CN102121800B - 换热器 - Google Patents

Abstract

提供了一种换热器，该换热器可包括：第一管，第一流体被引入到所述第一管并在其中流动；以及第二管，布置在第一管中，第二流体被引入到所述第二管并在其中流动。第一管与第二管彼此接触来防止第二管振动。

Description

换热器

技术领域

此处公开了一种换热器。

背景技术

换热器是公知的。但是，这些公知的换热器有诸多缺点。

通常，换热器是这样一种装置，其通过从高温流体向低温流体传递热能来减小高温流体的温度且增加低温流体的温度。这种换热器例如可用于加热器、冷却器、蒸发器或冷凝器中。

例如，在加热器中，用于将热量传递给目标流体的传热介质称为热媒，用于从目标流体取出热量的传热介质称为制冷剂。用作热媒或制冷剂的流体可以是例如气体或液体。

双管换热器是换热器的一个实例，该双管换热器包括内管和包围内管的外管，其中，第一流体经过内管，而第二流体经过外管。利用充当传热壁的内管的侧壁在第一流体与第二流体之间进行换热。典型的双管换热器可以是直管式双管换热器或螺旋式双管换热器。

直管式双管换热器的问题是会出现如下振动现象，即，在换热器沿纵向很长的情况下，当流体循环通过管时，内管会发生振动进而可能接触外管的振动现象。此外，因为上述振动现象，所以会有如下问题，即管持续磨损、产生噪声，并且焊接部可能会遭受金属疲劳损害。此外，因为这种振动现象，所以在设计换热器时长度会受到限制。

图1是换热器的正视图。参照图1，换热器1是双管换热器，在该双管换热器中，可以同心轴的方式排列直径彼此不同的第一管10和第二管20。由第二管20形成的第二流体路径和由第二管20的外壁与第一管10的内壁形成的第一流体路径可彼此独立。换热器可以分别接收引入到在第一管10中形成的第一流体进口11和在第二管20中形成的第二流体进口21的不同温度的流体，以进行由于这两种流体之间的温差而引起的换热。

在这种换热器沿纵向足够长的情况下，当流体循环通过管时，第二管20可能会振动，进而接触第一管10，从而在焊接部出现持续磨损、噪声和金属疲劳损害。

发明内容

为了防止出现上述问题，本发明提供了一种具有防振结构的换热器。本发明的换热器，包括：第一管，第一流体被引入到所述第一管并在其中流动；以及第二管，被布置在所述第一管中，第二流体被引入到所述第二管并在其中流动，其中，所述第一管与所述第二管彼此接触，从而防止所述第二管振动。

本发明的换热器能够防止内管发生振动进而接触外管的振动现象，消除管道的磨损和噪声的产生，以及消除焊接部所遭受的金属疲劳损害，从而使得在设计换热器时长度不受到限制。

附图说明

将参照如下附图详细描述实施例，在附图中，相同的附图标记指的是相同的元件，其中：

图1是换热器的正视图；

图2是根据一实施例的换热器的正视图；

图3是根据另一实施例的换热器的正视图；

图4是根据又一实施例的换热器的正视图；

图5是沿着图4的V-V线截取的侧剖视图；

图6是根据再一实施例的换热器的正视图；以及

图7是沿着图6的VII-VII线截取的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述实施例。在本公开中，为了清楚及方便，可能夸大了附图中所示的组件的尺寸与形状。此外，可以根据操作者的目的或习惯来改变根据实施例的构造和操作而具体定义的术语。应当基于公开的整体内容来进行对这些项目的定义。

图2是根据一个实施例的换热器的正视图。图3是根据另一实施例的换热器的正视图。

参照图2和图3，根据实施例的换热器2A、2B可包括第一管100A、100B和第二管200A、200B。可以将第一流体引入第一管100A、100B并使其在第一管100A、100B中循环，而将第二流体引入第二管200A、200B并使其在第二管200A、200B中循环，可以以双管式换热器的形式将第二管200A、200B排列在第一管100A、100B中。

通过在第一管100A、100B的一端形成的第一流体进口110可以将第一流体引入第一管100A、100B，通过在第一管100A、100B的另一端形成的第一流体出口120可以将第一流体排出。通过在第二管200A、200B的一端形成的第二流体进口210可以将第二流体引入第二管200A、200B，通过在第二管200A、200B的另一端形成的第二流体出口220可以将第二流体排出。

