本發(fā)明涉及暖通空調(diào)、汽車、制冷及運輸領(lǐng)域，尤其涉及用于蒸發(fā)器、冷凝器、熱泵換熱器和水箱等換熱器及其裝配方法以及該換熱器所使用的換熱管。

背景技術(shù)：

目前，制造換熱器的技術(shù)一般有兩種，一種是機械脹管技術(shù)，另一種是釬焊技術(shù)。

如圖1-3所示，示出了一種常見的管翅式換熱器10。該管翅式換熱器10包括多個翅片1，所述多個翅片1中的每個翅片設(shè)置有翅片孔2；多個換熱管3，所述多個換熱管3中的每個換熱管穿過對應(yīng)的翅片空使得多個翅片彼此層疊在一起；至少一個彎頭4，所述至少一個彎頭4中的每個彎頭配置成連通多個換熱管3中的相應(yīng)的兩個換熱管；和至少一個集流管5，配置成將流體導(dǎo)入到對應(yīng)的換熱管3中，并且將所述流體最終導(dǎo)出到所述管翅式換熱器10的外面。具體地，換熱管中通過制冷劑而翅片之間通過諸如空氣的介質(zhì)。

如圖所示，通常，換熱管3成圓形，并且翅片孔2也成圓形。翅片孔2的直徑稍大于換熱管3的直徑，翅片1穿入換熱管3，并且等全部翅片安裝完成后，然后用脹管機的脹頭6伸入換熱管3內(nèi)進(jìn)行脹管。脹管機的脹頭6直徑略大于翅片孔2的直徑。脹管后，可以保證換熱管3和翅片1緊密貼合。

如圖4所示，示出了一種微通道/平行流換熱器20。該換熱器20包括兩根集流管21、在兩根集流管21之間延伸的多個換熱扁管22、相鄰的換熱管22之間設(shè)置有多個翅片23。另外，還圖示出安裝在集流管21一端的端蓋24、設(shè)置在集流管21的腔內(nèi)的擋板25、安裝在換熱器20一側(cè)上的側(cè)板26以及設(shè)置在集流管21上的入口/出口配件27。

該換熱器20的所有部件都由鋁制成。換熱扁管22與翅片23如圖所示捆扎緊后送入釬焊爐進(jìn)行焊接，出爐后翅片23和換熱扁管22焊接在一起，釬焊過程包括釬劑噴涂、干燥、加熱、焊接、冷卻等。

然而，眾所周知，相同的換熱器尺寸，換熱管的水力直徑越小，換熱性能會越高，材料的成本越低。但是機械脹管技術(shù)受換熱管直徑的影響較大，目前只能應(yīng)用于直徑大于5mm的換熱管。

此外，對于常規(guī)的換熱管，考慮到成本以及換熱效率等因素，一般壁厚都設(shè)計成非常薄，而采用機械脹管技術(shù)時，很容易將管壁脹破，導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。

對于另一種釬焊技術(shù)來說，可以用于小水力直徑換熱管的換熱器。微通道換熱器通常采用這一技術(shù)，并且具有較好的換熱性能。但是，一方面，釬焊工藝復(fù)雜，設(shè)備投資高，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題大大地限制了微通道換熱器的市場競爭力；另一方面，由于產(chǎn)品需要經(jīng)過高溫焊接，所以翅片材料上無法做防腐層和親水層，防腐蝕性能和排水能力壁管翅式換熱器要差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是解決或至少緩解上述的兩種焊接技術(shù)的不足或缺點。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于換熱器的換熱管、換熱器以及裝配方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于換熱器的換熱管，所述換熱管為中心處具有一空間的組合式換熱管，所述空間用于容納插件以將所述組合式換熱管脹接在所述換熱器中對應(yīng)的翅片孔中。

在一個示例中，所述組合式換熱管的外表面為大體圓形，所述翅片孔具有與所述組合式換熱管相同的形狀。

在一個示例中，所述組合式換熱管包括彼此分離的至少兩個換熱子管。

在一個示例中，所述至少兩個換熱子管的外表面通過連接片彼此相連接。

在一個示例中，在用所述插件將所述至少兩個換熱子管脹接在所述翅片孔中時，所述連接片被拉伸或斷裂開。

在一個示例中，所述至少兩個換熱子管為N個換熱子管，N為大于等于2的自然數(shù)，所述N個換熱子管中的每一個為具有N分之一圓弧的換熱子管，所述N個換熱管中的每一個在各自的圓弧所對應(yīng)的圓心處具有凹部，所述凹部沿著所述換熱子管的延伸方向朝向換熱子管內(nèi)的通道向內(nèi)凹。

