多管组热交换器总成以及制造方法
【专利摘要】一种多管扁平热交换管总成包括第一扁平管段、第二扁平管段和互相连接所述第一扁平管段的后缘和所述第二扁平管段的前缘的腹杆。所述腹杆可设有一个或多个保留的排水口。本发明提供了一种多板片扁平管热交换器，其包括以间隔平行关系布置的多个所述多管扁平热交换管总成。本发明还公开了一种用于制造具有第一热交换器板片和第二热交换器板片的扁平管翅片式热交换器的方法。
【专利说明】多管组热交换器总成以及制造方法
[0001]发明背景
本发明一般涉及热交换器，更特别地，涉及多管组扁平管和翅片热交换器、其制造方法和多管扁平管总成。
[0002]热交换器已长期被用作加热、通风、空调和制冷(HVACR)应用中的蒸发器和冷凝器。从历史上看，这些热交换器一直是圆管和板翅(RTPF)热交换器。然而，与传统的RTPF热交换器相比，由于具有紧凑性、热工水力学性能、结构刚度、低重量和降低的制冷剂充注量，所有的铝扁平管板翅片热交换器已被越来越广泛地使用于工业中，包括HVACR行业。
[0003]典型的扁平管板翅片热交换器包括第一歧管、第二歧管和由多个以间隔平行关系布置的且在第一歧管和第二歧管之间延伸的多个纵向延伸的扁平热交换管所形成的单个管组。在热交换器的【技术领域】中，第一歧管、第二歧管和管组总成通常被称之为板片。此外，在邻近对的热交换管之间布置多个翅片以在流过扁平管的外表面且沿翅片表面的流体(通常为HVACR应用中的空气)以及在扁平管内流动的流体(通常为HVACR应用中的制冷剂)之间增加热传递。也被称作单一板片热交换器的这种单一管组热交换器具有纯横流式配置。双组扁平管和翅片热交换器在本【技术领域】中也是已知的。双组扁平管和翅片热交换器通常是由两个传统的翅片和管板片所形成的，其中的一个被间隔布置在另一个的后面，且通过外部管道在歧管之间实现流体连通。然而，在除平行横流设置以外的流体流动连通的过程中连接两个板片需要复杂的外部管道。在HVACR应用中常用的扁平管通常具有被细分成多个平行流动通道的内部。在该【技术领域】中，这种扁平管通常被称之为多通道管、迷你通道管或微通道管。
[0004]与使用作为HVACR应用中冷凝器的扁平管热交换器相关联的问题是所滞留的冷凝液或水从扁平管和相关联的翅片的外表面的排放不畅。在具有高翅片密度和密集的管间隔的水平管的扁平管热交换器中，冷凝液/水的滞留可能是特别有问题的。在这种构造中，冷凝液/水倾向于在密集的翅片之间的空间中的热交换管的平坦水平面上聚集。
发明概要
[0005]本发明提供了一种多组扁平管热交换器，其使冷凝液/水能基本自由地从扁平且水平延伸的扁平热交换管的水平平面排出，且同时还实现增强的热性能。本发明提供了一种具有简化构造的多组扁平管翅片式热交换器以及一种用于制造所述热交换器的方法。
[0006]在一个实施方案中，一种多组扁平管翅片式热交换单元包括:第一管组，其至少包括以间隔平行关系纵向延伸的第一和第二扁平管段；以及第二管组，其至少包括以间隔平行关系纵向延伸的第一和第二扁平管段，第二管组被布置在第一管组后且与第一管组相对齐，其中第二管组的前缘与第一管组的后缘相间隔开。通过腹杆将第二管组中每个管段连接至第一管组中的各个管段。每个腹杆具有延伸通过其的至少一个冷凝液排放孔。热交换器可进一步包括在第一管组和第二管组两者的第一和第二扁平管段之间延伸且跨越在第一管组的后缘和第二管组的前缘之间的间隔的多个传热翅片。在一个实施方案中，在第一管组和第二管组两者的第一和第二管段之间延伸的多个翅片可形成为连续的带状折叠翅片板。
[0007]在另一个方面，提供了一种用于制造具有第一管组和第二管组的扁平管翅片式热交换单元的方法。该方法包括下列步骤:形成多个纵向延伸的整体式扁平热交换管段总成，每个整体式管段总成包括通过在前管段的后缘和后管段的前缘之间延伸的腹杆所连接的前管段和后管段；以与被布置在每对平行的整体式扁平热交换管段总成之间的连续折叠翅片成间隔关系的方式在平行阵列中装配多个整体式扁平热交换管段总成以形成部分装配的翅片和管包；将第一歧管安装至多个整体式扁平热交换管段总成的后管段中每一个的各自的第一端；将第二歧管安装至多个整体式扁平热交换管段总成的后管段中每一个的各自的第二端；将第三歧管安装至多个整体式扁平热交换管段总成的前管段中每一个的各自的第二端；将第四歧管安装至多个整体式扁平热交换管段总成的前管段中每一个的各自的第一端，从而形成最终的总成；以及通过在钎焊炉内钎焊而结合最终的总成。
