螺旋扁平管式换热器制造技术

螺旋扁平管式换热器包括第一扁平管和与所述第一扁平管热耦合的第二扁平管，所述第一扁平管和第二扁平管形成基本同心的螺旋。第一流体按第一流向流经第一扁平管，且第二流体按第二流向流经第二扁平管。所述扁平管最好包含微管道以提高传热效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】螺旋扁平管式换热器
本专利技术一般涉及换热器。特别地，本专利技术涉及逆流换热器，其具有配置成同心螺旋的扁平管。该扁平管可包含内部的樣i管道。
技术介绍
适用于气体和液体的逆流换热器是习知的，且通常包括入口和出口以供 两个或两个以上的流体各自通过。在换热器内，流体一般不混合且遵从不同 的流径。逆流换热器中最常见的类型包括平板式，管中管和壳管式换热器。 壳管式换热器通常在较大的压力容器或外壳内有一组小管。热量在流动于小 管内的流体和流动于外壳内的另 一流体之间转移。在平板式换热器中，热量在沿 一 组平行板间形成的不同流径以相反方向 流动的两个流体之间转移。平板通常是由不锈钢制成并可能含有山形通道以 提高传热效率。平板可能会在其接合处用橡胶垫片或钎焊工艺密封。平板的 大表面面积相比壳管式设计提供了更高的传热效率。平板式换热器通常比壳管式换热器更轻且结构更紧密。然而，为达到更 高的传热效率，流经平板式换热器的流体必须有足够的时间接触平板，这意 味着平板必须有一定的长度。对于制冷机的应用，(使壁一侧制冷剂蒸发且壁 的另一侧水冷却)平板式换热器必须垂直安装以帮助制冷剂分布于各相邻平 板。这种结构导致高度与底座的比例相对较大。这样的高度与底座比例限制 了平板式换热器的应用。通常用于平板式换热器的不锈钢也相对较重，且具 有相对较高的热阻和较低的传热系数，这些同样也限制了它的性能。微管道管也为人们所熟知，且已经常应用于汽车的换热器。不过，这一 技术已被主要用于气液式换热器。因此，需要提供一种换热器，其把微管道扁平管技术运用到液液或液体5两相制冷剂的换热器，同时通过提供一种结构紧密，灵活且高效的换热器设 计来克服壳管式和平板式换热器固有的局限。
技术实现思路
在本专利技术的 一个优选实施例中， 一种螺旋扁平管式换热器包括第 一扁平 管和与所述第一扁平管热耦合的第二扁平管。所述第一扁平管形成第一螺旋 且所述第二扁平管形成第二螺旋，所述第一和第二螺旋基本是同心的。第一 流体按第 一流向流经所述第 一螺旋，第二流体按第二流向流经所述第二螺旋。 所述扁平管最好包含微管道且最好由铝制成。在本专利技术的另一个优选实施例中，换热器具有若干单元。每个所述单元 包括至少两个集合器和若干微管道扁平管。所述微管道扁平管垂直设置于所基本共线。所述若干单元相互围绕形成螺旋构造以致所述若干微管道扁平管 相互热一妄触。本专利技术还提供一种制造螺旋扁平管式换热器的方法。所述方法包括提供 第一单元，所述第一单元具有第一入口集合器和通过第一扁平管与所述第一入口集合器相连的第一出口集合器；及提供第二单元，所述第二单元具有第 二入口集合器和通过第二扁平管与所述第二入口集合器相连的第二出口集合器。然后将所述第一单元置于所述第二单元附近，其中所述第一入口集合器靠近所述第二出口集合器且所述第一出口集合器靠近所述第二入口集合器。再将所述第一出口集合器和第二入口集合器一起按同一方向转动，同时将所 述第 一入口集合器和第二出口集合器保持在一个固定位置以使所述第 一扁平管和第二扁平管形变形成两个基本同心的螺旋。因此，本专利技术提供了一种极为有效的逆流换热器，该换热器在物理尺寸 方面及理想传热性能的控制方面提供更大的灵活性。这些特点将使本专利技术适 于各种各样的应用。本专利技术的这些以及其它特点将从下列图示，详细说明和权利要求中得到认识和理解。附图说明6图1是本专利技术螺旋扁平管式换热器的顶视图； 图2是图1中所述换热器的一个单元的顶视图； 图3是图2中所述单元的正视图； 图4是图3中所述换热器单元沿IV-IV线的剖视图； 图5是图1至图4中所述换热器的扁平管的剖视图； 图6至图8说明一种制备图1所述换热器的方法。具体实施例请参考图示，特别是图1，下面将要说明螺旋扁平管式换热器的实施例。