换热器的制作方法

1.本实用新型涉及换热技术领域，更具体地，涉及一种换热器。


背景技术：

2.目前，微通道换热器广泛应用在各空调领域。相关技术中，微通道扁管的宽度方向上间隔分布有多个通道，冷媒流入扁管时会在各个通道内进行自由分配，分配不均匀，所以在某些应用中，微通道换热器换热性能的提高受到限制。


技术实现要素：

3.为此，本实用新型的实施例提出了一种换热器，该换热器中冷媒分配均匀，换热性能高。
4.根据本实用新型实施例的换热器包括：第一管和第二管，所述第一管包括周壁和由周壁包围形成的主通道，所述换热器还包括进出口管，所述进出口管与所述第一管连通；多个换热管，所述换热管连通所述第一管和所述第二管，所述换热管包括间隔布置的多个通道，所述通道连通所述第一管和所述第二管，在所述换热管的横截面上，多个所述通道中的至少三个通道的截面积两两不相等，多个所述通道包括第一通道和第二通道，在所述换热管的横截面上，所述第一通道的截面积大于多个通道中除第一通道之外的其余通道的截面积，所述第二通道的截面积小于多个通道中除第二通道之外的其他通道的截面积；第三管，所述第三管位于所述第一管的主通道内，所述第三管沿所述第一管的长度方向延伸一定的距离，所述第三管包括通孔，所述第三管的流通面积为a4，至少一个所述换热管和所述第三管满足以下关系：(a1-a2)/a4≤0.09，其中所述第一通道在所述换热管的横截面上的截面积为a1，所述第二通道在所述换热管的横截面上的截面积为a2。
5.根据本实用新型实施例的换热器，通过在第一管的主通道内设置第三管，第三管包括通孔，且设置换热管内的多个通道的截面积不一致，使第一通道在换热管的横截面上的截面积a1、第二通道在换热管的横截面上的截面积a2和第三管的流通面积a4满足： (a1-a2)/a4≤0.09，可调节换热器中冷媒的分配，提升换热器的换热性能。
6.在一些实施例中，所述换热管的横截面的外周轮廓大体为四边形，所述主通道包括第一流道和第二流道，所述第三管包括第三周壁，所述第三周壁位于所述第一流道和所述第二流道之间，所述第三周壁包括多个间隔设置的通孔，所述通孔在所述第三周壁的厚度方向上贯穿所述第三周壁，所述通孔连通所述第一流道和所述第二流道，所述第三管与所述进出口管连通，在所述第三管的长度方向上，至少两个所述通孔之间的距离i满足：20mm ≤i≤150mm。
7.在一些实施例中，所述第一管包括第一端面，所述第一端面位于所述第一管长度方向上的一端，所述第一端面邻近所述进出口管，在所述第一管的长度方向上，多个所述通孔中与所述第一端面距离最小的通孔为第一通孔，多个所述换热管中与所述第一端面距离最小的换热管为第一换热管，多个所述换热管中包括第二换热管，在所述第一管的长度方
向上，位于所述第一换热管与所述第二换热管之间的所述换热管的数量等于10个，在所述第一管的长度方向上,所述第一通孔与所述第一端面的最小距离小于所述第二换热管与所述第一端面的最小距离。
8.在一些实施例中，至少一个所述第一通道、至少一个所述第二通道和所述第三管满足以下关系：(a1-a2)*n/a3≤3.8，其中，a3为所述第三管的所述通孔的流通截面积之和， n为所述主通道连通的所述换热管的数量。
9.在一些实施例中，在所述换热管的横截面上，在所述换热管的宽度方向上，至少两个相邻的所述通道的截面积不相等，和/或在所述换热管的宽度方向上至少四个依次设置的所述通道，两个相邻的所述通道之间的间距与另外两个相邻的所述通道之间的间距不相等。
10.在一些实施例中，在所述换热管的横截面上，在所述换热管的宽度方向上，至少两个相邻的所述通道的截面积不相等，和/或在所述换热管的宽度方向上至少四个依次设置的所述通道，两个相邻的所述通道之间的间距与另外两个相邻的所述通道之间的间距不相等。
11.在一些实施例中，定义所述换热器在工作时位于风向上游的一侧为迎风侧，且定义所述换热器风向下游的一侧为背风侧，至少一个所述第一通道位于所述迎风侧，至少一个所述第二通道位于所述背风侧。
12.在一些实施例中，所述换热管的多个所述通道中，位于所述迎风侧的通道的流通截面积之和大于所述多个通道中位于所述背风侧的通道的流通截面积之和。
13.在一些实施例中，所述第三管的多个所述通孔中的一部分通孔位于所述迎风侧，多个所述通孔中的另一部分通孔位于所述背风侧，所述迎风侧的通孔的流通面积之和小于所述背风侧的通孔的流通面积之和。
14.在一些实施例中，所述第三管的多个所述通孔中的一部分通孔位于所述迎风侧，多个所述通孔中的另一部分通孔位于所述背风侧，位于所述迎风侧的所述通孔的数量少于位于所述背风侧的所述通孔的数量。
附图说明
15.图1是根据本实用新型实施例的换热器的主视图。
16.图2是根据本实用新型实施例的换热器的示意图，其中，第三管示出。
17.图3是图2中a部分的放大图。
18.图4是根据本实用新型一个实施例的换热器的侧视图。
