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微通道平行流换热器

2020-12-24 01:03:18

微通道平行流换热器

  技术领域

  本公开属于热交换技术领域,特别涉及一种微通道平行流换热器。

  背景技术

  换热器是一种常见的换热装置,其主要包括扁管组件、集流管组件和翅片组件,集流管组件包括第一集流管和第二集流管,第一集流管和第二集流管之间通过扁管组件连通,翅片组件设置在扁管组件中,以对扁管组件中流通的冷却液进行换热。

  在相关技术中,为了提高换热器的换热效果,通常会设置两套集流管组件,每套集流管组件的第一集流管和第二集流管之间均连通有扁管,两套集流管组件相互连通。如此布置,可以使得冷却液在两套集流管组件之间流通,增长了冷却液经过扁管的时间,从而增长了翅片组件对冷却液的换热时间,进而提高了换热效果。

  然而,上述换热器虽然提高了换热效果,但是因其设置了两套集流管组件,所以导致了材料成本的提高。

  实用新型内容

  本公开实施例提供了一种微通道平行流换热器,可以在保证换热效果的情况下,降低材料成本。所述技术方案如下:

  本公开实施例提供了一种微通道平行流换热器,所述微通道平行流换热器包括扁管组件、集流管组件和翅片组件,

  所述集流管组件包括第一集流管和第二集流管,所述第一集流管和所述第二集流管相互平行间隔布置;

  所述扁管组件包括多个扁管单元,各所述扁管单元沿所述第一集流管的长度方向依次间隔布置,每个所述扁管单元均包括第一扁管部和第二扁管部,所述第一扁管部和所述第二扁管部均为长条状结构,所述第一扁管部和所述第二扁管部在沿所述第一集流管的长度方向上交错间隔布置,所述第一扁管部和所述第二扁管部均包括弯折端和直连端,所述第一扁管部和所述第二扁管部的弯折端连通在一起,所述第一扁管部的直连端与第一集流管连通,所述第二扁管部的直连端与所述第二集流管连通;

  所述翅片组件包括多个翅片单元,每相邻两个所述第一扁管部和所述第二扁管部之间均夹装有一个所述翅片单元。

  在本公开的一种实现方式中,每个所述扁管单元还均包括连通部,所述连通部的一端与所述第一扁管部的弯折端连通,所述连通部的另一端与所述第二扁管部的弯折端连通。

  在本公开的另一种实现方式中,所述连通部为半环形的扁管结构,所述连通部的凹陷朝向所述第一扁管部和所述第二扁管部布置。

  在本公开的又一种实现方式中,所述连通部的内径,等于所述第一扁管部和所述第二扁管部之间的最短距离。

  在本公开的又一种实现方式中,所述第一扁管部、所述第二扁管部和所述连通部为一体式结构件。

  在本公开的又一种实现方式中,每个所述连通部均位于第一直线上,所述第一直线与所述第一集流管的轴线相互平行,所述第一直线与所述第一集流管的轴线之间的最短距离,等于所述第一直线与所述第二集流管的轴线之间的最短距离。

  在本公开的又一种实现方式中,在同一平面内,所述第一直线与所述第一集流管的轴线之间的公垂线和所述第一直线与所述第二集流管的轴线之间的公垂线的夹角不大于50°。

  在本公开的又一种实现方式中,对于任意两个相邻的所述连通部,一个所述连通部位于第二直线上,所述第二直线和所述第一集流管的轴线所共面的平面垂直于所述第一集流管和所述第二集流管的轴线所共面的平面,另一个所述连通部位于第三直线上,所述第三直线和所述第二集流管的轴线所共面的平面垂直于所述第一集流管和所述第二集流管的轴线所共面的平面,所述第二直线和所述第三直线均与所述第一集流管的轴向平行。

  在本公开的又一种实现方式中,在同一平面内,所述第二直线与所述第一集流管的轴线之间的公垂线和所述第二直线与所述第二集流管的轴线之间的公垂线的夹角不大于25°。

  在本公开的又一种实现方式中,在同一平面内,所述第三直线与所述第一集流管的轴线之间的公垂线和所述第三直线与所述第二集流管的轴线之间的公垂线的夹角不大于25°。

  本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

  通过本公开实施例提供的微通道平行流换热器进行换热时,冷却液由第一集流管流入,通过第一扁管部的直连端流出。在第一扁管部内的流通过程中,利用夹装在第一扁管部和第二扁管部之间的翅片单元进行换热,如此实现了一个扁管单元的第一次换热。冷却液由第一扁管部的弯折端流至第二扁管部的弯折端,在第二扁管部的连通过程中,利用夹装在第一扁管部和第二扁管部之间的翅片单元进行换热,如此实现了同一个扁管单元的第二次换热。在此之后,由第二扁管部的直连端流至第二集流管,完成整个换热过程。也就是说,本公开所提供的单个扁管单元中,可以进行两次换热,从而保证了换热能力。另外,由于本公开所提供的微通道平行流换热器,利用扁管单元的自身弯折,实现了冷却液的回流,所以只需要设置两个集流管(第一集流管和第二集流管),从而降低了材料成本。

