专利名称：一种冷热交换器及制作方法
技术领域：
本发明涉及冷热交换器，具体涉及一种通过自然循环进行冷热交 换的冷热交换器及制作方法。
背景技术：
冷热交换器根据其用途、使用场合、使用方法的不同具有很多种 类的冷热交换器。目前使用的热管冷热交换器有绕片式热管冷热交换 器、翅片式热管冷热交换器两种类型。其中，绕片式热管冷热交换器 的价格会较高，其主要的制造成本是用于，热管内的清洁、吸液芯的 结构较复杂、除气工艺也较复杂，即在热管主要制造工艺中，若对管 内洁净度和真空度要求的越高、对吸液芯结构要求的越好，其冷热交 换器所能达到的传热效果也就会越好，越能保证热传递的稳定性，但 质量再好的绕片式热管冷热交换器，在其管中仍有可能存在少量不凝 结的气体，不凝结的气体在热管的通道内长时间运行会产生聚集，其 气体聚集的区域将对冷热交换器冷凝段的传热产生很大的影响，聚集 在管中的凝结气体将导致热管均温性与传热性大幅度下降。而且，绕 片式热管冷热交换器的制作工艺也比较复杂。另一种翅片式热管冷热
交换器，如专利号为200710122900.3，由于每根铝管穿翅片后，两 端分别用端头连接，其中一个端头带有充液管，由于这种结构中的每 根管都是独立的腔体，使得热管的整体均温性与传热性很差。有的翅 片式热管在其冷凝侧与蒸发侧分别设置了集气管与集液管，然后再用 传热管分别与其连通，上述结构使得这种热管冷热交换器的整体体积 比较大，而且耗费材料较多。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，解决现有热管冷热交换器均温性、传热性差、结构与工艺复杂的问题，设计一种冷热交换 器及制作方法，该设计具有结构简单、生产工艺简单，体积小，传热 效果好，温度均匀性好。该设计可使冷热交换器在体积相同的情况下， 其换热面积达到最大。
为实现上述目的，本发明的技术方案是釆用一种冷热交换器，所
述冷热交换器包括若千根u形管，所述u形管内填充有冷热交换介质， 若干根连管将所述若干根u形管相互连通，其中一根所述u形管的端 口处连接有所述冷热交换介质注入管，所述若干根u形管的外壁设有 被若干根u形管穿过的隔板和若干片散热片。
其中，所述冷热交换器隔板的一侧被安装在高温区域内，所述冷 热交换器隔板的另 一 侧被安装在低温区域内。
其中，所述若干根连管包括连接同一根U形管的A连管和连接 相邻两根U形管的B连管。
其中，所述A连管和所述B连管均为圆弧形。
其中，所述冷热交换器中，端部U形管之外的每根U形管的端 口处都连接有所述A连管和所述B连管。
其中，所述冷热交换器中的 一根端部U形管的 一个端口与所述A 连管连接，所述冷热交换器中的另一根端部U形管的一个端口与所 述A连管和所述冷热交换介质注入管连接。
其中，所述A连管和所述B连管的直径均小于所述U形管的直径。
其中，所述冷热交换介质注入管的另 一端口在冷热交换介质注入 后被密封。
其中，所述隔板由隔热材料制成，所述散热片为金属片。 其中，所述U形管为铜管或铝管。
一种冷热交换器的制作方法，所述方法包括以下制作步骤
Sl:将若干根U形管分别穿过设有若干个孔的若干片长条形的散热片和一块隔板；
S2:用若干根连接同根U形管的A连管连接每根U形管的端口， 用若干根连接相邻两根U形管的B连管将若干根U形管相互连通， 在位于所述冷热交换器一端的所述U形管的一个端口上只与一根所 述A连管连接，在位于所述冷热交换器另 一端的所述U形管的 一个 端口上与 一根所述A连管和一根所述冷热交换介质注入管连接；
S3:用真空泵通过所述冷热交换介质注入管抽出所述U形管和 所述A连管、B连管中的气体，然后将所述冷热交换介质注入所述U 形管和所述A连管、B连管中；
S4:注入所述冷热交换介质后，将所述冷热交换介质注入管的注 入口密封；
S5:将冷热交换器整体倒置，通过所述A连管和B连管使各U 形管内的冷热交换介质保持同一高度，然后将所述冷热交换器正放。
其中，冷热交换器制成后，将位于所述隔板一侧的冷热交换器安 装在高温区域内，将位于所述隔板另一恻的冷热交换器安装在低温区 域内。
其中，将所述A连管和所述B连管的直径设计成小于所述U形 管的直径。
其中，将所述A连管和所述U形管制成圆弧形。 其中，所述散热片选用金属材料，所述隔板选用隔热材料。 本发明的优点和有益效果在于，在该冷热交换器及制作方法中， 由于冷热交换介质在所述U形管和所述U形管、B连管腔体内相互连 通，可使其U形管内冷热交换介质的液面高度保持一致，使冷热交换 器的温度均匀性与传热性能更好，而且加注冷热交换介质的方发简单 便捷，冷热交换器的整体尺寸变小，节省了空间，该设计具有结构简 单、生产工艺简单，体积小，传热效果好，温度均匀性好，而且制作 该冷热交换器的成本较低，可以使冷热交换器在体积相同的情况下，其换热面积达到最大。
