CN102460054B - 换热器 - Google Patents

Abstract

一种换热器，包括外导管和沿外导管的纵轴布置并安置在外导管内的内导管，上述外导管与内导管被布置成在外导管的内表面和内导管的外表面之间形成流体通道，所述流体通道在与外导管纵轴基本垂直的平面内具有细长形的横截面形状，该横截面形状在外导管周向上显著大于在外导管径向上。

Description

换热器

技术领域

本发明总体涉及换热器的技术领域，特别但并非唯一地涉及内部换热器，更特别是涉及用于机动车空调系统的换热器。

背景技术

例如机动车的空调系统经常装配有所谓的内部换热器。这种换热器通过预热被供给空调系统压缩机的吸入侧的制冷剂并且同时冷却被输送给膨胀装置的制冷剂(液体侧)显著提高系统工作效率。DE102006017816B4公开了一种内部换热器的示例。这份文件公开一种单件挤压式铝换热器部件。在这样一个挤压型材中，形成多个通道来传输液体侧制冷剂和吸入侧制冷剂。虽然这种挤压的换热器部件在上述吸入侧和液体侧之间提供了高水平的热交换，但它们具有一定的缺陷：它们在使用之前需要进行加工和/或清理；为了连接吸入管线至和上述截面型材，必须使用焊接或者钎焊；并且，上述换热器的几何形状由挤压模具固定下来，意味着必须为需要不同的挤压型材的新应用场合开发出新的工具。

为了在吸入侧和液体侧之间获得预期的传热性能，换热器必须有一个给定的换热面积。有时，空间是宝贵的，例如在汽车应用中。在这样的情况下，需要使用具有减小的外尺寸的换热器。这常常意味着需要将换热器成型为或者弯曲成U形管或其它形状，从而它能安装在给定的空间内。这又需要以能充分弯曲的方式来设计上述换热器管，从而它可以变形而又不会使其流体输送通道塌瘪。而且，这也许还意味着上述换热器的外径受限制或者约束。

因此，鉴于这些设计要求，人们希望提供一种能够克服至少其中一些上述问题的换热器。

发明内容

本发明提供换热器和换热器的制造方法。

根据本发明的一个技术方案，提供一种换热器，包括外导管和沿所述外导管的纵轴布置在所述外导管内的内导管，所述外导管和所述内导管布置成在所述外导管的内表面和所述内导管的外表面之间形成流体通道，所述流体通道在与所述外导管的纵轴基本上垂直的平面中具有细长的横截面形状，所述横截面形状在所述外导管的周向上的延伸距离大于在所述外导管的径向上的延伸距离，所述内导管具有沿其轴向长度分布的多个区域，所述内导管在所述多个区域被局部变形，每个区域包括(i)在基本上垂直于其轴向长度的平面中位于第一角位置处的内导管外尺寸缩减区，和(ii)在基本上垂直于其轴向长度的平面中位于第二角位置处的相应的内导管外尺寸扩增区，所述外尺寸缩减区对应于所述流体通道，所述外尺寸扩增区对应于所述内导管和所述外导管之间的接触点，所述流体通道沿着所述外导管的纵轴线呈螺旋形布置，其中，所述变形沿内导管的纵轴线是连续的，且限定所述流体通道的所述内导管的外表面部分相对于所述流体通道的内表面呈现基本为凸形的表面。

优选地，所述内导管如此变形，所述内导管在基本上垂直于所述外导管的纵轴的平面中具有基本上为卵形、三角形或四边形的横截面形状，从而提供分别通过所述内导管和所述外导管之间的两个、三个或四个接触点分出的相应的两个、三个或者四个所述流体通道。

优选地，所述流体通道的横截面形状基本上为月牙形。

优选地，所述内导管沿所述外导管的长度具有与同等的未变形导管相比基本相等的或者只是略微缩小的横截面面积，从而所述内导管的单位长度所产生的压降与同等的未变形导管的压降相比是基本上相等的，或者没有明显的增加。

