微通道扁管、换热器和热泵系统
专利汇可以提供微通道扁管、换热器和热泵系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种微通道 扁管 、换热器和 热 泵 系统，涉及换热设备技术领域。该微通道扁管(100)内设沿所述微通道扁管(100)的长度方向延伸的多个微通道(1)，在所述微通道扁管(100)的扁管横截面上，多个所述微通道(1)沿所述扁管横截面的厚度方向依次间隔排列成n1行且沿所述扁管横截面的宽度方向依次间隔排列成n2列，n1和n2均不小于2。本实用新型的微通道扁管(100)、换热器(300)和热泵系统的微通道扁管(100)和换热器(300)的内部换热面积大、换热效率高，可以实现不停机化霜并快速制热，提高用户的使用满意度。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利，下面是微通道扁管、换热器和热泵系统专利的具体信息内容。
1.一种微通道扁管，内设沿所述微通道扁管(100)的长度方向延伸的多个微通道(1)，其特征在于，在所述微通道扁管(100)的扁管横截面上，多个所述微通道(1)沿所述扁管横截面的厚度方向依次间隔排列成n1行且沿所述扁管横截面的宽度方向依次间隔排列成n2列，n1和n2均不小于2。
2.根据权利要求1所述的微通道扁管，其特征在于，2≤n1≤4，8≤n2≤50。
3.根据权利要求1所述的微通道扁管，其特征在于，在所述扁管横截面上，所述扁管横截面的横截面外轮廓面积为S，多个所述微通道(1)的各自通道横截面之和为S0，满足：0.3≤S0/S≤0.5。
4.根据权利要求1所述的微通道扁管，其特征在于，沿所述扁管横截面的宽度方向，相邻的两个所述微通道(1)之间的竖直筋(11)的竖直筋壁厚a满足：0.5mm≤a≤1.5mm；沿所述扁管横截面的厚度方向，相邻的两个所述微通道(1)之间的横向筋(12)的横向筋壁厚b2满足：0.8mm≤b2≤2mm。
5.根据权利要求1所述的微通道扁管，其特征在于，所述微通道扁管(100)包括厚度相等且均为b1的顶壁(13)和底壁(14)，0.8mm≤b1≤3mm且b2≤b1。
6.根据权利要求1所述的微通道扁管，其特征在于，所述微通道(1)的通道横截面的通道宽度c满足：1.5mm≤c≤5mm，所述微通道(1)的通道横截面的通道高度d满足：1.5mm≤d≤
5mm，且c≤d。
7.根据权利要求1所述的微通道扁管，其特征在于，所述微通道扁管(100)的扁管横截面的扁管宽度g满足：80mm≤g≤160mm，所述微通道扁管(100)的扁管横截面的扁管厚度h满足：4mm≤h≤25mm。
8.根据权利要求1所述的微通道扁管，其特征在于，所述微通道扁管(100)的长度j满足：50mm≤j≤500mm。
9.根据权利要求1所述的微通道扁管，其特征在于，所述微通道(1)的横截面为圆角矩形，所述圆角矩形的相邻两边呈圆角过渡，所述圆角的圆角半径i满足：0.2mm≤i≤1mm。
10.根据权利要求9所述的微通道扁管，其特征在于，所述微通道(1)的内周壁形成有用于增大内周壁面积的向内凸起部。
11.一种换热器，其特征在于，所述换热器(300)包括：
根据权利要求1～10中任意一项所述的微通道扁管(100)；以及
两个集流管(200)，分别布置在所述微通道扁管(100)的两端并与所述微通道扁管(100)的端口连通；
其中，两个所述集流管(200)中的其中一者设有冷媒入口(21)，且另一者设有冷媒出口(22)。
12.根据权利要求11所述的换热器，其特征在于，所述微通道扁管(100)的所述宽度方向平行于所述集流管(200)的管道轴线方向。
