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低制冷剂充灌量微通道热交换器制造技术

技术编号:15186708 阅读:277 留言:0更新日期:2017-04-19 03:02
提供一种热交换器,其包括第一歧管、与所述第一歧管分开的第二歧管以及以间隔平行关系布置的多个热交换器管,所述多个热交换器管流体联接所述第一歧管和所述第二歧管。每个热交换管的第一端部部分地延伸到所述第一歧管的内部体积中,并且具有在其中形成的入口。分配器定位在所述第一歧管的所述内部体积内。所述分配器的至少一部分布置在形成在所述多个热交换管中的一个或多个的所述第一端部内的所述入口内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年8月19日提交的美国临时专利申请序列号62/039,154和2015年5月13日提交的美国临时专利申请序列号62/161,056的优先权,所述申请的全部内容以引用方式并入本文。背景本公开大体涉及热交换器,并且更具体地说,涉及在热泵应用中使用的微通道热交换器。一种类型的制冷剂系统是热泵。热泵可以用于对递送到要调节的环境中的空气进行加热,或者对递送到室内环境中的空气进行冷却且通常进行除湿。在基本的热泵中,压缩机对制冷剂进行压缩,并且通过制冷剂流动换向装置(通常是四通换向阀)将制冷剂递送到下游。如果热泵在冷却模式下操作,那么制冷剂流动换向装置最初将制冷剂输送到室外热交换器,或者如果热泵在加热模式下操作,那么制冷剂流动换向装置最初将制冷剂输送到室内热交换器。在冷却操作模式下,制冷剂从室外热交换器穿过膨胀装置,并且然后传到室内热交换器。在加热操作模式下,制冷剂从室内热交换器传到膨胀装置,并且然后传到室外热交换器。在任一种情况下,制冷剂通过制冷剂流动换向装置输送回到压缩机中。热泵可以利用单个双向膨胀装置或两个单独的膨胀装置。最近几年来,已经将许多兴趣和设计努力集中在热泵中的热交换器(室内和室外)的有效操作上。制冷剂系统热交换器的高效力直接转化为增强的系统效率和减少的寿命成本。热交换器技术的一个相对最新的进展是作为室内和室外热交换器的平行流动微通道或小通道热交换器的发展和应用。这些平行流动热交换器具备通常是非圆形的多个平行的传热管,制冷剂在这些传热管中以平行的方式分配和流动。热交换器管通常并入多个通道,并且取向成大致上垂直于入口歧管和出口歧管中的制冷剂流动方向,所述入口歧管和出口歧管与传热管连通。热传递增强翅片通常设置在热交换器管之间并且刚性附接到热交换器管。采用通常具有铝炉钎焊构造的平行流动热交换器的主要原因与这些热交换器的优异性能、高度紧凑性、结构刚性以及增强的耐腐蚀性有关。对低全球变暖潜能值的制冷剂的日益增长的使用引起与制冷剂充灌量减少有关的另一个挑战。当前的立法限制了制冷剂系统的充灌量,并且具体地说,限制了含有最多低全球变暖潜能值的制冷剂(分类为A2L物质)的热交换器的充灌量。微通道热交换器的内部体积小,并且因此存储的制冷剂充灌量比常规的圆管板翅式热交换器少。此外,微通道热交换器的歧管中所含的制冷剂充灌量是总热交换器充灌量的很大一部分,约为一半。因此,热交换器的制冷剂充灌量减少潜力受到限制。概述根据本公开的一个实施方案,提供一种热交换器,其包括第一歧管、与所述第一歧管分开的第二歧管以及以间隔平行关系布置的多个热交换器管,所述多个热交换器管流体联接所述第一歧管和所述第二歧管。每个热交换管的第一端部部分地延伸到所述第一歧管的内部体积中,并且具有在其中形成的入口。分配器定位在所述第一歧管的所述内部体积内。所述分配器的至少一部分布置在形成在所述多个热交换管中的一个或多个的所述第一端部中的所述入口内。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述第一歧管被配置来接收至少部分液态的制冷剂。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述第一歧管的高度小于所述第一歧管的宽度。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述第一歧管关于通过其延伸的水平面是非对称的。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,在所述第一端部中形成的所述入口与所述分配器的轮廓大体上互补。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述入口仅在所述热交换器管的宽度的一部分上方延伸。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述分配器具有增加的壁厚度以减小所述第一歧管的所述内部体积。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,其中所述分配器占据约20%与约60%之间的所述第一歧管的所述内部体积。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述分配器占据约30%与约50%之间的所述第一歧管的所述内部体积。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,多孔结构布置在所述歧管的所述内部体积内。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述分配器布置在所述多孔结构内。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述多孔结构具有约30%与约70%之间的孔隙度。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述多孔结构的孔隙度是不均匀的。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述多孔结构的孔隙度增加成具有局部流动阻力。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述多孔结构的孔隙度沿着所述第一歧管的长度均匀地变化。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在其他实施方案中,所述多孔结构包括多个空腔。每个空腔被配置来接收所述多个热交换器管中的一个的所述第一端部。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述第一歧管是入口歧管和中间歧管中的一个。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,间隔物定位成邻近所述分配器。所述间隔物被配置来设定所述分配器在所述第一歧管的所述内部体积内的位置。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述间隔物被配置来接触所述多个热交换器管中的至少一个。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述间隔物被配置来接触所述第一歧管内壁的一部分。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述间隔物在所述分配器的长度的一部分上方延伸。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述间隔物包括在所述分配器的长度的至少一部分上方延伸的多个突起。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述分配器还包括在其外表面内形成的凹槽。所述凹槽和所述第一歧管的内壁形成了第一歧管部分与第二歧管部分之间的流动通路。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述凹槽包括多个单独的凹槽。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述凹槽包括互连的凹槽。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述凹槽包括沿着所述分配器的圆周的螺旋图案。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述凹槽被配置成使得流动通过所述凹槽的流体不直接注入到所述多个热交换器管中的任一个中。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,赋予流动通过所述凹槽的流体的流动方向与所述多个热交换器管中的一个或多个不平行。除上述特征中的一个或多个之外,或者作为替代方案,在另外的实施方案中,所述凹槽包括多个凹槽。所述多个凹槽的总横截面流动面积小于所述第一歧管的横截面流动面积。除上述特征中的一个或多个之外,或者本文档来自技高网...
低制冷剂充灌量微通道热交换器

