專利名稱：空調(diào)換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是涉及一種由小管徑管翅式空調(diào)換熱
O
背景技術(shù)：
目前，空調(diào)用換熱器以管翅式為主，管材主要是銅管。銅材價格不菲，如何消耗較少的材料成本、提高空調(diào)器能效比；推進(jìn)我國節(jié)能意識、節(jié)省材料消耗以提高空調(diào)器生產(chǎn)成本和市場競爭力等問題，顯得越發(fā)突出。近年，銅材料價格持續(xù)上漲，使得空調(diào)冷凝器所用的U形銅管的成本占冷凝器的總成本的比例由85%提升到95%，所以，減少銅的使用量、降低材料成本是冷凝器降低成本的關(guān)鍵點。公知的現(xiàn)有技術(shù)中，空調(diào)器所用的冷凝器結(jié)構(gòu)如圖1所示，冷凝器結(jié)構(gòu)由若干個U 形銅管11首尾連接成S形的銅管單元，每個U形銅管均垂直插入在散熱翅片12中，銅管11 與散熱翅片12是漲緊配合的，以此保證熱量傳導(dǎo)效果。常用的U形銅管的管徑有0 7mm, 7.94mm、C 8和C 9. 5mm這幾種?，F(xiàn)有管翅式冷凝器的銅管管徑相對較粗，制冷劑流動阻力較小，因而制冷劑沿若干根U形銅管呈S形流動，其壓降也可滿足空調(diào)系統(tǒng)的要求。由于銅管價格的上漲，為了節(jié)省材料消耗以提高空調(diào)器生產(chǎn)成本市場競爭力，銅管的小管徑化就被嘗試提出來。銅管減小管徑就能減少銅的使用量。但是，如果在現(xiàn)有的空調(diào)換熱器結(jié)構(gòu)上單純用小管徑銅管直接替代原來的銅管，由于銅管的管徑減小，制冷劑的流阻增加，換熱效率將不能有效發(fā)揮出來，使能效比下降。特別是在制熱模式時，制冷劑的流阻增加使換熱器很容易結(jié)霜，制熱量將大幅度下降。用小管徑銅管直接替代目前空調(diào)換熱器的C 7mm, 7.94mm、Φ 8和0 9. 5mm規(guī)格的銅管，面臨的最大技術(shù)問題是怎樣降低流動阻力，從而提高換熱器的換熱效率、改善換熱效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)中空調(diào)換熱器銅材消耗大、成本高且對環(huán)境資源造成浪費的缺點，提供一種使用小徑銅管的、整體結(jié)構(gòu)簡單實用的、具有優(yōu)良換熱效果的空調(diào)換熱器，采用科學(xué)的方法降低小徑銅管的流動阻力，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種空調(diào)換熱器，包括散熱翅片，還包括分流管、 集流管和若干換熱管，所述分流管的管壁上設(shè)置有連通所述換熱管的分流孔，所述集流管的管壁上設(shè)置有連通所述換熱管的集流孔，所述換熱管貫穿所述散熱翅片，所述換熱管的兩端分別連接所述分流管和所述集流管，所述換熱管的內(nèi)截面積大于所述分流孔的面積。上述的空調(diào)換熱器中，所述換熱管是中空的圓管，所述分流孔為圓孔，所述換熱管的內(nèi)徑大于所述分流孔的孔徑。上述的空調(diào)換熱器中，所述換熱管內(nèi)徑的范圍是3mm-5mm，所述分流管的內(nèi)徑是所述換熱管的內(nèi)徑的3. 5-4. 5倍，所述集流管的內(nèi)徑是所述換熱管的內(nèi)徑的2. 5-3. 5倍。
上述的空調(diào)換熱器中，所述換熱管以一定間隔平行布置。上述的空調(diào)換熱器中，所述兩相鄰的換熱管的間隔范圍為10mm16mm。上述的空調(diào)換熱器中，所述分流管上的所述分流孔的孔徑沿制冷劑流動方向依次遞增。上述的空調(diào)換熱器中，所述分流孔的孔徑按照等差數(shù)列的規(guī)則設(shè)置，孔徑的選取范圍為 1. lmm-2. 6mm。上述的空調(diào)換熱器中，所述分流管的一端設(shè)置為制冷劑的入口，另一端封閉，所述分流孔的孔徑從所述分流管的入口端向封閉端依次遞增，所述集流管的一端設(shè)置為制冷劑的出口處，另一端封閉，所述集流孔的孔徑相同并大于或者等于所述換熱管的內(nèi)徑。一種空調(diào)換熱器，包括兩個并排設(shè)置的換熱單元，每個換熱單元包括散熱翅片、分流管、集流管和若干換熱管，兩個換熱單元之間共用一根集流管，所述分流管的管壁上設(shè)置有連通所述換熱管的分流孔，所述集流管的管壁上設(shè)置有連通所述換熱管的集流孔，所述換熱管貫穿所述散熱翅片，所述換熱管的兩端分別連接所述分流管和所述集流管，所述換熱管的內(nèi)徑大于所述分流孔的孔徑。