[发明专利]换热器

说明书

发明背景

本文公开的主题涉及换热器。更具体地说，本公开的主题涉及换热器的管及翅片构造。

微通道换热器多年来已代表了例如用于汽车和采暖、通风及空调（HVAC）应用的换热器的典型结构。由于这些换热器与其它换热器结构相比时更具结构紧凑、成本相对低及制冷剂加注量降低的原因，因此这些换热器在住宅甚至航空航天HVAC产品中的应用越来越广。

在微通道换热器中，液体或两相制冷剂流过挤压管内部的小口。空气流过布置在管间的折叠翅片。由于此结构的高表面密度及典型管的平面形状，所以这些换热器更易于保持潮湿和冷凝且随后产生积霜问题。当管水平设置时，这特别有问题。水聚集在管的水平表面上，从而导致较高的流动和传热阻抗以及管表面的腐蚀和斑点。

如图1所示，一些换热器如此构造以使管基本上整合到翅片上。换热器10具有整合的管-翅片结构，其中多个管12设置有在多个管12的相邻管12之间延伸并在这个结构中用作翅片的多个腹板14。所述构造通常形成为如图2所示。两个半部16单独形成，每个半部16包括管12的至少一部分和腹板14的一部分。所述两半部16一般通过硬焊或焊接固定在一起。在形成换热器10的替代方法中，整合的管12和腹板14结构挤压成一个单元。这两种方法要求管12和腹板14是由同一种材料形成。这便经常导致腐蚀问题，以致制冷剂流体从管12中漏出。此外，在两半部16之间必须保持流体密封以防止流体从管12中漏出。

发明概要

根据本发明的一个方面，换热器包括多个管，其运输穿过所述多个管的第一流体流并基本上与穿过所述换热器的第二流体流的方向横向设置，且以基本上沿着与所述第二流体流方向成角度的方向延伸的多个管排设置。所述换热器还包括网板，其具有多个腹板和设置于所述多个腹板的腹板之间的多个管槽。多个管中的每一个管固定在所述多个管槽的一个管槽上。

根据本发明的另一方面，一种形成换热器的方法包括：形成具有多个腹板和位于所述多个腹板的腹板之间的多个管槽的网板。形成并构造多个管以运输穿过所述多个管的第一流体流。所述多个管插入所述多个管槽中并与穿过所述换热器的第二流体流基本上横向设置。

根据本发明的另一方面，所述多个腹板的形成与所述多个管的形成分开使材料的选择变为可行，以致多个腹板材料的厚度与所述多个管材料的厚度可被设计成不同厚度。

这些及其它优势和特征将从以下结合附图的描述中变得更加显而易见。

附图简述

在说明书开始的权利要求书中特别指出并明确要求被认为是本发明的主题。本发明的上述和其它特征和优势从以下结合附图进行的详细描述中变得显而易见，其中：

图1是整合的管和翅片换热器结构的示例图；

图2是整合的管和翅片换热器结构的分解图；

图3是换热器结构的实施方案的示意图；

图4是换热器结构的实施方案的分解图；

图5是换热器的实施方案的组装图；

图6是换热器结构的另一实施方案；

图7是换热器的实施方案的透视图；

图8是换热器的头部的实施方案的剖视图；

图9是通过换热器的制冷剂流型的示意图；和

图10是通过换热器的另一制冷剂流型的另一示意图。

具体实施方式部分通过参照附图举例的方式阐述了本发明的实施方案以及优势和特征。

具体实施方式

图3示出换热器20的结构。在一些实施方案中，换热器20是一种微通道换热器（MCHX）。换热器20包括设置有多个腹板24的多个管22，多个腹板24在多个管22的相邻管22之间延伸并在这个换热器20中用作翅片。例如液体或两相制冷剂的第一流体流26流过多个管22。虽然本申请中通篇使用术语“第一流体流”，但是应理解，任何选定液体、气体或两相流体可为热传递的目的而流过多个管22。在一些实施方案中，多个管22设置成排28。例如气流的第二流体流30流动穿过多个管22和多个腹板24，使得热能通过管22和腹板24结构在第二流体流30与第一流体流26之间传递。在一些实施方案中，气流30的方向基本上垂直于制冷剂流26。

现参照图4，换热器20的管22与腹板24分开形成。网板32通过印花、挤压或其它适宜方法形成为单片。网板32包括多个腹板24，其中管槽34位于相邻腹板24之间。这样配置管槽34使得管22可插入每一个管槽34中，结果得到图5所示换热器20。管22可以通过例如硬焊或粘合剂的任何适宜方法固定在管槽34中。