专利名称：换热器的扁管构造及其换热器的制作方法
技术领域：
本发明属于空调领域，涉及细微通道换热器的扁管构造，适用于家用空调、商用空
调、中央空调的蒸发器。
背景技术：
微细尺度传热问题的工程背景来自于80年代高密度电子器件的冷却和90年代出现的微电子机械系统中的流动和传热问题。它的特点是，当空间和时间的尺度微细化后，出现了很多与常规尺度下不同的物理现象。微通道散热器是业界一直在研究运用的技术，有报道指出早在80年代科学家们就提出提出了 "微通道散热器"的概念，随着技术的进步，微细通道用于家用空调换热器被业界追捧。 如已公开的中国专利200410003217. 4 —种热交换器，它包括用于接收和排放制
冷剂的第一和第二集箱，第一和第二集箱相互间隔开预定距离；多个扁管，每个扁管都具有
分别与第一和第二集箱相连的相对端，各扁管都具有使制冷剂分散并流动的通道，通道相
互具有不同的容量；及冷却部件，用于散发沿扁管流动的制冷剂的热量。 又如已公开的中国专利200610164578. 6 —种热交换器，这种热交换器在作为气
体冷却器使用时产生的冷凝水能够顺畅地流下，从而可以抑制气体的通风阻力大幅度增大
的现象。其中，扁平状传热管被设置成双列多层结构，相对于气体的主流向呈倾斜设置，且
两个列中的相邻传热管互相错开。在位于双列扁平状传热管之间的翅片的表面上，设有在
铅直方向上连通的排水面。这样，在翅片的表面上产生的冷凝水会先流到所述扁平状传热
管的上表面上，然后沿着所述扁平状传热管的倾斜面流下，其后再沿着在铅直方向上连通
的排水面流下。因此，冷凝水不会发生停留，不会使通风阻力有太大的增大。 再如已公开的中国专利200910037621. 6申请一种异形微通道与外波纹翅片一体
成型的换热器，包括散热片组、上盖板、下盖板、侧板、进气口和出气口 ；散热片组由多个散
热片并排连接而成，散热片为板材两侧设有波纹翅片，中部为多个异形微通道结构，波纹翅
片与板材一体成型；上盖板和下盖板分别设有放置散热片的槽，上盖板和下盖板的相邻两
槽间隔相连通，使冷媒依次流经多个散热片；异形微通道为边长O. 8-l匪的方形通道。本发
明利用微孔通道技术、整体外翅片技术和无需焊接制冷剂高压密封技术，适用于二氧化碳
制冷系统，有效地解决了其系统高压运行的问题。该发明采用全铝复合材料。 习知技术的扁管构造，扁管都具有使制冷剂分散并流动的通道，该通道有的横截
面为矩形，由此在四个直角处极易产生涡流(特别是在作蒸发器使用时)，所以对换热不
利；有的通道横截面为圆形或椭圆，问题是这样的通道在扁管内安排不了很多，通道少，制
约了进一步提高换热器的换热能力。 业界亟待一种在蒸发器上使用的，具有更合理的制冷剂通道构造，从而能更大程度的提高平行流蒸发器的换热效率。
发明内容
本发明所要解决的问题在于克服前述技术存在的上述缺陷，而提供一种既可安排 更多通道、又可有效避免产生涡流的换热器扁管构造及其换热器。 本发明解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本发明提供的一种换热 器的扁管构造，所述扁平换热管内设置多个容制冷剂流通的通道；其中相邻通道之间设 置隔板；每两个相邻的隔板形成一个三角形通道的等腰区部；该两个相邻的隔板结合扁平 换热管的第一侧壁或第二侧壁形成三角形通道；两个相邻的三角形通道成彼此对称、形成 平行四边形的构造配置。 本案解决技术问题还可以采取以下技术方案进一步实现 前述的换热器的扁管构造，其中所述扁平换热管的三角形通道的隔板与第一侧 壁或第二侧壁之间的三角形通道底角设置为50-60度。 前述的换热器的扁管构造，其中所述扁平换热管除最前通道和最末通道外，各通 道的任意横断面均为等腰三角形或等边三角形。 前述的换热器的扁管构造，其中所述扁平换热管三角形通道底角为50度或55度。