上述的空調(diào)換熱器中，所述分流管的一端設(shè)置為制冷劑的入口，另一端封閉，所述分流孔的孔徑從所述分流管的入口端向封閉端依次遞增，所述集流管的一端設(shè)置為制冷劑的出口處，另一端封閉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1)本發(fā)明采用多根小管平行設(shè)置、分流管將制冷劑平均分配在各小管內(nèi)的結(jié)構(gòu)， 相比現(xiàn)有的S形流道換熱器，制冷劑的流程縮短了，從而解決了使用小管徑銅管流動阻力大、壓力損失嚴(yán)重的問題，使小徑管可以應(yīng)用在空調(diào)換熱器上，節(jié)省換熱管的材料消耗，降低產(chǎn)品材料成本10-35%。2)本發(fā)明根據(jù)換熱器管路上制冷劑行程和阻力的差異，將換熱器設(shè)計為并排平行流結(jié)構(gòu)，在換熱器分流管上根據(jù)與制冷劑入口的距離差異設(shè)計不同開孔直徑的分流孔，解決了制冷劑流體在各平行管路中的均勻分配問題，并使得換熱器上各平行的小管內(nèi)的制冷劑壓降趨于一致，提高換熱效率達(dá)5 %。3)本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、高效節(jié)能、成本低、性能可靠。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的空調(diào)冷凝器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的空調(diào)換熱器的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2所示集流管沿A-A線的剖示圖；圖4是圖2所示分流管沿B-B線的剖示圖；圖5是本發(fā)明的空調(diào)換熱器的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。參照圖2、圖3和圖4，其中圖2是本發(fā)明的空調(diào)換熱器的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是圖2所示集流管沿A-A線的剖示圖，圖4是圖2所示分流管沿B-B線的剖示圖。
本實施例的空調(diào)換熱器，包括換熱管1、散熱翅片2、分流管3和集流管4。換熱管 1是中空直圓管，以一定的間距D平行布置，貫穿于散熱翅片2，其兩端分別與分流管3和集流管4連接。分流管3和集流管4都是中空的直圓管。分流管3的一端為制冷劑的入口，另一端設(shè)置為密封，其管壁上設(shè)有分流孔31，分流孔31的孔徑沿制冷劑流動方向逐漸增大， 孔距為D。集流管4的一端為制冷劑的出口，另一端設(shè)置為密封，其管壁上設(shè)有集流孔41， 集流孔41的孔徑相同，孔距為D。換熱管1內(nèi)徑的范圍是3mm-5mm，換熱管1雖然是小徑管，但制冷劑在其中是直線流動，產(chǎn)生的流阻比傳統(tǒng)的S形流道少。經(jīng)測試，當(dāng)換熱管1的間距D設(shè)置為10mmj6mm， 可使流經(jīng)散熱翅片2的風(fēng)量和換熱面積達(dá)到一個較優(yōu)的狀態(tài)。集流管4的內(nèi)徑是換熱管1 內(nèi)徑的2. 5-3. 5倍，保證制冷劑在集流管4內(nèi)有足夠的流動管徑，降低流動損失。集流孔41 的孔徑大于或者等于換熱管1的外徑。分流管3的內(nèi)徑是換熱管1內(nèi)徑的3. 5-4. 5倍，可保證制冷劑在分流管3具有足夠的流動管徑，降低流動損失。上述實施例中，換熱管1采用的是圓管，不過，在其他實施例中換熱管1也可以采用扁管、方管或者其他異型管等。制冷劑從分流管3的入口端經(jīng)換熱管1流動到集流管4，沿流動方向其行程逐漸增長，壓降逐漸增大，而根據(jù)空調(diào)換熱器的結(jié)構(gòu)，制冷劑流經(jīng)每根換熱管1的行程是不一樣的，靠近制冷劑入口的換熱管1由于行程短，阻力小，因此流量就大；而遠(yuǎn)離制冷劑入口的換熱管1，由于行程長，阻力大，因此流量就小。為了使每根換熱管1的制冷劑流量分配一致，本實施例將分流孔31的孔徑設(shè)計成小于分流管3的內(nèi)徑，并且將換熱管1的內(nèi)徑設(shè)計成大于分流孔31的孔徑。