專利名稱：熱交換器的制作方法
技術領域：
本實施方式涉及一種熱交換器。
背景技術：
通常，熱交換器是一種在內部制冷劑和外部流體之間交換熱量的裝置。熱交換器 在由壓縮機、冷凝器、膨脹裝置和蒸發(fā)器形成的制冷劑循環(huán)中能夠用作冷凝器或蒸發(fā)器。熱交換器可分為翅片管式熱交換器和微通道管式熱交換器。翅片管式熱交換器包 括多個翅片以及穿過多個翅片的多個圓筒形或近似圓筒形的管。微通道管式熱交換器包括 多個制冷劑管以及分別設置在多個制冷劑管之間的多個彎曲翅片。

發(fā)明內容
技術問題實施方式提供了一種具有改善的熱交換效率的熱交換器。實施方式還提供了一種具有能夠易于連接的制冷劑管和回流管的熱交換器。技術方案在一個實施方式中，熱交換器包括兩個相互鄰近的制冷劑管；以及與兩個制冷 劑管連通的回流管，其中，回流管包括兩個直部，所述兩個直部分別與兩個制冷劑管連通； 以及彎部，所述彎部具有大于兩個直部之間的距離的一半的曲率半徑。在另一實施方式中，熱交換器包括兩個相互鄰近的制冷劑管；以及與兩個制冷 劑管連通的回流管，其中，回流管包括兩個直部，所述兩個制冷劑管分別插到所述兩個直 部中；以及彎部，所述彎部連接所述兩個直部。在又一實施方式中，熱交換器包括兩個相互鄰近的制冷劑管；與所述兩個制冷 劑管連通的回流管；以及連接管，其中，制冷劑管中的一個插到所述連接管的一個端部中， 而回流管插到所述連接管的另一端部中。有益效果根據(jù)上述實施方式，因為制冷劑管穿過并耦聯(lián)到翅片，所以提高了熱交換效率。另外，因為回流管被彎曲以具有超過制冷劑管之間的距離的一半的曲率半徑，所 以便于回流管的彎曲，并且在具有相同尺寸的熱交換器內能夠使制冷劑管的數(shù)量最大化， 從而能夠提高熱交換器的熱交換效率。此外，因為通過釬焊將回流管和制冷劑管耦聯(lián)，所以能夠同時固定多個制冷劑管 和多個回流管。


圖1是示出根據(jù)第一實施方式的熱交換器的構造的立體圖。圖2是示出根據(jù)第一實施方式的制冷劑管和翅片的耦聯(lián)狀態(tài)的截面圖。圖3是根據(jù)第一實施方式的回流管的立體圖。
圖4是示出在連接管處連接的制冷劑管和回流管的截面圖。圖5是根據(jù)第一實施方式的連接管的立體圖。圖6是示出根據(jù)第一實施方式的處于耦聯(lián)狀態(tài)的制冷劑管和連接器的截面圖。圖7是示出根據(jù)本實施方式的熱交換器的制造過程的流程圖。圖8是根據(jù)第二實施方式的回流管的立體圖。圖9是示出根據(jù)第二實施方式的處于耦聯(lián)狀態(tài)的回流管和制冷劑管的截面圖。
具體實施例方式現(xiàn)將具體地參照本公開的實施方式，其實施例在附圖中圖示出。在本實施方式中， 當同樣的名稱和同樣的附圖標記用于同樣的元件時，不再提供其重復描述。圖1是示出根據(jù)第一實施方式的熱交換器的構造的立體圖，以及圖2是示出根據(jù) 第一實施方式的制冷劑管和翅片的耦聯(lián)狀態(tài)的截面圖。參照圖1和圖2，根據(jù)本實施方式的熱交換器1包括多個翅片12，多個制冷劑管 10穿過所述多個翅片；以及集管13，所述集管13連接到所述多個制冷劑管10中的一部分。具體地，制冷劑管10以扁平的形狀形成。即，制冷劑管10具有大致扁平的六邊形 形狀的橫截面。制冷劑管10包括構成其外型的管體101以及多個隔板103，所述多個隔板103將 管體101內的空間分隔成多個制冷劑通道102。