[發明專利]螺旋扁平管式換熱器

無效

• 申請號: 200680055382.1
• 申請日: 2006-05-23
• 公開（公告）號: CN101490494A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: M·格拉邦
• 申請（專利權）人: 開利公司
• 主分類號: F28D7/14
• 分類號: F28D7/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 譚佐晞;劉華聯

【技術領域】

本發明一般涉及換熱器。特別地，本發明涉及逆流換熱器，其具有配置成同心螺旋的扁平管。該扁平管可包含內部的微管道。

【背景技術】

適用于氣體和液體的逆流換熱器是習知的，且通常包括入口和出口以供兩個或兩個以上的流體各自通過。在換熱器內，流體一般不混合且遵從不同的流徑。逆流換熱器中最常見的類型包括平板式，管中管和殼管式換熱器。殼管式換熱器通常在較大的壓力容器或外殼內有一組小管。熱量在流動于小管內的流體和流動于外殼內的另一流體之間轉移。

在平板式換熱器中，熱量在沿一組平行板間形成的不同流徑以相反方向流動的兩個流體之間轉移。平板通常是由不銹鋼制成并可能含有山形通道以提高傳熱效率。平板可能會在其接合處用橡膠墊片或釬焊工藝密封。平板的大表面面積相比殼管式設計提供了更高的傳熱效率。

平板式換熱器通常比殼管式換熱器更輕且結構更緊密。然而，為達到更高的傳熱效率，流經平板式換熱器的流體必須有足夠的時間接觸平板，這意味著平板必須有一定的長度。對于制冷機的應用，(使壁一側制冷劑蒸發且壁的另一側水冷卻)平板式換熱器必須垂直安裝以幫助制冷劑分布于各相鄰平板。這種結構導致高度與底座的比例相對較大。這樣的高度與底座比例限制了平板式換熱器的應用。通常用于平板式換熱器的不銹鋼也相對較重，且具有相對較高的熱阻和較低的傳熱系數，這些同樣也限制了它的性能。

微管道管也為人們所熟知，且已經常應用于汽車的換熱器。不過，這一技術已被主要用于氣液式換熱器。

因此，需要提供一種換熱器，其把微管道扁平管技術運用到液液或液體兩相制冷劑的換熱器，同時通過提供一種結構緊密，靈活且高效的換熱器設計來克服殼管式和平板式換熱器固有的局限。

【發明內容】

在本發明的一個優選實施例中，一種螺旋扁平管式換熱器包括第一扁平管和與所述第一扁平管熱耦合的第二扁平管。所述第一扁平管形成第一螺旋且所述第二扁平管形成第二螺旋，所述第一和第二螺旋基本是同心的。第一流體按第一流向流經所述第一螺旋，第二流體按第二流向流經所述第二螺旋。所述扁平管最好包含微管道且最好由鋁制成。

在本發明的另一個優選實施例中，換熱器具有若干單元。每個所述單元包括至少兩個集合器和若干微管道扁平管。所述微管道扁平管垂直設置于所述集合器之間以致所述每個微管道扁平管的縱軸與其它微管道扁平管的縱軸基本共線。所述若干單元相互圍繞形成螺旋構造以致所述若干微管道扁平管相互熱接觸。

本發明還提供一種制造螺旋扁平管式換熱器的方法。所述方法包括提供第一單元，所述第一單元具有第一入口集合器和通過第一扁平管與所述第一入口集合器相連的第一出口集合器；及提供第二單元，所述第二單元具有第二入口集合器和通過第二扁平管與所述第二入口集合器相連的第二出口集合器。然后將所述第一單元置于所述第二單元附近，其中所述第一入口集合器靠近所述第二出口集合器且所述第一出口集合器靠近所述第二入口集合器。再將所述第一出口集合器和第二入口集合器一起按同一方向轉動，同時將所述第一入口集合器和第二出口集合器保持在一個固定位置以使所述第一扁平管和第二扁平管形變形成兩個基本同心的螺旋。

因此，本發明提供了一種極為有效的逆流換熱器，該換熱器在物理尺寸方面及理想傳熱性能的控制方面提供更大的靈活性。這些特點將使本發明適于各種各樣的應用。本發明的這些以及其它特點將從下列圖示，詳細說明和權利要求中得到認識和理解。

【附圖說明】

圖1是本發明螺旋扁平管式換熱器的頂視圖；

圖2是圖1中所述換熱器的一個單元的頂視圖；

圖3是圖2中所述單元的正視圖；

圖4是圖3中所述換熱器單元沿IV-IV線的剖視圖；

圖5是圖1至圖4中所述換熱器的扁平管的剖視圖；

圖6至圖8說明一種制備圖1所述換熱器的方法。

【具體實施例】

請參考圖示，特別是圖1，下面將要說明螺旋扁平管式換熱器的實施例。

換熱器100包括第一管102和第二管104。第一管102熱耦合于第二管102，且管配置形成交互螺旋，螺旋最好大致是同心的。大致同心意味著由第一管102形成的第一螺旋106和由第二管104形成的第二螺旋108享有共同中心區域110。就本公開而言，術語螺旋指圍繞于一個固定的中心區域且與區域的距離不斷增加的對象。第一工作流體112流經第一管102且第二工作流體114流經第二管104。