CN102652248B - 微通道盘管歧管系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种微通道盘管歧管系统。微通道盘管歧管系统可包括终止于第一短管的多个组件入口歧管段，终止于第二短管的多个组件出口歧管段，以及一个或多个微通道盘管。每对组件入口和出口歧管段可与一个或多个微通道盘管连通。

Description

微通道盘管歧管系统

技术领域

本申请通常涉及空调和制冷系统，并且尤其涉及允许连接并联的微通道盘管的微通道盘管歧管系统。

背景技术

现代的空调和制冷系统对例如建筑物、冰箱等封闭物的全部或部分提供致冷、换气和湿度控制。通常来说，制冷循环包括四个基本阶段来提供冷却。一、蒸气致冷剂在压缩机内在高压下被压缩并被加热到高温。二、被压缩的蒸气在冷凝器内与被风扇及类似物吸过或吹过冷凝器盘管的外界空气通过热交换而被冷却。三、液态致冷剂通过膨胀装置，该装置使液态致冷剂的压力和温度下降。液态致冷剂随后在壳体内被泵送到蒸发器。随着液态致冷剂蒸发成蒸气，液态致冷剂从蒸发器盘管的四周吸收热量。最后，蒸气被返回到压缩机并且循环重复进行。对这种基础的制冷循环的各种不同的变形是已知的，并也可在此使用。

冷凝器和蒸发器内使用的热交换器传统上一直都是通常的铜管和散热片设计。随着制冷需求量的增加，这些热交换器的设计经常只是增加尺寸。然而，被允许使用的致冷剂种类的改变已经造成致冷剂具有不同的且有时是不足的热传输性。结果，传统热交换器的尺寸和重量的进一步增大也被限制在合理的成本范围内。

与铜管和散热片设计不同的是，新近的热交换器设计已将重点放在铝微通道盘管的使用上。微通道盘管通常包括多路扁管，多路扁管内具有用于致冷剂流动的小型通道。通过在扁管间嵌入斜角的和/或百叶窗式散热片，热传输于是被最大化。扁管随后与多根歧管连在一起。与已知的铜管和散热片设计相比，穿过上述微通道盘管设计的空气具有较长的停留时间以便增加热传输的效率和比率。这种热交换器效能的增加还使微通道热交换器更小，而其与惯常的热交换器具有同样的或改善的性能以及相同的容积。微通道盘管因而在较小尺寸和重量的情况下提供改善的热传输性能，提供改善的耐用性和使用的可靠性、改善的防腐蚀性，并还可降低多达约50%的所需致冷剂的花费。

微通道盘管通常通过一组件或盘管一侧的致冷剂入口歧管，和一组件或另一侧的致冷剂出口歧管，被连接到作为整体的制冷系统。微通道盘管可串联、并联、或其组合方式连接。但是，致冷剂入口和出口歧管应能适应这些不同的配置，同时允许安装、进入、修理、移除、和/或重新布置的容易性。

因此，希望一种改进的微通道盘管歧管系统，这种改进的系统应适应与所希望的多种不同配置同样多的微通道盘管。优选地，歧管系统应使微通道盘管在实地或工厂易于重新布置。

发明内容

本申请因此提供一种微通道盘管歧管系统。该微通道盘管歧管系统可包括终止于第一短管的多个组件入口歧管段，终止于第二短管的多个组件出口歧管段，和一个或多个微通道盘管。每对组件入口和出口歧管段可与一个或多个微通道盘管连通。

微通道盘管歧管系统还可包括与每个微通道盘管以及多个组件入口歧管段中的一个和多个组件出口歧管段中的一个连通的盘管歧管。盘管歧管可包括钎焊到组件入口歧管段的盘管歧管入口和钎焊到组件出口歧管段的盘管歧管出口。组件入口歧管段的每一个和组件出口歧管段的每一个可与一对微通道盘管连通。可使用多个歧管盘管。每个短管可包括塞。