所述多個制冷劑管10的整個周邊穿過各個翅片12。另外，例如，制冷劑管10和翅片12可以由具有高傳熱系數(shù)的鋁材料形成。在制冷劑管10和翅片12的接觸表面上形成有釬焊層19。釬焊層19是通過將耦 聯(lián)或附連到制冷劑管10上的片狀構造的釬料(brazement)加熱并熔化而形成。釬焊層19 將制冷劑管10和翅片12固定在一起，從而產生高強度的接頭。例如，可使用包層作為釬料。此處，釬料的熔點低于制冷劑管10和翅片12的熔點。所述多個制冷劑管10通過連接器17連接到多個毛細管16中的一個，并且所述多 個制冷劑管10可劃分成第一管111 ；連接到集管13的第二管113 ；以及設置在第一管111 與第二管113之間的一個或更多個中間管112。所述多個毛細管16連接到分配器18，并且分配器18設置在熱交換器1的下方。另外，通過回流管114使第一管111與中間管112以及第二管113與中間管112 連通。回流管114和各個管111、112、113通過連接管15連接。各個管111、112、113和回流管14的端部插到連接管15的端部中。各個管111、112和113被彎曲以形成兩個層。各個管111、112和113的彎曲部分 可以稱為彎曲部11。此處，彎曲部11的曲率半徑大于兩個鄰近管之間的距離的一半。第一管111、中間管112和第二管113形成一個管單元。多個管單元形成一個熱交 換器。此處，多個管單元分別包括第二管113，因此明顯地，頭部單元13與多個第二管 113相連。在本實施方式中，雖然已經描述了在管單元中包括一個中間管112，但是對于中間 管112的數(shù)量沒有限制。例如，可以不設置中間管112，并且第一管111和第二管113可以通過回流管14連接；或者，可以設置多個中間管112。另外，如果設置了一個或更多個中間 管112，則所設置的回流管14的數(shù)量比中間管112的數(shù)量多一個。圖3是根據(jù)第一實施方式的回流管的立體圖，以及圖4是示出在連接管處連接的 制冷劑管和回流管的截面圖。參照圖3和圖4，當回流管14被彎曲并且總體上成型為開曲線時，回流管構造成與 制冷劑管10相同?；亓鞴?4包括管體141以及多個隔板143，所述管體141構造了回流管14的外 型，所述多個隔板143將管體141內的空間分隔成多個制冷劑通道142。在回流管14中形 成的制冷劑通道142的數(shù)量與在制冷劑管10中形成的制冷劑通道102的數(shù)量相同。另外， 回流管14的橫截面形狀與制冷劑管10的橫截面形狀相同。管體141具有總體上彎曲的馬蹄形形狀。即，管體141包括一個彎部141a和兩個 直部141b——每個直部從彎部141a的其中一個端部延伸。具體地，彎部141a被彎曲以便具有大于兩個直部141b之間的距離(L 基本上與 兩個鄰近的制冷劑管之間的距離相同)的一半的曲率半徑(R)。這樣使得兩個鄰近的制冷劑管10之間的距離最小化，同時便于形成回流管14。換 句話說，減小了兩個鄰近的制冷劑管10之間的距離(L)，并增加了在相同尺寸的熱交換器 中能夠設置的制冷劑管10的數(shù)量。當制冷劑管10的數(shù)量增加時，熱交換器1的熱交換能 力增加。然而，當制冷劑管10之間的距離(L)減小時，連接制冷劑管10的回流管14的曲 率半徑也減小，因此使得回流管14的彎曲變得更加困難。