CN105783338B - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

本申请揭示了热交换器例如微通道热交换器的各实施例。上述热交换器可以包括多排微通道管，每排微通道管可以配置成在特定方向上引导工作流体。上述热交换器可以在上述热交换器的分配头部中包括一个或多个分配器，每个分配器可以与不同的应用回路(例如制冷回路)连接，从而可以对上述热交换器的容量进行调整。本申请所揭示的热交换器可以用作制冷系统中的蒸发器和/或冷凝器。

Description

热交换器
技术领域
本申请通常涉及热交换器，上述热交换器可以用于例如供暖、通风和空调(HVAC)系统中。本申请揭示了针对上述热交换器的系统、方法和装置。
背景技术
热交换器一般配置成便于第一流体(比如制冷剂和工艺流体，例如水)与第二流体(比如空气)之间进行热交换。热交换器可以例如作为冷凝器和/或蒸发器用于HVAC系统中。各种类型的热交换器已被开发作为冷凝器和/或蒸发器进行工作。一种类型的热交换器是微通道热交换器(MCHEX)。典型的MCHEX可以包括在两个头部之间并行运行的微通道管。相邻管通常具有折叠式翅片钎焊于各管之间。微通道管与头部形成流体连通。制冷剂可以从头部被分配到微通道管中，和/或当制冷剂流出微通道管时被收集于头部中。微通道管与翅片的外表面可以有助于微通道管中的第一流体(比如制冷剂)与流过微通道管的外表面的第二流体(比如空气)之间进行热交换。
发明内容
本申请揭示了热交换器例如微通道热交换器的各实施例。
在某些实施例中，上述热交换器可以包括第一头部和第二头部，上述第一头部包括第一室和第二室。上述热交换器可以包括第一热交换管和第二热交换管，上述第一热交换管配置成连接上述第一室和上述第二头部，上述第二热交换管配置成连接上述第二室和上述第二头部。
在某些实施例中，上述热交换器可以包括工作流体流动路径，上述工作流体流动路径从上述第一室到上述第一热交换管、接着到上述第二头部、接着到上述第二热交换管形成。
在某些实施例中，上述第一室可以配置成接收工作流体，上述第二室配置成将上述工作流体导出上述第一头部。
在某些实施例中，上述热交换器可以是微通道热交换器。
在某些实施例中，上述第一室可以被分为至少两个隔室，其中上述至少两个隔室中的一个或多个隔室配置成接收工作流体。
在某些实施例中，上述至少两个隔室中的一个或多个隔室可以配置成具有至少一个孔以对上述工作流体进行计量。
可以理解，本申请的任一热交换器可以包括一个或多个制冷剂膨胀设备，比如但不限于一个或多个孔。
在某些实施例中，热交换器可以包括第一头部、工作流体管路、第二头部和热交换管，上述热交换管连接上述第一头部和上述第二头部。在某些实施例中，上述工作流体管路可以在外部与上述第一头部连接。
在某些实施例中，上述工作流体管路可以是配置成接收工作流体的进口。在某些实施例中，上述热交换器可以包括第二工作流体管路，上述第二工作流体管路在外部与上述第一头部连接。在某些实施例中，上述第二工作流体管路可以配置成接收上述工作流体。
在某些实施例中，热交换器可以包括多个第一管和多个第二管，上述第一管配置成在第一方向上引导工作流体，上述第二管配置成在第二方向上引导上述工作流体。
在某些实施例中，热交换器可以包括位于上述热交换器的端部处的流体排出通道。在某些实施例中，上述热交换器可以包括流体排出通道，上述流体排出通道被放置于上述热交换器的第一部分与上述热交换器的第二部分之间。
在某些实施例中，上述热交换器的第一部分可以包括多个第一热交换管，上述第一热交换管在第一方向上引导工作流体，上述热交换器的第二部分可以包括多个第二热交换管，上述第二热交换管在第二方向上引导上述工作流体。
在某些实施例中，制冷系统可以包括第一回路、第二回路和热交换器，上述热交换器可以包括第一进口、第二进口和头部。在某些实施例中，上述第一进口和第二进口可以配置成将工作流体导入上述头部，其中，上述第一进口可以配置成从上述第一回路接收上述工作流体，上述第二进口可以配置成从上述第二回路接收上述工作流体。
在某些实施例中，制冷系统可以包括热交换器，上述热交换器可以包括第一进口、第二进口和头部。在某些实施例中，上述第一进口和第二进口可以配置成将工作流体导入上述头部，上述第一进口可以配置成包括流量控制阀。
在某些实施例中，本申请所揭示的热交换器可以是上述制冷系统的蒸发器。在某些实施例中，本申请所揭示的热交换器可以是上述制冷系统的冷凝器，例如风冷或水冷冷凝器。
考虑到以下详细描述和附图，各系统、各方法以及各控制概念的其他特征和各方面将变得显而易见。
附图说明
现参照附图，其中类似的附图标记表示文中相应的部件。
图1A和1B示出了根据本申请的一个实施例的热交换器。图1A是立体图。图1B是端视图。
图2A和2B示出了根据本申请的另一个实施例的热交换器。图2A是横截面视图。图2B示出了显示上述热交换器的头部的内部构造的立体图。
