CN100460794C - 双壁管及其制造方法和设有双壁管的制冷剂循环装置 - Google Patents

Abstract

一种双壁管具有外管(162)和设置在外管内部的内管(162)。内管的外壁在其上具有脊部(162b)，其确定了沿内管的纵向方向延伸的槽部(162a)。外管和内管被弯曲以具有正直延伸的直部(163a)和从直部弯曲的弯曲部(163b)。在直部中，外管具有比由内管的脊部的外表面确定的假想圆柱体的外径(L(R))更大的内径(L)。此外，内管的脊部接触外管的内表面以在弯曲部由外管径向挤压和保持。该双壁管能够适用于制冷剂循环装置。

Description

双壁管及其制造方法和设有双壁管的制冷剂循环装置

技术领域

本发明涉及一种至少一部分由确定内部通路的内管和包围内管以与内管一起确定外部通路的外管构成的双壁管，和一种制造双壁管的方法。该双壁管能够适用于制冷剂循环装置。

背景技术

JP-A-2002-318083中公开的双壁管包括内管和包围内管以与内管一起确定通路的外管。该双壁管能够实现内管中流动的第一流体与流经内管和外管之间的通路的第二流体之间的热交换。

该双壁管的一部分中设置有保持在外管中的芯，而内管经芯延伸。配备双壁管的芯的部分使用弯管机通过弯曲过程弯曲以形成弯曲部。弯曲部通过弯曲过程形成，从而在弯曲部中不会形成直线，弯曲部不可能是不规则的弯曲，而双壁管的断面不可能是平坦的。

由于内管和外管间隔有间隙，当外力施加到双壁管上时，内管和外管彼此可能会振动、共振、碰撞，并产生噪声。

发明内容

考虑到上述问题，本发明的一个目的在于提供一种具有外管和外管内部的内管之间的通路的双壁管，其利用简单结构保持和固定外管和内管。

本发明的另一目的在于提供：一种制造双壁管的方法；和一种使用双壁管的制冷剂循环装置。

根据本发明的一个方面，在包括外管和设置在外管内部的内管的双壁管中，内管在其上具有确定沿内管的纵向方向延伸的槽部的脊部，而外管和内管被弯曲以具有正直延伸的直部和从直部弯曲的弯曲部。此外，在直部中，外管具有比由内管的脊部的外表面确定的假想圆柱体的外径更大的内径；而在弯曲部，内管的脊部接触外管的内表面以由外管径向地挤压和保持。例如，槽部是围绕内管缠绕的螺旋槽部。

因此，在弯曲部中，槽部形成外管和内管之间的通路，而外管的一部分和内管的一部分能够利用简单的结构被固定地保持在弯曲部中。因此，即使当诸如振动力的外部力被施加到双壁管上时，能够防止外部管和内部管共振，并能够防止噪声的产生和双壁管的破裂。

当螺旋槽被设置在内管的外表面上时，螺旋槽减小了弯曲部中的应变而有利于弯曲内管。在这种情况中，弯曲双壁管所需的力能够有效地被减小。

例如，螺旋槽部包括多个螺旋槽。在这种情况中，即使当一个螺旋槽在弯曲部被破坏，其余螺旋槽也能够用于形成外管和内管之间的通路。由于螺旋槽扩大了通路，所以能够减小流体流经通路的阻力。

例如，该槽部的槽深度在内管的外径的5％到15％的范围内。在这种情况中，在内管内部的流体与流经内管和外管之间的通路的流体之间的热交换能够有效地增加，同时能够减小流动阻力。

内管对内管中流动的流体的流动阻力与内管的长度成比例地增加。此外，在内管中流动的流体与流经内管和外管之间的通路的流体之间的温度差随着槽部长度的增加而减小。当槽部的纵向长度被设置在300mm到800mm的范围内时，热交换率能够得到有效地提高。此外，螺旋槽的纵向长度能够被设置在600mm和800mm之间的范围内。

外管的外径能够被设置在内管的外径的1.1到1.3倍的范围内。当管被弯曲时，张力作用于管的外侧而外侧的长度增加。因此，管的外径减少10到30％。因此，外管的内径减少10到30％。在这种情况中，外管和内管能够可靠地固定在一起。

此外，在弯曲部中的外管的最小外径能够被设置等于或大于直部中外管的外径的0.85倍。在这种情况中，外管的圆形断面变形为弯曲部的椭圆形断面能够得到控制，由流经外管的内部的通路的高压流体对弯曲部的延伸变形能够得到控制；外管的应变能够得到抑制；并且可防止外管的破裂。

由直部中内管的脊部的外表面确定的假想圆柱的外径能够被设置在直部中的外管的内径的0.7到0.95的范围内。

当双壁管被弯曲10°或以上的角度时，弯曲部中外管的最小内径为最初内径的70％或70％以下。因此，当由脊部的外表面确定的圆形假想圆柱体的直径为外管的最初内径的70％或70％以上时，外管和内管能够在弯曲部被可靠地固定在一起，而双壁管可抵抗振动。当外管不具有很高平直度时，内管较难插入外管，而双壁管生产线的生产率下降。因此，期望的是：由内管的脊部的外表面确定的假想圆柱体的外径是外管的内径的95％或95％以下。

