阅读说明：本技术 集管箱及换热器 (Header and heat exchanger ) 是由 董军启 范学彬 于 2018-05-25 设计创作，主要内容包括：本申请公开一种集管箱及换热器。其中,集管箱包括盖板和底板。所述盖板设置有沿所述盖板的长度方向延伸的凹槽,所述凹槽包括开口部,所述底板设置有贯穿所述底板上下表面的条形插孔,所述条形插孔的延伸方向垂直于所述凹槽的延伸方向,所述凹槽的开口部朝向所述底板设置。沿所述盖板的宽度方向,所述盖板具有相对的两个侧壁,所述底板具有相对应的两个端面,两个所述端面向所述盖板一侧延伸形成包边,所述包边包覆所述侧壁。上述实施方式,通过在集管箱的底板设置能够包覆盖板侧壁的包边,以增加底板与盖板之间的焊接面积,有利于提高集管箱的结构强度。(The application discloses a kind of header and heat exchanger.Wherein, header includes cover board and bottom plate.The cover board is provided with the groove of the length direction extension along the cover board, the groove includes opening portion, the bottom plate is provided with the bar shaped jack through the bottom plate upper and lower surface, the opening portion of the extending direction for extending perpendicularly to the groove of the bar shaped jack, the groove is arranged towards the bottom plate.Along the width direction of the cover board, the cover board has opposite two side walls, and the bottom plate has corresponding two end faces, and two end faces extend to form bound edge to the cover board side, and the bound edge coats the side wall.Above embodiment can coat the bound edge of cover sidewall by the bottom plate setting in header, to increase the bonding area between bottom plate and cover board, be conducive to the structural strength for improving header.)

集管箱及换热器

技术领域

本申请涉及热交换领域，尤其涉及集管箱及换热器。

背景技术

换热器，也称热交换器，被广泛应用于换热系统(比如空调系统)中。换热器可用于冷媒和外部空气之间进行热量交换，也可用于冷媒与冷却液之间进行热量交换。采用CO2等作为冷媒的换热器，由于CO2制冷系统运行压力高，对换热器也提出了很高的耐压性能要求。

发明内容

根据本申请实施例的第一方面，提供一种集管箱，包括盖板和底板；所述盖板设置有沿所述盖板的长度方向延伸的凹槽，所述凹槽包括开口部，所述底板设置有贯穿所述底板上下表面的条形插孔，所述条形插孔的延伸方向垂直于所述凹槽的延伸方向，所述凹槽的开口部(111a)朝向所述底板设置；

沿所述盖板的宽度方向，所述盖板具有相对的两个侧壁，所述底板具有相对应的两个端面，两个所述端面向所述盖板一侧延伸形成包边，所述包边包覆所述侧壁。

可选的，沿所述包边的长度方向，邻接所述包边的内壁面所述底板设置有定位槽，所述盖板的两个侧壁设置有至少部分嵌插于所述定位槽内的凸沿。

可选的，所述底板包括设置有所述包边的第一板状件和焊接于第一板状件之上的第二板状件，所述第一板状件开有形成所述条形插孔的第一孔部，第二板状件开有形成所述条形插孔的第二孔部；所述第二板状件邻近所述包边的端部与所述包边之间形成定位槽。

可选的，所述条形插孔的边沿向远离所述盖板的一侧延伸预定距离，形成翻边。

可选的，沿所述盖板的长度方向，所述盖板的一端开设有连通所述凹槽的缺口部，另一端设置有连通所述凹槽的集流管；其中，所述缺口部设置有封堵件。

可选的，所述盖板的两端设置有分别连通所述凹槽的集流管；

所述凹槽内设置有隔板，以将所述凹槽分割为至少两个相互隔离的腔室，所述至少两个相互隔离的腔室沿所述盖板的长度方向排布。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种换热器，包括芯体及上述的集管箱，所述芯体包括用于流通第一换热介质的扁平管，所述扁平管插接于所述条形插孔；