[0008]附图简述
为了进一步理解本公开，将结合附图参考下列详细描述，其中:
图1为如本文所公开的多管组扁平管翅片式热交换单元的实施方案的示意图；
图2为结合有如本文所公开的双管组扁平管翅片式热交换单元的热交换器的大致为V形的布置的端视图；
图3为部分地以截面示出的侧视图，其示出了图1所示的热交换单元的翅片和一组整体式扁平管段总成的一个实施方案；
图4为部分地以截面示出的侧视图，其示出了图1所示的热交换单元的翅片和一组整体式扁平管段总成的另一个实施方案；
图5为部分地以截面示出的侧视图，其示出了图1所示的热交换单元的翅片和一组整体式扁平管段总成的另一个实施方案；
图6A和图6B为显示腹杆的替代实施方案的图5所示的整体式扁平管总成的俯视平面图；
图7A为图1所示的热交换单元的单程和多程逆交叉流实施方案的俯视平面图；
图7B为本文所公开的热交换单元的另一个实施方案的单程和单程逆交叉流实施方案的俯视平面图；
图8为位于图1所示的热交换单元的中间侧的歧管的制造总成的一个实施方案的截面平面图；
图9为位于图1所示的热交换单元的中间侧的歧管的制造的另一个实施方案的截面平面图；
图10为形成为单件挤出物的整体式歧管总成的一个实施方案的截面平面图；
图11为整体式歧管总成的另一个实施方案的截面平面图；以及图12为根据本公开的具有三个对齐的热交换管段的多热交换管总成的截面透视图。
【具体实施方式】
[0009]图1中示出了根据本公开的一种多组扁平管翅片式热交换器单元10的一个示例性实施方案的透视图。如其中所示，多组扁平管翅片式热交换器10包括第一管组100和第二管组200，第二管组200被布置在第一管组100的后面，即相对于通过热交换器的空气流A来说位于下游位置。第一管组100在本文中也可被称之为前热交换器板片100且第二管组200在本文中也可被称之为后热交换器板片200。
[0010]在图2中所示的制冷剂冷凝器20的示例性实施方案包括以大致为V形布置方式布置的一对多组扁平管翅片式热交换单元1A和1B以及相关联的空气移动装置，例如，风扇22，其用于抽出冷却介质流，例如环境空气A以使其通过热交换单元1A和10B，且该冷却介质流与通过热交换单元1A和1B的扁平管段的制冷剂流R成热交换关系。每个热交换单元1A和1B的下端被布置在V形布置的底部且每个热交换单元1A和1B的上端被布置在V形布置的顶部。
[0011]第一管组100包括第一歧管102、与第一歧管102间隔开的第二歧管104以及多个热交换管段106，其至少包括以间隔平行关系在流体连通的第一歧管102和第二歧管104之间纵向延伸且将其连接起来的第一和第二管段。第二管组200包括第一歧管202、与第一歧管202间隔开的第二歧管204以及多个热交换管段206，其至少包括以间隔平行关系在流体连通的第一歧管202和第二歧管204之间纵向延伸且将其连接起来的第一和第二管段。每个歧管可以是位于双组热交换器10的一侧或两侧的单独的歧管或成对的歧管102和202以及104和204，也可形成为整体式单件歧管本体中的单独的室。
[0012]现在参照图3-6，热交换管段106和206中的每一个包括扁平热交换管，其具有前缘108和208、后缘110和210、上平面112和212以及下平面114和214。每个热交换管段106和206的前缘108和208相对于通过热交换器10的空气流位于其各后缘110和210的上游。在图3所示的实施方案中，扁平管段106和206的各前部和后部为圆形的，从而提供钝前缘108和208以及后缘110和210。在图4所示的实施方案中，扁平管段106和206的各前部和后部为锥形，从而提供刀状边缘的前缘108和208以及后缘110和210并加强热传递特征。在图5所示的实施方案中，扁平管段106的后部终止于平面中且扁平管段208的前部也终止于平面中。这样做是为了提高管的可制造性以及腹杆开槽/修整和管的定长剪切的操作。