19.图5是根据本实用新型一个实施例的换热器的换热管的剖视图。
20.图6是根据本实用新型另一个实施例的换热器的换热管的剖视图。
21.图7是根据本实用新型再一个实施例的换热器的换热管的剖视图。
22.图8是根据本实用新型实施例的换热器的剖视图。
23.图9是图8中沿b-b方向的剖视图。
24.图10是图8中沿b-b方向的剖视图,且示出了α1和α2。
25.图11是根据本实用新型实施例的换热器的换热性能随(a1-a2)/a4的数值变化的曲线图。
26.附图标记：
27.换热器1，第一管10，主通道101，第一流道1011，第二流道1012，第二管20，换热管30，通道301，第三管40，通孔401，第一端面50，进出口管60。
具体实施方式
28.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“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技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元夹具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技术的限制。
29.如图1-图11所示，根据本实用新型实施例的换热器1包括第一管10、第二管20、第三管40和多个换热管30。
30.第一管10包括周壁和由周壁包围形成的主通道101，换热器1还包括进出口管60，进出口管60与第一管10连通。
31.具体地，如图1-图2所示，第一管10和第二管20均沿左右方向延伸，且第一管10 和第二管20在前后方向上间隔开，进出口管60位于第一管10的右侧，且第一管10的右端与进出口管6的左端连通。
32.换热管30连通第一管10和第二管20，换热管30包括间隔布置的多个通道301(两个及两个以上通道301)，通道301连通第一管10和第二管20。在换热管30的横截面上，多个通道301中的至少三个通道301的截面积两两不相等，多个通道301包括第一通道和第二通道。在换热管30的横截面上，第一通道的截面积大于多个通道301中除第一通道之外的其余通道301的截面积，第二通道的截面积小于多个通道301中除第二通道之外的其他通道301的截面积。
33.具体地，如图1和图2所示，换热管30沿前后方向延伸，且多个换热管30沿左右方向间隔排布在第一管10与第二管20之间，换热管30的前端与第一管10连通，换热管30 的后端与第二管20连通。
34.如图4和图5所示，每个换热管30内形成有多个沿上下方向间隔排布的通道301，且通道301沿前后方向延伸，通道301的前端与第一管10连通，通道301的后端与第二管 20连通，多个通道301中截面积最大的通道301为第一通道，多个通道301中截面积最小的通道301为第二通道。
35.需要说明的是，在本实用新型中第一通道和第二通道均可以为多个，一个换热管的所有通道301中，每个通道301的截面积可以全部彼此不同，也可以是一部分通道301的截面积是相同，另一部分通道301的截面积相同，以此类推。在后一种情况下，一个换热管的通道301包括几种截面积，每种截面积对应两个或两个以上的通道。
36.具体地，如图2和图3所示，第三管40沿左右方向穿设于主通道101内，第三管40 的周壁上设有沿左右方向间隔布置的通孔401，通孔401贯穿第三管40的周壁，可以理解的是，冷媒适于沿进出口管流入第三管40，第三管40内的冷媒通过通孔401流入第一管 101内，并
通过换热管30流入第二管20内以进行进一步换热。
37.相关技术中，主通道101内不设置第三管40(例如分配管)，或者换热管30内多个通道301的截面积一致，相关技术中的换热器存在各个换热管之间冷媒分布不均匀，换热效率低的问题。
38.申请人发现，当主通道101内设置第三管40，且换热管30内多个通道301截面积不一致时，有利于提高换热器1的换热性能，以及均匀换热器1出口处的过热度。
39.如图11所示，第一通道和第二通道的流通面积之间的差异，使得各个流道41中的冷媒分配不同，影响冷媒在换热管30的不同通道301中的分配，影响换热性能。通道301流通面积差异越大，冷媒越趋于流向大通道301，有利于提升换热性能。
40.当第一通道和第二通道之间的流通面积差异过大，大通道内的冷媒虽然多，但是换热不充分。另一方面，第三管40的流通面积大小对于冷媒在不同换热管30之间的分配有影响，第三管40流通面积越小，越有利于两相流冷媒的混合，从而有利于提升换热性能。但第三管40流通面积过小，冷媒在第三管40内压降过大，不利于换热管30的换热能力提升。
