具有冷凝物抽取器的热交换器的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种热交换器组件，该热交换器组件具有第一集管；与第一集管间距开的第二集管；延伸在所述第一和第二集管之间并与第一和第二集管水力连通的多个制冷剂管子；插入在多个制冷剂管子之间的多个波纹翅片；以及冷凝物抽取器，其具有插入在多个制冷剂管子之间的带有延伸的指形物的梳形隔板部分和传输部分。梳形隔板部分构造成从多个制冷剂管子之间抽取冷凝物，而传输部分构造成传输冷凝物远离热交换器组件。
【专利说明】具有冷凝物抽取器的热交换器
[0001]相关申请的交互参照
[0002]本申请要求对以下专利申请的优先权益:2012年5月18日提交的美国临时专利申请系列号N0.61/648，852，其题为“具有冷凝物抽取器的热交换器”，本文以参见方式引入其全部内容。
【技术领域】
[0003]本发明涉及具有由管子和翅片形成的内芯的热交换器；具体来说，涉及具有从内芯中收集冷凝物和移去冷凝物的装置的热交换器。
【背景技术】
[0004]众所周知，住宅和商业应用的空调和热泵系统使用修正的自动热交换器，因为它们具有高的热传递效率、耐用性和制造的相对方便性。典型的自动热交换器通常包括入口集管、出口集管以及多个用以提供入口和出口集管之间水力连通的挤压成形的多端口制冷剂管子。热交换器的内芯由以下两部分形成:多个制冷剂管子，以及设置在制冷剂管子之间用以提高传热效率和增大结构刚度的波纹翅片。制冷剂管子可平行地对齐并相对于重力方向基本上向上定向。波纹的翅片可设置有百叶窗以提高传热效率。
[0005]对于热泵应用来说，在加热模式中，室外热交换器起作蒸发器的作用，而在冷却模式中，室内热交换器起作蒸发器的作用。当热交换器处于蒸发模式中时，部分膨胀的二相制冷剂从入口集管进入制冷剂管子的下部，并随着制冷剂从周围空气中吸收热量沿制冷剂管子向上移动而膨胀到蒸气相。当通过热交换器内芯的空气流冷却到其露点之下时，空气中的水分冷凝到制冷剂管子和翅片的外表面上。
[0006]对于某些住宅和/或商业应用，热交换器的尺寸可达到超过5英尺的高度。冷凝物积聚在内芯上，通过翅片内的百叶窗排出，并可在制冷剂管子和翅片之间的空间内聚集而形成冷凝物柱，由此，阻塞空气流通过内芯，导致传热效率降低。除了传热效率降低之外，当室内热交换器运行在蒸发模式中时，室内热交换器内芯中冷凝物的积聚是特别不理想的。横贯热交换器表面的空气流速度可达到700ft/min以上。在该速度时，空气流撞击冷凝物柱，并从内芯中发出冷凝物液滴而进入空气腔内。
[0007]希望具有从热交换器内芯中抽取和传送走冷凝物的创新的方案，以使对通过内芯的空气流的阻塞减到最小，由此，在蒸发模式中运行时，防止热交换器传热效率的降低。
【发明内容】
[0008]本发明提供热交换器组件，该热交换器组件具有第一集管、与第一集管间距开的第二集管、延伸在第一和第二集管之间并与第一和第二集管水力连通的多个制冷剂管子、插入在多个制冷剂管子之间的多个波纹翅片，以及冷凝物抽取器，其具有带有延伸的指形物的梳形隔板部分和传输部分，所述指形物插入在多个制冷剂管子之间。梳形隔板部分构造成从多个制冷剂管子之间抽取冷凝物，而传输部分构造成远离热交换器组件传输走冷凝蓉组件的局部侧视图，示出图3冷凝物抽取
5的冷凝物抽取器。
匕实施例的立体图。
I的冷凝收集导管。
专冷凝物抽取器的局部剖视图。
冷凝物抽取器的替代的冷凝物收集部分。
热交换器组件10，其具有下部入口集管12〕集管12以隔开且基本上平行的关系延伸。3和出口集管12、14之间达到水力连通。具?剂管子18之间，以提高传热效率。制冷剂制冷剂管子18的外表面19与波形翅片20！2的多个空气流通道24。
