專利名稱：熱交換器以及制造該熱交換器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種熱交換器以及制造該熱交換器的方法。
背景技術(shù)：
通常，制冷系統(tǒng)包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹裝置和蒸發(fā)器。冷凝器和蒸發(fā)器的作用 是使得其中的制冷劑能夠與外部流體進(jìn)行熱交換，因此其可稱為“熱交換器”。熱交換器可以分成翅片管式熱交換器和微通道管式熱交換器。翅片管式熱交換器 包括多個翅片和多個管，每個管具有圓形或接近圓形的截面并穿過翅片。微通道管式熱交 換器包括多個扁平管以及銷，該銷設(shè)置在扁平管之間且具有多個彎曲部分。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題實施方式提供一種提高了熱交換效率的熱交換器以及制造該熱交換器的方法。技術(shù)方案在一種實施方式中，熱交換器包括一個或更多個翅片；以及一個或更多個管，所 述一個或更多個管穿過翅片并設(shè)有多個制冷劑通道。在另一實施方式中，制造熱交換器的方法包括將多個翅片疊置；以及使多個制 冷劑翅片穿過翅片，每個所述制冷劑管都設(shè)有多個制冷劑通道。有益效果根據(jù)實施方式，由于熱交換是通過設(shè)有制冷劑通道的制冷劑管以及穿過制冷劑管 的翅片來執(zhí)行的，因此能夠改善熱交換性能。制冷劑管是通過完全穿過翅片的方式來安裝的，當(dāng)熱交換器用作為蒸發(fā)器時，冷 凝水能夠沿翅片有效地流下。此外，由于翅片、制冷劑管、連接器、回管以及集管是通過釬焊工藝一次性地固定 的，因此可以簡化制造工藝。此外，回管形成為具有比制冷劑管之間的距離的1/2大的曲率半徑，能夠使可安 裝在具有相同尺寸的熱交換器中的制冷劑管的數(shù)目最大化，從而能夠進(jìn)一步提高熱交換器 的熱交換效率。在以下附圖和描述中將提出一個或更多個實施方式的細(xì)節(jié)。從描述和附圖以及從 權(quán)利要求中可顯見其它特征。


圖1是根據(jù)實施方式的熱交換器的前視圖。圖2是翅片與制冷劑管之間的接觸部分的橫截面視圖。圖3是根據(jù)實施方式的連接器的立體圖。圖4是示出制冷劑管與連接器的聯(lián)接狀態(tài)的橫截面視圖。
圖5是根據(jù)實施方式的回管的立體圖。圖6是根據(jù)實施方式的回管與制冷劑管的聯(lián)接狀態(tài)的橫截面視圖。圖7是圖示用于制造根據(jù)實施方式的熱交換器的過程的流程圖。
具體實施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參照本公開的實施方式，其示例在附圖中示出。圖1是根據(jù)實施方式的熱交換器的前視圖。參考圖1，實施方式的熱交換器100包括多個扁平的翅片110 ；多個制冷劑管 120，所述多個制冷劑管120安裝成穿過多個翅片110 ；多個連接器140，所述多個連接器 140將一些制冷劑管120連接到毛細(xì)管160 ；多個回管140，每個回管140都連接相鄰的兩 個制冷劑管120 ；以及集管150，所述集管150連接到多個制冷劑管120。更詳細(xì)地，翅片110形成為具有預(yù)定長度的矩形平板的形狀。所述多個翅片110的 基本作用是增大沿著制冷劑管120流動的制冷劑與外部流體之間的熱交換面積。翅片110 以預(yù)定的間隔相互間隔開。例如，制冷劑管120通過模壓成型工藝形成為具有預(yù)定的長度。制冷劑管120形 成為扁平的形狀。即，各制冷劑管120形成為具有薄的矩形截面。所述多個制冷劑管120沿豎直方向相互間隔開且穿過翅片110。制冷劑管120和翅片110例如由導(dǎo)熱性能優(yōu)越的鋁材料形成。在下文中，圖1中的最上部的管將被稱為“第一制冷劑管121”。位于第一制冷劑 管121下方的管稱為“第二至第六制冷劑管122、123、124、125和126”。同時，集管150與第一制冷劑管121和第四制冷劑管124連接。當(dāng)熱交換器用作 為冷凝器時，集管150工作以將制冷劑分配到第一制冷劑管121和第四制冷劑管124中。圖2是翅片與制冷劑管之間的接觸部分的橫截面視圖。參考圖2，在制冷劑管120中形成有多個制冷劑通道120P，制冷劑沿所述多個制冷 劑通道120P流動。在制冷劑通道120P中設(shè)置有用于將制冷劑管120的內(nèi)部分成多個通道 120P的多個分隔件127。每個分隔件127都具有與制冷劑管相同的長度。因此，制冷劑管120中的制冷劑 通道120P延伸穿過制冷劑管120的全長。釬焊層180形成在制冷劑管120與翅片110之間的接觸部分上。當(dāng)粘附到制冷劑 管120的釬焊材料熔化時形成釬焊層180。