[發明專利]帶有排放冷凝物的斜肋的熱風空調、換熱器、建筑和方法

無效

• 申請號: 200910246860.2
• 申請日: 2009-09-21
• 公開（公告）號: CN101738010A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 艾倫·J·賴費爾;拉塞爾·W·赫夫肯
• 申請（專利權）人: 諾戴恩有限公司
• 主分類號: F25B39/00
• 分類號: F25B39/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王冉

相關的專利申請

本非臨時性的發明專利申請要求并引用結合以下美國臨時專利申請的優先權：申請序列號為61/098,523，申請日為2008年9月19日，名稱為帶有用于排放冷凝物的傾斜肋片的熱風空調(HVAC)裝置、熱交換器和方法；申請序列號為61/174,369，申請日為2009年4月30日，名稱為帶有用于改善氣流的傾斜肋片的熱風空調裝置、熱交換器和方法。它們都有著同樣的兩個發明人：Allan?J.Reifel和Russell?W.Hoeffken。

技術領域

本發明涉及空調裝置、熱泵和熱交換器，其包括有用于建筑物的空調裝置和熱泵中的的熱交換器，以及熱交換器、空調裝置和熱泵的制造方法，和含有上述設備的建筑物。

背景技術

熱交換器已在一段時間內應用于將熱量從較熱的流體傳遞給較冷的流體，其包括有對供給人居空間的空氣進行冷卻、加熱(或兩者兼有)的空調裝置和熱風空調裝置，所述的人居空間可以是建筑物、車輛或類似物之內。在空調裝置和熱泵中，熱交換器已經被用作蒸發器和冷凝器，例如，在制冷劑和空氣之間傳遞熱量。在許多熱交換器中，聯箱管被用作工作流體的管道，該工作流體可以是一種液體、氣體或是由它們組合而成的制冷劑。較小的管子延伸于聯箱管之間，這些較小的管子被固定在這些較小的管子外部的肋片上，例如用于增強與空氣之間的熱傳遞。

現有技術中，微通道熱交換器特別應用于不需要考慮來自于空氣中的凝結水和熱交換器的結冰的情況。微通道熱交換器通常在延伸于聯箱管之間的較小的管子內部帶有多個小的毗鄰的通道，并且將肋片固定在這些“多管”上，例如，可以固定在這些多管之間。舉例來說，微通道熱交換器作為冷凝器已經成功地應用于非熱泵式的空調裝置。進一步地，微通道熱交換器應用于不需要考慮凝結的情況時是效率高的和具有成本高效的。

由于與傳統的管肋式盤管相比具有優異的性能和成本效益，微通道盤管設計日益應用于例如住宅和商業空調冷凝器盤管。然而迄今，微通道盤管設計只成功地應用于不需要處理冷凝水的空調冷凝器盤管。微通道盤管不能有效地排放冷凝物使它們不能應用于蒸發器盤管和在制熱方式運行中作為蒸發器使用的熱泵的冷凝器盤管。

在現有技術的應用于空調系統的微通道熱交換器中，其聯箱管通常在該裝置中熱交換器的側面呈豎直方向布置，其多管呈水平方向布置。在那些制冷劑溫度高于空氣且空氣中濕氣的凝結不需要被考慮的地方，這種結構的冷凝器工作良好。但是在過去，微通道熱交換器不太適合作為蒸發器使用，因為蒸發器上形成的冷凝水趨向于保留在肋片、多管或這兩者之上。至少在某些情況下，這一冷凝作用可能會結冰，阻塞氣流通道。結果，盡管存在不利因素，除微通道熱交換器之外的其他類型的熱交換器被用作空調裝置中的蒸發器和在熱泵的任一種運行方式(即加熱或制冷)中起蒸發器作用的熱交換器。

在典型的微通道盤管的構造中，肋片是通過將條狀材料被折疊成手風琴狀而形成的，并且以與該通道呈直角的方式而鋼焊于微通道之間，與微通道之中通道排平行。這些肋片將熱量傳遞給，或者接受熱量于以直角方向流向微通道的氣流。雖然微通道熱交換器作為干盤管時性能良好，但是當潮濕時由于它們傾向于將凝結物“保持”在原地因而不利于凝結物的排放。在熱泵中這個問題會惡化，熱泵需要定期除霜和排水以防止結冰。

對于微通道熱交換器存在以下需求、潛在的利益或改進：例如，它們適合在熱風空調系統或裝置中作為蒸發器使用。進一步，對于微通道熱交換器存在以下需求、潛在的利益或改進：舉例來說，它們能夠更有效地清除冷凝、防止結冰或者兩者兼有之。對于微通道熱交換器存在以下需求、潛在的利益或改進：舉例來說，它們要便宜、容易制造、容易安裝、使用可靠、壽命長或者上述優點的組合。此外，對于帶有能夠作為蒸發器使用的微通道熱交換器的空調裝置和熱泵存在以下需求、潛在的利益或改進：不僅建筑物內要裝有這些裝置，還要求這些裝置能夠以一種改進的方式來排放冷凝水。進一步，還存在有該微通道熱交換器的制造方法和在熱風空調裝置中將微通道熱交換器作為蒸發器使用的需求、潛在的利益或改進要求。

此外，熱交換器應用于和適用于當接近或離開熱交換器的主氣流方向不與熱交換器中肋片相平行時的地方，或者接近或離開熱交換器的主氣流方向不與貫通多管的通道行列相垂直的地方。例如暖通空調的應用中，肋片與熱交換器垂直，但熱交換器不與接近或離開熱交換器的主氣流方向垂直。