一种微通道扁管穿片式换热器及制冷系统的制作方法

本发明涉及制冷技术领域，特别是制冷系统中的微通道扁管穿片式换热器。本发明还涉及设有所述微通道扁管穿片式换热器的制冷系统。

背景技术：

目前，在制冷技术领域，铜管翅片式换热器由于加工工艺简单、成本低廉占据着主导地位。这种管片式换热器一般由圆管和各种型式的翅片组成，圆管与翅片通过胀管连接，接触热阻较大，换热系数较低，圆管与翅片之间容易产生相对运动，翅片上的孔逐渐被扩大，会降低换热效率，缩短使用寿命。

微通道换热器作为一种高效紧凑的新型换热器成为了当前研究的热点，且已在汽车空调和大型商用中央空调中开始得到应用。

微通道换热器主要由扁管、散热翅片和集流管组成，其中集流管设于微通道扁管的两端，用于分配和汇集制冷剂，依据安装空间的大小可以把扁管折成不同形状的换热器，以便于和系统相匹配，在相邻的微通道扁管之间设有波纹状的或带有百叶窗形的散热翅片，用以强化换热器与空气侧的换热效率。

如授权公告号为cn203964464u的实用新型专利公开的“一种微通道冷凝器”，授权公告号为cn204757465u的实用新型专利公开的“间冷冰箱用扁管穿片式易排水微通道蒸发器”，以及授权公告号为cn204757467u的实用新型专利公开的“间冷冰箱用扁管穿片式微通道蒸发器”。

此类微通道扁管穿片式换热器在散热翅片上设有与微通道扁管的截面形状相匹配的通孔，以使得微通道扁管轴向穿过散热翅片，这种散热翅片与扁管的结合方式存在如下缺点：

其一，轴向通孔的加工难度较大、加工成本较高，需要精确控制加工尺寸，才能很好的与扁管结合在一起，若加工误差偏大会导致扁管与散热翅片接触不充分，从而影响换热效率，若加工误差偏小，则会导致扁管不易穿过散热翅片，甚至损伤散热翅片，造成产品质量下降。

其二，从散热翅片的安装方式来讲，只能将扁管依次穿过每一个散热翅片，或者将散热翅片依次穿装在扁管上，不能同时将散热翅片批量的安装在扁管上，也不能选择性地或跳跃性地安装散热翅片，组装方式存在很大的局限性，在部分散热翅片出现损坏时，无法进行更换，修复难度较大。

其三，当换热器需要折弯成不同形状与系统相适配时，只能先安装散热翅片，然后再进行折弯，不仅加工难度较大，而且在折弯过程中容易损伤散热翅片，改变散热翅片的分布形态，其产品加工效率和加工质量均有待于进一步提高。

因此，如何克服现有微通道扁管穿片式换热器存在的以上缺点，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种微通道扁管穿片式换热器。该换热器不仅散热翅片易于加工和组装，从而显著提升生产效率、降低生产成本，而且散热翅片与扁管的结合方式和换热器的折弯方式也得到了改进，可有效改善产品质量，进一步提高换热效率。

本发明的另一目的是提供一种设有所述微通道扁管穿片式换热器的制冷系统。

为实现上述目的，本发明提供一种微通道扁管穿片式换热器，包括具有至少两个大致平行的直线段的微通道扁管、设于所述直线段的散热翅片以及分别设于所述微通道扁管进口和出口的集流管，所述散热翅片设有与所述直线段相结合的插孔，所述插孔为沿所述直线段宽度方向在同一侧向外豁通的开口式插孔。

优选地，所述微通道扁管由多根直线扁管以平行的方式层层排列组成，各层扁管之间具有一定间距。

优选地，所述微通道扁管连续折弯成单排蛇形形状，其具有用于连接所述直线段的曲线段。

优选地，所述微通道扁管由一根扁管连续折弯而成，包括至少两层折弯段，所述折弯段包括至少两个大致平行的直线段和连接相邻两个所述直线段的折弯部位，相邻两层所述折弯段通过曲线段连接；

