微通道换热器的制作方法

本发明涉及制冷制热技术设备领域，尤其是涉及一种微通道换热器。

背景技术：

近年来，制冷行业得到了迅速发展，换热器作为制冷设备的主要组成部件之一，也需要根据市场与实际使用方面的需求进行改进优化设计。微通道换热器具有换热性能强、体积小、重量轻、耐压能力强等特点，逐渐得到市场的青睐。

微通道换热器主要由微通道扁管、散热翅片与集流管组成。在微通道扁管的两端设有集流管，用于分配与汇集制冷剂。在相邻的微通道扁管之间通常设有带百叶窗式的翅片，用于强化换热器与空气侧的换热效率。

微通道换热器作为冰箱冷柜等家电的冷凝器时，由于其使用环境可能是在厨房，厨房又有大量油烟杂质，油烟会粘在冷凝器的百叶窗翅片上而堆积，造成冷凝器风阻变大，换热效率降低。久而久之，造成这些制冷装置能耗升高，甚至制冷不佳。微通道换热器作为热泵干衣机的蒸发器时，由于衣物上的纤维织物杂质容易在翅片表面堆积，也会造成风阻过大、换热不佳的问题。

技术实现要素：

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明旨在提供一种微通道换热器，该微通道换热器风阻小且换热效率高。

根据本发明实施例的微通道换热器，包括：两个集流管，所述两个集流管大致平行设置；多个扁管，所述多个扁管分别连接在所述两个集流管之间，每相邻两根所述扁管与所述两个集流管之间限定出一个换热通道，至少有一个所述换热通道设有缩颈部和/或扩颈部，其中，所述缩颈部在所述集流管的延伸方向上的尺寸小于相应的所述换热通道的其余部分的尺寸，所述扩颈部在所述集流管的延伸方向上的尺寸大于相应的所述换热通道的其余部分的尺寸。

根据本发明实施例的微通道换热器，通过将相邻扁管之间的换热通道构造出缩颈部和/或扩颈部，使得流经换热通道的介质容易从扁管之间间距拉大的位置处通过，且介质流动阻力减小，介质中杂质不易堆积在间距拉大处。另外，换热通道宽度的变化加剧了介质流动紊流，利于提高微通道换热器的换热效率，从而换热器能耗可降低、寿命可延长。

在一些实施例中，至少有两个相邻的所述扁管朝向彼此弯曲以在之间的所述换热通道上形成所述缩颈部；和/或，至少有两个相邻的所述扁管朝向远离彼此的方向弯曲以在之间的所述换热通道上形成所述扩颈部。从而加大扩颈部的宽度变化量，进一步利于介质流动及扰乱介质紊流。

具体地，每个所述换热通道均设有所述缩颈部和所述扩颈部，在所述扁管的延伸方向上，每个所述换热通道上的所述缩颈部和所述扩颈部交替设置，在所述集流管的延伸方向上，多个所述换热通道的所述缩颈部和所述扩颈部交替设置。这样，可将缩颈部的空间尽可能集中于扩颈部处，更加利于介质从扩颈部处流动，减小介质流动阻力，减小介质中杂质的推积。

在一些实施例中，微通道换热器还包括换热片，所述换热片设在所述换热通道内。由此，换热片的设置增加了扁管管壁与介质的接触面积，提高了换热效率。

具体地，所述换热片上设有凸包和/或弯折部。由此，可加大换热片与介质的换热面积，且对换热介质产生扰流作用，利于提高换热效率。

更具体地，当所述换热片所在的所述换热通道设有所述缩颈部时，所述凸包和/或弯折部偏离所述缩颈部设置。由此，可避免凸包或弯折部的设置导致缩颈部宽度尺寸无法缩小。

进一步地，除最外侧的所述换热通道外，每个所述换热通道内均设有一个所述换热片，每个所述换热片均连接在邻近的两个所述扁管上。

可选地，每个所述换热片的相对两侧中至少一侧设有所述凸包和/或弯折部。由此，换热片与扁管能够密集排布，同时换热片上凸包的设置能利用扩颈部的空间，增加换热效率。

在一些实施例中，所述换热片焊接在邻近的所述扁管上。从而可提高换热片与邻近扁管之间连接的可靠性，而且保证换热片与扁管之间能充分接触换热。

具体地，所述换热片的表面涂有用于钎焊的复合剂。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的微通道换热器的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的换热片的结构示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的微通道换热器的结构示意图；

