一种微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器及应用制造技术

本发明专利技术公开的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器，其所述换热器的热交换部分由铝制挤压薄壁型材构成的扁管以平行方式排列形成。本发明专利技术与现有技术相比具有如下优点：１．制冷剂与扁管内壁换热效率提高４０％，制冷剂在换热器集流管中的流阻降低４０％。２．空气侧的翅片换热效率提高４０％，空气侧换热器的风阻降低４０％。３．整个换热器的换热性能提高４０％。４．在制冷剂占用上与传统技术相比少４０％。５．全铝结构与铜铝结构对比：因无铜－铝电位差，寿命更长。本发明专利技术采用扁管可以承受现有制冷剂耐高压值限制、产品结构紧凑、单位重量轻、工艺流程短、制造可靠性高、成本相对较低。本发明专利技术还公开了上述换热器的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种换热器及应用，特别涉及一种微通道、平行流、全铝扁管焊接式结 构换热器及应用。该全新系列换热器的全部主材选用铝它是一种易于再循环使用的材料， 和铜管铝片式换热器相比还有较高的抗腐蚀能力；此外，微通道扁管设计使换热器冷媒侧 的效率提高，平行流的结构+翅片的先进设计使换热器空气侧的效率大幅提高，从而使整 体的换热器效率大幅提升。该全新系列换热器具有环保、冷媒用量少、耐压、可靠性高、回收 成本低、无电位差无原电池效应等优点。
技术介绍
传统热交换器系统中的换热器主要采用铜管铝片涨管形式；如图1所示的传统热 交换器系统中的室外机组，其换热器部分10采用如图3和图4所示的铜管11加铝片12的 涨管式结构；同样如图2所示的传统热交换器系统中的室内机组，其换热器20采用如图5 所示的铜管21加铝片22的涨管式结构。这类传统的热交换器系统存在着如下问题1、制冷剂侧中的制冷剂与铜管内壁之间换热效率低，制冷剂在换热器铜管中的流 阻大。2、空气侧的翘片换热效率低，风阻大。3、使用的制冷剂量大，不符合环保要求。4、铝片与铜管之间存在电位差，容易腐蚀，使用寿命短。5、整个换热器的厚度后，重量重，物流成本很高。6、风机和压缩机的功率大，耗能现象严重。本申请人于2006年专利技术了一种铝制挤压薄壁型材，并向中国国家知识产权局专 利递交了技术专利申请并已授权，授权公告号为CN201007423。该铝制挤压薄壁型材， 采用铝锭熔炼挤压成型，由至少一个以上的扁平状的通道管构成。通道管之间相互平行且 独立并通过连接部横向连接，以构成对称结构或非对称结构的多通道的平行流管。通道管 内具有至少一个以上的冷热制剂流道。且至少有一部分冷热制剂流道的横截面形状为圆形 或椭圆形或多边形或波浪形或以及它们的任意组合，以适应各种产品设计要求和不同的冷 热制剂的要求。各冷热制剂流道相互平行设置，构成双流道铝制挤压薄壁型材或多通道的 铝制挤压薄壁型材。各冷热制剂流道之间采用鳍翅分隔。以替代传统的电解铜管，有效地 降低能耗、环境的污染和提高资源的有效利用。具有回收成本低，行业利用面广等优势。本申请人还于2006年利用上述铝制挤压薄壁型材专利技术了一种冷热交换器，并向 中国国家知识产权局专利递交了技术专利申请并已授权，授权公告号为CN2932273。该 换热器包括其上有联结孔的第一、第二集流管以及插入所述第一、第二集流管中的联结孔 将第一、第二集流管联结起来的许多根彼此平行的扁管，和设置在相邻扁管之间的外鳍翅， 每一个扁管单元由至少一个扁平状通道管构成，扁平状通道管之间具有一并联部。这种冷 热交换器适用于汽车自动变速器冷却油的平行流油冷器，和汽车发动机冷却水的平行流水 箱以及汽车空调用暖风的平行流暖风芯体。目前上述铝制挤压薄壁型材构成的换热器还没有发现在以R12、R22、R410A、 R407C、R123、HFC134A等通过气液二相物理变化进行热量交换的冷媒介质的房间及类似用 途的空气调节系统、冷冻冷藏系统、制冷除湿用空调系统、热泵制热及水冷/取暖空调系 统、IT行业中计算机冷却模块、设备中冷却系统等其它行业各类热交换系统中应用的相关 报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题第一方面在于提供一种利用上述铝制挤压薄壁型材 和高效翅片通过组装制成的适应于制冷剂进行热交换的微通道、平行流、全铝扁管焊接式 结构换热器。