所述扁平管的端面自所述第一孔部穿过并置于所述第二孔部内。

可选的，所述扁平管的端部设置有插接于所述条形插孔的缩口部；

所述缩口部包括抵接所述翻边的定位面，及与条形插孔的内壁贴合的侧壁。

可选的，所述换热器包括壳体，所述壳体内形成有腔室，所述芯体部分或全部容纳于所述腔室；

所述壳体外侧壁设置有连通所述腔室的集流管；所述芯体还包括散热件，所述散热件与所述扁平管间隔设置。

可选的，沿所述扁平管的长度方向，所述壳体设置有多个褶皱结构，所述褶皱结构沿所述扁平管的堆叠方向延伸。

由以上技术方案可见，通过在集管箱的底板设置能够包覆盖板侧壁的包边，以增加底板与盖板之间的焊接面积，有利于提高集管箱的焊接强度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中给出。

附图说明

图1至图13是本申请示例性实施例换热器的结构示意图。其中：

图1是本申请示例性实施例的一种换热器的结构示意图；

图2是图1所示换热器的部分结构示意图；

图3是本申请示例性实施例的一种集管箱的结构示意图；

图4是本申请示例性实施例的一种盖板111的结构示意图；

图5是本申请示例性实施例的一种第二板状件13的结构示意图；

图6是本申请示例性实施例的一种第一板状件12的结构示意图；

图7是图1所示换热器的局部结构剖视图；

图8是图4所示盖板111的侧视图；

图9是本申请示例性实施例的另一局部结构剖视图；

图10图1所示换热器的一种扁平管和散热件的组合结构的示意图；

图11是图10组合结构的局部示意图；

图12是本申请示例性实施例的一种散热件9的结构示意图；

图13是图12所示散热件9的局部结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个；“多个”表示两个及两个以上的数量。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。

下面结合附图，对本申请示例型实施例的换热器进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。

图1是本申请一示例型实施例的一种换热器100的结构示意图，该换热器100可应用于各种换热系统中，比如CO2制冷系统。

请参照图1，并在必要时结合图2至图13。该换热器100包括集管箱1、集管箱2、芯体及壳体4。所述芯体包括用于流通第一换热介质的扁平管3。所述壳体4内部具有密封的腔室，所述芯体的部分或全部容纳于所述腔室。比如，所述扁平管3间隔设置于所述壳体4内部的所述腔室内，以将所述壳体内部空间分割为多个用于流通第二换热介质的换热通道401。其中，相邻的换热通道401之间可以连通，也可以不连通，本申请对此做限定，可根据具体应用环境进行设置。

在沿扁平管3内第一换热介质的流动方向上，所述壳体4具有相对的第一端301与第二端302。所述集管箱1设置于壳体4的第一端301，集管箱2设置于壳体4的第二端302。

所述集管箱1包括盖板11和底板10。所述盖板11设置有沿所述盖板的长度方向延伸的凹槽111，所述凹槽111邻近所述底板10的一侧敞开，相应地，所述凹槽111包括邻近所述底板10的开口部111a。所述底板10设置有插接所述扁平管3的条形插孔101(可结合图2和图3)。该条形插孔101贯穿所述底板10上下表面。所述凹槽111的开口部111a朝向所述底板10设置。可选的，凹槽111的延伸方向与条形插孔101的延伸方向可大致垂直。需要说明的是，由于加工导致的微小偏差应，应当理解为在此保护范围之内。

所述凹槽111的横断面可为半圆形、三角形、矩形或半椭圆形或以上两种或多种形状的组合。

所述条形插孔101包括靠近所述盖板11的第一开口和远离所述盖板11的第二开口，所述第一开口的截面面积大于所述第二开口的截面面积，其中至少有部分开口部111a与所述第一开口连通，以便第一换热介质依次流经凹槽111、条形插孔101而流向扁平管3。本申请对所述凹槽111的个数及条形插孔101的个数均不做限定，可根据具体应用环境确定。

所述条形插孔101可呈阶梯型孔，有利于提高自第一开口进入该条形插孔101的第一换热介质的流动速度。当然，所述条形插孔101也可不是阶梯型孔。比如，所述条形插孔101大致呈喇叭状。

沿盖板11的宽度方向W1，盖板11具有相对的两个侧壁113，底板10具有相对应的两个端面，两个所述端面向盖板11一侧延伸形成包边121，以包覆盖板11的两侧壁113。有利于增加盖板与底板的焊接面积，从而增强集管箱的结构强度。其中，包边121的长度方向L2与盖板11的长度方向L1可大致相同。