41.第一通道和第二通道之间的流通面积差异和第三管40流通面积互相影响和关联，影响冷媒在不同换热管30以及同一换热管30的不同通道301之间的分配，对于换热性能的影响存在一个较优的范围。基于上述分析，申请人发现，在换热管30的横截面上，取截面积最大的通道301为第一通道，且将第一通道的截面积定义为a1，取截面积最小的通道301 为第二通道，且将第二通道的截面积定义为a2，第三管40的流通面积为a4，其中a1、a2 和a4满足以下关系式：(a1-a2)/a4≤0.09。换热器1的设计调整了冷媒在各换热管30之间以及同一换热管30的各通道301之间的分配，有利于换热器1的换热性能提高。
42.可以理解的是，当第三管40整体流通面积不变时，a4就是流通面积，当第三管40流通面积是变化的，a4为第三管40的最大流通面积。
43.由此，根据本实用新型实施例的换热器1，通过在第一管10的主通道101内设置第三管40，第三管40包括通孔401，且设置换热管30内的多个通道301的截面积不一致，使第一通道在换热管30的横截面上的截面积a1、第二通道在换热管30的横截面上的截面积 a2和第三管40的流通面积a4满足：(a1-a2)/a4≤0.09，可调节换热器1中冷媒的分配，提升换热器1的换热性能。
44.在一些实施例中，如图2和图3所示，换热管30的横截面的外周轮廓大体为四边形，主通道101包括第一流道1011和第二流道1012。第三管40包括第三周壁，第三周壁位于第一流道1011和第二流道1012之间，第三周壁包括多个间隔设置的通孔401，通孔401 在第三周壁的厚度方向上贯穿第三周壁，通孔401连通第一流道1011和第二流道1012，第三管40与进出口管60连通，在第三管40的长度方向上，至少两个通孔401之间的距离 i满足：20mm≤i≤150mm。
45.具体地，如图2所示，第三管40为圆管且沿左右方向穿设于主通道101内，第三管 40的一段的长度与第一管10的长度相等，第三管40的周壁上具有沿左右方向间隔布置且贯通周壁的通孔401，第三管40的周壁与第一管10的内周壁之间形成有第二流道1012，第三管40内形成有第一流道1011(第三管40的主通道)，第一流道1011和第二流道1012 通过通孔401连通。
46.冷媒沿进出口管60流入第一流道1011，第一流道1011内的冷媒通过第三管40上的
通孔401流入第二流道1012内，并通过第二流道1012与换热管30的连通流入换热管30，冷媒在换热器1内以进行换热。
47.进一步地，在第三管40的长度方向上，至少两个通孔401之间的距离i满足：20mm ≤i≤150mm。由此，可以合理设置通孔401数量，避免通孔401总面积过大或过小，提高第三管40分配冷媒的可靠性和均匀性，20mm≤i≤150mm时，冷媒的分配效果更好。
48.在一些实施例中，如图1-图3所示，第一管10包括第一端面50(例如图1中所示的第一管10的右端面)，第一端面50位于第一管10长度方向上的一端，第一端面50邻近进出口管60。在第一管10的长度方向上，多个通孔401中与第一端面50距离最小的通孔 401为第一通孔。多个换热管30中与第一端面50距离最小的换热管30为第一换热管。多个换热管30中包括第二换热管，在第一管10的长度方向上，位于第一换热管与第二换热管之间的换热管30的数量等于10个，在第一管10的长度方向上,第一通孔与第一端面50 的最小距离小于第二换热管与第一端面50的最小距离。
49.具体地，多个换热管30中最右侧的换热管30为第一换热管，从该第一换热管沿从右向左的方向数，且该第一换热管作为第一个换热管30，直至数到第11个换热管30为第二换热管，多个通孔401中最右侧的通孔401为第一通孔，第一通孔的外周壁的右侧边缘与第一管10的右端面在左右方向上的距离小于第二换热管的右侧面与第一管10的右端面在左右方向上的距离。
50.在一些实施例中，如图1-图7所示，第一通道在换热管30的横截面上的截面积为a1，第二通道在换热管30的横截面上的截面积为a2，至少一个第一通道、至少一个第二通道和第三管40满足以下关系：(a1-a2)*n/a3≤3.8，其中，a3为第三管40的通孔401的流通截面积之和，n为主通道101连通的换热管30的数量。
51.具体地，在换热管30的横截面上，取截面积最大的通道301为第一通道，且将第一通道的截面积定义为a1，取截面积最小的通道301为第二通道，且将第二通道的截面积定义为a2，主通道101连通的换热管30的个数为n，多个通孔401的流通截面积之和a3，存在设计关系：(a1-a2)*n/a3，(a1-a2)*n/a3＞3.8时，换热器1的换热性能有所降低，当 (a1-a2)*n/a3≤3.8时，换热器1的设计调整了冷媒在各换热管30之间以及同一换热管30 的各通道之间的分配，有利于换热器1的换热性能提高。
52.在一些实施例中，如图5-图7所示，在换热管30的横截面上，在换热管30的宽度方向上，至少两个相邻的通道301的截面积不相等，和/或在换热管30的宽度方向上至少四个依次设置的通道301，两个相邻的通道301之间的间距与另外两个相邻的通道301之间的间距不相等。