13.根据权利要求12所述的换热器，其特征在于，所述集流管(200) 的外周壁设有呈长条状沿所述管道轴线方向延伸的扁管插接口(23)，所述微通道扁管(100)包括扁管本体部(15)和该扁管本体部两端的管腔伸入端(16)，所述管腔伸入端(16)与所述扁管插接口(23)适配插接并沿所述集流管(200)的径向朝向所述集流管(200)的中心伸入所述管腔中；
其中，所述管腔伸入端(16)的厚度小于所述扁管本体部(15)的厚度，所述管腔伸入端(16)的顶面与所述扁管本体部(15)的顶面之间的顶面落差以及所述管腔伸入端(16)的底面与所述扁管本体部(15)的底面之间的底面落差均为e，且满足：0.3mm≤e≤1.5mm；所述管腔伸入端(16)的宽度小于所述扁管本体部(15)的宽度，所述管腔伸入端(16)的宽向末端相对于所述扁管本体部(15)的相应的宽向末端向内缩进且最小缩进宽度f满足：2mm≤f≤
6mm。
14.根据权利要求11所述的换热器，其特征在于，两个所述集流管(200)之间设有单个所述微通道扁管(100)。
15.根据权利要求14所述的换热器，其特征在于，所述换热器(300)包括沿所述微通道扁管(100)的长度方向延伸并覆盖在所述微通道扁管(100)的表面的加热元件(31)。
16.根据权利要求15所述的换热器，其特征在于，所述加热元件(31)为厚膜加热体；和/或，所述加热元件(31)所述微通道扁管(100)的接触表面设有导热硅胶层。
17.一种热泵系统，包括在冷媒回路上设置的室外换热器(400)、室内换热器(600)、压缩机(500)和用于切换制冷制热模式的四通阀(700)，其特征在于，所述热泵系统还包括根据权利要求1～16中任意一项所述的换热器(300)，所述换热器(300)串联设置在所述压缩机(500)的出口端与所述四通阀(700)之间的冷媒管路中；
或者，所述换热器(300)串联设置在所述压缩机(500)的入口端与所述四通阀(700)之间的冷媒管路中。
18.根据权利要求17所述的热泵系统，其特征在于，所述换热器(300)串联设置在所述压缩机(500)的出口端与所述四通阀(700)之间的冷媒管路中，所述热泵系统还包括串联设置在所述换热器(300)与所述四通阀(700)之间的冷媒管路中的油分离器。
19.一种热泵系统，包括在冷媒回路上设置的室外换热器(400)、室内换热器(600)、压缩机(500)、板换装置(800)和用于切换制冷制热模式的四通阀(700)，其特征在于，所述热泵系统还包括根据权利要求1～16中任意一项所述的换热器(300)，所述室外换热器(400)和所述室内换热器(600)之间的冷媒主流路上连接有所述板换装置(800)且在所述主流路上引出一条冷媒支流路，所述冷媒支流路经所述板换装置(800)与所述冷媒主流路进行换热后通过所述换热器(300)回到所述压缩机(500)。
微通道扁管、换热器和热泵系统
技术领域
背景技术
外换热器的表面会逐渐结霜，结霜后的室外换热器的换热效率降低，造成空调的制热速度
缓慢，使得室内环境温度提升缓慢，空调的使用舒适度较差，用户体验不佳。
冷媒进行除霜；另一种是通过将膨胀阀的开度调大，减小其节流作用，从而使高温冷媒进入
室外换热器进行除霜。但是空调在使用上述两种方法进行除霜时，空调的室内机都需要停
机停止供热，由此会使得室内的温度下降，影响室内的舒适性。并且当空调切换到制冷循环
进行除霜时，室内换热器作为蒸发器会从室内吸收热量，使得除霜停机时的室内温度会进
一步降低，影响用户的舒适性。同时，空调系统在制热循环与制冷循环之间切换时会增加系
统的耗电量，不利于节能减排。并且，现有的微通道扁管固化设置只有单行的微通道，内部
换热面积受限，导致微通道扁管的内部换热性能受到较大的限制。
发明内容
微通道沿所述扁管横截面的厚度方向依次间隔排列成 n1行且沿所述扁管横截面的宽度方