图3A至3C示出了热交换器中的头部的不同实施例。
图4示出了热交换器中的头部的另一个实施例。
图5A至5C示出了根据一个实施例的包括一个或多个外部进口的热交换器的头部。图5A是包括两个外部进口的头部的端视图。图5B示出了图5A中的头部的剖面视图。图5C示出了包括一个外部进口的头部的另一构造。
图6A至6D示出了热交换器中的热交换管的另一个实施例和制造方法。图6A是上述热交换器的立体图。图6B示出了通过折叠工艺制造上述热交换器的制管系统。图6C示出了用于图6B中的装置的冲压装置的另一个实施例。图6D是可以由图6B中的装置进行制造的热交换器的横截面视图。
图7A和7B示出了根据又一个实施例的热交换器的热交换管的另一个实施例。图7A示出了上述热交换管的立体图。图7B示出了具有图7A中所示的两个热交换管的热交换器的横截面视图。
图8A和8B示出了根据另一个实施例的容量调节热交换器。图8A是上述热交换器的示意图。图8B是上述热交换器的头部的横截面视图。
图9A至9C示出了热泵的不同实施例的示意图，本申请所揭示的热交换器可以在这些热泵中进行实施。
具体实施方式
热交换器(例如MCHEX)可以用于各种应用中，例如HVAC系统中，以助于在第一流体(比如工作流体，例如制冷剂)与第二流体(比如工艺流体，例如空气和/或水)之间建立热交换关系。
本申请涉及热交换器例如MCHEX的各实施例。在某些实施例中，上述热交换器可以包括多排微通道管。每排可以配置成在特定方向上引导流体流动。这可以使得能够具有更紧凑的热交换器设计和更高的效率。在某些实施例中，上述热交换器可以在上述热交换器的分配头部中包括一个或多个分配器，可以例如使各分配器被连接到不同的应用回路(例如制冷回路)，从而可以对上述热交换器的容量进行调整。在某些实施例中，揭示了制造MCHEX的方法。在某些实施例中，揭示了使用上述热交换器的方法。在某些实施例中揭示了包括本申请所揭示的热交换器的系统(例如HVAC系统)和控制该系统的方法。
参考形成本申请的一部分的附图，并且在其中通过图示的方式示出可以被实施的各实施例。应当理解，本申请中使用的术语是为了描述各附图和各实施例，并不应被视为用来限制范围。
需注意的是，本申请的附图可以包括示例MCHEX和/或HVAC系统。然而，本申请所揭示的各实施例可以应用于其他合适的热交换器、制冷和/或热泵系统、和/或方法。
图1A和1B示出了热交换器100。需注意的是，出于图示的目的，上述热交换器100的某些部件例如翅片从附图中被省略。
上述热交换器100包括第一头部102和第二头部104，其中上述第一头部102由分隔部103分为两个隔室，例如进口室102a和出口室102b。上述分隔部103通常阻塞上述进口室102a和上述出口室102b之间的流体连通。在使用时，上述进口室102a配置成接收工作流体(例如制冷剂)，上述出口室102b配置成将上述工作流体导出上述第一头部102。
多个进口热交换管122沿上述第一头部102(或上述第二头部104)的纵向方向L被布置，并形成上述进口室102b与上述第二头部104之间的流体连通。在使用时，由上述进口室102a接收的工作流体可以通过上述多个进口热交换管122被导向上述第二头部104。
多个出口热交换管124沿上述第一头部102(或上述第二头部104)的纵向方向L被布置，并形成上述出口室102b与上述第二头部104之间的流体连通。在使用时，上述第二头部104中的工作流体可以通过上述出口热交换管124被导向上述出口室102b。
在图1A和1B示出的实施例中，上述进口热交换管122可以在上述纵向方向L上与上述出口热交换管124对齐，从而使得气流能够穿过(多个)相对于上述纵向方向L的两个相邻热交换管之间的空间130。需注意的是，在某些实施例中，上述进口热交换管122可以在上述纵向方向L上相对于上述出口热交换管124偏移。
工作流体通路由通过上述进口热交换管122从上述第一头部102的进口室102a到上述第二头部104、接着到上述出口热交换管124和接着到上述第一头部102的出口室102b而形成。在运行时，上述工作流体可以被导入上述工作流体通路。
如图所示，上述工作流体可以通过进口142被导入上述进口室102a。在所示的实施例中，上述进口142包括在上述进口室102a内部的纵向方向L上延伸的管143，上述管143包括一个或多个孔145，上述孔145配置成使上述工作流体能够被分配到上述进口室102a中。可以理解，上述进口142可以具有适于配置成在上述进口室102a中实现所需的工作流体的分配的其他构造。
上述工作流体可以在上述进口室102a中进入上述进口热交换管122，并被导向上述第二头部104。上述工作流体然后可以在上述第二头部104中进入上述出口热交换管124，并被导向上述出口室102b。上述工作流体然后可以通过出口144被导出上述出口室102b。
