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换热器

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


换热器

技术领域

本申请涉及换热技术领域,尤其是一种换热器。

背景技术

相关技术中提供了一种热交换器,该热交换器包括进口集流管以及分配器,分配器收容在进口集流管内,分配器的外壁面与进口集流管的内管壁之间配合形成可以使得制冷剂通过的间隙,这样通过进口集流管和分配器的配合可以优化气液制冷剂的分配效果。

但是上述技术中,该间隙的形成依赖于分配器与进口集流管之间各自的加工精度和配合时的装配精度,从而增加了热交换器的制造难度。

发明内容

本申请的目的在于,提供一种制造难度较低的换热器。

本申请提供了一种换热器,包括集流管、多个换热管以及分配器;

多个所述换热管沿所述集流管的长度方向排列,所述集流管具有第一腔,所述集流管包括形成所述第一腔的第一内周壁;所述换热管具有第二腔,所述第一腔与所述第二腔相连通;

所述分配器收容在所述第一腔,所述分配器具有主腔体和流道,所述分配器包括形成所述主腔体的第二内周壁和面向所述第一内周壁的第一外周壁;

所述流道在所述第二内周壁形成有第一口,所述流道在所述第一外周壁处形成有第二口;所述第一口与所述主腔体连通,所述第二口与所述第一腔连通,定义能够围绕所述第一口的最小的圆为第一外圆,能够围绕所述第二口的最小的圆为第二外圆,所述第一外圆的轴心线与所述第二外圆的轴心线不同轴。

本申请提供的一种换热器,其分配器具有主腔体和流道,且流道在第二内周壁处形成有第一口,在外周壁处形成有第二口,且由于第一外圆的轴心线与第二外圆的轴心线不同轴,从而分配器的流道相对曲折,有利于提高流体的分配效果,且由于流道形成在分配器的内部,装配更加简单,从而换热器的制造难度较低。

附图说明

图1是本申请一种实施方式中的换热器的立体结构示意图;

图2是图1中的A处的放大图;

图3是本申请一种实施方式中的换热器的爆炸结构示意图;

图4是图3中的B处的放大图;

图5是本申请一种实施方式中的分配器与集流管的组装结构示意图;

图6是图5中的C处的放大图;

图7是本申请一种实施方式中的分配器与集流管的组装结构的另一角度示意图;

图8是本申请一种实施方式中的分配器的结构示意图;

图9是本申请一种实施方式中的进口管道、端盖以及分配器的剖视结构示意图;

图10是本申请一种实施方式中的分配器与集流管的组装结构的又一角度剖视示意图;

图11是本申请一种实施方式中的第二集流管和换热管的剖视结构示意图;

图12是本申请一种实施方式中的换热管的剖视结构示意图;

图13是本申请另一种实施方式中的第一口和假想的第一外圆的投影示意图;

图14是本申请又一种实施方式中的和第二口和假想的第二外圆的投影示意图;

图15是本申请另一种实施方式中的分配器的结构示意图;

图16是本申请另一种实施方式中的分配器的结构示意图;

图17是本申请一种实施方法中的分配器的加工方法流程图。

具体实施方式

本申请实施方式中提供的一种换热器100,如图1至图12所示,包括集流管1、多个翅片401、多个换热管2、进口管道403、出口管道608、分配器3以及端盖440。

集流管1包括第一集流管601和第二集流管602,第一集流管601与进口管道403相连通,第二集流管602与出口管道608相连通,多个换热管2沿第一集流管601的长度方向排列。第一集流管601具有第一腔4,第一集流管601包括形成第一腔4的第一内周壁11。换热管2具有第二腔977,第一腔4与第二腔977相连通。每个翅片401位于相邻的两个换热管2之间,每个翅片401在沿着换热管2的厚度方向上位于第一集流管601的第二外周壁970和第二集流管602的第三外周壁971之间。每个换热管2的一端位于第一集流管601的第一腔4,第二集流管602具有第三腔978,每个换热管2的另一端位于第二集流管602的第三腔978。

第二腔978、第一集流管601的第一腔4以及第二集流管602的第三腔相互连通。出口管道608和第二集流管602相固定,二者可以为焊接固定,出口管道608的内腔与第二集流管602的第三腔978相连通。进口管道403沿端盖440的厚度方向贯穿端盖440,并且端盖440与进口管道403之间通过焊接密封配合,端盖440的外周壁与第一集流管601形成第一腔体4的内壁通过焊接密封配合。进口管道403的内腔与主腔体6连通,分配器3位于第一腔4。分配器3具有主腔体6和流道9,分配器3包括形成主腔体6的第二内周壁10和面向第一内周壁11的第一外周壁12,主腔体6可供制冷剂流动。