所述折弯部位由所述扁管在宽度方向上直接折弯形成，其从宽度方向的两边向中间逐渐隆起成形；或者，所述折弯部位由所述扁管连续弯曲扭转两个90度折弯角形成，其在投影上大致呈梯形，使所述扁管的微通道在宽度方向上转向180°。

优选地，所述微通道扁管由一根扁管连续折弯成至少两排；各排所述扁管连续折弯成蛇形形状，具有用于连接所述直线段的曲线段；

相邻两排所述扁管之间的折弯部位由所述扁管在宽度方向上直接折弯形成，其从宽度方向的两边向中间逐渐隆起成形；或者，相邻两排所述扁管之间的折弯部位由所述扁管连续弯曲扭转两个90度折弯角形成，其在投影上大致呈梯形，使所述扁管的微通道在宽度方向上转向180°。

优选地，所述微通道扁管的直线段在整体上分为多层，每层所述直线段的散热翅片的排列密度从上至下依次递减。

优选地，各所述直线段与其散热翅片之间在气流方向上具有相一致的倾斜角度。

优选地，所述微通道扁管至少为两排，其相邻两排所述直线段的散热翅片的倾斜方向相反。

优选地，所述散热翅片设有至少一个所述插孔，每一个所述插孔与一个所述直线段相结合。

为实现上述另一目的，本发明提供一种制冷系统，包括形成冷媒循环回路的压缩机、节流装置、换热器以及驱动空气流动经过所述换热器的风机，所述换热器为上述任一项所述的微通道扁管穿片式换热器。

本发明所提供的微通道扁管穿片式换热器在现有技术的基础上作了进一步改进，将散热翅片与扁管直线段相结合的插孔，设计为沿直线段宽度方向在同一侧向外豁通的开口式插孔，不再是封闭式通孔。由于其插孔具有开口，因此既可以沿轴向方向插装在扁管上，也可以从一侧沿开口插装在扁管上，不仅加工难度和加工成本明显降低，并且能够更好的与扁管结合在一起，从而提升产品质量；其次，从散热翅片的安装方式来讲，既可以同时将散热翅片批量的安装在扁管上，也可以选择性地或跳跃性地安装散热翅片，组装方式具有更大的自由度，在部分散热翅片出现损坏时，可单独进行更换，易于修复；再者，当换热器需要折弯成不同形状与系统相适配时，既可以先安装散热翅片，然后再进行折弯，也可以先折弯扁管，然后再将散热翅片安装在扁管上，可避免在折弯过程中损伤散热翅片，改变散热翅片的分布形态，从而显著提高产品加工效率和加工质量。

在一种优选方案中，所述微通道扁管的直线段在整体上分为多层，每层所述直线段的散热翅片的排列密度从上至下依次递减。当该换热器用作蒸发器时，潮湿的空气经过蒸发器在低温作用下产生凝露，凝露在重力作用下向下流动、汇集，流量和体积逐渐增大，此种翅片密度有助于更好的排出凝露，使其不会大量附着或沉积在换热器上而影响其换热效果，甚至产生结霜，从而保证蒸发器始终具有较高的换热效率。

在另一种优选方案中，各所述直线段与其散热翅片之间具有相一致的倾斜角度，即散热翅片以倾斜的方式与直线段相结合。这样，可以有效改善流经换热器的气流扰流形式，从而增大换热量，提高换热效果。

本发明所提供的制冷系统设有上述微通道扁管穿片式换热器，由于所述微通道扁管穿片式换热器具有上述技术效果，设有该微通道扁管穿片式换热器的制冷系统也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明实施例公开的第一种微通道扁管穿片式换热器的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的第二种微通道扁管穿片式换热器的结构示意图；

图3为本发明实施例公开的第三种微通道扁管穿片式换热器的结构示意图；

图4为本发明实施例公开的第四种微通道扁管穿片式换热器的结构示意图；

图5为本发明实施例公开的第五种微通道扁管穿片式换热器的结构示意图；

图6为本发明实施例公开的第六种微通道扁管穿片式换热器的结构示意图；

图7为本发明实施例公开的第七种微通道扁管穿片式换热器的结构示意图；

图8为本发明实施例公开的第八种微通道扁管穿片式换热器的结构示意图。

图中：

1.微通道扁管2.散热翅片3.插孔4.直线段5.曲线段6(6')折弯部位

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、左、右”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

