用于制造具有內(nèi)部連通口的多歧管總成的方法
【專利說明】用于制造具有內(nèi)部連通口的多歧管總成的方法技術(shù)背景
[0001]本發(fā)明一般涉及多管組換熱器，并且更明確地說，涉及在歧管之間具有內(nèi)部連通口的多歧管總成的制造。
[0002]換熱器在加熱、通風(fēng)、空調(diào)和制冷(HVACR)應(yīng)用中用作蒸發(fā)器和冷凝器已有很長一段時間。歷史上，這些換熱器是圓管和板翅式(RTPF)換熱器。然而，由于其緊湊性、熱工水力性能、結(jié)構(gòu)剛度、較低重量和減少的制冷劑充注量，與常規(guī)RTPF換熱器相比，所有鋁制扁平管蛇形翅片換熱器日益廣泛地用在產(chǎn)業(yè)中，包括HVACR產(chǎn)業(yè)。常用在HVACR應(yīng)用中的扁平管通常具有再分成多個平行流道的內(nèi)部。扁平管在本領(lǐng)域中通常被稱作多溝道管、小溝道管或大溝道管。
[0003]典型扁平管蛇形翅片式換熱器包括第一歧管、第二歧管和單個管組，單個管組由以平行關(guān)系間隔開地安置的并且在第一歧管與第二歧管之間延伸的多個縱向延伸的扁平換熱管形成。第一歧管、第二歧管和管組總成在換熱器領(lǐng)域中通常被稱作板(slab)。另外，多個翅片安置在換熱管的鄰近對之間，用于增加在扁平管的外表面上并且沿著翅片表面流動的流體(在HVACR應(yīng)用中通常是空氣)與在扁平管內(nèi)部流動的流體(在HVACR應(yīng)用中通常是制冷劑)之間的熱傳遞。單管組換熱器(也被稱作單板換熱器)具有純錯流構(gòu)造。
[0004]雙組扁平管和蛇形翅片式換熱器在本領(lǐng)域中也是已知的。常規(guī)雙組扁平管和蛇形翅片式換熱器通常由兩個常規(guī)翅片和管板(一個在另一個后面并且彼此間隔開)形成，其中通過外部U形彎頭或互連管道來實現(xiàn)歧管之間的流體連通。將兩個板連接成不同于平行錯流布置的流體流動連通需要復(fù)雜的外部管道。例如，美國專利6，964，296B2和美國專利申請公布2009/0025914 A1公開了雙組、多溝道扁平管式換熱器的實施方案。
發(fā)明概要
[0005]在一方面中，提供了一種用于制造歧管總成的方法，其中歧管總成的界定第一流體腔室的第一歧管與界定第二流體腔室的第二歧管之間成內(nèi)部流體連通，第一歧管與第二歧管沿著第一歧管的壁與第二歧管的壁之間的縱向延伸的分界面以平行關(guān)系接合。該方法包括:在第一歧管和第二歧管中的一個的與分界面完全對置的壁中形成第一進(jìn)入口 ；在分界面處形成延伸穿過第一歧管的壁和第二歧管的壁的第一流體連通口以及在第一流體腔室與第二流體腔室之間界定第一流體通道；以及密封地塞住進(jìn)入口。
[0006]該方法可以進(jìn)一步包括:形成與第一進(jìn)入口沿縱向間隔開的至少一個額外進(jìn)入口 ；在分界面處形成延伸穿過第一歧管的壁和第二歧管的壁的至少一個額外流體連通口以及在第一流體腔室和第二流體腔室之間界定與第一流體通道沿縱向間隔開的額外流體通道；以及密封地塞住至少一個額外進(jìn)入口。
[0007]該方法可以進(jìn)一步包括通過擠出工藝使歧管總成形成為一體化歧管總成。
[0008]該方法可以包括通過鉆孔操作來形成進(jìn)入口和流體流通口。該方法可以包括首先通過沖孔操作來形成進(jìn)入口并且之后通過鉆孔操作來形成流體連通口。該方法可以包括首先通過第一沖孔操作來形成進(jìn)入口并且之后通過第二沖孔操作來形成流體連通口。
[0009]密封地塞住進(jìn)入口可以包括將插塞與其中形成第一孔的歧管成壓入配合關(guān)系插入至進(jìn)入口中以及將所插入的插塞釬焊至其中形成進(jìn)入口的歧管。所插入的插塞包括端蓋和柄，該柄從端蓋延伸至進(jìn)入口中并且端蓋鄰接其中形成進(jìn)入口的歧管的外表面。該方法可以包括將端蓋迀焊至其中形成進(jìn)入口的歧管的外表面。
[0010]附圖簡述
[0011]為了進(jìn)一步理解本公開，將參考以下詳細(xì)描述，將結(jié)合附圖來閱讀詳細(xì)描述，其中:
[0012]圖1是多管組、扁平管翅片式換熱器的實施方案的圖解說明；
[0013]圖2是沿著圖1的線2-2截取的示意平面圖；
[0014]圖3是圖2的管至歧管連接區(qū)3-3的剖視平面圖；
[0015]圖4A至圖4D是示出了形成圖3的一體化歧管總成的雙筒體實施方案中的歧管至歧管流體流動通道的方法的剖面透視圖；
[0016]圖5A至圖f5D是一體化歧管總成的擠出三筒體實施方案的截面圖，示出了在其中形成歧管至歧管流體流動通道的方法；以及
[0017]圖6是三筒體一體化歧管總成的另一實施方案的剖視側(cè)視圖。