流道9在第一外周壁12处形成有第二口8,流道9在第二内周壁10形成有第一口7。第一口7与主腔体6连通,第二口8与第一腔4连通。定义包围第一口7的最小的圆为第一外圆W1,包围第二口8的最小的圆为第二外圆W2,第一外圆W1的轴心线与第二外圆W2的轴心线不同轴。如图13和图14所示,在可选实施中第一口7和第二口8可能不是标准的圆形,也可能是长方形或三角形。如图7和图8所示,当第一口7和第二口8为标准的圆形时,第一口7和第一外圆W1重合,第二口8和第二外圆W2重合。第一口7能够让制冷剂从主腔体6通过第一口7流入流道9,流道9可以为狭长的流道,其有利于提高气液两相制冷剂混合的效果,第二口8能够让制冷剂从流道9流出到第一腔4,然后再从第一腔4流入换热管2。将第一口7和第二口8设置为不同轴能够让流道9更加蜿蜒曲折,能够让制冷剂在流道9内停留时间更长,从而让制冷剂混合更均匀。

分配器3包括第一部15和第二部16。主腔体6设置于第一部15,第二部16比第一部15更靠近第一内周壁11。

流道9的部分位于第一部15和第二部16之间,第一部15具有第一壁面21,第二部16具有第二壁面22,第一壁面21和第二壁面22均为分配器3形成流道9的壁面的一部分。

第一部15具有若干第一凹部23,第一凹部23形成于第一壁面21,若干第一凹部23的开口朝向第二部16。第二部16具有若干第二凹部24,第二凹部24形成于第二壁面22。若干第二凹部24的开口面向第一部15,每个第一凹部23和每个第二凹部24相对。每两个相邻的第一凹部23之间具有第一凸部190,每两个相邻的第二凹部24之间具有第二凸部191,第一凸部190与第二凸部191之间的最小间距为0.2~5mm,每个第一凹部23的最低处和每个第二凹部24的最低处之间的最小间距为此时第一凸部190与第二凸部191之间的最小间距的1.2~5倍,在第一凹部23和第二凹部24的作用下能够让流道实现突扩突缩的效果,让气液两相的制冷剂混合更均匀,有利于使气液两相的制冷剂在换热管2分配更均匀,从而提升了换热效果。

在分配器3的横截面上,第一凹部23的凹面呈第一圆弧形,第二凹部24的凹面呈第二圆弧形。第一圆弧形和第二圆弧形属于同一个圆上的不同部分。在制备第一凹部23和第二凹部24时,可以通过一个圆柱型模具插入流道9中,使得第一凹部23和第二凹部24通过模具同时加工,从而能够减少加工步骤。

分配器3的第一外周壁12具有多个脊部50和多个平部51,平部51是基本平坦的。多个脊部50沿分配器的宽度方向排列,每个脊部50位于相邻的两个平部51之间。平部51与换热管2之间具有间隙,脊部50自平部51朝换热管2凸出,脊部50远离平部51的顶端与换热管2接触或邻近。当换热器100被倾斜到各个角度使用时,因为脊部50能够阻碍或减慢制冷剂在热交换器被倾斜使用时在重力影响下顺着分配器3的第一外周壁12流动,从而能够让换热器在倾斜状态下也能向接触或邻近脊部50的换热管2内流动,保证了制冷剂在换热管2的均匀分配。第二口8位于平部51,将第二口8设置在平部51上能够便于加工第二孔102。

如图15和16所示,在另一种实施例中,流道9包括缓冲腔888,在围绕主腔体6的方向上,缓冲腔888位于第一孔63与第二孔102之间,缓冲腔888为圆弧形,且圆弧形的中部自流道9面向主腔体6延伸。通过缓冲腔888的设置能够让制冷剂在流道9内停留更长的时间,从而能够让制冷剂气液两相混合更均匀。

如图6、7以及9所示,定义穿过主腔体6的轴心线且与平部51平行的面为第一基准面52,第一口7位于基准面52远离平部51的一侧,第二口8位于基准面52靠近平部51的一侧。通过让制冷剂从主腔体6的下方的第一口7进入流道9,然后通过流道9从上方的第二口8流出,从而能够让制冷剂在流道9里停留较长时间让气液两相制冷剂混合更均匀。