根据本发明的另一个方面，提供一种换热器的制造方法，该换热器包括外导管和沿所述外导管的纵轴位于所述外导管内的内导管，所述方法包括：在沿所述内导管的轴向长度分布的多个位置处使所述内导管局部变形，从而在每个所述位置，所述内导管的外尺寸被缩减；将所述变形的内导管与所述外导管组装在一起，从而所述内导管与所述外导管基本上形成至少两条线接触，以及在所述内导管的外表面和所述外导管的内表面之间形成至少两个独立的流体通道；对所述内导管实施变形加工，从而在每个所述位置上，在基本上垂直于其轴向长度的平面中位于第一角位置处的内导管外尺寸缩减，在基本上垂直于其轴向长度的平面中位于第二角位置处的内导管外尺寸扩增，并且当所述内导管在沿其轴向长度的所述多个位置变形时，相对于所述变形加工逐步地旋转所述内导管，从而在组装好的换热器内的流体通道沿着所述外导管的纵轴线沿螺旋路径延伸，且限定所述流体通道的所述内导管的外表面部分相对于所述流体通道的内表面呈现基本为凸形的表面。

优选地，在每个所述多个位置上的变形加工是非连续的加工。

优选地，在每个所述多个位置上的变形加工是连续的变形加工。

优选地，导管基材是横截面基本上为圆形的管。

优选地，所述变形加工使用一个或多个异型变形件来形成具有卵形、三角形或者四边形横截面轮廓的内导管。

优选地，所述螺旋形内导管如此制造：沿着管纵轴的给定方向以固定的角度固定具有给定的横截面形状；成形加工为夹钳加工或者锤击加工该固定的管以形成该管的局部变形；沿其纵轴的给定方向旋转所述管至另一个固定的角度；在新的固定角度下在沿着所述纵轴的一个新位置变形加工所述管；并且重复这一步骤直到形成需要的螺旋形或者螺线形。

优选地，所述变形通过使用弯曲半径为零的压弯机被自动化。

附图说明

本发明上述的和其它的方面、特征和优点可以从以下示意性实施例的详细描述中得到，这些实施例将结合附图来理解，其中：

图1是包含内部换热器的机动车空调系统的示意图；

图2是示出了图1所示的呈U形构造的内部换热器的示意图；

图3a是示出了已组装但尚未弯曲成U形构造的、根据本发明第一实施例的内部换热器的透视图；

图3b是示出了根据第一实施例的内部换热器的外表的视图；

图3c是示出了根据第一实施例的内部换热器的内管的一段变形部分的外表的视图；

图3d是示出了根据第一实施例的内部换热器的内管的一段变形部分的外表的视图，更清楚地示出了其螺旋结构；

图4是根据第一实施例的内部换热器的部分内管的示意图，示出了一种在部分内管上产生螺旋结构的示例方法；

图5a至图5c示出了根据第一实施例的内部换热器的横截面视图，示出了内部换热器内管的几种替代剖面形状示例；

图6是第一实施例的内部换热器的制冷剂流动的示意图；

图7示出了图4的局部示图，示出了内管参数如何变化以实现第一实施例的内部换热器的不同性能特点；

图8a示出了已组装但尚未弯曲成最终的U形构造的、根据第二实施例的内部换热器的透视图；

图8b示出了根据第二实施例的内部换热器的横截面视图；

图9示出了根据第二实施例的内部换热器的外管的一种替代设计，其带有沿螺旋线路径的制冷剂流动通道。

具体实施方式

现参考附图，其详细示出了本本发明的若干实施例。附图不一定按照比例绘制，并且为了更清楚地表示和解释本发明，某些特征可能会被夸大。此外，本文所述的实施例不是想要穷举或者以其它方式将本发明限制或局限至如图所示的和如以下的详细说明所公开的特定构造。