应当理解，在某些实施例中，上述进口热交换管122和上述出口热交换管124可以是微通道管，并且可以理解，可以不使用微通道管，而可以使用其他合适的构造和/或设计。
在所示的实施例中，上述第一头部102被分为两个隔室，上述进口室102a和上述出口室102b。这创建了二通式工作流体通路设计或二排热交换管设计。还可以理解的是，在某些实施例中，上述第一头部102可以被分为两个以上的隔室，其中每个隔室可以与一排热交换管形成流体连通，从而创建多通(例如2以上)工作流体通路热交换管设计。在某些实施例中，上述第一头部102和上述第二头部104都可以被分为一个以上的隔室。
本申请所揭示的各实施例通常配置成包括在两个头部(例如第一头部102和第二头部104)之间延伸的多排热交换管(例如进口热交换管122的排，和出口热交换管124的排)。上述热交换管可以形成上述两个头部之间的流体连通。每个头部或两个头部可以包括一个或多个分隔的隔室(例如进口室102a和出口室102b)，其中每个分隔的隔室可以配置成用于所需的功能，例如将工作流体导入或导出头部，从而一个头部可以用于一个以上的功能，上述功能可以包括例如接收工作流体、引导工作流体、分配工作流体、收集工作流体和/或排放工作流体。本申请所揭示的各实施例因而使得能够在一个相对紧凑的热交换器设计(例如仅具有两个头部的热交换器)中提供不同的功能，从而可以有助于在上述热交换器用于系统(例如HVAC系统)中时实现更高的效率。本申请所揭示的各实施例可以用于对传统热交换器的部件进行修改并使得多排热交换管能够被并入单个热交换管部分。
图2A和2B示出了热交换器200，上述热交换器200在进口室202a中包括两个进口隔室211和212。在某些实施例中，上述两个进口隔室211、212中的每一个进口隔室可以与分离的应用回路(未示出，例如制冷回路)连接。每一个分离的应用回路例如可以配置成具有不同容量，使得能够具有更大程度的容量控制。
本申请所示的热交换器200包括与图1A和1B所揭示的各实施例实质上相似的结构，可以理解，本申请所揭示的各实施例可以应用于其他合适的热交换器设计。
如图所示，上述热交换器200可以包括第一头部202和第二头部204。上述第一头部202由隔离部203被分为进口室202a和出口室202b。可以理解，本申请所揭示的各实施例可以应用于不具有分区的头部的热交换器。
上述进口室202a可以包括多个进口隔室，例如第一进口隔室211和第二进口隔室212，可以理解，上述进口室202a可以包括两个以上的进口隔室。上述多个进口隔室211和212配置成将工作流体(例如制冷剂)分配到上述进口室202a中。在某些实施例中，上述多个进口隔室(例如第一进口隔室211和第二进口隔室212)中的每一个进口隔室可以与分离的应用回路(例如制冷回路)连接，从而被导向上述多个进口隔室中的每一个进口隔室的上述工作流体流量可以被独立地控制。
如图2B所示，上述第一进口隔室211和上述第二进口隔室212每一个可以分别包括至少一个孔245和246，以对流过上述孔245、246的工作流体进行计量。可以理解，上述孔245、246的构造(例如总数、大小、尺寸)可以进行不同配置。在某些实施例中，例如在上述第一进口211和上述第二进口212可以与具有不同容量的两个制冷回路连接时，上述孔245、246可以配置成适于匹配与上述孔245、246流体连接的制冷回路的容量。也就是说，上述孔245、246的总数、大小和/或尺寸可以配置成实现所连接的制冷回路所需的性能。
在某些实施例中，上述第一进口隔室211和上述第二进口隔室212可以与同一个应用回路(例如制冷回路)连接，但是被导入上述第一进口隔室211和上述第二进口隔室212的工作流体流量可以被独立地控制。上述孔245、246的构造也可以是不同的。这些特征可以使得能够对上述应用回路进行多功能控制。例如，当具有可变容量的一个制冷回路与上述第一进口隔室211和上述第二进口隔室212一起连接时，上述制冷剂可以被独立地计量进入上述进口隔室211、212，从而可以使得能够对上述制冷剂进行膨胀以适于制冷回路的运行模式(例如在例如部分负荷运行模式或全负荷运行模式下实现所需的性能)。在某些实施例中，对上述第一进口隔室211和上述第二进口隔室212的独立控制可以在外部由例如一个或多个阀来执行。
如图2B所示，上述孔245、246可以在轴向上被分布穿过上述第一头部202，允许对工作流体进行高效分配和提高上述热交换器200的总体热传递性能。
参照图2A，上述第一头部202可以配置成具有两个分离的挤压件221和222，上述两个分离的挤压件221和222形成蛤壳式构造。上述挤压件221和/或222可以包括上述头部202的内部特征(例如上述孔245、246和上述隔离部203)。上述挤压设计使得能够在设计和制备过程中具有灵活性，以对热交换器性能和成本进行优化。上述挤压设计还可以使得不同的管、翅片设计和排的几何形状能够被并入。可以理解，在某些实施例中，上述第一头部202可以包括两个以上的分离的挤压件。