参考图7所示,分配器3还具有两个连接部101,两个连接部101在分配器3的宽度方向上分别位于第一部15的两侧,连接部101在分配器3的宽度方向上连接于第一部15与第二部16之间,其中一个连接部101具有第一侧面61,另一个连接部101具有第二侧面62,第一侧面61和第二侧面62均为形成流道9的壁面的一部分。

流道9包括夹层腔60、第一孔63以及第二孔102。夹层腔60位于第一部15和第二部16之间。定义穿过第一孔63的轴心线且与分配器3的长度方向平行的面为第二基准面711,定义第一基准面52与第二基准面711的角度为a,a介于0度和-180度之间,通过将a设置在介于0度和-180度之间能够让制冷剂从第二基准面711的下方流入流道9,从而能够让制冷剂在流道9内停留较长的时间使气液两相制冷剂混合更均匀。

第一孔63包括第一口7和第三口64,第三口64位于第一壁面21,且第三口64与夹层腔60连通。第一口7和第三口64分别位于第一孔63轴向方向的两侧。在围绕主腔体6的方向上,第三口64位于第一侧面61与第二侧面62之间。通过将第三口64设置于第一侧面61和第二侧面62之间,能够让第三口64与第一侧面61之间有间隔,也能让第三口64与第二侧面62有间隔,能够在让流道9与第三口64的加工过程中时无需较高的对准精度,让第三口64与流道能够对准,从而不会在加工时使第三口64与流道错开设置,影响制冷剂从第三口64流入流道9的流量较少。

连接部101比夹层腔60更靠近换热管2,第二孔102设置于两连接部101中的其中一个,且多个第二孔102沿分配器3的长度方向排列。每个第二孔102包括第二口8和第四口300,第二口8和第四口300位于第二孔102轴向方向的两侧,第四口300位于第一侧面61或第二侧面62,第四口300和夹层腔60连通。多个第二孔192沿分配器3的长度排列能够让制冷剂从多个第二孔102喷出,然后喷向同样沿第一集流管601的长度方向排列的多个换热管2,使制冷剂进入到每个换热管2的量相对更加均匀。

在围绕主腔体6的方向上,第一凹部23和第二凹部24相比于第三口64均更靠近第四口300。通过将第一凹部23和第二凹部24设置的更靠近第四口300,可以避免使流体流动时压力降低过多,影响热交换。

分配器3与第一内周壁11焊接为一体。通过将分配器3与第一内周壁11焊接为一体能够减少在使用过程中分配器3在第一集流管内产生位置偏移影响制冷剂的分配。

分配器3不仅可用于本实施例中的圆柱体集流管,还可以用于长方体、半圆柱体集流管。

如图17所示,一种分配器的加工方法包括如下步骤:

步骤S1:加工制成毛胚件。

毛胚件600具有主腔体6和配合腔,毛胚件包括形成主腔体6的第二内周壁10、位于主腔体6外围的第一外周壁12、第一部15、第二部16,配合腔至少部分位于第一部15和第二部16之间,第一部15具有第一壁面21,第二部16具有第二壁面22,第一壁面21和第二壁面22均为毛胚件形成配合腔的壁面的一部分,主腔体6和配合腔不连通,第一壁面21面向第二部16,第二壁面22面向第一部15。第二壁面22面向第一部15;配合腔在第一外周壁12处形成有第二口8,配合腔在第二内周壁10形成有第一口7;第一口7与主腔体6连通,第二口8与第一腔4连通,定义包围第一口7的最小的圆为第一外圆W1,包围第二口8的最小的圆为第二外圆W2,第一外圆W1的轴心线与第二外圆W2的轴心线不同轴。

步骤S2:在第一外周壁12与第二内周壁10之间进行打孔形成第一孔63和加工孔201。

在第一外周壁12处进行打孔,使得该孔依次穿过第一外周壁12、配合腔以及第二内周壁10。沿打孔方向,该孔在第二内周壁10和第一壁面21之间形成第一孔63,在第一外周壁12与第二壁面22之间形成加工孔;。

步骤S3:将加工孔201进行封堵。

经过步骤S3,配合腔349和第一孔63形成流道9。将加工孔201进行封堵能够减少分配器3在使用过程中制冷剂从加工孔201处流出而无法经过流道9对气液两相制冷剂进行混合。

以上实施例仅用于说明本申请而并非限制本申请所描述的技术方案,对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础,例如对“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等方向性的描述,尽管本说明书参照上述的实施例对本申请已进行了详细的说明,但是,本领域的普通技术人员应当理解,所属技术领域的技术人员仍然可以对本申请进行修改或者等同替换,而一切不脱离本申请的精神和范围的技术方案及其改进,均应涵盖在本申请的权利要求范围内。

技术分类

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