参见图1，其示意示出适用于机动车的空调系统1。空调系统1包括压缩机2，压缩机例如可以由车辆发动机或独立电机或类似装置来驱动。压缩机2具有入口4，该入口与低压管线21连接，压缩机2在低压下通过该入口吸入制冷剂或者冷媒。压缩机2还有出口3，压缩制冷剂通过出口被输出到高压管线5。高压管线5导通至冷却装置6，经过压缩且因此被加热的制冷剂在此处受冷凝结。因此，冷却装置6也被称为冷凝器。在这个示例中，制冷剂使用的是在低压下工作的R-134a。

在冷却装置的出口7，制冷剂被排放入导通至内部换热器11的高压入口9的另一高压管线8。内部换热器11具有高压出口12，高压出口又通过高压管线14与膨胀阀15连接。膨胀阀15释放制冷剂进入蒸发器16中。制冷剂在蒸发器16中蒸发，结果，从环境中吸收热能；在这个例子中，冷却进入机动车内的空气。然后，所产生的制冷剂蒸汽从蒸发器16经过低压管线17被送入内部换热器11的低压入口18。这些制冷剂蒸汽以与通过高压入口9送入的致冷剂相反的流动方向流经内部换热器11。在此情况下，制冷剂蒸汽冷却压缩制冷剂，自身也因此被加热。制冷剂蒸汽在被加热之后从内部换热器11的低压出口19被排出。它再经过低压管线21被导入压缩机2的入口4。

内部换热器11容许流入压缩机2的制冷剂温度升高，从而提高压缩机出口3处的制冷剂温度。因此，冷却装置6释放更多热能。同时，内部换热器11降低被送入蒸发器16的制冷剂温度，从而提升蒸发器16与周围空气之间的换热性能。通过此方式，内部换热器11可被用来提高空调系统效率。

图2示出了内部换热器11的另一示意图。在本例子中，它以U形弯管22形式被示出。人们会理解，换热器的具体形状将取决于其应用。然而在某些而非全部的应用中需要弯曲的换热器11。在需要弯曲时，同轴管应该能被充分弯曲而不会导致流体通道或管道塌瘪或破裂。弯管22具有两条腿23、24，它们的上端部被弯曲而彼此分开。

高压入口9和高压出口12在位置26a处与系统1的其余部分流体连通。内部换热器11的低压入口18和低压入口19在位置26b处与系统1的其余部分流体连通。如图所示，位置26a和26b位于或者很靠近弯管22的上端部的末端。

现参考图3a至图3d，将更详细地描述内部换热器11的结构。图3a示出了已组装但尚未弯曲成最终U形构造的、第一实施例的内部换热器11的透视图。如图所示，内部换热器11包括外管30和内管32，内管的端部32a和32b在本图是可见的。外管30和内管32都被设计成制冷剂导管。内管32位于外管30内并沿其全长延伸。外管的内径和外径分别是18mm和20mm。在图中看得见的、伸出外管的内管32部分的内径和外径分别是12mm和15mm。人们应当能够理解，外管30尺寸和内管32尺寸根据特定应用来选择，因此会随着应用场合的变化而改变。用于机动车辆或轿车车的外管30的内径范围可以为9-19mm，用于公共汽车的可以为20-39mm，用于列车的可以为23-50mm。在以R-134a作为制冷剂的一个例子中，外管的外径为24mm，内径为20mm。用于制造内管的原材料或者基材管具有18mm的外径和15mm的内径。

在该图中也示出内部换热器11的高压入口9和高压出口12。它们各自通过常规的工艺如焊接或钎焊与外管30上合适的孔洞连接。图中以34标出焊点。通过这种方式，通过外管30在高压入口9与高压出口12之间形成流体连通。上述连接孔洞可以是机加工的或用其它任何常规工艺制造。通过这种方式，外管30可以用作连接套筒，这允许系统成本降低。外管30的末端点36与内管32连接是为了保证连接处被有效密封以防止制冷剂泄漏。同样可以使用常规工艺例如O形环、压接或者焊接或者钎焊。图3b示出了与图3a所示的内部换热器11相似的一个例子的视图。