在第一管100A、100B和第二管200A、200B中循环的第一流体和第二流体的温度彼此不同，从而可以利用这两种流体之间的温差进行换热。即，可以将这两种流体中温度较高的一种流体冷却而将这两种流体中温度较低的一种流体加热。

同时，如图2所示，换热器2A的第一管100A可为圆筒形直管，而第二管200A可利用其中重复地形成凸起部230和凹入部240的波浪形来形成。第二管200A的凸起部230可以接触第一管100A的内表面，进而固定到第一管100A的内表面。即，通过使第二管200不是直式管而是波浪式管并且使第二管200A的外表面接触第一管100A的内表面，从而可以防止在流体循环时出现振动。

因此，在根据该实施例的换热器中，通过将第二管200A形成为其中重复地形成凸起部230和凹入部240的结构、然后使凸起部230接触第一管100A的内表面，从而可以防止在流体循环时出现振动。

可替代地，如图3所示，第一管100B可形成为其中可以重复地形成凸起部130和凹入部140的波浪形，而第二管200B形成为直形。即，第一管100B的凹入部140可以接触第二管200B的外表面，从而可以防止在流体循环时出现振动。第一管100B可形成为波浪形，而第二管200B可以形成为直线形以接触第一管100B的内表面并且固定到第一管100B的内表面。

图4是根据又一实施例的换热器的正视图，而图5是沿着图4的V-V线截取的、图4的换热器的侧剖视图。

参照图4和图5，根据该实施例的换热器2C可以包括：第一管100C，可以将第一流体引入该第一管100C并且使其流动；第二管200C，插入到第一管100C中以与其形成同心圆，可以将第二流体引入该第二管200C并且使其流动；以及一个或多个防振构件300，安装在第一管100C和第二管200C之间，以防止使流体循环时出现振动。在该实施例中，第一管100C和第二管200C均形成为具有圆筒形的直管。

防振构件300可以形成为半球形且可以固定到第一管100C的内表面，以使其凸起表面可以接触第二管200C的外表面。可以沿着第一管100C的纵向以预定间隔沿圆周方向在第一管100C的内表面上设置多个防振构件300。

例如，可以以沿第一管100的圆周方向以使3个防振构件300之间具有间隔的方式来排列这3个防振构件300，以使3个凸起部310可以接触第二管200C的外表面。例如，由这三个凸起部310的两个凸起部310形成的圆心角θ的范围可以从约100°到约140°。

此外，沿第一管100C的纵向间隔布置的防振构件300之间的距离L为所述第二管200C的外径的约20倍到约40倍。

图6是根据再一实施例的换热器的正视图，而图7是沿着VII-VII线截取的、图6的换热器的侧剖视图。

参照图6和图7，除了防振构件400可以被形成为销钉(pin)形之外，根据该实施例的换热器2D在构造方面可以与之前的实施例相似。

根据该实施例的换热器2D的防振构件400以预定间隔固定到第一管100D且穿过第一管100D，进而防振构件400的末端可接触第二管200D的外表面以支撑第二管200D。

防振构件400可穿过第一管100D，并且例如利用诸如焊接方法固定到第一管100D，并且其末端可接触第二管200D的外表面。

可以沿第一管100D的纵向以预定间隔设置多个防振构件400，且沿第一管100D的圆周方向在第一管100D的内表面上布置多个防振构件400。

而且，防振构件400可以是沿第一管100D的圆周方向间隔排列的销钉，从而使得形成为锥形的销钉的末端可接触第二管200D的外表面。

在防振构件400的三个销钉中的两个销钉之间形成的圆心角θ1的范围可以从约100°到约140°。此外，沿着第一管100D的纵向间隔布置的防振构件400之间的距离M为所述第二管200D的外径约的20倍到约40倍。

此处公开的实施例提供一种换热器，通过在直管式双管换热器中包括防振结构，能够防止使内管中的流体循环时出现在内管中的振动现象。

此处公开的实施例提供一种换热器，该换热器可包括第一管和在第一管中布置的第二管，其中，第一流体经过第一管，第二流体经过第二管，第一管和第二管可彼此接触，从而可防止第二管振动。

进而，第一管可形成为圆筒形，而第二管可形成为波浪形，以使第二管的凸起部接触第一管的内表面。可替换地，第一管可形成为波浪形，而第二管可形成为圆筒形，以使第一管的凹入部接触第二管的外表面。

