热交换器及其隔板 |
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| 申请号 | CN201010204935.3 | 申请日 | 2010-06-13 | 公开(公告)号 | CN101858705B | 公开(公告)日 | 2011-11-16 |
| 申请人 | 三花丹佛斯(杭州)微通道换热器有限公司; | 发明人 | 汪峰; 蒋建龙; 黄宁杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种隔板(4)和具有隔板(4)的 热交换器 ，公开的隔板(4)适于设置在热交换器的集 流管 (2)内沿轴向将集流管(2)分隔开且适于 支撑 沿轴向设置在集流管(2)内的制冷剂 导管 (3)，隔板(4)为分体式的且包括第一隔板部(41)和第二隔板部(42)，第一隔板部(41)与第二隔板部(42)通过接合结构接合在一起。第一隔板部(41)和第二隔板部(42)形成的组合式隔板明显降低了隔板(4)的安装难度，提高了安装效率；而且出现制冷剂导管(3)无法穿过隔板(4)的可能性显著减小，隔板(4)与制冷剂导管(3)之间 焊接 不上、出现泄露的可能性也明显减小，从而使热交换器的可靠性显著提高。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于热交换器的隔板，该隔板(4)适于设置在热交换器的集流管(2)内沿轴向将集流管(2)分隔开且适于支撑沿轴向设置在集流管(2)内的制冷剂导管(3)，其特征在于，所述隔板(4)为分体式的且包括第一隔板部(41)和第二隔板部(42)，第一隔板部(41)与所述第二隔板部(42)通过接合结构接合在一起。 |
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| 说明书全文 | 热交换器及其隔板技术领域[0001] 本发明涉及热交换领域，特别是涉及一种用于热交换器的隔板，本发明还涉及一种包括上述隔板的热交换器。 背景技术[0003] 请参考图1，图1为现有技术中一种典型热交换器的结构示意图。 [0004] 在常见蒸发器、热泵中，一种比较典型的热交换器包括相互平行的两个集流管11，且两者之间具有多根大体上平行设置的散热管12，相邻的散热管12之间设有波纹状翅片13。两集流管11沿其长度方向上在相对应的管壁上均设有多个散热接口，散热管12的两端分别插装入集流管11上的散热接口中，实现两集流管11连通。制冷剂导管14轴向地设在集流管11内，制冷剂导管14具有与集流管11的空腔连通的多个孔口，用于在制冷剂导管14和集流管11空腔之间输送制冷剂。多回路蒸发器、热泵或其他场合下，集流管11内设隔板15，使热交换器中得到各个分开的且相互平行的流动区域。 [0005] 请参考图2，图2为现有技术中一种典型热交换器的内部结构示意图。 [0006] 图2中箭头所示的方向为制冷剂的流向，从图中不难看出，隔板15可以是通的(如上方隔板)，也可以是完全隔断的(如下方隔板)。其中，制冷剂导管14按其功能可以分为分配管141和收集管142，其中，分配管141用于将制冷剂的气液两相混合均匀并在各散热管12中均匀分配；收集管142用于吸收集流管11中的制冷剂，并在制冷剂导管14中重新分配。如图2所示，制冷剂自A口进入分配管141，经散热管12进入上集流管11，上方隔板15的左侧的制冷剂导管14则为收集管142，制冷剂在导管中沿箭头方向流动至隔板15的右侧，右侧成为分配管141，再经散热管12流向出口B。显然，当制冷剂从B口进入换热器，从A口流出换热器，则图中的分配管141和收集管142的功能恰好相反。 [0007] 请参考图3，图3为图2所示热交换器中集流管与制冷剂导管的连接示意图。 [0008] 集流管11内设有隔板15，该隔板15上设有用于穿过制冷剂导管14的安装孔151；同时，集流管11的侧壁上在预定位置设有一段沿着周向的安装槽111。安装热交换器时，隔板15经安装槽111径向插入集流管11的内部，隔板15插入集流管11内的边缘部分与集流管11的内壁贴合，然后将制冷剂导管14穿入隔板15上的安装孔151和隔板15一起固定设于集流管11内，最后通过钎焊等方式将集流管11、隔板15和制冷剂导管14固定连接为一个整体。 [0009] 当集流管11和制冷剂导管14的长度很长时，由于制冷剂导管14刚度较小，很容易弯曲，如果隔板15上的安装孔151尺寸较小，隔板15与制冷剂导管14装配好以后，隔板15与制冷剂导管14间隙太小，制冷剂导管14可能无法穿进隔板15中；但如果间隙太大，则隔板15与制冷剂导管14可能会焊接不上，出现泄露，影响产品性能。 [0010] 另外，对于图2中的下方隔板15，现有技术中将制冷剂导管14的一端堵住，另一端固定在端盖上，使制冷剂导管14形成了悬臂梁结构，换热器工作时，制冷剂导管14会产生振动，影响产品的使用寿命，同时也产生噪音。 [0011] 因此，如何提高制冷剂导管的安装质量，提高热交换器的可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。 发明内容[0012] 本发明的一个目的是提供一种用于热交换器的隔板，该隔板使热交换器的制冷剂导管的安装质量得到明显提高，热交换器的可靠性也得到改善；本发明的另一个目的是提供一种包括上述隔板的热交换器。 [0013] 为实现上述目的，本发明还提供一种用于热交换器的隔板，该隔板适于设置在热交换器的集流管内沿轴向将集流管分隔开且适于支撑沿轴向设置在集流管内的制冷剂导管，所述隔板为分体式的且包括第一隔板部和第二隔板部，第一隔板部与所述第二隔板部通过接合结构接合在一起。 [0014] 优选地，所述第一隔板部形成有适于支撑制冷剂导管的安装孔。 [0015] 优选地，所述安装孔为通孔。 [0016] 优选地，所述安装孔的一侧设有翻边。 [0017] 优选地，还包括设于所述安装孔内的内套，所述翻边与所述内套成一体。 [0018] 优选地，所述安装孔为盲孔。 [0019] 优选地，所述接合结构包括接合凹槽和与接合凹槽适配的接合凸起，其中所述接合凹槽形成在第一隔板部和第二隔板部中的一个上，且接合凸起形成在第一隔板部和第二隔板部中的另一个上。 [0020] 优选地，所述接合凹槽为形成在第一隔板部上且所述接合凸起形成在第二隔板部上。 [0021] 优选地，所述接合凸起与所述第二隔板部成一体。 [0023] 优选地，所述弧形板、底板和侧板成一体。 [0024] 优选地，所述接合凹槽形成在所述底板和弧形板上且从所述弧形板的两端向上延伸预定长度。 [0025] 优选地，所述接合凸起上形成有与制冷剂导管外表面适配的凹部。 [0026] 优选地，所述接合凹槽为接合孔，所述接合凸起为接合销轴。 [0027] 优选地，所述接合凹槽将所述第一隔板部分为第一部分和第二部分，所述第一部分的径向高度大于第二部分的径向高度。 [0028] 优选地，所述隔板包括两个所述第一隔板部，所述第二隔板部插装于两所述第一隔板部中间。 [0029] 本发明还提供一种热交换器，包括：第一集流管；第二集流管；散热管，每个散热管的两端分别与第一和第二集流管相连以连通第一和第二集流管；翅片，每个翅片分别设置在相邻的散热管之间；制冷剂导管，所述制冷剂导管沿轴向设置在第一和第二集流管中的至少一个内；和隔板，所述隔板设置所述至少一个集流管内以将所述至少一个集流管分隔开且支撑所述制冷剂导管，其中隔板为上述任一项所述的隔板。 [0030] 优选地，所述第二隔板部的外缘与所述至少一个集流管的外缘平齐。本发明所提供的用于热交换器的隔板，该隔板适于设置在热交换器的集流管内以沿轴向将集流管分隔开，且适于支撑沿轴向设置在集流管内的制冷剂导管，与现有技术不同的是，所述隔板为分体式结构，包括第一隔板部和第二隔板部，第一隔板部与所述第二隔板部通过接合结构接合在一起。