包含极限凸起散热铝片的换热器及冷水机制造技术

本实用新型专利技术提供了包含极限凸起散热铝片的换热器的冷水机，包括压缩机、冷凝器、蒸发器、水泵、风机、水箱，压缩机、电子膨胀阀，冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器通过管道依次相连，构成制冷循环系统；水箱与水泵通过水管以及需冷却设备构成水循环系统；其中蒸发器采用包含极限凸起散热铝片的换热器。与传统冷水机所使用的汽车水箱及空调类盘管换热器比较；本实用新型专利技术冷水机所采用的换热器在同样的热交换能力可以显著缩小体积，同样的体积时热交换速率与热交换功率会明显加大，主要有以下明显优势：1)同样制冷功率下，冷水机体积将更小；2)同样体积的冷水机，制冷功率将更大。

【技术实现步骤摘要】
包含极限凸起散热铝片的换热器及冷水机
本技术涉及热交换
，具体涉及一种包含极限凸起散热铝片的换热器及冷水机。
技术介绍
工业激光冷水机常用于激光切割机，激光焊接，打标机，雕刻机等设备，根据激光发生器的类型，把激光冷水机细分为紫外激光冷水机，CO2激光玻璃管冷水机，半导体激光冷水机，超快激光冷水机，YAG激光冷水机，光纤激光冷水机等，其中光纤激光市场量较大。根据MarketsandMarkets最新报告显示，全球冷水机组市场预计从2015年的86.3亿美元增长至2021年的108.4亿美元，年复合增长率达到4.24％。如图1所示，冷水机构成主要分为三大系统：制冷剂循环系统、水循环系统、电气控制系统。冷水机制冷剂循环系统：蒸发器2中的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发，最终制冷剂与水之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态后被压缩机1吸入并压缩(压力和温度增加),气态制冷剂通过冷凝器4(风冷/水冷)吸收热量，凝结成液体，通过膨胀阀3(毛细管或电子膨胀阀)节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂循环过程。水循环系统：水泵7将低温冷却水送入需冷却的设备，冷水机冷冻水将热量带走后温度升高再回流到水箱6，达到冷却的作用。电气控制系统：通过电气控制保证提供恒温、恒流、恒压的冷却水设备。目前市场上冷水机的蒸发器和冷凝器多采用空调盘管类换热器，少数采用汽车水箱式换热器类换热器。空调盘管式换热器的结构是多条圆形管道平行排列，管道两端由专用弯头将管道依次焊接成一条流体通路，金属管道外面无间隙串挂多片垂直于管路并相互平行的散热铝片用于增加换热面积，散热铝片间距依靠散热铝片与管道配合孔上的凸起高度控制。这种方式的优点是承压高。缺点是；为了保证足够的流体流量所用金属管直径较大，由于管内流体的层流效应，只有贴近管壁的流体能迅速实现热交换，管道越粗越接近管道中心的流体换热效率越低，管路长流体阻力大，流体流量受限制。而汽车水箱类型的换热器是用多条断面为矩形的传液管分别并联导通于集合腔、用多束传液管与多个集合腔串联可实现流体转向与流体的进入与输出。相邻两传液管外壁之间焊接有金属散热铝片，这种方式的优点是可以通过较大的流体流量，缺点是所能承受的流体压力很小，不适合在中高压范围(0.5-3Mpa)使用。如何实现换热器应用于大流量的中高压场合而且能有效的克服内部流体的层流效应实现比较高的热交换效率，是当前冷水机用换热器所亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术提供一种包含极限凸起散热铝片的换热器，采用多条小直径管并联平行分流代替空调类换热器中的单管，利用多束管与数个集合腔依次串联组成一条流体通路，管道外面无间隙串挂多片垂直于管道并相互平行的散热铝片。采取上述设计方案使换热器获得汽车水箱类型换热器具有大流量的平行分流的优点，也实现了空调类换热器的耐中高压而且能有效克服管路的层流效应。小直径传液管与散热铝片无间隙配合使导热效率很高。与汽车水箱及空调类盘管换热器比较，该包含极限凸起散热铝片的换热器实现同样的热交换能力可以显著缩小体积，同样的体积时热交换速率与热交换功率会明显加大。基于此，本技术提供一种冷水机，其包括压缩机、冷凝器、蒸发器、水泵、风机、水箱，压缩机、电子膨胀阀，冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器通过管道依次相连，构成制冷循环系统；水箱与水泵通过水管以及需冷却设备构成水循环系统；其中蒸发器采用包含极限凸起散热铝片的换热器。其中，冷凝器为常规的螺旋管式热交换器或包含极限凸起散热铝片的换热器。