换热管、集流管、热交换器和制冷系统的制作方法

本实用新型涉及热交换领域，尤其涉及换热管、集流管、具有换热管与集流管的热交换器和具有热交换器的制冷系统。

背景技术：

一种常见的热交换器，如图1所示，可包括平行设置的两集流管10以及连接于两集流管之间且与两集流管内腔连通的多个换热管14。多个换热管14相互平行且间隔设置。相邻换热管14之间可设置翅片15，用来增大热交换面积。通常，集流管10的插接槽11垂直于集流管10的轴线方向设置，换热管14通过插接槽11安装于集流管10。

换热管14的上述安装方式，使得集流管10的内径必须大于换热管14的宽度。当所需的换热管较宽时，就需要更大管径的集流管和更大的冷媒充注量。冷媒充注量的增大，会导致冷媒在集流管内流速降低以及冷媒在各换热管内分配不均匀等一系列问题。因而，有必要对现有热交换器进行优化，以减小冷媒充注量。

技术实现要素：

根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种可减少冷媒充注量的热交换器。所述热交换器包括集流管与换热管；

所述换热管包括主体段、末段以及连接所述主体段与所述末段的扭转段，所述主体段与所述末段均为平直段；

所述集流管设置有安装槽，所述末段插接于所述安装槽内。

可选的，所述换热管内并排设置有多个相互隔离的管道，所述管道沿所述换热管的长度方向延伸并贯通所述主体段、扭转段与末段，多个管道沿所述换热管的宽度方向排布；

所述主体段的长度方向与宽度方向所确定的平面与所述末段的长度方向与宽度方向所确定的平面之间的夹角为α，15°≤α＜40°。

可选的，所述主体段的长度方向与宽度方向所确定的平面垂直于所述集流管的轴线。

可选的，所述换热管为扁管。

根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种换热管，该换热管的应用可有效减小与其配接的集流管的管径，从而减少冷媒充注量。所述换热管包括主体段、末段以及连接所述主体段与所述末段的扭转段，所述主体段与所述末段均为平直段。

可选的，所述换热管内并排设置有多个相互隔离的管道，所述管道沿所述换热管的长度方向延伸并贯通所述主体段、扭转段与末段，多个管道沿所述换热管的宽度方向排布；

所述主体段的长度方向与宽度方向所确定的平面与所述末段的长度方向与宽度方向所确定的平面之间的夹角为α，15°≤α＜40°。

可选的，所述换热管为扁管。

根据本实用新型实施例的第三方面，提供一种集流管，其可在不增加管径的情况下，插接具有较大宽度的换热管(比如，扁管)，从而有利于减少冷媒充注量。所述集流管包括纵长的管体，所述管体设置有用于插接换热管的安装槽，所述安装槽呈线状；

所述安装槽所在的直线与所述集流管的轴线之间的夹角为β，50°＜β≤75°。

根据本实用新型实施例的第四方面，提供一种可减少冷媒充注量的制冷系统。所述制冷系统包括如前所述的热交换器，或者包括如前所述的换热管，或者包括如前所述的集流管。

可选的，所述制冷系统包括空调。

附图说明

图1是一种常见的热交换器的结构示意图；

图2至图6是本实用新型一示例性实施例热交换器的结构图；

图7是另一实施例热交换器的结构图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。本申请中所提到的“多个”均包括两个及两个以上。

下面结合附图，对本实用新型示例性实施例进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

图2至图6是本实用新型一示例性实施例热交换器的结构图。该热交换器可应用于各种制冷系统，适用于空调、汽车等众多领域。

请参照图2，并在必要时结合图3至图6，所述热交换器包括集流管20与换热管24。换热管24包括主体段26、末段28(可结合图4)，以及连接主体段26与末段28的扭转段27(可结合图5)。主体段26与末段28均为平直段，未被扭转变形。扭转所形成的扭转段27，使得主体段26与末段28之间形成一个夹角α(可结合图5与图6)。更准确地讲，夹角α是主体段26的长度方向与宽度方向所确定的平面S1与末段28的长度方向与宽度方向所确定的平面S2之间的夹角。夹角α也称扭转角度α。

换热管24中，主体段26是主要的热交换区域。因而，主体段26的长度通常要远大于扭转段27与末段28。

集流管20包括纵长的管体，所述管体上设置有呈线状的安装槽25(可结合图3)，换热管24的末段28可插接于安装槽25内。安装槽25(所在的直线)与集流管20的轴线并不垂直，两者间形成一为锐角的夹角β(可结合图6)。主体段26所确定的平面S1通常可垂直于集流管20的轴线。这使得，夹角β与前述夹角α之和为90度。

由于末段28平直、未扭转变形，使得它容易被插接至安装槽25内。插接后，可通过焊接将换热管24与集流管20进一步固定。另外，平直的末段28的存在，也可改善由于扭转所带来的冷媒可能流通不畅的缺陷。尤其是，当末段28的长度达到5厘米(cm)或达到扭转段27长度的一半时，对冷媒流畅性的改善效果可相当明显。

换热管24斜向插接至集流管20，使得集流管20的管径(直径)无须大于换热管24的宽度，有利于集流管20管径的减小及冷媒充注量的减小。

具体实施过程中，扭转段27可以通过扭转原本平直的换热管区域而形成。扭转的方向既可以是顺时针方向，也可以是逆时针方向。另外，也可利用模具形成扭转段27及整个换热管24。

换热管24可以是常用的扁管，比如微通道扁管。换热管24的断面可呈扁平状，包括并排设置但彼此隔离的多个管道29。每一管道29沿换热管24的长度方向延伸并贯通主体段26、扭转段27与末段28，多个管道29沿换热管24的宽度方向排布。换热管24的材质可以为铝或铝合金等金属材质。

换热管24主体段26的另一端同样可设置类似的扭转段与末段，以使得主体段26的所述另一端可以类似方式倾斜地插接于另一集流管。所述另一集流管可与集流管20平行。

发明人(们)结合自身积累的生产加工工艺经验，通过大量CAE(Computer Aided Engineering，计算机辅助工程)分析计算，建立数学模型与极值优化模型，最终得到以下结论：

(1)、0°＜α＜40°时，集流管的强度富余；α≥40°时，集流管的强度不足，需用增加集流管壁厚的方式来增加强度。由于生产工艺上的难度，不采用α≥40°的角度范围。

(2)、0°＜α＜40°时，在满足强度的条件下，集流管的重量减小了0％-18.78％。

(3)、在0°＜α＜15°范围内，集流管强度的上升和重量的下降都不明显，所以15°≤α＜40°为最佳推荐扭转角度。

对应的，夹角β的最佳推荐范围是：50°＜β≤75°。

图7是另一实施例热交换器的结构示意图。所述热交换器包括集流管20与多个折弯管。每一折弯管包括两个换热管24与连接该两个换热管24的弯曲部32，两个换热管24连接在集流管20的不同区域。每一换热管24的结构均可如图2至图6实施例中所示。对应的，集流管20的结构(特别是安装槽的结构与位置等)也可如前面实施例所示。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

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