在一個示例中，在所述N個換熱子管組合在一起時，所述N個凹部形成為一個大體圓形的空間。

在一個示例中，每個所述換熱子管中的通道的數(shù)量為至少一個。

在一個示例中，所述插件為內(nèi)脹管，且具有與所述空間相對應(yīng)的形狀。

在一個示例中，所述內(nèi)脹管是空心的、實心的或多孔的。

在一個示例中，所述內(nèi)脹管的外表面上設(shè)置有向外突出的突出部，所述突出部在將所述換熱子管脹接在所述翅片孔中時插入到相鄰的兩個換熱子管之間的空隙中。

在一個示例中，所述內(nèi)脹管具有與所述每個翅片孔中的換熱子管的數(shù)量相同數(shù)量的突出部。

在一個示例中，所述突出部沿所述內(nèi)脹管的延伸方向延伸。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種換熱器，所述換熱器包括：

多個翅片，所述多個翅片中的每個翅片設(shè)置有翅片孔；

多個換熱管，所述多個換熱管中的每個換熱管穿過所述翅片孔使得多個翅片彼此層疊在一起；

所述多個換熱管中的至少一個換熱管為根據(jù)上述的換熱管。

根據(jù)本發(fā)明的還一方面，提供了一種根據(jù)上述的換熱器的裝配方法，包括：

將多個換熱管中的每個換熱管穿入多個翅片中對應(yīng)的翅片孔，從而使得多個翅片彼此層疊在一起；

將插件插入到每個換熱管的中心處的空間中，使得每個換熱管和所述翅片孔的內(nèi)壁脹接在一起。

在本發(fā)明的實施例中，本發(fā)明的技術(shù)方案具備以下有益技術(shù)效果：

1、本發(fā)明的實施例解決了對于微細(xì)或小內(nèi)徑換熱管與翅片的脹接或裝配問題；

2、本發(fā)明的實施例也無需采用釬焊工藝，可大大降低制造成本；

3、本發(fā)明的實施例降低了常規(guī)換熱管內(nèi)脹帶來的換熱管破裂風(fēng)險；和

4、本發(fā)明的實施例將換熱管分成至少兩個子管，以實現(xiàn)同一處換熱管通過不同的流體。

附圖說明

本發(fā)明的這些和/或其他方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對優(yōu)選實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是在現(xiàn)有技術(shù)中的管翅式換熱器的結(jié)構(gòu)視圖；

圖2a和2b是分別是圖1中翅片的側(cè)視圖和主視圖；

圖3是圖1中的翅片使用脹管機脹管的視圖；

圖4是在現(xiàn)有技術(shù)中的微通道/平行流換熱器的結(jié)構(gòu)視圖；

圖5a和5b分別是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的裝配在一起的翅片和換熱管的結(jié)構(gòu)視圖和主視圖；

圖5c是圖5b中的圓圈A的細(xì)節(jié)視圖；

圖5d是翅片的主視圖；

圖6a-6b分別是示出圖5a中的換熱子管的一個示例的主視圖和結(jié)構(gòu)視圖；

圖6c-6d分別是示出圖5a中的換熱子管的另一個示例的主視圖和結(jié)構(gòu)視圖；

圖6e-6f分別是示出包括圖6a和6b中的換熱子管的組合式換熱管的主視圖和結(jié)構(gòu)視圖；

圖6g-6h分別是示出包括圖6c和6d中的換熱子管的組合式換熱管的主視圖和結(jié)構(gòu)視圖；

圖7a和7b分別是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的裝配在一起的翅片和換熱管的結(jié)構(gòu)視圖和主視圖；

圖7c是圖7b中的圓圈B的細(xì)節(jié)視圖；

圖7d-7f是插件的各個示例的視圖；

圖8a和8b是圖5a和5b所示的翅片和換熱管的結(jié)構(gòu)在插入插件之后的結(jié)構(gòu)視圖和主視圖；

圖8c是圖8b中的圓圈C的細(xì)節(jié)視圖；

圖8d示出了采用另一種形式的組合式換熱管時的圖8b中的圓圈C的細(xì)節(jié)視圖；

圖9a和9b是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的翅片和換熱管的結(jié)構(gòu)在插入插件之后的結(jié)構(gòu)視圖和主視圖；

