CN204177261U - 一种换热器扁管及微通道换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热器扁管，呈扁平的长条形，其内部设有多个连通两端的微通道，所述扁管(2)包括至少两段直管部分，以及位于相邻两所述直管部分之间的折弯部分(2-3)，所述折弯部分(2-3)具有至少两个弯曲扭转形成的折弯角；各所述直管部分位于同一平面内，且在扁管(2)的长度方向上延伸。该扁管可使换热器实现分层排水，每一层的排水行程相对较短，排水效率高，可有效避免出现积水现象，从而显著提高换热器的换热性能。本实用新型还公开了设有所述扁管的微通道换热器。

Description

一种换热器扁管及微通道换热器

技术领域

本实用新型涉及制冷设备技术领域，特别是在制冷系统中用作蒸发器的微通道换热器的扁管。本实用新型还涉及设有所述扁管的微通道换热器。

背景技术

换热器是制冷系统主要的传热部件，换热器的好坏直接影响系统的综合性能。

微通道换热器的扁管内有多个细微流道，扁管的两端与集管相联，集管内设置隔板，将换热器流道分隔成数个流程。由于具有高传热系数、高表面积-体积比、低传热温差、低流动阻力等优势，正逐步应用于商业、家用制冷空调行业。

目前，微通道换热器用作蒸发器时，通过翅片开窗孔来排冷凝水，现有的结构中，冷凝水沿着翅片和扁管流出换热器。

由于换热器冷凝水从上往下沿着同一个方向流出，流程比较长，在换热器下半部容易产生积水，而积水又容易导致结霜进而严重影响换热器换热性能。

因此，如何另辟蹊径，设计一种新型换热器以克服上述缺陷是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种换热器扁管。该扁管可实现分层排水，每一层的排水行程相对较短，排水效率高，可有效避免出现积水现象，从而显著提高换热器的换热性能。

本实用新型的第二目的是提供一种设有所述扁管的微通道换热器。

为实现上述第一目的，本实用新型提供一种换热器扁管，呈扁平的长条形，其内部设有多个连通两端的微通道，所述扁管包括至少两段直管部分，以及位于相邻两所述直管部分之间的折弯部分，所述折弯部分具有至少两个弯曲扭转形成的折弯角。

优选地，各所述直管部分位于同一平面内，且在扁管的长度方向上延伸。

优选地，各所述直管部分在扁管的长度方向上对齐或相互错位。

优选地，所述折弯部分具有两个折弯角，与其两端的直管部分在整体上呈“Z”字形。

优选地，所述折弯部分具有四个折弯角，在其两端的直管部分之间形成“U”形折弯部。

优选地，所述折弯角范围在大于等于0°至小于180°之间。

为实现上述第二目的，本实用新型提供一种微通道换热器，包括集管、扁管以及翅片，所述集管设置于所述扁管的两端，所述扁管平行排列于所述集管之间，所述翅片设于相邻的所述扁管之间，所述扁管为上述任一项所述的换热器扁管。

优选地，所述折弯部分设有排水部件和/或翅片。

优选地，所述排水部件为导水板或导水片。

优选地，所述导水板为整体式平板，沿排水方向依次分为水平段、倾斜段以及水槽段；所述水平段连接于所述折弯部分的排水部位。

本实用新型提供的换热器扁管不同于传统的扁管，其通过折弯部分将管身分为多个直管部分，也就是通过折弯将扁管依次分成若干段，在其组装为换热器之后，各段可分别形成独立的排水通道，上一段排出的冷凝水不会进入下一段，从而使每一段所需排出的水量减少，排水行程缩短，这种分层排水的方式大幅提高了排水效果，而排水效果良好的微通道换热器在室外低温高湿工况下结霜速度会显著减缓，可保留足够的有效换热面积，从而提高了换热效率，并大幅降低耗能量，同时在融霜时，冷凝水能尽快排出换热器表面，减小对下一个循环的影响。

本实用新型提供的微通道换热器设有所述换热器扁管，由于所述扁管具有上述技术效果，设有该扁管的微通道换热器也应具备相应的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型所提供换热器扁管的第一种具体结构示意图；

图2为本实用新型所提供换热器扁管的第二种具体结构示意图；

图3为本实用新型所提供换热器扁管的第三种具体结构示意图；

图4为换热器扁管的折弯角小于90°的结构示意图；

图5为换热器扁管的折弯角大于90°的结构示意图；

图6为换热器扁管的直管部分之间在长度方向上具有夹角的结构示意图；

图7为本实用新型所提供微通道换热器的一种具体结构示意图；

图8为图7所示微通道换热器上安装导水板的主视图；

图9为图8的侧视图；

图10为图8的俯视图。

图中：

1.集管  2.扁管  2-1.第一直管部分  2-2.第二直管部分  2-3.折弯部分  3.翅片  4.导水板  4-1.水平段  4-2.倾斜段  4-3.水槽段

