專利名稱：包括獨(dú)立熱交換回路的微通道熱交換器和方法
包括獨(dú)立熱交換回路的微通道熱交換器和方法
背景技術(shù)：
示例性實(shí)施方案涉及熱交換器領(lǐng)域，并且更特別地，涉及包括獨(dú)立熱交換回路的微通道熱交換器。常規(guī)微通道熱交換器包括以單個(gè)蜿蜒路徑形成的微通道管，該蜿蜒路徑穿過冷卻劑或冷凍劑。流體流(諸如空氣)通過過微通道管。流體流以冷凍劑交換熱量。熱量的交換導(dǎo)致流體流的溫度變化。熱量的交換通過添加在微通道管之間延伸的鰭片予以增強(qiáng)。在特定系統(tǒng)中，微通道管在入口集管和出口集管之間通過。鰭片在鄰近的微通道管之間延伸以增強(qiáng)熱交換。當(dāng)需要多個(gè)獨(dú)立熱交換路徑時(shí)，入口集管和出口集管被分為不同區(qū)段。每個(gè)區(qū)段然后可獨(dú)立于其它區(qū)段進(jìn)行操作。
發(fā)明概要本文公開了一種包括具有第一端區(qū)段的第一微通道導(dǎo)管的微通道熱交換器，該第一端區(qū)段穿過中間區(qū)段延伸至第二端區(qū)段。中間區(qū)段包括多個(gè)大體上直線區(qū)段和構(gòu)成第一蜿蜒路徑的多個(gè)彎曲區(qū)段。微通道熱交換器還包括具有第一端部分的第二微通道導(dǎo)管，該第一端部分穿過中間部分延伸至第二端部分。中間部分包括多個(gè)大體上直線部分和構(gòu)成第二蜿蜒路徑的多個(gè)彎曲部分。第一蜿蜒路徑鄰近第二蜿蜒路徑延伸，其中多個(gè)彎曲部分插入于多個(gè)彎曲區(qū)段之間。本文還公開了一種形成微通道熱交換器的方法。該方法包括，形成具有第一端區(qū)段的第一微通道導(dǎo)管，該第一端區(qū)段穿過中間區(qū)段延伸至第二端區(qū)段；和在第一微通道導(dǎo)管中創(chuàng)建第一蜿蜒路徑。第一蜿蜒路徑包括多個(gè)大體上直線區(qū)段和多個(gè)彎曲區(qū)段。該方法還包括，形成具有第一端部分的第二微通道導(dǎo)管，該第一端部分穿過中間部分延伸至第二端部分；和在第二微通道導(dǎo)管中創(chuàng)建第一蜿蜒路徑。第二蜿蜒路徑包括多個(gè)大體上直線部分和多個(gè)彎曲部分。第一微通道導(dǎo)管定位成鄰近第二微通道導(dǎo)管，以使得多個(gè)彎曲部分插入于多個(gè)彎曲區(qū)段之間。連接多個(gè)大體上直線區(qū)段的鄰近直線區(qū)段和大體上直線部分的鄰近和直線部分。附圖簡述下述描述不應(yīng)視為任何方式的限制。參照附圖，相同元件標(biāo)注同樣的序號(hào):

圖1示出了根據(jù)示例性實(shí)施方案的包括獨(dú)立熱交換回路的微通道熱交換器；圖2為圖1的微通道熱交換器的第一部分的局部放大圖；圖3為圖1的微通道熱交換器的第二部分的局部放大圖；和圖4為圖3的微通道熱交換器的第二部分的局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式本文通過舉例且并非參照?qǐng)D限制的方式來說明所公開的裝置和方法的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的詳細(xì)描述。參照?qǐng)D1至圖4，根據(jù)示例性實(shí)施方案構(gòu)造的微通道熱交換器通常指示為2。微通道熱交換器2包括第一微通道導(dǎo)管4和第二微通道導(dǎo)管6，該第一微通道導(dǎo)管4界定第一熱交換回路(未單獨(dú)標(biāo)記)，該第二微通道導(dǎo)管6界定第二熱交換回路(也未單獨(dú)標(biāo)記)第一微通道導(dǎo)管4包括第一端區(qū)段10，該第一端區(qū)段10穿過中間區(qū)段12延伸至第二端區(qū)段11。第一端區(qū)段10流體連結(jié)至入口構(gòu)件14，并且第二端區(qū)段11流體連結(jié)至出口構(gòu)件15。入口構(gòu)件14配置成接收流體，例如第一冷凍劑。中間區(qū)段12包括多個(gè)大體上直線區(qū)段17-28，第一多個(gè)彎曲區(qū)段30-34和第二多個(gè)彎曲區(qū)段40-45，該第一多個(gè)彎曲區(qū)段30-34和第二多個(gè)彎曲區(qū)段40-45共同界定第一蜿蜒路徑47。類似地，第二微通道導(dǎo)管6包括第一端部分60，該第一端部分穿過中間部分62延伸至第二端部分61。第一端部分60流體連結(jié)至入口構(gòu)件64，并且第二端部分61流體連結(jié)至出口構(gòu)件65。