微通道盘管歧管系统还可包括具有槽的架子。微通道盘管可设置在槽内，且微通道盘管歧管系统可被附着到架子上。微通道盘管歧管系统还可包括与每个微通道盘管连通的盘管歧管。歧管盘管可通过盘管夹具附着到架子上。微通道盘管可在槽内滑动。微通道盘管可包括多个扁的微通道管，扁的微通道管具有多个从其上延伸出的散热片。微通道盘管可包括模压铝。

本申请进一步可提供在微通道盘管冷凝器组件内安装微通道盘管的方法。该方法可包括如下步骤：将第一组件入口歧管段和第一组件出口歧管段附着到微通道盘管上，从第一组件入口歧管段去除第一短管并从第一组件出口歧管段去除第二短管，并将第一组件入口歧管段和第一组件出口段附着到第二组件入口歧管段和第二组件出口歧管段。

该方法进一步可包括如下步骤：在冷凝器组件架子的槽内滑动微通道盘管，通过盘管夹具将微通道盘管的盘管歧管附着到架子的第一端，在微通道盘管的盘管歧管和第一组件入口歧管段以及第一组件出口段之间进行钎焊连接，并在微通道盘管冷凝器组件内安装多个微通道盘管。

附图说明

图1是此处使用的微通道盘管的一部分的透视图。

图2图是图1的微通道盘管的一部分的侧截面视图。

图3是此处所描述的微通道冷凝器组件的透视图。

图4是图3的微通道冷凝器组件内安装的微通道盘管的局部部分分解图。

图5是安装在图3的微通道冷凝器组件的第一端的微通道盘管的局部透视图。

图6是附设在图3的微通道冷凝器组件的第二端的微通道盘管的局部透视图。

图7是本文所述的微通道盘管歧管系统的侧面图。

图8是具有图7所示微通道盘管歧管系统的微通道盘管冷凝器组件的俯视图。

图9是图8所示微通道盘管冷凝器组件的侧面图。

具体实施方式

现在参照附图，其中遍及若干视图中，相同的附图标记表示相同的元件，图1和图2示出了类似于上文描述过的已知的微通道盘管10的一部分。具体地，微通道盘管10可包括其内具有多个微通道25的多个微通道管20。微通道管20通常是细长的且基本上是扁的。每个微通道管20可在其内具有任何数量的微通道25。致冷剂从不同方向流过微通道25。

微通道管20通常从一个或多个歧管30延伸。歧管30可与上文描述的总体空调系统相连通。微通道管20的每一个可具有多个设置于其上的散热片40。散热片40可以是直的或斜角的。与公知的铜散热片和管的设计相比，多个小管20与相关联的高密度散热片40的结合因而提供每单位体积更多的表面面积用于改善的热传输。散热片40也可以如百叶窗般设置在微通道管20上用于更进一步增加表面面积。总体微通道盘管10通常由模压铝和类似物制成。

公知的微通道盘管10的例子包括由密苏里州的HussmannCorporationofBridgeton；威斯康星州的ModineManufacturingCompanyofRacine；北卡罗来纳州的CarrierCommercialRefrigeration,Inc.ofCharlotte；密歇根州的DelphiofTroy；丹麦的Danfoss；和其他来源提供的微通道盘管。微通道盘管10通常可以标准或预定形状和尺寸被提供。任何数量的微通道盘管10可以并联、串联、或其组合的方式在一起使用。不同类型的致冷剂可在此使用。

图3示出在此描述的微通道冷凝器组件100。微通道冷凝器组件100可包括多个微通道盘管110。微通道盘管110可与上述的微通道盘管10相似或不相似。虽然示出两（2）个微通道盘管110，第一微通道盘管120和第二微通道盘管130，任何数量的微通道盘管110可在此使用。如上所述，微通道盘管110可串联连接、并联连接，或以其他方式连接。

