CN105091642A

CN105091642A - 螺旋形热交换器及相应制造方法

Info

Publication number: CN105091642A
Application number: CN201510230667.5A
Authority: CN
Inventors: 弗雷德里克·格雷贝
Original assignee: Faurecia Systemes dEchappement SAS
Current assignee: Faurecia Systemes dEchappement SAS
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2015-11-25
Also published as: KR20150127552A; FR3020868B1; FR3020868A1; US20150323260A1; DE102015106985A1

Abstract

一种热交换器，包括：下金属片；上金属片；定界翅片的翅片片材。下金属片、上金属片以及翅片片材形成成螺旋形卷绕的三层结构，由此，下金属片和上金属片定界用于第一流体的流通的第一通道。热交换器具有设置在第一通道中的一组间隔件，由此这些间隔件是使下金属片和上金属片分开的杆条。

Description

螺旋形热交换器及相应制造方法

相关申请

本申请要求2014年05月07日提交的FR1454146的优先权。

技术领域

本发明总体上涉及热交换器。

背景技术

更特别地，本发明的第一方面涉及热交换器，该热交换器包括：下金属片；上金属片；以及定界翅片的翅片片材。所述下金属片、上金属片以及翅片片材被叠置，以形成绕中心轴线成螺旋形卷绕的三层结构，并定界了盘圈。关于下金属片的第一大面和关于上金属片的第一大面在其之间定界了用于第一流体的流通的第一通道。关于下金属片的第二大面和关于上金属片的第二大面在其之间定界了用于第二流体的流通的第二通道，所述翅片片材设置在第二通道中。

这种类型的热交换器由WO2005/017435获知。热交换器的下金属片和上金属片以构成用于流体的入口和出口并且在两个板之间保持恒定空间的方式压制而成。

这种类型的热交换器的制造是复杂的。

在这种情形下，本发明的目的是提供更易于制造的热交换器。

发明内容

为了这个目的，本发明与上述类型的热交换器相关，其中，热交换器具有设置在第一通道中的一组间隔件，由此这些间隔件是使下金属片和上金属片分开的杆条。

因此，在热交换器的制造中，能够使用非压制而成的平的板。间隔件确保在下金属片与上金属片之间的间隔，并且因此控制第一通道的自由区段。

热交换器还可以具有单独采用或以所有技术上可能的组合的方式采用的一个或更多个以下特征：

-所述一组间隔件具有周边间隔件，该周边间隔件插置在下金属片和上金属片的相应周缘之间，从而在所述周缘之间提供密封；

-周边间隔件包括沿着下金属片和上金属片的长边缘延伸的两个纵向杆条；

-周边间隔件为具有封闭轮廓的框架；

-第一通道具有分别定向在热交换器中的径向外部的外周端和热交换器中径向内部的内周端，由此所述一组间隔件具有至少一个中央间隔件，所述至少一个中央间隔件在第一通道最大部分的长度上周向地延伸并且将第一通道分成外出支路和返回支路，外出支路和返回支路彼此平行并且在内周端处、优选地仅在内周端处彼此连通；

-热交换器具有第一流体入口和第一流体出口，第一流体入口与外出支路在外周端处连通，而第一流体出口与返回支路在外周端处连通；

-该交换器具有圆筒形外部壳体，盘圈插入圆筒形外部壳体中；

-上金属片和下金属片绕中心轴线形成特定数量的圈，其中，所述翅片片材与上金属片和下金属片相比形成一个额外的圈，其中，所述额外的圈插置在上金属片与外部壳体之间；

-热交换器包括内管，三层结构绕内管卷绕，由此内管为卷绕金属片的两个轴向边缘叠覆的卷绕金属片，并且/或者，外部壳体为卷绕金属片的两个轴向边缘叠覆的卷绕金属片；以及

-定界翅片的翅片片材为具有褶皱部的折叠金属片，由此所述褶皱部构成翅片；

-翅片是与中心轴线平行的褶皱部；

-翅片是与中心轴线平行地延伸的叶片；

-翅片横过下金属片和上金属片的整个横向宽度延伸。

根据第二方面，本发明涉及制造热交换器的方法，该方法具有以下步骤：通过将下金属片、上金属片以及所述片材叠置而形成三层结构，其中，在下金属片与上金属片之间的第一通道中插置有一组间隔件；绕中心轴线成螺旋形地卷绕三层结构。

本方法还可以包括单独采用或以所有在技术上可能的组合的方式采用的一个或更多个以下步骤：

-对第一通道加压以将上金属片压靠所述片材的步骤，其中，该步骤在卷绕步骤之后执行；

-将第一流体入口管和第一流体出口管固定到上金属片上的步骤，其中，该步骤在形成步骤和卷绕步骤之前执行；以及

-将所述结构插入到圆筒形壳体中的步骤。

根据又一方面，本发明涉及包括具有上述特征的热交换器的排气管路，其中，第二流通通道流体地连接至用于废气流通的管道，而第一通道插置于在其中流通有冷却剂的热回收回路中。

