[實用新型]一種微通道換熱器及其端蓋

有效

• 申請號: 201320125604.X
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN203274357U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 王美;何延;牟守冠
• 申請（專利權）人: 杭州三花微通道換熱器有限公司
• 主分類號: F25B39/00
• 分類號: F25B39/00;F28F9/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 薛晨光;魏曉波

技術領域

本實用新型涉及微通道換熱器領域，特別涉及一種微通道換熱器及其端蓋。

背景技術

近年來，微通道換熱器有了較大的發展，由于它的傳熱系數高、體積小、耗材少，不使用銅材等特點，使它的應用從早期的電子發熱元件等的冷卻器逐漸擴大，發展到現在和將來在小型熱泵、汽車空調、家用及中央空調中使用。

現結合圖1來介紹微通道換熱器的工作原理，制冷介質由集流管的介質入口進入集流管內，由于兩個集流管內壓力差，制冷介質將會經由扁管上的微通道流入集流管，此過程中，外界需要冷卻氣體經由換熱器的進口流入，使其熱量以熱傳導方式傳遞至換熱器上的翅片和側壁上，經冷卻后的氣體由出口流出，換熱器翅片和換熱器側壁上的熱量被制冷介質吸收而發生相變，制冷介質最終經由介質出口流出。在此過程中，由于制冷介質溫度變化而發生相變，這樣將會使集流管內部以及與之相配合的部件受到較大的壓力載荷。如圖2所示，封堵于集流管兩端的端蓋在其軸向剖面內由兩直線段組成，當集流管受到較大壓力載荷時，這種結構端蓋兩直線段連接處的圓角及其中部將會產生較高的應力，這樣集流管內制冷介質將會因端蓋發生變形而存在泄漏的風險，特別是在直徑比較大的集流管或者壓力比較高的系統中應用時，上述結構端蓋更容易發生變形。

有鑒于此，亟待針對現有微通道換熱器的集流管端蓋進行結構優化設計，以解決端蓋圓角處及中部強度不足而發生變形的問題，從而在相同的壓力載荷下，使端蓋各處所受的應力值減小，提高端蓋的強度，最終達到延長換熱器使用壽命、提高工作安全性的目的。

實用新型內容

針對上述缺陷，本實用新型解決的技術問題在于，提供一種換熱器內集流管的端蓋，應用該端蓋后可以解決因換熱器端蓋強度不足發生變形而引起的介質泄漏問題，從而提高端蓋的強度，最終提高微通道換熱器工作安全性，并延長其使用壽命。

本實用新型提供一種端蓋，所述端蓋的軸向剖面內包括第一圓弧段，相對于所述第一圓弧段的中心線左右對稱設置兩段第一直線段，且在每段所述第一直線段與所述第一圓弧段之間均設置第二圓弧段，其中，所述第二圓弧段的曲率半徑小于所述第一圓弧段的曲率半徑。

優選地，每段所述第一直線段沿垂直于所述中心線向所述第一圓弧段外側方向折彎均形成第二直線段。

優選地，每段所述第二直線段沿所述中心線向所述第一圓弧段方向折彎均形成第三直線段。

優選地，所述第一圓弧段的曲率半徑與所述第二段圓弧段的曲率的比值k1滿足：1/10≤k1≤1/5。

優選地，所述第一圓弧段底部為第四直線段，且所述第四直線段相對于所述中心線左右對稱。

優選地，所述第一圓弧段的曲率半徑與所述第二段圓弧段的曲率的比值k1滿足：1/6≤k1≤1/2。

本實用新型還提供一種微通道換熱器，包括：

兩個集流管，用于容置制冷介質；

扁管，置于兩個所述集流管之間，且沿所述扁管長度方向設有多個微通道；

翅片，置于扁管之間；

端蓋，固定于兩個所述集流管兩端；

其中，所述端蓋具體為如上所述的端蓋。

優選地，所述第一圓弧段的曲率半徑與所述集流管的內半徑的比值k2滿足：1/6≤k2≤5。

優選地，所述第一圓弧段的曲率半徑與所述集流管的內半徑的比值k2滿足：5/6≤k2≤9/2。

本實用新型的提供的端蓋，在其軸向剖面內包括第一圓弧段，相對于第一圓弧段的中心線左右對稱設置兩段第一直線段，且在每段第一直線段與第一圓弧段之間均設置第二圓弧段，其中，第二圓弧段的曲率半徑小于第一圓弧段的曲率半徑。裝配過程中，將端蓋壓入集流管后與第一直線段接觸面焊接固定。與現有技術中有兩段直線段構成的端蓋相比，當集流管產生巨大的壓力載荷時，根據對該端蓋進行受力分析可知，端蓋圓角處的應力顯著減小，從而避免了由于兩直線段連接處圓弧半徑小而造成的應力集中問題。因此，本實用新型提供的端蓋能顯著減小圓角處的應力值，防止了因應力集中而導致端蓋變形的問題，從而提供了端蓋的強度，進而提高了其工作安全性及延長了其使用壽命。

本實用新型的優先方案中，每段第一直線段沿垂直于第一圓弧段的中心線向第一圓弧段外側方向折彎均形成第二直線段。端蓋和集流管裝配后，第二直線段的下端面和第一直線段外側均與集流管管壁焊接固定。這種設計不僅保證了集流管和端蓋焊接后的外形美觀，而且可以有效的提高焊接強度，從而進一步的提高了端蓋抗壓強度、延長了其使用壽命。