向依次间隔排列成n2列，n1和n2均不小于2。
道之间的横向筋的横向筋壁厚b2可满足：0.8mm ≤b2≤2mm。
成有用于增大内周壁面积的向内凸起部。
的端口连通；其中，两个所述集流管中的其中一者设有冷媒入口，且另一者设有冷媒出口。
入端与所述扁管插接口适配插接并沿所述集流管的径向朝向所述集流管的中心伸入所述
管腔中；其中，所述管腔伸入端的厚度小于所述扁管本体部的厚度，所述管腔伸入端的顶面
与所述扁管本体部的顶面之间的顶面落差以及所述管腔伸入端的底面与所述扁管本体部
的底面之间的底面落差均为e，且满足：0.3mm≤e≤1.5mm；所述管腔伸入端的宽度小于所述
扁管本体部的宽度，所述管腔伸入端的宽向末端相对于所述扁管本体部的相应的宽向末端
向内缩进且最小缩进宽度f满足：2mm≤f≤6mm。
用新型上述的换热器，所述换热器串联设置在所述压缩机的出口端与所述四通阀之间的冷
媒管路中；或者，所述换热器串联设置在所述压缩机的入口端与所述四通阀之间的冷媒管
路中。
离器。
征在于，所述热泵系统还包括根据上述的换热器，所述室外换热器和所述室内换热器之间
的冷媒主流路上连接有所述板换装置且在所述主流路上引出一条冷媒支流路，所述冷媒支
流路经所述板换装置与所述冷媒主流路进行换热后通过所述换热器回到所述压缩机。
统在冬天制热循环时的化霜速度加快，且无需停机除霜，保证室内换热器稳定工作从而提
供舒适稳定的室内温度，大大提升客户的使用满意度。同时，微通道扁管可将系统的内部压
力分散、减少压降，从而保证换热器有足够的承压能力，使得整个系统的安全可靠。
具体实施方式
实用新型的限制。
的使用满意度。
扁管横截面的宽度方向依次间隔排列成n2列，n1和n2均不小于2。在一种具体实施方式中，如
图1所示，微通道扁管100内设沿微通道扁管100的长度方向延伸的多个微通道1，在微通道
扁管100的扁管横截面上，多个微通道1沿扁管横截面的厚度方向依次间隔排列成2行。
热器的换热效率。提高微通道换热器的换热效率的方法主要有两种，一种是增大换热器的
尺寸，但由于换热器的尺寸受到安装空间的限制，尺寸可增大的空间较小；另一种则是通过
优化微通道扁管的内部结构参数来提高微通道扁管的内部换热效率。
且无需停机除霜，保证室内换热器600的稳定工作从而为用户提供舒适稳定的室内温度，大
大提升客户的使用满意度。同时，微通道扁管100可将系统的内部压力分散、减少压降，从而
保证换热器有足够的承压能力，使得整个系统的安全可靠。
通压力。但如果在微通道扁管的外型尺寸不变的基础上增大内部的换热面积，则会大大影
响到微通道扁管的整体的耐压强度，不利于整个热泵系统的稳定可靠运行。同时，在微通道
扁管的外型尺寸不变的基础上，当微通道扁管具有不同的结构、尺寸等时，其换热性能也相
差甚远。故在满足微通道扁管100的耐压强度的要求下，需要对换热器的结构尺寸参数的进
行最优化设置，以提升换热器的换热性能，以下将具体述及。
微通道扁管100的内部换热面积也同时兼顾微通道扁管100的耐压强度的目的。
间的横向筋12以及厚度相等且均为b1的顶壁13和底壁14均同时受力。与此同时，能够理解
的是，微通道扁管100 的各个壁厚越厚，传热热阻越大，故在满足微通道扁管100的各个壁
厚具有足够的耐压强度的条件下，为了减少微通道扁管100的内部热阻，竖直筋壁厚a可满
足：0.5mm≤a≤1.5mm；横向筋壁厚b2可满足：0.8mm≤b2≤2mm。微通道扁管100包括厚度相等
且均为b1的顶壁13和底壁14，0.8mm≤b1≤ 3mm。
则承受来自冷媒的单向的作用力。同时由于微通道扁管100在安装和物流过程中容易受力
碰伤，微通道扁管100的顶壁和底壁作为微通道扁管100的最外表面需要通过增大壁厚来增
加强度，故且b2≤b1。