图4是根据本发明又一个实施例的微通道换热器的结构示意图。

附图标记：

微通道换热器100、延伸面s、

集流管1、进口集流管11、流体入口110、出口集流管12、流体出口120、隔板13、

扁管2、

换热片3、凸包31、

换热通道4、缩颈部41、扩颈部42、

接管200、

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的微通道换热器100，微通道换热器100可应用在冰箱冷柜中，也可应用在干衣机等需要制冷制热的设备中，微通道换热器100也不排除应用在热水器等需要制热的设备中。

根据本发明实施例的微通道换热器100，如图1所示，包括：两个集流管1和多个扁管2，两个集流管1大致平行设置，多个扁管2分别连接在两个集流管1之间，每相邻两根扁管2与两个集流管1之间限定出一个换热通道4。

其中，两个集流管1分别为进口集流管11和出口集流管12，进口集流管11上设有流体入口110(图4中示出)，出口集流管12上设有流体出口120(图4中示出)。两个集流管1上分别设有多个对应的开孔，每个扁管2的两端分别与两个集流管1上的对应开孔相连通。当制冷剂从流体入口110流入进口集流管11后，制冷剂沿进口集流管11的管体流动到该管体的各个开孔处，然后制冷剂顺着相应的多个扁管2流动到出口集流管12内，最后出口集流管12内的制冷剂从流体出口120流出换热器。制冷剂在流经多个扁管2时，与扁管2外流经换热通道4的介质发生换热，以达到制冷或者制热的目的。

为方便描述，本文中称多个扁管2的中心轴线组成的面为微通道换热器100的延伸面s，延伸面s的形状与微通道换热器100的大体外形形状一致。在不同的应用场合中，微通道换热器100的延伸面s形状不同。

如图1中，多个扁管2的中心轴线位于同一平面上，微通道换热器100的延伸面s形成为平面，微通道换热器100的外形大体为扁平状。

也有的示例中，如图3所示，为使微通道换热器100能设置于较小的空间内，可将多个扁管2进行弯折，弯折后延伸面s形成为曲面，微通道换热器100的外形大体为块状。

还有的一些示例中，为能更加适应安装环境，各扁管2还可呈弯曲状，以使至少一部分扁管2与安装件的壁面贴合。甚至两根集流管1也可弯曲变形，以能更好地与安装件接触固定。

这里，当两根集流管1为弯曲结构时，且两根集流管1之间大体平行时，设置于两根集流管1之间的各扁管2的长度可根据实际需要和实际结构匹配适应性地加长或者缩短，各扁管2的弯曲程度也因其所在位置而有所不同。

还有的示例，如图4所示，两根集流管1同轴设置，甚至两根集流管1为一体成型管，一体成型管中设有隔板13以将管体分成进口集流管11和出口集流管12。显然，为连接进口集流管11和出口集流管12，多个扁管2均需要折弯。每个扁管2可形成u形结构，这样延伸面s形成为大体u形。每个扁管2也可形成v形结构，这样延伸面s也形成大体v形。当然，每个扁管2还可弯折成其他结构。

相关技术中公开的微通道换热器的结构中，进口集流管和出口集流管之间的多根扁管通常相互平行排布，相邻两根扁管之间设有开窗翅片。即使换热器的延伸面需要弯折，多根扁管在延伸面弯折的对应处均弯折，多根扁管之间仍相互平行，相邻扁管之间的间距在扁管延伸方向上保持不变。

