CN103119387A - 包括独立热交换回路的微通道热交换器和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微通道热交换器（2），所述微通道热交换器包括具有第一端区段（10）的第一微通道热导管（4），所述第一端区段（10）穿过中间区段（12）延伸至第二端区段（11）。所述中间区段（12）包括多个大体上直线区段（17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28）和构成第一蜿蜒路径（47）的多个弯曲区段（30、31、32、33、34）。所述微通道热交换器（2）还包括具有第一端部分（60）的第二微通道热导管（6），所述第一端部分（60）穿过中间部分（62）延伸至第二端部分（61）。所述中间部分（62）包括多个大体上直线部分（67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78）和构成第二蜿蜒路径（97）的多个弯曲部分（80、81、82、83、84）。所述第一蜿蜒路径（47）邻近所述第二蜿蜒路径（97）延伸，其中所述多个弯曲部分（80、81、82、83、84）插入于所述多个弯曲区段（30、31、32、33、34）之间。

Description

包括独立热交换回路的微通道热交换器和方法
发明背景
示例性实施方案涉及热交换器领域，并且更特别地，涉及包括独立热交换回路的微通道热交换器。
常规微通道热交换器包括以单个蜿蜒路径形成的微通道管，该蜿蜒路径穿过冷却剂或冷冻剂。流体流（诸如空气）通过过微通道管。流体流以冷冻剂交换热量。热量的交换导致流体流的温度变化。热量的交换通过添加在微通道管之间延伸的鳍片予以增强。在特定系统中，微通道管在入口集管和出口集管之间通过。鳍片在邻近的微通道管之间延伸以增强热交换。当需要多个独立热交换路径时，入口集管和出口集管被分为不同区段。每个区段然后可独立于其它区段进行操作。
发明概要
本文公开了一种包括具有第一端区段的第一微通道导管的微通道热交换器，该第一端区段穿过中间区段延伸至第二端区段。中间区段包括多个大体上直线区段和构成第一蜿蜒路径的多个弯曲区段。微通道热交换器还包括具有第一端部分的第二微通道导管，该第一端部分穿过中间部分延伸至第二端部分。中间部分包括多个大体上直线部分和构成第二蜿蜒路径的多个弯曲部分。第一蜿蜒路径邻近第二蜿蜒路径延伸，其中多个弯曲部分插入于多个弯曲区段之间。
本文还公开了一种形成微通道热交换器的方法。该方法包括，形成具有第一端区段的第一微通道导管，该第一端区段穿过中间区段延伸至第二端区段；和在第一微通道导管中创建第一蜿蜒路径。第一蜿蜒路径包括多个大体上直线区段和多个弯曲区段。该方法还包括，形成具有第一端部分的第二微通道导管，该第一端部分穿过中间部分延伸至第二端部分；和在第二微通道导管中创建第一蜿蜒路径。第二蜿蜒路径包括多个大体上直线部分和多个弯曲部分。第一微通道导管定位成邻近第二微通道导管，以使得多个弯曲部分插入于多个弯曲区段之间。连接多个大体上直线区段的邻近直线区段和大体上直线部分的邻近和直线部分。
附图简述
下述描述不应视为任何方式的限制。参照附图，相同元件标注同样的序号：
图1示出了根据示例性实施方案的包括独立热交换回路的微通道热交换器；
图2为图1的微通道热交换器的第一部分的局部放大图；
图3为图1的微通道热交换器的第二部分的局部放大图；和
图4为图3的微通道热交换器的第二部分的局部剖视图。
具体实施方式
本文通过举例且并非参照图限制的方式来说明所公开的装置和方法的一个或多个实施方案的详细描述。
参照图1至图4，根据示例性实施方案构造的微通道热交换器通常指示为2。微通道热交换器2包括第一微通道导管4和第二微通道导管6，该第一微通道导管4界定第一热交换回路（未单独标记），该第二微通道导管6界定第二热交换回路（也未单独标记）第一微通道导管4包括第一端区段10，该第一端区段10穿过中间区段12延伸至第二端区段11。第一端区段10流体连结至入口构件14，并且第二端区段11流体连结至出口构件15。入口构件14配置成接收流体，例如第一冷冻剂。中间区段12包括多个大体上直线区段17-28，第一多个弯曲区段30-34和第二多个弯曲区段40-45，该第一多个弯曲区段30-34和第二多个弯曲区段40-45共同界定第一蜿蜒路径47。
类似地，第二微通道导管6包括第一端部分60，该第一端部分穿过中间部分62延伸至第二端部分61。第一端部分60流体连结至入口构件64，并且第二端部分61流体连结至出口构件65。入口构件64配置成接收第二流体，诸如第二冷冻剂。第二冷冻剂可取决于所需的热交换参数而与第一冷冻剂相同或不同。以也类似于上文所述的方式，中间部分62包括多个大体上直线部分67-68，第一多个弯曲部分80-84和第二多个弯曲部分90-95，该第一多个弯曲部分80-84和第二多个弯曲部分90-95共同界定第二蜿蜒路径97，该第二蜿蜒路径97与第一蜿蜒路径47流体隔离。每个微通道导管4、6包括与图4中的第二微通道导管6连接的多个微通道（诸如指示为100）。
