微通道换热器及空调.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201921421336.X (22)申请日 2019.08.29 (73)专利权人 青岛海信日立空调系统有限公司 地址 266555 山东省青岛市经济技术开发 区前湾港路218号 (72)发明人 高永坤李丛来曹法立夏兴祥 石丽华周敏 (74)专利代理机构 北京中博世达专利商标代理 有限公司 11274 代理人 申健 (51)Int.Cl. F28D 1/053(2006.01) F28F 1/32(2006.01) F24F 13/30(2006.01) F24F 13/22(。

2、2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种微通道换热器及空调 (57)摘要 本申请公开了一种微通道换热器及空调, 涉 及换热技术领域。 本申请用于解决微通道换热器 中不同微通道内冷媒热交换效率不相同的问题, 同时本申请通过使扁管宽度方向上的扁管厚度 沿风速方向逐渐变薄的方式, 可以使上风侧的冷 凝水更容易流向下风侧并排出。 本申请所提供的 微通道换热器, 包括扁管。 其中, 沿扁管的上风侧 至下风侧方向, 该扁管宽度方向上的扁管厚度逐 渐变薄。 本申请应用于换热器。 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 CN 210512739 U 2020.05。

3、.12 CN 210512739 U 1.一种微通道换热器, 所述微通道换热包括扁管, 其特征在于; 沿所述扁管的上风侧至 下风侧方向, 所述扁管宽度方向上的扁管厚度逐渐变薄。 2.根据权利要求1所述微通道换热器, 其特征在于, 所述扁管内沿所述扁管宽度方向并 排设置有多个流通冷媒的微通道; 多个所述微通道的水力直径, 沿所述扁管的上风侧至下 风侧方向逐渐变小。 3.根据权利要求2所述微通道换热器, 其特征在于, 所述多个所述微通道的水力半径R, 满足以下条件: Ra-bx 其中, R为目标微通道的水力半径, 单位mm; x为所述目标微通道的几何中心与所述扁管 上风侧端点之间的距离, 单位mm。

4、; a(1.5mm, 2.5mm), b(0, 0.5); 其中, 所述目标微通道为 多个所述微通道中的一个。 4.根据权利要求1-3任一项所述微通道换热器, 其特征在于, 在所述微通道换热器中, 所述扁管的长度沿水平方向延伸; 沿所述扁管的上风侧至下风侧方向, 所述扁管的上表面 的高度逐渐变低。 5.根据权利要求4所述微通道换热器, 其特征在于, 所述微通道换热器还包括沿竖直方向设置的第一翅片; 所述第一翅片上设有第一扁管 槽; 所述第一扁管槽与所述扁管下风侧部分的横截面外轮廓相匹配, 以使所述扁管下风侧 部分卡接在所述第一扁管槽内; 所述微通道换热器还包括沿竖直方向设置的第二翅片; 所述第。

5、二翅片上设有第二扁管 槽; 所述第二扁管槽与所述扁管上风侧部分的横截面外轮廓相匹配, 以使所述扁管上风侧 部分卡接在所述第二扁管槽内。 6.根据权利要求5所述微通道换热器, 其特征在于, 所述第一翅片与所述第二翅片同排相向连接, 或者所述第一翅片与所述第二翅片相互 错开设置。 7.根据权利要求5或6所述微通道换热器, 其特征在于, 所述第一翅片上, 在所述扁管的 上方设有开窗; 所述开窗具有向下弯折的折起部; 所述折起部沿所述扁管的上风侧至下风 侧方向向下倾斜。 8.根据权利要求7所述微通道换热器, 其特征在于, 所述开窗位于所述扁管在竖直方向 上的投影范围内。 9.根据权利要求7所述微通道换。

6、热器, 其特征在于, 所述开窗的形状为四边形; 其中在 所述四边形中, 上方的两个角为钝角、 下方的两个角为锐角。 10.根据权利要求7所述微通道换热器, 其特征在于, 所述折起部沿所述扁管的上风侧 至下风侧方向向下倾斜的倾斜角度大于所述扁管的上表面的倾斜角度。 权利要求书 1/1 页 2 CN 210512739 U 2 一种微通道换热器及空调 技术领域 0001 本申请涉及换热技术领域, 尤其涉及一种微通道换热器及空调。 背景技术 0002 微通道换热器是现在空调行业发展的一个重要方向。 微通道换热器具有更高的换 热效率、 更低的制冷剂充注量、 更紧凑的结构、 更低的成本以及更轻的重量等特。