图l是本发明冷热交换器的结构示意图。
图中1、冷热交换器；2、 U形管；3、 A连管；4、 B连管；5、 冷热交换介质注入管；6、隔板；7、散热片；8、高温区域；9、低温 区域。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式
作进一步描 述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以 此来限制本发明的保护范围。
如附图l所示，本发明的具体实施技术方案是
一种冷热交换器l,所述冷热交换器包括有若干根U形管2，将所 述U形管2内填充有冷热交换介质，所述介质可以是水，也可以是油 类等物质，用若干根连管将所述若干根U形管2相互连通起来，其中 在所述冷热换热器l一端的， 一根所述U形管2的端口处连接有所述冷 热交换介质注入管5，所述若干根U形管2的外壁设有被若干根U形管2 穿过的隔板6和若干片散热片7。
在本实施例中，将所述冷热交换器1位于隔板6 —侧的其中 一部 分安装在高温区域8内，所述高温区域8—般是指室内部分，将所述 冷热交换器1位于隔板6的另一侧，即冷热交换器l的其余部分安装 在低温区域9内，所述低温区域9一般是指室部分。由于室内外存在 着温差，将会使得冷热交换器1中U形管2内的冷热交换介质的温 度、压力产生差异，由于容纳冷热交换介质的管路内部是一个相互连 通的、封闭的腔体，因此上述温度、压力的差异，将会使得U形管2 内的冷热交换介质自动循环流动起来，通过冷热交换介质的銜环流 动，使得位于所述隔板6两端的冷热交换器1两个部分的温度趋于达 到平衡的状态，如室内与室外一直保持着上述温度差异的存在，上述
7U形管2、及A连管3和B连管3内的冷热交换介质自动循环的过程 就将会一直被延续下去。
在本实施例中，在所述冷热交换器中的若干根连管包括连接同一 根U形管2的A连管3和连接相邻两根U形管的B连管4。
在本实施例中，为便于加工和美观，将所述A连管3和所述B 连管4均为圆弧形的管。
C中，所述冷热交换器中，在位于冷热交换器端部的U形管2 之外的每根U形管2的端口处都连接有所述A连管3和所述B连管 4。而在所述冷热交换器l中的一根端部U形管2的一个端口与所述 A连管3连接，所述冷热交换器1中的另一根端部U形管2的一个 端口分别与所述A连管3和所述冷热交换介质注入管5连接。
在本实施例中，为了便于连接和缩小冷热交换器的体积，将所述 A连管3和所述B连管4的直径均制作的小于所述U形管2的直径。
在本实施例中，当冷热交换介质被加注后，便可将所述冷热交换 介质注入管5的另一端口密封起来。
在本实施例中，所述隔板可由隔热材料制成，所述散热片为金属 片如铝片等材料。
在本实施例中，所述U形管可选有铜管或铝管。
本发明的技术方案还包括一种冷热交换器的制作方法，所述方法 包括以下制作步骤
第一步先将若干根U形管2分别穿过设有若干个孔的若干片 长条形的散热片7和一块隔板6;
第二步再用若干根连接同根U形管2的A连管3连接每根U 形管2的端口，用若干根连接相邻两根U形管2的B连管4将若干 根U形管2相互连通，在位于所述冷热交换器1 一端的所述U形管 2的 一个端口上只与 一根所述A连管3连接，在位于所述冷热交换器 1另一端的所述U形管2的一个端口上分别与一根所述A连管3和一根所述冷热交换介质注入管5连接；
第三步再用真空泵通过所述冷热交换介质注入管5抽出所述U 形管2和所述A连管3、 B连管4中的气体，然后将所述冷热交换介 质注入所述U形管2和所述A连管3、 B连管4中；
第四步在注入所述冷热交换介质后，将所述冷热交换介质注入 管5的注入口密封起来；
第五步再将冷热交换器1整体倒置过来，通过所述A连管3 和B连管4使各U形管2内的冷热交换介质保持同一高度，然后再 将所述冷热交换器1正放过来。
在本实施例中，当冷热交换器l制成后，将位于所述隔板6—侧 的冷热交换器1安装在高温区域内，将位于所述隔板6另一侧的冷热 交换器安装在低温区域内。
在本实施例中，为了便于连接，将所述A连管和所述B连管的 直径设计成小于所述U形管的直径。
在本实施例中，为便于加工和美观，将所述A连管和所述U形 管制成圆弧形。
在本实施例中，所述散热片选用金属材料，所述隔板选用隔热材料。
本实施例的优点在于，在该冷热交换器及制作方法中，由于冷热 交换介质在所述U形管和所述U形管、B连管腔体内相互连通，可使其 U形管内冷热交换介质的液面高度保持一致，使冷热交换器的温度均 匀性与传热性能更好，而且加注冷热交换介质的方发简单便捷，冷热
