微通道型扁管换热器及其扁管的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种扁管型换热器(100)用的扁管(30)，其用于连通至集流管以实现制冷剂的流动；其特征在于：所述扁管(30)包括扁平的中间通道部分(32)和位于所述扁管(30)两端的端部接口部分(31)；中间通道部分(32)中形成有多个扁管内筋(34)和微通道(33)；所述端部接口部分(31)包括一体成型的过渡段(31a)和大致圆形孔(31b)；并且扁平的中间通道部分(32)的周长等于大致圆形孔(31b)的周长。本实用新型还涉及一种微通道扁管型换热器(100)，其包括第一集流管(10)、第二集流管(20)，以及如前所述的扁管(30)。在使用根据本实用新型的扁管(30)时，能够使得制冷剂在传输过程中受到的阻力变小，同时使得微通道型扁管换热器(100)所需的总复合铝材用量得以减少，因而在同等条件下减少扁管(30)的数量。
【专利说明】微通道型扁管换热器及其扁管
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有热泵功能的空调系统用的换热器，尤其是涉及一种微通道型扁管换热器。
【背景技术】
[0002]世界各国有关于环境保护的法规正在不断完善，这极大地加速了环保制冷剂的推广使用。但是，现阶段在市场上推出的、具有低温室效应潜值的HFC、HC、HFO类制冷剂通常都具有一定的可燃性。因此，出于安全方面的考虑，世界各国的制冷空调行业对此类制冷剂的灌注量都提出了较高的要求。
[0003]微通道型扁管换热器在制冷空调行业中得到广泛的使用。微通道型扁管换热器可采用全铝钎焊式(或全铝材质钎焊)的方法来生产，同时广泛地使用在家用或者汽车空调的冷凝器或蒸发器中，特别是使用在具有热泵功能的空调系统的换热器中。
[0004]传统的扁管换热器的集流管一般地通过挤压铝圆管或者焊接铝圆管而成型，其外径一般比插入其中的多孔扁管的尺寸大2-8_。在同等设计的情况下，集流管的内腔的直径越大，所需要的制冷剂灌注量就越多。
[0005]另外，传统的扁管需要插入到集流管中；制冷剂从集流管分配到各个扁管的过程中的阻力较大，不利于整个系统的阻力的降低。
[0006]中国实用新型专利CN201964816U公开了一种异型管口的微通道换热扁管及换热器。该换热扁管包括有多个微通道，扁管的端口向前收缩构成一喇叭状过渡段，过渡段的口部为异型，与该异型口相匹配地连接有异型管。所述异型管的断面为圆形、多边形、直槽口形、椭圆形或D形。同时，该换热器由多个异型管口的微通道换热扁管并排地连接在两个集流管之间而构成。相邻的两个异型管口的微通道换热扁管之间设有散热片。
[0007]在上述中国实用新型专利中，换热扁管的直径缩小，使得制冷剂的充注阻力进一步增大。在换热器的【技术领域】中期待能够使得制冷剂在从集流管分配到各个扁管的过程中受到的阻力得到减少。
[0008]为了实现减少制冷剂从集流管分配到各个扁管的过程中的阻力以及减少制冷剂的灌注量，开发和设计一种新的微通道型扁管换热器一直都是换热器【技术领域】的技术人员在追求的目标。
实用新型内容
[0009]本实用新型的目的在于针对现有换热扁管的制冷剂的分配阻力较大、灌注量较高等缺点和不足，提供了一种新型的微通道型扁管换热器。
[0010]根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种扁管型换热器用的扁管，其用于连通至集流管以实现制冷剂的流动；
[0011]其特征在于:所述扁管包括扁平的中间通道部分和与中间通道部分32 —体成型的、位于所述扁管两端的端部接口部分；
[0012]中间通道部分中形成有彼此大致平行的多个扁管内筋和由所述扁管内筋所分隔形成的多个微通道；
[0013]所述端部接口部分包括一体成型的过渡段和用于连通至集流管的大致圆形孔；并且
[0014]所述扁平的中间通道部分的周长等于所述大致圆形孔的周长。
[0015]优选的，所述微通道的数量为6至25个。
[0016]优选的，所述微通道的数量为10或12个。
[0017]优选的，所述扁管内筋和微通道遍布于整个中间通道部分的内侧进行均匀地分布。