相應地，在本實施方式中，彎部141a的曲率半徑形成為大于鄰近的制冷劑管10之 間的距離(L)的一半，從而能夠容易地實現(xiàn)回流管14——S卩，回流管14的彎曲部分——的 形成。制冷劑管10和回流管14的端部插到連接管15中。連接管15形成為與制冷劑管 10和回流管14的端部在形狀上相對應。連接管15的內周邊形成為與制冷劑管10和回流 管14的外周邊具有相同的尺寸。在制冷劑管10與連接管15之間以及在回流管14與連接管15之間形成釬焊層 20。釬焊管20通過加熱并熔化釬料而形成。釬焊層20將制冷劑管10和連接管15以及將 連接管15和回流管14牢固地固定。如上所述，釬料可以是包層。釬料的熔點低于制冷劑管10、回流管14和連接管15 的熔點。具體地，在距制冷劑管10和回流管14的端部預定距離的位置處，將釬料耦聯(lián)或附 連到制冷劑管10和回流管14的外周。在制冷劑管10和回流管14的各個端部上形成覆蓋 層21。當將制冷劑管10和回流管14插到連接管15中時，制冷劑管10和回流管14的各 個端部面向彼此。當加熱釬料時，覆蓋層21防止熔化的釬料進入位于制冷劑管10與回流管14之間 的空間中。釬焊層20可以在覆蓋層21的外側上局部地形成。例如，可以首先在制冷劑管10和回流管14的端部形成覆蓋層，然后釬料可以包圍至少一部分覆蓋層。圖4清楚地描述了釬焊層20和覆蓋層21的位置。下面，將提供制冷劑管、連接管和回流管的耦聯(lián)過程的描述。首先，將釬料繞制冷劑管10和回流管14的周邊進行附連或耦聯(lián)。然后，在制冷劑 管10和回流管14的各個端部上形成覆蓋層21。覆蓋層21的形成以及制冷劑管10和回流 管14的耦聯(lián)的次序可以顛倒。覆蓋層21由覆蓋材料(例如油)形成，該覆蓋材料被涂到或噴到制冷劑管10和 回流管14上。接下來，將其上耦聯(lián)有釬料的制冷劑管10和回流管14的各個端部插到連接管15 中。然后，將釬料加熱用以將制冷劑管10固定到連接管15以及將回流管14固定到連接管 15。此處，因為相互接觸的制冷劑管10和回流管14的各個端部固定到連接管15，所以 制冷劑管10和回流管14通過連接管15間接地被固定。圖5是根據(jù)第一實施方式的連接管的立體圖，以及圖6是示出根據(jù)第一實施方式 的處于耦聯(lián)狀態(tài)的制冷劑管和連接器的截面圖。參照圖1、5和6，連接器17連接部分制冷劑管10(圖1中的第一管111)和圓筒形 的毛細管16。S卩，連接器17將制冷劑管10連接到不同形狀的毛細管16。具體地，連接器17包括耦聯(lián)到制冷劑管10的第一連接器170a以及耦聯(lián)到毛細管 16的第二連接器170b。第一連接器170a具有開口 172，開口 172形成為用以將制冷劑管10插入其中。開 口 172成型為與制冷劑管10的形狀相對應。第二連接器170b的一個表面限定了用于將毛 細管16耦聯(lián)到第二連接器的耦聯(lián)孔131。在毛細管16由此連接到耦聯(lián)孔131的情況下，將制冷劑管10插到第一連接器 170a中用以連通毛細管16和制冷劑管10。第一連接器170a的橫截面區(qū)域形成得大于第二連接器170b的橫截面區(qū)域。因此， 在連接器17的內側上——即，在第一連接器170a與第二連接器170b之間的連接部中—— 形成卡合部173。當將制冷劑管10插到連接器17中時，使制冷劑管10的端部壓抵卡合部 173。另外，卡合部173形成在遠離耦聯(lián)孔171的位置處。