蛇形管式换热器 |
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| 申请号 | CN201610212729.4 | 申请日 | 2016-04-06 | 公开(公告)号 | CN107270762A | 公开(公告)日 | 2017-10-20 |
| 申请人 | 杭州三花家电热管理系统有限公司; | 发明人 | 崔凯; 李添龙; 周晓东; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种蛇形 管式换热器 ，包括：第一集 流管 、第二集流管、第一蛇形 扁管 、第二蛇形扁管、第一翅片和第二翅片，第二集流管与第一集流管彼此间隔开；第一蛇形扁管与第二蛇形扁管彼此并联在第一集流管和第二集流管之间，其中第一蛇形扁管的第一端和第二蛇形扁管的第一端与第一集流管相连、第一蛇形扁管的第二端和第二蛇形扁管的第二端与第二集流管相连；第一翅片设在第一蛇形扁管的相邻延伸段之间，第二翅片设在第二蛇形扁管的相邻延伸段之间。根据本发明的蛇形管式换热器，与传统的蛇形管式换热器相比，流程降低一半，从而极大地降低了流阻，提高了蛇形管式换热器的性能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种蛇形管式换热器，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 蛇形管式换热器技术领域背景技术[0002] 近几十年来，空调行业迅猛发展，而换热器作为空调的主要组成部分之一，也需要根据市场的要求进行改进和优化设计。微通道换热器具有制冷效率高、体积小、重量轻、耐 压能力强等特点，能够很好的满足市场的要求。 [0003] 具体而言，微通道换热器主要由扁管、翅片和集流管组成。在扁管的两端设有集流管，用于分配和汇集制冷剂。微通道换热器主要有平行流式和蛇形管式，平行流换热器的主 要特点是流阻小，但冷媒均匀分配是个难题，而蛇形管式方案则解决了平行流分配难的问 题，且成本低，冷媒充注量少，但流阻较大。 发明内容[0005] 根据本发明的蛇形管式换热器，包括：第一集流管；第二集流管，所述第二集流管与所述第一集流管彼此间隔开；第一蛇形扁管和第二蛇形扁管，所述第一蛇形扁管与所述 第二蛇形扁管彼此并联在所述第一集流管和所述第二集流管之间，其中所述第一蛇形扁管 的第一端和所述第二蛇形扁管的第一端与所述第一集流管相连、所述第一蛇形扁管的第二 端和所述第二蛇形扁管的第二端与所述第二集流管相连；以及第一翅片和第二翅片，所述 第一翅片设在所述第一蛇形扁管的相邻延伸段之间，所述第二翅片设在所述第二蛇形扁管 的相邻延伸段之间。 [0006] 根据本发明的蛇形管式换热器，通过使第一蛇形扁管和第二蛇形扁管并联设置，与传统的蛇形管式换热器相比，流程降低一半，从而极大地降低了流阻，提高了蛇形管式换 热器的性能。 [0007] 根据本发明的一些实施例，所述第一集流管上设有第一开口，所述第二集流管上设有第二开口，所述第一蛇形扁管的第一端和所述第二蛇形扁管的第一端并排插入到所述 第一开口内，所述第一蛇形扁管的第二端和所述第二蛇形扁管的第二端并排插入到所述第 二开口内。 [0008] 根据本发明的一些实施例，所述第一蛇形扁管和所述第二蛇形扁管相对于所述第一集流管和所述第二集流管限定出的平面彼此对称。 [0009] 根据本发明的一些实施例，所述第一集流管和所述第二集流管彼此平行且沿上下方向间隔开，所述第一蛇形扁管设在所述第一集流管和所述第二集流管的左侧，所述第二 蛇形扁管设在所述第一集流管和所述第二集流管的右侧且与所述第一蛇形扁管彼此对称， 所述第一蛇形扁管的第一端和所述第二蛇形扁管的第一端为直的，所述第一蛇形扁管的第 二端从所述第一蛇形扁管的最左侧朝向所述第一集流管和所述第二集流管延伸且成U形， 所述第二蛇形扁管的第二端从所述第二蛇形扁管的最右侧朝向所述第一集流管和所述第 二集流管延伸且成U形。 [0010] 可选地，所述第一蛇形扁管的第一端和所述第二蛇形扁管的第一端在上下方向上位于所述第一集流管和所述第二集流管之间，或所述第一蛇形扁管的第一端和所述第二蛇 形扁管的第一端在上下方向上位于所述第一集流管的远离所述第二集流管的一侧。 [0011] 根据本发明的一些实施例，所述第一蛇形扁管的第一端的横截面和所述第二蛇形扁管的第一端的横截面大小相等且均为矩形，所述第一蛇形扁管的第二端的横截面和所述 第二蛇形扁管的第二端的横截面大小相等且均为矩形。 [0012] 根据本发明的一些实施例，所述蛇形管式换热器还包括：第一转接座，所述第一转接座具有第一转接孔，所述第一转接座安装在所述第一集流管上，所述第一蛇形扁管的第 一端和所述第二蛇形扁管的第一端插入到所述第一转接孔内。 [0013] 具体地，所述第一蛇形扁管的第一端和所述第二蛇形扁管的第一端的横截面为长圆形，所述第一转接座包括第一扁管连接段和第一集流管连接段，所述第一转接孔包括设 在所述第一扁管连接段内的第一扁管连接孔，所述第一蛇形扁管的第一端和所述第二蛇形 扁管的第一端分配插入到所述第一扁管连接孔内，所述第一扁管连接孔包括彼此并排的两 个第一扁管连接孔部，所述两个第一扁管连接孔部的形状为分别与所述第一蛇形扁管的第 一端和所述第二蛇形扁管的第一端适配的长圆形，所述第一集流管连接段连接在所述第一 集流管的周壁上设有的第一开口内，所述第一转接孔还包括连通所述第一扁管连接孔和所 述第一集流管内腔的第一集流管连接孔。 [0014] 进一步地，所述蛇形管式换热器还包括：第二转接座，所述第二转接座具有第二转接孔，所述第二转接座安装在所述第二集流管上，所述第一蛇形扁管的第二端和所述第二 蛇形扁管的第二端插入到所述第二转接孔内。 [0015] 具体地，所述第一蛇形扁管的第二端和所述第二蛇形扁管的第二端的横截面为长圆形，所述第二转接座包括第二扁管连接段和第二集流管连接段，所述第二转接孔包括设 在所述第二扁管连接段内的第二扁管连接孔，所述第一蛇形扁管的第二端和所述第二蛇形 扁管的第二端分配插入到所述第二扁管连接孔内，所述第二扁管连接孔包括彼此并排的两 个第二扁管连接孔部，所述两个第二扁管连接孔部的形状为分别与所述第一蛇形扁管的第 二端和所述第二蛇形扁管的第二端适配的长圆形，所述第二集流管连接段连接在所述第二 集流管的周壁上设有的第二开口内，所述第二转接孔还包括连通所述第二扁管连接孔和所 述第二集流管内腔的第二集流管连接孔。 [0017] 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： [0018] 图1是根据本发明实施例的蛇形管式换热器的主视图； [0019] 图2是图1中所示的蛇形管式换热器的立体图； [0020] 图3是图1中所示的蛇形管式换热器的另一个立体图； [0021] 图4是图1中所示的蛇形管式换热器的左视图； [0022] 图5是图1中所示的蛇形管式换热器的俯视图； [0023] 图6是图1中所示的蛇形管式换热器的仰视图； [0024] 图7是根据本发明实施例的第一蛇形扁管和第二蛇形扁管的端部截面图； [0025] 图8是根据本发明另一个实施例的第一蛇形扁管和第二蛇形扁管的端部截面图； [0026] 图9是根据本发明实施例的第一转接座的示意图； [0027] 图10是沿图9中A-A线的剖面图； [0028] 图11是沿图9中B-B线的剖面图； [0029] 图12是图9中所示的第一转接座与第一蛇形扁管的装配示意图； [0030] 图13是图12中所示的第一转接座与第一蛇形扁管的后视图； [0031] 图14是根据本发明实施例的第一转接座与第一蛇形扁管和第二蛇形扁管的局部装配示意图； [0032] 图15是根据本发明另一个实施例的蛇形管式换热器的主视图； [0033] 图16是图15中所示的蛇形管式换热器的立体图； [0034] 图17是图15中所示的蛇形管式换热器的另一个立体图。 [0035] 附图标记： [0036] 100：蛇形管式换热器； [0037] 1：第一集流管；2：第二集流管； [0038] 3：第一蛇形扁管；4：第二蛇形扁管； [0039] 51：第一翅片；52：第二翅片； [0040] 6：边板；7：第一转接座； [0041] 71：第一扁管连接段；711：第一扁管连接孔； [0042] 712：第一扁管连接孔部；72：第一集流管连接段； [0043] 721：第一集流管连接孔；73：连接部。 