  由此可见,本公开实施例提供的微通道平行流换热器,可以在保证换热效果的情况下,降低材料成本。

  附图说明

  为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

  图1是本公开实施例提供的微通道平行流换热器的结构示意图;

  图2是本公开实施例提供的微通道平行流换热器的局部结构示意图;

  图3是本公开实施例提供的扁管单元的结构示意图;

  图4是本公开实施例提供的微通道平行流换热器的另一局部结构示意图;

  图5是本公开实施例提供的扁管单元的正视图;

  图6是本公开实施例提供的另一种微通道平行流换热器的结构示意图;

  图7是本公开实施例提供的另一扁管单元的正视图。

  图中各符号表示含义如下:

  1、扁管组件;11、扁管单元;111、第一扁管部;112、第二扁管部;113、连通部;2、集流管组件;21、第一集流管;22、第二集流管;3、翅片组件;31、翅片单元。

  具体实施方式

  为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

  本公开实施例提供了一种微通道平行流换热器,如图1所示,微通道平行流换热器包括扁管组件1、集流管组件2和翅片组件3。

  集流管组件2包括第一集流管21和第二集流管22,第一集流管21和第二集流管22相互平行间隔布置。

  扁管组件1包括多个扁管单元11,各扁管单元11沿第一集流管21的长度方向依次间隔布置,每个扁管单元11均包括第一扁管部111和第二扁管部112,第一扁管部111和第二扁管部112均为长条状结构,第一扁管部111和第二扁管部112在沿第一集流管21的长度方向上交错间隔布置,第一扁管部111和第二扁管部112均包括弯折端和直连端,第一扁管部111和第二扁管部112的弯折端连通在一起,第一扁管部111的直连端与第一集流管21连通,第二扁管部112的直连端与第二集流管22连通。

  图2为微通道平行流换热器的局部结构示意图,结合图2,翅片组件3包括多个翅片单元31,每相邻两个第一扁管部111和第二扁管部112之间均夹装有一个翅片单元31。

  需要说明的是,为了更清晰的展示扁管单元11的结构,图1中省略了翅片单元31,图2中仅示出了部分翅片单元31。实际上,翅片单元31可以由第一扁管部111的弯折端延伸至第一扁管部111的直连端。

  通过本公开实施例提供的微通道平行流换热器进行换热时,冷却液由第一集流管21流入,通过第一扁管部111的直连端流出。在第一扁管部111内的流通过程中,利用夹装在第一扁管部111和第二扁管部112之间的翅片单元31进行换热,如此实现了一个扁管单元11的第一次换热。冷却液由第一扁管部111的弯折端流至第二扁管部112的弯折端,在第二扁管部112的连通过程中,利用夹装在第一扁管部111和第二扁管部112之间的翅片单元31进行换热,如此实现了同一个扁管单元11的第二次换热。在此之后,由第二扁管部112的直连端流至第二集流管22,完成整个换热过程。也就是说,本公开所提供的单个扁管单元11中,可以进行两次换热,从而保证了换热能力。另外,由于本公开所提供的微通道平行流换热器,利用扁管单元11的自身弯折,实现了冷却液的回流,所以只需要设置两个集流管(第一集流管21和第二集流管22),从而降低了材料成本。

  由此可见,本公开实施例提供的微通道平行流换热器,可以在保证换热效果的情况下,降低材料成本。

  图3为扁管单元的结构示意图,结合图3,在本实施例中,每个扁管单元11还均包括连通部113,连通部113的一端与第一扁管部111的弯折端连通,连通部113的另一端与第二扁管部112的弯折端连通。

  在上述实现方式中,连通部113用于连通第一扁管部111和第二扁管部112,以实现冷却液在第一扁管部111和第二扁管部112之间的流通。

  可选地,第一扁管部111、第二扁管部112和连通部113为一体式结构件。

  在上述实现方式中,如此设置,可以保证扁管单元11的结构整体性,不仅提高了扁管单元11的结构强度,还便于扁管单元11的生产制造,降低了制造成本和制造效率。

  示例性地,第一扁管部111、第二扁管部112和连通部113可以均为铝制结构件,以降低扁管结构的自重,且保证换热效果。

  可选地,连通部113为半环形的扁管结构,连通部113的凹陷朝向第一扁管部111和第二扁管部112布置。

  在上述实现方式中,将连通部113设置为半环形的扁管结构,可以保证冷却液在连通部113内的通过性,使得冷却液能够通过连通部113通畅的由第一扁管部111流至第二扁管部112,冷却液的流速可以得到保证。

  图4为微通道平行流换热器的另一局部结构示意图,示例性地,连通部113的内径,等于第一扁管部111和第二扁管部112之间的最短距离。

  在上述实现方式中,如此布置,可以在保证冷却液通畅流动的基础上,实现微通道平行流换热器的结构紧凑性。

  需要说明的是,第一扁管部111和第二扁管部112之间的最短距离可以根据翅片单元31的尺寸来调整,本公开对此不作限制。

  示例性地,连通部113的内壁、第一扁管部111的内壁和第二扁管部112的内壁均平齐。

  这样,可以进一步地提高冷却液在扁管单元11内部的通过性。

  另外,连通部113的凹陷朝向第一扁管部111和第二扁管部112布置,可以便于第一扁管部111和第二扁管部112之间容置翅片单元31,以保证微通道平行流换热器的换热效果。

