CN106546112A - 蛇形管换热器 - Google Patents

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CN106546112A
CN106546112A CN201610971865.1A CN201610971865A CN106546112A CN 106546112 A CN106546112 A CN 106546112A CN 201610971865 A CN201610971865 A CN 201610971865A CN 106546112 A CN106546112 A CN 106546112A
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    • F28D7/082—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag with serpentine or zig-zag configuration
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Abstract

本发明公开一种蛇形管换热器。蛇形管换热器包括入口集流管和出口集流管，入口集流管和出口集流管间隔设置；中间集流管，中间集流管位于入口集流管和出口集流管之间；至少一个第一流程换热管，每个第一流程换热管包括多个第一直管段和第一弯管段，每相邻的两个第一直管段通过一个第一弯管段相连，每个第一流程换热管的两端分别与入口集流管和中间集流管相连；至少一个第二流程换热管，每个第二流程换热包括多个第二直管段和第二弯管段，每相邻的两个第二直管段通过一个第二弯管段相连，每个第二流程换热管的两端分别与中间集流管和出口集流管相连。本发明的蛇形管换热器，有利于减小冷媒在第一流程换热管和第二流程换热管之间流通时的压降。

Description

蛇形管换热器
技术领域
本发明涉及电器技术领域，尤其是涉及一种蛇形管换热器。
背景技术
微通道换热器主要有平行流式和蛇形管式两大类型。相比平行流式微通道换热器，蛇形管微通道换热器结构简单，制作加工方便。但是由于蛇形管微通道换热器的流通截面积小，且流程较长，导致冷媒的压降很大。相关技术中通过增加蛇形管微通道换热器的扁管的流通面积以降低冷媒的压降，但是扁管流通面积增大则意味着换热面积和换热系数的降低。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种蛇形管换热器，有利于减小冷媒压降。
根据本发明实施例的蛇形管换热器，包括：入口集流管和出口集流管，所述入口集流管和所述出口集流管间隔设置；中间集流管，在与所述入口集流管的长度方向垂直的方向上，所述中间集流管位于所述入口集流管和所述出口集流管之间；至少一个第一流程换热管，每个所述第一流程换热管包括多个第一直管段和第一弯管段，每相邻的两个所述第一直管段通过一个所述第一弯管段相连，每个所述第一流程换热管的两端分别与所述入口集流管和所述中间集流管相连；至少一个第二流程换热管，每个所述第二流程换热包括多个第二直管段和第二弯管段，每相邻的两个所述第二直管段通过一个所述第二弯管段相连，每个所述第二流程换热管的两端分别与所述中间集流管和所述出口集流管相连。
根据本发明实施例的蛇形管换热器，通过将中间集流管设在入口集流管和出口集流管之间，有利于更加合理地优化蛇形管换热器的结构例如优化第一流程换热管和第二流程换热管的截面形状、流通面积、延伸长度以及延伸形状等，从而有利于减小冷媒在第一流程换热管和第二流程换热管之间流通时的压降，同时还有利于避免相关技术中因增大蛇形管微通道换热器的扁管的流通面积而导致的换热面积和换热系数降低等问题。
