[发明专利]改进冷凝物排放的多通道扁平管蒸发器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及制冷剂蒸气压缩系统热交换器，热交换器具 有在第一集管与第二集管之间延伸的多个平行的、扁平的热交换管，在这 些管子之间设置有热传递翅片，并且更具体地涉及，提供对聚集在这些扁 平管和翅片的外表面上的冷凝物的改进排放。

背景技术

制冷剂蒸气压缩系统是本领域公知的。采用制冷剂蒸气压缩循 环的空气调节和热泵通常用于冷却或冷却/加热供应给住所、办公楼、医 院、学校、餐馆或其他设施内的气候受控的舒适区的空气。制冷剂蒸气压 缩系统通常也用于冷却空气或其他辅助介质，例如水或乙二醇溶液，从而 为超级市场、便利商店、杂货店、自助餐厅、饭店和其他饮食服务设施中 的陈列柜、瓶装饮料冷却器或其他类似设备内的食品和饮料制品提供冷藏 环境。

通常，这些制冷剂蒸气压缩系统包括串联连接成制冷剂流连通 的压缩机、冷凝器、膨胀装置以及蒸发器。上述基础的制冷剂蒸气压缩系 统部件通过闭合的制冷剂回路中的制冷剂管路而互相连接并且根据所采 用的蒸气压缩循环进行布置。膨胀装置，通常为膨胀阀或固定孔计量装置， 例如节流孔或毛细管，布置在制冷剂管路中，该膨胀装置在制冷剂回路中 所处的位置相对于制冷剂流在蒸发器的上游和在冷凝器的下游。膨胀装置 操作使流过连接冷凝器和蒸发器的制冷剂管路的液态制冷剂膨胀成更低 的压力和温度。制冷剂蒸气压缩系统可以充有各种制冷剂，包括，例如， R-12、R-22、R-134a、R-404A、R-410A、R-407C、R717、R744或其他可 压缩流体。

在有些制冷剂蒸气压缩系统中，蒸发器是平行管式热交换器， 平行管式热交换器具有多个扁平的、典型为矩形或椭圆形横截面的多通道 管子，这些管子在大体竖向延伸的第一集管或歧管与大体竖向延伸的第二 集管或歧管之间以平行且间隔开的关系沿纵向延伸，该第一、第二集管或 歧管中的一个用作进口集管/歧管。进口集管从制冷剂回路接收制冷剂流 并且在穿过热交换器的多个平行流动通路之中分配该制冷剂流。另一集管 用来在制冷剂流离开各自流动通路时收集制冷剂流，并且将收集到的制冷 剂流引导回制冷剂管路以返回到单程热交换器的压缩机中(在这种情况 中，该集管用作出口集管/歧管)，或是返回到多程热交换器的下游平行 热交换器管组中。在后一种情况中，这个集管是中间歧管或歧管室，并且 用作平行热传递管的下一个下游进口集管组。

每个多通道管通常具有多个以平行的关系在管子的整个长度上 沿纵向延伸的流动通道，每个通道都提供了较小流动面积的制冷剂流动通 路。因此，具有以平行的关系在热交换器的进口集管与出口集管之间延伸 的多通道管的热交换器会具有相对大数量的小流动面积制冷剂流动通路， 这些流动通路在这两个集管之间延伸。有时，这种多通道热交换器结构也 被称为微通道或小通道热交换器。通常，对于蒸发器应用，热交换器一般 包括位于热传递管之间的热传递翅片，用于得到热传递增强、结构刚度和 热交换器设计紧凑性。在炉内钎焊操作期间，这些热传递管和翅片永久地 相互附接(也附接在歧管上)。这些翅片可以具有扁平、波纹、波形或百 叶窗式设计，并且通常形成三角形、矩形、非对称或梯形气流通道。

当热交换器用作制冷剂蒸气压缩系统中的蒸发器时，流过蒸发 器并从热交换器的制冷剂输送管和关联翅片的外表面上经过的空气中的 水分从空气中冷凝出来并且聚集在那些管子和翅片的外表面上。一般来 说，由于圆形管的柱形外表面以及竖直延伸的板翅片的原因，冷凝物从具 有圆形热传递管和板翅片的制冷剂蒸气压缩系统蒸发器中自然地排放很 好。对于具有布置成竖向定向在一对水平设置的集管之间延伸的扁平管和 蛇形翅片的蒸发器热交换器，例如美国专利5,826,649中公开的热泵蒸发 器/冷凝器热交换器，沉积在热传递管和关联热传递翅片上的冷凝物在重 力影响下本能地沿着竖向延伸的管子排放。排放的冷凝物通常聚集在设置 在热交换器下方的排水盘中。