，集管12、14通常垂直于重力方向定向，而一集管112和第二集管114，该第二集管114相对第一集管以隔开且基本上平行的关系延伸。多个基本上平行的制冷剂管子118水力地连接第一和第二集管112、114。制冷剂管子118包括向前鼻部128和相对的向后鼻部130，向前鼻部128定向到流入空气流的方向。具有通过腿134连接的交替的突脊132的多个波形翅片120插入在相邻制冷剂管子118之间，其中，交替的突脊132与相邻的制冷剂管子118的平表面119接触。翅片120的腿134可包括百叶窗136，以提高传热效率和沿着制冷剂管子118的长度排放冷凝物。
[0023]多个制冷剂管子118和相邻制冷剂管子118之间的波形翅片120形成了热交换器内芯122。该热交换器内芯122包括定向到空气流方向的上游面138和相对的下游面140。制冷剂管子118的平的外表面119连同相邻制冷剂管子118之间的波形翅片120的外表面121 一起形成了多个空气流通道124，以让空气流通过内芯122从上游面138流到下游面140。百叶窗136引导空气流通过相邻空气流通道124之间的翅片120。制冷剂管子118和翅片120可由诸如铝的导热材料形成。集管112、114、制冷剂管子118和翅片120可组装成热交换器组件100，并用行内任何公知的方法进行铜焊，以提供结实可靠的液密的热交换器组件100。
[0024]图3示出具有冷凝物抽取器200的热交换器组件100的本发明的实施例，该冷凝物抽取器200构造成抽取和传输冷凝物远离内芯122。图4示出横贯图3中剖切线4-4的具有冷凝物抽取器200的热交换器组件100的局部侧向剖视图。波形翅片120包括定向到流入空气流方向的前导边缘142和相对的尾部边缘144。波形翅片120的前导边缘142延伸通过制冷剂管子118的向前鼻部128，由此，提供波形翅片120的悬垂部分146。该悬垂部分146提供了传热表面，传热表面比翅片120的空气下游部分干燥。翅片120的尾部边缘144延伸到刚好不到制冷剂管子的后鼻部130，由此，在制冷剂管子118平的外表面119上提供在翅片120的尾部边缘144和制冷剂管子118的后鼻部130之间的间隙表面(G)。
[0025]通过空气流通道124的空气流中的水分在内芯122上部附近冷凝成冷凝物26，并向下迁移通过相邻制冷剂管子122之间翅片120的百叶窗136而形成冷凝物柱(C)。流入的空气流推动空气流通道124内的冷凝物26朝向管子的后鼻部130，在悬垂部分上只留下冷凝物26的薄膜，因此使得较干的表面具有较高的传热率。一旦冷凝物26沿着间隙表面(G)集中，冷凝物26的粘附力和毛细管作用，沿着制冷剂管子118的间隙表面(G)，形成流向热交换器组件100底部的稳定的冷凝物26流动。业已发现，沿着制冷剂管子118的暴露的间隙表面(G)的该冷凝物26的流动粘附力，可抵挡流入的空气流的力，由此，防止来自热交换器组件100内芯122的冷凝物发出或喷吐到下游空气腔内。
[0026]图5示出与热交换器组件100间隔开的冷凝物抽取器200。该冷凝物抽取器200构造成与翅片120的悬垂部分和间隙表面(G) —体地工作，以远离热交换器组件100的内芯122抽取和传输冷凝物26。冷凝物抽取器200包括冷凝物传输部分210和梳形隔板部分220，冷凝物传输部分210接合内芯122的下游面140，而梳形隔板部分220延伸通过接合内芯122上游面138的内芯122的流动通道124 ;由此，将冷凝物抽取器200夹紧到内芯122上的位置中。梳形隔板部分220可包括平面部段223和从平面部段223中延伸出的多个指形物224。指形物224构造成插入并通过流动通道124。至少一个指形物224包括具有朝上翻的部段228的远端226，其接合翅片120的前导边缘142。
[0027]回到图4，循着通过内芯122的空气流的方向，指形物224沿着大致重力方向倾斜，的另一替代的实施例，该冷凝物抽取器200！10。所示冷凝物导管250包括圆形横截面:开的形状。冷凝物导管250包括纵向裂缝梳形隔板部分220的指形物224沿着朝内复到平面的部分223，然后，直接延伸入冷凝冷凝物导管250可形成沿着裂缝周期性布勿26到导管内。该导管也可呈倾斜，使冷凝将摺边260设置在梳形隔板部分220的边