实施例1：

如图1所示，本实施例中的微通道扁管穿片式换热器主要用于在除湿机、冰箱、冷柜、制水机等制冷系统中作为蒸发器或冷凝器，其主要由五个大致平行的微通道扁管1、散热翅片2和集流管(图中未示出)组成，微通道扁管1为单排形式，其中集流管设于微通道扁管1的两端，用于分配和汇集制冷剂，散热翅片2设有与微通道扁管1相结合(如焊接连接)的插孔3，用以强化换热器与空气侧的换热效率，具体可以是波纹状的或带有百叶窗形的散热翅片。

本例将散热翅片2与微通道扁管1相结合的插孔3，设计为沿扁管宽度方向在同一侧向外豁通的开口式插孔，且每一个散热翅片2仅设有一个插孔3，微通道扁管从开口插入到插孔中，通过一个插孔3与一个微通道扁管1相结合，形成具有五层微通道扁管1和五层散热翅片2的换热器。

图中所示每层散热翅片2的插孔3的开口均位于微通道扁管1的右侧，不难理解，其也可以均位于微通道扁管1的左侧，或者部分位于右侧，部分位于左侧，即每层散热翅片2的插孔开口方向可以相反，而且，微通道扁管1的层数也可以根据需要进一步增加或减少。

实施例2：

如图2所示，本实施例中的微通道扁管穿片式换热器主要用于在除湿机、冰箱、冷柜、制水机等制冷系统中作为蒸发器或冷凝器，其主要由四个大致平行的微通道扁管1、散热翅片2和集流管(图中未示出)组成，微通道扁管1为单排形式，其中集流管设于微通道扁管1的两端，用于分配和汇集制冷剂，散热翅片2设有与微通道扁管1相结合的插孔3。

本例将散热翅片2与微通道扁管1相结合的插孔3，设计为沿扁管宽度方向在同一侧向外豁通的开口式插孔，且每一个散热翅片2设有两个插孔3，并通过两个插孔3同时与上下两个微通道扁管1相结合，形成具有四层微通道扁管1和两层散热翅片2的换热器。

图中所示两层散热翅片2的插孔3的开口均位于微通道扁管1的右侧，不难理解，其也可以均位于微通道扁管1的左侧，或者一层位于右侧，另一层位于左侧，即两层散热翅片2的插孔开口方向可以相反，而且，每一层散热翅片2的两个插孔开口方向也可以相反。此外，微通道扁管1的层数也可以根据需要进一步增加或减少。

作为进一步的改进，在同一散热翅片2上，还可以加工三个、四个甚至更多个插孔，以此类推，具体数量可根据实际要求来确定，以便同时与三个、四个甚至更多个微通道扁管1相结合，从而简化生产工艺，提高生产效率，提高换热效率。

实施例3：

如图3所示，本实施例中的微通道扁管穿片式换热器主要用于在除湿机、冰箱、冷柜、制水机等制冷系统中作为蒸发器或冷凝器，其主要由微通道扁管1、散热翅片2和集流管(图中未示出)组成，微通道扁管1为单排形式，其中集流管设于微通道扁管1的两端，用于分配和汇集制冷剂。

与上述实施例1的不同之处在于，其微通道扁管1仅由一根扁管连续折弯成蛇形形状，具有十层大致平行的直线段4，以及用于连接直线段的曲线段5，散热翅片2设有与其直线段4相结合的插孔3。

本例将散热翅片2与直线段4相结合的插孔3，设计为沿扁管宽度方向在同一侧向外豁通的开口式插孔，且每一个散热翅片2设有十个插孔3，并通过十个插孔3同时与十个直线段4相结合，形成具有十层直线段4和一整层散热翅片2的换热器。