根据示例性实施方案，第一蜿蜒路径47邻近第二蜿蜒路径97延伸，其中第二多个弯曲部分40-45插入于第一多个弯曲部分80-85之间，并且第二多个弯曲部分90-95插入于第一多个弯曲区段之间。以这种方式，第一微通道导管4与第二微通道导管6交错。术语“交错”应理解为用于描述，多个直线区段17-28的一部分邻近多个直线区段17-28的其它直线区段延伸，同时多个直线区段17-28的另一部分邻近多个直线部分67-78的选择直线部分延伸。类似地，多个直线部分67-78的一部分邻近多个直线部分67-78的其它直线部分延伸，同时多个直线部分67-78的另一部分邻近多个直线区段17-28的经选择直线区段延伸。
还根据示例性实施方案，微通道热交换器2包括第一多个鳍片或中心110和第二多个鳍片或中心115。第一多个中心110在大体上直线区段17-28的邻近直线区段和大体上直线部分67-78的邻近直线部分之间延伸。也就是说，第一多个中心110在与相同微通道导管4或6相关的大体上直线区段或大体上直线部分之间延伸。更具体地，第一多个中心110仅与第一蜿蜒路径47或第二蜿蜒路径97相关。相反地，第二多个中心115在多个直线部分17-28的邻近直线部分和多个大体上直线部分67-78的邻近直线部分之间延伸。也就是说，第二多个中心115在与第一微通道导管4和微通道导管6两者相关的大体上直线区段和大体上直线部分之间延伸。更具体地，第二多个中心115接合第一和第二蜿蜒路径47和97。在这点上，应理解，尽管仅示出了两个微通道导管，但是微通道热交换器2所使用的微通道导管的数量可变化。
利用这种布置，冷冻剂可穿过第一微通道导管4、第二微通道导管6，或第一和第二微通道导管4和6两者。当冷冻剂穿过第一和第二微通道导管4和6两者时，交叉穿过第一和第二多个中心的流体流与微通道导管4和6两者中的冷冻剂交换热量。热交换表面区域包括微通道热交换器2的整个表面区域。类似地，如果冷冻剂穿过第一和第二微通道导管4或6中的一个或另一个，则交叉穿过第一和第二多个中心的流体流与在微通道导管4和6之一中流动的冷冻剂交换热量。以这种方式，热交换表面区域仍为微通道热交换器2的整个表面区域。因此，示例性实施方案增强具有多个不同回路的微通道热交换器中的热交换。也就是说，相比于现有技术的布置（其中，仅部分的流体流交叉穿过有效回路，例如上部分或下部分的热交换器），根据示例性实施方案的热交换器基本上利用了穿过热交换器的整个流体流。
虽然本发明已参照示例性实施方案或实施方案进行描述，但本领域的技术人员应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种变更，并且等同物可取代其元件。此外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可进行多种修改以使特定环境或材料适合本发明的教条。因此，希望本发明并非受限于作为预期用于执行本发明的最佳模式而公开的特定实施方案，而是本发明将包括落在权利要求书范围内的所有实施方案。

Claims (12)

1.一种微通道热交换器（2），所述微通道热交换器（2）包括：
具有第一端部分（10）的第一微通道热导管（4），所述第一端区段（10）穿过中间区段（12）延伸至第二端区段（11），所述中间区段（12）包括多个大体上直线区段（17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28）和构成第一蜿蜒路径（47）的多个弯曲区段（30、31、32、33、34）；和
具有第一端部分（60）的第二微通道热导管（6），所述第一端部分（60）穿过中间部分（62）延伸至第二端部分（61），所述中间部分（62）包括多个大体上直线部分（67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78）和构成第二蜿蜒路径（97）的多个弯曲部分（80、81、82、83、84），所述第一蜿蜒路径（47）邻近所述第二蜿蜒路径（97）延伸，其中所述多个弯曲部分（80、81、82、83、84）插入于所述多个弯曲区段（30、31、32、33、34）之间。
2.根据权利要求1所述的微通道热交换器（2），其中所述第一微通道热导管（4）与所述第二微通道热导管（6）流体隔离。