分支管能够被连接到外管，而连接管能够被连接到内管的端部。在这种情况中，使用保持部件，分支管和连接管能够被固定以具有预定位置关系。此外，保持部件能够被钎焊到分支管和连接管，或被配合到分支管和连接管。此外，分支管能够被设置以具有用于调节分支管的末端位置的可变形部。例如，可变形部为设置在分支管中的弯曲部。

该双壁管能够适用于具有一个或两个制冷剂回路的制冷剂循环装置。

根据本发明的另一方面，一种制造热双壁管的方法，包括：在内管的外壁上形成沿纵向方向延伸的槽部以便在其上形成确定槽部的脊部的步骤；在形成槽部后，将内管插入具有比由内管的脊部的外表面确定的假想圆柱体的外径更大的内径的外管中的步骤；和在插入步骤后，弯曲内管和外管的一部分，以脊部接触外管的内部表面且外管径向挤压内管以在弯曲部中保持和固定其中的内管的方式，形成弯曲部的步骤。在这种情况中，双壁管能够容易地形成。

在槽部的形成步骤中，通过在内管的外壁内部径向变形，能够形成沿纵向方向螺旋延伸的槽部的螺旋槽。

附图说明

参照附图通过对优选实施例的下述详细描述，本发明的上述和其它目的、特性和优点将变得更加明显，其中：

图1是汽车空调系统的示意图；

图2是根据本发明的一个优选实施例中的双壁管侧视图；

图3是图2中的部分III的断面视图；

图4是沿图3中的直线IV-IV的横断面视图；

图5是图2中的部分V的断面视图；

图6是沿图5中的直线VI-VI的横断面视图；

图7是显示用于在内管上形成螺旋槽的开槽装置的透视图；

图8是用于说明使用双壁管的制冷循环装置的Mollier曲线；

图9是显示相对于螺旋槽的深度和间距的低压管中传热率和压力损耗的相关性的曲线；

图10是显示相对于螺旋槽的长度，低压管中制冷量、传热率和压力损耗的变化的曲线；

图11A是显示外管的内径L的变化与弯曲角变化之间关系的曲线；而图11B是显示螺旋槽螺距与连接内管的脊的外表面的假想圆柱的外径L(R)与外管内部直径L的比率L(R)/L之间关系的曲线；

图12是显示共振频率与保持间距之间关系的曲线；

图13A和13B是分别显示固定部件的侧视图；

图14是显示用于双空调系统的使用一根双壁管的制冷剂循环装置的示意图；和

图15是显示用于双空调系统的使用两根双壁管的制冷剂循环装置的示意图。

具体实施方式

(第一实施例)

根据本发明的第一实施例中的双壁管160典型地用于汽车空调系统100的制冷剂循环装置100A。下面将参照图1至图5描述双壁管160。图1是空调系统100的示意图；图2是双壁管160的示图；图3是图2中双壁管160的部分III的断面视图；图4为显示直部163a的横断面视图；图5是显示图2中弯曲部163b的断面视图；图6是弯曲部163b的横断面视图；而图7是用于在内管162中形成螺旋槽162a的开槽装置200的透视图。

车辆具有将发动机10保持在其中的发动机室1和由隔板(dashpanel)3与发动机室1隔开的乘客车厢2。空调系统100具有包括膨胀阀131和蒸发器141的制冷剂循环装置100A和内部单元100B。除膨胀阀131和蒸发器141外的制冷剂循环装置100A的部件被设置在发动机室1的预定安装空间内。内部单元100B被设置在乘客车厢2中放置的仪表板中。

内部单元100B具有包括风扇102、蒸发器141和加热器103的部件和容纳内部单元的部件的空调外壳101。风扇102选择性地吸入外部空气或内部空气并将空气送到蒸发器141和加热器103。蒸发器141是一种蒸发用于制冷剂循环的制冷剂以使蒸发的制冷剂从空气吸收蒸发的潜热以便对空气制冷的制冷热交换器。加热器103使用冷却发动机10的热水(即，发动机冷却水)作为热源以对吹入乘客车厢2的空气加热。

空气混合门104被设置在空调外壳101中的加热器103附近。空气混合门104被操作以调节由蒸发器141冷却的冷空气和由加热器103加热的热空气之间的混合比，以便具有期望温度的空气被送入乘客车厢2中。

制冷剂循环装置100A包括压缩机110、冷凝器120、膨胀阀131和蒸发器141。管150连接制冷剂循环装置100A的这些部件以形成闭合回路。本发明的至少一个双壁管160能够放置在管150中。冷凝器120(制冷剂散热器、气体冷却器)用作冷却高压、高温制冷剂的高压热交换器。蒸发器141用作低压热交换器而被设置冷却通过其中的空气。膨胀阀131为诸如节流阀和喷射器的减压器。

