[发明专利]飞机应用中的热交换器

说明书

发明背景

本申请涉及一种具有微通道管道的热交换器。

热交换器是已知的且用于许多应用中。需要许多热交换器的一种应用是飞机。

用于飞机应用的一种已知的热交换器包括两个冷却回路。第一冷却回路包含热流体，其源于电力电子组件以用于冷却组件。第二冷却回路包含热流体，其源于电力电子组件以用于冷却组件。第三回路采用冷空气源，诸如排到舱外的卫生间/厨房排气。

热交换器可由被称为“微通道”的多个非常小的通道（其为第一回路流体移动相对端部之间的流体）形成。从第三回路供应的空气经过微通道管道。

发明概要

在一个示例性实施方案中，一种热交换器包括歧管，其用于容纳要冷却的流体并将要冷却的流体返回到要冷却的系统。歧管与多个微通道管道中的通道连通。流体可通过入口进入歧管并轴向穿过第一层微通道管道。当流体到达歧管时，其被轴向返回通过第二层微通道管道到歧管的下一个通路，并最终与出口连通。每层包括多个微通道管道，其包括在相对的歧管之间限定的轴向长度。微通道管道包括多个大致矩形流动通道。大致矩形流动通道彼此相邻对准以限定横向尺寸。大致矩形通道的第一横向宽度被限定，其中轴向长度与第一横向宽度的比例介于201.3和215.3之间。还公开了一种飞机系统。

通过下面的附图和说明书可以更好地理解这些和其它特征。

附图简述

图1A示意地示出热交换器。

图1B示出热交换器的图。

图1C示意地示出热交换器的一部分。

图2是热交换器的分解图。

图3示出热交换器管道。

具体实施方式

热交换器20被结合到飞机中，并具有第一流体回路，所述第一流体回路具有出口24，其将冷却流体传输到电力电子组件21并容纳已经在入口26处冷却了电力电子组件的流体。冷却流体在电力电子组件21中来回循环并在热交换器20之间冷却。

第二电力电子组件23容纳来自热交换器20中的出口28的冷却流体，且冷却流体通过入口30返回到热交换器20。冲压空气风扇19从热交换器20上方的第三回路驱动冷却空气以冷却热交换器20内的两个回路中的流体。冲压空气风扇19可从洗手间或厨房17抽取冷却空气。该空气然后被传输到飞机外。虽然风扇19被示出位于热交换器20的下游，但是它也可以位于上游。

图1B示出与热交换器20的核芯相关联的入口26、出口24、入口30和出口28。通过两个回路循环的冷却液体可是合适的流体。在一个组件中，可使用丙二醇和水的60/40混合物。

图1C示意地示出热交换器20具有核芯，其包括在一个轴向端部处的歧管32和歧管130之间延伸的多个微通道管道34。流体从入口26轴向向下流到（如图1C所示）歧管32，且然后返回通过另一微通道管道34到歧管130并到出口24外部。

微通道管道34延伸了轴向长度d₁。在一个实施方案中，轴向长度d₁是9.0英寸（22.9厘米）。在所公开的实施方案中，有四个微通道管道34，其沿热交换器的宽度间隔开、通过微通道管道34与流动方向垂直地限定。

如图2所示，热交换器20包括歧管32，其具有隔板分割器42，其用以在两个通道之间分割以冷却电力电子组件21和23。歧管32内的流体通道引导流体，如可从图1C中理解的。如图所示，核芯134包括多组（四个）微通道管道34。多组（四个）微通道管道可被称为一层。在一个实施方案中，在每个流体回路中有十四层。端板40被定位在核芯134的每个端部。所有提及的组件通常由铝形成且都钎焊在一起以形成最终的热交换器20。

如图3所示，微通道管道34包括多个通道52（其是大致矩形），和端部通道53（其具有弯曲外横向壁50）。应理解，通道52不一定是真正的矩形，而仅仅比端部通道53更接近矩形形状。每个通道52的横向宽度由d₂限定。在一个实施方案中，d₂是.0433英寸（.109982厘米）。在一个实施方案中，相同实施方案中的壁厚度d₃是.010英寸（.0254厘米）。壁厚度被限定在大致矩形通道52的外表面和外壁200之间。

在一个实施方案中，微通道管道34的高度d₅是.082英寸（.20828厘米）。高度被限定为垂直于横向尺寸。在相同实施方案中，整体横向长度d₄是1.00英寸（2.54厘米）。在一个实施方案中，具有十六个矩形通道52且然后有具有弯曲横向外壁50的两个外通道53。