熱交換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于與兩相制冷劑一起使用的熱交換器，所述熱交換器包括進(jìn)口集管(66)、出口集管和多個(gè)制冷劑管(62)，所述多個(gè)制冷劑管液壓地連接這些集管。分配器管(68)具有布置在進(jìn)口集管中的多個(gè)孔口(92)，與出口集管相對的制冷劑管的端部在進(jìn)口集管內(nèi)延伸并且鄰接分配器管的表面(106)，進(jìn)口集管的內(nèi)表面的一部分面對分配器管的表面，并且與所述分配器管的表面一起限定第一室(88)。間隙(94)將分配器管的至少一部分和進(jìn)口集管分離，該間隙從至少孔口延伸到第一室，其中，至少一個(gè)隔離物(96、100)具有通過其形成的至少一個(gè)開口(98、102)，所述至少一個(gè)隔離物跨著間隙，所述隔離物將孔口與第一室分離。
【專利說明】熱交換器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及可用于HVAC&R系統(tǒng)的熱交換器。更具體地，本公開涉及用于與微通道或多通道或制冷劑管一起使用的熱交換器。

【背景技術(shù)】
[0002]用于兩相制冷劑蒸發(fā)以用于例如借助加熱、通風(fēng)、空調(diào)和制冷(HVAC&R)系統(tǒng)進(jìn)行空氣冷卻和/或空氣或氣體除濕的熱交換器歷史上已經(jīng)遇到巨大挑戰(zhàn)，其要求定制設(shè)計(jì)構(gòu)造成適當(dāng)?shù)夭僮鳎瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)可接受的熱性能，但又防止諸如油阻塞、不穩(wěn)定操作、部分載荷操作低效、破壞壓縮機(jī)的液體穿過的不利操作條件和其它不期望的條件。在已知的熱交換器10中，所述熱交換器10具有傳統(tǒng)的散熱片和管式蒸發(fā)器盤管或管，如圖1中所示，具有供料管14的制冷劑分配器12用于將制冷劑提供到盤管中的各個(gè)管16或管組16中。制冷劑速度、管16的尺寸和/或增大、管16中的總壓降試圖與包括供料管14的分配器12結(jié)合設(shè)置以實(shí)現(xiàn)等同的或足夠的制冷劑分配到熱交換器10中，盡管在不利的操作條件下操作，但是也防止油滴出或油間斷，防止制冷劑阻塞和涌動(dòng)?？刂崎y(未示出)基于蒸發(fā)器溫度、壓力和/或經(jīng)由制冷劑出口集管24的出口 22離開熱交換器10的過熱的制冷劑20來控制注射到熱交換器10中的制冷劑的量。
[0003]在圖2和圖3中大致示出堆疊的、釬焊的板式熱交換器26，其典型地用作用于流體冷卻的制冷劑蒸發(fā)器。壓紋板28被堆疊起來，相鄰的板限定用于制冷劑20流動(dòng)的流體通道，以便使在制冷劑進(jìn)口 34與制冷劑出口 36之間的每隔一個(gè)的流體通道成為制冷劑通道，其用于冷卻流過流體進(jìn)口 38與流體出口 40之間的相對應(yīng)的流體通道的流體30。然后，制冷劑分配管或分配器管32插入制冷劑進(jìn)口 34中。分配器管32具有孔口，所述孔口沿著分配器管32的下部分定位并且沿著與制冷劑20的主要流動(dòng)方向44(圖2和圖4)基本相反的方向指向下方，以便使制冷劑20在轉(zhuǎn)彎和沿著主要流動(dòng)方向44流動(dòng)之前從制冷劑分配器管32沿著初始流動(dòng)方向46從孔口 42排出。該用于釬焊的板式熱交換器的分配器管構(gòu)造自從上個(gè)世紀(jì)90年代初就已經(jīng)在美國售賣了。
[0004]圖4是基于實(shí)際的照片繪制的視圖，其示出板式熱交換器26的下段的、沿著圖3的線4-4得到的剖視圖，該圖示出制冷劑進(jìn)口 34和流體出口 40。與制冷劑進(jìn)口 34 —起示出的是具有0.08英寸(2mm)的孔口 42的分配器管32和板通道48。當(dāng)操作時(shí)，制冷劑20進(jìn)入制冷劑進(jìn)口 34并且在分配器管32的內(nèi)部行進(jìn)，制冷劑流通過孔口 42被計(jì)量或控制并且進(jìn)入熱交換器通道48，所述熱交換器通道48被交替形成在相鄰的板28之間。在進(jìn)入熱交換器通道48時(shí)，初始制冷劑流動(dòng)方向46(圖2)沿著與主要流動(dòng)方向44基本相反的方向轉(zhuǎn)彎以沿著傳熱表面39朝向制冷劑出口 36(圖2)流入板通道48中。圖4示出在板端口開口 52與分配器管32的外徑54之間的空隙50。在后一種方案中，分配器管32的外徑54緊密配合在板端口開口 52內(nèi)。孔口 42相對于主要制冷劑流動(dòng)方向44的方向(12點(diǎn)鐘方向)典型地定位在6點(diǎn)鐘方向或5點(diǎn)鐘方向。
[0005]在釬焊的板中的其它創(chuàng)新之處包括被沖壓到板或板端口中的凹陷部件。另一個(gè)創(chuàng)新之處是使用燒結(jié)金屬的管，所述燒結(jié)金屬的管當(dāng)插入板堆的制冷劑進(jìn)口中時(shí)，提供霧化，鮮有成功。雖然利用管的熱交換器裝置已經(jīng)改進(jìn)了制冷劑分配，但是仍然有多個(gè)挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括在滿載荷和部分載荷下的油滴出、在部分載荷下的不一致或低于預(yù)期的性能、操作穩(wěn)定性以及與制冷劑注射相關(guān)聯(lián)的限度，其限制了可以在板式熱交換器中有效地使用的板的數(shù)量和深度。
[0006]如在本【技術(shù)領(lǐng)域】中已知的，具有超小的多端口開口的扁平管的發(fā)展當(dāng)構(gòu)造為用于在空氣冷卻或除濕系統(tǒng)中冷卻空氣(氣體)的熱交換器蒸發(fā)器時(shí)，為提高操作效率提供了機(jī)會(huì)，所述扁平管也稱為微通道管。然而，有許多涉及制冷劑分配和最佳盤管性能的復(fù)雜性和問題需要解決。這些復(fù)雜問題和現(xiàn)象包括但是不限于:
[0007]待冷卻的制冷劑的入口速度的影響；
[0008]在進(jìn)口處的液氣比；
[0009]沿著進(jìn)口歧管的孔口壓降；
[0010]制冷劑向上豎直重定向到多端口管；
[0011]制冷劑流動(dòng)橫向重定向到大量的多個(gè)平行管；
[0012]制冷劑液體滴出和液體/氣體再結(jié)合；
[0013]液體/氣體分離；
[0014]豎直流動(dòng)和重力的影響；
[0015]歧管集管長度或深度的影響；
[0016]制冷劑在多端口管中的二次分配不均；
[0017]壓縮機(jī)油滴出；
[0018]油直通和匯成池；
[0019]最小的制冷劑速度；
[0020]出口集管動(dòng)力學(xué)和壓降；
[0021]從100%的容量至10%的容量的制冷系統(tǒng)操作；
[0022]最小的制冷劑充注要求；和
[0023]對制冷劑類型特征的考慮，例如，R410a(高壓、低容積的氣體)對R134a(低壓、高容積的氣體)。