压缩机110由发动机10驱动以压缩低压制冷剂以在制冷剂循环装置100A中提供高压、高温制冷剂。皮带轮111被附于压缩机110的驱动轴上。驱动皮带12在滑轮111与曲轴上的皮带轮11之间延伸以由发动机10驱动压缩机110。皮带轮111由电磁离合器(未示出)联结到压缩机110的驱动轴上。电磁离合器将皮带轮111连接到压缩机110的驱动轴或将皮带轮111从压缩机110的驱动轴脱离。冷凝器120被连接到压缩机110的排放侧。冷凝器120为由外部空气冷却制冷剂以将制冷剂蒸汽冷凝为液体制冷剂的热交换器。

膨胀阀131减小了从冷凝器120排放的制冷剂(液体制冷剂)的压力，而使制冷剂膨胀。膨胀阀131是一种能够在等熵状态减小液态制冷剂的压力的减压阀。包含在内部单100B中的膨胀阀131被设置在蒸发器141附近。膨胀阀131是一种具有可变孔径的温度调节膨胀阀，而能够控制从蒸发器141排放和流入压缩机110的制冷剂流量，以便制冷剂以预定的过热程度加热。膨胀阀131控制制冷剂的膨胀，以便蒸发器141中的制冷剂的过热程度为例如5℃或更低，更具体地在0℃到3℃的范围内。如上所述，蒸发器141是一种用于冷却吹入乘客车厢的空气的制冷热交换器。蒸发器141的排放侧被连接到压缩机110的吸收侧。

双壁管160通过将管150中的高压管151的一部分与低压管152的一部分结合形成。高压管151在冷凝器120和膨胀阀131之间延伸以在被减压前运送高压制冷剂。低压管152在蒸发器141和压缩机110之间延伸以在被减压和冷却后运送低温低压制冷剂。

例如，双壁管160具有700到900mm范围内的长度。如图2到图6所示，双壁管160包括具有外径L0的直部163a和多个弯曲部163b，并在发动机室1中延伸，以便双壁管160不会接触发动器10和车辆的其它设备和主体。

双壁管160具有外管161和内管162。内管162被插入外管161中。外管161例如为具有22mm的外径L0和19.6mm的内径的22mm直径的铝管。在连接外管161和内管162后，外管161的端部被减小以形成减小的结合部。外管161的减小的结合部被气密地焊接到具有19.1mm外径的内管162上。在当前实施例中，在具有螺旋槽162a的部分中的内管162的外径对应于连接内管162的脊162b的外部表面的假想圆柱的直径。在形成螺旋槽162a后，在具有螺旋槽162a的部分中的内管162的最大外径对应于由内管162的脊162b的外部表面确定的假想圆柱的外径。因此，外管161和内管162确定了其间的通路160a。例如，外管161的外径与对应于连接内管162的脊162b的外表面的假想圆柱的直径的内管162的外径的比为1.2(＝22/19.1)。在该实施例中，外管161的外径能够被设置在内管162的外径的1.1到1.3倍的范围内。此外，当该比值被设置在1.1和1.2之间的范围内时，可以进一步改进双壁管160的性能。

由铝制成的液体管164和165(高压制冷剂管)，更确切地说，分支管，通过钎焊连接到外管161的端部，以便与通路160a连通。液体管164具有多个弯曲部164a(例如，3个)并延伸到冷凝器120。接头164b被附于液体管164的自由端。液体管165具有多个弯曲部165a(例如，3个)并延伸到膨胀阀131。接头165b被附于液体管165的自由端。接头164b被连接到冷凝器120，而接头165b被连接到膨胀阀131。因此，来自冷凝器120的高压制冷剂流经液体管164、通路160a和液体管165。

内管162例如为具有19.1mm的外径和16.7mm的内径的3/4英寸铝管。内管162的外径被确定以便通路160a具有足够大的断面面积以通过高压制冷剂，而内管162的外表面尽可能地接近外管161的内表面。因此，内管162具有最大可能的传热表面面积。

由铝制成的吸入管166和167也用作低压管152的一部分。吸入管166和167被分别连接到内管162的端部。如图2所示，吸入管166位于在液体管165侧，而吸入管167被定位在液体管164侧。接头166a和167a分别被附于吸入管166和167的自由端。接头166a和167a分别被连接到蒸发器141和压缩机110。因此，低压制冷剂流经吸入管166、内管162和吸入管167。

环形槽162c(例如2个)和螺旋槽162a(例如3个)形成在内管162的对应于通路160a的部分的表面上。环形槽162c分别被设置在对应于液体管164和外管161之间的结合部和流体管165和外管161之间的结合部的位置处。每个环形槽162c是沿圆周方向延伸至少预定角度的圆周槽。螺旋槽162a与环形槽162c连通并在两个环形槽162c之间延伸。脊162b形成在内管162的外壁表面上。螺旋槽162a和脊162b沿圆周方向交替地设置以沿管的纵向方向延伸。连接脊162b的外表面的假想圆柱的直径实质上等于或略小于内管162的外径。环槽162c和螺旋槽162a扩大了内管162和外管161之间的通路160a。