当上述挤压件221和222被接合时，上述挤压件221和222可以形成一个或多个结构接合部250以提高结构强度。
通常，上述挤压设计可以包括以两个或多个挤压件形成上述头部，每个挤压件可以包括特定结构特征。例如，一个构件可以包括分区的构造，另一个构件可以用作管帽(例如如图2A所示)。上述两个挤压件可以通过一个或多个接合部进行接合以形成上述头部。
图3A至3C示出了可以由两个或多个构件形成的头部的其他实施例。在某些实施例中，每个构件可以由挤压工艺形成。图3A示出了由第一构件321a和第二构件322a形成的头部302a，其中，上述第二构件322a配置成包括内部特征，例如一个或多个孔345a、一个或多个进口311a、312a和出口314a。上述第一构件321a被装配到上述第二构件322a的开孔330a中以形成上述头部302a。
图3B示出了由第一构件321b和第二构件322b形成的头部302b，其中，上述第二构件322b配置成包括内部特征，例如一个或多个孔345b和一个或多个进口311b、312b。上述第一构件321b配置成覆盖上述第二构件322b的开孔330b，并通过一个或多个接合部350b被接合到上述第二构件322b。图3C示出了由第一构件321c和第二构件322c形成的头部302c，其中，上述第二构件322c可以被附着到上述第一构件321c的底部。需注意的是，一个或多个孔345c可以形成于上述第一构件321c的底部上。上述第一构件321c可以包括一个或多个进口311c、312c。可以理解，上述头部302b、302c显示了上述进口结构，但是也可以包括类似于头部302a的出口结构，上述出口结构可以分别作为上述第二构件322b、322c的一部分被适当地并入。
图4示出了头部402的内部特征可以包括止动部450，上述止动部450配置成支承热交换管422并防止上述热交换管422进一步延伸进入上述头部402。上述止动部450可以包括肩部452，上述肩部452配置成与上述热交换管422接触并支承上述热交换管422。需注意的是，如图4所示，各孔445可以在热交换设计中相对于上述热交换管422沿对角线进行取向。
图5A-5C示出了头部500的另一个实施例，上述头部500包含一个或多个工作流体管路，例如图5A中的第一和第二进口511、512或图5C中的进口513，其中，上述一个或多个工作流体管路在上述头部500的主体510的外部。上述主体510可以在上述主体的外壳515上包括一个或多个孔545，通过上述孔545，可以形成上述主体510与上述第一和第二进口511、512或上述进口513之间的流体连通。
上述头部500还可以包括出口544，上述出口544与上述主体510流体连通。在所示的实施例中，上述出口544被放置于上述主体510内部，可以理解，上述出口544也可以相对于上述主体510被放置于外部。
图6A示出了微通道热交换管600，上述微通道热交换管600可以包括多个第一微通道610和多个第二微通道620，上述第一微通道610和上述第二微通道620配置成在不同方向上(如箭头所示)引导工作流体(例如制冷剂)。可以理解，在某些实施例中，上述第一微通道610和上述第二微通道620中的工作流体的方向可以是相同的。图6B和6C示出了制造其微热交换管600的装置和方法。
上述微通道热交换管600可以分别与例如图1A和2A所示的热交换器100、200以及本申请的任一头部一起使用。上述第一微通道610可以例如与上述进口室102a、202a形成流体连通，以在一个方向上引导上述工作流体，而上述第二微通道620可以例如与上述出口室102b、202b形成流体连通，以在另一个方向上引导上述工作流体。该构造使得能够具有相对紧凑的微通道热交换管设计。
上述微通道热交换管600可以通过折叠工艺制成。如图6B所示，上述折叠工艺可以由制管系统690来实行。上述制管系统可以提供三卷片材：第一卷片材651、第二卷片材652和第三卷片材653，上述三卷片材可以被引向上述制管系统690的折叠装置660。在上述折叠装置660中，上述三卷片材651、652和653可以分别形成上述微通道热交换管600的第一侧681、微通道680和第二侧682。上述第二卷片材652可以由上述制管系统690的冲压装置670成形，与第一卷和第三卷片材651、653一起限定了上述微通道热交换管600中的微通道680。
图6B中的冲压装置670配置成形成具有相对方形横截面的微通道。这是示例性的。如图6C所示，上述冲压装置670可以配置成具有其他构造以形成具有其他构造(例如横截面形状、尺寸、相邻微通道之间的空间)的微通道，从而可以使得上述微通道的构造能够被优化以例如增加上述热交换管的热交换效率。在某些实施例中，例如上述微通道的横截面可以包括例如V形。
上述三卷片材651、652和653可以例如包括不同的材料或具有不同的厚度，以使得能够具有设计灵活性。
