CN102581584A - 制造热交换器盘管的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制造一热交换器盘管的方法。根据本发明的方法首先制备一多孔金属板，接着制备一金属管，最后将该金属管穿设于该多孔金属板内。该金属管供容纳一冷媒，并与多孔金属板作热接触。特别地，该多孔金属板的多个孔洞供气流通过，同时该气流与该多孔金属板作热交换。根据本发明的一种制造一热交换器盘管的方法，其所制造的热交换器盘管中包含该多孔金属板与该金属管。其中，该多孔金属板与供容纳一冷媒的金属管具有较大的接触面积。因此，相较于传统的热交换器盘管，根据本发明所制造的热交换器盘管的热交换效率约能提升至少25％。

Description

制造热交换器盘管的方法

技术领域

本发明是关于一种制造一热交换器盘管(heat exchanger coil)的方法，并且特别地，本发明是关于一种制造无传统散热鳍片(heat-dissipating fin)的热交换器盘管的方法。

背景技术

由于处于环保意识高涨及全球石油能源危机的今日，开发新能源及节约能源已是重要的课题，尤其对位处亚热带的国家或地区而言，每年夏季由于气候炎热，冷冻空调设备被大量使用，往往造成电力供不应求的现象产生，以台湾为例，因其天然能源短缺，电力多仰赖核能发电，但核电却带来了核废料、辐射等环保问题，故除了努力寻找发展新能源外，如何有效降低设备的耗电量、提高能源效率更是到了刻不容缓的地步。

在空调冷冻设备中其主要是藉由液态冷媒先于蒸发器中与引入的室外空气进行热交换作用，冷却空气进入室内，而本身气化为气态冷媒，此气态冷媒需经冷凝机组中的压缩机先行压缩成高密度的气体，再经冷凝器冷却成液态冷媒，如此往复循环作用。然而，在整个冷却循环过程中其耗电量主要是来自于冷凝机组本身，而若其中的冷凝器冷却散热效率得以提高，亦即冷媒温度得以大大降低，则使用很低的临界压力就可使其凝结，故压缩机于系统中运转亦因轻载而得以增加冷冻效果，并可变更压缩机内部马达出力，达成节约能源的目的。

公知的鳍片式冷凝器冷冻空调设备，请参阅图1，其冷凝机组1主要以鳍片12并排，由冷媒管14横向穿入涨管密封连接而构成，冷媒管14并排直立一管到底迂回于其中，经压缩机压缩的高压气体冷媒则由上方导入各排冷媒管14使其由上而下顺流冷凝，冷凝过程中藉风扇马达带动风扇，引入外部空气给予冷凝器内部冷媒管14间的空气通道间隙，使空气与冷媒管14及鳍片12进行热交换，吸收冷凝器冷媒液化的排放热量后得以被快速带离。

然而，单利用空气的对流产生冷却效果，当空气温度提高以致冷媒冷凝压力提高时，由于冷凝温度亦提高，散热效果较差的缘故，增加其传热面积与风量是为必要，故体积较大，噪音高，耗用能源也最大。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种制造一热交换器盘管的方法。相较于传统的热交换器盘管，根据本发明所制造的热交换器盘管的热交换效率约能提升至少25％。

根据本发明的第一较佳具体实施例的一种制造一热交换器盘管的方法，首先，制备一多孔金属板(porous metal plate)。接着，根据本发明的方法是制备一金属管(metal tube)。最后，根据本发明的方法是将该金属管穿设于该多孔金属板内。该金属管供容纳一冷媒，并与多孔金属板作热接触，该多孔金属板的多个孔洞供气流通过，与该多孔金属板作热交换。

在一具体实施例中，该金属管其穿设于该多孔金属板内的部分是通过一硬焊(brazing)方式与该多孔金属板接合。

在一具体实施例中，该多孔金属板的制备首先是制备一多孔结构的发泡基板。接着，在该发泡基板上形成一缺口。然后，将该金属管先置入该发泡基板的该缺口。最后，在该发泡基板的多孔结构的所有表面上被覆一金属材料，即完成该多孔金属板。