多根扁管这种平行排布方式及开窗翅片的结构，使得微通道换热器在应用于有油烟、棉絮等杂质的工作环境下时，扁管及翅片上非常容易引起杂质堆积并导致堵塞。

而本发明实施例中，如图1和图4所示，至少有一个换热通道4设有缩颈部41和/或扩颈部42。其中，缩颈部41在集流管1的延伸方向上的尺寸小于相应的换热通道4的其余部分的尺寸，扩颈部42在集流管1的延伸方向上的尺寸大于相应的换热通道4的其余部分的尺寸。

也就是说，多个扁管2中，至少有一个扁管2朝向相邻扁管2弯曲，使得该扁管2与相邻扁管2之间的间距减小，这两根扁管2之间的换热通道4宽度减小，形成缩颈部41。或者多个扁管2中，至少有一个扁管2朝向远离相邻扁管2的方向弯曲，使得该扁管2与相邻扁管2之间的间距拉大，这两根扁管2之间的换热通道4宽度加大，形成扩颈部42。或者多个扁管2中，至少有一个扁管2朝向相邻扁管2弯曲，且至少有一个扁管2朝向远离相邻扁管2的方向弯曲。

这里，换热通道4的宽度指的是换热通道4在平行于集流管1的延伸方向上的尺寸。如图1中，集流管1沿箭头a所示方向延伸，扁管2大体沿垂直于a方向的b方向延伸，换热通道4的宽度指的是换热通道4在a方向上的尺寸。

可以理解的是，如果换热通道4具有扩颈部42，由于扩颈部42相对该换热通道4其他位置处宽度变大，介质流动阻力减小，介质更多地从扩颈部42处流动，介质中杂质不易堆积在扩颈部42处。

如果换热通道4具有缩颈部41，即微通道换热器100上至少存在一个扁管2朝向相邻的扁管2弯曲。如果该扁管2位于多个扁管2的中间位置处，那么该扁管2的两侧均设有扁管，该扁管2与一侧扁管之间的间距减小了，那么该扁管2与另一侧扁管之间的间距就变大，该扁管2与另一侧扁管之间的换热通道4形成了一个扩颈部42。如果该扁管2位于多个扁管2的最外侧，那么该扁管2的一侧为扁管另一侧为其他部件。该扁管2与一侧扁管之间的间距减小了，那么该扁管2与另一侧其他部件之间的间距就变大，间距变大处介质流动阻力减小，介质更多地从该间距拉大处流动，介质中杂质不易堆积在该处。

还可以理解的是，相关技术公开的微通道换热器的结构中，由于多个扁管均平行设置，形成的换热通道平行且宽度不变，这样流经微通道换热器的介质更倾向于以平行流的状态流经多个换热通道。

而本发明实施例中，通过将换热通道4构造成不等宽的结构，扰乱了介质的平行流动状态，介质更加倾向于以紊流的状态流向，这样一来，介质与扁管2内的制冷剂之间的换热效率可得到提高。

另外，相对于平直的扁管而言，扁管2弯曲后长度得到加长，单根扁管2内制冷剂的制冷行程得以加长，换热器的换热面积增加，换热更加充分。

根据本发明实施例的微通道换热器100，通过将相邻扁管2之间的换热通道4构造出缩颈部41和/或扩颈部42，使得流经换热通道4的介质容易从扁管2之间间距拉大的位置处通过，且介质流动阻力减小，介质中杂质不易堆积在间距拉大处。另外，换热通道4宽度的变化加剧了介质流动紊流，利于提高微通道换热器100的换热效率，从而换热器能耗可降低、寿命可延长。

在一些实施例中，至少有两个相邻的扁管2朝向彼此弯曲，以在这两个相邻扁管2之间的换热通道4上形成缩颈部41。

也有一些实施例中，至少有两个相邻的扁管2朝向远离彼此的方向弯曲，以在这两个相邻扁管2之间的换热通道4上形成扩颈部42。

还有的实施例中，至少有两个相邻的扁管2朝向彼此弯曲以在之间的换热通道4上形成缩颈部41，且至少有两个相邻的扁管2朝向远离彼此的方向弯曲以在之间的换热通道4上形成扩颈部42。

