一種微通道換熱器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種微通道換熱器，其包括第一集流管，第二集流管，以及與第一集流管和第二集流管相連通的換熱組件，換熱組件包括若干個換熱單元，換熱單元包括兩個對接成一體的換熱片，換熱片的對接面上成型凹陷槽，兩換熱片的對接面對接后，對接的凹陷槽形成流體通道，流通通道包括入口通道，出口通道，以及若干個將入口通道和出口通道相連通的中間通道，換熱片上還設有若干成半包圍狀的翅片，翅片兩兩之間形成有通風槽，中間通道處于翅片的半包圍空間內。在本發明中，翅片和流通通道是設置在同一層面上，需要換熱的流體垂直換熱片送入，由通風槽中通過，其能多方位與中間通道中的流體進行換熱，從而使得其充分換熱，該換熱器的換熱效率高。
【專利說明】一種微通道換熱器
【技術領域】
[0001]本發明涉及換熱設備【技術領域】，具體地說涉及一種能用于高壓制冷的微通道換熱器。
【背景技術】
[0002]微通道換熱器是一種借助特殊加工方式制造而成的可用于介質間熱量交換的三維結構單元。當前，關于微通道換熱器的確切定義，比較通用、直觀的分類由Mehen-dale.s.s提出，按照流動通道的水力直徑進行劃分，一般來說，將流動通道的水力直徑在
0.f Imm范圍內的換熱器稱為微通道換熱器。微通道換熱器具有結構緊湊、換熱效率高、質量輕、運行安全可靠等特點。由于微通道換熱器具有許多常規尺寸換熱器無可比擬的優越性，近幾年微通道換熱器的研究和應用發展得非常迅速。
[0003]如中國專利文獻CN101900495A公開了一種微通道平行流換熱器，其包括微通道換熱元件-口琴管，制冷劑集管，翅片，其中微通道換熱元件-口琴管由兩塊具有微型溝槽或波浪紋的型材疊合，在疊合面上以及各結構部件的接縫處設有釬焊料，經釬焊形成。即在上述專利文獻所述的微通道平行流換熱器中的換熱元件是通過兩個設有具有微型溝槽或波浪紋的型材疊合在一起經釬焊而形成的。
[0004]但是上述專利文獻所述的微通道平行流換熱器，存在以下不足之處:1、該換熱單元是采用整體釬焊焊接而成，釬劑填充的焊縫在高壓下容易發生泄漏，因此該微通道平行流換熱器在使用二氧化碳為制冷工質時，容易出現焊縫泄漏現象，故其導致穩定性差、換熱效率低；2、該換熱單元中，翅片和集流管是分層設置，因此，熱交換并不充分，換熱效率較低。
【發明內容】
[0005]為此，本發明所要解決的技術問題在于現有技術中的微通道平行流換熱器，翅片和集流管是分層設置，熱交換并不充分，換熱效率較低，進而提供一種翅片和集流管設置在同一層面上，熱交換充分，換熱效率高的微通道換熱器。
[0006]為解決上述技術問題，本發明的一種微通道換熱器，其包括第一集流管，第二集流管，以及與所述第一集流管和所述第二集流管相連通的換熱組件，所述換熱組件包括若干個所述換熱單元，所述換熱單元包括兩個對接成一體的換熱片，所述換熱片的對接面上成型凹陷槽，兩所述換熱片的所述對接面對接后，對接的所述凹陷槽形成流體通道，所述流通通道包括入口通道，出口通道，以及若干個將所述入口通道和所述出口通道相連通的中間通道，所述換熱片上還設有若干成半包圍狀的翅片，所述翅片兩兩之間形成有通風槽，所述中間通道處于所述翅片的半包圍空間內。
[0007]所述中間通道由多個呈“ Ω ”字型的毛細通道首尾相連形成，其中所述“ Ω ”字型的橫向通道成型在所述換熱片的扁平管上，所述“ Ω ”字型的縱向通道處于所述翅片的所述半包圍空間內。[0008]所述毛細通道的內腔橫截面為方形或非方形。
[0009]所述毛細通道的水力直徑設為0-0.6mm。