在一具体实施例中，该金属管其穿设于该多孔金属板内的部分具有至少一弯折。

根据本发明的第二较佳具体实施例的一种制造一热交换器盘管的方法，首先，是制备一第一多孔结构的金属板，其中该第一多孔金属板具有一第一多孔面以及相对该第一多孔面的一第二多孔面。接着，根据本发明制造方法是制备一第二多孔结构的金属板，其中该第二多孔金属板具有一第三多孔面、相对该第三多孔面的一第四多孔面。然后，根据本发明制造方法是制备一金属管。最后，根据本发明制造方法是将该金属管夹在该第一多孔金属板的该第二多孔面与该第二多孔金属板的该第三多孔面之间。该金属管供容纳一冷媒，一气流从该第一多孔金属板的该第一多孔面流入且穿过该第二多孔面、该第二多孔金属板的该第三多孔面从该第四多孔面流出后，藉此，该冷媒藉由该第一多孔金属板、第二多孔金属板以及该金属管与该气流进行热交换。

在一具体实施例中，该金属管其设置于该第一多孔金属板与该第二多孔金属板的部分是通过一硬焊方式至少与该第一多孔金属板以及第二多孔金属板的两者其一接合。

在一具体实施例中，该金属管设置于该第一多孔金属板与第二多孔金属板之间的部分具有至少一弯折。

在一具体实施例中，该第一多孔金属板的制备首先是制备一第一多孔结构的发泡基板。接着，根据本发明的制造方法于该第一发泡基板的多孔结构的所有表面上被覆一金属材料，即完成该第一多孔金属板。然后，该第二多孔金属板的制备是制备一第二多孔结构的发泡基板。最后，根据本发明的制造方法于该第二发泡基板的多孔结构的所有表面上被覆一金属材料，即完成该第二多孔金属板。

在一具体实施例中，该第一发泡基板具有该第一多孔面以及该第二多孔面。该第二发泡基板具有该第三多孔面以及该第四多孔面。根据本发明的制造方法是将该金属管夹在该第一发泡基板的该第二多孔面与该第二发泡基板的该第三多孔面之间，该第一发泡基板以及该第二发泡基板再次被覆该金属材料，以完成该第一多孔金属板以及该第二多孔金属板。

藉此，与现有技术相较，根据本发明的一种制造一热交换器盘管的方法，其所制造的热交换器盘管中包含该多孔金属板与该金属管。其中，该多孔金属板与供容纳一冷媒的金属管具有较大的接触面积。因此，相较于传统的热交换器盘管，根据本发明所制造的热交换器盘管的热交换效率约能提升至少25％。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明具体实施方式及所附说明书附图得到进一步的了解。

附图说明

图1是示意地绘示一现有技术的热交换盘管。

图2是根据本发明的一较佳具体实施例的制造热交换器盘管2的方法的示意图。

图3是根据本发明的一较佳具体实施例的制造热交换器盘管2的方法的示意图。

图4是根据本发明的一较佳具体实施例的制造热交换器盘管2的方法的示意图。

图5是根据本发明的多孔金属板的光学显微照片。

主要组件符号说明

1：冷凝机组         12：鳍片

14：冷媒管          2：热交换盘管

22：多孔金属板      24：金属管

具体实施方式

请参阅2至图4，该等图式是示意地绘示根据本发明的一较佳具体实施例的制造热交换器盘管2的方法。

如图2所示，根据本发明的第一较佳具体实施例的一种制造一热交换器盘管2的方法，首先，制备一多孔金属板22。接着，如图3所示，根据本发明的方法是制备一金属管24。最后，如图4所示，根据本发明的方法是将该金属管24穿设于该多孔金属板22内。该金属管24供容纳一冷媒，并与多孔金属板22作热接触。并且，该多孔金属板22的多个孔洞供气流通过，与该多孔金属板22作热交换。

如图5所示，图5是根据本发明的多孔金属板的光学显微照片。由图5的照片可以证明根据本发明的多孔金属板为十二面体3D空间骨架结构。由图5的照片可以清楚了解，一气流通过根据本发明的多孔金属板时，该气流不会一次性、直透性地穿越该多孔金属板，而会是在此成十二面体骨架的多孔金属板中不断撞击骨架的表面。因为根据本发明的多孔金属板的导热性极佳，并且与该金属管的接触面积大。在此情况下该冷媒藉由该多孔金属板以及该金属管与该气流进行热交换。