换热器100包括第一管102和第二管104。第一管102热耦合于第二管 102，且管配置形成交互螺旋，螺旋最好大致是同心的。大致同心意^K着由第 一管102形成的第一螺旋106和由第二管104形成的第二螺旋108享有共同 中心区域110。就本公开而言，术语螺旋指围绕于一个固定的中心区域且与 区域的距离不断增加的对象。第一工作流体112流经第一管102且第二工作 流体114流经第二管104。第一管102和第二管104热接触，从而使热量可在第一工作流体ll2和 第二工作流体114之间转移。在一个优选实施例中，换热器100是一个逆流 换热器，这意味着第一工作流体112的流向与第二工作流体114的流向相反。 一般来说，逆流换热器的传热比横流或平行流换热器更有效率。在图l所示 的实施例中，第一工作流体112通过位于中心区域110的第一入口集合器116 进入换热器100。第一工作流体102接着按顺时针方向流过第一螺旋106，并 通过靠近换热器边缘124的第一出口集合器118离开换热器100。相比之下， 第二工作流体114在靠近边缘124处通过第二入口集合器120进入换热器 100。第二工作流体104接着按逆时针方向流过第二螺旋108，并通过位于中 心区域110的第二出口集合器122离开换热器100。或者，本专利技术螺旋式换热器可以是一个平行流换热器，其中两工作流体7各自按同一方向流动，在不同的螺旋中或顺时针或逆时针。在此实施例中， 工作流体可以在换热器的边缘进入并在换热器的中心离开或者在中心进入并 在边缘离开。热量通过传导在第一管102的壁和第二管104的壁之间转移。例如，第 一工作流体112可能是比第二工作流体114冷的流体。在这种情况下，热量 将会从第一工作流体112转移到第一管102的壁，然后通过传导转移到第二 管104的壁且最后转移到第二工作流体114。有利的是，换热器100的螺旋 构造为传热提供了一个大的表面面积，提供了更高的传热效率，同时相比先 前的换热器需要的空间更少。此外，换热器100的螺旋构造在换热器内部提 供几乎完全的逆流，因此提高了传热效率。工作流体112, 114可以是液体，气体或两相介质。更好地，工作流体 112, 114其中一种流体是水，另一种流体是制冷剂，例如，但不仅限于R134a， R404A， R410A, 二氧化碳，丙烷，氨，异丁烯以及其它常用的制冷剂。最 好地，工作流体112， 114是水和乙二醇。在图l所示的实施例中，第一入口集合器116，第一管102和第一出口 集合器118形成第一单元126,而第二入口集合器U0，第二管l(M和第二出 口集合器122形成第二单元128。请参看图2至图5,第一单元126的详细情况将在下面加以说明。应该认识到第二单元128具有类似的结构。为明确起见，第一单元1"显示的是在未围绕的状态，在与第二单元1"组装成换热器100的螺旋构造之前的状 太心o在一个实施例中，第一管102包含若干管。图3所示的实施例具有垂直 排列于第一入口集合器116和第一出口集合器118之间的五根管102。当然， 任何数量的管102都可以使用，包括一单个的大型管。第一入口集合器116通过扁平管102与第一出口集合器118流体相连。 入口 128与第一入口集合器116流体相连，且出口 130与第一出口集合器118 流体相连。在工作中，第一工作流体112通过入口 1"进入单元126。通过入口 U8进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热器，其包括：　第一扁平管；和　与所述第一扁平管热耦合的第二扁平管，　其中所述第一扁平管形成第一螺旋且所述第二扁平管形成第二螺旋，所述第一螺旋和第二螺旋基本上是同心的，并且　其中第一工作流体按第一流向流经所述第 一螺旋且第二流体按第二流向流经所述第二螺旋。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：M格拉邦，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]