【技术保护点】
一种热交换器,其包括:第一歧管;与所述第一歧管分开的第二歧管;多个热交换器管,其以间隔平行关系布置并且流体联接所述第一歧管和所述第二歧管,所述多个热交换器管中的每一个的第一端部部分地延伸到所述第一歧管的内部体积中并且具有在其中形成的入口;以及分配器,其定位在所述第一歧管的所述内部体积内,所述分配器的至少一部分布置在形成在所述多个热交换管中的一个或多个的所述第一端部内的所述入口内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.19 US 62/039154;2015.05.13 US 62/1610561.一种热交换器,其包括:第一歧管;与所述第一歧管分开的第二歧管;多个热交换器管,其以间隔平行关系布置并且流体联接所述第一歧管和所述第二歧管,所述多个热交换器管中的每一个的第一端部部分地延伸到所述第一歧管的内部体积中并且具有在其中形成的入口;以及分配器,其定位在所述第一歧管的所述内部体积内,所述分配器的至少一部分布置在形成在所述多个热交换管中的一个或多个的所述第一端部内的所述入口内。2.根据权利要求1所述的热交换器,其中所述第一歧管被配置来接收至少部分液态的制冷剂。3.根据权利要求1或权利要求2所述的热交换器,其中所述第一歧管的高度小于所述第一歧管的宽度。4.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器,其中所述第一歧管关于通过其延伸的水平面是非对称的。5.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器,其中在所述第一端部内形成的所述入口与所述分配器的轮廓大体上互补。6.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器,其中所述入口仅在所述热交换器管的宽度的一部分上延伸。7.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器,其中所述分配器具有增加的壁厚度以减小所述第一歧管的所述内部体积。8.根据权利要求7所述的热交换器,其中所述分配器占据约20%与约60%之间的所述第一歧管的所述内部体积。9.根据权利要求8所述的热交换器,其中所述分配器占据约30%与约50%之间的所述第一歧管的所述内部体积。10.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器,其中多孔结构布置在所述歧管的所述内部体积内。11.根据权利要求10所述的热交换器,其中所述分配器布置在所述多孔结构内。12.根据权利要求10所述的热交换器,其中所述多孔结构具有约30%与约70%之间的孔隙度。13.根据权利要求12所述的热交换器,其中所述多孔结构的所述孔隙度是不均匀的。14.根据权利要求12所述的热交换器,其中所述多孔结构的所述孔隙度增加到具有局部流动阻力。15.根据权利要求12所...

【专利技术属性】
技术研发人员:MF塔拉斯TH西内尔K塞托A乔亚达BJ波普劳斯基
申请(专利权)人:开利公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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