專利名稱：具有分配管保持片的熱交換器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有分配管的熱交換器組件，尤其涉及一種具有分配管保持片的熱交換器組件，其分配管保持片被構(gòu)造為將分配管定位和保持在預(yù)定位置。
背景技術(shù)：
已知的住宅和商用空調(diào)和熱泵系統(tǒng)采用了改進(jìn)的自動(dòng)熱交換器組件，因?yàn)樽詣?dòng)熱交換器組件熱交換效率高、耐用且制造相對(duì)簡(jiǎn)單。典型的自動(dòng)熱交換器組件包括入口集管、出口集管和水力連接入口和出口集管的多個(gè)擠壓成型的多口制冷劑管。熱交換器組件的芯由多個(gè)制冷劑管和設(shè)置在制冷劑管之間的波紋翅片限定，波紋翅片用于改善熱交換率和提高結(jié)構(gòu)剛度。在住宅和商用場(chǎng)合，相對(duì)于重力方向，一般入口和出口集管水平延伸，而制冷劑管豎直延伸。住宅和商用自動(dòng)熱交換器組件的規(guī)模增大，大大增加了入口和出口集管的長(zhǎng)度，這可能會(huì)加劇制冷劑在熱交換器芯中的分配不均。對(duì)于熱泵系統(tǒng)，在制冷模式，室內(nèi)熱交換器組件起蒸發(fā)器的作用，在制熱模式，室外熱交換器組件起蒸發(fā)器的作用。在蒸發(fā)模式運(yùn)行期間，部分膨脹的兩相制冷劑從入口集管，即蒸發(fā)模式下的下集管，進(jìn)入制冷劑管的下部，隨著制冷劑在管內(nèi)上升，制冷劑從環(huán)境空氣流中吸熱膨脹，并變?yōu)闅庀?。由于制冷劑液相和氣相之間的巨大質(zhì)量差別而引起的動(dòng)量和重力影響會(huì)導(dǎo)致入口集管內(nèi)的兩相分離，并且導(dǎo)致整個(gè)熱交換器芯內(nèi)的制冷劑分配惡化。惡化的制冷劑分配降低了蒸發(fā)器性能，且會(huì)導(dǎo)致整個(gè)芯的溫度分配不均。本技術(shù)領(lǐng)域中已知的是，分配管用在入口集管中以幫助均勻分配通過(guò)芯的制冷齊U。另外已知的是，分配管用在出口集管，即處于蒸發(fā)模式下的上集管中，以幫助收集制冷劑蒸汽，從而減少通過(guò)熱交換器組件的芯的壓降。典型的分配管包括多個(gè)沿軸向彼此間隔開(kāi)的孔，孔用于沿徑向分給或接收制冷劑。分配管在延伸通過(guò)入口集管時(shí)，通過(guò)集管兩端的銅接頭被保持在一定位直。無(wú)限增長(zhǎng)的分配管搖擺或振動(dòng)，引起與改進(jìn)的自動(dòng)熱交換器組件的集管內(nèi)壁反復(fù)觸碰，因而會(huì)制造出可聞噪音。過(guò)度的連續(xù)的分配管震動(dòng)會(huì)造成集管的壁或分配管自身疲勞斷裂，以及因?yàn)榉峙涔芊磸?fù)沖擊制冷劑管的端部，而損壞制冷劑管的端部。因此有必要減少分配管的過(guò)度震動(dòng)，以減少或消除可聞噪音，并且防止損壞熱交換器組件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有分配管保持片的熱交換器組件，保持片將分配管保持和維持在熱交換器組件的集管內(nèi)的預(yù)定位置。熱交換器組件包括沿集管軸線Afts延伸的第一集管，其中第一集管包括集管壁，集管壁具有限定內(nèi)腔室的內(nèi)表面、與內(nèi)表面相對(duì)的外表面和連接內(nèi)表面與外表面的保持槽。保持槽基本橫向于集管軸線Afts延伸。保持片插過(guò)保持槽。保持片限定了片開(kāi)口，片開(kāi)口被構(gòu)造為將分配管接合和維持在內(nèi)腔室內(nèi)的預(yù)定位置。片開(kāi)口可包括向片開(kāi)口的中心延伸以固定地接合分配管的凸臺(tái)。凸臺(tái)可由減震材料形成。保持片包括第一片部分和第二片部分，第一片部分易于插入保持槽并延伸進(jìn)入內(nèi)腔室，第二片部分具有成型為坐靠在第一集管的表面上的肩表面。保持片還可包括位于第一片部分和第二片部分之間的第三片部分，其中第三片部分包括背對(duì)的端部表面。背對(duì)的端部表面可與保持槽的對(duì)應(yīng)寬度表面互補(bǔ)。保持片可干涉配合在保持槽內(nèi)。保持片的優(yōu)點(diǎn)在于，減少分配管的過(guò)度震動(dòng)以減少可聞噪音和防止損壞制冷劑管的端部；集管內(nèi)部不需要那些難以或不可能檢查的銅接頭，以永久地接合分配管；保持分配管與匯管的內(nèi)壁緊密接觸，從而避免干擾制冷劑管；和在集管彎曲的情況下，通過(guò)在彎曲過(guò)程中保持分配管，而將分配管維持在合適的中心位置。