相應地，當將熱交換器用作蒸 發(fā)器時，從連接器16排出的制冷劑進入第二連接器170b的內部空間，并然后被供應到制冷 劑管10，從而能夠將制冷劑充分地供應到制冷劑管10的每個制冷劑通道(IOP)。另外，卡 合部173的厚度可對應于制冷劑管10的厚度而形成。S卩，制冷劑管10的內表面和第二連接器170b的內表面是同周邊的。因此，在制冷 劑管10和第二連接器170b之間的制冷劑的流動的阻力能夠最小化。另外，在第一連接器170a和制冷劑管10的連接部處可以形成釬焊層22。下面，將提供熱交換器的制造過程的描述。圖7是示出根據(jù)本實施方式的熱交換器的制造過程的流程圖。參照圖7，首先，形成多個制冷劑管10和多個翅片12。然后，將釬料耦聯(lián)或附連到 制冷劑管10的外周。接下來，在操作Sll中，將附連有釬料的制冷劑管10插過翅片12。
接下來，在操作S13中，第一管111、中間管112、第二管113和回流管14分別與連 接管15耦聯(lián)。此處，在其上耦聯(lián)或附連有釬料的管111、112、113和回流管14上分別形成 覆蓋層21。然后，在操作S15中，將第一管111的端部耦聯(lián)到連接器17。接下來，在操作S17中，將制冷劑管10、回流管14和連接管15加熱(釬焊)。例 如，可將制冷劑管10、回流管14、連接管15和連接器17加熱到大約580°C到612°C的溫度。 當然，加熱制冷劑管10、回流管14、連接管15和連接器17的過程是為了加熱并熔化釬料。然后，在制冷劑管10和翅片12之間形成釬焊層19，用以把制冷劑管10固定到翅 片12。另外，在制冷劑管10和連接管15之間以及在連接管15和回流管14之間形成釬 焊層20，用以將制冷劑管10和連接管15以及將連接管15和回流管14固定。另外，在連接器17和制冷劑管10之間形成釬焊層22，用以將連接器17和制冷劑
管10固定在一起。接下來，在操作19中，使制冷劑管10和回流管14內的油變干。然后，在操作21 中，在翅片12的外表面上覆蓋耐腐蝕膜。此后，在操作S23中，在翅片12的耐腐蝕膜的外 表面上覆蓋親水膜。接下來，在操作S25中，在熱交換器1上執(zhí)行滲漏檢測。通過使具有預定壓力—— 例如，20kg/cm2的壓力——的流體循環(huán)通過熱交換器的內部并檢測滲漏來執(zhí)行滲漏檢測。
接下來，將描述上述熱交換器的作用。首先，當將熱交換器1用作蒸發(fā)器時，使兩相制冷劑從分配器18分配到多個毛細 管16。在本實施方式中，因為設置了多個管單元，所以在各個管單元中包括的第一管111與 多個毛細管16分別相連。相應地，所述多個毛細管16與分配器18相連。如果制冷劑在其經過壓縮機時被完全壓縮，則制冷劑處于液態(tài)。但是，經過壓縮機 的制冷劑不能被完全液化，而是處于氣液兩相的狀態(tài)。此處，在本實施方式中，因為毛細管16通過連接器17分別連接到第一管111，并且 向下延伸并耦聯(lián)至分配器18的頂部，所以能夠將制冷劑從分配器18均勻地分配到各個毛 細管16。即，能夠防止液體的制冷劑被分配到多個毛細管16中的一個毛細管16，而氣態(tài)的 制冷劑被分配到多個毛細管16中的另一毛細管16。流至每個毛細管16的制冷劑經歷了膨脹過程，膨脹的制冷劑流到每個第一管111 中。流到每個第一管111中的制冷劑依次流經中間管112和第二管113以被蒸發(fā)，然后其 流到集管13中。