[0018]詳細(xì)描述
[0019]多組扁平管翅片式換熱器單元(整體被標(biāo)示為10)的示例性實施方案的透視圖描繪于圖1中。如其中所描繪，多組扁平管翅片式換熱器10包括第一管組100和第二管組200，第二管組安置在第一管組100的后面，就通過換熱器的空氣流A來說處在下游。第一管組100在本文中還可以被稱作前換熱器板100，而第二管組200在本文中還可以被稱作后換熱器板200。
[0020]第一管組100包括第一歧管102、與第一歧管102間隔開的第二歧管104和多個換熱管段106，多個換熱管段包括至少第一和第二管段、在第一歧管102與第二歧管104之間以平行關(guān)系間隔開地縱向地延伸并且將第一歧管102與第二歧管104連接成流體連通。第二管組200包括第一歧管202、與第一歧管202間隔開的第二歧管204和多個換熱管段206，多個換熱管段包括至少第一和第二管段、在第一歧管202與第二歧管204之間以平行關(guān)系間隔開地縱向地延伸并且將第一歧管202與第二歧管204連接成流體連通。每一管組100、200可以進(jìn)一步包括在管組的頂部處和在管組的底部處的在其第一歧管與第二歧管之間延伸的“虛設(shè)”保護管。這些“虛設(shè)”保護管不運送制冷劑流，但是增添對管組的結(jié)構(gòu)支撐并且保護最上面和最下面的翅片。
[0021]現(xiàn)在還參看圖2，換熱管段106、206中的每一個包括具有前緣108、208、后緣110、210、上表面和下表面的扁平換熱管。就通過換熱器10的空氣流來說，每一換熱管段106、206的前緣108、208處在其相應(yīng)后緣110、210的上游。第一管組100和第二管組200的換熱管段106、206中的每一個的內(nèi)部流動通道分別可以通過內(nèi)壁分割成多個離散流道，流道從管的入口端至管的出口端縱向地延伸了管的長度并且在第一管組100的歧管102、104的相應(yīng)流體腔室與第二管組200的歧管202、204的相應(yīng)流體腔室之間建立流體連通。
[0022]再次特別地參看圖1，扁平管翅片式換熱器10可以進(jìn)一步包括多個折疊翅片20。每一折疊翅片20由翅片材料的單個連續(xù)條帶形成，條帶以帶狀蛇形方式緊密地折疊，由此提供大體上垂直于扁平換熱管106、206延伸的多個窄間距翅片。制冷劑流R與空氣流A之間的熱交換通過換熱管段106、206的外表面并且還通過折疊翅片20的翅片的換熱表面而發(fā)生。在所描繪的實施方案中，每一帶狀折疊翅片20的深度至少從第一管組100的前緣108延伸至第二組200的后緣210。
[0023]本文中公開的多組、扁平管換熱單元10被描繪為呈錯流逆流布置，在該布置中，來自制冷劑蒸氣壓縮系統(tǒng)(未圖示)的制冷劑回路(未圖示)的制冷劑(標(biāo)出為“R”)以下文將更詳細(xì)地描述的方式與沿著由標(biāo)出為“A”的箭頭所指示的方向流經(jīng)換熱器10的空氣側(cè)的冷卻介質(zhì)(最常見的是環(huán)境空氣)成熱交換關(guān)系來通過管組100、200的歧管和換熱管段，冷卻介質(zhì)從換熱管段106、206的外表面和折疊翅片20的翅片22的表面上經(jīng)過。空氣流首先橫向地經(jīng)過第一管組的換熱管段106的上和下水平表面，并且接著橫向地經(jīng)過第二管組200的換熱管段206的上和下水平表面。制冷劑以錯流逆流布置傳遞至空氣流，因為制冷劑流先通過第二管組200并且接著通過第一管組100。與錯流或錯流-平行流回路布置相比，具有錯流逆流回路布置的多管組、扁平管翅片式換熱器10得到了優(yōu)良的熱交換性能以及實現(xiàn)經(jīng)由在第一管組100和第二管組200內(nèi)實施各種寬度的管來管理制冷劑側(cè)壓力降的靈活性。
[0024]第二歧管104和204是縱向伸長的管狀歧管，歧管以并排平行關(guān)系安置并且通過在平行的第二歧管的外壁之間延伸的板狀物沿著縱向地延伸的分界面連接在一起以形成多筒體(即，多總成)歧管總成220。取決于將要提供的所要間距(若有)，可以對平行歧管104和204進(jìn)行安置，使其相應(yīng)外壁鄰接或使其相應(yīng)外壁成間隔關(guān)系。在一實施方案中，歧管總成220可以通過擠出工藝形成為一體化一件式單元。在一實施方案中，歧管總成220可以通過將兩個或兩個以上歧管結(jié)合在一起來制成，例如通過焊接或釬焊，其中焊接或釬焊接頭形成連接板狀物。
[0025]現(xiàn)在參看圖3，所描繪的雙筒體歧管總成220的鄰近的第二歧管104和204通過至少一個流體流動通道222連接成流體流動連通，使得制冷劑可以從第二管組200的第二歧管204的內(nèi)部流