圖1顯示的是熱交換器組件的立體圖，其具有與熱交換器芯間隔開(kāi)的第一和第二集管。圖2顯示的是沿圖1的線2-2剖取的第一集管的立體剖面圖。圖2A顯示的是圖2的第一集管的細(xì)節(jié)立體剖面圖，顯示將分配管維持在預(yù)定位置的保持片。圖3顯示的是圖2A的保持片的立體圖，保持片與第一集管內(nèi)的保持槽間隔開(kāi)。圖4顯示的是保持片可選實(shí)施例的立體圖，保持片與第一集管內(nèi)的保持槽間隔開(kāi)。
具體實(shí)施例方式參照附圖，在所有的圖中類似的標(biāo)記代表對(duì)應(yīng)的部分，這些附圖顯示的是熱交換器組件20的示例性實(shí)施例，所示出的熱交換器組件20用于在第一流體和第二流體之間換熱。示例性實(shí)施例的第一流體可以是兩相制冷劑，第二流體可以是環(huán)境空氣流。應(yīng)該意識(shí)到的是，可以使用其它的第一流體和第二流體。圖1中顯示的是具有第一集管22的熱交換器組件20，第一集管22沿集管軸線A_ 在第一集管端部24之間延伸。第一集管22具有限定內(nèi)腔室27的內(nèi)表面26，這很好地顯示在圖2中。第一集管22呈現(xiàn)為沿軸線Aft胃具有多個(gè)相互間隔開(kāi)的第一管槽28。熱交換器組件20還包括第二集管30，第二集管30與第一集管22間隔開(kāi)且基本平行于第一集管22延伸。第二集管30顯示具有多個(gè)相互間隔開(kāi)的且與第一集管22的第一管槽28對(duì)齊的第二管槽32。作為示例，第一和第二集管22，30顯示相對(duì)于重力處于豎直定向，但這并不意味著局限于此。第一和第二集管22, 30可以相對(duì)于重力方向從水平方向到豎直方向傾斜。熱交換器芯34設(shè)置在第一和第二集管22，30之間，且包括多個(gè)流體管36，這些流體管36伸入對(duì)應(yīng)的第一和第二管槽28，32中以從第一集管22輸送流體(如兩相制冷劑)到第二集管30。熱交換器芯34進(jìn)一步包括設(shè)置在流體管36之間的多個(gè)空氣翅片38，空氣翅片38用于在管36內(nèi)的制冷劑與環(huán)境空氣流之間換熱。雖然熱交換器芯36顯示具有基本直的流體管36，但是流體36管可以是以任何構(gòu)造彎曲以滿足將熱交換器組件20包裝在預(yù)定空間內(nèi)或優(yōu)化排放熱交換器芯34中的冷凝水的需要。參照?qǐng)D2，其是圖1的熱交換器組件20的第一集管22的剖面圖。分配管40設(shè)置在第一集管22的內(nèi)腔室27中，其中分配管40沿分配管軸線As延伸。將分配管40維持在第一集管22的內(nèi)腔室27內(nèi)的預(yù)定位置并與流體管36的端部間隔開(kāi)的是分配管保持片100。如圖2A中所示，保持片100被構(gòu)造為插入插過(guò)細(xì)長(zhǎng)的保持槽42，保持槽42被限定為穿過(guò)第一集管22的壁23，其中保持槽42的長(zhǎng)度(Lw)基本橫向于軸線Afts延伸。如圖3和4所示，第一集管22的保持槽42包括一對(duì)長(zhǎng)度表面44和一對(duì)寬度表面46，這些表面被限定在第一集管22的內(nèi)表面26和外表面29之間的壁23內(nèi)。參照附圖2A，3和4，其顯示了保持片100被構(gòu)造為保持分配管40以防止出現(xiàn)不希望的可聞噪音，而不被保持的分配管受到震動(dòng)或被操作時(shí)會(huì)聽(tīng)到這種噪音。保持片100限定了片開(kāi)口 101，分配管40插入穿過(guò)該片開(kāi)口 101。片開(kāi)口 101可以是基本圓形或與分配管40的外橫截面形狀互補(bǔ)。片開(kāi)口 101可包括直徑(D)，該直徑(D)的大小可在保持片100和插入穿過(guò)片開(kāi)口 101的分配管40之間提供干涉配合?？蛇x的，片開(kāi)口 101的直徑(D)可以稍稍大于分配管40的外徑(d)，且可包括向片開(kāi)口 101的中心徑向延伸的至少一個(gè)凸臺(tái)112。凸臺(tái)112的尺寸設(shè)定成可緊卡在分配管40上以將分配管40固定地接合和維持在保持片100上。保持片100包括分離一對(duì)片表面114的厚度(IV)，該對(duì)片表面114以相反方向定向。保持片100的厚度(IV)基本等于保持槽42的厚度(Tw)，保持槽42的厚度(Tw)由相對(duì)的長(zhǎng)度表面44之間的距離限定，因此一旦保持片100被插入保持槽42內(nèi)的位置中，片表面114與長(zhǎng)度表面44之間就干涉配合。