因為當(dāng)制冷劑流經(jīng)分流孔31時所產(chǎn)生的阻力遠(yuǎn)大于流經(jīng)每根換熱管1的行程所產(chǎn)生的阻力時，則流經(jīng)每根換熱管1的制冷劑流量就由分流孔31來決定， 調(diào)節(jié)分流孔31的孔徑就可克服每根換熱管的行程差異上所帶來的阻力差異，使每根換熱管1的流量分配均勻。另外，為了使制冷劑流量分配更均勻，本實施例還將分流孔31的孔徑設(shè)計成沿制冷劑流動方向依次遞增，使流阻逐漸減小，以抵消因流程變長而逐漸增大的壓降，使制冷劑的分配更合理，最終使流入到換熱管1的制冷劑流量能夠平均分配。在本實施例中，分流孔 31主要用于將流入分流管3內(nèi)的制冷劑分配到各換熱管1中，每個分流孔31被對應(yīng)的換熱管1的端部覆蓋包圍，且換熱管1的內(nèi)截面積(空腔部分的截面積)大于分流孔31的面積， 使分流管3中的制冷劑能夠經(jīng)分流孔31流入換熱管1的空腔中，因此，在其他實施例中，分流孔31也可以設(shè)計成三角形孔、方孔等其他形狀的孔，并不限于圓形，而換熱管1的內(nèi)截面同樣可以設(shè)計為其他相應(yīng)的形狀。根據(jù)制冷系統(tǒng)的功率大小，本實施例中分流孔31的孔徑依次遞增是按照等差數(shù)列的規(guī)則設(shè)置的，常用的遞增組合有1. 1mm、1. 2mm-2. 6mm或1. 1mm、1. 2mm-1. 6mm或 1. 5mm、1. 6mm_2. 6mm等，例如1匹空調(diào)器(制冷能力2500W)的分流孔31的孔徑可以設(shè)置為 1. ImmU. 2mm-2. 6mm，3匹空調(diào)器(制冷能力7500W)的分流孔31的孔徑可以設(shè)置為1. 5mm、 1. 6mm-2. 6mm。具體地，不同空調(diào)器的分流孔31應(yīng)該選用多大的孔徑可以由工程師通過簡單的測試確定。上述遞增數(shù)列的公差都設(shè)置為0. 1mm，不過在其他實施例中，該公差也可以設(shè)置為其他的數(shù)值，例如0. 2mm,即1. 5mm、1. 7mm、1. 9mm_2. 5mm等；另外，分流孔31孔徑依次遞增的規(guī)則并不限于等差數(shù)列的形式，只要合理配置換熱管1、分流管3、集流管4的內(nèi)徑以及換熱管1的間距，其他以一定規(guī)律依次遞增的規(guī)則形式也能將制冷劑平均分配到各換熱管1中，使流經(jīng)各換熱管1的制冷劑流量均衡。經(jīng)測試，當(dāng)某個分流孔31的孔徑遞增到需要大于2. 6mm時，由于該孔徑相對于本實施例的換熱管1和分流管3的內(nèi)徑已經(jīng)過大，制冷劑流經(jīng)該孔徑大于2. 6mm的分流孔31 時所產(chǎn)生的阻力已經(jīng)無法匹配流經(jīng)每根換熱管1的行程所產(chǎn)生的阻力，分流管3上的分流孔31無法合理地將制冷劑平均分配到各換熱管1中。如果把本實施例中由換熱管1、散熱翅片2、分流管3和集流管4組成的結(jié)構(gòu)看做一個換熱單元，當(dāng)某個分流孔31的孔徑遞增到需要大于2. 6mm時，可以另外再設(shè)置一個相同結(jié)構(gòu)的換熱單元對制冷劑進(jìn)行分流，確保分流孔31的孔徑不超過2. 6mm，具體請參照圖5。圖5是本發(fā)明的空調(diào)換熱器的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，本實施例的空調(diào)換熱器，包括兩個換熱單元，每個換熱單元包括換熱管1、散熱翅片2、分流管3和集流管4，其結(jié)構(gòu)與第一實施例基本相同。不同的是，本實施例并排設(shè)置兩個換熱單元，且它們之間共用一條集流管4。從外部流入空調(diào)換熱器中的制冷劑經(jīng)過分流裝置(未圖示)分流后，再分別從各換熱單元的分流管3的入口進(jìn)入相應(yīng)的分流管3中。本實施例中，通過設(shè)置兩個結(jié)構(gòu)基本相同的換熱單元對制冷劑進(jìn)行分流，從而能夠?qū)⒆畲蟮姆至骺?1的孔徑保持在2. 6mm以下，以確保每根換熱管1的流量分配均勻。當(dāng)設(shè)置兩個換熱單元仍無法滿足要求的時候，本發(fā)明的空調(diào)換熱器還可以設(shè)置更多的換熱單元進(jìn)行分流。