0的冷凝物抽取器200的替代的实施例，包3边260，其带有如图9所示的几个略微的下14片或金属丝266延伸到内芯122的底部。牛远离热交换器组件100。绞合的多股线显芯122被空气流排出。
办交换器组件10提供了远离热交换器内芯内芯122的冷凝物26的传输使得对通过内
【权利要求】
1.一种热交换器组件，该热交换器组件包括: 第一集管； 与所述第一集管间隔开的第二集管； 延伸在所述第一和第二集管之间并与第一和第二集管水力连通的多个制冷剂管子； 插入在多个制冷剂管子之间的多个波纹翅片；以及 冷凝物抽取器，所述冷凝物抽取器具有插入在所述多个制冷剂管子之间的梳形隔板部分， 其中，所述梳形隔板部分构造成从所述多个制冷剂管子之间抽取冷凝物。
2.如权利要求1所述的热交换器组件，其特征在于， 所述冷凝物抽取器还包括冷凝物传输部分，所述冷凝物传输部分构造成传输冷凝物远离所述热交换器组件；以及 其中，所述梳形隔板部分过渡到所述冷凝物传输部分，使得冷凝物在重力下从所述梳形隔板部分流到所述传输部分。
3.如权利要求2所述的热交换器组件，其特征在于， 所述多个管子和插入在所述多个管子之间的所述多个波形翅片，形成了具有上游面和下游面的内芯； 其中，所述冷凝物传输部分从所述内芯的所述下游面和上游面之一中延伸出。
4.如权利要求3所述的热交换器组件，其特征在于， 所述多个管子和所述多个波形翅片的外表面合作形成多个空气流通道，空气流通道通过所述内芯从所述上游面延伸到下游面；以及 其中，所述梳形隔板部分包括插入到所述空气流通道的一部分内的多个指形物。
5.如权利要求4所述的热交换器组件，其特征在于，所述多个指形物构造成密封地接合所述多个所述制冷剂管子的所述外表面的一部分，使得所述多个指形物中途截取和再引导冷凝物远离所述内芯。
6.如权利要求1所述的热交换器组件，其特征在于， 所述冷凝物抽取器包括冷凝物传输部分， 其中，梳形隔板部分的所述多个指形物过渡到所述传输部分，使得所述多个指形物重新引导冷凝物从所述内芯到所述传输部分。
7.如权利要求6所述的热交换器组件，其特征在于， 所述传输部分包括收集和传输冷凝物远离所述热交换器组件的装置。
8.如权利要求7所述的热交换器组件，其特征在于， 所述收集和传输冷凝物远离所述热交换器组件的装置包括倾斜成某一角度的沟槽，以使冷凝物在重力下流到所述沟槽的一端。
9.如权利要求7所述的热交换器组件，其特征在于， 所述冷凝物传输部分包括突脊和冷凝物导管， 其中，所述冷凝物导管包括沿着所述冷凝物导管长度的裂缝，以及其中，所示突脊延伸到所述裂缝内，使得冷凝物在重力下从所述突脊流动到所述冷凝物导管。
10.如权利要求7所述的热交换器组件，其特征在于，所述冷凝物传输部分包括具有摺边和形成孔的至少一个下陷的边缘；从所述孔沿重力方向朝向所述内芯下部延伸的股线材料。
11.如权利要求7所述的热交换器组件，其特征在于， 所述多个翅片包括尾部边缘，而所述多个制冷剂管子包括后鼻部， 其中，所述后鼻部延伸超出所述尾部边缘，由此，在所述翅片的所述尾部边缘和所述制冷剂管子的所述后鼻部之间，形成位于所述多个制冷剂管子外表面上的间隙表面。
12.如权利要求11所述的热交换器组件，其特征在于， 所述冷凝物抽取器构造成从所述间隙表面收集冷凝物。
13.如权利要求11所述的热交换器组件，其特征在于， 所述多个翅片包括前导边缘，而所述多个制冷剂管子包括前鼻部， 其中，所述前导边缘延伸超过所述前鼻部，由此形成超过所述前鼻部的翅片悬垂部分。
14.如权利要求11所述的热交换器组件，其特征在于， 所述多个指形物包括多个远端，远端具有接合到所述多个翅片的所述前导边缘的上翻部分。
【文档编号】F24F13/22GK104285108SQ201380025047
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年5月17日 优先权日:2012年5月18日
【发明者】H·C·古德曼, D·C·温特斯廷, 夏燕萍, J·B·扎赫, J·T·哈姆布鲁奇, W·O·福尔茨, S·M·乔希, D·E·萨木尔森, D·R·保特, R·S·约翰逊 申请人:德尔福技术有限公司