根据双壁管160的性能，螺旋槽162a的槽深，更确切地说，连接脊162b的外表面的假想圆柱的直径与连接螺旋槽162a的底部表面的假想圆柱的直径之差的一半，在内管162的外径，更确切地说，连接脊162b的外表面的假想圆柱的直径的5到15％范围内。沿管的纵向方向的螺旋槽162a的长度被设置在300和800mm之间的范围内。螺旋槽162a的长度对应于内管162的其中形成螺旋槽162a的部分的长度。

内管162的环形槽162c和螺旋槽162a能够通过作为示例在图7中所示的开槽刀具200形成。开槽刀具200具有环形块210、三个球220和用于确定和调节球220的位置的三个螺栓230。环形块210配置有在其中插入内管162的中央孔210a，和三个内螺纹径向孔。球220被设置在孔中，而螺栓230被拧入径向孔。螺栓230被旋转以调节球220的径向位置，以便球220从径向孔的内端突出预定距离。三组(每组具有球220和螺栓230)形成三个螺旋槽162a。内管162被插入中央孔210a，内管162的纵向端部被固定装置(未示出)固定地保持，而然后螺栓230被旋转以将球220压到内管162的表面对应于螺旋槽162a的深度的预定深度。

然后，保持球220和螺栓230的环形块210被旋转，以便形成环形槽162c。随后，环形块210被旋转以沿内管162的纵向轴移动，以形成螺旋槽162a。环形块210的移动速度被调节，以便螺旋槽162a以期望间距或螺距形成。在形成螺旋槽162a后，环形块210保持旋转，而环形块210的纵向运动停止，以形成另一个环形槽162c。

参照图5和图6，在第一实施例中的双壁管160的弯曲部163b中，脊162b接触外管161的内表面接触，而外管161挤压内管162，从而将内管固定地保持在外管161中。在将配置有环形槽162c和螺旋槽162a的内管162插入外管161后，双壁管160的期望部分被弯曲以形成弯曲部163b。在这种情况中，外管161的对应于弯曲部163b的部分被变形，而在内管162变形前，外管161的同一部分的圆形横断面变为椭圆横断面。因此，外管161与脊162b接触，而径向挤压内管162，以便将内管162固定地保持在外管161中。

如图5所示，弯曲部163b被形成，以便外管161的对应于弯曲部163b的部分的内侧被弯曲成具有曲率半径R1的圆形形状。弯曲部163b可包含约90°的角度。如图6所示，外管161的对应于弯曲部163b的部分被变形，以便其圆形横断面被变为椭圆横断面。外管161的对应于弯曲部163b的中部的部分具有比原始外径L0更大的长度L2的主轴，和比长度L2短的长度L1的副轴。当外管161被变形时，确定内管162的螺旋槽162a的脊162b接触外管161的内表面。因此，外管161径向地挤压内管162以在其中固定地保持内管162。

内管162的外径，更确切地说，连接脊162b的外表面的假想圆柱的直径，在外管161的最初内径的0.7到0.95或0.8到0.95倍的范围内，以使外管161能够在其中固定地保持内管162。

其中由外管161固定地保持的内管162的至少一个弯曲部163b能够形成在双壁管160的700mm的长度中，以改进双壁管160的抗振性。在第一实施例中的双壁管160在700mm的长度中设置有两个弯曲部163b。

双壁管160具有直部163a和弯曲部163b。如图4所示，在直部163a中，连接内管162的脊162b的外表面的假想圆柱的直径小于外管161的内径。在直部163a中，外部表面与外管162的内表面分离或部分接触。因此，内管162能够沿径向轻微移动或能够在直部163a中振动。

如图3所示，设置有螺旋槽162a和脊162b的内管162具有类似波纹管的具有褶状形的波形壁。如图5所示，波形壁在弯曲部163b中变形。螺旋槽162a和脊162b的在弯曲部163b的内侧的部分的各自的宽度减小而波形壁被收缩。螺旋槽162a和脊162b的在弯曲部163b的外侧的部分的各自的宽度增加而波形壁被伸展。因此，内管162能够在外管161内部变形，而不会在对应于弯曲部163b的其部分引起过高的应力。

在第一实施例的双壁管160中，外管161具有圆形横断面，而配置有螺旋槽162a的内管162具有波纹管形状。因此，外管161和内管162分别具有不同形状。当通过将内管162插入外管161形成的双壁管160被弯曲时，外管161和内管162同时被弯曲。由于外管161和内管162分别具有不同形状，因此外管161和内管162应变和变形不同。应变和变形的外管161和内管162之间的差别有利于将外管162的内表面和内管162的脊162b彼此接触。

在直部163a中，内管162与外管161的内表面分离，或接触外管161的内表面的一侧。在弯曲部163b中，内管162相对于圆周方向与外管161的内表面的多个部分接触。优选地，在弯曲部163b中，内管162与外管161的内部表面的多个部分接触，以便内管162不能相对于外管161径向移动。例如，内管162可与至少直径相对的两个部分或三个或多个圆周上间隔的部分接触。