[0013]第一和第二管组100和200的热交换管段106和206中每一个的内部流路可分别通过内壁被分成多个离散的流动通道120和220，其在从管的入口端至管的出口端的管长度上纵向延伸并在第一和第二管组100和200的各集管之间建立流体连通。在图3-6所示的多通道热交换管段106和206的实施方案中，第二管组200的热交换管段206的宽度大于第一管组100的热交换管段106的宽度。此外，较宽的热交换管段206的内部流路可被分成比热交换管段106的内部流路所分成的离散的流动通道120的数量更多的离散的流动通道220。流动通道120和220可具有圆形截面、矩形截面或其它非圆形截面。
[0014]相对于空气流的方向，第二管组200 (即后热交换器板片)被布置在第一管组100(即前热交换器板片)的后面，其中每个热交换管段106直接与各热交换管段206以及与第一管组100的热交换管段的后缘110间隔所需间隔G的第二管组200的热交换管段206的前缘208相对齐。细长的腹杆40沿每个对齐组的热交换管段106和206的长度的至少一部分跨越所需间隔G。对于每个对齐组的热交换管段106和206而言，至少一个腹杆40连接热交换管段106的后缘110和热交换管段206的前缘208以形成多管扁平管总成300。
[0015]腹杆40具有在热交换管106的后缘110和热交换管206的前缘208之间延伸的横向范围。腹杆40可以是大致在位于第一和第二歧管之间的第一和第二管段106和206的长度上纵向延伸的单一构件。可替代地，腹杆40可包括通过开放间隙分开的以纵向间隔布置的多个腹杆段。在图6A所示的实施方案中，多管扁平管总成300通过挤压工艺形成为整体式单一单件式整体的多管扁平管总成300，其具有单一全长腹杆。在图6B所示的实施方案中，腹杆40包括多个腹杆段40，其通过例如钎焊或焊接以纵向间隔被附至热交换管段106的后缘110和热交换管段206的前缘208以形成多管扁平管总成300。在一个实施方案中，腹杆40可包括单一的纵向延伸的腹杆构件，其通过例如钎焊或焊接被附至热交换管段106的后缘110和热交换管段206的前缘208，但并非大致在热交换管段的整个长度上延伸。
[0016]在图5所示的多管扁平管总成300的实施方案中，前热交换管段106的后部具有纵向延伸的平坦的端面107且后热交换管段206的前部具有纵向延伸的平坦的端面207(未在附图中看到107或207)。因此，通过相对的纵向延伸的平面确定间隔G的边界。这种布置便于进行腹杆开槽、腹杆修整和管的定长剪切的制造操作。在图5所示的实施方案中，通常，将跨越平坦的端面107和207之间间隔G的腹杆40布置在热交换管106和206的上表面和下表面之间的中心位置。然而，也可使腹杆40的上表面以与热交换管段106和206的各自的上表面相齐平的方式布置腹杆40或可使其下表面以与热交换管段106和206的各自的下表面相齐平的方式布置腹杆40。该布置也可扩展至图3和图4所示的实施方案中。这种腹杆定位可便于进行腹杆开槽、腹杆修整和管的定长剪切的制造操作。然而，将腹杆定位于平坦的端面107和207之间的中间位置能使管相对于平坦的端面107和207独立地在多管扁平管总成300中进行定向。
[0017]腹杆40具有通过其的多个排放口 42，经由所述排放口，滞留在热交换表面(包括热交换管段106和206的上表面)上的水分可进行排放。多个排放口 42可包括，例如，具有任何所需形状的细长的槽或孔，如图6A所示。在一个实施方案中，腹杆40可以是穿孔板。在图6B所示的上述实施方案中，其中腹杆40包括沿热交换管段106和206的长度以间隔布置的多个腹杆段，在连续的腹杆段之间的开放区域形成排放口以供水分排放。在多管扁平管总成24的挤出整体式单件实施方案中，在挤压工艺后，可通过例如但不限于机加工或冲压在腹杆40中形成排放口 42。在具有被钎焊或焊接至热交换管段106和206的全长腹杆40的多管扁平管总成300的制造实施方案中，可在将腹杆40钎焊或焊接至热交换管段106和206前在腹杆40中形成排放口 42。