保持槽42的厚度(Tw)和保持片100的對(duì)應(yīng)厚度(IV)無(wú)需大于壁23的厚度(T11),即第一集管22的內(nèi)表面26和外表面29之間的距離。保持片100包括第一片部分102，第一片部分102具有橫跨每個(gè)片表面114的長(zhǎng)度(L1),該長(zhǎng)度小于保持槽42的長(zhǎng)度(Lw)以便第一片部分102容易地插入保持槽42內(nèi)。保持片100進(jìn)一步包括第二片部分104，第二片部分104具有橫跨每個(gè)片表面114的長(zhǎng)度(L2)，該長(zhǎng)度大于保持槽42的長(zhǎng)度(Lw)，且限定了背對(duì)的肩部108。每個(gè)肩部108包括肩表面116,肩表面116成型為:一旦保持片100被插入保持槽42內(nèi)和與第一集管22接合，如圖3所示，就坐靠在第一集管22的外表面29上，或如圖4所示就坐靠保持槽42的寬度表面46上。如圖3中所示，當(dāng)保持槽42具有一對(duì)基本相對(duì)的寬度表面46時(shí)，保持片100還可包括位于第一片部分102和第二片部分104之間的第三片部分106，其中第三片部分106包括背對(duì)的端部表面110。背對(duì)的端部表面110與保持槽42的對(duì)應(yīng)寬度表面46互補(bǔ)。橫跨端表面110之間的每個(gè)片表面114的長(zhǎng)度(L3)基本等于保持槽42的長(zhǎng)度(Lw)，因而允許第三片部分106被插入保持槽42，以便保持片100的端部表面110與保持槽42的寬度表面46干涉配合。保持片100可以是由單面或雙面覆鋁銅片壓制成的單個(gè)組件，或可選的，在第一集管壁23上具有足夠的覆層時(shí)，由無(wú)覆層的銅片形成。在制造熱交換器組件20時(shí)，保持片100可被插入穿過(guò)第一集管22的壁23的預(yù)成型保持槽42中。然后，為了確保正確組裝，使用包含引導(dǎo)件的固定裝置使第一分配管40穿過(guò)保持片100中的片開(kāi)口 101。當(dāng)被固定裝置正確引導(dǎo)后，分配管40減少了錯(cuò)過(guò)片開(kāi)口 101的可能性。凸臺(tái)112可包括與保持片100相同的材料，如鋁。多個(gè)保持片100可放置在沿第一集管22長(zhǎng)度的多個(gè)位置上，以更好地保持超長(zhǎng)的分配管，和在需要彎曲集管時(shí)保持分配管位于集管內(nèi)的中心。保持片100的設(shè)計(jì)確保其不接觸或干擾流體管，因?yàn)楸３制陌惭b表面處于集管的與流體管進(jìn)入集管的一側(cè)相對(duì)的一偵U。一旦保持片100、分配管40和集管22被組裝到一起，則在銅焊操作之前，基本不可能因?yàn)椴僮?、搖晃或震動(dòng)而導(dǎo)致組件散開(kāi)。保持片100的使用優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)分配管長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)而不能僅在端部保持時(shí)，其用在沿集管長(zhǎng)度的多個(gè)位置。保持片100的優(yōu)點(diǎn)還在于，能緊緊地抓握分配管，因此不需要集管內(nèi)部的銅接頭，在熱交換器組件被銅焊后，銅接頭會(huì)難于或不可能被檢查。保持片100進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于，保持分配管與集管的內(nèi)壁緊密接觸，從而避免干擾流體管。更進(jìn)一步的，保持片100的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)集管彎曲時(shí)，通過(guò)在彎曲過(guò)程中保持分配管，而將分配管40維持在合適的中心位置。應(yīng)該意識(shí)到的是，熱交換器組件20可以用作蒸發(fā)器、冷凝器或任何其它類型的熱交換器構(gòu)造。另外，雖然示例性實(shí)施例的熱交換器組件20顯示的是單程熱交換器，流體分配管40也可以用在多程熱交換器組件20中。進(jìn)一步的，形成熱交換器組件的芯的流體管和集管可以一起或分別地被彎曲以滿足包裝或冷凝水排放要求。