[發(fā)明專利]集成多回路微通道換熱器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980127426.0
• 申請(qǐng)日: 2009-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN102099651A
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·F·塔拉斯;A·利夫森;A·C·柯克伍德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 開利公司
• 主分類號(hào): F28F9/013
• 分類號(hào): F28F9/013;F28F9/02;F28F1/32
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝

相關(guān)申請(qǐng)

本申請(qǐng)要求2008年7月15日申請(qǐng)的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/080780的優(yōu)先權(quán)。

背景技術(shù)

近年來，已有許多關(guān)注和設(shè)計(jì)嘗試集中在制冷劑系統(tǒng)的換熱器（特別是冷凝器、氣體冷卻器及蒸發(fā)器）的高效運(yùn)轉(zhuǎn)上。換熱器技術(shù)中的一個(gè)相對(duì)近期的進(jìn)步是研發(fā)和應(yīng)用平行流，或所謂微通道或小通道換熱器（遍及本文中，這兩個(gè)術(shù)語將可互換地使用）作為冷凝器、氣體冷卻器及蒸發(fā)器。

這些換熱器設(shè)置有多個(gè)平行換熱管道，通常是非圓形的，制冷劑分布在其中并以平行的方式流動(dòng)。換熱管道的取向大致基本垂直于與換熱管道流體連通的入口、中間和出口歧管中的制冷劑流動(dòng)方向。換熱管道通常具有多通道構(gòu)造，制冷劑以平行方式分布在這些多通道內(nèi)。傳熱翅片可夾置并剛性附接到換熱管道。采用這種通常具有鋁爐銅焊構(gòu)造的平行流換熱器的主要原因涉及其卓越的性能、高度緊湊性、結(jié)構(gòu)剛性、低重量、低制冷劑裝量及改善的抗腐蝕性。

有時(shí)，可能需要在制冷劑系統(tǒng)中在單個(gè)換熱器芯和構(gòu)造中具有多個(gè)不同的制冷劑回路。作為一個(gè)例子，可設(shè)置具有兩個(gè)完全分開的具有分離的壓縮機(jī)和換熱器等的制冷劑獨(dú)立回路的雙回路制冷劑系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)容量控制并提高效率。在其它應(yīng)用中，可能需要使整個(gè)制冷劑流只通過換熱器的一部分，同時(shí)利用整個(gè)換熱器正面區(qū)域。另外，可能需要采用通過換熱器芯的單制冷劑回路的多個(gè)獨(dú)立的制冷劑路線，以提高換熱器有效性。

迄今為止，至少在采用微通道換熱器時(shí)，利用換熱器整個(gè)正面或剖面區(qū)域的多個(gè)不同制冷劑回路的這種措施需要不同的換熱器。更傳統(tǒng)的換熱器，例如圓管和板翅換熱器，可被形成為利用換熱器整個(gè)正面區(qū)域的多回路纏繞構(gòu)造，但是，微通道換熱器不容易被制成包括這種多回路構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容

一種微通道換熱器包括通向多個(gè)分離的微通道管簇（bank）內(nèi)的兩個(gè)分離的歧管。在實(shí)施例中，分離的管簇沿第一方向相互平行地延伸通過換熱區(qū)域的一個(gè)維度。來自至少兩個(gè)歧管的簇沿垂直于第一方向的第二方向散布。

本發(fā)明的這些和其它特征可從以下說明和附圖中得到最佳理解，以下是簡(jiǎn)要說明。

附圖說明

圖1A是本發(fā)明換熱器的3D視圖。

圖1B示出可采用本發(fā)明換熱器的第一示意圖。

圖1C示出可采用本發(fā)明換熱器的第二示意圖。

圖2示出圖1A換熱器的放大的歧管剖面。

圖3是圖2的端視圖。

圖4A示出本發(fā)明換熱器的歧管剖面的細(xì)節(jié)。

圖4B示出本發(fā)明換熱器的備選特征。

圖5是換熱管道的剖視圖。

圖6A示出本發(fā)明換熱器的另一實(shí)施例的3D視圖。

圖6B是圖6A實(shí)施例的端視圖。

圖6C示出圖6A換熱器的放大的歧管剖面。

圖7A示出本發(fā)明換熱器的另一實(shí)施例的3D視圖。

圖7B是圖7A實(shí)施例的端視圖。

圖7C示出圖7A換熱器的放大的歧管剖面。

具體實(shí)施方式

圖1示出具有換熱器正面或剖面表面區(qū)域21的微通道換熱器20。入口管24將制冷劑供應(yīng)到第一入口歧管22，入口管28將制冷劑供應(yīng)到第二入口歧管26。兩個(gè)入口管24和28可連接到完全分離的獨(dú)立的制冷劑回路，或可連接到單個(gè)制冷劑回路的共同的制冷劑源。出口歧管30和32通向出口管29和31，將制冷劑向下游分別傳輸?shù)姜?dú)立的多個(gè)制冷劑回路或傳輸?shù)絾蝹€(gè)制冷劑回路。盡管在全文中以制冷劑和制冷劑系統(tǒng)為參照，但是，任何合適的傳熱流體（例如水、乙二醇、丙二醇或油）以及相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)都可被代替使用。另外，盡管本發(fā)明的微通道換熱器示意性地示出為單通程（pass）構(gòu)造（見例如圖1A），但也可通過類似的方式實(shí)施任意數(shù)量的通程，并且所有這種多通程微通道換熱器（見圖4B）都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

當(dāng)入口管24和28及出口管29和31將制冷劑傳輸?shù)街评鋭┫到y(tǒng)的分離的獨(dú)立制冷劑回路時(shí)，由于在與換熱外表面上流動(dòng)的空氣的傳熱相互作用中利用了整個(gè)前表面區(qū)域21，同時(shí)只運(yùn)行其中一個(gè)制冷劑回路，從而在部分負(fù)載運(yùn)行時(shí)實(shí)現(xiàn)了容量控制和效率提高。當(dāng)入口管24和28及出口管29和31將制冷劑傳輸?shù)街评鋭┫到y(tǒng)的單個(gè)制冷劑回路時(shí)，在一定條件下，可能需要使制冷劑只流動(dòng)通過換熱器20的一部分，同時(shí)為了性能更好仍利用整個(gè)換熱前區(qū)域21。這種條件可因?yàn)槔珙^壓控制或保持使油在整個(gè)制冷劑系統(tǒng)中正確循環(huán)并回到壓縮機(jī)中的最小制冷劑速度這樣的目的而產(chǎn)生。另外，可能需要采用通過換熱器芯的單個(gè)制冷劑回路的多個(gè)獨(dú)立制冷劑路線，以改善制冷劑分布和換熱器有效性。如已知的，制冷劑分布對(duì)于兩相制冷劑流（例如進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流）尤其重要。