也就是说，换热通道4在形成缩颈部41或者扩颈部42时，换热通道4两侧的扁管2均发生相应弯曲，从而加大扩颈部42的宽度变化量，使两个扁管2在扩颈部42处间距尽可能地拉大，进一步利于介质流动及扰乱介质紊流。

在一些具体实施例中，多个扁管2之间的多个换热通道4中，至少有一个换热通道4上既有缩颈部41又有扩颈部42。

具体地，如图1所示，多个扁管2中除最外侧的扁管2外，其余每个扁管2均发生弯曲以使邻近的换热通道4具有缩颈部41或者扩颈部42。

更具体地，多个扁管2中至少一个扁管2形成为波浪形，可选地，多个扁管2中除最外侧的扁管2外，其余每个扁管2均形成为波浪形。

如图1中，在a方向上最外侧的两个扁管2为平直管，其余的每个扁管2在延伸面s上多次弯曲，多个扁管2构成矩形。

当然，本发明的扁管2结构不限于此，多个扁管2中还可每间隔n个扁管2的扁管2发生弯曲，n为大于等于1的整数。

在一个具体示例中，如图1所示，每个换热通道4均设有缩颈部41和扩颈部42，在扁管2的延伸方向上，每个换热通道4上的缩颈部41和扩颈部42交替设置；在集流管1的延伸方向上，多个换热通道4的缩颈部41和扩颈部42交替设置。

如图1中a处扩颈部42周围的b、c、d、e四处均为缩颈部41，这样设置，相当于将b、c、d、e四处的空间集中于a处，使得a处扩颈部42的尺寸较大，更加利于介质从a处流动，减小介质流动阻力，减小介质中杂质的推积。

在一些实施例中，如图1所示，微通道换热器100还包括换热片3，换热片3设在换热通道4内。其中，换热片3与相邻的扁管2相连，换热片3相当于相邻扁管2的管壁的延伸，换热片3的设置增加了扁管管壁与介质的接触面积，提高了换热效率。

有利地，换热片3为金属片，从而换热片3导热率高，不易受热变形变脆，连接方便。

在相关技术公开的换热器中，微通道换热器的扁管之间布置的是开窗翅片。开窗翅片是由一条很薄的铝片通过设备折成波浪形，并在表面开百叶窗形成，百叶窗用于增加对空气的扰流，增强介质侧换热效率。但是介质中糁杂的杂质(如油烟、棉絮等)最易粘在百叶窗上而堆积，本发明实施例中为改善这一问题，换热片3优选片状结构。

为减小换热器的尺寸，换热片3与扁管2平行设置，有利地，在垂直于微通道换热器100的延伸面s的方向上，换热片3的尺寸与扁管2的尺寸相等。在扁管2的延伸方向上，换热片3的两端分别连接两个集流管1。在图1的示例中，微通道换热器100的延伸面s为平面，换热片3形成为与延伸面s相垂直的平面板。

具体地，如图2所示，换热片3上设有凸包31，在图2中，换热片3在凸包31处的厚度不变，换热片3的两侧表面均向同一方向鼓起以形成凸包31。凸包31的设置可加大换热片3与介质的换热面积，且对换热介质产生扰流作用，利于提高换热效率。

当然，换热片3的结构不限于此，例如，换热片3上可设有小尺寸的肋片(图未示出)，或者换热片3上设有弯折部(图未示出)，即换热片3的部分段折弯形成弯折部。也有的示例中，换热片3上既有凸包31又有弯折部。