力，但相应地微通道扁管100的各个支撑筋的横截面积之和就会减少，微通道扁管100的耐
压强度降低。故基于在换热能力和耐压强度之间的兼顾，微通道1的通道横截面的通道宽度
c可满足： 1.5mm≤c≤5mm，微通道1的通道横截面的通道高度d可满足：1.5mm≤d ≤5mm。且
考虑到微通道扁管100的横截面积的宽度比厚度要大，微通道扁管100整体呈宽扁条状，故
基于对微通道扁管100的整体尺寸的优化考虑，可限定c≤d。
产加工过程中产生应力集中的情况从而导致微通道增大了早期失效的危险。因此，需要在
矩形的相邻两边设置圆角过渡，从而减少应力集中的发生几率。圆角越大，应力集中越少，
微通道扁管100 的内部换热面积越少，故在兼顾内部换热面积及应力集中的情况下，圆角
半径i可设置为0.2mm≤i≤1mm。当然，微通道1的横截面也可以为其他形状，如圆形、多边形
等。
示，微通道1的内周壁的向内凸起部呈凸起的“V”形，当然，微通道1的内周壁的向内凸起部
还可以是其他凸起的形状如凸起的带圆角过渡的“V”形。
通道扁管100的扁管横截面的扁管宽度g可满足：80mm≤g≤160mm，微通道扁管100的扁管横
截面的扁管厚度h可满足： 4mm≤h≤25mm，微通道扁管100的长度j可满足：50mm≤j≤
500mm。
沿微通道扁管100的长度方向延伸并覆盖在微通道扁管100的表面，从而对微通道扁管100
进行加热，提高系统的整体能量以达到给室外换热器不停机除霜的目的。其中，发热元件可
为发热电阻、厚膜加热体等其他发热装置。另外，加热元件31与微通道扁管100的接触表面
可设有导热硅胶层，使得加热元件31与微通道扁管100的接触表面的传热更加均匀、换热速
率更高。
管100的端口连通；其中，两个集流管200中的其中一者设有冷媒入口21，且另一者设有冷媒
出口22。
21而另一者设有冷媒出口22且分别设置在分别布置在微通道扁管100的两端并与微通道扁
管100的端口连通。由此，从冷媒入口21进入集流管200的冷媒可分流在微通道扁管100的多
个微通道1 中，从而冷媒可与微通道扁管100进行热交换达到换热的目的。
管腔伸入端16，管腔伸入端16与扁管插接口 23适配插接并沿集流管200的径向朝向集流管
200的中心伸入管腔中；其中，管腔伸入端16的厚度小于扁管本体部15的厚度，管腔伸入端
16的顶面与扁管本体部15的顶面之间的顶面落差以及管腔伸入端16的底面与扁管本体部
15的底面之间的底面落差均为e；管腔伸入端16的宽度小于扁管本体部 15的宽度，管腔伸
入端16的宽向末端相对于扁管本体部15的相应的宽向末端向内缩进。
向，扁管本体部15的宽向末端为由扁管本体部 15的中部向两端部延伸的最大距离位置。
及管腔伸入端16的宽向末端相对于扁管本体部15的相应的宽向末端向内的缩进部，可对微
通道扁管100与集流管200 之间的装配进行限位，防止安装不到位或者超出设定安装位置
等情况。并且在兼顾管腔伸入端16的外周壁的耐压强度的要求下，故可设置扁管本体部 15
与管腔伸入端16之间的顶面落差、底面落差满足：0.3mm≤e≤1.5mm以及管腔伸入端16的宽
向末端相对于扁管本体部15的相应的宽向末端向内最小缩进宽度f可满足：2mm≤f≤6mm。
通阀700，热泵系统还包括根据本实用新型上述的换热器300，换热器300串联设置在压缩机
500的出口端与四通阀700 之间的冷媒管路中；或者，换热器300串联设置在压缩机500的入
口端与四通阀700之间的冷媒管路中(图中未示出)，以用于在制热模式下对室外换热器400
不停机除霜。
一种可以不停机化霜的低温强热热泵系统，通过在压缩机500的出口端与四通阀700之间冷
媒管路中设置上述的换热器300，换热器300用于对室外换热器400除霜，达到不停机化霜的