圖9c是圖9b中的圓圈D的細(xì)節(jié)視圖；

圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的組合式換熱管的視圖；

圖11a和11b是使用圖10所示的組合式換熱管的換熱器在插入插件之后的結(jié)構(gòu)視圖和主視圖；

圖11c是圖11b中的圓圈E的細(xì)節(jié)視圖。

具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖1-11c，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。在說明書中，相同或相似的附圖標(biāo)號指示相同或相似的部件。下述參照附圖對本發(fā)明實施方式的說明旨在對本發(fā)明的總體發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行解釋，而不應(yīng)當(dāng)理解為對本發(fā)明的一種限制。

如圖5a和5b所示，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的裝配在一起的換熱管51和翅片52的結(jié)構(gòu)50的視圖。如在背景技術(shù)部分所論述的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以明白，本發(fā)明的實施例所述的換熱管51和翅片52的組合結(jié)構(gòu)可以用在管翅式換熱器中，也可以用在微通道/平行流換熱器中。鑒于在背景技術(shù)中已經(jīng)對管翅式換熱器和微通道/平行流換熱器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說，故，在此不再詳細(xì)說明管翅式換熱器和微通道/平行流換熱器的具體結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以直接用本發(fā)明實施例所提供的裝配在一起的翅片和換熱管的結(jié)構(gòu)部分替代上述的對應(yīng)換熱器中的相應(yīng)部分?；蛘哒f，本發(fā)明所述的換熱管可以根據(jù)需要用于各種換熱器，而不限于上述的換熱器的具體類型。

在實際的裝配過程中，首先將翅片52一層一層疊加在一起，然后通過換熱管51串聯(lián)起來，從而形成了如圖5a所示的結(jié)構(gòu)。

在一個示例中，換熱管51的外表面為大體圓形，對應(yīng)地，翅片孔53也具有大體圓形的形狀。也就是，翅片孔53和換熱管51形狀需要保持相同或相匹配。為了使得換熱管51能夠穿過翅片52上的翅片孔53，通常將換熱管51的外徑設(shè)置成略小于翅片孔53的內(nèi)徑。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要具體設(shè)置它們之間的尺寸關(guān)系。

參見圖5c和5d，可以看到換熱管51和翅片孔53之間具有一些空間或間隙54。這個間隙54是翅片孔53相對換熱管51的余量，以使得換熱管51便于穿過翅片的堆疊層或翅片包。

如圖5a-5c所示，換熱管51為在中心處具有一空間55的組合式換熱管。所述空間55用于容納插件57(將在下文詳細(xì)說明)以將所述組合式換熱管脹接在換熱器中對應(yīng)的翅片孔53中。

具體地，組合式換熱管51包括彼此分離的至少兩個換熱子管58。在圖5c中示出，組合式換熱管51包括兩個換熱子管58。所述至少兩個換熱子管58的部分外表面圍成在所述換熱管51的中心處的所述空間55。

在一個示例中，所述至少兩個換熱子管58為N個換熱子管，N為大于等于2的自然數(shù)，所述N個換熱子管58中的每一個為具有N分之一圓弧的換熱子管，所述N個換熱管58中的每一個在各自的圓弧所對應(yīng)的圓心處具有凹部59，所述凹部59沿著所述換熱子管58的延伸方向朝向換熱子管58內(nèi)的通道56向內(nèi)凹。在所述N個換熱子管58組合在一起時，所述N個凹部59形成為一個大體圓形的空間55。

參見圖5c，示出了組合式換熱管58包括兩個大體半圓形的換熱子管58。每個換熱子管58在各自的圓弧所對應(yīng)的圓心處具有大體半圓形的凹部59，該凹部59沿著換熱子管58的延伸方向朝向換熱子管內(nèi)的通道56向內(nèi)凹。每個換熱子管58具有一個通道56。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)插件57的形狀具體地設(shè)計所述凹部59的形狀，而不限于圖示的情形。

可以理解，在圖5c中，換熱子管58是半圓形或近似半圓形，但是因為換熱子管58本身不參與脹接，所以換熱子管58的橫截面可以是任 意形狀，而且還可以是多孔的或毛細(xì)孔的。

參見圖6a和6b，示出了圖5c中顯示的半圓形的換熱子管58，并且具有半圓形的凹部59。

參見圖6c和6d，示出了與圖6a和6b大體相同的換熱子管58，其不同之處在于每個換熱子管58不是具有一個通道56，而是具有毛細(xì)管形式，具體地如圖所示，示出了具有三個通道56。如圖所示，三個通道56在每個換熱管58中是均等的。當(dāng)然，還可以將三個通道56設(shè)置成不均等的或任何其他合適的形式。