[0018]在一个实施方案中，排放口 42可具有从腹板40宽度的1/5处跨越至整个宽度的宽度。在一个实施方案中，排放口 42可以是长度与宽度之比在I至80范围之内的槽。在一个实施方案中，排放口可以是槽长度与腹杆宽度之比在0.5至10范围之内的槽。在一个实施方案中，腹杆40可以是厚度与宽度之比在0.02至0.5范围之内的板状构件。此外，排放口 42可位于腹杆40的中间或偏离中心以接近管段106的后缘或接近管段206的前缘，这取决于为了提供优越的排放特征的热交换器的定向及倾斜度。
[0019]本文所公开的扁平管翅片式热交换器10还包括多个折叠翅片320。每个折叠翅片320是由以带状方式紧紧折叠的翅片材料的单个连续带所形成的，从而提供大致与扁平热交换管106和206正交延伸的多个紧密间隔的翅片322。通常，每个连续折叠翅片320的紧密间隔的翅片322的翅片密度可以是大约每英寸18至25个翅片，但也可使用较高或较低的翅片密度。制冷剂流R和空气流A之间的热交换分别通过共同形成一次热交换表面的热交换管段106和206的外表面112和114以及212和214而发生，且还通过形成二次热交换表面的折叠翅片320的翅片322的热交换表面而发生。
[0020]带状折叠翅片320中每一个的深度至少从第一管组100的前缘108延伸至第二组200的后缘210，且可根据需要突出第一管组100的前缘108或/和第二管组200的后缘208。因此，当在装配的热交换器10的管总成的阵列中的一组相邻的多管扁平热交换管总成240之间安装折叠翅片320时，每个翅片322的第一部分324被布置在第一管组100中，每个翅片322的第二部分326跨越在第一管组100的后缘110和第二管组200的前缘208之间的间隔G，且每个翅片322的第三部分328被布置在第二管组200中。在一个实施方案中，折叠翅片320的每个翅片322可设有分别形成于每个翅片322的第一和第三部分中的百叶窗30和32。
[0021]本文所公开的多组扁平管热交换单元10被示为采用交叉逆流布置，其中源于制冷剂蒸汽压缩系统(未示出)的制冷剂回路(未示出)的制冷剂(被标为“R”)通过管组100和200的歧管和热交换管段(其方式将在后面进行进一步详细描述)，且其与在越过热交换管段106和206的外表面和折叠翅片条320表面的箭头标记“A”所指示的方向流过热交换器10的空气侧的冷却介质(最常见的是环境空气)成热交换关系。空气流先横向穿越第一管组的热交换管段106的上水平面和下水平面112和114，随后横向穿越第二管组200的热交换管段206的上水平面和下水平面212和214。制冷剂以逆交叉流布置通往空气流，其中制冷剂流先通过第二管组200且随后通过第一管组100。与交叉流或交叉平行流回路布置相比，具有逆交叉流回路布置的多管组扁平管翅片式热交换器10产生优越的热交换性能，并提供灵活性以通过在第一管组100和第二管组200中实施各种宽度的管以管理制冷剂侧的压降。
[0022]在图1和图7A所示的实施方案中，第二管组200 (即相对于空气流的后热交换器板片)具有单程制冷剂回路配置，且第一管组100 (即相对于空气流的前热交换器板片)具有两程配置。源于制冷剂回路(未示出)的制冷剂流通过至少一个制冷剂入口 222 (图7A)进入第二管组200的第一歧管202中，通过热交换管段206进入第二管组200的第二歧管204中，随后进入第一管组100的第二歧管104中，从而通过下组热交换段106进入第一管组100的第一歧管102，从而通过上组热交换管106返回至第二歧管104中且从而通过至少一个制冷剂出口 122返回至制冷剂回路。
[0023]在图7B所示的实施方案中，第二管组200 (即相对于空气流的后热交换器板片)具有单程制冷剂回路配置，且第一管组100 (即相对于空气流的前热交换器板片)也具有单程配置。源于制冷剂回路(未示出)的制冷剂流通过至少一个制冷剂入口 222进入第二管组200的第一歧管202中，通过热交换管段206进入第二管组200的第二歧管204中，随后进入第一管组100的第二歧管104中，从而通过热交换段106进入第一管组100的第一歧管102中，且从而通过至少一个制冷剂出口 122返回至制冷剂回路。