這將在稍后更詳細(xì)地進(jìn)行描述。圖3是根據(jù)實施方式的連接器的立體圖，且圖4是示出制冷劑管與連接器的聯(lián)接 狀態(tài)的橫截面視圖。參考圖3和圖4，連接器130將各自具有矩形截面的一些制冷劑管120連接到圓形 的毛細(xì)管160。S卩，連接器130設(shè)計成將形狀不同的制冷劑管120和毛細(xì)管160相互連接。在實施方式中，連接器130將第三制冷劑管123和第六制冷劑管126連接到相應(yīng) 的毛細(xì)管160。更詳細(xì)地，每個連接器130都包括第一連接器130a和第二連接器130b，制冷劑管 120連接到所述第一連接器130a，毛細(xì)管160連接到所述第二連接器130b。第一連接器130a設(shè)有開口 132，制冷劑管120插入該開口 132中。開口 132成形
5為與制冷劑管120 —致。聯(lián)接孔131形成為穿過第二連接器130b的側(cè)部，毛細(xì)管160聯(lián)接 到所述聯(lián)接孔131。在毛細(xì)管160聯(lián)接到聯(lián)接孔131的狀態(tài)下，第一連接器130a被插入制冷劑管120， 從而將毛細(xì)管160與制冷劑管120連通。第一連接器130a具有比第二連接器130b更大的截面面積。因此，在第一連接器 130a與第二連接器130b之間的連接部分形成階梯部133。當(dāng)制冷劑管120被插入到連接 器130中時，制冷劑管120的端部與階梯部133緊密接觸。階梯部133形成為遠(yuǎn)離聯(lián)接孔131。當(dāng)熱交換器用作為蒸發(fā)器時，從毛細(xì)管160排 出的制冷劑通過第二連接器130b的內(nèi)部空間被供應(yīng)到制冷劑管120，因此制冷劑能夠被有 效地供應(yīng)到制冷劑管120的制冷劑通道120P。此外，制冷劑管120的內(nèi)表面和第二連接器 130b的內(nèi)表面在相同的水平面上。因此，能夠使制冷劑管120和第二連接器130b中的制冷 劑的流體阻力最小化。釬焊層180可形成在第一連接器130a與制冷劑管120之間的接觸部分上。圖5是根據(jù)實施方式的回管的立體圖，且圖6是示出根據(jù)實施方式的制冷劑管與 回管的聯(lián)接狀態(tài)的橫截面視圖。參考圖5和圖6，回管140設(shè)計成將相鄰的管120的端部相互連接，使得相鄰的管 120相互連通。在實施方式中，回管140分別將第一制冷劑管和第二制冷劑管122、第二制冷劑管 122和第三制冷劑管123、第四制冷劑管124和第五制冷劑管125、以及第五制冷劑管125和 第六制冷劑管126相互連接。每個回管140都通過模壓成型工藝形成為具有與制冷劑管120相同的截面。每個 回管140都被彎曲成具有開曲線(open curve) 0回管140大體形成為具有一個彎曲部141 和兩個直部143的馬蹄鐵的形狀。彎曲部141具有這樣的曲率半徑R 卩，比相鄰的制冷劑管120之間的長度L的1/2大。這種結(jié)構(gòu)能夠使得易于形成回管140，并且使得相鄰的制冷劑管120之間的距離 最小化。隨著相鄰的制冷劑管120之間的距離L減小，設(shè)置在具有相同尺寸的熱交換器中 的制冷劑管120的數(shù)目增加。當(dāng)制冷劑管120的數(shù)目增加時，熱交換器的熱交換能力增強(qiáng)。但是，隨著相鄰的制冷劑管120之間的距離L減小，回管140的曲率半徑減小。這 使得難以彎曲回管140。因此，彎曲部140的曲率半徑R被設(shè)定成比相鄰的制冷劑管120之間的距離L的 1/2大。在這種情況下，即使在相鄰的制冷劑管120之間的長度L減小時，仍然能夠容易地 實現(xiàn)回管140的成形，S卩，回管140的彎曲。兩個直部143設(shè)置在彎曲部141的相反的端部上。各相鄰的制冷劑管120的端部 分別被插入到直部143中。因此，各直部143被設(shè)計成具有比制冷劑管120大的截面。在彎曲部141中設(shè)有多個制冷劑通道140P。制冷劑通道140P的數(shù)目與制冷劑管 120的制冷劑通道120P的數(shù)目相同。因此，制冷劑通道140P與制冷劑管120的相應(yīng)的制冷 劑通道120P連通。用于將彎曲部141的內(nèi)部分成多個制冷劑通道140P的多個分隔件設(shè)置在彎曲部140P中。釬焊層180可形成于回管140與制冷劑管120之間的接觸部分處。同時，翅片110和制冷劑管120通過釬焊工藝相互聯(lián)接。制冷劑管和連接器130 也通過釬焊工藝相互聯(lián)接。制冷劑管120和回管140也通過釬焊工藝相互聯(lián)接。S卩，翅片110和制冷劑管120在它們之間的釬焊材料熔化時相互聯(lián)接。制冷劑管 和連接器130也在它們之間的釬焊材料熔化時相互聯(lián)接。