CN103245132B - 有利于减少制冷剂充注量的微通道换热器 - Google Patents
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Abstract
一种换热器技术领域的有利于减少制冷剂充注量的微通道换热器，包括：位于同侧的进口集流管和出口集流管、位于相对侧的固定管以及两端分别与进口集流管和出口集流管相连并绕过固定管的微通道扁管。本发明通过减小集流管管径，从而减小换热器内容积达到降低系统充注量的目的；原换热器集流管最小内径必须大于扁管的宽度，一般为12-26mm，而本发明可将集流管最小内径降低到扁管的厚度，最小可以接近1-2mm，能够进一步降低制冷剂充注量，从而达到R290能在家用空调器中正常使用的标准。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种换热器技术领域的装置，具体是一种有利于减少制冷剂充注量的微通道换热器。
背景技术
目前常用的家用空调器中的制冷剂是R22，这种制冷剂有较低的ODP，房间空调器行业HPMP目标是经过三个阶段逐步替代HCFC-22：第一阶段在2013年实现将R22消费量冻结在基线水平74545吨；第二阶段在2015年实现在基线水平上消减10%；第三阶段在2030年削减97.5%。综合考虑到ODP为零以及较低的GWP值，R290可用于替代R22，但R290极易燃，通过欧美的标准可知，要将易燃的R290用于家用空调器中，需要控制其用量在150g一下，目前的制冷系统中用R290直接替代，并使用普通的微通道换热器，可以将系统的充注量降低到290g，但仍然达不到150g的标准。
传统的微通道换热器微通道扁管垂直插入集流管内，由于微通道扁管有一定的厚度，而集流管的内径必须大于微通道扁管的厚度才能保证密封性，这使得传统的微通道换热器的集流管的管径较大，从而在一定程度上使系统的充注量较大。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN201964816U，公开日2011-09-07，公开了一种异型管口微通道换热扁管及换热器，包括一个内部有多个微通道的扁管，扁管的端口向前收缩构成一喇叭状过渡段，过渡段的口部为异型，与该异型口相匹配的连接有异型管;所述异型管的断面为圆形、多边形、直槽口形、椭圆形或D形。一种换热器，由多个异型管口微通道换热扁管并排地连接在两个集流管之间构成，相邻的两个异型管口微通道换热扁管之间设有散热片。再一种换热器，由多个异型管口微通道换热扁管并排后其首尾通过弯管串联成一体，弯管设于支撑架上，相邻的两个异型管口微通道换热扁管之间设有散热片。该扁管使集流管直径缩小，制冷剂充注量减少，降低了成本;扁管之间的散热片，使冷凝水或融霜水顺利排出，提高了换热效率。在空调热泵中使用时，制冷剂从集流管进入扁管时，由于压降导致流量分配不均匀，从而降低换热器的换热器能力，该技术所采用的扁管端口收缩构成喇叭状，从集流管进入扁管的两相流体还需经过喇叭状的异型管，会导致制冷剂分配不均的情况更严重，另外，从加工方式上来看，该发明扁管中部为挤压成型，扁管两端喇叭口无法一次成型，需要转接头和扁管焊接，增加了加工难度。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种有利于减少制冷剂充注量的微通道换热器，通过减小集流管管径，从而减小换热器内容积达到降低系统充注量的目的；原换热器集流管最小内径必须大于扁管的宽度，一般为12-26mm，而本发明可将集流管最小内径降低到扁管的厚度，最小可以接近1-2mm，能够进一步降低制冷剂充注量，从而达到R290能在家用空调器中正常使用的标准。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：位于同侧的进口集流管和出口集流管、位于相对侧的固定管以及两端分别与进口集流管和出口集流管相连并绕过固定管的微通道扁管。
所述的微通道扁管包括：连接部、工作部和过渡部，其中：连接部位于微通道扁管的两端且分别与进口集流管和出口集流管相连，过渡部位于微通道扁管的中部并与固定管的外表面相接触，工作部位于进口集流管和出口集流管以及固定管之间且工作部上设有翅片。
所述的相连是指：微通道扁管的两端分别插入进口集流管以及出口集流管中。
所述的微通道扁管的工作部与进口集流管、出口集流管和固定管垂直；
所述的微通道扁管的过渡部与工作部相连部分为旋转过渡结构，过渡部与固定管的外表面为面接触。
所述的连接部为旋转过渡结构。
所述的旋转过渡结构的旋转角为0-90°。
本发明涉及上述换热器的制备方法，微通道扁管通过挤压成型，将成型后的微通道扁管的一端旋转一个角度插入进口集流管，通过焊接的方式将进口集流管和扁管进行密封连接，再将其中部绕过固定管方向旋转后，以相同的插入方式连接到出口集流管；或者将微通道扁管的两端旋转后分别插入进口集流管和出口集流管，而不经过固定管的旋转；相邻两根扁管的工作部之间焊接有翅片。
所述的插入是指：以微通道扁管旋转一个角度后插入集流管，再通过焊接的方式连接密封。