[0024]以流体流动连通连接相邻的第二歧管104和204，从而使制冷剂可从第二管组200的第二歧管204流至第一管组100的第二歧管104中。在图7A所示的实施方案中，以使歧管104和204的各个壁部分按并排邻接关系与流路成界面连接的方式布置第二歧管104和第二歧管204，其中通过第二歧管204的壁的该流路与通过第二歧管104的界面连接壁的类似流路相对准，从而建立内部流体流动连通，通过该内部流体流动连通，制冷剂可从第二歧管204通至第二歧管104中。
[0025]在图7B所示的实施方案中，相邻的第二歧管104和204为通过在第一端226向第二管组200的第二歧管204的内室开放且在第二端228向第一管组100的第二歧管204的内室开放的至少一个外部管道224以流体流动连通进行连接的单独歧管。在热交换单元10的制造中，在将第二歧管104和204分别装配至第一和第二管组100和200后，将管道224的第一端226插入延伸通过第二管组200的第二歧管204的壁的配合孔，并将管道24的第二端228插入延伸通过第二管组100的第二歧管104的壁的配合孔。为了预防管道224的第一和第二端226和228分别插入歧管104的204的深度过深，可在管道224和歧管104和204的外表面之间临时性地定位块状物或杆230 (如图8所示)，从而限制管道230的第一和第二端226和228至第一歧管104和第二歧管204的各配合孔中的插入深度。在例如通过钎焊或焊接将管道224的第一和第二端226和228分别冶金结合至第二歧管104和204后，可移除块状物230。可提供一个以上的管道224以在第二歧管104和第二歧管204之间建立流体流动连通。例如，可以纵向间隔提供多个外部管道224。
[0026]为了预防热交换管段106和206的端部至各第二歧管104和204中的插入深度过深，可机加工掉位于热交换管段106和206的端部之间的腹杆40的端部至所需的纵向深度以在热交换管段106和206的端部之间创建凹口 232，如图8所示。在热交换器板片100和200的装配过程中，当将第二歧管104和204插入热交换管段106和206的端部中时，歧管104和204将滑动至热交换管段106和206的端部上直到接触到位于凹口 232基部的腹板40，如图8所示。同样地，可机加工掉腹板40的相对的纵向端至所需的纵向深度以创建类似的凹口，从而分别限制热交换管段106和206的相对的纵向端至位于热交换器板片100和200的另一端的第一歧管102和202中的插入深度。
[0027]根据一种用于以流体流动连通连接第二歧管104和204的替代方法，在歧管104和204之间定位块插入物240，其具有延伸通过其的中心孔242，如图9所示。定位块插入物240，从而使中心孔242与分别通过歧管104和204的各个壁而形成的孔244和246对齐。这样进行对齐，则建立起连续的流路，通过该流路，制冷剂可从第二管组200的第二歧管204的内部通行并通过孔246，进而通过块插入物240的中心孔242，并进而通过孔244进入第一管组100的第二歧管104的内部。确定块插入物240侧面248的轮廓以配合各邻接第二歧管的外表面的轮廓，且通过例如钎焊或焊接将块插入物240冶金结合至第二歧管104和204中的每一个。
[0028]第二歧管104和204可形成为整体式歧管，例如如图10和图11所示，而不是以并排关系进行布置，如图7A和图7B所不，或以间隔关系进行布置，如图8和图9所不。在图10所示的整体式歧管的实施方案中，将两个歧管104和204挤压为单件挤出物，其形成两个纵向延伸的室并具有分开各室的整体式壁，其中一个室形成歧管104且另一个室形成歧管102。在该实施方案中，将通过至少一个外部管道以流体流动连通连接两个歧管的室，如图8所示。在图11所示的整体式歧管的实施方案中，两个歧管也被挤压为单个挤出物，其形成两个纵向延伸的室且具有在室之间延伸的开放且纵向延伸的槽248。