前述的换热器的扁管构造，其中所述三角形通道的三角边与三角边之间由圆弧 连接，即相邻隔板之间具有连接弧，隔板与扁平换热管的一侧壁之间具有连接弧，隔板与扁 平换热管的另一侧壁之间具有连接弧。 以第一三角形通道为例，第一隔板与第二隔板之间具有第一连接弧，第一隔板与 扁平换热管的第二侧壁之间具有第二连接弧，第二隔板与扁平换热管的第二侧壁之间具有 第三连接弧；各连接弧可使三角形通道没有尖角区部，不易产生涡流，使通换热果更好；
前述的换热器的扁管构造，其中所述扁平换热管的管壁由相互平行的第一侧壁、 第二侧壁和与第一侧壁、第二侧壁的端缘相接第一圆弧侧壁、与该第一圆弧侧壁相互对称、 与第一侧壁、第二侧壁的另一端缘相接的第二圆弧侧壁组成，由此第一侧壁、第一圆弧侧 壁、第二侧壁、第二圆弧侧壁依次衔接闭合构成扁平换热管的管壁；所述扁平换热管的两端 设有工装縮口，以使扁平换热管插入集液管中配合更严紧；所述扁平换热管的三角形通道 借由扁平换热管一体压制成型。 具有前述任意一种扁管构造的换热器，包括第一集液管、第二集液管和装置在该 两个集液管之间、容制冷剂通过的多个扁平换热管、以及装置在扁平换热管间、用于发散热 量的翅带，其中所述翅带制成具有波峰区部、平直区段部、波谷区部连续形成的波纹构造； 所述翅带各个平直区段部都设置用于通风的开窗形成百叶窗区部构造，该百叶窗区部由按 预设个数、均布配置在平直区段部上的开窗构成，各开窗构造相同，且均是迎着空气流动方 向开置窗口 ，形成容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造，该开窗能使空气沿空气流 动方向顺着开窗向下倾斜流动。 前述的换热器，其中所述开窗由开窗板和该开窗板与该平直区段部基板之间形 成的通风窗口构成，所述的开窗板与该平直区段部基板之间形成预设的开窗角度，各个开 窗板均是沿空气流动方向向下倾斜；该开窗角度可以设置为28-36度。 前述的换热器，其中所述翅带百叶窗区部与相邻百叶窗区部之间留有第一间距， 又称翅带间距，所述第一间距形成所述翅带的波峰区部和波谷区部，所述百叶窗区部的开 窗借由翅带板材一体压制成型。
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前述换热器，其中所述开窗角度设置为30度或31度或32度任意一种；两个相邻
开窗的开窗预设间距设为1 2mm ;两个相邻百叶窗区部之间的第一间距设置为1 2mm ;
相邻开窗之间的开窗预设间距与相邻百叶窗区部之间第一间距设置相同；各扁平换热管之
间相互平行，且相互间隔相同的预设距离。 本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果。 由以上技术方案可知，本发明在优异的结构配置下，至少有如下的优点 本案换热器的扁管构造巧妙设置的三角形通道构造，实现了各个通道的最宽边恰
恰坐落在扁平换热管的第一侧壁或第二侧壁上，以此构造大大提高了扁管中通道配置的合
理性，可安排更多的通道，获得更高效的传热效率；通道底角的角度设置和三角形通道的各
连接弧的精心配制，可有效避免通道涡流的现象，使换热效果更好，从而进一步提高换热效
率；本案换热器的翅带构造合理、巧妙的把百叶窗区部的开窗配置为容空气沿空气流动方
向向下倾斜流动的构造，由此可使冷凝水排泄顺畅，不易结冰，可有效提高换热效能；本案
开窗结构的合理设置，包括开窗角度设置、开窗预设间距、以及相邻百叶窗区部之间第一间
距的合理配置，可使换热器的换热效能更好，以此换热器配置热泵、蒸发器等更广泛的空调
设备，将成为业界更好的选择，以本案覆盖应用于空调的各领域，产业推广价值广阔。 本发明的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。
图1是本案换热器整体结构示意图；图la是图1的侧视面结构示意图；图2是图1的D-D剖视面构造示意图；图3是本案扁管整体结构示意图；图3a是图3的A-A剖视面构造放大示意图；图3b是图3a中通道的局部放大示意图；图4是本案扁管三角形通道与翅带的局部构造放大示意图；图4a是已知技术扁管矩形通道与翅带的局部放大构造示意5是本案扁管的通道底角a与换热系数关系图；图6是本案中带有百叶窗口的翅带片段结构示意图；图6a是图6A-A剖视面构造示意图；图7是本案开窗角度与换热系数和通风阻力的关系图；图8是本案开窗角度与单位液流重量的关系图。