制冷劑管120和回管140也在它 們之間的釬焊材料熔化時相互聯(lián)接。下面將描述制造根據(jù)實施方式的熱交換器的方法。圖7是制造根據(jù)實施方式的熱交換器的過程的流程圖。參考圖7，首先制備多個制冷劑管120和多個翅片110。以片材的形式提供釬焊材 料。釬焊材料可以是具有包覆層的。釬焊材料被聯(lián)接到或粘附到制冷劑管120的周邊。被施加了釬焊材料的多個制冷 劑管120安裝成穿過多個翅片IlO(Sll)。此外，釬焊材料被粘附到將被聯(lián)接到連接器130的制冷劑管123和126的周邊 (S13)。釬焊材料被粘附到將被聯(lián)接到回管140的制冷劑管121至126的周邊，并且制冷劑 管120被聯(lián)接到回管140 (S13)。釬焊材料被粘附到一些制冷劑管120的周邊，這些制冷劑管120被聯(lián)接到集管 150。然后，在上面步驟中被組裝的翅片110、制冷劑管120、連接器130、回管140以及集 管150被加熱(釬焊工藝)(S15)。例如，當(dāng)以580-610°C的溫度來加熱翅片110、制冷劑管120、連接器130、回管140 以及集管150時，釬焊材料熔化以形成釬焊層。因而，此時翅片110、制冷劑管120、連接器 130、回管140以及集管150被固定從而完成熱交換器。在這一點，釬焊材料的熔點低于翅 片110、制冷劑管120、連接器130、回管140以及集管150的熔點。如上所述，在通過釬焊工藝形成了熱交換器的狀態(tài)下，對制冷劑管120、連接器 130以及回管140中的油進(jìn)行干燥(S17)。當(dāng)在步驟S17中完成油的干燥過程時，在翅片 110、制冷劑管120、連接器130以及回管140上涂覆耐腐蝕層(S19)。此外，當(dāng)完成耐腐蝕 層的涂覆時，在翅片110、制冷劑管120、連接器130以及回管140的外周上(實際上是在耐 腐蝕層的外周上)形成親水層(S21)。當(dāng)完成耐腐蝕層和親水層的涂覆時，對熱交換器執(zhí)行泄漏測試(S23)。通過使用預(yù) 定的壓力20kg/cm2 (千克/平方厘米)使流體沿?zé)峤粨Q器流動并檢測熱交換器中是否存在 任何泄漏來進(jìn)行所述泄漏測試。下面將描述熱交換器的制冷劑流動過程。首先，當(dāng)熱交換器用作為冷凝器時，氣相的制冷劑被從壓縮機(jī)通過制冷劑管170 引導(dǎo)至集管150。被引導(dǎo)至集管150的制冷劑被分配到第一制冷劑管121和第四制冷劑管124。第 一制冷劑管121的制冷劑通過第二制冷劑管122和第三制冷劑管123被引導(dǎo)至與第三制冷 劑管123連接的毛細(xì)管160。第四制冷劑管124的制冷劑通過第五制冷劑管125和第六制 冷劑管126被引導(dǎo)至與第六制冷劑管126連接的毛細(xì)管160。
當(dāng)熱交換器用作為蒸發(fā)器時，制冷劑在被引導(dǎo)至冷凝器(未示出)時膨脹至毛細(xì) 管160。膨脹后的制冷劑被引導(dǎo)至第三制冷劑管123和第六制冷劑管126。被引導(dǎo)至第三制冷劑管123的制冷劑被引導(dǎo)至第二制冷劑管122和第一制冷劑管 121，在此之后被引導(dǎo)至集管150。第六制冷劑管126的制冷劑通過第五制冷劑管125和第 四制冷劑管124被引導(dǎo)至集管150。被引導(dǎo)至集管150的制冷劑通過制冷劑管170被引導(dǎo) 至壓縮機(jī)(未示出)。根據(jù)實施方式，由于制冷劑沿著各自具有多個通道的管流動，所以制冷劑與外部 流體之間的熱交換面積增加，因此提高了熱交換效率。此外，當(dāng)熱交換器用作為蒸發(fā)器時，由于在熱交換器中的制冷劑與外部流體的熱 交換的過程中所產(chǎn)生的冷凝水沿翅片有效地流下，因此防止了冷凝水聚集在熱交換器中的 現(xiàn)象，從而改善了熱交換器的熱交換性能。雖然在實施方式中設(shè)置了六個管，但是本發(fā)明并不限于這種構(gòu)造。即，管的數(shù)目可 以小于六或者大于六。盡管已參考實施方式的多個說明性實施方式描述了實施方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，仍 能夠由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員設(shè)計出許多其它改型和實施方式，這些改型和實施方式將落入 本公開的原理的精神和范圍內(nèi)。更具體地，可以在本公開、附圖以及所附權(quán)利要求的范圍內(nèi) 就主題組合方案的零部件和/或方案進(jìn)行各種改變和修改。除就零部件和/或方案的改變 和修改之外，替代性用途對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言也將是顯而易見的。