交换器的整体尺寸变小，节省了空间，该设计具有结构简单、生产工 艺简单，体积小，传热效果好，温度均勻性好，而且制作该冷热交换
器的成本较低，可以使冷热交换器在体积相同的情况下，其换热面积 达到最大。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可 以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1、一种冷热交换器，其特征在于，所述冷热交换器包括若干根U形管，所述U形管内填充有冷热交换介质，若干根连管将所述若干根U形管相互连通，其中一根所述U形管的端口处连接有所述冷热交换介质注入管，所述若干根U形管的外壁设有被若干根U形管穿过的隔板和若干片散热片。
2、 如权利要求1所述的冷热交换器，其特征在于，所述冷热交 换器隔板的一侧被安装在高温区域内，所述冷热交换器隔板的另一侧 被安装在低温区域内。
3、 如权利要求2所述的冷热交换器，其特征在于，所述若干根 连管包括连接同 一根U形管的A连管和连接相邻两根U形管的B连
4、 如权利要求3所述的冷热交换器，其特征在于，所述A连管 和所述B连管均为圆弧形。
5、 如权利要求4所述的冷热交换器，其特征在于，所述冷热交 换器中，端部U形管之外的每根U形管的端口处都连接有所述A连 管和所述B连管。
6、 如权利要求5所述的冷热交换器，其特征在于，所述冷热交 换器中的 一根端部U形管的 一个端口与所述A连管连接，所述冷热 交换器中的另 一根端部U形管的 一个端口与所述A连管和所述冷热 交换介质注入管连接。
7、 如权利要求6所述的冷热交换器，其特征在于，所述A连管 和所述B连管的直径均小于所述U形管的直径。
8、 如权利要求6所述的冷热交换器，其特征在于，所述冷热交 换介质注入管的另 一端口在冷热交换介质注入后被密封。
9、 如权利要求1所述的冷热交换器，其特征在于，所述隔板由 隔热材料制成，所述散热片为金属片。
10、 如权利要求1至7中任一项所述的冷热交换器，其特征在于， 所述U形管为铜管或铝管。
11、 一种冷热交换器的制作方法，其特征在于，所述方法包括以下制作步骤Sl:将若干根U形管分别穿过设有若干个孔的若千片长条形的 散热片和一块隔板；S2:用若干根连接同根U形管的A连管连接每根U形管的端口 ， 用若干根连接相邻两根U形管的B连管将若干根U形管相互连通， 在位于所述冷热交换器一端的所述U形管的一个端口上只与一根所 述A连管连接，在位于所述冷热交换器另一端的所述U形管的一个 端口上与 一根所述A连管和一根所述冷热交换介质注入管连接；S3:用真空泵通过所述冷热交换介质注入管抽出所述U形管和 所述A连管、B连管中的气体，然后将所述冷热交换介质注入所述U 形管和所述A连管、B连管中；S4:注入所述冷热交换介质后，将所述冷热交换介质注入管的注 入口密封；S5:将冷热交换器整体倒置，通过所述A连管和B连管使各U 形管内的冷热交换介质保持同一高度，然后将所述冷热交换器正放。
12、 如权利要求ll所述的冷热交换器的制作方法，其特征在于， 冷热交换器制成后，将位于所述隔板一侧的冷热交换器安装在高温区 域内，将位于所述隔板另 一侧的冷热交换器安装在低温区域内。
13、 如权利要求12所述的冷热交换器的制作方法，其特征在于， 将所述A连管和所述B连管的直径设计成小于所述U形管的直径。
14、 如权利要求13所述的冷热交换器的制作方法，其特征在于， 将所述A连管和所述B连管制成圆弧形。
15、 如权利要求ll所述的冷热交换器的制作方法，其特征在于， 所述散热片选用金属材料，所述隔板选用隔热材料。
全文摘要
本发明涉及冷热交换器，具体涉及一种通过自然循环进行冷热交换的冷热交换器及制作方法，包括若干根U形管，将U形管内填充有冷热交换介质，若干根连管将若干根U形管相互连通，其中一根U形管的端口处连接有冷热交换介质注入管，若干根U形管的外壁设有被若干根U形管穿过的隔板和若干片散热片。将冷热交换器隔板的一侧安装在高温区域内，将冷热交换器隔板的另一侧被安装在低温区域内。该冷热交换器具有结构简单、生产工艺简单，体积小，传热效果好，温度均匀性好。该设计可使冷热交换器在体积相同的情况下，其换热面积达到最大。
文档编号F28D15/02GK101666588SQ20081022600
公开日2010年3月10日 申请日期2008年11月3日 优先权日2008年11月3日
发明者刘安全, 秦志国, 贾润宇 申请人:阿尔西制冷工程技术(北京)有限公司