[0018]根据本实用新型的另一发明，本实用新型还提供了一种微通道扁管型换热器，其包括位于第一侧的第一集流管和位于相反的第二侧的第二集流管，
[0019]其特征在于:所述微通道扁管型换热器还包括多个如前所述的大致平行的扁管；
[0020]并且，每个扁管的两端分别通过其对应的大致圆形孔连通至第一集流管、第二集流管，以便实现制冷剂的流动。
[0021]优选的，所述微通道扁管型换热器还包括散热翅片，其放置在相邻的扁管之间或套设在扁管的外周。
[0022]优选的，所述扁管内筋和微通道遍布于整个中间通道部分的内侧进行均匀地分布。
[0023]优选的，在第一集流管、第二集流管的周壁上分别开设有多个连续分布的冲孔部分以及由冲孔部分所形成的向外突伸的冲孔凸缘。
[0024]优选的，扁管的大致圆形孔的内径和第一集流管或第二集流管的冲孔凸缘的外径大致相同，并且扁管的大致圆形孔嵌套配合到冲孔凸缘上。
[0025]优选的，在第一集流管和第二集流管的任一上设置有用于供制冷剂进入和流出的压板。
[0026]根据本实用新型的微通道型扁管换热器在制造和使用时，能够显著地减少制冷剂的灌注量和制冷循环系统阻力，并且降低整个系统的功耗。
[0027]现有的扁管换热器的集流管在使用钎焊工艺时通常需要采用复合铝材，而复合铝材的材料成本要比同系列的非复合铝材高很多。本实用新型的微通道型扁管换热器采用分设组装且钎焊式的集流管，因此仅仅是和扁管想接触的集流管部分需要使用复合铝材。扁管的截面周长得以减少，相应地微通道型扁管换热器的总材料用量也减少。相比较于现有的扁管换热器，根据本实用新型的微通道型扁管换热器的扁管数量可以减少20% _40%。
[0028]通过参考以下附图所示的和说明书所描述的实施例，本【技术领域】的一般技术人员将会更加明白本实用新型的这些和其它特征、方面和优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是根据本实用新型的微通道型扁管换热器的总体结构图。
[0030]图2是图1所示的微通道型扁管换热器的集流管的剖视图。
[0031]图3是图2所示的集流管的集流管管座的立体图。
[0032]图4是根据本实用新型的微通道型扁管换热器的一个示例性扁管在加工之前的立体图。
[0033]图5是根据本实用新型的微通道型扁管换热器的一个示例性扁管在加工之后的立体图。
[0034]图6是根据本实用新型的微通道型扁管换热器的第一优选实施例的剖视图。
【具体实施方式】
[0035]现在讨论本实用新型的各个实施例。应当理解的是，下面通过对本实用新型进行示意性说明的方式来说明其实施例，但是所述实施例并不解释为对本实用新型的限制。例如，举例说明或描述为一个实施例的一部分的特征可与另一个实施例一起使用，以产生再一个实施例。本实用新型旨在包括这些以及其它修改和变化，它们都在本实用新型的范围和精神之内。
[0036]图1示出了根据本实用新型的微通道型扁管换热器100的总体结构图。如图1所示，根据本实用新型的微通道型扁管换热器100包括位于第一侧(即图1的左侧)的第一集流管10、位于相反的第二侧(即图1的右侧)的第二集流管20、以及位于两者之间的多个成排的扁管30。每个扁管30的两端分别连通至第一集流管10、第二集流管20。所述扁管30例如由挤出机而挤出成型。
[0037]为了强化扁管30的散热效果，可在扁管30的外周安装有波形翅片60。出于示意性的目的，仅在图1最顶侧的扁管30上示出了所安装的波形翅片60。可以理解，在微通道型扁管换热器100的实际结构中，在每个扁管30的外周都安装有波形翅片60。
[0038]如图1所示，在成排的扁管30的底部边缘侧还设置有侧板70，以便对成排的扁管30起到加固的作用。
[0039]第一集流管10和第二集流管20的结构大致相同。以下将参考图1、2、3来示意性说明第一集流管10的结构。
[0040]如图2所示，第一集流管10主要包括集流管管座12和卡扣或装配到集流管管座12上的集流管管盖11。如图1所示，在第一集流管10的端部处还安装有端盖13，以便对第一集流管10的内部通道进行封闭。
[0041]如图1所示，在第一集流管10上附连有压板40，同时在第一集流管10中还设置有隔片50。在压板40中形成有制冷剂入口通道40a和制冷剂出口通道40b。