图中所示散热翅片2的插孔3的开口均位于直线段4的左侧，不难理解，其也可以均位于直线段4的右侧，或者，部分位于右侧，另一部分位于左侧，只要保证同一散热翅片2的插孔开口位于同一侧即可。此外，直线段4的层数也可以根据需要进一步增加或减少。

实施例4：

如图4所示，本实施例中的微通道扁管穿片式换热器主要用于在除湿机、冰箱、冷柜、制水机等制冷系统中作为蒸发器或冷凝器，其主要由微通道扁管1、散热翅片2和集流管(图中未示出)组成，微通道扁管1为双排形式，其中集流管设于微通道扁管1的两端，用于分配和汇集制冷剂。

微通道扁管1仅由一根扁管连续折弯成两排，两排直线段4在整体上分为五层，扁管在每一层进行折弯后通过曲线段5转入下一层以相反的方向进行折弯，以此类推，位于同一层的直线段4之间的折弯部位6由扁管在宽度方向上直接折弯形成，在挤压变形力的作用下，其外侧呈弧形，内侧呈从外侧向中间逐渐隆起的尖峰形状，各散热翅片2分别设有与直线段4相结合的插孔3。

本例将散热翅片2与直线段4相结合的插孔3，设计为沿扁管宽度方向在同一侧向外豁通的开口式插孔，且每一个散热翅片2仅设有一个插孔3，并通过一个插孔3与一个直线段4相结合，形成具有两排、五层直线段4和两排、五层散热翅片2的换热器。

图中所示散热翅片2的插孔3的开口均朝向直线段4的内侧，这样可以保证在先行折弯扁管后，依然能够顺利安装散热翅片。不难理解，如果加工工艺为先安装散热翅片，然后再进行折弯，则插孔3的开口也可以均位于直线段4的外侧，或者部分位于内侧，另一部分位于外侧，只要保证同一层直线段4所对应的插孔开口位于同一侧即可。此外，直线段4的排数和层数也可以根据需要进一步增加或减少。

实施例5：

如图5所示，本实施例中的微通道扁管穿片式换热器主要用于在除湿机、冰箱、冷柜、制水机等制冷系统中作为蒸发器或冷凝器，其主要由微通道扁管1、散热翅片2和集流管(图中未示出)组成，微通道扁管1为双排形式，其中集流管设于微通道扁管1的两端，用于分配和汇集制冷剂。

与实施例4类似，其微通道扁管1仅由一根扁管连续折弯成两排，两排直线段4在整体上分为五层，扁管在每一层进行折弯后通过曲线段5转入下一层以相反的方向进行折弯，以此类推，位于同一层的直线段4之间的折弯部位6由扁管在宽度方向上直接折弯形成，在挤压变形力的作用下，其外侧呈弧形，内侧呈从外侧向中间逐渐隆起的尖峰形状，各散热翅片2分别设有与直线段4相结合的插孔3。

本例将散热翅片2与直线段4相结合的插孔3，设计为沿扁管宽度方向在同一侧向外豁通的开口式插孔，且每一个散热翅片2设有五个插孔3，并通过五个插孔3同时与五个直线段4相结合，形成具有两排、五层直线段4和两排、一整层散热翅片2的换热器。

由于是在一个散热翅片2上开设有多个插孔3与直线段4相结合，因此，这种换热器适于采用先行折弯扁管，然后再安装散热翅片的加工工艺，散热翅片2的开口朝向内侧，可保证扁管在折弯后能够从外侧顺利安装散热翅片。此外，直线段4的排数和层数也可以根据需要进一步增加或减少。

实施例6：

如图6所示，本实施例中的微通道扁管穿片式换热器主要用于在除湿机、冰箱、冷柜、制水机等制冷系统中作为蒸发器或冷凝器，其主要由微通道扁管1、散热翅片2和集流管(图中未示出)组成，微通道扁管1为双排形式，其中集流管设于微通道扁管1的两端，用于分配和汇集制冷剂。