在一具体实施例中，该金属管24其穿设于该多孔金属板22内的部分是通过一硬焊方式与该多孔金属板22接合。

在一具体实施例中，该多孔金属板22的制备首先是制备一多孔结构的发泡基板。接着，在该发泡基板上形成一缺口。然后，将该金属管先置入该发泡基板的该缺口。最后，在该发泡基板的多孔结构的所有表面上被覆一金属材料，即完成该多孔金属板22。

在一具体实施例中，该金属管24其穿设于该多孔金属板22内的部分具有至少一弯折。

在实际应用中，根据本发明的制造方法所制备的该金属管24可以是由复数根贯穿金属管(threading metal tube)以及复数根折回金属管(return metal tube)组合而成。首先，根据本发明的制造方法是制备复数根贯穿金属管。接着，根据本发明的制造方法是制备复数根折回金属管，其中每一根折回金属管对应该复数根贯穿金属管中的两根贯穿金属管。最后，根据本发明的制造方法是将每一根折回金属管的两末端分别与其所对应的贯穿金属管的一末端接合，致使该复数根贯穿金属管与该复数根折回金属管形成一连续管路并且提供一流入口以及一排出口，以完成该金属管24。

在一具体实施例中，用来制造该多孔金属板22可以是铜、铝、锌、铅、镍、铜镍合金、铜镍硅合金、铜镍锌合金、铜镍锡合金、铜铬合金、铜银合金、黄铜、磷青铜、铍铜合金、镍铬合金、钨、铂、钯、铜钨合金以及不锈钢，或其它商用的导热性极佳的金属或合金。

根据本发明的第二较佳具体实施例的一种制造一热交换器盘管的方法，首先，是制备一第一多孔结构的金属板，其中该第一多孔金属板具有一第一多孔面以及相对该第一多孔面的一第二多孔面。

接着，根据本发明制造方法是制备一第二多孔结构的金属板，其中该第二多孔金属板具有一第三多孔面、相对该第三多孔面的一第四多孔面。然后，根据本发明制造方法是制备一金属管。

最后，根据本发明制造方法是将该金属管夹在该第一多孔金属板的该第二多孔面与该第二多孔金属板的该第三多孔面之间。

该金属管供容纳一冷媒，一气流从该第一多孔金属板的该第一多孔面流入且穿过该第二多孔面、该第二多孔金属板的该第三多孔面从该第四多孔面流出后，藉此，该冷媒藉由该第一多孔金属板、第二多孔金属板以及该金属管与该气流进行热交换。

在一具体实施例中，该金属管其设置于该第一多孔金属板与该第二多孔金属板的部分是通过一硬焊方式至少与该第一多孔金属板以及第二多孔金属板的两者其一接合。

在一具体实施例中，该金属管设置于该第一多孔金属板与第二多孔金属板之间的部分具有至少一弯折。

在一具体实施例中，用来制造该第一多孔金属板可以是铜、铝、锌、铅、镍、铜镍合金、铜镍硅合金、铜镍锌合金、铜镍锡合金、铜铬合金、铜银合金、黄铜、磷青铜、铍铜合金、镍铬合金、钨、铂、钯、铜钨合金以及不锈钢，或其它商用的导热性极佳的金属或合金。

在一具体实施例中，用来制造该第二多孔金属板可以是铜、铝、锌、铅、镍、铜镍合金、铜镍硅合金、铜镍锌合金、铜镍锡合金、铜铬合金、铜银合金、黄铜、磷青铜、铍铜合金、镍铬合金、钨、铂、钯、铜钨合金以及不锈钢，或其它商用的导热性极佳的金属或合金。

在一具体实施例中，该第一多孔金属板的制备首先是制备一第一多孔结构的发泡基板。接着，根据本发明的制造方法于该第一发泡基板的多孔结构的所有表面上被覆一金属材料，即完成该第一多孔金属板。然后，该第二多孔金属板的制备是制备一第二多孔结构的发泡基板。最后，根据本发明的制造方法于该第二发泡基板的多孔结构的所有表面上被覆一金属材料，即完成该第二多孔金属板。

在一具体实施例中，被覆于该第一发泡基板或第二发泡基板的金属材料可以是铜、铝、锌、铅、镍、铜镍合金、铜镍硅合金、铜镍锌合金、铜镍锡合金、铜铬合金、铜银合金、黄铜、磷青铜、铍铜合金、镍铬合金、钨、铂、钯、铜钨合金以及不锈钢，或其它商用的导热性极佳的金属或合金。