在对整体式歧管挤出物进行定长剪切后，将纵向延伸的隔板250插入槽248中以分开两室，其中的一个室形成第一歧管104且另一个室形成第二歧管204。为了在两个歧管104和204之间建立流体流动连通，在选定位置上的至少一个孔252 (通常是位于纵向间隔位置上的多个孔)可通过隔板而形成，从而提供在第二歧管104和204的各室之间建立流体流动连通的一个或多个流体流路254。孔252为圆形、椭圆形。跑道形、矩形、三角形或任何其它截面适于特定制造工艺和热交换器设计配置。虽然本文所述为适用于两个歧管104和204，但要理解的是，在多组热交换器10的一些实施方案中，第一歧管102和202也可形成为整体式歧管，其具有限定第一歧管102的室和形成第一歧管202的室。
[0029]前面已参照两管组实施方案对多管组扁平管热交换器10进行了描述，其中热交换管总成由前热交换管段106和后热交换管段206所组成,且前管段106的后缘110通过腹板40被连接至后热交换管段206的前缘208。然而，要理解的是，多管组扁平管热交换器10可包括两个以上的管组并采用热交换管总成，其由通过腹杆按顺序将前缘连接至后缘的三个或以上的热交换管段所形成。
[0030]例如，图12示出热交换管总成300,其包括前管段106、后管段206和至少一个中间管段406。在所示的实施方案中，其中热交换管总成包括三个管段，中间管段406以与前管段106和后管段206相对齐的方式被布置在其之间。通过纵向延伸的腹杆40-1将中间管段406的前缘408连接至前管段的后缘110，且通过纵向延伸的腹杆40-2将中间管段406的后缘410连接至后管段206的前缘208。腹杆40_1和40_2可设有排放口 42，如之前关于腹杆40所讨论且如图6A和图6B所示。对于包括三个以上的相对齐的热交换管段的热交换管总成300而言，每个中间管段将具有通过腹杆而被连接至下一个上游热交换管段的前缘以及通过腹杆被连接至下一个下游热交换管段的后缘。
[0031]在如本文所公开的多组扁平管翅片式热交换器10的一个实施方案中，热交换管和翅片都是由铝或铝合金材料所制成的。对于全铝热交换器的设计而言，装配整个多组扁平管翅片式热交换器并将其置于钎焊炉内，其中通过钎焊来结合装配的热交换器的组件。在该申请的另一个方面，提供了如下面所公开的一种用于制造具有第一管组和第二管组的扁平管翅片式热交换单元的方法。
[0032]形成多个多管扁平管总成240，其中的每个总成240包括通过腹杆40连接的纵向延伸的前热交换管段106和纵向延伸的后热交换管段206，该腹杆40在前热交换管段106的后缘110和后热交换管段208的前缘之间延伸，例如如图6所示。以间隔关系在平行阵列中设有多个多管扁平管总成，且将连续的折叠翅片带320布置在每对平行的多管扁平管总成240之间以形成部分装配的折叠翅片和管包。接下来，所装配的折叠翅片和管包可在端部钎焊杆之间进行压缩并通过专用固定夹具而保持在一起。
[0033]现在，将四个歧管102、104、202和204安装至管段106和206。第一歧管202被安装至多个多管扁平管总成240的后热交换管段206中每一个的各自的第一端。第二歧管204被安装至多个多管扁平管总成240的后热交换管段206中每一个的各自的第二端。第一歧管102被安装至多个多管扁平管总成240的前热交换管段106中每一个的各自的第一端。第一热交换器板片100的第二歧管104被安装至多个多管扁平管总成240的前热交换管段106中每一个的各自的第二端，从而形成最终的总成。歧管被安装至各热交换管段的端部的顺序是一个选择问题。当然，成对的歧管102和202以及104和204可形成为整体式单件歧管本体中单独的室，如图10和图11所示，或在被安装至热交换管段106和206之前以并排关系将其预装配在一起。
[0034]将最终的总成置于钎焊炉内且在适当的位置上将热交换管段、波纹翅片带以及歧管冶金结合在一起。通过钎焊将折叠翅片带20中的每一个结合至其所紧靠的各管段106和206。同时，通过钎焊将歧管102和104结合至管段106并还通过钎焊将歧管202和204结合至管段206。应理解的是，最终的总成可能由90个或更多的多管扁平管总成所组成，且每个多管扁平管总成由通过腹杆结合的至少两个纵向延伸的管所组成，且管长达7-8英尺或更长。