[0024]美國專利N0.7，143，605涉及改進(jìn)用于微通道管狀熱交換器的制冷劑分配。雖然美國專利N0.7，143，605利用先前已知的現(xiàn)有技術(shù)和與先前所述的釬焊的板式熱交換器中所使用的管狀分配器類似的幾何結(jié)構(gòu)，但是該專利也遭受若干技術(shù)缺陷和疏漏。在實(shí)際實(shí)踐和觀察中，這些缺陷在釬焊的板式熱交換器中被確認(rèn)以及在如以下將說明的微通道管狀熱交換器中被確認(rèn)。
[0025]例如，在美國專利N0.6，688，137中，試圖供具有管或板的熱交換器使用的其它方法涉及將供料管注射指引到集管和制冷劑再循環(huán)中。這樣的方法全部盡力誘導(dǎo)和改進(jìn)進(jìn)入的制冷劑的液體和氣體組合的分配進(jìn)給，但是大多數(shù)解決方案具有有限的功能性或操作范圍或單個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)操作。
[0026]通過目視觀察、測試和所期望的用于空氣至蒸發(fā)作用的制冷劑熱交換器的設(shè)計(jì)屬性，在此公開了這種熱交換器的改進(jìn)的制冷劑分配器以包含對于為微通道管狀熱交換器高效工作所需的新穎特征和功能性。本公開的熱交換器與豎直管取向結(jié)合地工作，與正常的和超大尺寸的歧管集管結(jié)合工作以用于最佳熱性能，抵消出口集管歧管壓降的影響，在進(jìn)口歧管中提供均勻的制冷劑分配，以及克服廣泛范圍的操作條件和設(shè)計(jì)問題而橫過所有多端口管提供均勻的注射。另外，本公開的熱交換器將作為蒸發(fā)器或冷凝器在任何微通道管處或在介于豎直與水平之間的制冷劑管取向下工作。
[0027]本公開的分配器也可以通過使用標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)開關(guān)閥在相反的制冷劑流動(dòng)中操作以用于制冷劑熱泵系統(tǒng)中的加熱職責(zé)，所述標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)開關(guān)閥允許同一個(gè)蒸發(fā)器熱交換器繼而用作用于加熱操作的冷凝器。
[0028]另外，本公開的分配器可以應(yīng)用于歷史上的具有圓形集管歧管(圖18至圖21)和非圓形集管歧管的微通道熱交換器構(gòu)造。
[0029]本公開的熱交換器的操作與釬焊的板式熱交換器不同。在釬焊的板式熱交換器中，制冷劑在穿過分配器端口之后直接進(jìn)入傳熱面，所述傳熱面促進(jìn)制冷劑沸騰，產(chǎn)生用于將制冷劑向上推進(jìn)到板結(jié)構(gòu)中的氣體。然而，在本公開的熱交換器的一個(gè)實(shí)施例中，制冷劑必須穿過分配器孔口以被指引到管區(qū)域，在該處每個(gè)管都與鄰接的管隔離并且制冷劑繼而被注射到管入口區(qū)域中，并且在該處適應(yīng)第二制冷劑分配特征。
[0030]本公開的熱交換器在許多方面與美國專利N0.7，143，605和其它已知的技術(shù)明顯不同，包括:用于實(shí)現(xiàn)故意將輸送到分配器的流體的氣體/液體分離的特征、使用堰布置以幫助制冷劑液體注射到形成在分配器中的孔口中、對流到進(jìn)口或進(jìn)口集管且繼而流到微通道或多端口管或制冷劑管的制冷劑流的方向控制、使用副開口以產(chǎn)生壓降來推進(jìn)制冷劑和使液體基本均勻地橫過集管的長度分散、使用三個(gè)一組的開口以將制冷劑注射到一個(gè)或多個(gè)管室中、使每個(gè)管隔離為迷你室或副室以防止制冷劑在進(jìn)入管之前在制冷劑管之間流動(dòng)、使用表面幾何形狀或表面特征以用于保持和捕獲制冷劑液體以便為一個(gè)或多個(gè)多端口管或制冷劑管供料、和用于修改管入口以改變分配到多端口管或制冷劑管中的制冷劑分配的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0031 ] 本公開的一個(gè)實(shí)施例是一種用于與兩相制冷劑一起使用的熱交換器，所述熱交換器包括進(jìn)口集管以及與所述進(jìn)口集管間隔開的出口集管。多個(gè)制冷劑管將進(jìn)口集管液壓地連接到出口集管。在進(jìn)口集管中布置有具有多個(gè)孔口的分配器管，與出口集管相對的制冷劑管的端部在進(jìn)口集管內(nèi)延伸并且鄰接分配器管的表面。進(jìn)口集管的內(nèi)表面的一部分面對分配器管的表面，并且與所述分配器管的表面一起限定第一室。介于約0.01英寸和約0.3英寸之間的空隙將分配器管的至少一部分和進(jìn)口集管分離。該間隙從至少孔口延伸到第一室。至少一個(gè)隔離物具有通過其形成的至少一個(gè)開口，所述至少一個(gè)隔離物跨著間隙，所述隔離物將孔口與第一室分離。
[0032]本公開的另一個(gè)實(shí)施例是一種用于與兩相制冷劑一起使用的熱交換器，所述熱交換器包括進(jìn)口集管以及與所述進(jìn)口集管間隔開的出口集管。多個(gè)制冷劑管將進(jìn)口集管液壓地連接到出口集管。在進(jìn)口集管中布置有具有多個(gè)孔口的分配器管，與出口集管相對的制冷劑管的端部在進(jìn)口集管內(nèi)延伸并且鄰接分配器管的表面。進(jìn)口集管的內(nèi)表面的一部分面對分配器冷凍機(jī)管的表面，并且與所述分配器管的表面一起限定第一室。分配器管的表面具有表面特征，其用于保持和捕獲制冷劑液體，以便使形成在制冷劑管中的每個(gè)開口都與其形成副室。介于約0.0l英寸和約0.3英寸之間的空隙將分配器管的至少一部分和進(jìn)口集管分離，該間隙從至少孔口延伸到第一室。至少一個(gè)隔離物具有通過其形成的至少一個(gè)開口，所述至少一個(gè)隔離物跨著間隙，所述隔離物將孔口與第一室分離。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1是具有散熱片和管盤管的傳統(tǒng)熱交換器；
[0034]圖2和圖3是傳統(tǒng)板式熱交換器的不同視圖；
[0035]圖4是沿著圖3的線4-4得到的板式熱交換器的剖視圖；
[0036]圖5是示例性熱交換器的透視圖；
[0037]圖6是圖5的熱交換器的放大的局部透視圖；
[0038]圖7是圖5的熱交換器的局部剖視圖；
[0039]圖8是熱交換器的示例性多端口管的透視圖；
[0040]圖9是進(jìn)口集管的端視圖；
[0041]圖10是圖9的進(jìn)口集管的放大的局部透視圖；
[0042]圖11是圖9的進(jìn)口集管的放大的端視圖；
[0043]圖12A、圖12B、圖12C示出沿著三個(gè)不同的取向定位的進(jìn)口集管；
[0044]圖13是用于插入進(jìn)口集管中的示例性分配器的端視圖；
[0045]圖14是圖13的分配器的下部透視圖；
[0046]圖15是圖13的分配器的部分地轉(zhuǎn)動(dòng)的側(cè)視圖；
[0047]圖16是用于與進(jìn)口集管一起使用的分配器擋板/密封件的示例性實(shí)施例的透視圖；
[0048]圖17是安裝有分配器擋板/密封件的進(jìn)口集管的剖視圖；
[0049]圖18至圖21是進(jìn)口集管的示例性實(shí)施例的不同視圖；
[0050]圖22是制冷劑管的示例性實(shí)施例的部分地轉(zhuǎn)動(dòng)的端視圖；