即第一隔板部和第二隔板部相互配合，共同夹持制冷剂导管。这样，第一隔板部与第二隔板部选择适当的位置配合且固定连接，可以实现隔板的隔断功能。同时，热交换器安装时，可以将部分隔板先套在制冷剂导管上，然后一起装入集流管；调整第二隔板部与第一隔板部的相对位置，使第二隔板部和第一隔板部有效配合，起到最终的定位作用，其定位效果好，装配效率高，容易实现，可以有效提高热交换器的安装效率，降低热交换器的安装成本。 [0031] 从上述过程不难看出：由于制冷剂导管可以与部分隔板在集流管外部安装，其安装难度明显降低，安装效率可以提高；而且隔板上用于容纳制冷剂导管的孔或通槽的尺寸可以根据需要合理控制，出现制冷剂导管无法穿过隔板的可能性显著减小，隔板与制冷剂导管之间焊接不上、出现泄露的可能性也明显减小，从而使热交换器的可靠性显著提高。 [0033] 图1为现有技术中一种典型热交换器的结构示意图； [0034] 图2为现有技术中一种典型热交换器的内部结构示意图； [0035] 图3为图2所示热交换器中集流管与制冷剂导管的连接示意图； [0036] 图4为本发明所提供热交换器第一种具体实施方式的局部结构示意图； [0037] 图5为本发明所提供隔板第一种具体实施方式的结构示意图； [0038] 图6为本发明所提供第二隔板部第一种具体实施方式的结构示意图； [0039] 图7为本发明所提供第二隔板部第二种具体实施方式的结构示意图； [0040] 图8为本发明所提供第一隔板部第一种具体实施方式的立体结构示意图； [0041] 图9为图8所示第一隔板部的侧视图； [0042] 图10为图8所示第一隔板部与第二隔板部配合的结构示意图； [0043] 图11为本发明所提供第一隔板部第二种具体实施方式的结构示意图； [0044] 图12为本发明所提供第一隔板部第三种具体实施方式的结构示意图； [0045] 图13为本发明所提供第一隔板部第四种具体实施方式的结构示意图； [0046] 图14为本发明所提供热交换器第二种具体实施方式的局部爆炸示意图； [0047] 图15为图14所示热交换器中第一隔板部与第二隔板部配合的结构示意图； [0048] 图16为本发明所提供热交换器第三种具体实施方式的局部结构示意图； [0049] 图17为本发明所提供热交换器第四种具体实施方式的局部爆炸示意图； [0050] 图18为本发明所提供第一隔板部第六种具体实施方式的侧视图； [0051] 图19为图18所示第一隔板部的立体结构示意图； [0052] 图20为本发明所提供热交换器第五种具体实施方式的局部爆炸示意图； [0053] 图21为图20所示热交换器中隔板的侧视图。 具体实施方式[0054] 本发明的一个核心是提供一种用于热交换器的隔板，该隔板使热交换器的制冷剂导管的安装质量得到明显提高，热交换器的可靠性也得到改善；本发明的另一个核心是提供一种包括上述隔板的热交换器。 [0055] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，本文以集流管和制冷剂导管均为圆形管道为例，结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。应当理解，集流管和制冷剂导管包括但不局限于圆形管道，其它形状的结构如方形等也能满足本发明的需要。 [0056] 请参考图4，图4为本发明所提供热交换器第一种具体实施方式的局部结构示意图。 [0057] 本发明所提供的热交换器，包括集流管2、制冷剂导管3和隔板4。其中，制冷剂导管3沿集流管2的轴向延伸，隔板4环绕制冷剂导管3，并用于连接制冷剂导管3和集流管2，将集流管2沿轴向分成两部分，使热交换器可以得到至少两个分开的流动区域。