微通道换热器的制作方法

本发明涉及一种换热器，具体为一种可用于制冷剂与空气之间换热的微通道换热器。

背景技术：

近年来，采用蒸气压缩式制冷循环的微型制冷装置越来越多。这些微型制冷装置包括：便携式制冷装置、可穿戴式制冷装置、嵌入式制冷装置等。和常规蒸气压缩式制冷装置一样，微型蒸气压缩式制冷装置也包括压缩机、冷凝器、蒸发器等主要制冷部件；但和常规制冷装置不同的是，微型制冷装置要求制冷元件的体积要尽可能小，以满足便携性的使用要求。通过采用大转速的微型制冷压缩机，以及采用具有较高换热效率的微通道冷凝器和微通道蒸发器，可以有效地减少三大主要制冷部件的体积。但对于整个微型制冷系统来说，仅缩小主要制冷部件的体积是不够的，还需要设法缩减制冷系统中其它辅助部件的体积，例如干燥过滤器的体积。干燥过滤器对于制冷系统来说是必不可少的，它可以过滤制冷剂中存在的微粒等杂质，吸附制冷剂中的水分，对于维持制冷系统的长期稳定运行具有重要作用。在常规制冷系统中，干燥过滤器的体积相比其它部件的体积来说可以忽略不计；但对于微型制冷系统来说，干燥过滤器的体积就不能忽略不计了。由于干燥过滤器，以及附属于干燥过滤器的连接管路的存在，将使整个微型制冷系统的体积增加约10%。为使微型制冷系统的体积进一步减小，必须对制冷剂干燥过滤的实现方式进行改进。

技术实现要素：

本发明针对现有的微型制冷系统中存在的干燥过滤器占用体积较多的问题，为进一步减小微型制冷系统的体积，提出了一种新型微通道换热器。

所述微通道换热器由左集流管、右集流管、多条平行布置的微通道扁管、翅片、边板、端盖、进口管、出口管、隔板、分子筛柱等组成。左集流管、右集流管、扁管、翅片、边板、端盖、进口管、出口管、隔板等通过整体钎焊而成为一个整体，分子筛柱安装在所述右集流管中，且位于所述右集流管的下部。

所述左集流管和右集流管为等长的圆管或方管，所述左集流管和右集流管分别位于所述微通道换热器的两侧。

所述多条平行布置的微通道扁管是内部具有微通道的金属扁管，微通道厚度通常小于1mm。多条微通道扁管的长度相同、截面形状相同，微通道扁管之间的间距相等。所述多条微通道扁管的一端共同插入所述左集流管，且和所述左集流管的轴线垂直；所述多条微通道扁管的另一端共同插入所述右集流管，且和所述右集流管的轴线垂直。所述微通道扁管内部的微通道是制冷剂流通的流道。

所述边板和所述微通道扁管平行。所述边板共有二块，其中一块位于最上面一条微通道扁管的上面且和左、右集流管的上端平齐，另一块位于最下面一条微通道扁管的下面且和左、右集流管的下端平齐。

所述翅片位于多条平行的微通道扁管之间，以及微通道扁管和边板之间。所述翅片为波纹形翅片，翅片上可开窗或不开窗。所述翅片之间为空气流通的流道，空气的流通方向和制冷剂的流通方向垂直。

所述端盖共有4个，这4个端盖分别位于左集流管顶部、左集流管底部、右集流管顶部、右集流管底部，从而堵住所述左集流管和右集流管的两端。

所述隔板的数量≥1，所述隔板分别插入所述左集流管和所述右集流管内部，从而将所述左集流管和右集流管的内部分隔成若干个管段。

所述进口管设在所述左集流管上部，且所述进口管位于所述左集流管的顶部端盖以下、所述左集流管的最上面一个隔板以上。

所述出口管设在所述右集流管下部，且所述出口管位于所述右集流管的底部端盖以上、所述右集流管的最下面一个隔板以下。

所述分子筛柱是由吸水能力强的分子筛烧结或压制而成的多孔圆柱或多孔方柱。所述分子筛柱位于所述右集流管内，且位于所述右集流管的底部端盖以上、所述右集流管的最下面一个隔板以上的管段内。