其中，换热器包括相互平行的多个传液管和散热铝片，传液管穿过散热铝片上的圆孔。其中，散热铝片上的传液管安装孔周边设置有凸起，凸起高度低于散热铝片材料所允许的最大塑性拉伸极限所限定的高度。其中，所述凸起高度不高于1.3mm。其中，所采用的传液管外径为4mm。有益的效果本技术提供的用于冷水机的换热器与传统冷水机所使用的汽车水箱及空调类盘管换热器比较；同样的热交换能力可以显著缩小体积，同样的体积时热交换速率与热交换功率会明显加大，主要有以下明显优势：1)同样制冷功率下，冷水机体积将更小；2)同样体积的冷水机，制冷功率将更大。附图说明图1水冷机工作原理图；图2水冷机内部结构示意图；图3换热器整体结构图；图4传液管孔口带梯型结构的凸起结构剖面图；图5图4结构的俯视图；图6散热铝片前底孔结构图。具体实施方式本技术提供一种全新的包含极限凸起散热铝片的换热器，其包括上集合腔、下集合腔、传液管、散热铝片、上集合腔支撑板、下集合腔支撑板，上集合腔焊接固定在上集合腔支撑板上，下集合腔焊接固定在下集合腔支撑板上，上集合腔设置为2个，两集合腔构成相互独立的流体输入与输出腔，上集合腔支撑板和下集合腔支撑板的底部设置配合传液管的安装孔，在上下集合腔支撑板之间垂直安装相互平行的多个传液管，传液管穿过散热铝片上的圆孔。流体由上集合腔中的任一个管接头充入，经过传液管，在下集合腔汇流后再流向另一个上集合腔，并经管接头导出，这就形成热交换器的结构。当上集合腔设置5个集合腔时就可以实现W型流道结构。本技术中，所采用的传液管外径为4mm，传液管与散热铝片上的安装孔的配合间隙在0.05-0.5mm之间，进一步优选0.1-0.3mm之间，这个间隙的目的是容纳传液管外圆几何形状误差使传液管能顺利插入散热铝片孔中。所述散热铝片上的传液管安装孔周边设置有凸起，凸起高度低于散热铝片材料所允许的最大塑性拉伸极限所限定的高度。此凸起对散热铝片间距不产生间隔作用。对于铝材料，该凸起高度经过测试为0.95mm-1.0mm之间，在这个范围内，能够保持铝材料最大塑性拉伸极限。所述凸起高度与散热铝片标准节距为1.3-3mm之间的高度差由冲压凸起前期所冲压加工出的底孔边上预留的至少三个突出的梯形结构的高度做补充。经过二次冲压凸起，底孔上的最少三个凸出的梯形结构会与预留底孔一起垂直翻出散热铝片表面，在垂直凸起上形成最少三段突出的支撑结构。本专利技术还提供了上述装配结构的制备方法，其包括：第一步，在散热铝片上一次冲压加工出传液管配合的底孔，底孔边上预留至少三个突出的梯形结构；第二步，二次冲压凸起，梯形结构会与预留底孔一起垂直翻出散热铝片表面；第三步，整体装配时是将传液管穿过散热铝片上的孔；第四步，采用机械胀管的方式使传液管管径加大，消除管与孔之间的间隙，达到与散热铝片孔紧密配合。传液管的材质优选为铜、铝材质或不锈钢材质，优选为铜材质。当全部传液管与散热铝片组装后再用机械胀管使管径加大消除管与孔之间的间隙，达到与散热铝片孔紧密配合。本技术还提供一种冷水机，其包括压缩机、冷凝器、蒸发器、水泵、风机、水箱，压缩机、电子膨胀阀，冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器通过管道依次相连，构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷水机，其特征在于：包括压缩机、冷凝器、蒸发器、水泵、风机、水箱，压缩机、电子膨胀阀，冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器通过管道依次相连，构成制冷循环系统；水箱与水泵通过水管以及需冷却设备构成水循环系统；其中蒸发器采用包含极限凸起散热铝片的换热器。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷水机，其特征在于：包括压缩机、冷凝器、蒸发器、水泵、风机、水箱，压缩机、电子膨胀阀，冷凝器、电子膨胀阀、蒸发器通过管道依次相连，构成制冷循环系统；水箱与水泵通过水管以及需冷却设备构成水循环系统；其中蒸发器采用包含极限凸起散热铝片的换热器。


2.如权利要求1所述的冷水机，其特征在于：冷凝器为螺旋管式热交换器或包含极限凸起散热铝片的换热器。


3.如权利要求1所述的冷水机，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹衍龙，董广计，陈威，
申请(专利权)人：山东烯泰天工节能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37