具体实施方式[0044] 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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 [0045] 术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含 地包括一个或者更多个该特征。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。 [0046] 在本发明的描述中，需要说明的是，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，或一体地连接；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。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。 [0047] 下面参考图1-图17描述根据本发明实施例的蛇形管式换热器100。蛇形管式换热器100可以为微通道换热器。在本申请下面的描述中，以蛇形管式换热器100为微通道换热 器为例进行说明。当然，本领域的技术人员可以理解，蛇形管式换热器100还可以为其他类 型的换热器，而不限于微通道换热器。 [0048] 如图1-图3、图15-图17所示，根据本发明实施例的蛇形管式换热器100例如微通道换热器，包括第一集流管1、第二集流管2、第一蛇形扁管3、第二蛇形扁管4、第一翅片51以及 第二翅片52。 [0049] 第二集流管2与第一集流管1彼此间隔开，第一集流管1和第二集流管2是不接触的。第一蛇形扁管3与第二蛇形扁管4彼此并联在第一集流管1和第二集流管2之间，其中第 一蛇形扁管3的第一端(例如，图1中的下端)和第二蛇形扁管4的第一端(例如，图1中的下 端)与第一集流管1相连、且第一蛇形扁管3的第二端(例如，图1中的上端)和第二蛇形扁管4 的第二端(例如，图1中的上端)与第二集流管2相连，例如，由第一集流管1流入的制冷剂可 以分别分配至第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4，并最终汇集至第二集流管2并从第二集流 管2流出。由此，通过设置并联的第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4，与传统的蛇形管式换热 器100相比，流程降低一半，从而极大地降低了流阻，提高了蛇形管式换热器100的性能。另 外，根据本发明的蛇形管式换热器100有效解决了平行流式换热器分配不均、冷媒充注量较 铜管翅片式换热器没有明显减少等问题。 [0050] 第一翅片51设在第一蛇形扁管3的相邻延伸段之间，第二翅片52设在第二蛇形扁管4的相邻延伸段之间，如图1所示，第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4大致呈S形曲线延伸。 由此，增加了制冷剂流路的长度，从而提高了蛇形管式换热器100的换热效率。其中，第一翅 片51和第二翅片52分别沿第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4的相邻延伸段的长度方向弯折 成形，从而增加了蛇形管式换热器100的换热面积，进一步提高了蛇形管式换热器100的换 热效率。 [0051] 其中，第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4的并联方式可以为图1-图2、图11中所示的横向并联的连接方式，此时第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4的长度方向的一侧相连。当然， 第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4的并联方式还可以为纵向并联的连接方式，此时第一蛇形 扁管3和第二蛇形扁管4的宽度方向的一侧相连。 [0052] 根据本发明实施例的蛇形管式换热器100例如微通道换热器，通过使第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4并联设置，与传统的蛇形管式换热器100相比，流程降低一半，从而极 大地降低了流阻，提高了蛇形管式换热器100的性能。 [0053] 根据本发明的一些实施例，如图2和图3所示，第一集流管1上设有第一开口，第二集流管2上设有第二开口，第一蛇形扁管3的第一端和第二蛇形扁管4的第一端并排插入到 第一开口内，即第一蛇形扁管3的第一端和第二蛇形扁管4的第一端并排插入到第一集流管 1的同一个开口内，第一蛇形扁管3的第二端和第二蛇形扁管4的第二端并排插入到第二开 口内，即第一蛇形扁管3的第二端和第二蛇形扁管4的第二端并排插入到第二集流管2的同 一个开口内。例如，在装配时，可以将第一蛇形扁管3的第一端和第二蛇形扁管4的第一端连 接(例如焊接)后再焊接至第一集流管1的第一开口内，而第一蛇形扁管3的第二端和第二蛇 形扁管4的第二端连接(例如焊接)后再焊接至第二集流管2的第二开口内。 [0054] 优选地，第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4相对于第一集流管1和第二集流管2限定出的平面彼此对称。 [0055] 根据本发明的一些具体实施例，如图1所示，第一集流管1和第二集流管2彼此平行且沿上下方向间隔开，第一集流管1和第二集流管2均沿前后方向延伸，且第一集流管1和第 二集流管2上下正对，第一蛇形扁管3设在第一集流管1和第二集流管2的左侧，第二蛇形扁 管4设在第一集流管1和第二集流管2的右侧，且第二蛇形扁管4与第一蛇形扁管3彼此对称， 第一蛇形扁管3的第一端和第二蛇形扁管4的第一端为直的(例如，图1中均沿竖直方向直线 延伸)，第一蛇形扁管3的第二端从第一蛇形扁管3的最左侧朝向第一集流管1和第二集流管 2延伸且成U形，第二蛇形扁管4的第二端从第二蛇形扁管4的最右侧朝向第一集流管1和第 二集流管2延伸且成U形，此时，第一蛇形扁管3的第二端和第二蛇形扁管4的第二端大致呈 倒置的U形。由此，制冷剂中间进、中间出，第一集流管1和第二集流管2位于第一蛇形扁管3 和第二蛇形扁管4的内侧，节约空间，有利于蒸发器的安装；由于第一蛇形扁管3和第二蛇形 扁管4左右完全对称，第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4的结构可以完全相同，例如，第一蛇 形扁管3和第二蛇形扁管4可以为同一形状折弯扁管，极大提高了折弯效率，从而提高了生 产效率，降低了成本。进一步地，第一蛇形扁管3的左侧和第二蛇形扁管4的右侧分别设有边 板6。 [0056] 如图1-图3所示，第一蛇形扁管3的第一端和第二蛇形扁管4的第一端在上下方向上位于第一集流管1和第二集流管2之间，此时第一集流管1和第二集流管2之间的距离较 远。当然，如图14-图16所示，第一蛇形扁管3的第一端和第二蛇形扁管4的第一端在上下方 向上位于第一集流管1的远离第二集流管2的一侧(例如，图14中的下侧)，此时第一集流管1 和第二集流管2之间的距离相对较近，以便于在第一集流管1和第二集流管2周围设置挡风 结构。 [0057] 这里，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”，包括下文中的“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。 [0058] 根据本发明的一些实施例，第一蛇形扁管3的第一端的横截面和第二蛇形扁管4的第一端的横截面大小相等且均为矩形，第一蛇形扁管3的第二端的横截面和第二蛇形扁管4 的第二端的横截面大小相等且均为矩形。例如，如图7所示，第一蛇形扁管3的第一端和第二 端中的每一端的长度与第二蛇形扁管4的对应端的长度相等，且第一蛇形扁管3的第一端和 第二端中的每一端的宽度与第二蛇形扁管4的对应端的宽度也相等，装配时，可以将第一蛇 形扁管3的第一端和第二蛇形扁管4的第一端焊接后再与第一集流管1焊接，第一蛇形扁管3 的第二端和第二蛇形扁管4的上第二端焊接后再与第一集流管1焊接。由此，由于第一蛇形 扁管3和第二蛇形扁管4的长度方向的两端的连接处完全对齐且在同一平面内，从而不存在 焊漏的风险。此时第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4可以分别为矩形扁管，即第一蛇形扁管3 和第二蛇形扁管4的横截面积均为矩形。 [0059] 根据本发明的一些实施例，如图9-图11所示，蛇形管式换热器100还包括：第一转接座7，第一转接座7具有第一转接孔，第一转接座7安装在第一集流管1上，第一蛇形扁管3 的第一端和第二蛇形扁管4的第一端插入到第一转接孔内。 [0060] 具体而言，第一蛇形扁管3的第一端和第二蛇形扁管4的第一端的横截面为长圆形，第一转接座7包括第一扁管连接段71和第一集流管连接段72，第一扁管连接段71和第一 集流管连接段72可以沿轴向相连，第一转接孔包括设在第一扁管连接段71内的第一扁管连 接孔711，第一蛇形扁管3的第一端和第二蛇形扁管4的第一端分配插入到第一扁管连接孔 711内，第一扁管连接孔711包括彼此并排的两个第一扁管连接孔部712，两个第一扁管连接 孔部712彼此连通，两个第一扁管连接孔部712的形状为分别与第一蛇形扁管3的第一端和 第二蛇形扁管4的第一端适配的长圆形，第一集流管连接段72连接在第一集流管1的周壁上 设有的第一开口内，第一转接孔还包括连通第一扁管连接孔711和第一集流管1内腔的第一 集流管连接孔721。 [0061] 这里，需要说明的是，“长圆形”可以理解为包括两条长度相等且彼此平行的两条边，这两条边的两端之间分别通过向外凸出的半圆形弧或圆弧连接而成，如图8所示。 [0062] 由此，通过设置第一转接座7，方便了第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4与第一集流管1之间的连接，解决了第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4与第一集流管1的焊接问题，使焊 接工艺更加稳定，且避免了第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4之间焊漏的风险，具有较高的 经济性，有效降低了蛇形管式换热器100的成本。 [0063] 进一步地，如图10和图11所示，第一集流管连接段72与第一扁管连接段71之间还可以设有连接部73，以第一集流管连接段72与第一扁管连接段71。 [0064] 根据本发明的进一步实施例，蛇形管式换热器100还包括：第二转接座，第二转接座具有第二转接孔，第二转接座安装在第二集流管2上，第一蛇形扁管3的第二端和第二蛇 形扁管4的第二端插入到第二转接孔内。 [0065] 具体而言，第一蛇形扁管3的第二端和第二蛇形扁管4的第二端的横截面为长圆形，第二转接座包括第二扁管连接段和第二集流管2连接段，第二扁管连接段和第二集流管 2连接段可以沿轴向相连，第二转接孔包括设在第二扁管连接段内的第二扁管连接孔，第一 蛇形扁管3的第二端和第二蛇形扁管4的第二端分配插入到第二扁管连接孔内，第二扁管连 接孔包括彼此并排的两个第二扁管连接孔部，两个第二扁管连接孔部彼此连通，两个第二 扁管连接孔部的形状为分别与第一蛇形扁管3的第二端和第二蛇形扁管4的第二端适配的 长圆形，第二集流管2连接段连接在第二集流管2的周壁上设有的第二开口内，第二转接孔 还包括连通第二扁管连接孔和第二集流管2内腔的第二集流管2连接孔。第二转接座的具体 结构和形状等可以与第一转接座7的具体结构和形状等相同。 [0066] 由此，通过设置第一转接座7，方便了第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4与第二集流管2之间的连接，解决了第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4与第二集流管2的焊接问题，且避 免了第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4之间焊漏的风险，具有较高的经济性，有效降低了蛇 形管式换热器100的成本。 [0067] 根据本发明的一些实施例，第一集流管1和第二集流管2的横截面为圆形，如图2和图3所示，以便于加工制造。当然，第一集流管1和第二集流管2的横截面还可以为矩形，以便 于与第一蛇形扁管3和第二蛇形扁管4连接。 [0068] 根据本发明实施例的蛇形管式换热器100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。 [0069] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。 |
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