7、点。 0003 但本申请中发现, 由于微通道换热器中采用的扁管通常为扁平状, 在扁管内, 沿扁 平面的宽度方向依次设置有多个微通道用于导流冷媒。 这就可能导致不同微通道内的冷媒 热交换效率不相同, 进而影响微通道换热器的整体换热效果。 实用新型内容 0004 本申请的实施例提供一种微通道换热器及空调, 用于解决微通道换热器中不同微 通道内冷媒热交换效率不相同的问题。 0005 为达到上述目的, 本申请的实施例采用如下技术方案: 0006 一种微通道换热器, 包括扁管。 其中, 沿扁管的上风侧至下风侧方向, 该扁管宽度 方向上的扁管厚度逐渐变薄。 0007 本申请实施例中, 考虑到在微通道换热器。

8、工作时, 扁管的上风侧的风速大、 并且空 气温度与扁管的温差大因此换热能力强, 扁管下风侧风速小、 空气温度与扁管的温差也相 对较小因此换热能力差。 这就可能导致扁管中上风侧的微通道内的冷媒已经过热, 而下风 侧的微通道内的冷媒还未充分换热呈现为两态相。 从而导致整个换热器的换热能力不均 匀, 影响换热效率。 进而本申请实施例所提供的微通道换热器中, 通过沿扁管的上风侧至下 风侧方向, 使扁管宽度方向上的扁管厚度逐渐变薄, 以使得扁管内位于下风侧的微通道中 的冷媒能够更快的进行热交换, 有助于保持上风侧微通道内冷媒与下风侧微通道内冷媒的 换热能力一致性, 提高微通道换热器的整体换热效率。 附图。

9、说明 0008 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案, 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申请的一些 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。 0009 图1为本申请实施例提供的一种微通道换热器10的结构示意图; 0010 图2为图1所示微通道换热器10中扁管11与第二集流管13连接处的剖面图; 0011 图3为本申请实施例提供的扁管21的截面示意图之一; 0012 图4为本申请实施例提供的扁管21的截面示意图之二; 0013 图5为本申请实施例提供的扁管2。

10、1的截面示意图之三; 0014 图6为本申请实施例提供的扁管21的截面示意图之四; 说明书 1/5 页 3 CN 210512739 U 3 0015 图7为本申请实施例提供的微通道换热器20中, 扁管21与第一翅片22、 第二翅片23 结合后的截面示意图之一; 0016 图8为本申请实施例提供的第二翅片23的结构示意图; 0017 图9为本申请实施例提供的第一翅片22的结构示意图; 0018 图10为本申请实施例提供的微通道换热器20中, 扁管21与第一翅片22、 第二翅片 23结合后的截面示意图之二; 0019 图11为本申请实施例提供的微通道换热器20中, 扁管21与第一翅片22、 第二。

11、翅片 23结合后的立体图; 0020 图12为本申请实施例提供的微通道换热器20中, 扁管21与第一翅片22、 第二翅片 23结合后的截面示意图之三; 0021 图13为本申请实施例提供的微通道换热器20中, 扁管21与第一翅片22、 第二翅片 23结合后的截面示意图之四。 0022 附图标记: 0023 10-微通道换热器; 11-扁管; 111-微通道; 12-第一集流管; 13-第二集流管; 14-翅 片; 20-微通道换热器; 21-扁管; 211-微通道; 211a- 微通道; 211b-微通道; 211c-微通道; 22-第一翅片; 221-第一扁管槽; 222-开窗; 223-折。

12、起部; 23-第二翅片; 231-第二扁管槽。 具体实施方式 0024 下面将结合本申请实施例中的附图, 对本申请实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述, 显然, 所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基于 本申请中的实施例, 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例, 都属于本申请保护的范围。 0025 在本申请的描述中, 需要理解的是, 术语 “中心” 、“上” 、“下” 、“前” 、“后” 、“左” 、 “右” 、“竖直” 、“水平” 、“顶” 、“底” 、“内” 、“外” 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,。

13、 仅是为了便于描述本申请和简化描述, 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申请的限制。 0026 在本申请的描述中, 需要说明的是, 除非另有明确的规定和限定, 术语 “安装” 、“相 连” 、“连接” 应做广义理解, 例如, 可以是固定连接, 也可以是可拆卸连接, 或一体地连接; 对 于本领域的普通技术人员而言, 可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。 0027 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或者 隐含指明所指示的技术特征的数量。 由此, 限定有 “第一” 、“第二” 的特。

14、征可以明示或者隐含 地包括一个或者更多个该特征。 在本申请的描述中, 除非另有说明,“多个” 的含义是两个或 两个以上。 0028 以下介绍本申请的发明构思: 目前, 由于微通道换热器具有换热速度快、 成本低廉 等特性, 这使得微通道换热器在现在制冷行业成为了一个重要的研究发展方向。 0029 如图1所示, 为本申请实施例提供的一种微通道换热器10的结构示意图。 其中, 微 通道换热器10, 主要包括: 并排设置的多层扁管11 (其中, 各层扁管11的长度沿水平方向延 伸, 并且一端与第一集流管 12连接、 另一端与第二集流管13连接)、 设置在扁管11长度方向 一端的第一集流管12、 设置在。