所述隔板使得制冷剂从所述进口管流入所述微通道换热器的左集流管后，在流过所述微通道扁管时经过多次折流，最终从所述右集流管的最下面的管段流出。由于所述右集流管最下面的管段内安装有所述分子筛柱，因此制冷剂流经此处时，制冷剂含有的水分将被分子筛吸附，制冷剂被干燥；且由于分子筛柱具有的多孔性结构，只有制冷剂可以流过，而制冷剂中的杂质不能流过，因此同时起到了过滤制冷剂中杂质的作用。

可选地，当隔板数量为奇数时，所述出口管也可以设在所述左集流管下部，且所述出口管位于所述左集流管的底部端盖以上、所述左集流管的最下面一个隔板以下。相应地，所述分子筛柱位于所述左集流管下部，且位于所述左集流管的底部端盖以上、所述左集流管的最下面一个隔板以下的管段内。

本发明所述的微通道换热器在同一个部件内同时实现了换热和制冷剂的干燥过滤两种功能，不需要在换热器外的管路中另外设置独立的干燥过滤器及相应的连接管路，因而有助于减小微型制冷系统的体积，并可减少系统中管路焊点和潜在漏点的数量，有助于提高制冷系统的可靠性。可用于多种微型蒸气压缩式制冷系统，如便携式制冷系统、嵌入式制冷系统、可穿戴式制冷系统等。

附图说明

图1是所述微通道换热器的结构爆炸示意图。

图2是所述微通道换热器的结构剖切视图。

图3是所述通道换热器的外观透视图。

图4是所述微通道换热器的另一种可选实施方式的结构剖切视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步描述。

请参考图1、图2和图3，根据本发明的一个具体实施例，所述微通道换热器100包括左集流管1、右集流管2、多条平行布置的微通道扁管3、翅片4、边板5、端盖6、端盖7、端盖8、端盖9、进口管10、出口管11、隔板12、隔板13、分子筛柱14。除了分子筛柱14以外，其它部件均为金属件，所有金属部件通过整体钎焊而成为一个整体。

所述左集流管1和右集流管2为等长的圆管或方管（在本实施例中为圆管）。所述左集流管1和右集流管2分别位于所述微通道换热器100的两侧。

多条平行布置的微通道扁管3是内部具有微通道的扁管，微通道厚度通常小于1mm。多条微通道扁管3的长度相同、截面形状相同、间距相等。所述多条微通道扁管3的一端共同插入所述左集流管1，且和所述左集流管1的轴线垂直；所述多条微通道扁管3的另一端共同插入所述右集流管2，且和所述右集流管2的轴线垂直。所述微通道扁管3内部的微通道是制冷剂流通的流道。

所述边板5和所述微通道扁管3平行。所述边板5共有二块，其中一块位于最上面一条微通道扁管的上面且和左、右集流管的上端平齐，另一块位于最下面一条微通道扁管的下面且和左、右集流管的下端平齐。

所述翅片4位于多条平行的微通道扁管3之间，以及微通道扁管3和边板5之间。所述翅片4为波纹形翅片。所述翅片4之间为空气流通的流道，空气的流通方向和制冷剂的流通方向垂直。

端盖6、端盖7分别堵住所述左集流管1的两端；端盖8、端盖9分别堵住所述右集流管2的两端。端盖6为左集流管顶部端盖，端盖7为左集流管底部端盖，端盖8为右集流管顶部端盖，端盖9为右集流管底部端盖。

所述隔板12插入所述左集流管1内部，从而将左集流管1分隔为两个管段：端盖6和隔板12之间的管段为左集流管上部管段1a，隔板12和端盖7之间的管段为左集流管下部管段1b。