具体实施方式

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

请参考图1，图1为本实用新型所提供换热器扁管的第一种具体结构示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型提供的换热器扁管2呈扁平的长条形，其内部设有多个连通两端的微通道(图中未示出)作为热交换介质(如制冷剂)的流通通道，单根扁管分为第一直管部分2-1、第二直管部分2-2以及位于直管部分之间的折弯部分2-3。

由于受特殊结构的限制，扁管2不能像圆管一样在任意方向上随意折弯，对此，本实用新型采用了弯曲扭转的方式对其进行折弯，这样在实现折弯转向的同时，能保证扁管2内部微通道的畅通以及扁管2管身不被破坏。

如图所示，折弯部分一共具有两个90°折弯角，与其两端的直管部分在整体上呈“Z”字形。这样，扁管2的第一直管部分2-1和第二直管部分2-2依然位于同一平面内，但却在长度方向上横向错开一定距离，即扁管2不再是单纯的直管，而是带有折弯部的直管。由于是弯曲扭转折弯，因此从扁管2的厚度方向上观察时，折弯部分2-3大体上呈平行四边形，且折弯后方位没有改变，正面依然是正面，背面依然是背面，左右也没有颠倒。

当然，扁管2也可以以同样的方式折弯成与图1呈镜像关系的形状。

该扁管2应用于换热器时，其各直管部分分别形成独立的排水通道，分别承担各自部分的排水量，对整个换热器来说，水流通道从一个变成两个，每个水流通道承担的排水量大幅减少，且两部分同时进行排水，排水效率大幅提升，换热器存水量大幅降低。

请参考图2，图2为本实用新型所提供换热器扁管的第二种具体结构示意图。

在第二种具体实施方式中，折弯部分2-3具有四个折弯角，在其两端的直管部分之间形成“U”形折弯部，其第一折弯角与第四折弯角、第二折弯角与第三折弯角关于折弯部的中心线镜像对称。这样，扁管的第一直管部分2-1和第二直管部分2-2分依然位于同一平面内，且在长度方向上上下对齐，与单纯的直管相比，其中间带有一因连续折弯而成形的侧凸部分，由于整根扁管2的两段直管部分没有横向错位，仅折弯部位侧向凸起，因此有助于减少占用的空间，从而能够进行更加合理的布局，而且，这种弯曲扭转的方式能够使第一、第二折弯角与第三、第四折弯角在纵向投影上完全重合，尽可能的减少了扁管2厚度方向上的尺寸(如果扁管2的第三折弯角、第四折弯角的弯曲扭转方向与第一折弯角、第二折弯角相同的话，则折弯部分2-3的厚度势必会倍增)。

当然，扁管2也可以以同样的方式折弯成与图2呈镜像关系的形状。

该扁管2应用于换热器时，通过在第一直管部分2-1与第二直管部分2-2之间增设排水部件，可使各直管部分分别形成独立的排水通道，分别承担各自部分的排水量，对整个换热器来说，水流通道从一个变成两个，每个水流通道承担的排水量大幅减少，且两部分同时进行排水，排水效率大幅提升，换热器存水量大幅降低。

图1、图2所示扁管的第一直管部分2-1和第二直管部分2-2都在扁管的长度方向上延伸，即直管部分始终沿扁管的长度方向分布，如果沿垂直于扁管的方向进行投影，各直管部分之间可出现首尾对接、首尾部分重合(见图4)或首尾间隔一定距离(见图5)等情形，但不论怎样，其整体的走势始终指向一个方向，扁管的形态依然呈长条形，不会完全重叠或并排分布。

另外，若图2所示扁管的折弯部分中间较长，则也可以将其视为包括三个直管部分，各直管部分之间采用图1所示的折弯形式。

上述实施例仅为优选方案，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，扁管2具有三个直管部分(见图3)或更多，在这种情况下，各直管部分既可以全部横向错开，也可以全部沿长度方向对齐，还可以部分横向错开，部分对齐；或者，如图4、图5所示，除了90°之外，折弯部分2-3的各折弯角范围在大于等于0°至小于180°之间；又或者，如图6所示，直管部分之间在长度方向上具有夹角，但整体走势依然在长度方向上，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

请参考图7，图7为本实用新型所提供微通道换热器的一种具体结构示意图。

除了换热器扁管，本实用新型还提供一种微通道换热器，主要由集管1、扁管2及翅片3构成，其中，集管1的数量为两个，分别设置在竖直布置的扁管2的两端，起分配、收集热交换介质的作用，每一根扁管2的端部均插入集管1中，其微通道与集管1的通道相连通。

具体地，扁管2采用上述第一具体方式中的扁管，多根扁管2垂直平行排列，各扁管2的尺寸参数均相同，相邻扁管2之间保持一定距离，用于设置翅片3，通常情况下，扁管2都竖直布置。