与现有技术不同的是，本发明所提供的隔板4包括第一隔板部41和第二隔板部42，第一隔板部41和第二隔板部42通过接合结构接合在一起。且第一隔板部41和第二隔板部42相互配合，共同夹持制冷剂导管3。 [0058] 第一隔板部41的径向高度与第二隔板部42的径向高度之和可以大于或等于集流管2的内径。这样，第一隔板部41与第二隔板部42可以选择适当的位置配合，通过钎焊等方式固定连接，实现隔板4的隔断功能。 [0059] 同时，热交换器安装时，当散热管5插入集流管2的深度和第一隔板部41的径向高度之和小于或等于集流管2的内径时，第一隔板部41可以在外力的作用下穿过集流管2内部，因此，可以在散热管5、翅片6、集流管2和第二隔板部42基本装配后再装配制冷剂导管3和第一隔板部41，即先将第一隔板部41先套在制冷剂导管3上，然后一起装入集流管2；然后将第二隔板部42抽出一部分，适当调整第一隔板部41的位置，使第二隔板部42和第一隔板部41有效配合，起到最终的定位作用。其定位效果好，装配效率高，容易实现，可以有效提高热交换器的安装效率，降低热交换器的安装成本。 [0060] 从上述过程不难看出，由于制冷剂导管3与第一隔板部41可以在集流管2的外部安装，不仅可以提高安装效率，而且第一隔板部41上用于容纳制冷剂导管3的孔或通槽的尺寸可以根据需要合理控制，出现制冷剂导管3无法穿过隔板4的可能性显著减小，隔板4与制冷剂导管3之间焊接不上，出现泄露的可能性也明显减小，从而使热交换器的可靠性显著提高。 [0061] 具体地，上述的隔板4可以沿集流管2的径向延伸，使集流管2的内部得到至少两个且相互平行的的流动区域。 [0062] 需要指出的是，本文所涉及的上、下、顶端等方位词，是以图3中热交换器所处的位置为基准来定义的，图中位于散热管5上方的方向为上，与上述上方相对应的方向为下。应当理解，本文中所采用的方位词不应当限制本专利的保护范围。 [0063] 请参考图5至图7，图5为本发明所提供隔板第一种具体实施方式的结构示意图；图6为本发明所提供第二隔板部第一种具体实施方式的结构示意图；图7为本发明所提供第二隔板部第二种具体实施方式的结构示意图。 [0064] 在一种具体的实施方式中，接合结构可以包括接合凹槽43和接合凸起，且接合凹槽43与接合凸起相配合；第一隔板部41和第二隔板部42中，一者上设有接合凹槽43，另一者上设有接合凸起。另外，第一隔板部41可以具有安装孔411，制冷剂导管3穿过安装孔411与第一隔板部41连接。如图5所示，第一隔板部41可以包括弧形板414、底板415和侧板416，其中，底板415连接弧形板414的两端，且侧板416安装在弧形板414和底板415的一侧，安装孔411设于侧板416上。显然，弧形板414、底板415和侧板416可以是分体结构，也可以是一体式结构。接合凹槽43形成于底板415和弧形板414上，且从弧形板 414的两端向上延伸预定长度。 [0065] 进一步地，第二隔板部42上的接合凸起上可以具有与制冷剂导管3的下表面相配合的凹部421。如图3所示，制冷剂导管3穿过第一隔板部41上的安装孔411，下表面卡设在第二隔板部42上的凹部421中，使第一隔板部41和第二隔板部42固定连接为一体。 [0066] 显然，第一隔板部41也可以具有一个能容纳制冷剂导管3的连接槽，与第二隔板部42的凹部421配合，共同将制冷剂导管3固定在第一隔板部41和第二隔板部42之间，这样的结构也能满足本发明的需要。同时，如果第一隔板部41具有安装孔411，而第二隔板部42的顶端没有凹部421，而是平板，只要第二隔板部42能与第一隔板部41连接，也能实现本发明的目的。即只要第一隔板部41和第二隔板部42能相互配合地固定住制冷剂导管3，就能满足本发明的需要，这样的结构都应该在本发明的保护范围之内。 [0067] 为了起到良好的隔断效果，本领域的技术人员应该能推出，安装孔411的尺寸和凹部421的尺寸均略大于制冷剂导管3的尺寸时，隔板4所起到的隔断效果最好。