如此构造的双壁管160的操作和功能效果将结合图8中所示的Mollier曲线描述。

当乘客车厢中的乘客期望操作空调系统100，用于冷却操作时，电磁离合器被接合以由发动机10驱动压缩机110。然后，压缩机110吸入从蒸发器141排放的制冷剂，压缩制冷剂并将高温、高压制冷剂排放到冷凝器120中。冷凝器120将高温高压制冷剂冷却成具有实质完全液态的液体制冷剂状态。自冷凝器120的液体制冷剂经连接到双壁管160的液体管164和经双壁管160的通路160a流入膨胀阀131。膨胀阀131减小了液体制冷剂的压力，而使液体制冷剂膨胀。蒸发器141将液体制冷剂蒸发为具有在0℃到3℃的范围内的过热程度的实质饱和的气态制冷剂。由蒸发器141蒸发的制冷剂从流经蒸发器141的空气吸收热量，以冷却将被吹入乘客车厢的空气。由蒸发器141蒸发的饱和气态制冷剂，更确切地说，低温低压制冷剂流经吸入管165、内管162和吸入管167进入压缩机110。

热量从流经双壁管160的高温高压制冷剂传导到流经双壁管160的低温低压制冷剂。因此，在双壁管160中，高温高压制冷剂被冷却，而低温低压制冷剂被加热。当液体制冷剂流经双壁管160时，从冷凝器120排放的液体制冷剂被过冷，而其温度下降。从蒸发器141排放的饱和气态制冷剂被过热成为具有过热程度的气态制冷剂。由于其中低压制冷剂流动的内管162覆盖有外管161，因此低压制冷剂几乎不会被发动机10辐射的热量加热，而因此能够防止制冷剂循环装置100A的制冷性能的下降。

在第一实施例中的双壁管160的弯曲部163b中，内管162的脊162b接触外管161的内表面，而内管162被外管161部分地挤压和保持在适当的位置。因此，螺旋槽162a确保了外管161和内管162之间的通路，而内管162能够利用简单的结构被固定地保持在外管161中。由于内管162能够被可靠并固定地保持在外管161内，因此可以防止外管161和内管162的振动和共振，防止外管161和内管162相互碰撞，将不会产生噪声，而能够防止外管161和内管162的破裂。

配置有螺旋槽162a的内管162可容易地弯曲，并能够不会发生很大应变地而不会毁坏外管161和内管162之间的通路160a地弯曲。由于内管162能够不会发生很大应变地弯曲，双壁管160能够由较低的作用力弯曲。

内管162设置有多个螺旋槽162a。因此，即使当一个螺旋槽162a被阻塞，其余螺旋槽162a也能够形成外管161和内管162之间的通路160a。由于多个螺旋槽162a扩大了通路160a，因此能够减小制冷剂流经通路160a的阻力。

当螺旋槽162a的深度在内管162的外部直径的5和15％之间时，热量能够有效地从流经通路160a的高压制冷剂传导到内管162内部的低压制冷剂，而不会增加内管162中低压制冷剂流动的阻力。

双壁管160高传导率地传导热量的能力使双壁管160能够用作内部热交换器，并有助于改进制冷剂循环装置100A的效率。双壁管160中的低压力损耗改进了制冷剂循环装置100A的制冷能力。参照图9，当螺旋槽162a的深度不小于内管162的外径的5％时，螺旋槽162a使低压制冷剂以涡流在内管162中流动，以促进从流经通路160a的高压制冷剂到流经内管162的低压制冷剂的热传导。然而，在低压管中的压力损失随着螺旋槽162a的深度的增加而增加，而妨碍制冷能力的提高。在低压管中6kPa的压力损失会减小制冷能力1％。相对于由未配置任何槽的等同内管引起的压力损失，导致压力损失增加6kPa的螺旋槽162a的深度的上限为内管162的外径的15％。等于内管162的外径的15％的螺旋槽162a的深度是临界深度。当螺旋槽162a形成超过内管162的外径的15％的深度时，在内管162的表面中会出现剥落。

当螺旋槽162a的纵向长度在300到800mm的范围内，更优选地在600到800mm范围内时，制冷剂循环装置100A具有适合的制冷能力。如图10所示，在内管162中流动的低压制冷剂中的压力损失与螺旋槽162a的长度成比例地增加，而在内管162中流动的低压制冷剂和流经通路160a的高压制冷剂之间的温度差随着螺旋槽162a的长度减小而减小。因此，当螺旋槽162a的长度被增加到600和800mm之间的长度时，从高压制冷剂向低压制冷剂的热传导率饱和。螺旋槽162a的长度对应于内管162的其中形成螺旋槽162a的部分的长度。

当外管161的外径在内管162的外径的1.1到1.3倍的范围中时，外管161和内管162能够在弯曲部163b中可靠地固定在一起。图11A是显示外管的内径L的变化率与弯曲角之间关系的曲线；而图11B是显示螺旋槽间距与连接内管的脊的外表面的假想圆柱的外径L(R)与外管内部直径L的比率L(R)/L之间关系的曲线。通常，当管弯曲时，张力作用于管的外侧而管的外侧伸长。因此，管的外径减小了管的最初外径的10到30％。当弯曲部的弯曲角度为10°时，出现30％的最大减小量。在该实施例中，通过弯曲，外管161的内径减小管的最初内径的10到30％。因此，当弯曲角度不小于10°时，外管161和内管162能够可靠地固定在一起。