所述底板10可为开设有条形插孔的平板件。所述底板可以是一体成型的板件，也可由两个或更多个板件拼接而成，比如由多层板件焊接而成。对于由多层板件拼接而成的底板而言，所述多个板件开有形成所述条形插孔101的孔部。

比如，在一些实施例中，所述底板为一体成型的板件，则沿所述包边121的长度方向L2，邻接所述包边121的内壁面所述底板可设置有定位槽123。该定位槽123的长度方向L3与包边121的长度方向L2大致相同。该定位槽123具有底壁和两个侧壁。包边121包括朝向侧壁113的内壁1211。其中，定位槽123的一个侧壁与所述内壁1211可大致位于同一平面内。

在另一些实施例中，所述底板10包括设置有所述包边121的第一板状件12和焊接于第一板状件12与盖板11之间的第二板状件13。条形插孔101包括第一孔部1011和第二孔部1012。第一孔部1011贯穿第一板状件12，第二孔部1012贯穿第二板状件13(可结合图2、图3、图5及图6)。第二板状件13邻近包边121的端面与包边121之间留有间隙，形成容纳盖板11的侧壁113的定位槽123。所述第二板状件13包括邻近包边121的端面1311，则所述端面1311可作为定位槽123的一个侧壁，所述内壁1211的一部分可作为定位槽123的另一个侧壁。

第一板状件12包括包边121和设置有第一孔部1011的主板件125。其中包边121和主板件125可一体设置，比如包边121可由板状件折弯而得，也可通过焊接连接。相应地，主体部125包括靠近第二板件13一侧的表面1251，该表面1251的至少一部分可作为定位槽123的底壁。

所述条形插孔101的边沿向远离盖板11的一侧延伸预定距离，形成翻边124。在节省一层板件的基础上，保证了条形插孔101的深度，以保证扁平管3的***深度。同时，减少板件之间的焊接，有利于生产加工。

所述盖板11包括多个凹槽，相邻两凹槽之间形成有加强筋1132，加强筋1132的端面S1大致呈平面。其中，多个加强筋1132的端面S1大致位于同一平面内(可结合图4和图8)，使得所述盖板11与底板10接触的部分能够贴合密封。

盖板11的两侧壁113延伸出S1所确定的平面一定的距离，形成凸沿1131。该凸沿1131的至少部分结构可嵌插于所述定位槽123内。从而进一步增加盖板与底板之间的焊接面积，增强集管箱的结构强度。

在一些实施例中，沿盖板11的长度方向L1，盖板11的一端开设有连通凹槽111的缺口部115，该缺口部115设置有封堵件116，以将凹槽111的该端部密封。而盖板11的另一端设置有连通凹槽111的第一集流管5，以收集或分配第一换热介质。第一集流管5邻近盖板11的一侧开设有与凹槽111连通的开口51。并且第一集流管5的一端密封，另一端设置有外接管52。

在另一些实施例中，也可不设置缺口部，封堵件116与盖板11一体成型，或者在加工盖板时，凹槽的一端不穿透。

在另一些实施例中，所述盖板11的两端分别设置有连通所述凹槽111的两个集流管。所述凹槽111内设置有隔板，以将所述凹槽111分割为至少两个相互隔离的腔室，所述至少两个相互隔离的腔室沿所述盖板11的长度方向L1排布，以增加第一换热介质的流程，提高换热效率。以所述凹槽111分割为两个相互隔离的腔室为例，则两个集流管分别连通一个腔室。

扁平管3的端部设置缩口部31。该缩口部31包括侧壁312和定位面311。该缩口部31插接于条形插孔101内，侧壁312与条形插孔101的内壁贴合，定位面311抵接于翻边124的端面1241，以便于扁平管3的安装定位，降低扁平管和集管箱的装配难道。缩口部31可通过缩口工装进行缩口加工而得。该缩口部31的高度h可根据扁平管3所需***条形插孔101的深度进行设置。

所述扁平管3的端面可自第一孔部1011穿过并置于第二孔部1012内。对于第二孔部1011的截面面积大于第一孔部1011的截面面积的结构而言，可使扁平管3的外壁面和所述第二孔部1012的内壁面间形成间隙，可有效防止第一板状件12和第二板状件13之间的焊料堵塞扁平管3的管口。

