具有微型盘形回路扩展器的翅片管蒸发器的制作方法

本申请要求于2016年3月14日提交的美国临时申请号62/307,653的权益。上述申请的全部公开内容通过引用合并入本文中。

技术领域

本公开内容涉及用于冷却系统的具有翅片管盘管的蒸发器。

背景技术：

该部分提供涉及本公开内容的背景信息，其未必是现有技术。

一种用于冷却系统的常见类型的蒸发器是具有一个或更多个制冷剂回路的翅片管蒸发器，所述制冷剂回路是翅片管冷却盘管。每个制冷剂回路具有在蒸发器的相对侧之间的来回延伸的管，其中，翅片附着至管的外侧。所述管以端部对端部的方式流体地联接在一起。制冷剂流经这些管并且待冷却的空气流过翅片以及管的外侧。

这些蒸发器盘管可以具有各种构型，如A型盘管、V型盘管和盘形(slab)盘管。顾名思义，盘形盘管的构型具有下述构型：盘形具有横过盘来回行进的管(或多个管)，并且具有附着至管的外侧的翅片。通常地，A型盘管和V型盘管构型具有以A型或V构型布置的两个盘形盘管。

在具有高的、相对窄的构型的盘形盘管中，横过盘形盘管的空气流动分布在待冷却的空气流过盘形盘管时小于最佳值。与接触靠近空气移动单元的盘形盘管的空气气流面速度相比，接触远离用于将空气吹过盘形盘管的空气移动单元(例如鼓风机)的盘形盘管的空气气流面速度显著地减小，这导致盘管回路温度变化很大。这致使系统具有较低的盘管电容和较低的效率。减缓这种效应的一种方式是通过对处于较低气流区域中的制冷剂回路添加更多的制冷剂管。在本文中，制冷剂回路是横过盘延伸的多个管，所述多个管以端部对端部的方式流体地联接在一起，以通过这些管来提供连续串联的制冷剂流动路径。制冷剂回路可以例如具有十二个这样的管，其中，第一管的入口端部在制冷剂回路中联接至制冷剂分配器，并且最后一个管的出口端部在制冷剂回路中流体地联接至吸入管线。因而，联接在一起的管横过盘管以蛇形路径来回延伸。当蒸发器具有翅片管蒸发器盘管构型时，每个制冷剂回路是翅片管盘管，其中，制冷剂回路的管延伸穿过包围且接触管的外侧的翅片。然而，即使在较低气流区域中添加更多的制冷剂管，也难以实现良好的盘管回路分布。困难在于：为了向冷制冷剂回路添加管，由于盘管盘的高度受限而需要将管从较热的制冷剂回路移除。这可能变成一个没有期望的结果的迭代过程，原因在于，当从每个制冷剂回路添加/移除管时，多个回路受到影响。当制冷剂回路温度的最冷至最热的变化超过10°F时，不能实现最佳的性能及系统效率。

技术实现要素：

该部分提供本公开内容的总体概述，而非全面披露其全部范围或其所有特征。

根据本公开内容的一方面，一种用于冷却系统的蒸发器具有带有多个制冷剂回路的盘形盘管，其中，每个制冷剂回路是延伸横过盘形盘管的翅片管组件。所述制冷剂回路中的至少一个具有微型盘形回路扩展器，该微型盘形回路扩展器具有翅片管组件且延伸横过该制冷剂回路的翅片管组件的仅一部分。在一方面，微型盘形回路扩展器相对于具有该微型盘形回路扩展器的制冷剂回路的翅片管组件进行设置，以使得被冷却的空气的一部分首先流过微型盘回路扩展器的翅片管组件，随后流过具有微型盘形回路扩展器的制冷剂回路的翅片管组件的一部分。

在一方面，包括微型盘形回路扩展器的至少一个制冷剂回路被定位在盘形盘管的低空气流动区域处。在一方面，定位在盘形盘管的任意低空气流动区域处的每个制冷剂回路具有其自身的微型盘形回路扩展器。

在一方面，包括微型盘形回路扩展器的至少一个制冷剂回路是冷制冷剂回路。在一方面，作为冷制冷剂回路的每个制冷剂回路具有其自身的微型盘形回路扩展器。在一方面，冷制冷剂回路是以下制冷剂回路，其制冷剂回路温度比具有最高制冷剂回路温度的制冷剂回路的制冷剂回路温度低至少15°F。

在一方面，一种制造用于冷却系统的蒸发器的方法，该方法包括：将多个制冷剂回路组装在盘形盘管中，其中，每个制冷剂回路为延伸横过盘形盘管的翅片管组件。该方法还包括：确定制冷剂回路中的作为冷制冷剂回路的任何制冷剂回路，并且将微型盘形回路扩展器组装至所述冷制冷剂回路中的至少一个，使得微型盘形回路扩展器设置在制冷剂回路的翅片管组件的仅一部分的前面或者后面。在一方面，将微型盘形回路扩展器组装至所述冷制冷剂回路中的至少一个包括：将微型盘形回路扩展器组装至每个冷制冷剂回路。