参照图6D，在图6B所示的折叠工艺后，上述热交换管600的前缘601和后缘602可以被卷起以形成第一和第二接缝接合部603、604。上述接缝接合部603、604可以例如通过钎焊工艺比如烘箱钎焊工艺进行密封，可以理解，也可以使用密封上述接缝接合部603、604的其他工艺。
如图所示的折叠工艺可以比制造热交换管的传统挤压工艺更便宜。
图7A和7B示出了热交换管700，上述热交换管700包括一个或多个冷凝物排出通道710，上述冷凝物排出通道710配置成收集冷凝物，上述冷凝物可以例如在运行时在上述热交换管700上形成。如图所示，上述一个或多个冷凝物排出通道710可以被布置于例如第一部分731与第二部分732之间，上述第一部分731包括第一组微通道780a，上述第二部分732包括第二组微通道780b。在某些实施例中，上述第一组微通道780a和上述第二组微通道780b可以配置成在不同方向上引导工作流体。上述一个或多个冷凝物排出通道710也可以被布置于上述热交换管700的端部760处。上述冷凝物排出通道710可以在平行于上述微通道780a、780b的方向上延伸。
参照图7B，在热交换器中，相邻热交换管700可以由热交换翅片760连接。在运行时，例如，当上述热交换器用作HVAC系统中的蒸发器时，上述冷凝物排出通道710可以相对于气流770的方向被放置于至少某些微通道780a、780b的下游。在上述热交换管700和/或上述热交换翅片760的表面上形成并被上述气流770吹走的冷凝物可以在上述冷凝物排出通道710中被收集，从而在上述气流770中产生更少冷凝物。在上述冷凝物排出通道710中收集的冷凝物可以在上述冷凝物排出通道710中被引导离开上述热交换管700。
需注意的是，本申请所揭示的各实施例的各特征可以进行结合和/或修改，以满足例如不同的设计需求。
图8A和8B示出了容量调节热交换器800，上述容量调节热交换器800包含本申请所揭示的各实施例。参照图8A和8B，上述热交换器800具有两个进口：第一进口811和第二进口812，上述第一进口811和上述第二进口812通过一个或多个孔846(如图8B所示)与头部802形成流体连通。在所示的实施例中，上述热交换器800还包括出口844，上述出口844与上述头部802形成流体连通。
工作流体(例如制冷剂)可以通过共用歧管815被导入上述第一和第二进口811、812。上述第一和第二进口811、812中的至少一个进口可以与流量控制设备(例如流量控制设备816，上述流量控制设备816在所示的实施例中与上述第一进口811连接)连接以控制例如进入上述第一和/或第二进口811、812的工作流体的量。上述工作流体890然后可以在上述工作流体890通过上述第一和第二进口811、812流入上述头部802时由上述孔846进行计量。通过对进入上述第一和第二进口811、812中的至少一个进口的工作流体的量进行调整，进入上述头部802的工作流体890的量可以被调整，进入上述头部802的工作流体890的量可以确定上述热交换器800的容量。
在某些实施例中，如图所示，上述头部802可以与上述出口844形成流体连通，上述出口844可以包括流量控制设备845(例如止回阀)。当例如上述热交换器800工作于反向模式(例如由方框箭头891所示)时，工作流体890可以从上述头部802流到上述出口844以离开上述热交换器800。
应当理解，在某些实施例中，上述热交换器800可以包括一个进口。在某些实施例中，上述热交换器800可以包括两个以上进口。在某些实施例中，上述第一和第二进口811、812可以被独立地连接于两个分离的回路(例如两个分离的制冷回路)。上述热交换器800的容量可以通过独立地改变回路的性能而被调整。
本申请所揭示的各热交换器可以用作例如HVAC系统、制冷系统和/或热泵中的蒸发器和/或冷凝器。
图9A至9C示出了热泵回路910A至910C的示例性示意图，上述热泵回路910A至910C可以使用本申请所揭示的各热交换器。上述热泵回路910A至910C通常包括蒸发器900a至900c、冷凝器904a至904c、压缩机908a至908c和回流设备(例如四通阀)906a至906c。
如图所示，上述蒸发器900a至900c可以是如图8A和8B所示的容量调节热交换器。
参照图9A，上述冷凝器904a可以是容量调节热交换器，比如如图8A和8B所示的容量调节热交换器。
参照图9B，上述冷凝器904b可以是具有一个进口914b和一个出口915b的热交换器，上述进口914b和上述出口915b分别与两个不同的头部916b流体连通。冷凝器904b的容量可以通过上述进口914b或可选地通过膨胀设备920b进行调整。
参照图9C，上述冷凝器904c可以是同轴热交换器。上述同轴热交换器904c可以装备有例如短孔膨胀设备960c(比如孔止回阀)。上述膨胀设备960c可以配置成使得上述工作流体能够在一个方向上自由流动，同时在另一个方向上对上述工作流体进行膨胀。