当连接内管162的脊162b的外表面的假想圆柱的直径L(R)在外管161的最初内径L的0.7到0.95或0.8到0.95倍的范围内时，外管161和内管162能够在弯曲部163b中可靠地固定在一起；而如图11B中所示当弯曲角度为10°或10°以上时，双壁管160具有满意的振动阻力。连接脊162b的外表面的假想圆柱的直径L(R)随着螺旋槽162a的间距或螺距(pitch)的减小而减小。因此，螺旋槽162a的间距期望为12mm或12mm以上，以确保连接脊162b的外部表面的假想圆柱的直径L(R)等于或大于外管161的最初内径L的0.7倍。当外管161不具有高平直度时，内管162较难插入外管161，而双壁管生产线的生产率下降。因此，期望连接脊162b的外表面的假想圆柱的直径L(R)等于或小于外管161的内径的95％。

通过在双壁管160的700mm的长度中形成至少一个弯曲部163b，能够防止双壁管160与车辆的振动的共振。如图12所示，随着其中外管161和内管162被固定在一起的弯曲部163b的长度的增加，共振频率减小。弯曲部163b之间的长度将被称作保持间距。假设：车辆的主体的振动的频率为50Hz。则运送制冷剂并与100Hz的振动共振的3/4英寸管的保持间距为700mm。在这种情况下，通过以700mm间距在双壁管160中形成弯曲部163b，能够防止双壁管160与车辆的振动共振，而能够防止由于外管161和内管162相互碰撞生产噪声、外管161和内管162的磨损和产生颗粒。

分别通过在液体管164和165中适当形成弯曲部164a和165a，能够适合地调节液体管164和165的自由端的各自位置。弯曲部164a和165a形成在钎焊到外管162的固定端与液体管164和165a(即分支管)的自由端之间。液体管164和165分别形成过剩的长度，以提供给液体管164和165用于其自由端的位置调节的弯曲余量。当弯曲部164a和165a形成在液体管164和165中以调节液体管164和165的自由端的位置时，弯曲部164a和165a中产生应力以抑制钎焊端中引起应力。因此，液体管164和165的自由端的位置能够被容易地调节，而液体管164和165能够被容易地分别连接到冷凝器120和膨胀阀131，而促进安装工作。

如结合图7的上述描述，开槽工具200的三个球220被压靠在内管162的外表面上，而保持球220的环形块210被旋转以形成三个螺旋槽162a。利用压靠在内管162的表面上的三个球220形成三个螺旋槽162a改进了内管162的平直度。因此，即使当内管162的外径与外管161的内径之间的差值很小，内管162也能够被平滑地插入外管161中。当外管161和内管162之间的间隙更窄时，用于在弯曲部163b中固定外管161和内管162的固定力更高，而双壁管160的抗振性更高。

当弯曲部163b中的外管161的气密性很重要时，弯曲部163b中的外管161的最小外径优选为外管161的初始外径L0的0.85倍或更大。当外管161被弯曲以形成弯曲部163b以便外管161的最小外径为外管161的初始外径的85％或更低时，弯曲部163b中的外管161具有椭圆断面。当外管161被弯曲并具有椭圆断面时，当高压制冷剂流经外管161和内管162之间的通路160a时，其中外管161被弯曲的弯曲角度趋向于减小。因此，导致铝管疲劳破裂的不小于600μs的力作用于弯曲的外管161的外侧上，而裂纹会在外管161的外侧中发展。因此，当弯曲部163b中的外管161的最小外径为外管161的初始外径L0的0.85倍或以上时，外管161具有充分的气密性。

(第二实施例)

以下将参照图13A和13B描述根据本发明的第二种实施例中的双壁管160。第二实施例中的双壁管160包括保持部件168。保持部件168以预定的位置关系固定地保持液体管165和吸入管166的端部。

如图13A所示，保持部件168与液体管165和吸入管166类似，由铝制成。保持部件168通过钎焊或铆接被紧固到液体管165和吸入管166。

由保持部件168固定地保持的液体管164和吸入管166的端部不能彼此相对移动。因此，液体管164和吸入管166能够分别容易地连接到膨胀阀131和蒸发器141。

如图13B所示，可以使用由树脂制成的保持部件168A。保持部件168A能够固定地放置在液体管165和吸入管166上以保持液体管165和吸入管166。由树脂制成的保持部件168A能够以低成本地形成。在第二实施例中，其它部件能够同上述第一实施例类似地制造。

(第三实施例)

图14显示了根据本发明的第三实施例中的双壁管160。第三实施例中的双壁管160能够被用于设置有用于车辆的乘客车厢的后部区域的蒸发器的双空调系统的制冷剂循环装置100A。

该制冷剂循环装置100A包括：包括第一膨胀阀131和第一蒸发器141(第一低压热交换器)的第一回路；和包括第二膨胀阀132和第二蒸发器142(第二低压热交换器)的第二回路。通过使用制冷剂流经而旁路第一蒸发器141和第一膨胀阀131的旁路通路153，第一回路和第二回路被并联地连接。旁路通路153在分支点A和结合点B处被连接到第一回路，以便形成第二回路。冷凝器120包括冷凝单元121、气-液分离器122和过冷单元123。