根据本发明的一些实施例，所述第一流程换热管的每个微流道的流通面积小于所述第二流程换热管的每个微流道的流通面积。
具体地，所述第一流程换热管的长度大于所述第二流程换热管的长度。
根据本发明的一些实施例，每相邻的两个所述第一直管段之间设有第一流程翅片，每相邻的两个所述第二直管段之间设有第二流程翅片。
具体地，每相邻的两个所述第一直管段之间的距离小于每相邻的两个所述第二直管段之间的距离。
根据本发明的一些实施例，其中一个所述第一直管段的外侧壁与其中一个所述第二直管段的外侧壁平行且接触设置。
根据本发明的一些实施例，每个所述第一流程换热管的其中一个第一直管段通过第一过渡弯曲段与所述中间集流管相连，每个所述第二流程换热管的其中一个第二直管段通过第二过渡弯曲段与所述中间集流管相连，每个所述第一过渡弯曲段与相应的第二过渡弯曲段、相应的第一直管段和相应的第二直管段限定出一个过渡部。
根据本发明的一些实施例，每个所述过渡部内设有过渡翅片。
根据本发明的一些实施例，多个所述第一弯管段的半径相同，多个所述第二弯管段的半径相同。
根据本发明的一些实施例，所述第一流程换热管为多个且多个所述第一流程换热管沿所述入口集流管的长度方向排列，所述第二流程换热管为多个且多个第二流程换热管沿所述出口集流管的长度方向排列。
附图说明
图1是根据本发明一些实施例的蛇形管换热器的示意图；
图2是根据本发明另一些实施例的蛇形管换热器的示意图；
图3是根据本发明一些实施例的第一流程换热管的示意图；
图4是根据本发明一些实施例的第二流程换热管的示意图。
附图标记：
蛇形管换热器100；
入口集流管1；第一流程换热管2；第一弯管段21；第一流程翅片22；第一直管段23；
中间集流管3；第二流程换热管4；第二弯管段41；第二流程翅片42；第二直管段43；
出口集流管5；第一过渡弯曲段6；过渡翅片61；第二过段弯曲段7。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的蛇形管换热器100，蛇形管换热器100可用在制冷或制热设备上，例如蛇形管换热器100可用在干衣机上。
如图1-图2所示，根据本发明实施例的蛇形管换热器100，可以包括：入口集流管1、中间集流管3、出口集流管5、至少一个第一流程换热管2和至少一个第二流程换热管4。具体地，蛇形管换热器100可以为蒸发器，当然还可以为冷凝器。
具体地，如图1-图2所示，入口集流管1和出口集流管5间隔设置，中间集流管3位于入口集流管1和出口集流管5之间。例如，入口集流管1和出口集流管5间隔设置，在与入口集流管1的长度方向垂直的方向上，中间集流管3位于入口集流管1和出口集流管5之间，从而有利于更加合理地优化蛇形管换热器100的结构。
可以理解的是，第一流程换热管2可以为一个，当然，还可以为多个。当第一流程换热管2为多个时，多个第一流程换热管2沿入口集流管1的长度方向排列设置。
每个第一流程换热管2的两端分别与入口集流管1和中间集流管3相连。例如，入口集流管1和中间集流管3在其延伸方向上分别设有多个第一开口和第二开口，每个第一流程换热管2的多个微流道的一端通过第一开口与入口集流管1相连，每个第一流程换热管2的多个微流道的另一端通过第二开口与中间集流管3相连。
如图1和图2所示，每个第一流程换热管2包括多个第一直管段23和第一弯管段21，每相邻的两个第一直管段23通过一个第一弯管段24相连。例如，如图1和图2所示，第一流程换热管2包括多个第一直管段23和多个第一弯管段24，第一个和第二个第一直管段23的上端通过第一弯管段24相连，第二个和第三个第一直管段23的下端通过第一弯管段24相连，第三个和第四个第一直管段23的上端通过第一弯管段24相连，第四个和第五个第一直管段23的下端通过第一弯管段24相连……，以此类推，从而使得每个第一流程换热管2蜿蜒延伸。这样有利于增大第一流程换热管2的延伸长度，有利于增大冷媒在第一流程换热管2内的流通距离，保证换热面积和换热效率。