[0035]在完成钎焊工艺后，从炉中移除钎焊的总成。在该点上，用于在歧管104和204之间建立制冷剂流动连通的任何必要的外部管道可被安装至其上，如本文之前所述，并在适当的位置进行手工钎焊。然而，在一个实施方案中，可在将最终的总成置于钎焊炉之前在热交换器的最终的总成上安装任何必需的外部管道。随后，可在钎焊炉内的适当位置上将外部管道结合至歧管。
[0036]图1中示出的一对多板片翅片和扁平管热交换器10形成大致为V形的热交换器系统20，其包括空气移动装置，例如，风扇22，其用于使空气通过热交换器单元10中每一个的空气侧通路与流过热交换器单元10的热交换管段的热交换流体(如制冷剂)发生热交换。然而，也可在热交换器系统的许多其它的配置中使用多板片翅片和扁平管热交换器，而不论多板片热交换器是否包括腹杆40，该腹杆40跨越前热交换管段106的各后缘110与后热交换管段206的前缘208之间的间隔G并将其连接起来。
[0037]尽管已参照图示的示例性实施方案具体地示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员将认识到在不脱离本发明的精神和范围的情况下可做出各种修改。例如，要理解的是本文所公开的多组扁平管翅片式热交换器10可包括两个以上的管组。还要理解的是，管组100和200可包括具有热交换管段106和206的蛇形管，该热交换管段106和206为通过U型弯头或发夹型弯头连接以形成在管组的第一歧管和第二歧管之间的各端连接的蛇形管的平行线性管段。因此，本公开并不限于所公开的特定实施方案，而是本公开将包括落在所附权利要求范围内的所有实施方案。
【权利要求】
1.一种热交换管总成，其包括: 纵向延伸的第一扁平热交换管段； 与所述第一扁平热交换管段成间隔对齐关系而纵向延伸的第二扁平热交换管段；以及 腹杆，其在所述第一热交换管段的后缘和所述第二热交换管段的前缘之间延伸并将其连接起来。
2.根据权利要求1所述的热交换管总成，其中所述第一扁平热交换管段、所述第二热交换管段和所述腹杆通过挤压工艺形成整体单件式管总成。
3.根据权利要求2所述的热交换管总成，其中所述腹杆具有延伸通过其的至少一个排水口。
4.根据权利要求3所述的热交换管总成，其中所述腹杆具有延伸通过其且以纵向间隔布置的多个排水口。
5.根据权利要求3所述的热交换管总成，其中所述至少一个排水口包括槽或孔。
6.根据权利要求3所述的热交换管总成，其中所述至少一个排水口包括槽，其具有长度和宽度，以及范围在I至80的长度和宽度之比。
7.根据权利要求3所述的热交换管总成，其中所述至少一个排水口包括纵向拉长的槽，其具有长度以及范围在0.5至10的槽长度与所述腹杆的宽度之比。
8.根据权利要求1所述的热交换管总成，其中所述腹杆具有宽度和厚度，以及范围在0.02至0.5的厚度与宽度之比。
9.根据权利要求1所述的热交换管总成，其中所述腹杆被冶金结合至所述第一热交换管段以及所述第二热交换管段且具有延伸通过其的至少一个排水口。
10.根据权利要求1所述的热交换管总成，其中所述腹杆包括沿其纵向长度以纵向间隔布置且被冶金结合至所述第一热交换管段和所述第二热交换管段的多个缩短的腹杆段，所述多个腹杆段间隔开以形成位于所述第一热交换管段和所述第二热交换管段之间的多个排水口。
11.根据权利要求1所述的热交换管总成，其还包括与所述第一热交换管段和所述第二热交换管段成间隔对齐关系且在其之间纵向延伸的第三扁平热交换管段，所述腹杆包括第一部分和第二部分，所述第一部分在所述第一热交换管段的后缘和所述第三热交换管段的前缘之间延伸且将其连接起来，且所述第二部分在所述第三热交换管段的后缘和所述第二热交换管段的前缘之间延伸且将其连接起来。
12.—种多板片热交换器,其包括: 以间隔平行关系布置的多个多管扁平热交换管总成，每个热交换管总成包括纵向延伸的第一扁平热交换管段，以与所述第一扁平热交换管段成间隔对齐关系纵向延伸的第二扁平热交换管段，以及在所述第一热交换管段的后缘和所述第二热交换管段的前缘之间延伸并将其连接起来的腹杆。