该双壁管160具有：在冷凝器120和旁路通路153的分支点A之间延伸的外管161；和在旁路通路153的结合点B与压缩机110之间延伸的内管162。

在双壁管160中经热交换过冷的高压制冷剂流经第一蒸发器141和第二蒸发器142。因此，能够取得在蒸发器141和142中的制冷功能。

如图15所示，另一双壁管160A可以与双壁管160结合使用。双壁管160A的外管161在旁路通路153的分支点A和第二膨胀阀132之间延伸，并且双壁管160A的内管162在旁路通路153的结合点B和第二蒸发器142之间延伸。

经双壁管160A中热交换被过度冷却的高压制冷剂流经第二蒸发器142。这样，可以提高第二蒸发器142的制冷性能。在第三实施例中，双壁管160，160A的结构能够同上述第一实施例类似地形成。

(其它实施例)

虽然参照附图、结合一些优选实施例对本发明进行了描述，应该注意：对于本领域所属技术人员而言，多种修改和变化将是很明显的。

例如，内管162可设置有任意适合数量(例如，一个或多个)的旋转槽，而不是三个螺旋槽162a。此外，内管162可设置有纵向直槽，而不是螺旋槽。

液体管164和165可以为直管，只要液体管164和165能够适合地连接到相关设备。

可以使用由诸如钢或铜的铝以外的材料制成的管，代替由铝制成的管161和162。

虽然对用到汽车空调系统100的制冷剂循环装置100A的本发明的双壁管160进行了描述，但是本发明在其实际应用中并不局限于此。该双壁管160可适用于家用空调。当双壁管160用于家用空调时，围绕外管161的空气的温度低于发动机室1中的空气温度。因此，当高压制冷剂和低压制冷剂之间的热传导条件允许时，低压制冷剂能够被设置以经过通路160a，而高压制冷剂能够被设置以通过内管162的内部通路。

流经双壁管160的制冷剂不局限于制冷剂循环装置100A中使用制冷剂，而可以使用物理属性与制冷剂循环装置100A中使用的制冷剂的物理属性不同的制冷剂。例如，可以结合使用沿不同方向流动的制冷剂、分别具有不同温度的制冷剂或分别具有不同压力的制冷剂。此外，除制冷剂循环装置100A的制冷剂的不同流体可以用于双壁管。

虽然参照其优选实施例对本发明进行了描述，应该理解：本发明并不局限于优选实施例和构造。本发明旨在覆盖各种修改和等同设置。此外，虽然优选实施例的各种部分以多种优选的组合和结构显示，但包括更多、更少或仅单个部分的其它组合和结构也在本发明的精神和范围内。

Claims (32)