所述扁平管3的一端通过条形插孔101与所述集管箱1的内部连通。同样，所述集管箱2具有底板和盖板，并且所述集管箱2的底板相应开设有条形插孔，以供所述扁平管3的另一端***，而使扁平管3与集管箱2的内部连通。所述集管箱2设置有与集管箱2连通的第二集流管6，以收集或分配第一换热介质。同样，第二集流管6的一端密封，另一端设置有外接管62。所述集管箱2与集管箱1的结构基本相同，具体均可参考集管箱1的相关描述，此处不予以赘述。

所述第一、二集流管5、6可位于壳体4外的同侧。当然，所述第一、二集流管5、6也可位于壳体4外的不同侧，比如大致位于所述壳体4外的对角处，使得第一换热介质分配更加均匀，提高换热效果，以便第一换热介质与第二换热介质形成逆流换热，从而使得二者之间换热更加充分。具体可根据应用环境进行设置，本申请对此不做限定。

当然，在一些实施例中，所述壳体的第一端和第二端中也可仅有一端设有集管箱。其中，集管箱的设置情况具体可参照前述相关描述，此处不予以赘述。

进一步，所述扁平管的个数可以是一个或多个。扁平管可以是微通道扁管。则沿扁平管3的宽度方向排布多个微通道32，并且微通道32沿扁平管3的长度方向延伸(可结合图10和图11)，以与端部的集管箱连通。采用微通道扁管可更好的增加扁平管的强度，比如耐压强度，从而提高换热器的稳定性及安全性。若所述扁平管为多个时，所述多个扁平管可以间隔平行设置。此外，所述扁平管的每层可以为一个扁平管，也可为多个扁平管在同一平面内排列而成的宽幅扁管。本申请对扁平管的种类、个数及设置方式不做具体限定，可根据应用环境进行确定。

需要说明的是，对于所述壳体的两端中仅有一端设置有集管箱的情况，壳体的另一端可直接设置一个集流管以与所述腔室连通。

进一步，所述壳体外侧壁设置有连通所述腔室的第三、四集流管7、8。具体地，所述第三集流管7设置于所述壳体4靠近第一端301的外侧壁处，所述第四集流管8设置于所述壳体4靠近第二端302的外侧壁处。所述第三、四集流管7、8具体连通所述换热通道，以收集或分配第二换热介质。

所述第三、四集流管7、8与壳体4为相互独立部件。所述第三集流管7靠近所述壳体4的一侧分别开设有开孔71。相应地，所述壳体4靠近所述第三集流管7的一侧设置有与开孔71连通的开口部431，以供所述第二换热介质进出所述换热通道401。所述第四集流管8靠近所述壳体4的一侧开设有开孔(未示出)，而所述壳体4靠近所述第四集流管的一侧同样开设有连通该开孔的开口部(未示出)，以供所述第二换热介质进出所述换热通道401。当然，在一些实施例中，所述第三、四集流管7、8与壳体4也可一体成型。

所述第三集流管7的一端密封，另一端设置有第三外接管72，以向第三集流管7流入或从第三集流管7流出第二换热介质。所述第四集流管8的一端密封，另一端设置有第四外接管82，对应自第四集流管8流出或向第四集流管8流入第二换热介质。比如，所述第二换热介质可自第四外接管82进入第四集流管8，而后进入换热通道并通过扁平管与第一换热介质换热，之后流入第三集流管7，并最终由第三外接管72流出。

所述第三集流管7和第四集流管8在所述壳体4外呈对角设置。以便第二换热介质与第一换热介质形成逆流换热，从而使得二者之间换热更加充分。当然，所述第三集流管和第四集流管还可采用其他方式设置，可根据具体应用环境进行设置，本申请对此不做限定。

进一步，所述芯体还可包括散热件9，散热件9与扁平管3间隔设置。该散热件9具体可设置于所述换热通道401内。比如，散热件9可设置于两个扁平管3之间的换热通道401，也可设置于壳体4与扁平管3之间的换热通道401。另外，散热件9的个数可以是一个或多个，本申请对此不做限定，可根据具体应用环境进行设置。

所述散热件9可以是换热翅片，比如锯齿形换热翅片、波纹状换热翅片等。其中，所述散热件9可通过钎焊等方式固定设置于扁平管上，也可通过端部固定设置于集管箱的底板，或者通过连接件固定设置于集管箱的底部。