更具体地，当换热片3所在的换热通道4设有缩颈部41时，凸包31和/或弯折部偏离缩颈部41设置。这样，可避免凸包31或弯折部的设置导致缩颈部41宽度尺寸无法缩小。

在一些实施例中，换热片3焊接在邻近的扁管2上，从而可提高换热片3与邻近扁管2之间连接的可靠性，而且保证换热片3与扁管2之间能充分接触换热。

可选地，换热片3为铝片或者铝合金片，换热片3和扁管2的表面均设有焊接涂层。

在上述实施例中，换热片3与相邻扁管2可通过钎焊固定。待将装配好的集流管1、扁管2及换热片3放入钎焊炉中，换热片3和扁管2的表面的焊接涂层在高温作用下熔化，钎焊炉将换热片3与邻近的扁管2焊接固定。使用钎焊连接，变形小，接头光滑美观。这种整体式焊接，焊接效率高。

具体地，换热片3的表面还涂有用于钎焊的复合剂，当待将装配好的集流管1、扁管2及换热片3放入钎焊炉中，换热片3表面的复合剂熔融后填充在换热片3与相邻扁管2、集流管1之间，待冷却后将换热片3固定连接在相邻扁管2和集流管1上。

复合剂是选用优质的清净剂、分散剂和高效无灰抗氧剂等多种添加剂调制而成，换热片3用复合剂涂覆后具有良好的高温清净性、低温分散性，还具有优异的抗氧化、抗磨损性等性能。复合剂的类型有多种，本发明实施例中，根据实际生产焊接或其他固定方式的需求，换热片3的表面可涂有相应类型的复合剂。

下面参照图1描述一个具体实施例的微通道换热器100的结构。

如图1所示，除最外侧的换热通道4外，每个换热通道4内均设有一个换热片3，每个换热片3均连接在邻近的两个扁管2上。

当一个换热通道4内既有缩颈部41又有扩颈部42时，换热片3在扩颈部42处设有凸包31，换热片3在缩颈部41处不设凸包31。当扩颈部42的宽度较大时，该处的凸包31尺寸较大。当扩颈部42的宽度较小时，该处的凸包31尺寸较小。这样，换热片3能尽量利用扩颈部42的空间以换热，又能避免对缩颈部41产生干涉。

每个换热通道4内的换热片3可在相对两侧中至少一侧上设有凸包31和/或弯折部，如图1和图2中，每个换热片3在相对两侧均设有凸包31。

这样一来，可减小每个换热通道4内的两个换热片3的间距，使得换热片3与扁管2能够密集排布，同时换热片3上凸包31的设置能利用扩颈部42的空间，增加换热效率。

该示例中，换热介质为空气，在垂直于a、且垂直于b的方向上，换热片3的尺寸与扁管2的尺寸相等，换热片3为薄铝片，换热片3表面部分区域做打凸工艺处理，两面凸起可对空气产生扰流的作用，增强换热效率。

用金属换热片3代替翅片与空气换热，换热片3表面作打凸或折弯处理的部分可增加换热面积，并且采用弯曲扁管较平直扁管而言，在相同换热器外形尺寸情况下可增加换热面积，该方案不仅结构稳固，风阻较小，而且在有油烟与粉尘等杂质较多的工况下，相对开窗翅片微通道换热器而言，可以大大降低因杂质堵塞而影响换热器性能的风险。

下面描述另一个具体实施例的微通道换热器100的结构。

具体地，除最外侧的换热通道4外，每个换热通道4内均设有间隔开的两个换热片3，每个换热片3均连接在邻近的扁管2上。

当一个换热通道4内既有缩颈部41又有扩颈部42时，换热片3在扩颈部42处设有凸包31，换热片3在缩颈部41处不设凸包31。当扩颈部42的宽度较大时，该处的凸包31尺寸较大。当扩颈部42的宽度较小时，该处的凸包31尺寸较小。这样，换热片3能尽量利用扩颈部42的空间以换热，又能避免对缩颈部41产生干涉。

每个换热通道4内的两个换热片3可在远离彼此的一侧设有凸包31和/或弯折部，如每两个换热片3可在相背侧设有凸包31。

这样一来，可减小每个换热通道4内的两个换热片3的间距，使得换热片3与扁管2能够密集排布，同时换热片3上凸包31的设置能利用扩颈部42的空间，增加换热效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。