应当理解，本申请所揭示的各实施例是示例性的。本申请所揭示的各热交换器可以与其他类型的热交换器一起使用和用于其他应用中。
各方面
各方面1－7中的任一方面可以与各方面8－18中的任一方面相结合。各方面8－9中的任一方面可以与各方面10－18中的任一方面相结合。方面10可以与各方面11－18中的任一方面相结合。各方面11－13中的任一方面可以与各方面14－18中的任一方面相结合。方面14可以与各方面15－18中的任一方面相结合。
方面1.一种热交换器，其特征在于，包括：
第一头部，所述第一头部包括第一室和第二室；
第二头部；
第一热交换管，所述第一热交换管连接所述第一室和所述第二头部；以及
第二热交换管，所述第二热交换管连接所述第二室和所述第二头部。
方面2.根据方面1所述的热交换器，其特征在于，工作流体流动路径从所述第一室到所述第一热交换管、接着到所述第二头部和接着到所述第二热交换管形成。
方面3.根据方面1－2所述的热交换器，其特征在于，所述第一室配置成接收工作流体，所述第二室配置成将所述工作流体导出所述第一头部。
方面4.根据方面1－3所述的热交换器，其特征在于，所述热交换器是微通道热交换器。
方面5.根据方面1－4所述的热交换器，其特征在于，所述第一室被分为至少两个隔室，其中,所述至少两个隔室中的每一个隔室配置成接收工作流体。
方面6.根据方面5所述的热交换器，其特征在于，所述至少两个隔室中的一个或多个隔室配置成具有至少一个孔以对所述工作流体进行计量。
方面7.根据方面1－6所述的热交换器，其特征在于，所述第一头部由第一部和第二部形成。
方面8.一种热交换器，其特征在于，包括：
第一头部；
工作流体管路；
第二头部；以及
热交换管，所述热交换管连接所述第一头部和所述第二头部；
其中，所述工作流体管路在外部与所述第一头部连接。
方面9.根据方面8所述的热交换器，其特征在于，所述工作流体管路为配置成接收工作流体的进口。
方面10.一种热交换器，其特征在于，包括：
多个第一管，所述第一管配置成在第一方向上引导工作流体；以及
多个第二管，所述第二管配置成在第二方向上引导所述工作流体。
方面11.一种热交换器，其特征在于，包括：
位于所述热交换器的端部处的流体排出通道。
方面12.根据方面11所述的热交换器，其特征在于，还包括：
第二流体排出通道，所述第二流体排出通道被放置于所述热交换器的第一部分与所述热交换器的第二部分之间。
方面13.根据方面11所述的热交换器，其特征在于，所述热交换器的第一部分包括多个第一热交换管，所述第一热交换管在第一方向上引导工作流体，所述热交换器的第二部分包括多个第二热交换管，所述第二热交换管在第二方向上引导所述工作流体。
方面14.一种制冷系统，其特征在于，包括：
第一回路；
第二回路；以及
热交换器，其中，所述热交换器包括：
第一进口；
第二进口；以及
头部；
其中，所述第一进口和第二进口配置成将工作流体导入所述头部，所述第一进口被配置于所述第一回路，所述第二进口被配置于所述第二回路。
方面15.一种制冷系统，其特征在于，包括：
热交换器，其中，所述热交换器包括：
第一进口；
第二进口；以及
头部；
其中，所述第一进口和第二进口配置成将工作流体引入所述头部，所述第一进口配置成包括流量控制阀。
方面16.根据方面15所述的制冷系统，其特征在于，所述热交换器是所述制冷系统的蒸发器。
方面17.根据方面14-15所述的制冷系统，其特征在于，还包括第二热交换器，其中，所述第二热交换器包括：
第一进口；
第二进口；以及
头部；
其中，所述第一进口和第二进口配置成将工作流体导入所述头部，所述第一进口配置成包括流量控制阀。
方面18.根据方面17所述的制冷系统，其特征在于，所述第二热交换器是所述制冷系统的冷凝器。
对于前面所述，可以理解，在不偏离本发明范围的情况下，可以在细节上进行修改。说明书及所描述的各实施例意欲被视为仅是示例性的，而权利要求书的广泛含义表示本发明真正的范围和精神。

Claims (17)

1.一种热交换器，其特征在于，包括：
第一头部，所述第一头部包括第一室、第二室和隔离部，所述隔离部将所述第一室和所述第二室隔开，所述第一室具有进口隔室；
第二头部；
多个第一热交换管，所述第一热交换管连接所述第一室和所述第二头部；
多个第二热交换管，所述第二热交换管连接所述第二室和所述第二头部，所述多个第一热交换管与所述多个第二热交换管是微通道热交换管；
第一进口；
第二进口；以及
出口，所述出口与所述第二室流体连通；
其中所述第一进口通过多个第一计量孔与所述第一室的进口隔室内的连续内部容积流体连通，和所述第二进口通过多个第二计量孔与所述第一室的进口隔室内的相同的连续内部容积流体连通。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，工作流体流动路径从所述第一室到所述多个第一热交换管、接着到所述第二头部、接着到所述多个第二热交换管和接着穿过所述出口而形成。