具体实施例方式
以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式
、特征及其功效，详细说 明如后；为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的描述，以免那些不必要的细 节影响对本技术方案的描述。 参见图l-8所示，一种换热器的扁管构造及其换热器，包括第一集液管1、第二集 液管2和装置在该两个集液管之间、容制冷剂通过的多个扁平换热管3、以及装置在扁平换 热管间、用于发散热量的翅带4 ;
各扁平换热管3之间相互平行，且相互间隔相同的预设距离，所述扁平换热管的 两端设有工装縮口 311，以使扁平换热管插入集液管中配合更严紧； 所述扁平换热管内并排多个通道30，第一集液管和第二集液管借此该通道相互连 通，制冷剂借由所述通道从一个集液管流入另一集液管； 所述扁平换热管的管壁31由相互平行的第一侧壁31a、第二侧壁31b和与第一侧 壁31a、第二侧壁31b的端缘相接第一圆弧侧壁31c、与该第一圆弧侧壁31c相互对称、与第 一侧壁31a、第二侧壁31b的另一端缘相接的第二圆弧侧壁31d组成，由此第一侧壁31a、 第一圆弧侧壁31c、第二侧壁31b、第二圆弧侧壁31d依次衔接闭合构成扁平换热管的管壁
31 ; 除最前通道301和最末通道30n夕卜，各通道的任意横断面均为等腰三角形或等边 三角形；相邻通道之间设置隔板321、322、……32n ;每两个相邻的隔板321、322形成一个 三角形通道的等腰区部，以此类推； 第一隔板321与第二隔板322结合扁平换热管的第二侧壁31b (或第一侧壁 31a)形成第一三角形通道302 ;第二隔板322与第三隔板323结合扁平换热管的第一侧壁 31a(或第二侧壁31b)形成第二三角形通道303，以此类推； 两个相邻的三角形通道成彼此对称、形成平行四边形的构造配置，以此类推；以此 可保持各个通道的最宽边恰恰坐落在扁平换热管的第一侧壁31a或第二侧壁31b上，以此 构造可以获得更高效的传热效率； 所述三角形通道的三角边与三角边之间由圆弧连接，以第一三角形通道302为 例，第一隔板321与第二隔板322之间具有第一连接弧3212，第一隔板321与扁平换热管的 第二侧壁31b之间具有第二连接弧321b，第二隔板322与扁平换热管的第二侧壁31b之间 具有第三连接弧322b ;各连接弧可使三角形通道没有尖角区部，不易产生涡流，使换热效 果更好； 所述扁平换热管的三角形通道的隔板与侧壁(第一侧壁31a或第二侧壁31b)之 间的三角形通道底角a、a'设置为50-60度； 所述扁平换热管的三角形通道借由扁平换热管一体压制成型； 以蒸发器举例，蒸发器的换热管主要是在制冷剂沸腾时体现换热效率，参见图4
和图4a所示，在通道内的顶角处表示气态制冷剂，中间及壁面表示液态制冷剂，在三角通
道孔内有三个顶角处为气态制冷剂占用，在矩形通道孔内有四个顶角处为气态制冷剂占
用，制冷剂的气态所占的比例越大对换热越不利，由此可见三角通道可以有效减小制冷剂
的气态比例，由此可以实现提高换热效果的目的； 参见图5所示扁管的三角形通道底角的角度与换热系数关系可知，通道底角的角 度设置为50-60度，通过图中换热系数变化趋势，说明这个范围都是可以获得不错的换热 效率的选择； 而三角形通道底角选择50度、55度将得到更佳换热效率； 所述翅带4制成具有波峰区部41、平直区段部43、波谷区部42连续形成的波纹构 造；所述翅带各个平直区段部都设置用于通风的开窗4311形成百叶窗区部431构造，如图 6所示； 如图6所示，所述翅带的百叶窗区部431可以由按预设个数、均布配置在平直区段