[0010]所述翅片由位于所述縱向通道兩側的從所述換熱片上摳出的薄片向所述縱向通道方向翻轉對接形成，所述換熱片上摳出所述薄片后形成的通槽為所述通風槽。
[0011]所述翅片的橫截面呈多邊形，所述翅片的受風面與所述換熱片之間的夾角為銳角。
[0012]所述入口通道和所述出口通道中還設有防止所述入口通道和所述出口通道在對接過程中被壓扁的柱狀凸起。
[0013]所述換熱單元平行疊加設置，相鄰兩個所述換熱單元之間的距離不大于10mm。
[0014]所述換熱片采用金屬材料制成，所述凹陷槽采用化學腐蝕加工制成。
[0015]所述對接方式為焊接。
[0016]所述焊接方式為原子擴散焊焊接方式。
[0017]本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點:
(I)在本發明所述的微通道換熱器中，所述換熱單元包括兩個對接成一體的換熱片，所述換熱片的對接面上成型凹陷槽，兩所述換熱片的所述對接面對接后，對接的所述凹陷槽形成流體通道，所述流通通道包括入口通道，出口通道，以及若干個將所述入口通道和所述出口通道相連通的中間通道，所述換熱片上還設有若干成半包圍狀的翅片，所述翅片兩兩之間形成有通風槽，所述中間通道處于所述翅片的半包圍空間內；即在本發明中，所述翅片和所述流通通道是設置在同一層面上，需要換熱的氣體垂直換熱片送入，由通風槽中通過，使其能多方位與所述中間通道中的流體進行換熱，從而得以充分換熱，該換熱器的換熱效率高。
[0018](2)在本發明所述的微通道換熱器中，所述中間通道由多個呈“Ω”字型的毛細通道首尾相連形成，其中所述“ Ω ”字型的橫向通道成型在所述換熱片的扁平管上，所述“ Ω ”字型的縱向通道處于所述翅片的所述半包圍空間內；這樣可使該換熱器的流體在該換熱器迂回流動，進一步提高該換熱器的換熱效率。
[0019](3)在本發明所述的微通道換熱器中，所述毛細通道的水力直徑設為0-0.6mm,即所述毛細通道的內壁直徑為0-0.6_，所述毛細通道的內徑尺寸小，可進一步強化該換熱器流體的換熱性能。
[0020](4)在本發明所述的微通道換熱器中，所述翅片的橫截面呈多邊形，所述翅片的受風面與所述換熱片之間的夾角為銳角，這樣當需要換熱的氣體垂直所述換熱片送入時，能與所述翅片的多個面直接接觸，增加了所述翅片的受風面積，且所述翅片可以破壞空氣的熱邊界層，使熱邊界層變薄，進一步提高該換熱器的換熱性能。
[0021](5)在本發明所述的微通道換熱器中，所述入口通道和所述出口通道中還設有防止所述入口通道和所述出口通道在對接過程中被壓扁的柱狀凸起，所述柱狀凸起不僅能避免所述所述入口通道和所述出口通道在對接過程中被壓扁，還能對所述流通通道中的流體起到擾流作用，增加了流體流動的換熱性能。
[0022](6)在本發明所述的微通道換熱器中，所述焊接方式為原子擴散焊焊接方式，使得該換熱器耐壓性能好，能用于二氧化碳為制冷工質的高壓制冷系統。【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
圖1是本發明所述的微通道換熱器示意圖；
圖2是本發明所述的換熱單元示意圖；
圖3是本發明所述的換熱片示意圖；
圖4是本發明所述的換熱單元部分尺寸示意圖；
圖5是本發明所述的換熱片部分尺寸示意圖；
圖中附圖標記表示為:1_第一集流管；2_第二集流管；3_換熱單元；4_換熱片；5_入口通道；6_出口通道；7-中間通道；8_翅片；9_通風槽；10_柱狀凸起。
【具體實施方式】
[0024]以下將結合附圖，使用以下實施方式對本發明進行進一步說明。