13.根据权利要求12所述的多板片热交换器，其还包括: 第一歧管，其以流体流动连通被安装至所述多个热交换管总成的所述第一扁平热交换管段中每一个的各自的第一端，以及第二歧管，其以流体流动连通被安装至所述多个热交换管总成的所述第一扁平热交换管段中每一个的各自的第二端，从而形成第一热交换器板片；以及第一歧管，其以流体流动连通被安装至所述多个热交换管总成的所述第二扁平热交换管段中每一个的各自的第一端，以及第二歧管，其以流体流动连通被安装至所述多个热交换管总成的所述第二扁平热交换管段中每一个的各自的第二端，从而形成第二热交换器板片。
14.根据权利要求13所述的多板片热交换器，其还包括:折叠翅片，其被布置在所述多个平行间隔的热交换管总成的每组相邻的热交换总成之间，每个折叠翅片在所述第一热交换器板片和所述第二热交换器板片的所述第一和第二扁平管段之间延伸并跨越所述腹杆。
15.根据权利要求13所述的多板片热交换器，其中每个腹杆具有延伸通过其的至少一个排水口。
16.一种用于制造具有第一管组和第二管组的扁平管翅片式热交换器的方法，所述方法包括下列步骤: 以平行间隔关系排列多个多管扁平热交换管总成，每个热交换管总成包括纵向延伸的第一扁平热交换管段，第二扁平热交换管段以与所述第一扁平热交换管段成间隔对齐关系纵向延伸，且腹杆在所述第一热交换管段的后缘和所述第二热交换管段的前缘之间延伸并将其连接起来； 将折叠翅片布置在每对平行的扁平热交换管总成之间以形成部分装配的翅片和管包； 在端部钎焊杆之间压缩所述装配的翅片和管包； 将第一歧管安装至所述多个扁平热交换管总成的所述第一扁平热交换段中每一个的各自的第一端，将第二歧管安装至所述多个扁平热交换管总成的所述第一扁平热交换段中每一个的各自的第二端，将第一歧管安装至所述多个扁平热交换管总成的所述第二扁平热交换管段中每一个的各自的第一端，并将第二歧管安装至所述多个扁平热交换管总成的所述第二热交换管段中每一个的各自的第二端，从而形成最终的总成；以及 通过在钎焊炉内钎焊而结合所述最终的总成。
17.根据权利要求16所述的用于制造扁平管翅片式热交换器的方法，其还包括在所述腹杆的每个纵向端部中提供凹口，所述凹口具有预选的用于限制所述第一和第二热交换管段的所述端部至所述各歧管中的插入深度的纵向深度。
18.根据权利要求17所述的用于制造扁平管翅片式热交换器的方法，其还包括以流体连通将被安装至所述多个扁平热交换管总成的所述第二热交换管段的所述第二端的所述第二歧管与通过外部管道被安装至所述多个扁平热交换管总成的所述第一热交换管段的所述第二端的所述第二歧管连接起来。
19.根据权利要求18所述的用于制造扁平管翅片式热交换器的方法，其中所述外部管道大致为U形，且所述方法还包括在所述外部管道和所述第二歧管之间临时性地定位块状物，所述块状物具有预选的用于限制所述外部管道的第一端和第二端至所述各自的第二歧管中的插入深度的尺寸。
20.—种热交换管总成,其包括: 纵向延伸的前热交换管段； 纵向延伸的后热交换管段，其与所述前热交换管段相对齐且向后间隔开； 多个中间热交换管段，其以间隔对齐关系被排列在所述前热交换管段和所述后热交换管段之间； 第一腹杆，其在所述前热交换管段的后缘和所述多个中间热交换管段中的第一个的前缘之间延伸并将其连接起来； 第二腹杆，其在所述多个中间热交换管段中的最后一个的后缘和所述后热交换管段的前缘之间延伸并将其连接起来；以及 交替地被布置在所述多个中间热交换管段之间的多个中间腹杆，所述多个中间腹杆中的每个中间腹杆在所述多个中间热交换管段中的各个的后缘和所述多个热交换管段中的另一个的前缘之间延 伸并将其连接起来。
【文档编号】F28F17/00GK104081147SQ201380007736
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年1月29日 优先权日:2012年2月2日
【发明者】M.F.塔拉斯, A.乔亚达, M.沃尔德塞马亚特, B.J.波普劳斯基 申请人:开利公司