[发明专利]微通道换热器及换热设备

说明书

技术领域

本发明涉及换热技术领域，尤其涉及一种微通道换热器及换热设备。

背景技术

微通道换热器是一种采用铝扁管、铝翅片制作的新型高效换热器，具有换热效率高、成本低、抗电化学腐蚀能力强等优点，目前已大量应用于汽车空调、散热器以及热水器行业，在家用空调上也有了初步的应用。

传统的微通道换热器主要由微通道扁管、设置于微通道扁管上的翅片、放置于微通道扁管两端的集流管、用来分流密封的集流管隔片、端盖以及输入/输出管组件组成。换热器经装配、钎焊后完成。

目前，微通道换热器使用的微通道扁管主要如图1a及图1b所示，此类微通道扁管一般采用模具挤压法成型，扁管内的微通道数量可以相对较多，扁管材料采用耐蚀性较高的3系铝合金，扁管表面一般采用喷锌处理，以提高换热器的耐腐蚀性。

如图2a及图2b所示，目前也有一种复合折叠扁管，该类型扁管采用铝板折叠成型，铝板一般由芯层、防腐层及钎焊层组成，该类型扁管成型方法整体上分为两类：一种是采用铝板直接折叠成型，另一种方法为将扁管内部的扁管孔隔板折叠成型后包覆于扁管外壁铝板后成型。此类型扁管可以做得更薄，同时由于防腐层材料及成型工艺具有更好的可控性，复合折叠扁管具有更好的耐腐蚀性。虽然理论上该类型扁管可成型的微通道数量更多，但目前由于设备及模具的原因，该类型的扁管微通道数量较挤压扁管少。

微通道换热器一般采用挤压扁管和带钎料翅片进行钎焊，钎焊后换热器翅片上很难避免钎料残留问题，这会导致微通道换热器翅片表面相对经过表面处理的铜管铝翅片换热器粗糙度较大，一方面为换热器壁面湿空气凝结时提供了凝结核心，另一方面也增加了凝结水排除的难度，堆积在换热器表面的凝结水形成了很大的传热热阻，制约着换热器传热性能的发挥；另外，由于微通道换热器排水不畅及表面相对粗糙，表面残留的膜状或珠状水滴在粗糙的表面上更容易形核，从而加速微通道换热器结霜。

此外，影响微通道换热器换热效率的另外一个重要因素是微通道换热器作为蒸发器使用时，制冷剂分配很不均匀，存在“干蒸”与“供液过多”现象。微通道换热器一般通过在集流管上开设的隔板及输入/输出管来进行制冷剂分配，但由于换热集流管为竖直放置空管，在重力作用下，液相制冷剂会聚集于靠隔板下端的扁管，很难保证制冷剂均匀分配，从而不能充分发挥微通道换热器的换热能力。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种结构简单、制冷剂分布均匀、换热效果好的微通道换热器及换热设备。

为了达到上述目的，本发明提出一种微通道换热器，包括两集流管以及设置在所述两集流管之间的扁管，所述扁管上设有翅片，所述集流管由外部实心管壁和内部多孔微通道结构组成；和/或，所述扁管由外部实心管壁和内部多孔微通道结构组成。

优选地，所述集流管内部多孔微通道结构的孔隙率和孔隙大小沿集流管长度和圆周方向均匀分布；或者，所述集流管内部多孔微通道结构的孔隙率和孔隙大小沿集流管长度和圆周方向非均匀分布。

优选地，所述集流管的外部实心管壁和内部多孔微通道结构分体设置或一体成型。

优选地，所述扁管内部多孔微通道结构的孔隙率和孔隙大小沿扁管长度和宽度方向均匀分布；或者，所述扁管内部多孔微通道结构的孔隙率和孔隙大小沿扁管长度和宽度方向非均匀分布。

优选地，当所述扁管内部多孔微通道结构的孔隙率和孔隙大小非均匀分布且微通道换热器作为蒸发器时，所述扁管内部多孔微通道结构的孔隙率和孔隙大小沿制冷剂流动方向由小到大；微通道换热器作为冷凝器时则相反。

优选地，所述扁管的外部实心管壁和内部多孔微通道结构分体设置或一体成型。

优选地，所述扁管的外部实心管壁和内部多孔微通道结构焊接或辊压成型。

优选地，所述扁管的内部多孔微通道结构采用有序多孔材料制成；或者，所述扁管的内部多孔微通道结构采用无序多孔材料制成。

优选地，所述扁管的外部实心管壁由内至外包括：芯层、阳极牺牲保护层和钎料层；所述钎料层与所述翅片焊接。

本发明还提出一种换热设备，包括如上所述的微通道换热器。