入口構(gòu)件64配置成接收第二流體，諸如第二冷凍劑。第二冷凍劑可取決于所需的熱交換參數(shù)而與第一冷凍劑相同或不同。以也類似于上文所述的方式，中間部分62包括多個(gè)大體上直線部分67-68，第一多個(gè)彎曲部分80-84和第二多個(gè)彎曲部分90-95，該第一多個(gè)彎曲部分80-84和第二多個(gè)彎曲部分90-95共同界定第二蜿蜒路徑97，該第二蜿蜒路徑97與第一蜿蜒路徑47流體隔離。每個(gè)微通道導(dǎo)管4、6包括與圖4中的第二微通道導(dǎo)管6連接的多個(gè)微通道(諸如指示為100)。根據(jù)示例性實(shí)施方案，第一蜿蜒路徑47鄰近第二蜿蜒路徑97延伸，其中第二多個(gè)彎曲部分40-45插入于第一多個(gè)彎曲部分80-85之間，并且第二多個(gè)彎曲部分90-95插入于第一多個(gè)彎曲區(qū)段之間。以這種方式，第一微通道導(dǎo)管4與第二微通道導(dǎo)管6交錯(cuò)。術(shù)語“交錯(cuò)”應(yīng)理解為用于描述，多個(gè)直線區(qū)段17-28的一部分鄰近多個(gè)直線區(qū)段17-28的其它直線區(qū)段延伸，同時(shí)多個(gè)直線區(qū)段17-28的另一部分鄰近多個(gè)直線部分67-78的選擇直線部分延伸。類似地，多個(gè)直線部分67-78的一部分鄰近多個(gè)直線部分67-78的其它直線部分延伸，同時(shí)多個(gè)直線部分67-78的另一部分鄰近多個(gè)直線區(qū)段17-28的經(jīng)選擇直線區(qū)段延伸。還根據(jù)示例性實(shí)施方案，微通道熱交換器2包括第一多個(gè)鰭片或中心110和第二多個(gè)鰭片或中心115。第一多個(gè)中心110在大體上直線區(qū)段17-28的鄰近直線區(qū)段和大體上直線部分67-78的鄰近直線部分之間延伸。也就是說，第一多個(gè)中心110在與相同微通道導(dǎo)管4或6相關(guān)的大體上直線區(qū)段或大體上直線部分之間延伸。更具體地，第一多個(gè)中心110僅與第一蜿蜒路徑47或第二蜿蜒路徑97相關(guān)。相反地，第二多個(gè)中心115在多個(gè)直線部分17-28的鄰近直線部分和多個(gè)大體上直線部分67-78的鄰近直線部分之間延伸。也就是說，第二多個(gè)中心115在與第一微通道導(dǎo)管4和微通道導(dǎo)管6兩者相關(guān)的大體上直線區(qū)段和大體上直線部分之間延伸。更具體地，第二多個(gè)中心115接合第一和第二蜿蜒路徑47和97。在這點(diǎn)上，應(yīng)理解，盡管僅示出了兩個(gè)微通道導(dǎo)管，但是微通道熱交換器2所使用的微通道導(dǎo)管的數(shù)量可變化。利用這種布置，冷凍劑可穿過第一微通道導(dǎo)管4、第二微通道導(dǎo)管6，或第一和第二微通道導(dǎo)管4和6兩者。當(dāng)冷凍劑穿過第一和第二微通道導(dǎo)管4和6兩者時(shí)，交叉穿過第一和第二多個(gè)中心的流體流與微通道導(dǎo)管4和6兩者中的冷凍劑交換熱量。熱交換表面區(qū)域包括微通道熱交換器2的整個(gè)表面區(qū)域。類似地，如果冷凍劑穿過第一和第二微通道導(dǎo)管4或6中的一個(gè)或另一個(gè)，則交叉穿過第一和第二多個(gè)中心的流體流與在微通道導(dǎo)管4和6之一中流動(dòng)的冷凍劑交換熱量。以這種方式，熱交換表面區(qū)域仍為微通道熱交換器2的整個(gè)表面區(qū)域。因此，示例性實(shí)施方案增強(qiáng)具有多個(gè)不同回路的微通道熱交換器中的熱交換。也就是說，相比于現(xiàn)有技術(shù)的布置(其中，僅部分的流體流交叉穿過有效回路，例如上部分或下部分的熱交換器)，根據(jù)示例性實(shí)施方案的熱交換器基本上利用了穿過熱交換器的整個(gè)流體流。雖然本發(fā)明已參照示例性實(shí)施方案或?qū)嵤┓桨高M(jìn)行描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可進(jìn)行各種變更，并且等同物可取代其元件。此外，在不脫離本發(fā)明的基本范圍的情況下，可進(jìn)行多種修改以使特定環(huán)境或材料適合本發(fā)明的教條。因此，希望本發(fā)明并非受限于作為預(yù)期用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式而公開的特定實(shí)施方案，而是本發(fā)明將包括落在權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.