在该图中，内管32具有圆形的端部32a和32b。它们分别形成内部换热器11的低压入口18和低压出口19。在本例子中，端部32a和32b是未改动的基材管。因此端部32a和32b可被构造成提供低压管21和17(如图1所示)的功能所要求的长度。这从而意味着不再需要吸入侧连接管；因此避免高成本的连接工艺如焊接并消除在这些连接点泄漏致冷剂的风险。

在内管32的端部32a和32b之间的中间部分32c被变形加工成沿其纵轴的螺旋形状。图3c示出根据第一实施例的内部换热器11的内管的一段变形部分32c的外表的视图。中间部分32c的变形加工可以使用任何适合的变形方法来实现。在本例子中，它的变形是通过反复夹紧工艺来完成的。然而，也可以使用其它变形工艺或设备，例如压制或锤击。在本例子中，夹紧工艺是通过使用定型的相对夹钳面以获得想要的部分38b的外轮廓来实现的。夹紧工艺的动作在变形部分32c外表面留下的痕迹38a会在图3c看见。此外，从图3c可知变形部分32c具有螺旋轮廓。可以从图3d所示的部分32c的一段的示意视图更清楚地看到螺旋轮廓。

参考图4，现在将描述根据本例子的中间部分32c的椭圆形螺旋的制造方法。图4是示出一部分内管32的示意图，包括绕着其纵轴42设置的中间部分32c。如图所示，内管32的左侧端部32a是未变形的并具有圆形横截面。与内管32的左侧端部32a相邻的部分44a被变形成预定尺寸的近椭圆形。这些尺寸可以通过变形工艺的参数来控制；例如夹紧操作的线性进给量和夹钳面的形状、尺寸和材料特性。

在该图中，椭圆部分44a的长轴46a如图所示为竖直取向。当夹钳从内管32部分44a上移开时，内管32沿其纵轴42前进一段预定距离以使管部分44b与夹钳面相邻，并且使内管32绕其纵轴在给定方向上旋转一个固定角度，在本例中是45度。然后再重复此夹紧操作。此作业沿内管32中间部分的期望长度不断重复，如变形部分44b-44f所示。通过这种方法，可以制造出具有大体固定的螺距和近似恒定椭圆的横截面的近螺旋结构。除其螺旋形式外，内管32的中间部分32c是无突起的或基本上无突起的，并且在其径向和轴向上都是相对平滑的。发明人发现，通过使用弯曲半径设为零的压弯机可以大大提高这一制造过程的自动化水平。于是，内管32中间部分32c的螺旋结构制造可以变得相对迅速和低成本。

一旦内管32成形，则通过把内管32插入外管30来与外管30组装。内管32和外管30之间的配合可以是任意合适的配合，例如松配合或者轻微过盈配合。由此，内管32和外管30可以人工组装或者机器组装。然后，可以进行外管30末端与内管32的焊接、钎焊，如果需要还包括压接。这可以在内管32的未变形端部段32a和32b过渡至相邻的变形部分32c的过渡区域内进行。

图5c示出如图3所示的箭头A-A方向上的内部换热器11的横截面视图并且还示出内管32和外管30组装后的内管32和外管30。如图所示，内管32形成一个近似椭圆形，其长轴近似等于外管30的内径，例如18mm。人们将会理解，内管32的横截面轮廓可以变化以满足换热的要求或制造的要求。例如可以使用图5a所示的椭圆形。其它例子可以包括三角形或者四边形，例如可以使用如图5b所示的近似正方形。事实上，也可以想到具有增加的边数的其它横截面轮廓。