微通道盘管110可通过架子140支撑。架子140可具有任意所需的形状、尺寸或结构。架子140也可以是下文更为详细描述的制成标准尺寸的。微通道盘管110和微通道冷凝器组件100作为整体的运转可由控制器150控制。控制器150可以是也可以不是可编程的。多个风扇160可以设置在每个微通道盘管110及架子140附近。风扇160可使空气流穿过微通道盘管110。任何数量的风扇160可在此使用。其他类型的空气流动装置也可在此使用。每个风扇160可由电马达170驱动。电马达170可由交流或直流电源来运转。电马达170可与控制器150通信或不通信。

图4示出上述微通道盘管110中的一个插进微通道冷凝器组件100的架子140内的槽180中。如图所示并如上文所述，微通道盘管110包括与盘管歧管200相连通的多个微通道管190。盘管歧管200具有至少一个盘管歧管入口210和至少一个盘管歧管出口220。致冷剂通过盘管歧管入口210进入微通道盘管110，穿过其内具有微通道的微通道管190，并通过盘管歧管出口220出来。致冷剂可以蒸气进入并以液体出来，因为致冷剂与周围空气交换了热量。致冷剂也可以液体进入并在那里继续释放热量。

微通道冷凝器组件100同样可包括具有组件入口接头235的组件入口歧管230和具有组件出口接头245的组件出口歧管240。组件入口歧管230通过盘管歧管入口210和组件入口接头235与盘管歧管200连通，而组件出口歧管240通过盘管出口歧管220和组件出口接头245与盘管歧管200连通。在此可使用其他连接。组件歧管230，240可由一个或多个托架250支撑或不设托架支撑。组件歧管230，240可与上述的总体制冷系统的其他部件连通。

盘管歧管入口和出口210，220和/或组件接头235，245可包括一侧镀铜的不锈钢。盘管入口和出口210，220和组件接头235，245可通过钎焊或焊接及类似方式被连接。由于铜和铝彼此不发生冲突，因而不可能产生电蚀及类似腐蚀。其他类型的流体密封连接件和/或快速释放管接头可在此使用。

图5示出了多个微通道盘管110中的一个安装在架子140第一端185的槽180内。如上所述，盘管歧管200可与组件入口和出口歧管230，240相连通。盘管歧管200也可通过盘管夹具260在第一端185附着于架子140。盘管夹具260可包括夹子265，夹子265环绕盘管歧管200并通过螺钉、螺栓、其他类型的紧固装置及类似物固定到架子140上。在此可使用其他形状。在歧管200和夹子265间也可使用橡胶或聚合衬垫270以便减缓其中的任何振动。在此可使用其他类型的隔振装置。

图6示出了安装在位于架子140的第二端275的槽180内的微通道盘管110的相对端。槽180可延续架子140的长度也可不延续架子140的长度。微通道盘管110可沿槽180滑动。可替换地，轮子或其他类型的协助运动的装置可在此使用。微通道盘管110可通过后托架或翼片290固定就位。后托架290可以是将微通道盘管110固定就位的任何结构。微通道盘管滑入后，后托架290可被固定到架子140的后部。其他类型的固定装置和/或紧固件可在此使用。

图7示出这里描述的微通道盘管歧管系统300。如图所示，微通道盘管歧管系统300可包括盘管歧管200以及组件入口歧管230和组件出口歧管240。在本实例中，组件入口歧管230可包括多个组件入口歧管段（sections）310。组件入口歧管段310的每一个可包括多个短管（stubtubes），第一端短管320和第二端短管330。每个短管320、330可被设置在每个歧管段310的末端并通常靠近组件入口和出口接头235、245。其他设置可在此使用。如图所示，短管320、330可封闭歧管段310的每一端。例如塞335这样的闭锁装置或其他类型的封闭装置也可在此使用。同样，微通道盘管歧管系统300也可包括多个组件出口歧管段340。每个组件出口歧管段340也可包括第一端短管350和第二端短管360。

使用中，微通道盘管歧管系统300的每个组件歧管230、240的一端连接到作为整体的制冷系统，且其他端在短管320、330、350、360处终止。其他结构可在此使用。