一種微通道熱交換器(2)，所述微通道熱交換器(2)包括: 具有第一端部分(10)的第一微通道熱導(dǎo)管(4)，所述第一端區(qū)段(10)穿過中間區(qū)段(12)延伸至第二端區(qū)段(11)，所述中間區(qū)段(12)包括多個(gè)大體上直線區(qū)段(17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28)和構(gòu)成第一蜿蜒路徑(47)的多個(gè)彎曲區(qū)段(30、31、32、33、34);和具有第一端部分(60)的 第 二微通道熱導(dǎo)管(6)，所述第一端部分(60)穿過中間部分(62)延伸至第二端部 分(61)，所述中間部分(62)包括多個(gè)大體上直線部分(67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78)和構(gòu)成第二蜿蜒路徑(97)的多個(gè)彎曲部分(80、81、82、83、84)，所述第一蜿蜒路徑(47)鄰近所述第二蜿蜒路徑(97)延伸，其中所述多個(gè)彎曲部分(80、81、82、83、84)插入于所述多個(gè)彎曲區(qū)段(30、31、32、33、34)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道熱交換器(2)，其中所述第一微通道熱導(dǎo)管(4)與所述第二微通道熱導(dǎo)管(6)流體隔離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道熱交換器(2)，多個(gè)中心(110、115)在所述多個(gè)大體上直線區(qū)段(17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28)的鄰近直線區(qū)段和所述多個(gè)大體上直線部分(67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78)的鄰近直線部分之間延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道熱交換器(2)，多個(gè)中心(110、115)在所述多個(gè)大體上直線部分(67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78)的鄰近所述直線部分之間延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微通道熱交換器(2)，其中所述多個(gè)彎曲區(qū)段(30、31、32、33、34)包括第一多個(gè)彎曲區(qū)段(30、31、32、33、34)和第二多個(gè)彎曲區(qū)段(40、41、42、43、44、45)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微通道熱交換器(2)，其中所述多個(gè)彎曲部分(80、81、82、83,84)包括第一多個(gè)彎曲部分(80、81、82、83、84)和第二多個(gè)彎曲部分(90、91、92、93、94、95)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微通道熱交換器(2)，其中所述第二多個(gè)彎曲部分(90、91、92、93、94、95)插入于所述第一多個(gè)彎曲部分(80、81、82、83、84)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微通道熱交換器(2)，其中所述第二多個(gè)彎曲部分(90、91、92、93、94、95)插入于所述多個(gè)彎曲區(qū)段(30、31、32、33、34)之間。