參見圖6e和6f，示出了將圖6a和6b中顯示的兩個換熱子管58裝配在一起時組成所述組合式換熱管51的情形。此時，該組合式換熱管51的外徑略小于翅片孔53的內(nèi)徑，從而可以保證兩個換熱子管58可以并列地一起插入到由多個翅片52構(gòu)成的翅片包中。

參見圖6g和6h，示出了將圖6c和6d中的多通道的兩個換熱子管58組裝在一起形成所述的組合式換熱管51的示例。

在上述圖示中，示出了將兩個完全相同的換熱子管58組合成一個組合式換熱管51，當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要設(shè)置組合在一起的換熱子管58的形式，而不必是完全相同的。例如將圖6a中所示的單通道的換熱子管58與圖6c中所示的多通道的換熱子管58組合在一起。

通過上述的圖示可知，本發(fā)明實施例所述的換熱管51可以是單孔的、多孔的、毛細(xì)孔的等等，即換熱管51內(nèi)的通道56的數(shù)量可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。所述空間55可以圓形的、方形的、燕尾形的或其它非圓形的形狀等等。需要說明的是，此處所述的換熱管51的通道的數(shù)量、截面形狀和所述空間的數(shù)量和形狀可以任意進(jìn)行組合，而不限于圖示的情形。在換熱管51具有多個換熱通道時，可以在不同的換熱通道中流過不同的流體。

參見圖7a-7c，示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的裝配在一起的換熱管51和翅片52的結(jié)構(gòu)50的視圖，其與圖5a和5b所示的示例大體相同，其不同之處僅在于每個換熱子管58具有三個換熱通道56。因此，不再累述與圖5a和5b所示的相同的內(nèi)容。

參見圖8a和8b，示出了圖5a和5b所示的結(jié)構(gòu)中插入插件之后的結(jié) 構(gòu)視圖和主視圖。在將兩根換熱子管58同時穿過同一翅片孔53之后，在兩根換熱子管58之間所形成的空間55中插入插件57。兩根換熱子管58被推開之后，與翅片孔53的內(nèi)壁完全接觸(參見圖7c)，以達(dá)到與機械脹接相同的目的。插件57完成插入之后就留在兩根換熱子管58之間不再取出，使之完全形成對換熱子管58的牢固支承。

從圖8c可見，插件57緊緊地支撐著兩根換熱子管58，以使得兩根換熱子管58之間分離，從而消除了換熱子管58的外表面與翅片孔53之間的間隙以達(dá)到脹接的目的。

參見圖7d-7f，示出了插件57的各個實施例的結(jié)構(gòu)視圖。如圖所示，所述插件57在一個示例中是內(nèi)脹管，可以是空心的、實心的、多孔的、圓形的、非圓形的、方形的、燕尾形的，等等。插件57的具體形狀需要與相應(yīng)的換熱管51中心處的空間55的形狀相對應(yīng)。需要說明的是，插件可以作為儲液器或者過熱過冷管。

具體地，所述內(nèi)脹管57的外表面上設(shè)置有向外突出的突出部571，所述突出部571在將所述換熱子管58脹接在所述翅片孔53中時插入到相鄰的兩個換熱子管58之間的空隙591中。所述突出部571沿所述內(nèi)脹管的延伸方向延伸。

優(yōu)選地，在一個示例中，所述內(nèi)脹管57具有與所述每個翅片孔53中的換熱子管58的數(shù)量相同數(shù)量的突出部571。也就是說，如圖8c所示，當(dāng)組合式換熱管51包括兩個換熱子管58時，必然會在兩個換熱子管58之間形成兩個間隙591，這樣期望設(shè)置兩個突出部571，以能夠均衡地將兩個換熱子管58脹接在翅片孔53內(nèi)。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要具體選擇突出部的數(shù)量。

參見圖8d，示出了將具有三個通道56的兩個換熱子管58脹接在翅片孔53中的情形，鑒于其與圖8c所示的大體相同，故在此不再詳述。

參見圖9a-9c，示出了將另一種形式的組合式換熱管51脹接在翅片孔53中的情形。具體地，其大體與圖8a-8c所示的情形相同，不同之處在于所述組合式換熱管51包括三根或更多根換熱子管，而不是兩根換熱子管。具體地，需要說明的是，組合式換熱管51內(nèi)的換熱子管58可以不具有相同的尺寸。在圖中為了圖示方便的目的，示出了組合式換熱管 51包括四個相同尺寸的換熱子管58，每個換熱子管58具有一個換熱通道56。當(dāng)然，每個換熱子管58可以是多孔的或毛細(xì)管式的。如上所述的，由于組合式換熱管51包括四個換熱子管58，相應(yīng)地，插件57具有四個突出部571，以更好地將組合式換熱管51脹接在翅片孔53中。如圖9c所示，在脹接之后，組合式換熱管51和翅片孔53的內(nèi)壁之間沒有任何間隙。