可以理解的是，第二流程换热管可以为一个，当然还可以为多个。当第二流程换热管4为多个时，多个第二流程换热管4沿出口集流管5的长度方向排列设置。
每个第二流程换热管4的两端分别与中间集流管3和出口集流管5相连。具体而言，中间集流管3和出口集流管5在其延伸方向上分别设有多个第三开口和第四开口，且每个第二流程换热管4的多个微流道的一端通过第三开口与中间集流管3相连，每个第二流程换热管4的多个微流道的另一端通过第四开口与出口集流管5相连。可以理解的是，入口集流管1、中间集流管3和出口集流管5的轴向方向相同。
每个第二流程换热管4包括多个第二直管段43和第二弯管段41，每相邻的两个第二直管段43通过一个第二弯管段41相连。例如，多个第二直管段43平行设置，第一个和第二个第二直管段43的上端通过一个第二弯管段41相连，第二个和第三个第二直管段43的下端通过一个第二弯管段41相连，第三个和第四个第二直管段43的上端通过一个第二弯管段41相连，第四个和第五个第二直管段的下端通过一个第二弯管段41相连……,以此类推。从而使得每个第二流程换热管4蜿蜒延伸。这样有利于增大第二流程换热管4的延伸长度，有利于增大冷媒在第二流程换热管4内的流通距离，保证换热面积和换热效率。
具体而言，当蛇形管换热器100为蒸发器时，冷媒可从入口集流管1流向第一流程换热管2，随后流向中间集流管3，通过中间集流管3后，冷媒可流向第二流程换热管4，并从出口集流管5流出，冷媒在蛇形管换热器100内流通时与周围的环境进行换热。当蛇形管换热器100为冷凝器时，冷媒可从出口集流管5流向第二流程换热管4，随后流向中间集流管3，通过中间集流管3后，冷媒可流向第一流程换热管2，并从入口集流管1流出。当然，本发明不限于此，在其它实施例中，当蛇形管换热器100为冷凝器时，冷媒可从入口集流管1流向第一流程换热管2，随后流向中间集流管3，通过中间集流管3后，冷媒可流向第二流程换热管4，并从出口集流管5流出，冷媒在蛇形管换热器100内流通时与周围的环境进行换热。当蛇形管换热器100为蒸发器时，冷媒可从出口集流管5流向第二流程换热管4，随后流向中间集流管3，通过中间集流管3后，冷媒可流向第一流程换热管2，并从入口集流管1流出。
根据本发明实施例的蛇形管换热器100，通过将中间集流管3设在入口集流管1和出口集流管5之间，有利于更加合理地优化蛇形管换热器100的结构例如优化第一流程换热管2和第二流程换热管4的流通面积、横截面的形状、延伸长度以及延伸形状等，从而有利于减小冷媒在第一流程换热管2和第二流程换热管4之间流通时的压降，同时还有利于避免相关技术中因增大蛇形管微通道换热器的扁管的流通面积而导致的换热面积和换热系数降低等问题。
在本发明的一些实施例中，如图3和图4所示，第一流程换热管2的每个微流道的流通面积小于第二流程换热管4的每个微流道的流通面积。例如，第一流程换热管2和第二流程换热管4分别为扁管，第一流程换热管2内具有多个微流道，第二流程换热管4内具有多个微流道，第一流程换热管2的厚度为2.0mm，第二流程换热管4的厚度为3.0mm。具体而言，通过利用冷媒在蛇形管换热器100的相态变化可合理布置蛇形管换热器100的换热管的流通面积，当蛇形管换热器100为蒸发器时，从入口集流管1流入蛇形管换热器100的冷媒密度较高，体积小，上述第一流程换热管2的流通面积即可保证冷媒流阻在合适范围内，冷媒在第一流程换热管2流通的过程中与周围环境换热，不断地形成为气态冷媒，体积明显增大，通过使得第二流程换热管4的流通面积大于等于第一流程换热管2的流通面积，有利于降低冷媒在第二流程换热管4内的流通流阻，从而降低冷媒在第一流程换热管2和第二流程换热管4之间流通时的压降。当蛇形管换热器100为冷凝器时，从出口集流管5流入蛇形管换热器100的冷媒密度较小，体积大，第二流程换热管4的流通面积可保证冷媒流阻在合适的范围内，冷媒在第二流程换热管4流通的过程中与周围环境换热，不断地形成为液态冷媒，体积明显减小，通过使得第一流程换热管2的流通面积小于第二流程换热管4的流通面积，有利于降低冷媒在第一流程换热管2和第二流程换热管4之间流通时的压降。