權(quán)利要求
一種熱交換器，包括一個或更多個翅片；以及一個或更多個管，所述一個或更多個管穿過所述翅片并設(shè)有多個制冷劑通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述制冷劑管形成為扁平的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述制冷劑管的整個外周穿過所述翅片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述翅片和所述制冷劑管通過釬焊工藝相互聯(lián)接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器，還包括釬焊層，所述釬焊層通過熔化的釬焊材料 形成于所述翅片與所述制冷劑管之間的接觸部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器，其中，所述翅片和管由鋁形成，并且所述釬焊材料 是具有包覆層的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，還包括回管，所述回管將相鄰的兩個制冷劑管相互連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱交換器，其中，在所述回管內(nèi)部的至少一部分中形成多個 制冷劑通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱交換器，其中，所述回管包括兩個直部，相應(yīng)的制冷劑管 聯(lián)接到所述直部；以及彎曲部，所述彎曲部將兩個所述直部相互連接；并且所述彎曲部具有與所述制冷劑管相同的截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，還包括多個毛細(xì)管，所述多個毛細(xì)管與一些制冷劑管連通；以及多個連接器，所述多個連接器將相應(yīng)的毛細(xì)管連接到所述一些制冷劑管。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的熱交換器，其中，所述連接器包括 第一連接器，所述制冷劑管插入所述第一連接器中；以及第二連接器，所述第二連接器從所述第一連接器延伸并且具有聯(lián)接孔，所述毛細(xì)管聯(lián) 接到所述聯(lián)接孔。
12.一種制造熱交換器的方法，包括如下步驟 將多個翅片疊置；以及使多個制冷劑翅片穿過所述翅片，每個所述制冷劑翅片都設(shè)有多個制冷劑通道。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，將釬焊材料粘附于穿過所述翅片的每個制冷 劑管的外表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括如下步驟使粘附于所述翅片和管的所述釬 焊材料熔化。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述制冷劑管的整個外周穿過所述翅片。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括如下步驟將回管聯(lián)接到兩個相鄰的制冷劑管。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，將釬焊材料粘附于所述兩個相鄰的制冷劑管 的外表面。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括如下步驟將集管連接到一些制冷劑管。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，將釬焊材料粘附于聯(lián)接到所述集管的所述一些制冷劑管的外表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括如下步驟加熱所述釬焊材料以使所述釬焊 材料熔化。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種熱交換器和制造該熱交換器的方法。所述熱交換器包括一個或更多個翅片以及穿過所述翅片的一個或更多個管。所述翅片設(shè)置有多個制冷劑通道。
文檔編號F28F1/02GK101889187SQ200880119459
公開日2010年11月17日 申請日期2008年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月7日
發(fā)明者樸袋均, 白承哲, 陳深元, 高永桓 申請人:Lg電子株式會社