显然，考虑到安装时的便利性和生产、加工时的误差，安装孔411的尺寸和凹部421的尺寸略大于制冷剂导管3的尺寸，是为了确保隔板4能严密地环绕在制冷剂导管3的外周。 [0068] 而且，第一隔板部41的尺寸等于集流管2的内部尺寸、第二隔板部42设于集流管2内部的部分的尺寸等于集流管2的内部尺寸，即第一隔板部41安装入集流管2的内部后，第一隔板部41的外边缘恰好能抵住集流管2的内壁，与集流管2的内壁相贴合，使集流管 2得到两个相互分开的流动区域。 [0069] 同时，由于集流管2有一定的壁厚，且第二隔板部42从集流管2上的槽口21插入后，在安装完成后需要封住槽口21，所以，第二隔板部42安装完成后一部分在集流管2的内部，另一部分用于封堵集流管2的槽口21，且第二隔板部42在集流管2内部部分的尺寸等于集流管2的内部尺寸，使第一隔板部41和第二隔板部42配合安装好后，将集流管2的内部空间隔成两部分。 [0070] 具体地，第二隔板部42的外径可以恰好等于集流管2的外径，即第二隔板部42完全安装好后，其外边缘与集流管2的外壁平齐，以提高集流管2外壁的美观度。同时，根据热交换器的换热需要，可以沿集流管2的轴向设置两个或者多个隔板4，将集流管2沿轴向分成两个或多个换热空间。 [0071] 显然，上述的各尺寸均是最优的尺寸，如果存在能被后续加工弥补的误差，也应该在本发明的保护范围之内。 [0072] 以下给出第一隔板部41和第二隔板部42的多种具体实施方式，以说明本发明所提供的热交换器中隔板4的具体结构，不失一般性，本发明所提供的隔板4包括但绝不限于下述的实施方式。 [0073] 请参考图8至图10，图8为本发明所提供第一隔板部第一种具体实施方式的立体结构示意图；图9为图8所示第一隔板部的侧视图；图10为图8所示第一隔板部与第二隔板部配合的结构示意图。 [0074] 在第一种实施方式中，接合凹槽43设于第一隔板部41上，接合凸起设在第二隔板部42上，且接合凸起可以与第二隔板部42成一体。如图所示，接合凹槽43将第一隔板部41分为第一部分412和第二部分413，且第一部分412和第二部分413的径向高度相等。安装隔板时，在集流管2的外部将制冷剂导管3和第一隔板部41安装好，第二隔板部42从槽口21中插入第一部分412和第二部分413中间，再通过钎焊或其它工艺使第一隔板部41、第二隔板部42和制冷剂导管3、集流管2连接为一个整体。 [0075] 显然，接合凹槽43可以设在第二隔板部42上，使第一隔板部41上设有安装孔411，第二隔板部42设有接合凹槽43，使第一隔板部41卡设在接合凹槽43中，这样的结构与图中所示的结构应当理解为等同结构。 [0076] 请参考图11至图13，图11为本发明所提供第一隔板部第二种具体实施方式的结构示意图；图12为本发明所提供第一隔板部第三种具体实施方式的结构示意图；图13为本发明所提供第一隔板部第四种具体实施方式的结构示意图。 [0077] 进一步地，安装孔411的一侧可以设有翻边4111，即制冷剂导管3沿这一侧的翻边4111插装入安装孔411。翻边4111使制冷剂导管3与第一隔板部41的接触面积增大，从而使安装更方便。另外，安装孔411内还可以有一个内套4112，翻边4111和内套4112可以固定连接，也可以具有一体式结构，使制冷剂导管3安装于内套4112内。 [0078] 另外，本发明所提供的第一隔板部41既可以是通过压制成型制造的(如图10和图11)，也可以是通过机加工生产的(如图12)。图12所示的第一隔板部41，通过一个较厚的板材加工而成，其质量较大，但加工方便；而图10和图11所示的第一隔板部41则可以制作更轻巧，以节省产生品的生产材料。 [0079] 请参考图14至图16，图14为本发明所提供热交换器第二种具体实施方式的局部爆炸示意图；图15为图14所示热交换器中第一隔板部与第二隔板部配合的结构示意图；图16为本发明所提供热交换器第三种具体实施方式的局部结构示意图。 [0080] 如图16所示，安装孔411可以为通孔，也可以为盲孔。当安装孔411为通孔时，隔板4将制冷剂导管3分为两部分，隔板4的一侧为分配管，另一侧为收集管；当安装孔411为盲孔时，隔板4的一侧要么是分配管，要么是收集管。 [0081] 安装孔411为盲孔时，相当于制冷剂导管3的两端均处于固定状态，不会是悬臂梁结构，使制冷剂导管3在热交换器工作时，产生振动的可能性和振幅都会显著减小，从而有效减小热交换器工作时的噪音，延长热交换器的使用寿命。 [0082] 请参考图17至图19，图17为本发明所提供热交换器第四种具体实施方式的局部爆炸示意图；图18为本发明所提供第一隔板部第六种具体实施方式的侧视图；图19为图18所示第一隔板部的立体结构示意图。 [0083] 在第六种实施方式中，上述的第一部分412和第二部分413中，第一部分412的径向高度大于第二部分413的径向高度。第二隔板部42和第一隔板部41接触时，调整第二隔板部42插入集流管2的深度，使得第二隔板部42和第一隔板部41搭接，然后再沿径向高度较小的第二部分413滑入接合凹槽43中，使第二隔板部42在安装过程中更容易定位，装配更方便，定位效果更好。从而进一步降低隔板4的安装难度，提高热交换器的可靠性。 [0084] 进一步地，可以在高度较小的第二部分413靠近接合凹槽43的一侧设置导角，引导第二隔板部42滑入接合凹槽43中，以进一步提高隔板4的安装效率。 [0085] 请参考图20和图21，图20为本发明所提供热交换器第五种具体实施方式的局部爆炸示意图；图21为图20所示热交换器中隔板的侧视图。 [0086] 在上述的第一种和第二种实施方式中，隔板4中均只有一个第一隔板部41，且接合凹槽43在第一隔板部41上开设；在第三种实施方式中，隔板4中可以有两个第一隔板部41，第二隔板部42插装于两个第一隔板部41中间。即在第二隔板部42的两侧均设置第一隔板部41，使容纳第二隔板部42的接合凹槽43由两个第一隔板部41的间距形成，这样可以增大第一隔板部41和第二隔板部42间的接触面积，焊接后第一隔板部41和第二隔板部 42间的密封性更好，结构更牢固，热交换器的可靠性更高。 [0087] 另外，本发明所提供的隔板中，接合凹槽43可以为接合孔，接合凸起可以为与接合孔相配合的接合销轴。即可以在第一隔板部41的下部设置接合孔和接合销轴中的一者，第二隔板部42的上部设置接合孔和接合销轴中的另一者。通过接合孔和接合销轴将第一隔板部41和第二隔板部42连接为一个整体。由于孔与销轴的配合是本领域里常见的配合连接方式，故本文不再一一描述。 [0088] 总之，第一隔板部41和第二隔板部42可以插装式配合连接，也可以搭接式配合连接；制冷剂导管3可以与第一隔板部41固定连接，也可以与第二隔板部42固定连接，还可以通过第一隔板部41和第二隔板部42配合形成的连接孔固定连接。同时，第一隔板部41和第二隔板部42如果通过接合凹槽43固定连接，接合凹槽43可以设在第一隔板部41上，也可以设在第二隔板部42上，而且接合凹槽43可以由两个第一隔板部41形成，也可以由两个第二隔板部42形成。 [0089] 在提供上述隔板的基础上，本发明还提供一种热交换器，该热交换器包括第一集流管、第二集流管、散热管5和翅片6，其中，每个散热管5的两端分别与第一集流管和第二集流管连接，使第一集流管和第二集流管连通；相邻的散热管5之间设有翅片6；且在第一集流管和第二集流管中至少有一个内部设有制冷剂导管3，至少有一个内部设有上述的隔板4，该隔板4将第一集流管和/或第二集流管分隔开，且支撑制冷剂导管3。 [0090] 具体地，第二隔板部42的外缘与第一集流管和/或第二集流管的外缘平齐，使热交换器更美观。 |
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