[0051]圖23是制冷劑管的示例性實(shí)施例的部分地轉(zhuǎn)動(dòng)的端視圖；
[0052]圖24是在示例性制冷劑管和分配器之間的放大的局部剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0053]本公開的熱交換器的實(shí)施例具有機(jī)械屬性，所述機(jī)械屬性將制冷劑均勻地分配和注射到多端口微通道管或多端口管或制冷劑管和類似物且更具體地形成在制冷劑管中的每個(gè)中的開口中，并且產(chǎn)生具體熱交換器特征，用于將熱交換器操作為基于制冷劑的系統(tǒng)中的蒸發(fā)器或冷凝器的目的。雖然沒有完全理解與熱交換器操作相關(guān)聯(lián)的行為的復(fù)雜性，但是提供了認(rèn)為將發(fā)生的操作的總體說明以解釋機(jī)械特征和創(chuàng)新之處。
[0054]作為蒸發(fā)器，熱交換器60包括多個(gè)微通道、多端口管或多個(gè)制冷劑管或制冷劑管62。每個(gè)制冷劑管62都包括形成在其中的至少一個(gè)開口 63，每個(gè)制冷劑管62都液壓地連接有上出口歧管集管或出口集管64和下進(jìn)口歧管集管或進(jìn)口集管66。進(jìn)口集管66接收制冷劑分配器或具有內(nèi)置的制冷劑分配器的分配器管68，如在圖5至圖10中總體上示出其中接收有制冷劑分配器或分配器管68的進(jìn)口集管66。這些部件和/或特征的組合基本包括本公開的熱交換器，含有在下集管或進(jìn)口集管66中的制冷劑分配器管68的特定特征。兩相制冷劑70氣體/液體進(jìn)入進(jìn)口連接件或進(jìn)口，繼而進(jìn)入下熱交換器歧管或進(jìn)口集管66，所述下熱交換器歧管或進(jìn)口集管66容納有新穎的分配器管68。兩相制冷劑70在分配器管68中逐漸膨脹到多端口管62，在該處制冷劑70進(jìn)入管62并且開始在管62中沸騰和蒸發(fā)以產(chǎn)生冷效應(yīng)來冷卻穿過外部散熱片72的空氣74(圖7)或氣體，所述外部散熱片72被成一體地釬焊并且將來自空氣74的熱傳熱到管62。兩相制冷劑70沸騰，直到僅過熱氣體76留下并且從管62向外傳到上集管或出口集管64(圖5)中為止，在所述上集管或出口集管64處氣體76繼而被指引到熱交換器60的出口 78。熱交換器60的熱控制通過典型的工業(yè)控制閥(未示出)實(shí)現(xiàn)，所述典型的工業(yè)控制閥基于制冷劑的過熱溫度、壓力或其它操作參數(shù)或HVAC&R系統(tǒng)的其它參數(shù)或操作條件來調(diào)節(jié)進(jìn)入熱交換器60的制冷劑70的量。
[0055]如圖10中所示，下歧管或進(jìn)口集管66包括圓形或非圓形的室80，在所述室80中嵌套有第二管，例如，擠壓件(在此稱為分配器或分配器管68)。如圖11中所示，分配器管68產(chǎn)生三個(gè)室84、86、88，在所述三個(gè)室84、86、88中兩相制冷劑70進(jìn)入由分配器管68 (室86)的內(nèi)表面90限定的室84，并且繼而通過多個(gè)孔口 92被加壓地指引或注射到室86中，所述室86位于在歧管或進(jìn)口集管64與分配器管68之間的空隙94中或?qū)⑵绻芑蜻M(jìn)口集管64與分配器管68分離。制冷劑70沿著在分配器管68與歧管或進(jìn)口集管66之間的空隙94行進(jìn)并且穿過跨著空隙94的突出部或隔離物96。如在圖11和圖15中進(jìn)一步示出，隔離物96具有多個(gè)開口 98，所述多個(gè)開口 98通過所述隔離物96形成，并且繼而通過多個(gè)開口 102，所述多個(gè)開口 102形成在跨著空隙94的相對應(yīng)的多個(gè)隔離物100中。在多個(gè)開口102處，制冷劑70被注射到室88中，所述室88含有入口區(qū)域，其用于微通道管或冷凍機(jī)管62的一個(gè)端部，借此兩相制冷劑70可以被加壓地指引或注射到冷凍機(jī)管62中。換言之，與出口集管64相對定位的制冷劑管62的端部104延伸通過狹槽142，所述狹槽142具有相對的法蘭109 (圖17)以用于在進(jìn)口集管66內(nèi)接收制冷劑管62，并且所述制冷劑管62的端部104鄰接分配器管68的表面106，進(jìn)口集管66的內(nèi)表面108的一部分面對分配器管68的表面106，并且與分配器管68的表面106 —起限定室88。雖然示例性實(shí)施例示出從分配器管68向外延伸的管或隔離物96、100，但是所述隔離物中的一個(gè)或多個(gè)可以從進(jìn)口集管66向內(nèi)延伸。
[0056]本公開的示例性分配器管68典型地具有可以由進(jìn)口集管66接收的最大或最佳內(nèi)徑(或橫截面積，如果進(jìn)口集管66是非圓形的話)，由此產(chǎn)生較大的入口室84。該增大的橫截面積允許較高的制冷劑進(jìn)口速度和較低的制冷劑進(jìn)口速度組合，并且適應(yīng)在分配器管68內(nèi)的改變的制冷劑分配輪廓特征。室84的或由分配器管68的內(nèi)表面90限定的橫截面直徑(或面積)可以在從約一或一乘以(IX)進(jìn)口連接件112的橫截面積的倍數(shù)至優(yōu)選地更大的橫截面積直至5X或更大的范圍。換言之，在一個(gè)實(shí)施例中，由內(nèi)表面90限定的分配器管68的橫截面積與由進(jìn)口連接件112的內(nèi)表面90限定的橫截面積的比大于約5:1 ;大于約4:1 ;大于約3:1 ;介于約1:1至約5:1之間；介于約2:1至約5:1之間；介于約3:1至約5:1之間；介于約4:1至約5:1之間；約1:1 ;約2:1 ;約3:1 ;約4:1 ;約5:1或它們的任何適當(dāng)?shù)淖佑?。該過大的分配器管68已經(jīng)證明能夠利用進(jìn)入分配器管68的霧化的制冷劑，但是也誘導(dǎo)制冷劑液體和氣體涌動(dòng)，允許在分配器管68的下部分中在孔口 92附近例如通過重力使進(jìn)入的液體制冷劑71攪亂(圖11)，而同時(shí)接收制冷劑70 (其包括液體制冷劑71)并且在沒有分配不均的問題的情況下將制冷劑70分配到較長的歧管進(jìn)口集管66中。術(shù)語歧管集管、集管歧管、進(jìn)口歧管集管或進(jìn)口集管可以被可交換地使用。
[0057]將應(yīng)理解，流過孔口 92或在孔口 92下游的制冷劑70的流動(dòng)還包括液體制冷劑71的流動(dòng)，只是沒有明確地闡明而已。
[0058]分配器管68則具有從分配器管68的室84的內(nèi)壁或內(nèi)表面90向外延伸的區(qū)114,例如，凸起的脊部(圖12至圖13)?？卓谛纬稍诜峙淦鞴艿耐蛊鸬募共炕蛳蛲庋由斓膮^(qū)114中或延伸通過所述分配器管的凸起的脊部或向外延伸的區(qū)114，所述孔口具有介于約0.0003平方英寸(in2)至約0.03平方英寸(in2)之間的面積，并且可以是圓形(相應(yīng)地，具有約0.02英寸至約0.2英寸的直徑)的或非圓形的(圖13至圖14)。如圖11和圖14中進(jìn)一步示出，孔口 92形成在向外延伸的區(qū)114中并且具有延伸通過孔口 92的軸線56，所述孔口 92相對于軸線110以介于約150度和約180度之間的角度取向，所述軸線110與制冷劑70流過制冷劑管62的流動(dòng)方向基本重合。換言之，如在圖11和圖14中進(jìn)一步示出，孔口 92彼此基本對準(zhǔn)。即，與平面58重合的孔口 92、軸線56和沿著分配器管68的縱向長度延伸的軸線150，相對于平面58以及相對于與軸線110和軸線150重合的平面148以介于約150度與約180度之間的角度對向。