具体地，第一流程换热管2的长度大于第二流程换热管4的长度。由此，有利于提高冷媒在第一流程换热管2内流通时的换热面积和换热效率，同时有利于进一步降低冷媒在第一流程换热管2和第二流程换热管4之间流通时的压降。
在本发明的一些实施例中，如图1和图2所示，每相邻的两个第一直管段23之间设有第一流程翅片22，每相邻的两个第二直管段43之间设有第二流程翅片42。从而有利于提高蛇形管换热器100的换热效率。优选地，第一流程翅片22和第二流程翅片42为铝翅片。
具体地，如图1和图2所示，每相邻的两个第一直管段23之间的距离小于每相邻的两个第二直管段43之间的距离，这可使第一流程翅片22的高度小于第二流程翅片42的高度。例如，第一流程翅片22的高度为8.1mm，第二流程翅片42的高度为11.4mm。由此，有利于优化第一流程翅片22和第二流程翅片42的结构，翅片占比小，风阻小，当蛇形管换热器100为蒸发器时，在冷媒的流动方向上，可以使风更多的流向第二流程换热管4，弥补第二流程管换热面积偏小的缺点，保证第二流程换热管4有足够的换热量。同时，由于第一流程换热管2的每个微通道的流通面积小于第二流程换热管4的每个微通道的流通面积，也就是说，第二流程换热管4的孔径较大，因此第二流程换热管4的外形厚度尺寸相应较大，壁厚较薄，第二流程换热管4在折弯过程中容易破损，通过使得每相邻的两个第一直管段23之间的距离小于每相邻的两个第二直管段43之间的距离，可以增大第二流程换热管4的折弯半径，降低折弯时第二流程换热管4的破损的风险。
在本发明的一些实施例中，如图1所示，其中一个第一直管段23的外侧壁与其中一个第二直管段43的外侧壁平行且接触设置。由此，结构简单，可靠。具体地，当其中一个第一直管段23的外侧壁与其中一个第二直管段43的外侧壁平行且接触设置时，每个第一流程换热管2通过该第一直管段23与中间集流管3相连，每个第二流程换热管4通过该第二直管段43与中间集流管3相连。
当然，本发明不限于此，在另一些实施例中，如图2所示，每个第一流程换热管2的其中一个第一直管段23通过第一过渡弯曲段6与中间集流管3相连，每个第二流程换热管4的其中一个第二直管段43通过第二过渡弯曲段7与中间集流管3相连，每个第一过渡弯曲段6与相应的第二过渡弯曲段7、相应的第一直管段23和相应的第二直管段43限定出一个过度部，由此结构简单，而且有利于提高蛇形管换热器100的外观。优选地，如图2所示，每个过渡部内设有过渡翅片61，从而有利于提高蛇形管换热器100的换热效率。
在本发明的一些实施例中，多个第一弯管段21的半径相同，多个第二弯管段41的半径相同。由此，结构简单可靠，而且有利于优化蛇形管换热器100的外观。
下面参考图1-图2对本发明的两个蛇形管换热器100的具体结构进行详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例的蛇形管换热器100，包括：入口集流管1、中间集流管3、出口集流管5、多个第一流程换热管2和多个第二流程换热管4。具体地，如图1所示，入口集流管1和出口集流管5间隔设置，中间集流管3位于入口集流管1和出口集流管5之间，从而有利于更加合理地优化蛇形管换热器100的结构。
具体地，如图1所示，入口集流管1和出口集流管5间隔设置，在与入口集流管1的长度方向垂直的方向上，中间集流管3位于入口集流管1和出口集流管5之间。