目的。由于换热器 300的内部换热面积大，换热效率高，可实现快速制热化霜并且热泵系统
可持续制热，用户可快速感受舒适的效果。
(沿图13中所示的四通阀700内的实线路径) 流向室内换热器600、电子膨胀阀、室外换热器
400等回到压缩机500，完成制热模式下的冷媒循环回路。此外，该热泵系统还可包括串联设
置在换热器300与四通阀700之间的冷媒管路中的油分离器。当空调开启制热模式的时候，
从压缩机500的出口端出来的冷媒会带出压缩机500的机油，此时换热器300可对从压缩机
500的出口端出来冷媒进行加热，由此可将冷媒和掺杂在冷媒中的机油快速分离，从而可使
压缩机500快速可靠地运行以提高热泵系统的制热效率。
中所示的四通阀700内的实线路径)、室内换热器600、电子膨胀阀、室外换热器400、四通阀
700和换热器300后回到压缩机500。同样的，该热泵系统还可包括串联设置在压缩机500与
四通阀700之间的冷媒管路中的油分离器。
能量以达到给室外换热器400除霜的目的，即可使得系统不停机持续运行。在通过四通阀
700切换为制冷模式时，室外换热器400不存在表面结霜情况，无需化霜。
制热模式的四通阀700，热泵系统还包括上述的换热器300，室外换热器400和室内换热器
600之间的冷媒主流路上连接有板换装置800且在主流路上引出一条冷媒支流路，冷媒支流
路经板换装置 800与冷媒主流路进行换热后通过换热器300回到压缩机500。
进行放热，再依次经过冷媒主流路的板换装置 800、室外换热器400和四通阀700回到压缩
机500。通过从冷媒主流路引出部分冷媒进入冷媒支流路，冷媒支流路的冷媒支流路经过电
子膨胀阀节流降压后进入板换装置800并在板换装置800中吸收冷媒主流路中的冷媒的热
量后蒸发，然后通过换热器300回到压缩机500。其中，冷媒主流路中的冷媒在被冷媒支流路
的冷媒冷却后进入室外换热器400吸收外界的热量，然后经过四通阀700回到压缩机500，由
此加大了冷媒主流路的循环回路的焓差，大大提高压缩机500的效率。同样的，发热元件31
对换热器300进行加热来提高热泵系统的整体能量以达到给室外换热器400不停机除霜的
目的。
率高，使热泵系统在冬天制热循环时的化霜速度加快，且无需停机除霜，保证室内换热器稳
定工作从而提供舒适稳定的室内温度，并可提高热泵系统的制热效率，快速启动制热，大大
提升客户的使用满意度。同时，微通道扁管100可将系统的内部压力分散、减少压降，从而保
证换热器有足够的承压能力，使得整个系统的安全可靠。并且本实用新型的微通道扁管100
可通过优化微通道扁管100的内部结构参数以及微通道扁管 100的尺寸来提高微通道扁管
的内部换热效率。本实用新型的换热器300的两个集流管200之间可设有单个微通道扁管
100，该换热器300的结构简单、生产成本实惠。
包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型
对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所
公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。
或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限
制。
机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本
领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。
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