[0059]當(dāng)氣體和液體制冷劑70 (其包括液體制冷劑71)進(jìn)入第二室86時(shí)，這些孔口 92誘導(dǎo)氣體和液體制冷劑70壓降，并且當(dāng)使用通過孔口 92的合適范圍的壓降時(shí)，這些孔口92改進(jìn)氣體和液體制冷劑70從室84的分配。凸起的脊部或向外延伸的區(qū)114允許所有孔口 92在液體制冷劑71的小水洼上方被略豎直地或大致豎直地取向(圖12A、圖12B、圖12C)，所述液體制冷劑71的小水洼將積聚在室84的下部分中，不管制冷劑管在水平位置(圖12A)和豎直位置(圖12C)之間的取向如何，由此產(chǎn)生堰效果，并且允許制冷劑液體71基本均勻地流入孔口 92和室86中，由此進(jìn)一步確保離開室84的均勻的制冷劑70 (其包括液體制冷劑71)分配。形成在分配器管68中的多個(gè)孔口 92可以布置成使得一個(gè)孔口 92與一個(gè)多端口或制冷劑管62操作地相關(guān)聯(lián)，一個(gè)孔口 92與兩個(gè)制冷劑管62操作地相關(guān)聯(lián)，一個(gè)孔口 92與三個(gè)制冷劑管62操作地相關(guān)聯(lián)，等等，無論期望什么樣的壓降和期望什么樣的孔口與管(孔口 92與制冷劑管62)的比，并且也取決于孔口 92的尺寸。
[0060]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖11中所示，分配管68也被嵌套或布置成使得在進(jìn)口集管66的至少一部分與分配器管68之間的空隙94被減到最小到約0.3英寸至約0.01英寸，由此創(chuàng)造室86。對空隙94的尺寸控制是關(guān)鍵的，并且通過定位在分配器管68與進(jìn)口集管66的面對的表面之間延伸的突出部或隔離物96、100、101來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，突出的特征部件，例如，突出部或隔離物，可以相對于歧管集管或進(jìn)口歧管或進(jìn)口集管66定位分配器管68。突出的特征部件或突出部或隔離物96、100、101中的一個(gè)或多個(gè)可以從分配器管和/或歧管集管或進(jìn)口歧管或進(jìn)口集管的面對的表面向外延伸。
[0061]在一個(gè)實(shí)施例中，空隙94介于約0.01英寸和約0.02英寸之間、介于約0.01英寸和約0.03英寸之間、介于約0.01英寸和約0.04英寸之間、介于約0.01英寸和約0.05英寸之間、介于約0.01英寸和約0.06英寸之間、介于約0.01英寸和約0.07英寸之間、介于約0.01英寸和約0.08英寸之間、介于約0.01英寸和約0.09英寸之間、介于約0.01英寸和約0.1英寸之間、介于約0.01英寸和約0.15英寸之間、介于約0.01英寸和約0.2英寸之間、介于約0.0I英寸和約0.25英寸之間、介于約0.0I英寸和約0.3英寸之間、介于約0.05英寸和約0.1英寸之間、介于約0.05英寸和約0.2英寸之間、介于約0.05英寸和約0.25英寸之間、介于約0.05英寸和約0.3英寸之間、介于約0.1英寸和約0.15英寸之間、介于約0.1英寸和約0.2英寸之間、介于約0.1英寸和約0.3英寸之間、介于約0.15英寸和約0.2英寸之間、介于約0.15英寸和約0.25英寸之間、介于約0.15英寸和約0.3英寸之間、介于約0.2英寸和約0.25英寸之間、介于約0.2英寸和約0.3英寸或它們的任何適當(dāng)?shù)淖佑?。在另一個(gè)實(shí)施例中，空隙94是約0.01英寸、約0.02英寸、約0.03英寸、約0.04英寸、約0.05英寸、約0.06英寸、約0.07英寸、約0.08英寸、約0.09英寸、約0.1英寸、約0.11英寸、約0.12英寸、約0.13英寸、約0.14英寸、約0.15英寸、約0.16英寸、約0.17英寸、約0.18英寸、約0.19英寸、約0.2英寸、約0.25英寸、約0.3英寸或它們的任何適當(dāng)?shù)淖佑颉?br> [0062]因?yàn)橐后w和氣體制冷劑70 (其還包括液體制冷劑71)的混合物經(jīng)由布置在分配器管68與歧管集管或進(jìn)口集管66之間的多個(gè)孔口 92集中地進(jìn)入室86，并且由于狹窄通路或空隙94，所以隨著制冷劑70沿著室86豎直地行進(jìn)，兩相制冷劑70將在分配器管68的長度上側(cè)向地分散，但是使得制冷劑70能夠全體地沿著進(jìn)口集管66的長度容易遷移或流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沿著進(jìn)口集管66基本均勻的流動(dòng)。當(dāng)空隙94具有在以上給定的范圍內(nèi)的合適尺寸時(shí)，空隙94也確保最佳制冷劑速度，并且實(shí)質(zhì)上消除了在系統(tǒng)的廣泛范圍的操作條件下在該階段下制冷劑中的任何油的滴出或停滯。
[0063]在間隙94中的定位的突出部或隔離物101還具有第二功能，S卩，定位的突出部或隔離物豎直地定位在凸起的脊部或向外延伸的區(qū)114下方并且與其基本相對，并且此后在間隙94中遇到突出部或隔離物101，則與室86相對的突出部或隔離物101和/或界面表面144、146 (如圖11、圖13至圖15中所示)將阻塞制冷劑在間隙94中沿著一個(gè)方向流動(dòng)，而豎直地定位在凸起的脊部或向外延伸的區(qū)114上方且與室86流體連通的突出部或隔離物96 (如圖5、圖11、圖13至圖15中所示)具有至少一個(gè)開口，所述至少一個(gè)開口允許兩相制冷劑70穿過、膨脹和加速越過定位的突出部或隔離物96，并且因而制冷劑70沿著室86被推向室88(圖11)。在一個(gè)實(shí)施例中，可以在突出部或隔離物96中形成單個(gè)開口 98，例如，連續(xù)的狹槽。在一個(gè)實(shí)施例中，可以在突出部或隔離物96中形成多個(gè)開口 98，例如，多個(gè)狹槽。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用多于一個(gè)的突出部或隔離物96，每個(gè)隔離物96都具有一個(gè)或多個(gè)開口 98。