翅片3具有较大的换热面积，可以在通风时与空气更好的进行热交换，除此之外，其还具有加速排水的作用，具体可采用波纹翅片，在翅片上可设置利于冷凝水流动的窗孔等结构。

扁管2与翅片3形成换热器的换热主体，通常情况下，该换热主体呈扁平的板状结构。这里，由于扁管2的特殊形状，使换热主体沿排水方向分为相互平行的两部分，两部分的扁管2依然为同一组扁管，只是扁管2的中间部分统一发生了折弯，从而将换热体从中间分为在排水方向上相互错位的两部分，即换热器的换热体部分从一层变为错开的两层，且排水通道彼此相互独立。

对于折弯部位而言，其扁管2之间既可以设置翅片3，也可以不设置翅片3。如果想充分利用折弯部位的扁管2，则可以在折弯部位的扁管2之间以插装等方式加装翅片3。

此外，还可以在换热主体的两部分上，根据各自的换热特性，选用不同片距的翅片3，以同时让换热和排水最优化。

该微通道换热器可大幅改善排水效果，而排水效果良好的微通道换热器在室外低温高湿工况下结霜速度会显著减缓，可保留足够的有效换热面积，从而提高了换热效率，并大幅降低耗能量，同时在融霜时，冷凝水能尽快排出换热器表面，减小对下一个循环的影响，扩大了微通道换热器的应用领域，有利于开发研制更多新的产品。

这里需要说明的是，该微通道换热器在组装之前，其各扁管2就已经加工成形，组装时直接与集管1、翅片3通过焊接工艺相连接即可，并不是在组装之后整体弯曲扭转而成的，在这一点上，与现有换热器组装工艺明显不同。

请参考图8、图9、图10，图8为图7所示微通道换热器上安装导水板的主视图；图9为图8的侧视图；图10为图8的俯视图。

当采用上述第二实施方式中的扁管2构成微通道换热器时，由于这种扁管2的直管部分在长度方向上相互对齐，为避免上部排出的冷凝水进入下部，还可以在两部分之间设置导水板4(或导水片)等排水部件。

如图所示，导水板4为整体式平板，沿排水方向依次分为水平段4-1、倾斜段4-2以及水槽段4-3，水平段4-1连接于折弯部分的排水部位，倾斜段4-2呈45度角向斜下方延伸，水槽段4-3呈半圆形，安装导水板4后，从上部排出的冷凝水在水平段4-1聚集后，顺着倾斜段4-2的斜面进入水槽段4-3，最终从水槽段4-3的两端排出，而不会进入下部，从而使上部和下部的排水通道保持相互独立，其余结构请参考上文，就不再重复。

当然，在图7所示的微通道换热器上也可以设置上述导水板4，即不论扁管2的直管部分是否错位，都可以加装导水板4，以进一步提高其排水性能。

以上对本实用新型所提供的换热器扁管及微通道换热器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种换热器扁管，呈扁平的长条形，其内部设有多个连通两端的微通道，其特征在于，所述扁管(2)包括至少两段直管部分，以及位于相邻两所述直管部分之间的折弯部分(2-3)，所述折弯部分(2-3)具有至少两个弯曲扭转形成的折弯角。

2.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，各所述直管部分位于同一平面内，且在扁管(2)的长度方向上延伸。

3.根据权利要求2所述的换热器扁管，其特征在于，各所述直管部分在扁管(2)的长度方向上对齐或相互错位。

4.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，所述折弯部分(2-3)具有两个折弯角，与其两端的直管部分在整体上呈“Z”字形。

5.根据权利要求1所述的换热器扁管，其特征在于，所述折弯部分(2-3)具有四个折弯角，在其两端的直管部分之间形成“U”形折弯部。

6.根据权利要求1至5任一项所述的换热器扁管，其特征在于，所述折弯角范围在大于等于0°至小于180°之间。

7.一种微通道换热器，包括集管(1)、扁管(2)以及翅片(3)，所述集管(1)设置于所述扁管(2)的两端，所述扁管(2)平行排列于所述集管(1)之间，所述翅片(3)设于相邻的所述扁管(2)之间，其特征在于，所述扁管(2)为上述权利要求1至6任一项所述的换热器扁管。

8.根据权利要求7所述的微通道换热器，其特征在于，所述折弯部分(2-3)设有排水部件和/或翅片(3)。

9.根据权利要求8所述的微通道换热器，其特征在于，所述排水部件为导水板(4)或导水片。

10.根据权利要求9所述的微通道换热器，其特征在于，所述导水板(4)为整体式平板，沿排水方向依次分为水平段(4-1)、倾斜段(4-2)以及水槽段(4-3)；所述水平段(4-1)连接于所述折弯部分(2-3)的排水部位。