下面以锯齿形换热翅片为例，对散热件9进行说明(可结合图12及图13)。所述散热件9由两个或两个以上平行排列的齿条97组成。所述齿条97包括两个或两个以上间隔排列的凸框971。此外，相邻齿条的凸框沿齿条长度方向(图13中箭头C所指的方向及其相反方向)错开设置。采用这种结构的散热件，使得第二换热介质沿图13中箭头B所示方向或其相反方向流动，破坏了第二换热介质与散热件9接触的边界层，增加了对第二换热介质的扰动，从而提高第二换热介质在散热件9表面的传热系数。另外，与第二换热介质沿其他方向流动的情况相比，比如沿箭头A所示方向流动，较大程度的减小了换热翅片对第二换热介质流动的阻力。

在一些实施例中，所述散热件9靠近开口部431(即靠近第三集流管7)的一侧设置有翅片缺口部91，靠近另一开口部(即靠近第四集流管8)的一侧设置有翅片缺口部92(可结合图2、图10及图12)。以减少对第二换热介质的流动阻力。以在保证第二换热介质的流入量的同时，保证散热件9的有效换热面积。

所述缺口部91的靠近所述开口部的高度大于远离所述开口部411的高度。并且所述缺口部91邻近所述开口部411的一端的高度d与所述散热件9的宽度D之间满足条件：0.15D≤d≤0.25D。以在保证第二换热介质的流入量的同时，保证散热件9的有效换热面积。较优的，d取值为0.2D。

所述散热件9包括主体部，所述主体部向两端延伸形成限位部93，以利于散热件9的定位。其中，一端的限位部93与缺口部91相邻设置。比如所述散热件9的所述缺口部91所在的一端具有相连的限位部93及缺口部91的倾斜边缘94(结合图12所示)。具体安装时，所述散热件9两端的限位部93可分别抵接集管箱1、2。

可选的，所述限位部93的端面为平直边缘。其中，端面的长度L可大致为5mm～10mm，以在保证第二换热介质的流动的同时，保证散热件9的固定。

另外，所述倾斜边缘94可为直边(结合图12所示)。当然，所述倾斜边缘94也可为阶梯型边缘，弧形边缘等。本申请对此不做限定，可根据具体应用环境进行设置。

所述翅片缺口部92与翅片缺口部91的结构可大致相同。具体可参照翅片缺口部91的相关描述，此处不予以赘述。

在另一些实施例中，所述散热件9的端部可均为平直边，并且所述散热件的端部低于上述开口部431的上边，以保证第二换热介质顺利流进所述换热通道401中(未示出)。

进一步，所述壳体4可仅包括侧壁，所述设置于两端的集管箱1、2的底板与壳体4共同形成密封的腔室。当然，所述壳体也可包括能够与集管箱的底板紧密贴合的端壁，以形成所述腔室，则所述端壁应开设有供扁平管穿过的孔。对于所述第一端和第二端中只有一端设置有集管箱的情况，壳体同样可采用类似设置。

所述壳体4可包括第一侧壁41、第二侧壁42、第三侧壁43及第四侧壁(未示出)。其中，第一侧壁41、第二侧壁42、第三侧壁43及第四侧壁可以为一个整体。也可分为至少两个独立的部分。若所述壳体由至少两个侧壁拼接而成时，拼接处两侧的两侧壁存在重合的部分，以保证焊接面积，增加壳体的强度。

进一步的，沿所述第一端301向第二端302的方向，所述壳体4设置有多个褶皱结构45(可结合图2)，以释放换热过程中产生的热应力，并可增强壳体的强度。所述褶皱结构45沿所述扁平管3堆叠的方向延伸。

可选的，所述多个褶皱结构45大致均匀分布。当然，所述多个褶皱也可不均匀分布。

所述褶皱结构45可以向所述壳体的内侧凸起，以使褶皱结构45的端部抵接扁平管3的侧边，以利于扁平管的定位(可结合图2)。当然褶皱结构也可向壳体的外侧凸起。本申请对此不做限定。

当然，所述褶皱结构45的个数也可仅为一个。本申请对此不做限定，可根据具体应用环境进行设置。

当然，在一些实施例中，所述换热器也可不包括壳体，则流经扁平管的第一换热介质则与外界空气进行换热。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。