[0064]在制冷劑70經(jīng)過突出部或隔離物100和形成在其中的開口 102時(shí)，制冷劑70到達(dá)室88。這些形成在定位的突出部或隔離物96、100中的開口 98、102可以被機(jī)械加工、被滾花、被蝕刻、被壓花或以任何適當(dāng)?shù)姆绞叫纬苫虬W(wǎng)狀物、燒結(jié)金屬、金屬絲布或其它多孔的或可透過的結(jié)構(gòu)或由它們構(gòu)成，倘若實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)壓降的話。目標(biāo)壓降涉及所使用的制冷劑的類型、開口 98、102的尺寸和其它參數(shù)或值，包括系統(tǒng)的操作條件在內(nèi)。形成在定位的突出部或隔離物96上的多個(gè)開口 96可以布置成使得一個(gè)開口 98與一個(gè)多端口或制冷劑管62操作地相關(guān)聯(lián)，一個(gè)開口 98與兩個(gè)多端口或制冷劑管62操作地相關(guān)聯(lián)，一個(gè)開口 98與三個(gè)多端口或制冷劑管62操作地相關(guān)聯(lián)，或者更高的開口 98的數(shù)量與多端口或制冷劑管62的數(shù)量的比，但是可替代地所述比也會(huì)是比一個(gè)開口 98與一個(gè)多端口或制冷劑管62的比低的比。即，在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)開口 98可以與多于一個(gè)的多端口或制冷劑管62操作地相關(guān)聯(lián)。因而，隨著兩相混合物通過開口 98膨脹，在定位的突出部或隔離物96上的開口 98向前推壓制冷劑70 (既豎直地，又側(cè)向地)，并且?guī)椭箖上嘀评鋭?0橫過進(jìn)口集管66的寬度分散。
[0065]在例如如圖18中所示的一個(gè)實(shí)施例中，兩相制冷劑70從室84沿著空隙94的部分通過孔口 92朝向室88流入室86中，所述空隙94的部分在分配器管68和進(jìn)口集管66的面對的表面的至少一部分之間具有受控制的間距。然而，從室84通過孔口 92流入室86中的制冷劑70被防止沿著空隙部分94a、94b流過突出部或隔離物101和界面表面144、146中的一個(gè)或多個(gè)，以便使制冷劑70被約束為從孔口 92沿著一個(gè)方向流過室86并且繼而流入室88中。另外，如在圖18和圖19中進(jìn)一步示出，制冷劑70遇到具有一個(gè)或多個(gè)開口 98的一個(gè)隔離物96，并且繼而在制冷劑70到達(dá)室88之前制冷劑70遇到具有一個(gè)或多個(gè)開口 102的一對隔離物100。如在以與圖18至圖19中所示的熱交換器構(gòu)造類似的方式操作的圖20、圖21中進(jìn)一步示出，不使用隔離物96，而僅使用一個(gè)隔離物101。在另一個(gè)實(shí)施例中，定位在室86中的、具有一個(gè)或多個(gè)開口的單個(gè)隔離物可以用于將制冷劑從孔口 92或室84注射到室88中。
[0066]將應(yīng)理解，提供了與諸如上方、下方等取向有關(guān)的術(shù)語以用于理解本公開，但是所述術(shù)語不意欲為限制性的。
[0067]如圖所示，第二組一個(gè)或多個(gè)定位的突出部或一個(gè)或多個(gè)定位的隔離物100 (圖11、圖13至圖15)僅在分配器管68的一側(cè)上布置成緊密接近分配器管68。這些一個(gè)或多個(gè)突出部或一個(gè)或多個(gè)隔離物100還具有開口 102，所述開口 102也沿著一個(gè)或多個(gè)突出部或一個(gè)或多個(gè)隔離物100的長度被機(jī)械加工、被滾花、被蝕刻、被壓花和/或是網(wǎng)狀物，或可以使用其它適當(dāng)?shù)亩嗫椎幕蚩赏高^的結(jié)構(gòu)。形成在這些最后的一個(gè)或多個(gè)突出部或一個(gè)或多個(gè)隔離物100上的多個(gè)開口 102可以布置成使得一個(gè)開口 102與一個(gè)多端口或制冷劑管62操作地相關(guān)聯(lián)，兩個(gè)開口 102與一個(gè)多端口或制冷劑管62操作地相關(guān)聯(lián)，三個(gè)開口 102與一個(gè)多端口或制冷劑管62操作地相關(guān)聯(lián)，或者更高的開口 102的數(shù)量與一個(gè)多端口或制冷劑管62的比。即，在一個(gè)實(shí)施例中，多于三個(gè)的開口 102可以與一個(gè)多端口或制冷劑管62操作地相關(guān)聯(lián)。這些一個(gè)或多個(gè)定位的突出部或一個(gè)或多個(gè)定位的隔離物100也在進(jìn)口集管66與分配器管68之間延伸，并且在進(jìn)口集管66與分配器管68之間提供最終密封和提供額外的一組形成在突出部或隔離物100中的開口 102，以便使在室86中的兩相液體和氣體制冷劑70可以注射到與微通道(多端口)或制冷劑管62流體連通的室88中。
[0068]分配器管68的上段包括表面106，其可以是基本平坦的和平滑的，或者如在圖11和圖13中總體上示出，分配器管68的上段包括表面特征116，例如，從表面106向外延伸了約0.01英寸和約0.1英寸之間的脊部118，在相鄰的脊部118之間的距離是介于約0.01英寸和約0.1英寸之間。當(dāng)在基本平坦的表面106上使用脊部118時(shí)，改進(jìn)了分配器管68的操作，改進(jìn)了制冷劑70至微通道多端口或制冷劑管62的流動(dòng)，也基本防止了油滴出，并且允許用于與微通道多端口或制冷劑管62的界面緊密接觸。為此，緊密接觸的界面包括與脊部118緊密接近和/或鄰接脊部118的制冷劑管62的端部。借助表面特征116，例如，借助布置在分配器管68的表面106上的脊部118，熱交換器也可以被傾斜到各種角度(圖12A、圖12B、圖12C)，原因在于這些脊部118將阻礙或減慢液體制冷劑71落到室88的一側(cè)或下區(qū)。在當(dāng)熱交換器傾斜(圖12A)時(shí)開口 102位于底部的下位置處的情況下，如在圖11中進(jìn)一步示出，制冷劑70從開口 102開始的連續(xù)流動(dòng)將強(qiáng)烈地?cái)嚢枋占谑?8中的制冷劑70的液相制冷劑，使得過多的液體制冷劑將被基本阻止積聚在室88的下區(qū)中并且將遍及室88被再攜帶和再注射。
[0069]在一個(gè)實(shí)施例中，脊部118從表面106向外延伸了介于約0.01英寸和約0.02英寸之間、介于約0.01英寸和約0.03英寸之間、介于約0.01英寸和約0.04英寸之間、介于約0.01英寸和約0.05英寸之間、介于約0.01英寸和約0.06英寸之間、介于約0.01英寸和約0.07英寸之間、介于約0.01英寸和約0.08英寸之間、介于約0.01英寸和約0.09英寸之間、介于約0.01英寸和約0.1英寸之間、介于約0.02英寸和約0.03英寸之間、介于約0.02英寸和約0.04英寸之間、介于約0.02英寸和約0.05英寸之間、介于約0.02英寸和約0.06英寸之間、介于約0.02英寸和約0.07英寸之間、介于約0.02英寸和約0.08英寸之間、介于約0.02英寸和約0.09英寸之間、介于約0.02英寸和約0.1英寸之間、介于約0.03英寸和約0.04英寸之間、介于約0.03英寸和約0.05英寸之間、介于約0.03英寸和約0.06英寸之間、介于約0.03英寸和約0.07英寸之間、介于約0.03英寸和約0.08英寸之間、介于約0.03英寸和約0.09英寸之間、介于約0.03英寸和約0.1英寸之間、介于約0.04英寸和約0.05英寸之間、介于約0.04英寸和約0.06英寸之間、介于約0.04英寸和約0.07英寸之間、介于約0.04英寸和約0.08英寸之間、介于約0.04英寸和約0.09英寸之間、介于約0.04英寸和約0.1英寸之間、介于約0.05英寸和約0.06英寸之間、介于約0.05英寸和約0.07英寸之間、介于約0.05英寸和約0.08英寸之間、介于約0.05英寸和約0.09英寸之間、介于約0.05英寸和約0.1英寸之間、介于約0.06英寸和約0.07英寸之間、介于約0.06英寸和約0.08英寸之間、介于約0.06英寸和約0.09英寸之間、介于約0.06英寸和約0.1英寸之間、介于約0.07英寸和約0.08英寸之間、介于約0.07英寸和約0.09英寸之間、介于約0.07英寸和約0.1英寸之間、介于約0.08英寸和約0.09英寸之間、介于約0.08英寸和約0.1英寸之間、介于約0.09英寸和約0.1英寸之間或它們的任何適當(dāng)?shù)淖佑虻木嚯x。