6部43上的开窗4311构成，各开窗构造相同，且均是迎着空气流动方向开置窗口，形成容空 气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造，即该开窗能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下 倾斜流动。
进一步， 所述翅带百叶窗区部431与相邻百叶窗区部之间留有第一间距tt，又称翅带间 距，所述第一间距tt形成所述翅带的波峰区部41和波谷区部42，结合前述的翅带百叶窗区 部431可形成连续的波纹形翅带构造； 所述开窗4311由开窗板43111和该开窗板与该平直区段部基板4310之间形成的 通风窗口 43112构成，开窗可以通过一般技术开设，在此不予赘述；所述的开窗板与该平直 区段部基板之间形成预设的开窗角度A，各个开窗板均是沿空气流动方向向下倾斜；该开 窗角度可以设置为28-36度； 进一步，开窗角度可以设置为30 32度，由此换热效率更高，更利于冷凝水迅速 被排出； 通过图7所示开窗角度与换热系数和通风阻力的关系可知，开窗角度设置为 28-36度，通过图中换热系数变化趋势和通风阻力变化趋势，说明这个范围都是可以获得不 错的换热效率的选择；而开窗角度选择30度、31度、32度将得到更佳换热效率；
图8是百叶窗上有液流的情形，通过图6所示本案开窗角度与单位液流重量的关 系可知，开窗角度设置为28-36度，通过图中液流附着在开窗板上的重量变化趋势，说明这 个范围都可以获得不错的尽速排泄冷凝水的效果；而开窗角度选择30度、31度、32度将得 到更佳的排水效果； 30度-32度间的开窗角最佳这样可有效地迫使冷凝水只能顺着开窗板沿空气流 动方向向斜下方运动，很容易直接排出，冷凝水不会再向上流动，故此排水顺畅，可有效避 免机体在室外温度较低的环境下运行时容易结冰的问题，为使换热器的应用范围扩大到热 泵和室内蒸发器上提供了保障； 进一步，设置两个相邻开窗4311的距离称为开窗预设间距fp设为1 2mm ;
两个相邻百叶窗区部之间的第一间距tt设置为1 2mm ; 相邻开窗之间的开窗预设间距fp与相邻百叶窗区部之间第一间距t t相同，或有 微小的或大或小的预设差距； 所述百叶窗区部的开窗借由翅带板材一体压制成型； 由此形成具有百叶窗构造的波纹式翅带，以增加换热面积，依上述配置换热效率、 机体重量的综合性能配比更为优化；所述换热器的全部零部件组装成型后，放入钎焊炉内 一次焊接成型。本案换热器的翅带构造，可有效地促使换热器表面的冷凝水很快的排泄出 去，防止换热表面因冷凝水排泄不畅而结冰现象的发生，从而大大提高换热效率。
本案还提出一种具有上述扁管和翅带构造的换热器。 本案换热器是对现有技术的重要改进，特别是本案一改业界熟知的微通道换热器 扁管通道构造和翅带的开窗构造，由本案扁管和翅带构造制得的换热器，适用范围可扩展 到热泵、蒸发器等，由此构造的翅带及其换热器可以作为热泵、蒸发器的通配、通用换热元 件，以此换热器可以更大范围的替代已知的空调翅片铜管式换热器，进一步节省空调的成 本、减轻空调器的重量，进一步降低生产成本；本案构思巧妙、结构简单，更是与产业推广应
7用。 在详细说明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚的了解，在不脱离下述 申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，且本发明亦不受限于说明书中所举实施例 的实施方式。
权利要求
一种换热器的扁管构造，所述扁平换热管内设置容制冷剂流通的通道(30)；其特征在于相邻通道之间设置隔板(321、322、……32n)；每两个相邻的隔板(321、322)形成一个三角形通道的等腰区部；该两个相邻的隔板结合扁平换热管的侧壁形成三角形通道；两个相邻的三角形通道成彼此对称、形成平行四边形的构造配置。
2. 如权利要求1所述的换热器的扁管构造，其特征在于所述扁平换热管的三角形通 道的隔板与侧壁之间的三角形通道底角设置为50-60度。