在如图5c所示的例子中，内管32在点56a和56b与外管30内表面接触，从而在内管32外表面和外管30内表面之间形成两条基本上的线接触，它们纵贯内管32中间部分32c的螺旋结构的全长。通过这种方式，在内管32外表面和外管30内表面之间形成两条制冷剂流体通道52a和52b。流体通道52a和52b输送液体侧制冷剂。在一些实施例中可允许流体通道52a和52b之间有一定程度的流体连通。上述允许流体连通的程度可因应用场合不同而不同。第三条流体通道50向压缩机的吸入侧输送制冷剂。三条流体通道基本贯穿内管32的中间部分32c的螺旋结构的全长。

第三制冷剂流体通道50的横截面面积与用于成形它的基材圆管的横截面面积相比基本上相等，或者略有减小。上述基材圆管还用于制造吸入侧的其余部分，即空调系统1的低压管线。这意味着流体通道50的单位长度上的压降与用于成形它的基材圆管相比，例如与低压管线21相比，实质上相等或者没有明显的增加。通过避免内部换热器11吸入段的明显的压力损失，相当程度上避免了空调系统1中的效率损失，尤其对于在低压环境中运行的系统。

此外，发明人发现意想不到的是，上述内管32的中间部分32c螺旋结构的形成，与相应没有螺旋结构的管轮廓相比不会导致流体通道50的明显的或者可测量的压降。本实施例的内部换热器11吸入侧的意想不到的无压降会非常有助于促成空调系统1的高效率。

虽然在本实施例的内部换热器11所设计应用的场合中与对应的无螺旋结构轮廓的管相比，在上述流体通道中单位长度的压降不明显是有益的，但是人们会理解，本发明的其它应用场合可能允许较大的压降。该压降例如可以是与对应的无螺旋结构轮廓的管相比增加了例如2％、5％或7％。然而，在一些针对特定应用场合的实施例中，与普通吸入侧管线相比，上述内部换热器11吸入侧的单位长度压降的增加比例可能会高达30％。这一指数在其它实施例中可能是10％或20％。

人们会理解，在一些设计构造会导致这样的压降的已知换热器中，压降可能不易校正。其中一个理由是换热器的低压流体通道的技术特性也许不容易改变来克服这一问题。例如，由于空间或弯曲的约束条件不太可能改变通道横截面面积。除此以外这也因为需要增加操作引起制造成本过多增加而使这种改变不太可能。另外，由于这会对装置的换热特性带来不利影响，所以改变低压流体通道的内部几何结构或流动特性也不太可能。

如图5c所示，可经此在流体通道50和每个流体通道52a和52b之间交换热的面积是很大的，接近等于内管32外表面积的一半。此外，基于制冷剂流体通道52a和52b的横截面形状，流体通道50和每个流体通道52a和52b之间的换热效率得到提高。上述流体通道52a和52b呈近似的月牙形，在内管32的径向上具有较小的高度或者说厚度，并且在内管32的外周上具有较大的接触长度。上述接触长度在流体通道52a的情况下在本图中用线58所示。人们会理解这一接触长度提供了凸形传热面(内管32的外表面)，流体沿着传热面在流体通道52a和52b中流动；因此在流体通道52a和52c的长度范围提供面积大、效率高的换热面。

图6示出了根据本实施例的内部换热器11中的制冷剂流。在制冷剂流体通道50中的制冷剂流以60表示，在制冷剂流体通道52a和52b中的制冷剂流分别以62a和62b标示。如图所示，本示例中制冷剂流体通道52a和52b的制冷剂流按照沿着内部换热器11的螺旋路径流动，并绕着流体通道50中的流体流过了整整三圈。

人们会懂得不同的应用场合需要的换热器特性是不一样的。根据本实施例的前述传热面也可以变化。清楚的是，在空间允许的情况下，内部换热器的外部尺寸是可以变化的，例如长度和直径。当这是不可能或者不希望的情况下，内管32的参数可如图7所示地变化。图7是图4的局部视图，示出若干内管32变形部分44；其中：