此處，在將熱交換器1用作蒸發(fā)器期間，由于在制冷劑與外部流體之間的熱交換 而產生冷凝物。在這一點上，根據(jù)本實施方式，因為制冷劑管10穿過并耦聯(lián)到翅片12，所以 產生的冷凝物易于沿著翅片12向下流動。相反，當將熱交換器用作冷凝器時，從壓縮機排出的氣態(tài)的制冷劑流到集管13 中。流到集管13中的制冷劑被分配到每個第二管113。流到第二管113的制冷劑冷凝，同 時依次經過中間管112和第一管111。冷凝的制冷劑流到各個毛細管16。相應地，在本實施方式中，因為在多個制冷劑管中形成的制冷劑通道耦聯(lián)到并穿 過翅片，所以提高了熱交換效率。另外，因為多個制冷劑管和多個翅片、制冷劑管和回流管、以及制冷劑管和連接器能夠通過釬焊同時耦聯(lián)，所以能夠使熱交換器的加工簡化。圖8是根據(jù)第二實施方式的回流管的立體圖，以及圖9是示出根據(jù)第二實施方式 的處于耦聯(lián)狀態(tài)的回流管和制冷劑管的截面圖。參照圖8和圖9，根據(jù)本實施方式的回流管23包括一個彎部231和兩個直部233。彎部231是彎曲的以便具有大于兩個鄰近的制冷劑管之間的距離(L)的一半的曲 率半徑(R)。兩個直部233分別設置在彎部231的任一端部處。兩個鄰近的制冷劑管10中的 一個相應地插到直部233的一個端部中。相應地，各個直部233形成為與制冷劑管10相比 具有相對較大的橫截面區(qū)域。另外，在彎部231內設置與制冷劑管10中的制冷劑通道的數(shù)量相對應的多個制冷 劑通道232。因此，彎部231中的制冷劑通道232分別與制冷劑管10中的制冷劑通道102 相連通。另外，在彎部231內的空間中設置多個隔板234，以便將彎部231的內部空間分隔 成多個制冷劑通道232。另外，可以在回流管23上形成釬焊層24，或者更具體地，在連接每個直部233和每 個制冷劑管10的部分上形成釬焊層24。S卩，回流管23和各個制冷劑管10通過釬焊耦聯(lián)。在本實施方式的描述中，通過將釬焊層分別固定到兩個構件上，可將釬焊層稱為
固定層。在本說明書中任何提及的“一個實施方式”、“一種實施方式”、“示例性實施方式” 等意味著結合該實施方式描述的特定的特征、結構或特性包括在至少一個本公開的實施方 式中。在本說明書中各處出現(xiàn)的類似用語不必都涉及同一實施方式。此外，當結合任何實 施方式描述特定的特征、結構或特性時，認為本領域普通技術人員也可將這些特征、結構或 特性結合應用到其它實施方式中。雖然已參照大量的說明性實施方式描述了各實施方式，但是應當理解，可由本領 域普通技術人員作出的許多其它改型和實施方式都將落入到本公開的原理的主旨和范圍 內。更特別地，在本公開、附圖和所附權利要求的范圍內的附屬的組合裝置的組成零件和/ 或裝置可做各種變化和改型。除組成零件和/或裝置中的變體和改型之外，替代性使用對 本領域普通技術人員也是顯而易見的。
權利要求
一種熱交換器，包括兩個相互鄰近的制冷劑管；以及與所述兩個制冷劑管連通的回流管，其中，所述回流管包括兩個直部，所述兩個直部分別與所述兩個制冷劑管連通；以及彎部，所述彎部具有大于所述兩個直部之間的距離的一半的曲率半徑。
2.根據(jù)權利要求1的熱交換器，其中，每個所述制冷劑管被分隔成多個制冷劑通道。
3.根據(jù)權利要求2的熱交換器，其中，所述直部每個均被分隔成在數(shù)量上與所述制冷 劑管的制冷劑通道相對應的多個制冷劑通道。