所述的旋转是指：微通道扁管的中部以固定管为轴旋转。作为优选方式，旋转后的双排微通道扁管间前后的翅片为一体。
作为优选方式，微通道扁管的宽度为翅片宽度的一半，旋转180°后的微通道扁管和未旋转的微通道扁管并列排布，成为双排的换热器。
技术效果
与现有技术相比，本发明的集流管直接与扁管相连，相比减少一个制冷剂分配的过程，使分液更均匀，以提高换热器的换热能力。并且本发明扁管直接挤压成型，端部旋转后可得，便于加工。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为微通道扁管示意图；
图3为进口集流管和出口集流管放大示意图；
图4为固定管放大示意图。
图5为另一种结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例包括：位于同侧的进口集流管2和出口集流管1、位于相对侧的固定管3以及两端分别与进口集流管2和出口集流管1相连并绕过固定管3的微通道扁管5。
如图2所示，所述的微通道扁管5包括：连接部6、工作部7和过渡部8，其中：连接部6位于微通道扁管5的两端且分别与进口集流管2和出口集流管1相连，过渡部8位于微通道扁管5的中部并与固定管3的外表面相接触，工作部7位于进口集流管2和出口集流管1以及固定管3之间且工作部7上设有翅片4。
如图3所示，所述的相连是指：微通道扁管5的两端连接部6分别插入进口集流管2以及出口集流管1中。
所述的微通道扁管5的工作部7与进口集流管2、出口集流管1和固定管3垂直；
如图4所示，所述的微通道扁管5的过渡部8与工作部7相连部分为旋转过渡结构a，过渡部8与固定管3的外表面为面接触。
所述的连接部6为旋转过渡结构。
所述的旋转过渡结构的旋转角为0-90°。
如图3和图4所示，本实施例通过以下方式制作得到上述换热器：先将微通道扁管5通过挤压成型，将成型后的微通道扁管5的一端旋转一个角度插入进口集流管2，通过焊接的方式将进口集流管1和扁管5进行密封连接，再将其中部绕过固定管3方向旋转后，以相同的插入方式连接到出口集流管1；或者将微通道扁管5的两端旋转后分别插入进口集流管2和出口集流管1，而不经过固定管3的旋转；相邻两根扁管5的工作部7之间焊接有翅片。
由于微通道扁管5平行与集流管的方向插入，因此必须满足两个微通道扁管5的间距大于等于微通道扁管5的宽度，即翅片4的高度大于等于微通道扁管5宽度，本发明中通过减小微通道扁管5的宽度，并保持翅片4宽度不变，将微通道扁管5以固定管3为轴旋转180°后与旋转前的微通道扁管5并列排布。
实例验证：集流管内容积占到整个换热器内容积的55%，通过集流管管径的减小，可以使换热器内容积减小71%，又因为冷凝器内的制冷剂存储量在整个空调系统充注量中的比重达到40%-60%，所以减小换热器内容积后，充注量显著降低。
实施例2
当进口集流管2和出口集流管1在两侧时，可采用如图5所示的微通道扁管中级有翅片的方式进行设置。则该装置仅包括位于两侧的进口集流管2和出口集流管1以及两端分别与进口集流管2和出口集流管1相连的微通道扁管5。
对应的微通道扁管5包括：连接部和工作部，在整个工作部上均设有翅片。
所述的连接部为旋转过渡结构。
Claims (4)
1.一种有利于减少制冷剂充注量的微通道换热器，其特征在于，包括：位于同侧的进口集流管和出口集流管、位于相对侧的固定管以及两端分别与进口集流管和出口集流管相连并绕过固定管的微通道扁管；
所述的微通道扁管包括：连接部、工作部和过渡部，其中：连接部位于微通道扁管的两端且分别与进口集流管和出口集流管相连，过渡部位于微通道扁管的中部并与固定管的外表面相接触，工作部位于进口集流管和出口集流管以及固定管之间且工作部上设有翅片；
所述的微通道扁管的过渡部与工作部相连部分为旋转过渡结构，过渡部与固定管的外表面为面接触；
所述的微通道扁管的工作部与进口集流管、出口集流管和固定管垂直；
所述的连接部为旋转过渡结构；旋转过渡结构的旋转角为(0°,90°]；
所述的翅片的高度大于等于微通道扁管宽度。
2.根据权利要求1所述的微通道换热器，其特征是，所述的相连是指：微通道扁管的两端分别插入进口集流管以及出口集流管中。
3.一种根据权利要求1或2所述换热器的制备方法，其特征在于，微通道扁管通过挤压成型，将成型后的微通道扁管的一端旋转一个角度插入进口集流管，即以微通道扁管旋转一个角度后插入集流管，再通过焊接的方式连接密封，通过焊接的方式将进口集流管和扁管进行密封连接，再将其中部绕过固定管方向旋转，即微通道扁管的中部以固定管为轴旋转，旋转后的双排微通道扁管间前后的翅片为一体，以相同的插入方式连接到出口集流管；或者将微通道扁管的两端旋转后分别插入进口集流管和出口集流管，而不经过固定管的旋转；相邻两根扁管的工作部之间焊接有翅片。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述的微通道扁管的宽度为翅片宽度的一半，旋转180o后的微通道扁管和未旋转的微通道扁管并列排布，成为双排的换热器。
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