雖然本發(fā)明就其優(yōu)選實(shí)施例來(lái)描述的，但是這不意味著其限定于此，而是被限定在下文權(quán)利要求解釋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器組件(20)，包括: 沿集管軸線Afts延伸的第一集管(22)，所述第一集管(22)包括集管壁(23)，集管壁(23)具有限定內(nèi)腔室(27)的內(nèi)表面(26)和與所述內(nèi)表面(26)相對(duì)的外表面(29)，其中所述集管壁(23)限定連接所述內(nèi)表面(26)和所述外表面(29)的保持槽(42)； 設(shè)置在所述內(nèi)腔室(27)內(nèi)的分配管(40);和 插過(guò)所述保持槽(42)的保持片(100)，所述保持片(100)限定片開(kāi)口(101)，片開(kāi)口(101)被構(gòu)造為將所述分配 管(40)接合和維持在所述內(nèi)腔室(27)內(nèi)的預(yù)定位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的熱交換器組件(20)，其特征在于， 其中所述分配管(40)包括分配管外徑(d)； 其中所述保持片(100)的所述片開(kāi)口(101)包括大于所述分配管外徑(d)的片開(kāi)口直徑⑶， 其中所述保持片(100)包括向所述分配管(40)徑向延伸進(jìn)入所述片開(kāi)口(101)內(nèi)的至少一個(gè)凸臺(tái)(112)，以便所述至少一個(gè)凸臺(tái)(112)固定地接合所述分配管(40)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的熱交換器組件(20)，其特征在于，其中所述至少一個(gè)凸臺(tái)(112)包括招。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的熱交換器組件(20)，其特征在于， 其中所述保持槽(42)基本橫向于集管軸線Afts延伸，且包括一對(duì)相對(duì)的長(zhǎng)度表面(44)和一對(duì)寬度表面(46)； 其中所述保持片(100)進(jìn)一步包括穿過(guò)所述保持槽(42)插入所述內(nèi)腔室(27)的第一片部分(102)，和具有背對(duì)的肩部(108)的第二片部分(104);和 其中每個(gè)所述肩部(108)包括肩表面(116)，肩表面(116)成型為接合所述第一集管(22)的表面，從而使所述保持片(100)坐落在所述保持槽(42)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的熱交換器組件(20)，其特征在于， 其中所述一對(duì)寬度表面(46)以相同方向定向；和 其中每個(gè)所述肩表面(116)接合所述保持槽(42)的相應(yīng)的所述寬度表面(46)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的熱交換器組件(20)，其特征在于， 其中所述一對(duì)寬度表面(46)以基本相對(duì)的方向定向； 其中所述保持片(100)進(jìn)一步包括位于所述第一片部分(102)和所述第二片部分(104)之間的第三片部分(106)，所述第三片部分(106)包括一對(duì)基本背對(duì)的端部表面(110),端部表面(110)與對(duì)應(yīng)的所述一對(duì)寬度表面(46)互補(bǔ)； 其中所述背對(duì)的端部表面(110)與所述寬度表面(46)接合；和 其中所述肩表面坐靠在所述第一集管(22)的所述外表面(29)上。
7.一種熱交換器組件(20)，包括:其特征在于， 沿集管軸線Aft胃延伸的第一集管(22)，所述第一集管(22)包括限定內(nèi)腔室(27)的集管壁(23)和保持槽(42)，保持槽(42)基本橫向于集管(22)軸線Afts而穿過(guò)所述集管壁(23)； 設(shè)置在所述內(nèi)腔室(27)內(nèi)的分配管(40);和 