微通道扁管也由一根扁管连续折弯成两排，但折弯方式与实施例4和实施例5不同，其每一排扁管连续折弯成蛇形形状(与实施例3类似)，在实施例4和实施例5中由于折弯部位6呈向上隆起的形状，每层直线段4之间的间距至少应大于折弯部位6隆起的高度尺寸，因此直线段4之间的间距相对较大，排列的较为稀疏，而在实施例6中，扁管先在一侧连续折弯成蛇形形状，然后在最顶层转入另一侧连续折弯成蛇形形状，每层直线段4之间仅通过曲线段5连接，仅最顶层的两个直线段之间通过折弯部位6'连接，因此直线段4之间的间距可相对较小，排列的较为密集。

具体地，相邻两排扁管之间的折弯部位6'，也就是左边最上层扁管与右边最上层扁管之间的折弯部位，由扁管连续弯曲扭转两个90度折弯角形成，其在投影上大致呈梯形，使扁管的微通道在宽度方向上转向180°，各散热翅片2分别设有与直线段4相结合的插孔3。

本例将散热翅片2与直线段4相结合的插孔3，设计为沿扁管宽度方向在同一侧向外豁通的开口式插孔，且每一个散热翅片2设有六个插孔3，并通过六个插孔3同时与六个直线段4相结合，形成具有两排、六层直线段4和两排、一整层散热翅片2的换热器。

由于是在一个散热翅片2上开设有多个插孔3与直线段4相结合，因此，这种换热器适于采用先行折弯扁管，然后再安装散热翅片的加工工艺，散热翅片2的开口朝向内侧，可保证扁管在折弯后能够从外侧顺利安装散热翅片。此外，直线段4的排数和层数也可以根据需要进一步增加或减少。

实施例7：

如图7所示，本例在实施例1的基础上作进一步改进，改变了每层散热翅片2的排列密度，其第一层散热翅片2排列的最为密集，第二层比第一层稀疏一点，第三层比第二层再稀疏一点，以此类推。当该换热器用作冰箱蒸发器时，此种翅片密度有助于更好的排出融霜冷凝水。另外，如果扁管竖向布置，会比扁管横向布置具有更好的排水效果。

实施例8：

如图8所示，本例在实施例4、5、6的基础上作进一步改进，各直线段4与其散热翅片2之间在气流方向上具有相一致的倾斜角度，若微通道扁管至少为两排，则相邻两排直线段4的散热翅片2的倾斜方向相反。这样，气流在流经散热翅片2时，将沿连续折弯的折线路径行进，可以有效改善流经换热器的气流扰流形式，从而增大换热量，提高换热效果。

以上各实施例，由于散热翅片2的插孔3具有开口，因此既可以沿轴向方向插装在微通道扁管1的直线段4上，也可以从一侧沿开口插装在微通道扁管1的直线段4上，从散热翅片2的安装方式来讲，既可以同时将散热翅片2批量的安装在微通道扁管1上，也可以选择性地或跳跃性地安装散热翅片2，组装方式具有更大的自由度。此外，其可以先折弯微通道扁管1，然后再将散热翅片2安装在微通道扁管1上，以避免在折弯过程中损伤散热翅片2、改变散热翅片2的分布形态，从而显著提高产品加工效率和加工质量，并降低成本。

作为一种变形，上述实施例3至实施例8的散热翅片2均可以采用实施例1或实施例2的形式，或者，采用实施例1与实施例2相组合的形式。

上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，以上实施例的散热翅片3的每一个插孔都仅与一个直线段结合，根据实际需要，每一个插孔也可以同时与多个直线段相结合，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

除了上述微通道扁管穿片式换热器，本发明还提供一种制冷系统，其包括形成冷媒循环回路的压缩机、节流装置(如节流阀)、干燥过滤器、换热器以及驱动空气流动经过换热器的风机，其中，换热器为上文中的微通道扁管穿片式换热器，其与压缩机、节流装置、干燥过滤器等相配合使用，一起组成冷媒循环介质回路，工作时，由风机驱动空气流动从风道经过换热器，进行热交换。

具体地，此制冷系统可以是除湿机、冰箱、冷柜或制水机等，由于本领域技术人员采用通用技术即可实现，这里就不再展开描述。

以上对本发明所提供的微通道扁管穿片式换热器及制冷系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。