3.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一室配置成接收工作流体，所述第二室配置成将所述工作流体导出所述第一头部。
4.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一室被分为至少两个隔室，每个隔室与所述第一室的进口隔室流体连通，其中，所述至少两个隔室中的每一个隔室配置成接收工作流体，所述第一进口与所述隔室中的第一个隔室流体连通，所述第二进口与所述隔室中的第二个隔室流体连通。
5.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一头部由第一部和第二部形成。
6.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，还包括工作流体管路，所述工作流体管路在外部连接至所述第一头部的第一进口和第二进口中的一个进口并与所述第一室流体连通。
7.根据权利要求6所述的热交换器，其特征在于，所述工作流体管路与所述第一头部的第一进口和第二进口中的一个进口流体连通并配置成接收工作流体。
8.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述多个第一热交换管中的一个或多个管和所述多个第二热交换管中的一个或多个管配置为组合管结构以在第一方向上引导工作流体和在第二方向上引导所述工作流体。
9.根据权利要求8所述的热交换器，其特征在于，在所述组合管结构中，流体排出通道被包括于所述组合管结构的端部处、或所述组合管结构之间、或所述组合管结构的端部处和所述组合管结构之间。
10.一种制冷系统，其特征在于，包括：
a)压缩机；
b)第一热交换器，所述第一热交换器与所述压缩机流体连通，所述第一热交换器包括
第一头部，所述第一头部包括第一室、第二室和隔离部，所述隔离部将所述第一室和所述第二室隔开，所述第一室具有进口隔室；
第二头部，
多个第一热交换管，所述第一热交换管连接所述第一室和所述第二头部，
多个第二热交换管，所述第二热交换管连接所述第二室和所述第二头部，
所述多个第一热交换管和所述多个第二热交换管是微通道热交换管，
第一进口，所述第一进口与所述第一室流体连通，
第二进口，所述第二进口与所述第一室流体连通，
所述第一进口配置成通过多个第一计量孔将第一工作流体导入所述第一头部的第一室的进口隔室内的连续内部容积，以及所述第二进口配置成通过多个第二计量孔将第二工作流体导入所述第一室的进口隔室内的相同的连续内部容积，
出口，所述出口与所述第二室流体连通；以及
c)第二热交换器，所述第二热交换器与所述压缩机流体连通，所述第二热交换器与所述第一热交换器流体连通。
11.根据权利要求10所述的制冷系统，其特征在于，所述第一热交换器的第一进口包括流量控制阀。
12.根据权利要求10所述的制冷系统，其特征在于，所述第一热交换器是所述制冷系统的蒸发器。
13.根据权利要求10所述的制冷系统，其特征在于，所述第二热交换器包括第一进口、第二进口和头部，
其中，所述第二热交换器的第一进口和第二进口配置成将工作流体导入所述第二热交换器的头部，和所述第二热交换器的第一进口包括流量控制阀。
14.根据权利要求10所述的制冷系统，其特征在于，所述第二热交换器是所述制冷系统的冷凝器。
15.根据权利要求10所述的制冷系统，其特征在于，还包括回流设备，所述回流设备与所述压缩机流体连通。
16.根据权利要求10所述的制冷系统，其特征在于，所述制冷系统是热泵。
17.根据权利要求10所述的制冷系统，其特征在于，所述第一热交换器的第一进口与第一制冷回路流体连通，所述第一热交换器的第二进口与第二制冷回路流体连通。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9903663B2 (en) * 2013-11-12 2018-02-27 Trane International Inc. Brazed heat exchanger with fluid flow to serially exchange heat with different refrigerant circuits
CN106288893A (zh) * 2015-06-03 2017-01-04 丹佛斯微通道换热器（嘉兴）有限公司 换热器系统
CN108278921B (zh) * 2018-03-19 2024-05-14 必信能源科技(苏州)有限公司 一种换热器水室
US11047625B2 (en) 2018-05-30 2021-06-29 Johnson Controls Technology Company Interlaced heat exchanger