3. 如权利要求1或2所述的换热器的扁管构造，其特征在于所述扁平换热管除最前 通道(301)和最末通道(30n)夕卜，各通道的任意横断面均为等腰三角形或等边三角形。
4. 如权利要求3所述的换热器的扁管构造，其特征在于所述扁平换热管三角形通道 底角为50度或55度。
5. 如权利要求4所述的换热器的扁管构造，其特征在于所述三角形通道的三角边与 三角边之间由圆弧连接，即相邻隔板之间具有连接弧，隔板与扁平换热管的一侧壁之间具 有连接弧，隔板与扁平换热管的另一侧壁之间具有连接弧。
6. 如权利要求5所述的换热器的扁管构造，其特征在于所述扁平换热管的管壁(31) 由相互平行的第一侧壁(31a)、第二侧壁(31b)和与第一侧壁(31a)、第二侧壁(31b)的端 缘相接第一圆弧侧壁(31c)、与该第一圆弧侧壁(31c)相互对称、与第一侧壁(31a)、第二侧 壁(31b)的另一端缘相接的第二圆弧侧壁(31d)组成；所述扁平换热管的三角形通道借由 扁平换热管一体压制成型。
7. 具有前述l-6任意一种扁管构造的换热器，包括第一集液管(1)、第二集液管(2) 和装置在两个集液管之间的多个扁平换热管(3)、以及装置在扁平换热管间的翅带(4)，其 特征在于所述翅带(4)制成具有波峰区部(41)、平直区段部(43)、波谷区部(42)连续形 成的波纹构造；所述翅带各个平直区段部都设置用于通风的开窗(4311)形成百叶窗区部 (431)构造，该百叶窗区部由按预设个数、均布配置在平直区段部上的开窗构成，各开窗构 造相同，且均是迎着空气流动方向开置窗口 ，形成容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的 构造，该开窗能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动。
8. 如权利要求7所述的换热器，其特征在于所述开窗(4311)由开窗板(43111)和该 开窗板与该平直区段部基板(4310)之间形成的通风窗口 (43112)构成，所述的开窗板与该 平直区段部基板之间形成预设的开窗角度，各个开窗板均是沿空气流动方向向下倾斜；该 开窗角度可以设置为28-36度。
9. 如权利要求8所述的换热器，其特征在于所述翅带百叶窗区部(431)与相邻百叶 窗区部之间留有第一间距，该第一间距形成所述翅带的波峰区部和波谷区部，所述百叶窗 区部的开窗借由翅带板材一体压制成型。
10. 如权利要求9所述换热器，其特征在于所述开窗角度设置为30度或31度或32度 任意一种；两个相邻开窗的开窗预设间距设为1 2mm ;两个相邻百叶窗区部之间的第一间 距设置为1 2mm ;相邻开窗之间的开窗预设间距与相邻百叶窗区部之间第一间距设置相 同；各扁平换热管之间相互平行，且相互间隔相同的预设距离。
全文摘要
一种换热器的扁管构造及其换热器，涉及细微通道换热器的扁管构造，其中相邻通道之间设置隔板；每两个相邻的隔板形成一个三角形通道的等腰区部；该两个相邻的隔板结合扁平换热管的第一侧壁或第二侧壁形成三角形通道；两个相邻的三角形通道成彼此对称、形成平行四边形的构造配置。具有扁管构造的换热器，其中百叶窗区部由按预设个数、均布配置在平直区段部上的开窗构成，各开窗构造相同，且均是迎着空气流动方向开置窗口，形成容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造，该开窗能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动。本案通过改善扁管通道，有效提高换热器的传热效率；又通过改善翅带构造使冷凝水排泄顺畅，不易结冰，进一步有效提高换热效能。
文档编号F28F1/12GK101713617SQ20091007090
公开日2010年5月26日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者陈启, 魏庆奇 申请人:天津三电汽车空调有限公司