參見圖10，當(dāng)組合式換熱管51包括多個諸如如圖所示的四個換熱子管58時，為了便于一起裝配在翅片孔53中的目的，可以根據(jù)實際需要通過連接片60將相鄰的兩個換熱子管58的外表面彼此連接在一起。在實際中，可以將連接片60設(shè)置成很薄，在內(nèi)脹管57插入到所述空間59中之后，各個換熱子管58之間的連接片60可以斷裂開或可以被拉伸?？傊灰雰?nèi)脹管57之后，換熱子管58跟翅片孔53的內(nèi)壁貼合即可，具體形式不限。

參見圖11a-11c，示出了將圖10所示的組合式換熱管51裝配在換熱器中的情形。如圖所見，具體參見圖11c，示出了組合式換熱管51的換熱子管58之間插入了插件57之后，連接片60被拉伸，并且換熱子管58和翅片孔53的內(nèi)壁貼合。具體地，由于組合式換熱管51包括四個換熱子管58，故內(nèi)脹管57設(shè)置有四個突出部571。

如上所述，在一個示例中，在需要用于換熱管51的直徑小于5mm，優(yōu)選地小于4mm或3mm，或更優(yōu)選地小于2mm或1mm時，可以使用本發(fā)明所述的插件57實現(xiàn)將換熱管51與翅片52牢固連接，這與機械脹管技術(shù)或釬焊技術(shù)的技術(shù)效果相同或大致相同。在一個示例中，本發(fā)明的換熱管還可以應(yīng)用于插件直徑小于5mm的情形，優(yōu)選地小于4mm或3mm，或更優(yōu)選地小于2mm或1mm。

在本發(fā)明的另一實施例中，提供了一種換熱器，其特征在于，所述換熱器包括：

多個翅片，所述多個翅片中的每個翅片設(shè)置有翅片孔；

多個換熱管，所述多個換熱管中的每個換熱管穿過對應(yīng)的翅片孔使得多個翅片彼此層疊在一起；

其中所述換熱管中的至少一個是上述的換熱管。

鑒于所述換熱器中使用的換熱管與上述的換熱管相同，故具體細(xì)節(jié)不再累述。

在本發(fā)明的還一實施例中，提供了一種上述的換熱器的裝配方法，包括：

將多個換熱管中的每個換熱管穿入多個翅片中對應(yīng)的翅片孔，從而使得多個翅片彼此層疊在一起；

將插件插入到每個換熱管的中心處的空間中，使得每個換熱管和所述翅片孔的內(nèi)壁脹接在一起。

鑒于所述換熱器的裝配方法中使用的換熱管與上述的換熱管相同，故具體細(xì)節(jié)不再累述。

在本發(fā)明的各示例中，所提供的換熱管、換熱器以及相應(yīng)的裝配方法可以具有以下優(yōu)點：

1)本發(fā)明的實施例使得換熱管可以做成毛細(xì)管，利于管熱和強度改善；

2)本發(fā)明的中間插件可以作為儲液器或者過熱過冷管，改善換熱管換熱；

3)本發(fā)明的實施例解決了常規(guī)機械脹接無法脹接小規(guī)格換熱管的問題；

4)本發(fā)明的實施例解決了液壓脹接帶來的局部破裂問題和脹接過程中的密封問題；

5)本發(fā)明的實施例可以將換熱管做成多樣化，根據(jù)實際需要進(jìn)行必要的調(diào)整。

6)本發(fā)明的實施例主要解決了小管徑換熱管與翅片間脹管的困難。

7)在本發(fā)明中，相對于常規(guī)圓形單孔換熱管，采用分片式多孔管，可以有效降低工質(zhì)充注量，增大換熱管表面積，從而提高換熱效率。

8)相對于常規(guī)微通道多孔換熱扁管，該種翅片裝配方式不需要焊接工藝，有助于降低成本。

9)與常規(guī)微通道扁管相比，該換熱管與翅片的裝配有助于除霜和凝結(jié)水的排放，對于推廣微通道換熱管在制冷空調(diào)熱泵工況下的應(yīng)用意義重大。

以上僅為本發(fā)明的一些實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不背離本總體發(fā)明構(gòu)思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發(fā)明的范圍以權(quán)利要求和它們的等同物限定。