1.一种用于制冷循环装置的双壁管，所述制冷循环装置包括：压缩机(110)；高压热交换器(120)减压单元(131)；和低压热交换器(141)，

所述双壁管包括：

外管(161)；以及

设置在外管内部的内管(162)，内管在其上具有确定沿内管的纵向方向延伸并围绕内管(162)缠绕的螺旋槽部(162a)的脊部(162b)，其中：

所述螺旋槽部(162a)包括多个螺旋槽(162a)，每个螺旋槽具有螺旋形状并沿所述纵向方向延伸；

所述内管(162)的螺旋槽部(162a)具有由内管(162)的脊部的外表面确定的假想圆柱的外径的5％到15％的范围内的槽深度；

外管和内管被弯曲以具有平直延伸的直部(163a)和从直部弯曲的多个弯曲部(163b)，并且所述直部(163a)在所述多个所述弯曲部(163b)之间延伸；

在所述直部，内管(162)的所述外径(L(R))与外管(161)的内径(L)的比值在0.7到0.95的范围内；

在所述直部(163a)，所述外表面与所述外管(161)的内表面分离或部分接触；

在弯曲部，内管的脊部接触外管的内表面以由外管径向挤压和保持；以及

高压制冷剂在内管(162)和外管(161)之间流动，并且低压制冷剂在内管(162)中流动。

2.根据权利要求1所述的双壁管，其中：螺旋槽的数目为3。

3.根据权利要求1所述的双壁管，其中：螺旋槽部具有300mm到800mm的范围内的纵向长度。

4.根据权利要求1所述的双壁管，其中：外管具有内管的外径的1.1到1.3倍的范围内的外径。

5.根据权利要求4所述的双壁管，其中：外管在弯曲部中具有等于或大于直部中的外管的外径的0.85倍的最小外径。

6.根据权利要求1所述的双壁管，还包括：从外管的纵向端部分支的分支管(164，165)。

7.根据权利要求6所述的双壁管，还包括：被连接到内管的纵向端部的连接管(166，167)。

8.根据权利要求7所述的双壁管，还包括：以预定位置关系保持和固定分支管和连接管的保持部件(168)。

9.根据权利要求8所述的双壁管，其中：保持部件被钎焊到分支管和连接管。

10.根据权利要求8所述的双壁管，其中：保持部件被配合到分支管和连接管。

11.根据权利要求6所述的双壁管，其中：分支管被设置以具有用于调节分支管的末端位置的可变形部分。

12.根据权利要求11所述的双壁管，其中：可变形部分为设置在分支管中的弯曲部(164a，165a)。

15.根据权利要求1所述的双壁管，其中：所述弯曲部形成在两个所述直部之间，并且被设置在内管插入外管的双管结构中的700mm的长度中。

16.根据权利要求1所述的双壁管，其中：外管和内管由铝制成。

17.一种制造用于制冷循环装置的双壁管的方法，所述制冷循环装置包括：压缩机(110)；高压热交换器(120)；减压单元(131)；和低压热交换器(141)，所述双壁管包括外管(161)和内管(162)，

所述方法包括如下步骤：

在内管的外壁上形成沿纵向方向延伸的螺旋槽部(162a)，以便在其上形成确定螺旋槽部(162a)的脊部(162b)，其中所述螺旋槽部(162a)包括多个螺旋槽并具有由内管(162)的脊部的外表面确定的假想圆柱的外径的5％到15％的范围内的槽深度；

在形成螺旋槽部后，将内管(162)插入外管(161)中，其中在所述直部，所述外径与外管(161)的内径的比值在0.7到0.95的范围内；和

在插入步骤后，以在弯曲部中，脊部接触外管的内表面且外管径向挤压内管以在其中保持和固定内管的方式，弯曲内管和外管的一部分形成弯曲部(163b)，其中高压制冷剂在内管(162)和外管(161)之间流动，并且低压制冷剂在内管(162)中流动。

18.根据权利要求17所述的方法，其中：

在螺旋槽部的形成步骤中，通过在内管的外壁内部径向变形，形成沿纵向方向螺旋延伸的螺旋槽部的螺旋槽。

19.根据权利要求17所述的方法，其中：

在螺旋槽部的形成步骤中，螺旋槽部被形成以具有在300mm到800mm范围内的纵向长度。

20.根据权利要求17所述的方法，其中：内管以外管的外径在内管的外径的1.1到1.3倍的范围内的方式形成。

21.根据权利要求20所述的方法，其中：弯曲步骤以在弯曲部中的外管的最小外径等于或大于直部中的外管的外径的0.85倍的方式执行。

22.根据权利要求17所述的方法，还包括：

形成从外管的端部分支的分支管。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括：

将连接管连接到内管的端部。

24.根据权利要求23所述的方法，还包括：

形成用于以预定位置关系固定地保持分支管和连接管的保持部件(168)。

25.根据权利要求24所述的方法，其中：保持部件利用钎焊或紧固被固定到分支管和连接管。

26.根据权利要求24所述的方法，其中：保持部件被固定地设置在分支管和连接管上。

27.根据权利要求22所述的方法，还包括：

调节分支管的端部位置。

28.根据权利要求27所述的方法，其中：在分支管的端部被调节前，弯曲部形成在分支管中。

29.根据权利要求17-28中任意一项所述的方法，其中所述弯曲部形成在两个直部之间，并且被设置在内管(162)插入外管(161)的双管结构中的700mm的长度中。

30.根据权利要求17-28中任意一项所述的方法，其中外管和内管由铝制成。

31.一种制冷剂循环装置，包括：

用于压缩制冷剂的压缩机(110)；

冷却从压缩机排出的制冷剂的高压热交换器(120)；

对来自高压热交换器的制冷剂进行减压的减压单元(131)；

其中来自减压单元的制冷剂被蒸发的低压热交换器(141)；和

顺序连接压缩机、高压热交换器、减压单元和低压热交换器以形成制冷回路的管(150)；

其中管包括根据权利要求1-15中任意一项所述的双壁管(160)，

在双壁管的内管和外管之间的通路(160a)是管的通路中间、用于从高压热交换器向减压单元运送高压制冷剂的高压通路或用于从低压热交换器向压缩机运送低压制冷剂的低压通路的一部分，和

双壁管的内管的内部通路是高压通路或低压通路的一部分。

32.根据权利要求31所述的制冷剂循环装置，其中：减压单元和低压热交换器分别是形成第一回路的第一减压器(131)和第一低压热交换器(141)，制冷剂循环装置还包括：

第二回路，第二回路包括对来自高压热交换器的制冷剂减压的第二减压器(132)和其中来自第二减压器的制冷剂被减压的第二低压热交换器(142)，其中：

第二减压器和第二低压热交换器被设置在旁路通路(153)中，通过旁路通路(153)来自高压热交换器的制冷剂流动而旁路第一减压器和第一低压热交换器；

外管和内管之间的通路用作高压热交换器与从第一回路分支的旁路通路的分支点之间的通路；和

内管的内部通路用作联结到第一循环的旁路通路的连接点与压缩机之间的通路。

33.根据权利要求31所述的制冷剂循环装置，其中：双壁管被安装到车辆上。

34.根据权利要求33所述的制冷剂循环装置，其中：双壁管被设置在车辆的发动机室中。

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