在另一個(gè)實(shí)施例中，脊部118從表面106向外延伸了約0.01英寸、約0.02英寸、約0.03英寸、約0.04英寸、約0.05英寸、約0.06英寸、約0.07英寸、約0.08英寸、約0.09英寸、約0.1英寸或它們的任何適當(dāng)?shù)淖佑颉?br> [0070]在一個(gè)實(shí)施例中，在相鄰的脊部118之間的距離是介于約0.01英寸和約0.02英寸之間、介于約0.01英寸和約0.03英寸之間、介于約0.01英寸和約0.04英寸之間、介于約0.01英寸和約0.05英寸之間、介于約0.01英寸和約0.06英寸之間、介于約0.01英寸和約0.07英寸之間、介于約0.01英寸和約0.08英寸之間、介于約0.01英寸和約0.09英寸之間、介于約0.01英寸和約0.1英寸之間、介于約0.02英寸和約0.03英寸之間、介于約0.02英寸和約0.04英寸之間、介于約0.02英寸和約0.05英寸之間、介于約0.02英寸和約0.06英寸之間、介于約0.02英寸和約0.07英寸之間、介于約0.02英寸和約0.08英寸之間、介于約0.02英寸和約0.09英寸之間、介于約0.02英寸和約0.1英寸之間、介于約0.03英寸和約0.04英寸之間、介于約0.03英寸和約0.05英寸之間、介于約0.03英寸和約0.06英寸之間、介于約0.03英寸和約0.07英寸之間、介于約0.03英寸和約0.08英寸之間、介于約0.03英寸和約0.09英寸之間、介于約0.03英寸和約0.1英寸之間、介于約0.04英寸和約0.05英寸之間、介于約0.04英寸和約0.06英寸之間、介于約0.04英寸和約0.07英寸之間、介于約0.04英寸和約0.08英寸之間、介于約0.04英寸和約0.09英寸之間、介于約0.04英寸和約0.1英寸之間、介于約0.05英寸和約0.06英寸之間、介于約0.05英寸和約0.07英寸之間、介于約0.05英寸和約0.08英寸之間、介于約0.05英寸和約0.09英寸之間、介于約0.05英寸和約0.1英寸之間、介于約0.06英寸和約0.07英寸之間、介于約0.06英寸和約0.08英寸之間、介于約0.06英寸和約0.09英寸之間、介于約0.06英寸和約0.1英寸之間、介于約0.07英寸和約0.08英寸之間、介于約0.07英寸和約0.09英寸之間、介于約0.07英寸和約0.1英寸之間、介于約0.08英寸和約0.09英寸之間、介于約0.08英寸和約0.1英寸之間、介于約0.09英寸和約0.1英寸或它們的任何適當(dāng)?shù)淖佑颉Ｔ诹硪粋€(gè)實(shí)施例中，在相鄰的脊部118之間的距離的大小是約0.01英寸、約0.02英寸、約0.03英寸、約0.04英寸、約0.05英寸、約0.06英寸、約0.07英寸、約0.08英寸、約0.09英寸、約0.1英寸或它們的任何適當(dāng)?shù)淖佑颉?br> [0071]將應(yīng)理解，脊部118從表面106向外延伸的距離的任何域/子域可以與相鄰的脊部118之間的距離的任何域/子域結(jié)合使用。
[0072]將應(yīng)理解，室84、86、88彼此被密封住或隔離開，如圖16至圖17中所示。換言之，為了系統(tǒng)的合適操作，由進(jìn)口集管66接收且最終排出到制冷劑管62中的制冷劑70(其包括液體制冷劑71)必需使制冷劑70連串地流過相應(yīng)的室84、86、88。即，重要的是室84、86、88被密封成使得確保防止制冷劑70以與從室84至室86且繼而至室88以外的次序流動(dòng)。如在圖16至圖17中進(jìn)一步示出，擋板/密封件119包括本體128，所述本體128向外延伸到周邊或外部法蘭120，所述周邊或外部法蘭120構(gòu)造成由進(jìn)口集管66的內(nèi)表面124、126密封地接收。如在圖17中進(jìn)一步示出，擋板/密封件119的本體128還包括偏移區(qū)130，在所述本體128中偏移區(qū)130被構(gòu)造成鄰接分配器管68的端部105和內(nèi)表面90 (圖11、圖14) 二者。如在圖16至圖17中進(jìn)一步示出，偏移區(qū)130過渡至內(nèi)部法蘭122并且具有孔口132。如在圖17中進(jìn)一步示出，孔口 132的尺寸設(shè)定成基本小于分配器管68的底部部分或下部分并且朝向其定位以用作液體擋板和/或用作孔口來改進(jìn)制冷劑到分配器管68中的注射。在另一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)部法蘭122可以減到最小以將流入分配器管68中的橫截面積增到最大。分配器擋板/密封件119被典型地成一體地釬焊在適當(dāng)?shù)奈恢弥?，在分配器擋?密封件119與進(jìn)口集管和分配器管68的端部105的相對應(yīng)的內(nèi)表面124、126之間的所有接觸點(diǎn)將被釬焊以產(chǎn)生流體緊密密封。
[0073]密封住室84、86、88的其它技術(shù)可以包括焊接、沖壓或其它適當(dāng)?shù)姆椒ɑ蛟O(shè)備。進(jìn)口集管66在圖17中示出為剖視圖，其安裝有擋板/密封件119。在該構(gòu)造中，當(dāng)制冷劑管62A是非活動(dòng)性的管或?qū)嵭牡墓軙r(shí)，擋板密封件119被放置在制冷劑管62A和制冷劑管62B之間。在其它的實(shí)施例中，擋板/密封件119可以根據(jù)需要放置在制冷劑管62A的前方。
[0074]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖13至圖15中所示，一個(gè)或多個(gè)開口 98、102可以彼此相互對準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施例中，開口 98、102可以彼此至少部分地未對準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施例中，開口98,102中的一個(gè)或多個(gè)可以具有類似的橫截面積和/或形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，開口 98、102中的一個(gè)或多個(gè)可以具有不相似的橫截面積和/或形狀。