根据本文提供的描述，其他应用领域将变得明显。本实用新型内容中的描述和特定示例旨在仅用于说明的目的，而并非旨在限制本公开内容的范围。

附图说明

本文中所描述的附图仅用于对所选实施方式而并非所有可能的实施方式进行说明，而且并非旨在限制本公开内容的范围。

图1是根据本公开内容的一方面的蒸发器的管道拓扑的简化示意图，该蒸发器具有多个制冷剂回路，其中，至少一个制冷剂回路具有微型盘形回路扩展器；

图2是图1的具有微型盘形回路扩展器组件的蒸发器的示例的立体图，其中，每个微型盘形回路扩展器组件具有多个微型盘形回路扩展器；以及

图3是图2的微型盘形回路扩展器组件中的一个的立体图。

贯穿附图的几个视图，相应的附图标记表示相应的部件。

具体实施方式

现将参照附图对示例性实施方式进行更全面的描述。

图1是根据本公开内容的一个方面的具有盘形盘管102的翅片管蒸发器100的简化管道系统示意图。蒸发器100具有多个制冷剂回路104。每个制冷剂回路104是具有蛇形管108的翅片管组件106，蛇形管108在盘形盘管102的相对侧110、112之间以蛇形路径横过盘形盘管102来回延伸。管108延伸穿过包围且与管108的外表面接触的翅片114。例如，蛇形管108包括多个管部段109，所述多个管部段109延伸横过盘形盘管102，并且以端部到端部的方式流体地连接在一起且提供穿过管109的连续、串联、蛇形的制冷剂流动路径。第一管108的入口端部116在每个制冷剂回路104中提供制冷剂回路的入口118且流体地联接至制冷剂分配器120，并且每个制冷剂回路的最后一个管108的出口端部122提供制冷剂回路104的出口124且流体地联接至吸入管线126。

所述制冷剂回路104中的一个或更多个具有微型盘形回路扩展器128。在图1中示出的示意性示例中，最下方的制冷剂回路104被示出为具有微型盘形回路扩展器128，但是应当理解的是，所述制冷剂回路104中的一个或更多个可以各自具有如下文更详细讨论的微型盘形回路扩展器128。微型盘形回路扩展器128包括翅片管组件130，翅片管组件130延伸横过制冷剂回路104的位于微型盘形回路扩展器128的相对侧132、134之间的翅片管组件106的一部分，如下面更详细描述的。在一方面，微型盘形回路扩展器128相对于具有该微型盘形回路扩展器128的制冷剂回路104的翅片管组件106被设置成：使得被冷却的空气的一部分首先流过微型盘形回路扩展器的翅片管组件130，随后流过具有微型盘形回路扩展器128的制冷剂回路104的翅片管组件106的一部分。

在图1的示例中，微型盘形回路扩展器128的翅片管组件130与具有微型盘形回路扩展器128的制冷剂回路104的翅片管组件106示例性地在制冷剂回路104的入口118与制冷剂分配器120之间以串联方式流体地联接。在该示例中，应当理解的是，制冷剂回路104的入口118通过微型盘形回路扩展器128的翅片管组件130流体地联接到制冷剂分配器120，而不是直接联接至制冷剂分配器120。

图2示出了具有盘形盘管构型102的蒸发器200，蒸发器200是具有带有微型盘形回路扩展器128的多个制冷剂回路104的翅片管蒸发器(如上文所述的蒸发器100)的示例实施方式。在图2的示例中，多于一个但并非所有的制冷剂回路104具有微型盘形回路扩展器128。在图2的示例中，蒸发器200具有多个微型盘形回路扩展器组件128’，其中，每个微型盘形回路扩展器组件128’具有两个微型盘形回路扩展器128，以向两个制冷剂回路104提供微型盘形回路扩展器128。在图2的示例中且参照图3，微型盘形回路扩展器组件128’的微型盘形回路扩展器128各自是具有两个管的翅片管盘管。

应当理解的是，在图2的示例中，制冷剂回路的翅片管组件106的翅片和微型盘形回路扩展器128的翅片管组件130的翅片被示为实心块。

如图2所取向的，蒸发器200具有顶壁204和底壁206以及相对侧壁208、210。制冷剂回路104的翅片管组件106(图2中仅由附图标记106标识了一个翅片管组件)在侧壁208之间延伸横过盘形盘管102。微型盘形回路扩展器组件128’也在侧壁208、210之间延伸横过盘形盘管102。