[0042]根据本实用新型，制冷剂首先通过压板40的制冷剂入口通道40a进入第一集流管10并分配至多排平行的扁管30，进而流向第二集流管20，最终返回至压板40的制冷剂出口通道40b。由于第一集流管10中的隔片50的分隔作用，制冷剂以图1所示的“U”型方式进行流动，最后通过压板40的制冷剂出口通道40b流出。
[0043]如上所述，由于波形翅片60分布于相邻的扁管30之间，在扁管30内流动的制冷剂能够与各个翅片间隙的空气实现充分地换热。
[0044]图3示出了第一集流管10的集流管管座12的立体图。如图3所示，集流管管座12例如由复合铝材制成，包括管座本体12a和管座卷边12b。例如通过冲孔操作，在集流管管座本体12a中形成有多个连续分布的冲孔部分12al以及相应的向外突伸的冲孔凸缘12a2。
[0045]图4示出了微通道型扁管换热器100的一个示例性扁管30在加工之前的立体图。图5示出了微通道型扁管换热器100的示例性扁管30在加工之后的立体图。
[0046]如图4所示，在加工之前的扁管30整体上呈扁平结构。扁管30包括中间通道部分32和位于两端的端部接口部分31。在中间通道部分32中形成有多个彼此大致平行的扁管内筋34和成排的微通道33，其中由于扁管内筋34的分隔作用，在扁管30的中间通道部分32中形成了成排的微通道33。所述微通道33的数量为6至25个。优选的，所述微通道33的数量为10或12个。
[0047]优选的，所述扁管内筋34和微通道33遍布于整个中间通道部分32的内侧进行均匀地分布。
[0048]在制造图1所示的微通道型扁管换热器100时，图4所示的扁管30的两个端部(对应于端部接口部分31)例如保持在圆锥型模具上，然后施力进行冲压操作。图4所示的扁管30在圆锥型模具上进行冲压操作之后变型为图5所示的形状。S卩，扁管30的中间通道部分32保持为原来的形状，但是扁管30的端部接口部分31变型为过渡段31a和直径为R的大致圆形孔31b。相应的，所述中间通道部分32的周长等于所述大致圆形孔31b的周长。
[0049]根据本实用新型，大致圆形孔31b的内径尺寸和冲孔凸缘12a2的外径尺寸大致相同。在制造根据本实用新型的微通道型扁管换热器100时，首先在冲孔凸缘12a2的外侧包覆焊料，然后使得大致圆形孔31b与冲孔凸缘12a2相嵌套配合。在所有的扁管30都与第一集流管10、第二集流管20固定完毕之后，送入钎焊炉中进行整体焊接，进而生产出一体的微通道型扁管换热器100。
[0050]图6示出了根据本实用新型的微通道型扁管换热器100的第一优选实施例的剖视图。如图6所不,波形翅片60 (散热翅片)分布于微通道型扁管换热器100的相邻扁管30之间。扁管30内的制冷剂和流通于各个波形翅片60间隙的空气能够实现充分地换热。
[0051]在图6所示的第一优选实施例中，波形翅片60采用高翅片的形式，同时各个波形翅片60之间的翅片间距较大。图6所示的微通道型扁管换热器100在作为蒸发器使用时更有利于冷凝水的排出。
[0052]综上所述，本实用新型请求保护一种扁管型换热器100用的扁管30，其用于连通至集流管以实现制冷剂的流动；其特征在于:所述扁管30包括扁平的中间通道部分32和与中间通道部分32 —体成型的、位于所述扁管30两端的端部接口部分31 ;中间通道部分32中形成有彼此大致平行的多个扁管内筋34和由所述扁管内筋34所分隔形成的多个微通道33 ;所述端部接口部分31包括一体成型的过渡段31a和用于连通至集流管的大致圆形孔31b ;并且所述扁平的中间通道部分32的周长等于所述大致圆形孔31b的周长。
[0053]此外，本实用新型还请求保护一种微通道扁管型换热器100，其包括位于第一侧的第一集流管10和位于相反的第二侧的第二集流管20，其特征在于:所述微通道扁管型换热器100还包括多个如前所述的大致平行的扁管30 ;并且，每个扁管30的两端分别通过其对应的大致圆形孔31b连通至第一集流管10、第二集流管20，以便实现制冷剂的流动。
[0054]如上所述，根据本实用新型，占扁管30绝大部分的多孔区域32的总体容积较小，因此所需要的制冷剂的灌注量较少。