每个第一流程换热管2的两端分别与入口集流管1和中间集流管3相连。如图1所示，每个第一流程换热管2包括多个第一直管段23和第一弯管段21，每相邻的两个第一直管段23通过一个第一弯管段21相连。从而使得每个第一流程换热管2蜿蜒延伸。这样有利于增大第一流程换热管2的延伸长度，有利于增大冷媒在第一流程换热管2内的流通距离，保证换热面积和换热效率。
每个第二流程换热管4的两端分别与中间集流管3和出口集流管5相连。每个第二流程换热管4包括多个第二直管段43和第二弯管段41，每相邻的两个第二直管段43通过一个第二弯管段43相连，从而使得每个第二流程换热管4蜿蜒延伸。这样有利于增大第二流程换热管4的延伸长度，有利于增大冷媒在第二流程换热管4内的流通距离，保证换热面积和换热效率。
如图3和图4所示，第一流程换热管2的每个微流道的流通面积小于第二流程换热管4的每个微流道的流通面积。具体地，第一流程换热管2的长度大于第二流程换热管4的长度。由此，有利于提高冷媒在第一流程换热管2内流通时的换热面积和换热效率，同时有利于进一步降低冷媒在第一流程换热管2和第二流程换热管4之间流通时的压降。
如图1所示，每相邻的两个第一直管段23之间设有第一流程翅片22，每相邻的两个第二直管段43之间设有第二流程翅片42。从而有利于提高蛇形管换热器100的换热效率。
具体地，如图1所示，每相邻的两个第一直管段23之间的距离小于每相邻的两个第二直管段43之间的距离，这可使第一流程翅片22的高度小于第二流程翅片42的高度。
如图1所示，其中一个第一直管段23的外侧壁与其中一个第二直管段43的外侧壁平行且接触设置，每个第一流程换热管2通过该第一直管段23与中间集流管3相连，每个第二流程换热管4通过该第二直管段43与中间集流管3相连。
多个第一弯管段21的半径相同，多个第二弯管段41的半径相同。由此，结构简单可靠，而且有利于优化蛇形管换热器100的外观。
实施例2
如图2所示，本实施例的蛇形管换热器100，包括：入口集流管1、中间集流管3、出口集流管5、多个第一流程换热管2和多个第二流程换热管4。具体地，如图1所示，入口集流管1和出口集流管5间隔设置，中间集流管3位于入口集流管1和出口集流管5之间，从而有利于更加合理地优化蛇形管换热器100的结构。
具体地，如图2所示，入口集流管1和出口集流管5间隔设置，在与入口集流管1的长度方向垂直的方向上，中间集流管3位于入口集流管1和出口集流管5之间。
每个第一流程换热管2的两端分别与入口集流管1和中间集流管3相连。如图1所示，每个第一流程换热管2包括多个第一直管段23和第一弯管段21，每相邻的两个第一直管段23通过一个第一弯管段21相连。从而使得每个第一流程换热管2蜿蜒延伸。这样有利于增大第一流程换热管2的延伸长度，有利于增大冷媒在第一流程换热管2内的流通距离，保证换热面积和换热效率。
每个第二流程换热管4的两端分别与中间集流管3和出口集流管5相连。每个第二流程换热管4包括多个第二直管段43和第二弯管段41，每相邻的两个第二直管段43通过一个第二弯管段43相连，从而使得每个第二流程换热管4蜿蜒延伸。这样有利于增大第二流程换热管4的延伸长度，有利于增大冷媒在第二流程换热管4内的流通距离，保证换热面积和换热效率。
如图3和图4所示，第一流程换热管2的每个微流道的流通面积小于第二流程换热管4的每个微流道的流通面积。具体地，第一流程换热管2的长度大于第二流程换热管4的长度。由此，有利于提高冷媒在第一流程换热管2内流通时的换热面积和换热效率，同时有利于进一步降低冷媒在第一流程换热管2和第二流程换热管4之间流通时的压降。
如图2所示，每相邻的两个第一直管段23之间设有第一流程翅片22，每相邻的两个第二直管段43之间设有第二流程翅片42。从而有利于提高蛇形管换热器100的换热效率。