以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。除上述實施例外發(fā)明還可以有其它實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種空調(diào)換熱器，包括散熱翅片，其特征在于還包括分流管、集流管和若干換熱管，所述分流管的管壁上設(shè)置有連通所述換熱管的分流孔，所述集流管的管壁上設(shè)置有連通所述換熱管的集流孔，所述換熱管貫穿所述散熱翅片，所述換熱管的兩端分別連接所述分流管和所述集流管，所述換熱管的內(nèi)截面積大于所述分流孔的面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)換熱器，其特征在于所述換熱管是中空的圓管，所述分流孔為圓孔，所述換熱管的內(nèi)徑大于所述分流孔的孔徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空調(diào)換熱器，其特征在于所述換熱管內(nèi)徑的范圍是 3mm-5mm，所述分流管的內(nèi)徑是所述換熱管的內(nèi)徑的3. 5-4. 5倍，所述集流管的內(nèi)徑是所述換熱管的內(nèi)徑的2. 5-3. 5倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)換熱器，其特征在于所述換熱管以一定間隔平行布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空調(diào)換熱器，其特征在于所述兩相鄰的換熱管的間隔范圍為 10mm-26mmo
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)換熱器，其特征在于所述分流管上的所述分流孔的孔徑沿制冷劑流動方向依次遞增。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空調(diào)換熱器，其特征在于所述分流孔的孔徑按照等差數(shù)列的規(guī)則設(shè)置，孔徑的選取范圍為1. lmm-2. 6mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空調(diào)換熱器，其特征在于所述分流管的一端設(shè)置為制冷劑的入口，另一端封閉，所述分流孔的孔徑從所述分流管的入口端向封閉端依次遞增，所述集流管的一端設(shè)置為制冷劑的出口處，另一端封閉，所述集流孔的孔徑相同并大于或者等于所述換熱管的內(nèi)徑。
9.一種空調(diào)換熱器，其特征在于包括兩個并排設(shè)置的換熱單元，每個換熱單元包括散熱翅片、分流管、集流管和若干換熱管，兩個換熱單元之間共用一根集流管，所述分流管的管壁上設(shè)置有連通所述換熱管的分流孔，所述集流管的管壁上設(shè)置有連通所述換熱管的集流孔，所述換熱管貫穿所述散熱翅片，所述換熱管的兩端分別連接所述分流管和所述集流管，所述換熱管的內(nèi)徑大于所述分流孔的孔徑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的空調(diào)換熱器，其特征在于所述分流管的一端設(shè)置為制冷劑的入口，另一端封閉，所述分流孔的孔徑從所述分流管的入口端向封閉端依次遞增，所述集流管的一端設(shè)置為制冷劑的出口處，另一端封閉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種空調(diào)換熱器，包括散熱翅片，還包括分流管、集流管和若干換熱管，所述分流管的管壁上設(shè)置有連通所述換熱管的分流孔，所述集流管的管壁上設(shè)置有連通所述換熱管的集流孔，所述換熱管貫穿所述散熱翅片，所述換熱管的兩端分別連接所述分流管和所述集流管，所述換熱管的內(nèi)截面積大于所述分流孔的面積。提供一種使用小徑銅管的、整體結(jié)構(gòu)簡單實用的、具有優(yōu)良換熱效果的空調(diào)換熱器，降低產(chǎn)品材料成本10-35％，提高換熱效率達(dá)5％。
文檔編號F25B39/00GK102230697SQ20111018438
公開日2011年11月2日 申請日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者招偉 申請人:Tcl空調(diào)器(中山)有限公司