[0075]本發(fā)明的另一個(gè)特征在于，在每個(gè)微通道(多端口)或制冷劑管62之間發(fā)生兩相制冷劑70注射到室88 (圖11)中。另外，在多個(gè)微通道或制冷劑管62中的每個(gè)中形成有與制冷劑管62的端部104相關(guān)聯(lián)的開口 63 (圖8)，所述開口 63定位成緊密接近表面特征116，所述表面特征116例如是通過區(qū)121彼此分離的多個(gè)脊部118，所述區(qū)121例如是凹陷部或槽。區(qū)或槽121與每個(gè)微通道或制冷劑62的每個(gè)開口 63對準(zhǔn)，相對應(yīng)的一對脊部118沿著微通道或制冷劑管62的開口 63的每一側(cè)定位，以便使具有微通道或制冷劑管62的多端口或開口 63的界面134 (圖11)和形成在分配器管68的表面106中的脊部118和槽121 (圖11)借助于每個(gè)開口 63(圖8)產(chǎn)生副室136 (圖11)。該界面134充分地將每個(gè)副室136基本彼此隔離，以便約束但沒有消除液體和/或氣體制冷劑70沿著進(jìn)口集管66的長度(從制冷劑管62的開口 63至開口 63)遷移。
[0076]該限制制冷劑70在微通道或制冷劑管62的管開口 63之間遷移的特征對于維持基本相等的制冷劑注射到管開口 63中而言是重要的。該特征也抵消了出口歧管壓降的影響和在微通道管62的開口 63中制冷劑沸騰的隨機(jī)不穩(wěn)定性的影響，否則也會(huì)誘導(dǎo)明顯的制冷劑分配不均和熱交換器熱性能的損失。在一個(gè)實(shí)施例中，槽121是類似的，例如，可以相對于彼此具有基本類似的深度和/或形狀或輪廓。在一個(gè)實(shí)施例中，至少兩個(gè)槽121是不同的，例如，可以相對于彼此具有不相似的深度或形狀或輪廓。在一個(gè)實(shí)施例中，槽121的深度和/或?qū)挾群?或形狀或輪廓可以與其它槽121不同(參見圖24)，只要一對脊部118定位到每個(gè)開口 63的每一側(cè)以用于在其之間建立起副室136即可。在一個(gè)實(shí)施例中，用于相對應(yīng)的分配器管開口 63的至少一對脊部118彼此相鄰。在一個(gè)實(shí)施例中，在一對脊部118之間的至少一個(gè)區(qū)不同于在另一對脊部118之間的另一個(gè)區(qū)。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，如圖22中所示，相鄰的開口 63之間的間距140可以不同于相鄰的開口 63之間的至少一個(gè)其它間距，例如，間距141。在另一個(gè)實(shí)施例中，開口 63的幾何形狀可以彼此不同，例如，開口 63C。然而，為了實(shí)現(xiàn)最大操作效率，每個(gè)開口 63都必須形成副室136，S卩，具有突出的表面特征116，例如，定位到每個(gè)開口 63的每一側(cè)的脊部118，如上所述并且如圖24中所示。
[0077]本公開的熱交換器的另一個(gè)特征在于，微通道或制冷劑管62中的端口或開口 63的尺寸被適當(dāng)?shù)卦O(shè)定以用于最佳制冷劑沸騰和速度。用于改進(jìn)性能的另一個(gè)有關(guān)的部分是使用具有彼此不同的端口或開口 63尺寸的微通道或制冷劑管62，例如，開口 63橫過管62的寬度逐漸增大，例如，如圖23中所示。該選擇性收縮的端口布置允許更多的制冷劑進(jìn)入選擇端口或開口 63中，以便再次提高熱性能。端口或開口 63尺寸可以通過引入深度變化的凹痕138 (收縮件)而改變或誘導(dǎo)，所述深度變化的凹痕138形成在微通道或制冷劑管62的進(jìn)口側(cè)中(圖23對圖22中的非縮進(jìn)的管)，所述微通道或制冷劑管62的進(jìn)口側(cè)與分配器管68的表面106形成界面134(圖11)。如圖23中所示，端口開口 63尺寸可以被收縮(被限制)到在第一端口或開口 63A上的原始開口 63的約20%，并且逐漸較少地收縮(被限制)到在最后的管端口或開口 63B上的原始開口的約100%。在一個(gè)實(shí)施例中，端口或開口 63尺寸可以根據(jù)需要以非均勻和/或非漸進(jìn)的方式改變。
[0078]本公開的熱交換器適應(yīng)于在微通道多端口或制冷劑管62中的一系列制冷劑壓降，不管是較低的壓降還是較低的壓降，都會(huì)影響制冷劑分配。本公開的熱交換器也利用或適應(yīng)于在出口集管64(圖5)中的較低壓降和中等壓降，其也會(huì)對在滿載荷和部分載荷下進(jìn)入多端口或制冷劑管62中的制冷劑的分配有明顯的效果或影響。橫過出口歧管集管64的壓降與制冷劑管62壓降組合可以誘導(dǎo)進(jìn)入多端口或制冷劑管62的制冷劑分配不均。因而，副室136和一個(gè)或多個(gè)開口 102 (圖15)在最佳壓降下抵消了進(jìn)口集管68和制冷劑管62的組合壓降，并且將基本校正制冷劑分配不均或?qū)⑵錅p到最小，其中分配不均產(chǎn)生熱性能損失和熱容量損失，如通過控制閥觀察和調(diào)節(jié)以維持目標(biāo)制冷劑過熱溫度或壓力。
[0079]總之，實(shí)際上，并且如圖11和圖14至圖15中所示，當(dāng)本公開的熱交換器用作蒸發(fā)器時(shí)，熱交換器用于通過第一組孔口 92誘導(dǎo)從低到高的壓降以從分配器管68 (室84)提供基本均勻的制冷劑分配，并且在制冷劑進(jìn)入室86時(shí)，則使用第二組較低壓降開口 98以推進(jìn)和進(jìn)一步改進(jìn)制冷劑70分配，并且使用第三組開口 102以在較低或較高壓降下將第三制冷劑70注射到最終室88中，借此兩相制冷劑70可以被基本等同地注射和隔離以進(jìn)入制冷劑管62的每個(gè)單獨(dú)的開口 63。
[0080]實(shí)際上，當(dāng)熱交換器用作與制冷劑流動(dòng)方向相反的冷凝器時(shí)，如圖5和圖11中所示并且如以下將說明的，制冷劑進(jìn)入上歧管集管64并且繼而在制冷劑管62內(nèi)被冷凝，液體制冷劑71沿著相反的方向流過所有三個(gè)室88、86、84并且離開下歧管集管66。所有三個(gè)室84、86、88可以被優(yōu)化以用于最小的液體制冷劑壓降，并且下歧管集管66可以保持少量的液體制冷劑71且用作迷你接收器，如在本 申請人:的共同待審的N0.12691920中說明，其整個(gè)內(nèi)容通過參考包含于此。如在該申請中所述的任選的制冷劑液體擋板可以用于將迷你接收器特征添加到分配器或熱交換器。