具体地，如图2示，每相邻的两个第一直管段23之间的距离小于每相邻的两个第二直管段43之间的距离，这可使第一流程翅片22的高度小于第二流程翅片42的高度。
多个第一弯管段21的半径相同，多个第二弯管段41的半径相同。由此，结构简单可靠，而且有利于优化蛇形管换热器100的外观。
如图2所示，每个第一流程换热管2的其中一个第一直管段23通过第一过渡弯曲段6与中间集流管3相连，每个第二流程换热管4的其中一个第二直管段43通过第二过渡弯曲段7与中间集流管3相连，每个第一过渡弯曲段6与相应的第二过渡弯曲段7、相应的第一直管段23和相应的第二直管段43限定出一个过度部，由此结构简单，而且有利于提高蛇形管换热器100的外观。优选地，如图2所示，每个过渡部内设有过渡翅片61，从而有利于提高蛇形管换热器100的换热效率。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
此外，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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种蛇形管换热器，其特征在于，包括：
入口集流管和出口集流管，所述入口集流管和所述出口集流管间隔设置；
中间集流管，在与所述入口集流管的长度方向垂直的方向上，所述中间集流管位于所述入口集流管和所述出口集流管之间；
至少一个第一流程换热管，每个所述第一流程换热管包括多个第一直管段和第一弯管段，每相邻的两个所述第一直管段通过一个所述第一弯管段相连，每个所述第一流程换热管的两端分别与所述入口集流管和所述中间集流管相连；
至少一个第二流程换热管，每个所述第二流程换热包括多个第二直管段和第二弯管段，每相邻的两个所述第二直管段通过一个所述第二弯管段相连，每个所述第二流程换热管的两端分别与所述中间集流管和所述出口集流管相连。
2.根据权利要求1所述的蛇形管换热器，其特征在于，所述第一流程换热管的每个微流道的流通面积小于所述第二流程换热管的每个微流道的流通面积。
3.根据权利要求2所述的蛇形管换热器，其特征在于，所述第一流程换热管的长度大于所述第二流程换热管的长度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的蛇形管换热器，其特征在于，每相邻的两个所述第一直管段之间设有第一流程翅片，每相邻的两个所述第二直管段之间设有第二流程翅片。
5.根据权利要求4所述的蛇形管换热器，其特征在于，每相邻的两个所述第一直管段之间的距离小于每相邻的两个所述第二直管段之间的距离。
6.根据权利要求1所述的蛇形管换热器，其特征在于，其中一个所述第一直管段的外侧壁与其中一个所述第二直管段的外侧壁平行且接触设置。
7.根据权利要求1所述的蛇形管换热器，其特征在于，每个所述第一流程换热管的其中一个第一直管段通过第一过渡弯曲段与所述中间集流管相连，每个所述第二流程换热管的其中一个第二直管段通过第二过渡弯曲段与所述中间集流管相连，每个所述第一过渡弯曲段与相应的第二过渡弯曲段、相应的第一直管段和相应的第二直管段限定出一个过渡部。
8.根据权利要求7所述的蛇形管换热器，其特征在于，每个所述过渡部内设有过渡翅片。
9.根据权利要求1所述的蛇形管换热器，其特征在于，多个所述第一弯管段的半径相同，多个所述第二弯管段的半径相同。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的蛇形管换热器，其特征在于，所述第一流程换热管为多个且多个所述第一流程换热管沿所述入口集流管的长度方向排列，所述第二流程换热管为多个且多个第二流程换热管沿所述出口集流管的长度方向排列。
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