15、扁管11长度方向另一端的第二集流管13 以及设置相邻两层 说明书 2/5 页 4 CN 210512739 U 4 扁管之间的翅片14。 在微通道换热器工作时, 冷媒通过一侧的集流管(第一集流管12或者第 二集流管13)流入扁管11, 并在扁管11中进行换热, 然后再从另一侧的集流管流出微通道换 热器。 如图2所示, 为图1所示微通道换热器10中扁管11与第二集流管13 连接处的剖面图。 可以看出, 扁管11的内部沿扁管宽度方向并排设置有多个流通冷媒的微通道111, 通过将扁 管11与第二集流管13相连, 然后便可以通过第二集流管13将冷媒导入或导出扁管11中的微 通道 111中, 完成冷媒的。

16、热交换过程。 0030 在研究过程中, 本申请发现, 由于微通道换热器所采用的扁管具有较宽的宽度, 因 此就会出现扁管靠近上风侧的部分位置风速大、 换热能力强, 靠近下风侧的部分位置风速 小、 换热能力差。 这就导致扁管上风侧内的微通道中冷媒已经过热, 而下风侧内的微通道内 冷媒还是两相态, 换热能力不均, 进而影响微通道换热器的换热效率。 0031 实施例一: 0032 针对上述问题, 本申请实施例提供一种微通道换热器20, 该微通道换热器20包括 扁管21。 其中: 0033 如图3所示, 沿扁管21的上风侧至下风侧方向, 扁管21宽度方向上的扁管厚度逐渐 变薄。 0034 示例性的, 如。

17、图3所示, 其中, 扁管21上风侧的扁管厚度为S1, 下风侧的扁管厚度为 S2, 其中S1S2。 0035 在一种实现方式中, 如图3所示, 扁管21内沿扁管宽度方向并排设置有多个流通冷 媒的微通道211(为保持附图清楚、 整洁, 图3中仅示例性的指出了三个微通道211a、 211b、 211c)。 为了保证通过扁管 21的冷媒能够充分换热并使各个微通道中冷媒的换热效率一 致, 本申请实施例中, 多个微通道211的水力半径, 沿扁管21的上风侧至下风侧方向逐渐变 小。 0036 具体的, 如图3所示, 其中微通道211a的水力半径大于微通道211b 的水力半径, 微 通道211b的水力半径大于。

18、微通道211c的水力半径。 0037 进一步的, 本申请实施例中通过数学拟合得到了一种确定扁管21 中微通道水力 半径的方法, 能够更有效的保证通过扁管21各个微通道 211中冷媒换热效率的一致性。 具 体的: 0038 在本申请实施例所提供的微通道换热器20中, 多个微通道的水力半径R, 满足以下 条件: 0039 Ra-bx 0040 其中, R为目标微通道的水力半径, 单位mm; x为所述目标微通道的中心与所述扁管 上风侧端点之间的距离, 单位mm; a(1.5mm, 2.5mm), b(0, 0.5); 其中, 所述目标微通道 为多个所述微通道中的一个。 0041 需要说明的是, 在具。

19、体实施时, 本领域技术人员能够根据实际的使用需要, 按照上 述取值范围对上述公式中a和b赋于合适的参数值, 进而计算出相应的水力半径。 对于a和b 的具体数值, 本申请不做限制。 0042 示例性的, 如图3所示, 其中微通道211a的水力半径R, 便可以利用微通道211a的几 何中心与扁管上风侧端点之间的距离x来计算。 0043 在一种实现方式中, 本申请实施例所提供微通道换热器20采用类似于如图1所示 说明书 3/5 页 5 CN 210512739 U 5 微通道换热器10中, 扁管的长度沿水平方向延伸的方式进行设置时, 考虑到为了使微通道 换热器21具有更好的排水性, 本申请实施例中微。

20、通道换热器20, 还包括: 0044 沿扁管21的上风侧至下风侧方向, 扁管21的上表面的高度逐渐变低。 0045 示例性的, 如图4所述, 其中扁管21的上风侧的上表面高于下风侧的上表面, 高度 差为h 。 0046 本申请实施例中, 通过将扁管21的上表面设置为高度逐渐变低的结构, 进而当扁 管21上结成凝水时, 能够利用高度差形成的倾斜角迅速排水, 避免影响微通道换热器20的 换热能力。 0047 在一种实现方式中, 为了使扁管21的上表面具有较大的倾斜角, 如图5所示, 本申 请实施例中, 扁管21的下表面保持水平方向。 0048 进一步的, 为了使各微通道的通道壁厚度保持一致, 如图。