所述隔板13插入所述右集流管2内部，从而将右集流管2分成两个管段：端盖8和隔板13之间的管段为右集流管上部管段2a，隔板13和端盖9之间的管段为右集流管下部管段2b。

所述进口管10与所述左集流管1连通，且所述进口管10位于所述左集流管1的顶部端盖(即端盖6)以下、左集流管2的最上面一个隔板（即隔板12）以上的管段（即管段1a）。

所述出口管11与所述右集流管2连通，且所述出口管11位于所述右集流管2的底部端盖（即端盖9）以上、右集流管2的最下面一个隔板（即隔板13）以上的管段（即管段2b）。

所述分子筛柱14是由吸水能力强的分子筛烧结或压制而成的多孔圆柱或多孔方柱（在本实施例中为多孔圆柱）。所述分子筛柱14位于所述右集流管2的下部，且位于所述右集流管2的底部端盖（即端盖9）以上、右集流管2的最下面一个隔板（即隔板13）以下的管段内（即管段2b）。

在本实施例中隔板12和隔板13将所有微通道扁管分为三个管程：隔板12以上的微通道扁管为第一个管程，隔板12及隔板13之间的微通道扁管为第二个管程，隔板13以下的微通道扁管为第三个管程。制冷剂流过所有微通道扁管需折流2次。

参考图2，当所述微通道换热器100用作冷凝器时，制冷剂的流动路径为：进口管10→左集流管1的管段1a→第一个管程的各条微通道扁管→右集流管2的管段2a→第二个管程的各条微通道扁管→左集流管1的管段1b→第三个管程的各条微通道扁管→右集流管2的管段2b→分子筛柱14→出口管11。制冷剂在进入进口管10之前为由压缩机输送来的高温高压的气体，制冷剂在流经所述微通道换热器100的微通道扁管3时，将热量传递给流经翅片4的空气，向空气放出热量的制冷剂被冷凝，变成高温高压的液体，在流过最后一个管程时制冷剂已全部变为液体。液体制冷剂在流经分子筛柱14时，其中的杂质被分子筛柱14拦截，其中的水分被分子筛柱14吸附，最后从出口管11流出的制冷剂即为经过过滤且干燥的制冷剂。

在上述实施例中，进口管10和出口管11设置在异侧的集流管上，但本发明所述的技术方案对于进口管10和出口管11是异侧设置还是同侧设置没有限制。当隔板的数量为奇数时，进口管10和出口管11也可以设置在同侧的集流管上，只要分子筛柱14设置在该集流管的最下面一个管段，且是制冷剂流动方向的最后一个管段即可。如图4所示，在另一个实施例中，一个隔板12将左集流管1分为1a和1b两个管段，在右集流管2中没有隔板。此时所述出口管11设在所述左集流管1下部，且所述出口管11位于所述左集流管1的底部端盖7以上、所述左集流管1的最下面一个隔板（即隔板12）以下。相应地，所述分子筛柱14位于所述左集流管1下部，且位于所述左集流管1的底部端盖7以上、所述左集流管1的最下面一个隔板（即隔板12）以下的管段内。

从以上实施例可以看出，由于将干燥、过滤装置集成到了微通道换热器的集流管上，使集流管内原本无法利用的空腔得到了充分利用，不需要在换热器之外另设专门的干燥装置、过滤装置或干燥过滤二合一装置，因此减少了这部分装置所占的体积和重量，使得构建更小更轻的微型制冷系统变得可能。另外由于省去了干燥、过滤器，相应的连接管路也一并省去，因此减少了管路中需要焊接的点位数量，减少了潜在的泄漏风险，提高了制冷系统的可靠性。

在上文中涉及的“连通”，是指材料中具有空腔的部位，其空腔是连接在一起的，可允许流体从其中流过。

在本文中，所涉及的左侧、右侧、上面、下面、内部、外部、中间、顶部、底部、端部等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的原理和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。