53.由此，可以利用多个通道301的截面积的差异，增大迎风侧的通道301的截面积，减小背风侧的通道301的截面积，使更多的冷媒流向迎风侧，优化换热管30的孔间分配，提高换热性能。
54.在一些实施例中，如图4和图5所示，定义换热器1在工作时位于风向上游的一侧为迎风侧，且定义换热器1风向下游的一侧为背风侧，至少一个第一通道位于迎风侧，至少一个第二通道位于背风侧。
55.可以理解的是，位于上游的通孔401所在的一侧为迎风侧，位于下游的通孔401所在的一侧为背风侧。多个通道301中的第一通道位于迎风侧，多个通孔401中的至少部分位
于背风侧。由此，冷媒通过第一通道流阻较小，从而可以使更多的冷媒流向迎风侧，且迎风侧气流与冷媒温差大，进而可以提升换热性能。
56.进一步地，例如图8-10所示，位于上游的通孔401所在的一侧为迎风侧，位于下游的通孔401所在的一侧为背风侧。以正对换热管1通道入口为0度，位于上游的通孔401与换热管30的通道301的入口方向所成的角度为a1，位于下游的通孔401与换热管30的通道301的入口方向所成角度为a2，其中a1角度范围为0-180度(包括0度和180度)， a2角度范围为180-360度。
57.在一些实施例中，如图4-图7所示，换热管30的多个通道301中，位于迎风侧的
58.通道301的流通截面积之和大于多个通道301中位于背风侧的通道301的流通截面积之和。
59.具体地，风适于从上游到下游的方向吹过换热管30，第一通道位于上游迎风侧，多个通孔401的部分通孔位于下游背风侧。
60.由此，可以将流通面积之和较小的一部分通道301设置在换热管30的背风侧，将流通面积之和较大的另一部分通道301设置在换热管30的迎风侧，且在朝向换热管30的背风侧的第三管40的周壁设有至少部分通孔401，即至少部分通孔401位于换热管30的背风侧，通孔401换热管30从第三管40出来的冷媒可以利用第一管10的内壁反弹，有利于更多的冷媒流向迎风侧，调节换热器1的出口的过热度，提升换热器1的换热性能。
61.在一些实施例中，第三管40的多个通孔401中的一部分通孔401位于迎风侧，多个通孔401中的另一部分通孔401位于背风侧，迎风侧的通孔401的流通面积之和小于背风侧的通孔401的流通面积之和。
62.由此，可以将横截面积之和较小的一部分通孔401设置在换热管30的背风侧，将横截面积之和较大的另一部分通孔401设置在换热管30的迎风侧，从而可以增加迎风侧的通孔面积，减少背风侧的通孔面积，进而让更多的冷媒流向迎风侧，减小迎风侧和背风侧的冷媒过热度的差值，改善换热器1的冷媒分配，提升换热器1的换热性能。
63.在一些实施例中，第三管40的多个通孔401中的一部分通孔401位于迎风侧，多个通孔401中的另一部分通孔401位于背风侧，位于迎风侧的通孔401的数量少于位于背风侧的通孔401的数量。
64.由此，通过设置至少部分通孔401位于换热管30的背风侧，从第三管40流出的冷媒可以利用第一管10的内壁反弹，有利于更多的冷媒流向迎风侧，调节换热器1的出口的过热度，提升换热器1的换热性能。优选地，所有通孔401位于背风侧，换热器1的换热性能更好。
65.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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技术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必须针对的是相等的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
66.在本技术的描述中，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。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有
明确具体的限定。
67.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，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技术中的具体含义。
68.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
69.尽管上面已经示出和描述了本技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本技术的限制，本领域的普通技术人员在本技术的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。