[0025]如圖1-3所示，本實施例所述的一種微通道換熱器，其包括第一集流管1，第二集流管2，以及與所述第一集流管I和所述第二集流管2相連通的換熱組件，所述換熱組件包括若干個所述換熱單元3，所述換熱單元3包括兩個對接成一體的換熱片4，所述換熱片4的對接面上成型凹陷槽，兩所述換熱片4的所述對接面對接后，對接的所述凹陷槽形成流體通道，所述流通通道包括入口通道5，出口通道6，以及若干個將所述入口通道5和所述出口通道6相連通的中間通道7，在本實施例中，所述中間通道7設為6個；所述換熱片4上還設有若干成半包圍狀的翅片8，所述翅片8兩兩之間形成有通風槽9，所述中間通道7處于所述翅片8的半包圍空間內。即在本實施例中，所述翅片8和所述流通通道是設置在同一層面上，需要換熱的氣體垂直所述換熱片4送入，由所述通風槽9中通過，使其能多方位與所述中間通道7中的流體進行換熱，從而其得以充分換熱，該換熱器的換熱效率高。
[0026]在本實施例中，優選所述中間通道7由多個呈“ Ω ”字型的毛細通道首尾相連形成，其中所述“ Ω ”字型的橫向通道成型在所述換熱片4的扁平管上，所述“ Ω ”字型的縱向通道處于所述翅片8的所述半包圍空間內；這樣可使該換熱器的流體在該換熱器迂回流動，進一步提聞該換熱器的換熱效率。
[0027]在本實施例中，所述毛細通道的內腔橫截面設為圓形或方形，當然，所述毛細通道的內腔橫截面也可以設為其他形狀。作為優選的實施方式，所述毛細通道的水力直徑設為0-0.6mm ;即在本實施例中，所述毛細通道的內壁直徑為0-0.6mm,所述毛細通道的內徑尺寸小，可進一步強化該換熱器流體的換熱性能。
[0028]在上述實施例的基礎上，優選所述翅片8由位于所述縱向通道兩側的從所述換熱片4上摳出的薄片向所述縱向通道方向翻轉對接形成，所述換熱片4上摳出所述薄片后形成的通槽為所述通風槽9。同時，優選所述翅片8的橫截面呈多邊形，所述翅片8的受風面與所述換熱片4之間的夾角為銳角；這樣當需要換熱的氣體垂直所述換熱片4送入時，能與所述翅片8的多個面直接接觸，增加了所述翅片8的受風面積，且所述翅片8可以破壞空氣的熱邊界層，使熱邊界層變薄，進一步提高該換熱器的換熱性能。
[0029]所述入口通道5和所述出口通道6中還設有防止所述入口通道5和所述出口通道6在對接過程中被壓扁的柱狀凸起10 ;所述柱狀凸起10不僅能避免所述入口通道5和所述出口通道6在對接過程中被壓扁，還能對所述流通通道中的流體起到擾流作用，增加了流體流動的換熱性能。
[0030]在本實施例中，所述換熱單元3平行疊加設置，相鄰兩個所述換熱單元3之間的距離不大于10_，同時，在本實施例中，所述第一集流管I與所述換熱單元3的所述流通通道的所述入口通道5相連通，所述第二集流管2與所述換熱單元3的所述流通通道的所述出口單元相連通，即該換熱器的流體由所述第一集流管I進入所述換熱單元3后，再由所述第二集流管2排出；而需要換熱的氣體從垂直與所述換熱片4的方向送入，并所述通風槽9中通過，其能充分換熱，該換熱器的換熱效率高。在本實施例中，所述換熱片4采用金屬材料制成，所述凹陷槽采用化學腐蝕加工制成。優選所述對接方式為焊接，進一步，優選所述焊接方式為原子擴散焊焊接方式，使得該換熱器耐壓性能好，能用于二氧化碳為制冷工質的高壓制冷系統。
[0031]在上述實施例的基礎上，所述換熱單元3和所述流通通道具有部分優選尺寸，如單個所述翅片8和單個所述通風槽的寬度之和設為SI，所述SI不大于5mm ;所述翅片8的長度設為S2，所述S2不大于20mm ;兩排所述翅片8之間的距離設為S3，所述S3不大于3mm ；所述入口通道5的入口直徑和所述出口通道6的出口直徑設為LI，所述LI不小于20mm ；所述中間通道7的水力直徑為L2，所述L2不大于0.6_ ;同時，在本實施例中，所述入口通道5和所述出口通道6通過一漏斗型的連接部與所述中間通道7相連通，所述連接部的大端張開角度設為β，所述β的度數設為O到180之間的任一數值。在本實施例中，在本實施例中，優選所述SI為5mm,所述S2為20mm,所述S3為3mm,所述LI為20mm,所述L2為