而且，第一管和第二管可形成为圆筒形，并且在第一管和第二管之间可包含防振构件，以便于防止第二管振动。防振构件可形成为半球形并且固定到第一管的内表面。防振构件的凸起部可接触第二管的外表面。

多个防振构件可以沿着第一管的纵向跨间隔排列，并且放射状地环绕布置在所述第一管的内表面上。例如，可以跨间隔环绕排列三个防振构件，并且由三个防振构件中的两个形成的圆心角的范围可以从约100°到约140°。

此外，沿第一管的纵向排列的防振构件之间的距离为所述第二管的外径的约20倍到约40倍。

防振构件可形成为销钉形，以使所述构件可穿过第一管固定并且可以使所述构件的末端接触所述第二管的表面。

在本说明书中对于“一个实施例”、“一实施例”、“实例性实施例”等的任意引用，表示结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中各个位置中的这种短语的出现不必都涉及相同的实施例。此外，当结合任意实施例描述特定特征、结构或特性时，可认为在本领域普通技术人员所属范围内，可结合其它实施例实现这种特征、结构或特性。

尽管对实施例的描述中结合了其中多个示例性实施例，但可以理解的是本领域技术人员完全可以推导出许多其它变化和实施例，并落入本公开内容的原理的精神和范围之内。特别是，可以在该公开、附图和所附权利要求的范围内对组件部分和/或附件组合设置中的排列进行多种变化和改进。除组件部分和/或排列的变化和改进之外，其它可选择的应用对于本领域技术人员而言也是显而易见的。

Claims (8)

1.一种换热器，包括：

第一管，第一流体被引入到所述第一管并在其中流动；以及

第二管，被布置在所述第一管中，第二流体被引入到所述第二管并在其中流动，其中，所述第一管与所述第二管彼此接触，从而防止所述第二管振动，

其特征在于，其中，所述第一管与所述第二管都形成为圆筒形的直管，并且在所述第一管与所述第二管之间设置多个防振构件来防止所述第二管振动，

其中，所述多个防振构件中的每一个被形成为半球形且被固定到所述第一管的内表面，所述多个防振构件中的每一个的凸起部接触所述第二管的外表面，以及

其中，所述多个防振构件在所述第一管的纵向上被安排成沿所述第一管的纵向排列的相邻防振构件之间的距离为所述第二管的外径的20倍到40倍，同时，所述多个防振构件在所述第一管的周向上被安排成环绕所述第一管的周向排列三个防振构件，在所述三个防振构件的任意两个之间形成的圆心角的范围为从100°到140°。

2.根据权利要求1所述的换热器，其中，所述多个防振构件沿着所述第一管的纵向排列，且放射状地环绕布置在所述第一管的内表面上。

3.一种换热器，包括：

第一管，第一流体被引入到所述第一管并在其中流动；以及

第二管，被布置在所述第一管中，第二流体被引入到所述第二管并在其中流动，其中，所述第一管与所述第二管彼此接触，从而防止所述第二管振动，

其特征在于，其中，所述第一管与所述第二管都形成为圆筒形的直管，并且在所述第一管与所述第二管之间设置多个防振构件来防止所述第二管振动，

其中，所述多个防振构件中的每一个形成为销钉形，从而穿过所述第一管并固定所述多个防振构件，使得所述多个防振构件中的每一个的一端接触所述第二管的外表面，以及

其中，所述多个防振构件在所述第一管的纵向上被安排成沿所述第一管的纵向排列的相邻防振构件之间的距离为所述第二管的外径的20倍到40倍，同时，所述多个防振构件在所述第一管的周向上被安排成环绕所述第一管的周向排列三个防振构件，并且在所述三个防振构件的任意两个之间形成的圆心角的范围为从100°到140°。

4.根据权利要求3所述的换热器，其中，沿着所述第一管的纵向排列所述多个防振构件，并且以预定间隔在所述第一管的内表面上环绕排列所述多个防振构件。

5.一种加热器，包括根据权利要求1或3所述的换热器。

6.一种冷却器，包括根据权利要求1或3所述的换热器。

7.一种蒸发器，包括根据权利要求1或3所述的换热器。

8.一种冷凝器，包括根据权利要求1或3所述的换热器。

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