在一具体实施例中，该第一发泡基板具有该第一多孔面以及该第二多孔面。该第二发泡基板具有该第三多孔面以及该第四多孔面。根据本发明的制造方法是将该金属管夹在该第一发泡基板的该第二多孔面与该第二发泡基板的该第三多孔面之间，该第一发泡基板以及该第二发泡基板再次被覆该金属材料，以完成该第一多孔金属板以及该第二多孔金属板。

在实际应用中，根据本发明的制造方法所制备的该金属管可以是由复数根贯穿金属管(threading metal tube)以及复数根折回金属管(return metal tube)组合而成。首先，根据本发明的制造方法是制备复数根贯穿金属管。接着，根据本发明的制造方法是制备复数根折回金属管，其中每一根折回金属管对应该复数根贯穿金属管中的两根贯穿金属管。最后，根据本发明的制造方法是将每一根折回金属管的两末端分别与其所对应的贯穿金属管的一末端接合，致使该复数根贯穿金属管与该复数根折回金属管形成一连续管路并且提供一流入口以及一排出口，以完成该金属管。

综上所述，与现有技术相较，根据本发明的一种制造一热交换器盘管的方法，其所制造的热交换器盘管中包含该多孔金属板与该金属管。相较于现有技术，该多孔金属板与供容纳一冷媒的金属管具有较大的接触面积。因此，相较于传统的热交换器盘管，根据本发明所制造的热交换器盘管的热交换效率约能提升至少25％。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。因此，本发明所申请的专利范围的范畴应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (9)

1.一种制造一热交换器盘管(heat exchanger coil)的方法，该方法包含下列步骤：

制备一多孔金属板(porous metal plate)；

制备一金属管(metal tube)；以及

将该金属管穿设于该多孔金属板内；

其中该金属管供容纳一冷媒，并与多孔金属板作热接触，该多孔金属板的多个孔洞供气流通过，与该多孔金属板作热交换。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该金属管其穿设于该多孔金属板内的部分是通过一硬焊(brazing)方式与该多孔金属板接合。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该多孔金属板的制备如下列步骤：

制备一多孔结构的发泡基板；

在该发泡基板上形成一缺口，该金属管是先置入该发泡基板的该缺口；以及

在该发泡基板的多孔结构的所有表面上被覆一金属材料，即完成该多孔金属板。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该金属管其穿设于该多孔金属板内的部分具有至少一弯折。

5.一种制造一热交换器盘管(heat exchanger coil)的方法，该方法包含下列步骤：

制备一第一多孔结构的金属板(porous metal plate)，该第一多孔金属板具有一第一多孔面以及相对该第一多孔面的一第二多孔面；制备一第二多孔结构的金属板，该第二多孔金属板具有一第三多孔面、相对该第三多孔面的一第四多孔面；

制备一金属管(metal tube)；以及

将该金属管是夹在该第一多孔金属板的该第二多孔面与该第二多孔金属板的该第三多孔面之间；

其中该金属管供容纳一冷媒，一气流从该第一多孔金属板的该第一多孔面流入且穿过该第二多孔面、该第二多孔金属板的该第三多孔面从该第四多孔面流出后，藉此，该冷媒藉由该第一多孔金属板、第二多孔金属板以及该金属管与该气流进行热交换。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该金属管其设置于该第一多孔金属板与该第二多孔金属板的部分是通过一硬焊(brazing)方式至少与该第一多孔金属板以及第二多孔金属板的两者其一接合。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该金属管设置于该第一多孔金属板与第二多孔金属板之间的部分具有至少一弯折。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该第一多孔金属板以及该第二多孔金属板的制备如下列步骤：

制备一第一多孔结构的发泡基板；

在该第一发泡基板的多孔结构的所有表面上被覆一金属材料，即完成该第一多孔金属板；

制备一第二多孔结构的发泡基板；以及

在该第二发泡基板的多孔结构的所有表面上被覆该金属材料，即完成该第二多孔金属板。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该第一发泡基板具有该第一多孔面以及该第二多孔面，该第二发泡基板具有该第三多孔面以及该第四多孔面，该金属管是夹在该第一发泡基板的该第二多孔面与该第二发泡基板的该第三多孔面之间，该第一发泡基板以及该第二发泡基板再次被覆该金属材料，以完成该第一多孔金属板以及该第二多孔金属板。

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