0.6_，所述0的度數設為135度。當然這些尺寸也可以在其相應的范圍內進行任意選取，如還可以優選所述SI為0.1mm,所述S2為Imm,所述S3為0.05mm,所述LI為Imm,所述L2為0.1mm，所述β的度數設為15度。
[0032]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
【權利要求】
1.一種微通道換熱器，其包括第一集流管(1)，第二集流管(2)，以及與所述第一集流管(I)和所述第二集流管(2)相連通的換熱組件，所述換熱組件包括若干個所述換熱單元(3)，其特征在于:所述換熱單元(3)包括兩個對接成一體的換熱片(4)，所述換熱片(4)的對接面上成型凹陷槽，兩所述換熱片(4)的所述對接面對接后，對接的所述凹陷槽形成流體通道，所述流通通道包括入口通道(5 )，出口通道(6 )，以及若干個將所述入口通道(5 )和所述出口通道(6)相連通的中間通道(7)，所述換熱片(4)上還設有若干成半包圍狀的翅片(8 )，所述翅片(8 )兩兩之間形成有通風槽(9 )，所述中間通道(7 )處于所述翅片(8 )的半包圍空間內。
2.根據權利要求1所述的微通道換熱器，其特征在于:所述中間通道(7)由多個呈“ Ω ”字型的毛細通道首尾相連形成，其中所述“ Ω ”字型的橫向通道成型在所述換熱片(4)的扁平管上，所述“Ω”字型的縱向通道處于所述翅片(8)的所述半包圍空間內。
3.根據權利要求2所述的微通道換熱器，其特征在于:所述毛細通道的內腔橫截面為方形或非方形。
4.根據權利要求3所述的微通道換熱器，其特征在于:所述毛細通道的水力直徑設為0-0.6mm。
5.根據權利要求2-4中任一項所述的微通道換熱器，其特征在于:所述翅片(8)由位于所述縱向通道兩側的從所述換熱片(4)上摳出的薄片向所述縱向通道方向翻轉對接形成，所述換熱片(4)上摳出所述薄片后形成的通槽為所述通風槽(9)。
6.根據權利要求5所述的微通道換熱器，其特征在于:所述翅片(8)的橫截面呈多邊形，所述翅片(8)的受風面與所述換熱片(4)之間的夾角為銳角。
7.根據權利要求1-6中任一項所述的微通道換熱器，其特征在于:所述入口通道(5)和所述出口通道(6)中還設有防止所述入口通道(5)和所述出口通道(6)在對接過程中被壓扁的柱狀凸起(10)。
8.根據權利要求7所述的微通道換熱器，其特征在于:所述換熱單元(3)平行疊加設置，相鄰兩個所述換熱單元(3)之間的距離不大于10mm。
9.根據權利要求1-8中任一項所述的微通道換熱器，其特征在于:所述換熱片(4)采用金屬材料制成，所述凹陷槽采用化學腐蝕加工制成。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的微通道換熱器，其特征在于:所述對接方式為焊接。
11.根據權利要求10所述的微通道換熱器，其特征在于:所述焊接方式為原子擴散焊焊接方式。
【文檔編號】F28F3/02GK103776285SQ201410057616
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月20日 優先權日:2014年2月20日
【發明者】吳小輝, 沈衛立, 石景禎 申請人:杭州沈氏換熱器有限公司