在图2的示例中，每个微型盘形回路扩展器128延伸横过具有该微型盘形回路扩展器128的制冷剂回路104的水平宽度，且延伸横过制冷剂回路104的部分纵向长度，使得微型盘形回路扩展器128延伸横过制冷剂回路104的翅片管组件106的部分216但不横过翅片管组件106的剩余部分218。更具体地，微型盘形回路扩展器组件128’的翅片管组件130(图3)延伸横过制冷剂回路104的翅片管组件106的整个水平宽度，且延伸横过翅片管组件106的部分纵向长度。相对于前述内容，“水平”是横过盘202从侧壁208至侧壁210的方向，而“纵向”是沿着盘202从顶壁204至底壁206的方向。

在图2中示出的示例中，每个制冷剂回路104的微型盘形回路扩展器组件128’相对于制冷剂回路104的翅片管组件106进行设置，以使得待冷却的空气的一部分首先流过微型盘形回路扩展器128的翅片管组件130，随后流过具有微型盘形回路扩展器128的制冷剂回路104的翅片管组件106的部分216。应当理解的是，被冷却的空气的另一部分还平行地流过每个这种翅片管组件106的剩余部分218。

图3更详细地示出了微型盘形回路扩展器组件128’的示例。微型盘形回路扩展器组件128’包括相对的带折边的侧壁300、302以及两个翅片管组件130，每个翅片管组件130具有蛇形管304，蛇形管304具有以端部对端部的方式结合的两个管部段306且在相对的带折边的侧壁300、302之间延伸并穿过翅片308。每个翅片管组件130向制冷剂回路104中的一个提供微型盘形回路扩展器128。

微型盘形回路扩展器128被添加到制冷剂回路104中的作为冷制冷剂回路的那些制冷剂回路。本文中使用的冷制冷剂回路为以下制冷剂回路，其制冷剂回路的温度比具有最高制冷剂回路温度的制冷剂回路的制冷剂回路温度低至少15°F。如本文中所使用的，制冷剂回路温度指的是当制冷剂离开制冷剂回路时的温度。

如上文所讨论的，蒸发器存在与蒸发器的其他区域相比具有较低的空气流动区域。冷制冷剂回路位于蒸发器的与蒸发器的其他区域相比具有低的空气流动的区域中。在图2的示例中，区域212是蒸发器的具有低空气流动的低空气流动区域，并且在这些区域处的制冷剂回路104是已经添加微型盘形回路扩展器128的冷制冷剂回路214。也就是说，被冷却的较少的空气流过低于蒸发器的其他区域空气流动的这些低流动区域212。如本文中所使用的，蒸发器如蒸发器200的低空气流动区域指的是：横过蒸发器的低流动区域的空气流量(如以每分钟立方英尺)比横过具有最高空气流动速率的蒸发器的区域的空气流量少至少20％。

根据本公开的一方面，一种制造用于冷却系统的蒸发器(如蒸发器200)的方法，该方法包括：将多个制冷剂回路以盘形盘管构型进行组装，其中，每个制冷剂回路是延伸横过盘形盘管的翅片管盘管。确定任意冷制冷剂回路。将微型盘形回路扩展器组装至所述冷制冷剂回路中的至少一个，以使得微型盘形回路扩展器被设置在该冷制冷剂回路的翅片管盘管的仅一部分的前面。在一方面，将微型盘形回路扩展器组装至每个冷制冷剂回路，因而每个冷制冷剂回路具有其自身的微型盘形回路扩展器。

应当理解的是，前述内容还可以用于具有下述构型的蒸发器，例如，比如通过将两个盘形盘管以A或V构型来布置的A型盘管和V型盘管构型。

为了便于描述，文中可能使用与空间相关的术语，如“内”、“外”、“在…下面”、“在…下方”、“下”、“在…上方”、“上”等，以描述如附图中示出的一个元件或特征与另一个(一些)元件或特征的关系。与空间相关的术语可以意在包括装置在使用或操作时的除了附图中所描绘的定向以外的不同的定向。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下面”的元件将会被定向为在其他元件或特征的“上方”。因此，示例术语“在…下方”可以包括上方和下方两种定向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或以其他定向)，并且相应地解释本文中使用的与空间相关的描述符。

出于说明和描述的目的，已经提供了实施方式的前述描述。这不意在是排他性的或用于限制本公开内容。特定实施方式中的各个元件或特征一般不限于该特定实施方式，而是，即使没有具体示出或描述，特定实施方式中的各个元件或特征在适用的情况下是可互换的，并且可以在选定的实施方式中使用。同样也可以以许多方式变化。这些变型不被认为是偏离本公开内容，并且所有的这些改型旨在被包括在本公开内容的范围内。