[發明專利]熱交換器

在審

• 申請號: 202110670015.9
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN113983833A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 斯科特·愛德華·肯特
• 申請（專利權）人: 馬勒國際有限公司
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F9/22
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 邰鳳珠;劉繼富

一種熱交換器(1)，其包括用于接收流體的流體收集器(2)、用于分配流體的多相分配器(3)、第一流動路徑(4)和多個多導管式管(6)，每個多導管式管(6)均具有導管縱向軸線(7)，并且每個多導管式管通過形成孔口(8、9)而通入到多相分配器(3)和流體收集器(2)中。第二流動路徑(5)分別通過多導管式管(6)、流體收集器(2)和多相分配器(3)，其中，多導管式管(6)延伸通過用于第一流體的第一流動路徑(4)，使得第一流體能夠圍繞多導管式管(6)流動并且第二流體能夠流過多導管式管。

技術領域

本發明涉及一種用于將第一流體耦合到第二流體以便以流體分離的方式傳遞熱量的熱交換器，其包括用于接收流體的流體收集器，包括用于分配流體的多相分配器，包括用于第一流體的第一流動路徑，并且包括多個多導管式管，所述多導管式管彼此平行地對齊并且每個都具有導管縱向軸線。各個多導管式管通過形成分配器孔口而通入多相分配器中并通過形成收集器孔口而通入流體收集器中。由此，用于第二流體的第二流動路徑分別延伸通過多導管式管、流體收集器和多相分配器，其中，多導管式管延伸通過用于第一流體的第一流動路徑，分別地使得第一流體能夠圍繞多導管式管流動，并且第二流體能夠流過多導管式管。

背景技術

這種類型的熱交換器早已為人所知并且用于分別在第一流體和第二流體之間交換或傳遞熱能的目的。它們可用于例如空調系統或冷卻單元，優選用于大容量空調系統或大容量冷卻單元。

盡管進行了大量的開發努力，但已知的熱交換器在熱交換器的多導管式管區域中存在結冰問題，這會影響第一流體和第二流體之間的熱交換。通常可以操作熱交換器以作為加熱操作的一部分進行加熱或作為冷卻操作的一部分進行冷卻。例如，在加熱操作期間，在第一流體圍繞其流動的多導管式管處以及在多導管式管與多相分配器之間的區域處或該區域中形成熱和流動相關的冷凝物。源自第一流體的冷凝物(例如水)沉積在例如多導管式管的外側上。冷凝物由于重力而沿著多導管式管向下流動，在那里它限制或阻礙用于第一流體的第一流動路徑，使得就質量流量或體積流量而言，較少的第一流體能夠沿著第一流動路徑流過熱交換器。例如，第一流體的流速降低。然而，如已經認識到的，第一流體的質量流量或體積流量或流速的降低需要降低多導管式管區域中的溫度，其中，在多導管處的冷凝物逐漸凍結。這導致熱交換器結冰不斷增加，最終導致全部結冰。由此，熱交換器的能量效率降低，盡管出于環境原因已經希望采用更節能的技術解決方案。

發明內容

本發明的基本思想在于，與先前已知的熱交換器相比，基本上在相反的安裝位置中使用熱交換器的流體收集器和多相分配器。

為此目的，規定用于將第一流體耦合到第二流體以傳遞熱量并且是流體分離方式來傳遞熱量的熱交換器配備有至少一個流體收集器，優選地具有中空的內部，以用于收集即用于接收流體，并且配備有至少一個多相分配器，優選具有中空內部，以用于分配流體，例如以噴嘴狀方式分配流體。流體收集器可以適用于分配流體，而多相分配器適用于收集流體。在任何情況下，熱交換器具有或限定用于第一流體(例如空氣或環境空氣)的第一流動路徑。熱交換器還具有多個多導管式管，每個多導管式管具有導管縱向軸線，并且彼此平行或成角度地對齊，并且每個多導管式管通過形成分配器孔口而通入到多相分配器中，并通過形成收集器孔口而通入到收集器中。多導管式管有利地具有沿導管縱向軸線始終恒定的流動橫截面，以允許沿導管縱向軸線的完全流通。多導管式管有利地由促進熱能從第一流體傳遞到第二流體或從第二流體傳遞到第一流體的材料制成，例如導熱塑料或導熱金屬材料。總體上，多導管式管、流體收集器和多相分配器彼此固定。能夠想到，多導管式管被釬焊或焊接到多相分配器和流體收集器。用于第二流體的第二流動路徑還可以引導通過多導管式管、流體收集器和多相分配器。第二流體能夠是例如冷卻劑流體，優選地為水或乙二醇。多導管式管還延伸通過用于第一流體的第一流動路徑。這具有有利的效果，即分別地，第一流體能夠例如以垂直方式圍繞多導管式管流動，而第二流體能夠例如以密封方式流過多導管式管。這實現了熱交換器的以下功能，即將第一流體與第二流體的流體分離地耦合，并且熱能從第一流體傳遞到第二流體，或熱能從第二流體傳遞到第一流體。