附图说明

本发明的其他特性和优点将参照附图从下面给出的仅用于提供信息而并非限制性的详细说明变得容易理解，在附图中：

-图1示出了本发明的其中一些热交换器元件在卷绕之前的分解立体图；

-图2示出了板和定界翅片的片材在卷绕之后的侧视图；

-图3示出了完成的热交换器的侧视图；

-图4示出了图3的热交换器的示意性平面图；

-图5示出了本发明的制造方法的步骤的图示；

-图6示出了图2的一部分的放大视图，其中，该放大视图示出了在对第一通道加压之后板的变形；以及

-图7示出了表示本发明的热交换器的排气管路的简化示意图。

具体实施方式

图中示出的热蒸发器通常设计成安装在车辆排气管路中。车辆例如是机动车辆——通常是轿车或卡车。

该热交换器是例如用于兰金型(Rankine-type)回路的蒸发器。废气从蒸发器的第一侧流通。冷却剂从热交换器的第二侧流通，从而废气将其热能量的一部分传递至流动通过蒸发器的冷却剂。冷却剂可以是任何类型：水、乙醇/水混合物、或者R134或R245fa型制冷剂、或者与兰金回路匹配的任何其他类型的有机流体。该流体以呈液体的形式进入热交换器并且通过与废气进行热接触而蒸发。

替代地，热交换器不是蒸发器而是在两流体之间的简单的热交换器。这些流体中的每一者可以呈气体或液体形式。

热交换器不仅可以用在排气管路中，而且可以用在机动车辆的任何其他部分，或甚至用在任何种类的工业设施中。

如图1中示出的，热交换器2包括：下金属片4；上金属片6；定界翅片的翅片片材8；以及一组间隔件10，所述一组间隔件10插置在下金属片4与上金属片6之间。

如可以看到的，特别在图2和图3中，下金属片4、上金属片6和翅片片材8被叠置以形成绕中心轴线X成螺旋形地卷绕的三层结构，从而形成盘圈12。

下金属片4的相应的第一大面14和上金属片6的相应的第一大面16在它们之间定界第一通道18，用于第一流体的流通。

下金属片4的相应的第二大面20和上金属片6的相应的第二大面22在它们之间定界第二通道24，用于第二流体的流通，片材8布置在第二通道24中。

下金属片4的第一大面14与第二大面20彼此相对。上金属片6的第一大面16与第二大面22彼此相对。

下金属片是例如由不锈钢比如316L制成的。替代地，下金属片可以由1.4301(奥氏体钢)或444(铁素体钢)制成。

下金属片具有0.1mm与0.4mm之间、优选地在0.15mm与0.3mm之间、更优选地等于例如0.2mm的厚度。

上金属片6通常由相同的材料制成并且具有与下金属片4相同的厚度。

在示出的示例中，在下金属片4和上金属片6的伸展状态下，下金属片4和上金属片6各自具有矩形形状。下金属片4和上金属片6中的每一者通过相应的两长边26、28以及相应的两短边30、32来定界。

替代地，下金属片4和上金属片6不具有矩形形状而是可以具有任何其他合适的形状。

三层结构卷绕成使得短边30、32与中心轴线X平行，而长边26、28绕轴线X周向地卷绕。

如可以在图中看到的，间隔件10布置在第一通道18中以维持下金属片4的第一大面14与上金属片6的第一大面16之间的预定间隔。这些间隔件10独立于下金属片4和上金属片6。这意味着间隔件10与下金属片4和上金属片6分离。间隔件10没有与下金属片4和上金属片6成为一体。间隔件10不是例如通过对这些片材进行压制、由设置在下金属片4和上金属片6中的突起部制成的。间隔件布置在下金属片4与上金属片6之间。

如可以在图1中看到的，间隔件10是杆条。特别地，间隔件10是具有整平的横截面的金属杆条。杆条在此处是指优选地具有完整横截面的纵长型材。该横截面与型材的长度相比是较小的尺寸。该横截面优选地是矩形的，但还可以是略微椭圆形或具有任何其他合适的形状。

例如，每个间隔件10具有宽度在1mm与20mm之间、优选地在5mm与15mm之间、以及等于例如10mm的大致矩形的横截面。每个间隔件10具有厚度在0.1mm与1mm之间、优选地在0.3mm与0.7mm之间、并且更优选地等于大约0.5mm的横截面。间隔件10通常由与下金属片4和上金属片6相同的材料制成。替代地，间隔件10可以由不同的材料制成。

杆条作为间隔件的使用确保了第一通道18的宽度，而没有使第一流体向下金属片4和上金属片6的传热系数显著增大。由于杆条具有减小的横截面并且因而具有适度的刚度，杆条不会干扰三层结构的盘圈。