“a”＝基本形状宽度，当其横截面面积等于基材或原材管时由基本形状的高度决定；

“b”＝基本形状高度；

“c”＝内管32纵轴上的基本形状深度；

“d”＝两相邻形变区距离；

“e”＝两相邻形变区对称轴之间夹角；

“f”＝基本形状直段部分长度，取决于“a”和“b”并且在形状为椭圆时为零。

改变内管32的几何形状可以调整传热面、流速，从而调整传热性。参数“a”、“b”、“f”决定液体通道52a和52b的横截面，从而决定流速和传热系数。参数“c”和“e”决定换热或者接触长度，从而决定液体侧传热面。一般情况下：(i)提高内部换热器11的效率可以通过减小“c”和“e”的值，即通过增加内管32单位长度上的变形区数目和降低上述螺旋线的斜率，这斜率可以在例如20至45度的范围内；(ii)降低内部换热器效率可以通过增大“c”和“e”的值，即通过减少内管32单位长度上的变形区数目和增大上述螺旋线的斜率，这斜率可以在例如45至90度的范围内。

人们可以想到，如果内部换热器11要形成U形管或其它形状，那么内部换热器11应具有充分的弯曲稳定性。内部换热器11的弯曲稳定性可通过减小参数“f”的值来提高。

现参考图8，将描述用于空调系统1的内部换热器11的第二实施例。第二实施例中的与第一实施例的对应结构和功能相似的结构和功能不再重复表述。曾用于标示第一实施例的结构和功能的相同的附图标记将同样用来标示第二实施例中的结构和功能。

图8a示出了已组装但尚未弯曲成最终U形构造的第二实施例的内部换热器11的透视图。本实施例中，内管32是未变形的基材管构成的平管。这可以是与第一实施例中描述的是同样的基材管。然而外管却是经成形或者变形加工的，以提供具有纵向脊82的预设横截面轮廓，下文将对此详述。外管30可以使用任何方便的方法成形；例如，挤压加工或者经过滚压或者其它变形工艺。在滚压工艺中，可以用圆形截面管材作为原材。可以在管的外表面上形成成角度地间隔开的纵向槽，槽与槽中间形成脊82。内部换热器11的其它方面，包括高压入口9和高压出口12和它们与外管之间的连接可以与参照第一实施例描述的一样。

以下将参照图8b对第二实施例的内部换热器11的造型进行更详细的描述。图8b示出内部换热器11在图8a中的箭头A-A方向上的截面图。如图所示，内管32横截面是圆形。内管32的内部容积形成了对应于第一实施例的流体通道50的流体通道。外管30具有大体上为圆形的横截面轮廓，上面分布有八条脊82a-82h。脊82a-82h与纵轴平行且相对纵轴按规则的角度间隔分布。内管32的外径近似等于成形后的外管30的最小内径；即18mm。图中，内管32与外管30在点80a至80h处接触。在点80a到80h之间，外管30上的脊82a-82h在内管32与外管30之间形成多个空间。这些空间沿着内部换热器11的长度分布并且形成制冷剂流体通道84a-84h，它们对应于根据第一实施例描述的制冷剂流体通道52a和52b。

与第一实施例中的情况一样，第二实施例的流体通道84a-84h也是近似月牙形，具有在径向上的较小高度和与内管32外周的较长的接触长度。上述长度在图中用线86a表示，它在点80a到80b之间沿内管32的外周(在外表面上)延伸。人们可以理解这条接触线提供凸形传热面(内管32的外表面)，流体通道84a-84h中的流体流过该传热面；因此在流体通道84a-84h全长上形成面积大、效率高的换热面。