21、5所示, 在扁管21中, 扁管 21内多个微通道的下表面保持同一水平高度。 0049 具体的, 为了保证良好的换热性能, 扁管21中各微通道211的通道壁厚度可以保持 在0.1-0.3mm之内。 0050 在另一种实现方式中, 本申请实施例中扁管21的上表面中, 靠近上风侧的部分保 持水平, 靠近下风侧的部分具有预设倾斜角度以使高度逐渐变低。 示例性的, 如图6所示, 在 扁管21的上表面中, a部分保持水平, b部分具有预设倾斜角度以使高度逐渐变低。 0051 在一种实现方式中, 如图7、 图8、 图9所示, 本申请实施例提供的微通道换热器20还 包括竖直方向设置的第一翅片22。 第一翅片2。

22、2 上设有第一扁管槽221。 第一扁管槽221与扁 管21下风侧部分的横截面外轮廓相匹配, 以使扁管21下风侧部分卡接在第一扁管槽221内。 0052 微通道换热器20还包括竖直方向设置的第二翅片23。 第二翅片 23上设有第二扁 管槽231。 第二扁管槽231与扁管21上风侧部分的横截面外轮廓相匹配, 以使扁管21上风侧 部分卡接在第二扁管槽231内。 0053 在一种实现方式中, 第一翅片22与第二翅片23同排相向连接。 在另一种实现方式 中, 第一翅片22与第二翅片23相互错开设置。 其中, 为了保证扁管21的上风侧风速, 第二翅 片23可采用平片翅片。 0054 在一种实现方式中, 如。

23、图10、 图11所示, 第一翅片22上在扁管 21的上方设有开窗 222。 其中, 开窗222具有向下弯折的折起部223。 折起部223沿扁管21的上风侧至下风侧方向 向下倾斜。 本申请实施例中, 通过在扁管上方设置开窗222, 当冷凝水出现在开窗222的折边 上时, 向下倾斜的折起部223有利于排水, 可以使冷凝水流向下风侧。 0055 另外, 由于折起部223向下倾斜, 因此能够增大扁管上表面的风速, 有利于扁管上 表面的排水。 0056 具体, 如图12所示, 由于折起部223对气流的引导作用, 使得图中下方虚线圈部分 的风速增大, 上方虚线圈部分的风速减小。 进而能够加快冷凝水沿图12。

24、中箭头方向的流动 速度, 有助于冷凝水的排出。 0057 进一步的, 本申请实施例中还可以采用使折起部223向下倾斜的倾斜角大于扁管 上表面的倾斜角的方式, 来保证折起部223下方的风速强度。 这样一来, 可以使折起部223下 方的风道收紧, 增加扁管22 的下风侧的风速。 0058 另外, 在一种实现方式中, 为了最大程度利用折起部223对气流的引导作用, 本申 说明书 4/5 页 6 CN 210512739 U 6 请实施例中, 开窗222位于扁管21在竖直方向上的投影范围内。 0059 示例性的, 如图13所示, 图中虚线为扁管21在竖直方向上投影的边界, 则开窗222 不向虚线右侧延。

25、伸。 这样既能有效利用折起部223 对气流的引导作用, 又能起到避免开窗 过大影响翅片的结构强度等效果。 0060 另外, 在一种实现方式中, 如图10、 图11、 图12、 图13所示, 开窗222的形状为四边 形。 其中, 在四边形中, 上方的两个角为钝角、 下方的两个角为锐角。 本申请实施例中, 考虑 到开窗后会在翅片上形成一个具有顶角的孔洞, 而孔洞的顶角的角度越小越不易排水, 因 此开窗不易设为三角形。 而五边形以及五边形以上的开窗加工复杂、 成本较大。 因此, 本申 请实施例中采用四边形的开窗。 另外, 考虑到将开窗的上方两个角设为钝角, 下方两个角设 为锐角后, 所形成的折起部2。

26、23更有利于排水。 因此, 本申请中将开窗222的上方的两个角为 钝角、 下方的两个角为锐角。 0061 实施例二: 0062 本申请实施例还提供一种空调, 包括具有压缩机、 节流装置、 室内换热器、 室外换 热器。 其中, 室外换热器为上述微通道换热器。 0063 以上仅为本申请的具体实施方式, 但本申请的保护范围并不局限于此, 任何熟悉 本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内, 可轻易想到的变化或替换, 都应涵盖 在本申请的保护范围之内。 因此, 本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。 说明书 5/5 页 7 CN 210512739 U 7 图1 图2 说明书附图 1/6 页 8 CN 210512739 U 8 图3 图4 图5 说明书附图 2/6 页 9 CN 210512739 U 9 图6 图7 说明书附图 3/6 页 10 CN 210512739 U 10 图8 图9 说明书附图 4/6 页 11 CN 210512739 U 11 图10 图11 说明书附图 5/6 页 12 CN 210512739 U 12 图12 图13 说明书附图 6/6 页 13 CN 210512739 U 13 。

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