IT201800006520A1 (it) * 2018-06-20 2019-12-20 Scambiatore di calore.
CN111288833B (zh) * 2018-12-06 2022-03-15 丹佛斯有限公司 集流管组件以及换热器
WO2020161761A1 (ja) * 2019-02-04 2020-08-13 三菱電機株式会社 熱交換器およびこれを備えた空気調和装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4236381A (en) * 1979-02-23 1980-12-02 Intertherm Inc. Suction-liquid heat exchanger having accumulator and receiver
JP2001255039A (ja) * 2000-03-10 2001-09-21 Zexel Valeo Climate Control Corp 冷却用熱交換器
CN102455087A (zh) * 2010-10-28 2012-05-16 三星电子株式会社 集管单元和具有该集管单元的热交换器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5174373A (en) * 1990-07-13 1992-12-29 Sanden Corporation Heat exchanger
KR940002338B1 (ko) * 1991-03-01 1994-03-23 전 일 차량세척 및 폐수처리 정화장치
US5941303A (en) * 1997-11-04 1999-08-24 Thermal Components Extruded manifold with multiple passages and cross-counterflow heat exchanger incorporating same
TW552382B (en) * 2001-06-18 2003-09-11 Showa Dendo Kk Evaporator, manufacturing method of the same, header for evaporator and refrigeration system
US20080092587A1 (en) * 2005-02-02 2008-04-24 Carrier Corporation Heat Exchanger with Fluid Expansion in Header
US7569170B2 (en) 2005-03-04 2009-08-04 E.I. Du Pont De Nemours And Company Compositions comprising a fluoroolefin
US8307669B2 (en) * 2007-02-27 2012-11-13 Carrier Corporation Multi-channel flat tube evaporator with improved condensate drainage
CN101487669B (zh) * 2008-01-17 2012-08-22 开利公司 包括多管式分配器的热交换器
CN101846465B (zh) 2010-04-13 2011-11-09 三花丹佛斯（杭州）微通道换热器有限公司 换热器
JP2012225634A (ja) * 2011-04-04 2012-11-15 Denso Corp 熱交換器
US20140096944A1 (en) * 2012-10-09 2014-04-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Heat exchanger

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4236381A (en) * 1979-02-23 1980-12-02 Intertherm Inc. Suction-liquid heat exchanger having accumulator and receiver
JP2001255039A (ja) * 2000-03-10 2001-09-21 Zexel Valeo Climate Control Corp 冷却用熱交換器
CN102455087A (zh) * 2010-10-28 2012-05-16 三星电子株式会社 集管单元和具有该集管单元的热交换器

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