制冷剂流体通道84a-84h的数目、尺寸和几何形状决定内部换热器11的传热特性。这些因素也会影响内部换热器11的弯曲性能。一般情况下：

(i)随着制冷剂流体通道84a-84h的横截面面积减小以及制冷剂流体通道84a-84h的数目增加，内部换热器11的传热系数和弯曲性能提高；

(ii)随着制冷剂流体通道84a-84h的横截面面积增大以及制冷剂流体通道84a-84h的数目减少，内部换热器11的传热系数和弯曲性能降低。

实践中，制冷剂流体通道84a-84h的数量与通道的尺寸受几何形状、原材料物理特性和制造工艺的限制。在某些特定情形下，针对给定应用场合，可能很难达到内部换热器11的理想传热性能。制造工艺的局限也会限制流体通道84a-84h的横截面面积和数目。同样，内部换热器11的总长是固定的。在此情形下，前述接触长度可通过将流体通道84a-84h设定其路径为环绕内部换热器11中心而增大，从而增大接触面积。这可以通过制造一个具有合适轮廓的外管30来实现。这里可以使用挤压加工或者滚压加工或者其它变形工艺。图9示出带有由成形或变形的外管30形成的螺旋路径的制冷剂流体通道84a-84h的、根据第二实施例的内部换热器11。

人们可以理解，图9中的内部换热器11，与图8中的一样，得益于其凸形的传热面(内管32的外表面)和在流体通道84a-84h的长度范围的面积大、效率高的换热面。人们还可以理解，螺旋线的螺距或者斜角的选用是为了获得给定的接触长度以获得给定的接触面积，使得内部换热器11具有所需的换热性能。

因为传热能力是关于传热系数和传热面(接触面积)的函数，可以通过调整传热面(保持传热系数尽可能高)来获得需要的传热能力。接触面积或者接触时间可以通过流体通道84a-84h的长度来调整。

人们能理解，前文所述的实施例产生特定优点。内管32的这些轮廓可位于其长度的任意位置，或者甚至只位于内管32全长的一部分。此外，可通过改变内管32和外管30之间的接触界面调整传热性，这不需要显著改变成形工具如夹钳或所用的工艺就能实现。这就制造而言提供相当大的灵活性。在不显著改变制造工艺或工具的情况下就能实现具有不同性能标准的应用场合。因为内管可以使用标准管材制造，其成本低。不需要昂贵的挤压，也无需吸入段连接管，这可以保证便于制造和系统可靠性提高。通过改变变形的管的几何形状可以调整管的弯曲柔性。外管30可以用作连接套筒，这进一步降低了系统成本。尽管为了降低吸入侧压降的趋势而使得低压通道可能会特别大，仍然可以获得相对小的外径。

人们同样会理解，针对上述实施例可以做出各种不同的改变。例如，尽管所述实施例的内部换热器描述为高压流体和低压流体的流动方向是相反的，或者说“逆流”，这些实施例采用“相同方向”的方案是也可实现的。此外，虽然所述实施例描述的制冷剂采用的是R-134a，同样也可使用其它制冷剂。例如，其它低挤压冷剂或者可以在高压下工作的制冷剂如二氧化碳。另外，尽管上述实施例的描述是关于机动车辆应用场合，人们也会懂得本发明还可广泛地应用于其它应用场合。这些应用场合包括，例如公共汽车，卡车，列车和非交通工具的应用。除此之外，虽然上述实施例描述了利用的基材管横截面是圆形的，其它横截面也可以适用，例如椭圆形横截面。

之前的叙述只是为了说明和描述本发明的方法和系统的典型实施例。所公开的任何确切形式都不是穷尽的，或者打算将本发明限制到任何所公开的特定形式。本领域普通技术人员可以理解，可以在不脱离本发明范围情况下针对本发明进行各种改变以及对各种部件进行等同替代。此外，可以在不脱离本发明范围情况下做出多种改变以使特定情形或材料适应本发明教导。因此我们认为，本发明不应局限于只是作为实施本发明最佳方式而公开的特别实施例，相反，本发明应包括所有落入权利要求范围的实施例。可以在不脱离本发明范围情况下以不同于前文具体解释和说明的方式来实施本发明。本发明的范围仅受所附权利要求的限制。