  再次参见图1,在本实施例中,每个连通部113均位于第一直线L1上,第一直线L1与第一集流管21的轴线相互平行,第一直线L1与第一集流管21的轴线之间的最短距离,等于第一直线L1与第二集流管22的轴线之间的最短距离。

  需要说明的是,第一直线L1为设定的虚拟直线,用于描述各连通部113的排列方式。也可以视为通过各连通部113的排列而形成的虚拟直线。

  在上述实现方式中,每个连通部113均位于第一集流管21和第二集流管22的正中间,即冷却液由第一扁管部111的直连端流至弯折端的长度,和由第二扁管部112的直连端流至弯折端的长度相同。如此设置,可以保证第一扁管部111和第二扁管部112的换热性能都得到同样的充分发挥,避免了换热不均的情况发生。

  图5为扁管单元11的正视图,结合图5,示例性地,在同一平面内,第一直线L1与第一集流管21的轴线之间的公垂线和第一直线L1与第二集流管22的轴线之间的公垂线的夹角α不大于50°。

  在上述实现方式中,该夹角α受限于生产工艺和微通道平行流换热器的安装空间。将该夹角α设置为不大于50°,可以用较为低廉的制造成本,实现扁管单元11的制造。并且,也可以保证微通道平行流换热器的结构紧凑性,不会导致微通道平行流换热器所需的安装空间过于大。

  图6为本公开实施提供的另一种微通道平行流换热器的结构示意图,结合图6,该微通道平行流换热器的结构与图1所示的微通道平行流换热器基本相同,区别仅在于扁管单元11的布置方式。

  在本实施例中,对于任意两个相邻的连通部113,一个连通部113位于第二直线L2上,第二直线L2和第一集流管21的轴线所共面的平面垂直于第一集流管21和第二集流管22的轴线所共面的平面,另一个连通部113位于第三直线L3上,第三直线L3和第二集流管22的轴线所共面的平面垂直于第一集流管21和第二集流管22的轴线所共面的平面,第二直线L2和第三直线L3均与第一集流管21的轴向平行。

  需要说明的是,第二直线L2和第三直线L3均为设定的虚拟直线,用于描述各连通部113的排列方式。也可以视为通过各连通部113的排列而形成的虚拟直线。

  在上述实现方式中,相邻两个连通部113交替布置,以分别和第一集流管21、第二集流管22对齐,以提高微通道平行流换热器的安装稳定性。

  图7为另一扁管单元11的正视图,结合图7,示例性地,在同一平面内,第二直线L2与第一集流管21的轴线之间的公垂线和第二直线L2与第二集流管22的轴线之间的公垂线的夹角β不大于25°。

  在上述实现方式中,该夹角β受限于生产工艺和微通道平行流换热器的安装空间。将该夹角β设置为不大于25°,可以用较为低廉的制造成本,实现扁管单元11的制造。并且,也可以保证微通道平行流换热器的结构紧凑性,不会导致微通道平行流换热器所需的安装空间过于大。

  示例性地,在同一平面内,第三直线L3与第一集流管21的轴线之间的公垂线和第三直线L3与第二集流管22的轴线之间的公垂线的夹角γ不大于25°。

  在上述实现方式中,该夹角γ受限于生产工艺和微通道平行流换热器的安装空间。将该夹角γ设置为不大于25°,可以用较为低廉的制造成本,实现扁管单元11的制造。并且,也可以保证微通道平行流换热器的结构紧凑性,不会导致微通道平行流换热器所需的安装空间过于大。

  示例性地,夹角β和夹角γ可以相等,以进一步地提高微通道平行流换热器的安装稳定性。

  下面简单介绍一下本公开实施例提供的微通道平行流换热器的工作过程:

  冷却液由第一集流管21流入,通过第一扁管部111的直连端流出。在第一扁管部111内的流通过程中,利用夹装在第一扁管部111和第二扁管部112之间的翅片单元31进行换热,如此实现了一个扁管单元11的第一次换热。冷却液由第一扁管部111的弯折端通过连通部113流至第二扁管部112的弯折端,在第二扁管部112的连通过程中,利用夹装在第一扁管部111和第二扁管部112之间的翅片单元31进行换热,如此实现了同一个扁管单元11的第二次换热。在此之后,由第二扁管部112的直连端流至第二集流管22,完成整个换热过程。也就是说,本公开所提供的单个扁管单元11中,可以进行两次换热,从而保证了换热能力。

  另外,由于本公开所提供的微通道平行流换热器,利用扁管单元11的自身弯折,实现了冷却液的回流,所以只需要设置两个集流管(第一集流管21和第二集流管22),从而降低了材料成本。

  以上所述仅为本公开的可选实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

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