本专利技术所要解决的技术问题第二方面在于提供上述微通道、平行流、全铝扁管焊 接式结构换热器的应用。作为本专利技术第一方面的微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器，其特征在 于，所述换热器的热交换部分由铝制挤压薄壁型材构成的扁管以平行方式排列形成。在本专利技术的换热器第一个优选实施例中，所述扁管为一根，以水平方向多次往返 弯折构成换热器的热交换部分。在本专利技术的换热器第二个优选实施例中，所述扁管为一根，以垂直方向多次往返 弯折构成换热器的热交换部分。在本专利技术的换热器第三个优选实施例中，所述扁管为二根，以相互平行且水平方 向或垂直方向多次往返弯折构成换热器的热交换部分。在上述第一、第二和第三优选实施例中，所述扁管的一端为热交换介质的进口端， 所述扁管的另一端为热交换介质的出口端。在本专利技术的换热器第四个优选实施例中，所述扁管为两根以上，以平行方式水平 间隔成一排排列；该实施例的换热器还包括连通所述两根以上扁管一端的第一集流管以及 连通所述两根以上扁管另一端的第二集流管。在本专利技术的换热器第五个优选实施例中，所述扁管为两根以上，以平行方式垂直 间隔成一排排列；该实施例的换热器还包括连通所述两根以上扁管一端的第一集流管以及 连通所述两根以上扁管另一端的第二集流管。在本专利技术的换热器第六实施例中，所述扁管为两根以上，以平行方式垂直间隔成 二排排列；该实施例的换热器还包括连通第一排扁管一端的第一集流管、连通第一排扁管 另一端的第二集流管、连通第二排扁管一端的第三集流管、连通第二排扁管另一端的第四 集流管；其中第一集流管与第三集流管位于两排扁管的同一方向且相互平行并依据热交换 介质的流向而沟通，第二集流管与第四集流管位于两排扁管的同一方向且相互平行并依据 热交换介质的流向而沟通。在本专利技术的换热器第七实施例中，所述扁管为两根以上，以平行方式水平间隔成 二排排列；该实施例的换热器还包括连通第一排扁管一端的第一集流管、连通第一排扁管 另一端的第二集流管、连通第二排扁管一端的第三集流管、连通第二排扁管另一端的第四 集流管；其中第一集流管与第三集流管位于两排扁管的同一方向且相互平行并依据热交换 介质的流向而沟通，第二集流管与第四集流管位于两排扁管的同一方向且相互平行并依据8热交换介质的流向而沟通。在本专利技术的换热器第八实施例中，所述扁管为两根以上，以平行方式水平或垂直 间隔排列；该实施例的换热器还包括连通扁管一端的第一集流管和连通扁管另一端的第二集流管。在上述实施例中，所述扁管扭曲成螺旋状，该螺旋状的螺旋升角小于68. 2度，即 螺距彡扁管宽度的2. 5倍。所述扁管的厚度为1. Omm-2. 5mm，优选为1. 3mm_2. 0mm。在本专利技术的换热器第九实施例中，所述扁管为两根以上的U型扁管，每根U型扁管 以平行方式水平或垂直间隔成一排排列，每一根U型扁管的两端分别第一集流管和第二集 流管连通，所述第一集流管和第二集流管相互平行并依据热交换介质的流向而沟通。在上述第九实施例中，所述U型扁管扭曲成螺旋状，该螺旋状的螺旋升角小 于68.2度，即螺距彡扁管宽度的2.5倍。所述扁管的厚度为1. Omm-2. 5mm，优选为 1. 3mm-2. Omm0在上述实施例中，所述热交换介质的进口端和出口端可以分别设置在集流管的端 部；也可以同时设置在一根集流管的管壁上。当设置有所述热交换介质的进口端或出口端 的集流管的长度> 300mm时，所述热交换介质的进口端或出口端为多个，且相邻两热交换 介质的进口端或相邻两热交换介质的出口端之间的距离小于150mm并所有的热交换介质 的进口端或出口端呈等距分布。上述第四和第五实施例中，所述换热器分为奇数回路单排平行流换热器和偶数回 路单排平行流换热器。对于奇数回路单排平行流换热器来说，热交换介质的进口端和出口 端分别设置在第一集流管和第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
微通道、平行流、全铝扁管焊接式结构换热器，其特征在于，所述换热器的热交换部分由铝制挤压薄壁型材构成的扁管以平行方式排列形成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，
申请(专利权)人：王磊，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]