[0055]在传统的扁管插入型集流管中，制冷剂从集流管分配到各个扁管的过程中所受到的阻力较大，从而不利于整个系统的阻力的降低。而在根据本实用新型的微通道型扁管换热器100中，第一集流管10、第二集流管20和各个扁管30的连接部分是过渡段31a和直径为R的大致圆形孔31b。因此，制冷剂在传输过程中受到的阻力较小，从而能够降低压缩机的功耗，提升整个系统的能效。
[0056]在制造传统的扁管换热器时，通常需要使用复合铝材来对集流管进行高频焊接。因此，相比较于使用同系列的非复合铝材，使用复合铝材将导致材料成本的较大增加。根据本实用新型的微通道型扁管换热器100采用分设组装且钎焊式的第一集流管10、第二集流管20，其中仅与扁管30接触的集流管管座12需要使用复合铝材。因此，微通道型扁管换热器100所需的总复合铝材用量得以减少。
[0057]在制造根据本实用新型的微通道型扁管换热器100时，扁管30的数量相比较于传统的扁管换热器可减少20% -40%。因为集流管和扁管的用量得到减少，根据本实用新型的微通道型扁管换热器可进一步实现节约成本和轻量化的目的。
[0058]本实用新型不限定于所描述的实施例。本领域的一般技术人员在不偏离本实用新型主旨的前提下，能够对各种细节进行适应性修改，而这些修改都包括在本实用新型的权利要求书所要求保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种扁管型换热器(100)用的扁管(30)，其用于连通至集流管以实现制冷剂的流动； 其特征在于:所述扁管(30)包括扁平的中间通道部分(32)和与中间通道部分(32) —体成型的、位于所述扁管(30)两端的端部接口部分(31)； 中间通道部分(32)中形成有彼此大致平行的多个扁管内筋(34)和由所述扁管内筋(34)所分隔形成的多个微通道(33)； 所述端部接口部分(31)包括一体成型的过渡段(31a)和用于连通至集流管的大致圆形孔(31b);并且 所述扁平的中间通道部分(32)的周长等于所述大致圆形孔(31b)的周长。
2.如权利要求1所述的扁管型换热器(100)用的扁管(30)，其特征在于: 所述微通道的数量为6至25个。
3.如权利要求1或2所述的扁管型换热器(100)用的扁管(30)，其特征在于: 所述微通道的数量为10或12个。
4.如权利要求1或2所述的扁管型换热器(100)用的扁管(30)，其特征在于: 所述扁管内筋(34)和微通道(33)遍布于整个中间通道部分(32)的内侧进行均匀地分布。
5.一种微通道扁管型换热器(100)，其包括位于第一侧的第一集流管(10)和位于相反的第二侧的第二集流管(20)， 其特征在于:所述微通道扁管型换热器(100)还包括多个如权利要求1所述的大致平行的扁管(30)； 并且，每个扁管(30)的两端分别通过其对应的大致圆形孔(31b)连通至第一集流管(10)、第二集流管(20)，以便实现制冷剂的流动。
6.如权利要求5所述的微通道扁管型换热器(100)，其特征在于: 所述微通道扁管型换热器(100)还包括散热翅片(60)，其放置在相邻的扁管(30)之间或套设在扁管(30)的外周。
7.如权利要求5或6所述的微通道扁管型换热器(100)，其特征在于: 所述扁管内筋(34)和微通道(33)遍布于整个中间通道部分(32)的内侧进行均匀地分布。
8.如权利要求5或6所述的微通道扁管型换热器(100)，其特征在于: 在第一集流管(10)、第二集流管(20)的周壁上分别开设有多个连续分布的冲孔部分(12al)以及由冲孔部分所形成的向外突伸的冲孔凸缘(12a2)。
9.如权利要求8所述的微通道扁管型换热器(100)，其特征在于: 扁管(30)的大致圆形孔(31b)的内径和第一集流管(10)或第二集流管(20)的冲孔凸缘(12a2)的外径大致相同，并且 扁管(30)的大致圆形孔(31b)嵌套配合到冲孔凸缘(12a2)上。
10.如权利要求5所述的微通道扁管型换热器(100)，其特征在于: 在第一集流管(10)和第二集流管(20)的任一上设置有用于供制冷剂进入和流出的压板(40)。
【文档编号】F25B39/00GK203980987SQ201420288973
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】徐坤豪 申请人:格朗吉斯铝业（上海）有限公司