[0081]雖然已經(jīng)參照優(yōu)選的實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出各種改變，并且等同物可以用來代替本發(fā)明的元件。另外，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以做出許多修改來調(diào)整本發(fā)明的教導(dǎo)的特定情況或材料。因此，并不意在將本發(fā)明限于所公開為用于實(shí)施本發(fā)明的最佳模式的具體實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種用于與兩相制冷劑一起使用的熱交換器，其包括: 進(jìn)口集管； 出口集管，所述出口集管與所述進(jìn)口集管間隔開； 多個(gè)制冷劑管，所述多個(gè)制冷劑管將所述進(jìn)口集管液壓地連接到所述出口集管； 具有多個(gè)孔口的分配器管，所述分配器管布置在所述進(jìn)口集管中，與所述出口集管相對的所述制冷劑管的端部在所述進(jìn)口集管內(nèi)延伸并且鄰接所述分配器管的表面，所述進(jìn)口集管的內(nèi)表面的一部分面對所述分配器管的表面，并且與所述分配器管的表面一起限定第一室; 介于約0.01英寸和約0.3英寸之間的空隙，所述空隙將所述分配器管的至少一部分和所述進(jìn)口集管分離，所述間隙從至少所述孔口延伸到所述第一室，其中，至少一個(gè)隔離物具有通過其形成的至少一個(gè)開口，所述至少一個(gè)隔離物跨著所述間隙，所述隔離物將所述孔口與所述第一室分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，當(dāng)所述制冷劑管在水平位置與豎直位置之間取向時(shí)，所述多個(gè)孔口在收集在所述分配器管中的匯成池的液體制冷劑上方大致豎直地取向，產(chǎn)生堰效果，以便使所述液體制冷劑基本均勻地流過所述孔口而流入所述間隙中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述多個(gè)孔口中的每個(gè)孔口的橫截面積都是介于約0.0003in2和約0.03in2之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述多個(gè)孔口相對于與所述制冷劑流過所述多個(gè)制冷劑管的流動(dòng)方向基本重合的軸線以介于約150度和約180度之間的角度定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器，其中，所述多個(gè)孔口相對于一平面基本對準(zhǔn)，所述平面與沿著所述分配器管的縱向長度延伸的軸線重合并且與制冷劑流過所述多個(gè)制冷劑管的流動(dòng)方向重合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器，其中，所述多個(gè)孔口從所述分配器管的內(nèi)表面延伸通過向外延伸的區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱交換器，其中，當(dāng)所述制冷劑管在水平位置與豎直位置之間取向時(shí)，所述多個(gè)孔口在收集在所述分配器管中的匯成池的液體制冷劑上方大致豎直地取向，產(chǎn)生堰效果，以便使液體制冷劑基本均勻地流過所述孔口而流入所述間隙中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，在所述分配器管與所述進(jìn)口集管之間，制冷劑被阻止在所述多個(gè)孔口和所述第一室之間沿著與所述多個(gè)孔口朝向所述至少一個(gè)開口的方向相反的方向流動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，由所述分配器管的內(nèi)表面所限定的橫截面積與到所述進(jìn)口集管的進(jìn)口連接件的橫截面積的比大于約5:1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，由所述分配器管的內(nèi)表面所限定的橫截面積與到所述進(jìn)口集管的進(jìn)口連接件的橫截面積的比介于約1:1和約5:1之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，由所述分配器管的內(nèi)表面所限定的橫截面積與到所述進(jìn)口集管的進(jìn)口連接件的橫截面積的比介于約2:1和約5:1之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，由所述分配器管的內(nèi)表面所限定的橫截面積與到所述進(jìn)口集管的進(jìn)口連接件的橫截面積的比介于約3:1和約5:1之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，由所述分配器管的內(nèi)表面所限定的橫截面積與到所述進(jìn)口集管的進(jìn)口連接件的橫截面積的比介于約4:1和約5:1之間。
14.一種用于與兩相制冷劑一起使用的熱交換器,其包括: 進(jìn)口集管； 出口集管，所述出口集管與所述進(jìn)口集管間隔開； 多個(gè)制冷劑管，所述多個(gè)制冷劑管將所述進(jìn)口集管液壓地連接到所述出口集管； 具有多個(gè)孔口的分配器管，所述分配器管布置在所述進(jìn)口集管中，與所述出口集管相對的所述制冷劑管的端部在所述進(jìn)口集管內(nèi)延伸并且鄰接所述分配器管的表面，所述進(jìn)口集管的內(nèi)表面的一部分面對所述分配器管的表面，并且與所述分配器管的表面一起限定第一室; 所述分配器管的表面具有表面特征，所述表面特征用于保持和捕獲制冷劑液體，以便使形成在所述制冷劑管中的每個(gè)開口都與其形成副室； 介于約0.01英寸和約0.3英寸之間的空隙，所述空隙將所述分配器管的至少一部分和所述進(jìn)口集管分離，所述間隙從至少所述孔口延伸到所述第一室，其中，至少一個(gè)隔離物具有通過其形成的至少一個(gè)開口，所述至少一個(gè)隔離物跨著所述間隙，所述隔離物將所述孔口與所述第一室分離。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱交換器，其中，所述表面特征包括多個(gè)脊部，在所述冷凍機(jī)管中與一對脊部相對應(yīng)地形成每個(gè)開口，所述一對脊部中的脊部沿著每個(gè)開口的每一側(cè)定位以用于與其形成所述副室。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的熱交換器，其中，用于相對應(yīng)的分配器管開口的至少一對脊部是彼此相鄰的。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的熱交換器，其中，所述一對脊部之間的至少一個(gè)區(qū)不同于所述另一對脊部之間的另一個(gè)區(qū)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱交換器，其中，至少一個(gè)制冷劑管開口的至少一部分的橫截面積與另一個(gè)制冷劑管開口的橫截面積不同。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱交換器，其中，當(dāng)所述制冷劑管在水平位置與豎直位置之間取向時(shí)，所述多個(gè)孔口在收集在所述分配器管中的匯成池的液體制冷劑上方大致豎直地取向，產(chǎn)生堰效果，以便使液體制冷劑基本均勻地流過所述孔口而流入所述間隙中。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱交換器，其中，所述多個(gè)孔口中的每個(gè)孔口的橫截面積介于約0.0003in2和約0.03in2之間。
【文檔編號】F25B39/02GK104272055SQ201480001104
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月24日
【發(fā)明者】S·M·萬德, J·E·博加特 申請人:阿爾科伊爾美國有限責(zé)任公司