3.根据权利要求1所述的微通道热交换器（2），多个中心（110、115）在所述多个大体上直线区段（17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28）的邻近直线区段和所述多个大体上直线部分（67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78）的邻近直线部分之间延伸。
4.根据权利要求1所述的微通道热交换器（2），多个中心（110、115）在所述多个大体上直线部分（67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78）的邻近所述直线部分之间延伸。
5.根据权利要求1所述的微通道热交换器（2），其中所述多个弯曲区段（30、31、32、33、34）包括第一多个弯曲区段（30、31、32、33、34）和第二多个弯曲区段（40、41、42、43、44、45）。
6.根据权利要求5所述的微通道热交换器（2），其中所述多个弯曲部分（80、81、82、83、84）包括第一多个弯曲部分（80、81、82、83、84）和第二多个弯曲部分（90、91、92、93、94、95）。
7.根据权利要求6所述的微通道热交换器（2），其中所述第二多个弯曲部分（90、91、92、93、94、95）插入于所述第一多个弯曲部分（80、81、82、83、84）之间。
8.根据权利要求7所述的微通道热交换器（2），其中所述第二多个弯曲部分（90、91、92、93、94、95）插入于所述多个弯曲区段（30、31、32、33、34）之间。
9.一种形成微通道热交换器（2）的方法，所述方法包括：
形成具有第一端区段（10）的第一微通道热导管（4），所述第一端区段（10）穿过中间区段（12）延伸至第二端区段（11）；
在所述第一微通道热导管（4）中创建第一蜿蜒路径（47），所述第一蜿蜒路径（47）包括多个大体上直线区段（17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28）和多个弯曲区段（30、31、32、33、34）；
形成具有第一端部分（60）的第二微通道导管（6），所述第一端部分（60）穿过中间部分（62）延伸至第二端部分（61），所述中间部分（62）；
在所述第二微通道热导管（6）中创建第一蜿蜒路径（47），所述第二蜿蜒路径（97）包括多个大体上直线部分（67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78）和多个弯曲部分（80、81、82、83、84）；
将所述第一微通道热导管（4）定位成邻近所述第二微通道热导管（6），以使得所述多个弯曲部分（80、81、82、83、84）插入于所述多个弯曲区段（30、31、32、33、34）之间；和
连接所述多个大体上直线区段（17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28）的邻近直线区段和大体上直线部分（67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78）的邻近直线部分。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：连接所述多个大体上直线部分（67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78）的邻近直线部分。
11.根据权利要求9所述的方法，其中连接所述多个大体上直线区段（17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28）的邻近直线区段和大体上直线部分（67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78）的邻近直线部分包括以多个中心（110、115）接合所述多个大体上直线区段（17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28）的所述邻近直线区段和大体上直线部分（67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78）的所述邻近直线部分。
12.根据权利要求11所述的方法，其中连接所述多个大体上直线部分（67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78）的邻近直线部分包括以多个中心（110、115）接合所述多个大体上直线部分（67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78）的所述邻近直线部分。
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