4.根據(jù)權利要求1的熱交換器，還包括連接管，所述制冷劑管中的一個插到所述連接 管的一個端部中，而所述回流管插到所述連接管的另一端部中。
5.根據(jù)權利要求4的熱交換器，其中，每個所述直部具有在尺寸和形狀上與每個所述 制冷劑管的橫截面區(qū)域相同的橫截面區(qū)域。
6.根據(jù)權利要求4的熱交換器，其中，所述制冷劑管和所述回流管在其外周邊上分別 包括固定層，用以將所述連接管固定到所述制冷劑管以及將所述連接管固定到所述回流 管。
7.根據(jù)權利要求6的熱交換器，其中，在所述制冷劑管和所述回流管插到所述連接管中的情況下，所述制冷劑管和所述回流 管在其各自的端部處彼此接觸，并且相接觸的所述制冷劑管和所述回流管的各自的端部在其周邊上包括覆蓋層。
8.根據(jù)權利要求1的熱交換器，其中，所述制冷劑管分別插到所述直部中。
9.根據(jù)權利要求8的熱交換器，其中，所述制冷劑管在其外周邊上包括固定層，所述固 定層用于將所述制冷劑管固定到所述直部。
10.根據(jù)權利要求1的熱交換器，還包括多個翅片，所述制冷劑管穿過所述多個翅片。
11.一種熱交換器，包括 兩個相互鄰近的制冷劑管；以及與所述兩個制冷劑管連通的回流管，其中， 所述回流管包括兩個直部，所述兩個制冷劑管分別插到所述兩個直部中；以及 彎部，所述彎部連接所述兩個直部。
12.根據(jù)權利要求11的熱交換器，其中，每個所述制冷劑管被分隔成多個制冷劑通道。
13.根據(jù)權利要求12的熱交換器，其中，所述彎部被分隔成在數(shù)量上與所述制冷劑管 的制冷劑通道相對應的多個制冷劑通道。
14.根據(jù)權利要求11的熱交換器，還包括位于所述制冷劑管與所述直部之間的固定 層，用以將所述制冷劑管固定到所述直部。
15.根據(jù)權利要求11的熱交換器，還包括多個翅片，所述制冷劑管穿過并耦聯(lián)到所述 多個翅片。
16.一種熱交換器，包括 兩個相互鄰近的制冷劑管；與所述兩個制冷劑管連通的回流管；以及連接管，所述制冷劑管中的一個插到所述連接管的一個端部中，而所述回流管插到所 述連接管的另一端部中。
17.根據(jù)權利要求16的熱交換器，還包括分別設置在所述連接管與所述制冷劑管之間 以及所述回流管與所述連接管之間的固定層，所述固定層用于將所述連接管固定到所述制 冷劑管以及將所述連接管固定到所述回流管。
18.根據(jù)權利要求17的熱交換器，其中，所述回流管包括兩個直部，所述兩個直部在 形狀上與所述制冷劑管相對應；以及彎部，所述彎部連接所述兩個直部。
19.根據(jù)權利要求16的熱交換器，其中，所述制冷劑管和所述回流管分別限定多個制 冷劑通道。
20.根據(jù)權利要求16的熱交換器，還包括多個翅片，所述制冷劑管穿過并耦聯(lián)到所述 多個翅片。
全文摘要
提供了一種熱交換器。該熱交換器包括兩個相互鄰近的制冷劑管以及與兩個制冷劑管連通的回流管?；亓鞴馨▋蓚€直部，所述兩個直部分別與兩個制冷劑管連通；以及彎部，所述彎部具有大于兩個直部之間的距離的一半的曲率半徑。
文檔編號F28F1/02GK101883964SQ200880118494
公開日2010年11月10日 申請日期2008年7月9日 優(yōu)先權日2008年3月7日
發(fā)明者樸來賢, 樸袋均, 白承哲, 陳深元, 高永桓 申請人:Lg電子株式會社