插過(guò)所述保持槽(42)的保持片(100)，所述保持片(100)將所述分配管(40)接合和維持在所述內(nèi)腔室(27)內(nèi)的預(yù)定位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的熱交換器組件(20)，其特征在于，所述保持片(100)包括設(shè)置在所述內(nèi)腔室(27)內(nèi)的第一片部分(102)，所述第一片部分(102)限定了片開(kāi)口(101)，片開(kāi)口(101)被構(gòu)造為將所述分配管(40)接合和維持在所述內(nèi)腔室(27)內(nèi)的預(yù)定位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的熱交換器組件(20)，其特征在于，所述保持片(100)進(jìn)一步包括接合在所述第一集管(22)的所述外表面(29)上的第二片部分(104)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的熱交換器組件(20)，其特征在于，所述保持片(100)進(jìn)一步包括位于所述第一片部分(102)和第二片部分(104)之間的第三片部分(106)，所述第三片部分(106)包括一對(duì)背對(duì)的端部表面(110)，所述端部表面(110)接合所述第一集管(22)的所述壁(23)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的熱交換器組件(20)，其特征在于，所述保持片(100)干涉配合在所述保持槽(42)中，緊貼所述第一集管(22)的所述壁(23)。
12.—種熱 交換器組件(20)，包括: 沿集管軸線Afts延伸的第一集管(22)，所述第一集管(22)包括集管壁(23)，集管壁(23)具有限定內(nèi)腔室(27)的內(nèi)表面(26)和與所述內(nèi)表面(26)相對(duì)的外表面(29)； 設(shè)置在所述內(nèi)腔室(27)內(nèi)的分配管(40);和 保持片(100)，其被構(gòu)造為將所述分配管(40)接合和維持在所述內(nèi)腔室(27)內(nèi)的預(yù)定位置； 其中所述集管壁(23)限定了連接所述內(nèi)表面(26)和所述外表面(29)的保持槽(42)，和 其中所述保持片(100)部分地插過(guò)所述保持槽(42)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的熱交換器組件(20)，其特征在于， 其中所述保持槽(42)包括一對(duì)相對(duì)的長(zhǎng)度表面(44)和一對(duì)寬度表面(46)，長(zhǎng)度表面(44)基本橫向于集管軸線Afts延伸，寬度表面(46)基本平行于集管(22)軸線Afts延伸； 其中所述保持片(100)包括: 一對(duì)背對(duì)的片表面(114),其與所述一對(duì)相對(duì)的長(zhǎng)度表面(44)干涉配合； 設(shè)置在所述內(nèi)腔室(27)內(nèi)的第一片部分(102)，所述第一片部分(102)包括片開(kāi)口(101)，所述片開(kāi)口(101)被構(gòu)造為將所述分配管(40)接合和維持在所述內(nèi)腔室(27)內(nèi)的預(yù)定位置；和 第二片部分(104)，其具有坐靠在所述第一集管(22)上的相對(duì)的肩表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的熱交換器組件(20)，其特征在于， 其中所述保持片(100)進(jìn)一步包括位于所述第一片部分(102)和第二片部分(104)之間的第三片部分(106)，所述第三片部分(106)包括與所述一對(duì)寬度表面(46)干涉配合的一對(duì)背對(duì)的端部表面(110)。
全文摘要
一種熱交換器組件(20)，具有可插式分配管保持片(100)，保持片(100)被構(gòu)造為定位和保持設(shè)置在沿軸線A集管延伸的第一集管(22)內(nèi)的分配管(40)。第一集管(22)包括集管壁(23)，集管壁(23)具有限定內(nèi)腔室(27)的內(nèi)表面、與內(nèi)表面(26)相對(duì)的外表面(29)、和連接內(nèi)表面(26)與外表面(29)的保持槽(42)。保持槽(42)基本橫向于集管(22)軸線A集管延伸。保持片(100)插過(guò)保持槽(42)，且包括設(shè)置在內(nèi)腔室(27)內(nèi)的第一片部分(102)和與第一集管(22)的壁(23)接合的第二片部分(104)，且還可包括與保持槽(42)的寬度表面(46)接合的第三片部分(106)。保持片(100)包括片開(kāi)口(101)，片開(kāi)口(101)被構(gòu)造為將分配管(40)接合和維持在預(yù)定位置中。
文檔編號(hào)F28F9/013GK103185424SQ201210599268
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者D·E·薩木爾森 申請(qǐng)人:德?tīng)柛＜夹g(shù)有限公司