9.一種形成微通道熱交換器(2)的方法，所述方法包括: 形成具有第一端區(qū)段(10)的第一微通道熱導(dǎo)管(4)，所述第一端區(qū)段(10)穿過中間區(qū)段(12)延伸至第二端區(qū)段(11); 在所述第一微通道熱導(dǎo)管(4)中創(chuàng)建第一蜿蜒路徑(47)，所述第一蜿蜒路徑(47)包括多個(gè)大體上直線區(qū)段(17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28)和多個(gè)彎曲區(qū)段(30、·31、·32、33、34)； 形成具有第一端部分(60)的第二微通道導(dǎo)管(6)，所述第一端部分(60)穿過中間部分(62)延伸至第二端部分(61)，所述中間部分(62)； 在所述第二微通道熱導(dǎo)管(6)中創(chuàng)建第一蜿蜒路徑(47)，所述第二蜿蜒路徑(97)包括多個(gè)大體上直線部分(67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78)和多個(gè)彎曲部分(80、·81、·82、83、84)； 將所述第一微通道熱導(dǎo)管(4)定位成鄰近所述第二微通道熱導(dǎo)管(6)，以使得所述多個(gè)彎曲部分(80、81、82、83、84)插入于所述多個(gè)彎曲區(qū)段(30、31、32、33、34)之間；和 連接所述多個(gè)大體上直線區(qū)段(17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28)的鄰近直線區(qū)段和大體上直線部分(67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78)的鄰近直線部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括:連接所述多個(gè)大體上直線部分(67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78)的鄰近直線部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中連接所述多個(gè)大體上直線區(qū)段(17、18、19、20、21、22、23、24、 25、26、27、28)的鄰近直線區(qū)段和大體上直線部分(67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78)的鄰近直線部分包括以多個(gè)中心(110、115)接合所述多個(gè)大體上直線區(qū)段(17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28)的所述鄰近直線區(qū)段和大體上直線部分(67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78)的所述鄰近直線部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中連接所述多個(gè)大體上直線部分(67、68、69、70、·71、72、73、74、75、76、77、78)的鄰近直線部分包括以多個(gè)中心(110、115)接合所述多個(gè)大體上直線部分(67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78)的所述鄰近直線部分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微通道熱交換器(2)，所述微通道熱交換器包括具有第一端區(qū)段(10)的第一微通道熱導(dǎo)管(4)，所述第一端區(qū)段(10)穿過中間區(qū)段(12)延伸至第二端區(qū)段(11)。所述中間區(qū)段(12)包括多個(gè)大體上直線區(qū)段(17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28)和構(gòu)成第一蜿蜒路徑(47)的多個(gè)彎曲區(qū)段(30、31、32、33、34)。所述微通道熱交換器(2)還包括具有第一端部分(60)的第二微通道熱導(dǎo)管(6)，所述第一端部分(60)穿過中間部分(62)延伸至第二端部分(61)。所述中間部分(62)包括多個(gè)大體上直線部分(67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78)和構(gòu)成第二蜿蜒路徑(97)的多個(gè)彎曲部分(80、81、82、83、84)。所述第一蜿蜒路徑(47)鄰近所述第二蜿蜒路徑(97)延伸，其中所述多個(gè)彎曲部分(80、81、82、83、84)插入于所述多個(gè)彎曲區(qū)段(30、31、32、33、34)之間。
文檔編號(hào)F28D1/04GK103119387SQ201180045387
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者G.格佩爾特, H-J.哈夫, R.施里, S.C.米勒 申請(qǐng)人:開利公司