Claims (11)

1.一种换热器，包括外导管和沿所述外导管的纵轴布置在所述外导管内的内导管，所述外导管和所述内导管布置成在所述外导管的内表面和所述内导管的外表面之间形成流体通道，所述流体通道在与所述外导管的纵轴基本上垂直的平面中具有细长的横截面形状，所述横截面形状在所述外导管的周向上的延伸距离大于在所述外导管的径向上的延伸距离，其特征是，所述内导管具有沿其轴向长度分布的多个区域，所述内导管在所述多个区域被局部变形，每个区域包括(i)在基本上垂直于其轴向长度的平面中位于第一角位置处的内导管外尺寸缩减区，和(ii)在基本上垂直于其轴向长度的平面中位于第二角位置处的相应的内导管外尺寸扩增区，所述外尺寸缩减区对应于所述流体通道，所述外尺寸扩增区对应于所述内导管和所述外导管之间的接触点，所述流体通道沿着所述外导管的纵轴线呈螺旋形布置，其中，所述变形沿内导管的纵轴线是连续的，且限定所述流体通道的所述内导管的外表面部分相对于所述流体通道的内表面呈现基本为凸形的表面。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征是，所述内导管如此变形，所述内导管在基本上垂直于所述外导管的纵轴的平面中具有基本上为卵形、三角形或四边形的横截面形状，从而提供分别通过所述内导管和所述外导管之间的两个、三个或四个接触点分出的相应的两个、三个或者四个所述流体通道。

3.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征是，所述流体通道的横截面形状基本上为月牙形。

4.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征是，所述内导管沿所述外导管的长度具有与同等的未变形导管相比基本相等的或者只是略微缩小的横截面面积，从而所述内导管的单位长度所产生的压降与同等的未变形导管的压降相比是基本上相等的，或者没有明显的增加。

5.一种换热器的制造方法，该换热器包括外导管和沿所述外导管的纵轴位于所述外导管内的内导管，所述方法包括：

在沿所述内导管的轴向长度分布的多个位置处使所述内导管局部变形，从而在每个所述位置，所述内导管的外尺寸被缩减；

将所述变形的内导管与所述外导管组装在一起，从而所述内导管与所述外导管基本上形成至少两条线接触，以及在所述内导管的外表面和所述外导管的内表面之间形成至少两个独立的流体通道；

其特征在于，对所述内导管实施变形加工，从而在每个所述位置上，在基本上垂直于其轴向长度的平面中位于第一角位置处的内导管外尺寸缩减，在基本上垂直于其轴向长度的平面中位于第二角位置处的内导管外尺寸扩增，并且当所述内导管在沿其轴向长度的所述多个位置变形时，相对于所述变形加工逐步地旋转所述内导管，从而在组装好的换热器内的流体通道沿着所述外导管的纵轴线沿螺旋路径延伸，且限定所述流体通道的所述内导管的外表面部分相对于所述流体通道的内表面呈现基本为凸形的表面。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，在每个所述多个位置上的变形加工是非连续的加工。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征是，在每个所述多个位置上的变形加工是连续的变形加工。

8.根据权利要求5-7中任意一项所述的方法，其特征是，导管基材是横截面基本上为圆形的管。

9.根据权利要求5-7中任意一项所述的方法，其特征是，所述变形加工使用一个或多个异型变形件来形成具有卵形、三角形或者四边形横截面轮廓的内导管。

10.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征是，所述螺旋形内导管如此制造：沿着管纵轴的给定方向以固定的角度固定具有给定的横截面形状；成形加工为夹钳加工或者锤击加工该固定的管以形成该管的局部变形；沿其纵轴的给定方向旋转所述管至另一个固定的角度；在新的固定角度下在沿着所述纵轴的一个新位置变形加工所述管；并且重复这一步骤直到形成需要的螺旋形或者螺线形。

11.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征是，所述变形通过使用弯曲半径为零的压弯机被自动化。