如图8和9所示，微通道盘管冷凝器组件100可包括所需要的多个微通道盘管110。在微通道盘管歧管系统300的使用中，组件入口歧管段310的短管320、330可被去除并连接上附加的组件入口歧管段310。同样，组件出口歧管段340的短管350、360可被去除并按需要连接上附加的组件出口歧管段340。附加的微通道盘管110于是可按上文所述与组件歧管段310、340连接。架子140在构造上可模块化以适应微通道盘管110的增加或去除。

微通道盘管歧管系统300的使用不仅便于连接所需要的多个微通道盘管110，而且便于微通道歧管系统300的组合，并且能够将微通道盘管110通过槽180滑入架子140内，还提供了用于安装、拆除和修理的进出的方便性。此外，如果仅在微通道盘管110的一侧使用歧管装置，作为整体的微通道冷凝器组件100可以更紧凑。另外，虽然微通道盘管110设置在微通道盘管歧管系统300的一侧，如果需要，微通道盘管110本身可被设置在微通道盘管系统300的两侧，提供整体上甚至更加紧凑的系统。

Claims (14)

1.一种微通道盘管歧管系统，包括：

多个组件入口歧管段；

其中所述多个组件入口歧管段终止于一个第一短管；

多个组件出口歧管段；

其中所述多个组件出口歧管段终止于一个第二短管；

一个或多个微通道盘管；

其中每对组件入口和出口歧管段与所述一个或多个微通道盘管连通；和

与每个微通道盘管以及所述多个组件入口歧管段中的一个和所述多个组件出口歧管段中的一个连通的一个盘管歧管。

2.如权利要求1所述的微通道盘管歧管系统，其中盘管歧管包括钎焊到组件入口歧管段的盘管歧管入口和钎焊到组件出口歧管段的盘管歧管出口。

3.如权利要求1所述的微通道盘管歧管系统，其中多个组件入口歧管段的每一个和多个组件出口歧管段的每一个与一对微通道盘管连通。

4.如权利要求1所述的微通道盘管歧管系统，还包括多个盘管歧管。

5.如权利要求1所述的微通道盘管歧管系统，其中每个短管包括塞。

6.如权利要求1所述的微通道盘管歧管系统，还包括具有槽的架子，其中微通道盘管设置在槽内，并且其中微通道盘管歧管系统被附着到架子上。

7.如权利要求6所述的微通道盘管歧管系统，其中盘管歧管通过盘管夹具附着到架子上。

8.如权利要求6所述的微通道盘管歧管系统，其中微通道盘管在槽内滑动。

9.如权利要求1所述的微通道盘管歧管系统，其中每个微通道盘管包括多个扁的微通道管，所述多个扁的微通道管具有多个从其上延伸出的散热片。

10.如权利要求1所述的微通道盘管歧管系统，其中每个微通道盘管包括模压铝。

11.一种在微通道盘管冷凝器组件内安装微通道盘管的方法，包括：通过一个盘管歧管将一个第一组件入口歧管段和一个第一组件出口歧管段附着到所述微通道盘管上；

从所述第一组件入口歧管段去除一个第一短管并从所述第一组件出口歧管段去除一个第二短管；和

将所述第一组件入口歧管段附着到一个第二组件入口歧管段并将所述第一组件出口歧管段附着到一个第二组件出口歧管段。

12.如权利要求11所述的在微通道盘管冷凝器组件内安装微通道盘管的方法，还包括在冷凝器组件架子的槽内滑动微通道盘管的步骤。

13.如权利要求11所述的在微通道盘管冷凝器组件内安装微通道盘管的方法，还包括通过盘管夹具将微通道盘管的盘管歧管附着到架子的第一端的步骤。

14.如权利要求13所述的在微通道盘管冷凝器组件内安装微通道盘管的方法，还包括在微通道盘管的盘管歧管和第一组件入口歧管段以及第一组件出口段之间进行钎焊连接。