一组间隔件10具有周边间隔件34，该周边间隔件34插置在下金属片4和上金属片6的相应的周缘之间，从而在所述周缘之间提供密封。

例如，下金属片4和上金属片6密封焊接于间隔件34。

在示出的示例中，周边间隔件34包括两个纵向杆条36和两个侧向杆条38，所述两个纵向杆条36沿着下金属片的长边26和上金属片的长边28延伸，所述两个侧向杆条38沿着下金属片的短边30和上金属片的短边32延伸。

周边间隔件34构成定界空的中央空间的具有封闭轮廓的框架。在示出的示例中，杆条36、38例如通过焊接彼此刚性地固定。

在盘圈内，杆条38与X轴线平行，而杆条36绕轴线X周向地卷绕。

一组间隔件10还包括至少一个中央间隔件40，所述至少一个中央间隔件40在第一通道18的最大部分的长度上周向地延伸，并且将第一通道18分成彼此平行的至少外出支路42和返回支路44。

更特别地，第一通道18具有分别位于热交换器的径向更外侧的外周端46和径向更内侧内周端47(参见图3)。在外周端处，中央间隔件40延伸成与周边间隔件34一样长并且从而使外出支路42与返回支路44彼此隔离。这特别在图1中示出，图1示出间隔件的展开图。然而，在第一通道的内周端的情况中，中央间隔件40没有与周边间隔件34延伸成一样长。因此，外出支路42与返回支路44通过内周端47处的开口48彼此连通。在示出的示例中，开口48定界在中央间隔件40的端部49与周边间隔件之间。

因此，第一通道18中的第一流体布置成U形流通。

优选地，为外出支路42中的第一流体提供的通道的横截面等于返回支路44中的通道的横截面并且等于开口48处的通道的横截面。

根据未示出的替代实施方式，一组间隔件10具有彼此平行并且首尾相对放置的两个中央间隔件。第一中央间隔件如图1中示出的来布置，以延伸至外周端46处的周边间隔件。这在第一通道的内周端47处留下开口。另一个中央间隔件延伸至第一通道的内周端47处的周边间隔件34，并且具有在外周端46处的开口。因此为第一通道内的第一流体创造了流通挡板。

如图1中示出的，一组间隔件10还具有至少一个中间间隔件50。中间间隔件50优选地均匀分布在通过周边间隔件34内部地定界的空间中。中间间隔件50用于在这些板的没有靠近中央间隔件或周边间隔件定位的区域中确保下金属片4与上金属片6之间的间隔。中间间隔件50还有助于使热交换器更坚固。

在所示示例中，该组间隔件10包括单个U型的中间间隔件50。间隔件50具有第一杆条52，该第一杆条52在外出支路42最大部分的周向长度上延伸在外出支路42的中央。其还包括第二杆条54，该第二杆条54大致沿着返回支路44最大部分的周向长度并且在返回支路44的中间延伸。中间间隔件50也具有弓形杆条56，该弓形杆条56横过开口48。弓形杆条56从第一杆条52的周向内端58延伸至第二杆条54的周向内端60。小空间将杆条52、杆条54和弓形杆条56分开。

由于中间间隔件50不延伸至周边间隔件34，因此中间间隔件50不助于获得U形或S形流通。

此外，如图1中特别地示出的，热交换器包括第一流体入口62和第一流体出口64，该第一流体入口62与外出支路42在第一通道的外周端46处连通，该第一流体出口64与返回支路44在外周端46处连通。

为此，上金属片6具有分别导引至支路42和支路44中的入口端口66和出口端口68。热交换器2还包括密封焊接在上金属片6上并且放置成与端口66和端口68相对应的入口管70和出口管72。端口66和端口68靠近上金属片的边缘32中的一个边缘定位。

翅片片材8通常是折叠成为定界形成彼此平行的翅片的多个褶皱部74的金属片。

如图1中所示，翅片片材8具有沿着X轴线测量的、与下金属片4和上金属片6大致相同的宽度。褶皱部74全部平行于X轴线延伸。

如图2中所示，每个褶皱部74具有与X轴线垂直的大致U形的截面。因此，每个褶皱部74具有由两个侧壁78延伸的平的顶部76。两个相邻的褶皱部74通过大致平的基部80彼此连接。相对于两个相邻的褶皱部，基部80将侧壁78彼此连接。顶部76和基部80具有大致周向的定向，而侧壁78具有相对于X轴线大致径向的定向。

因此，翅片是平行于中心轴线X延伸的叶片。此处，术语叶片意为宽度比其长度薄很多的薄的零件。

在卷绕之前，翅片片材8放置在下金属片4下方从而褶皱部的顶部76压抵下金属片4。因此，在卷绕之后，片材的基部80压抵上金属片6。特别地，对于三层结构的每一盘圈而言，褶皱部的顶部76压抵该盘圈的下金属片4，而基部80压抵前一盘圈、即径向内侧紧邻的盘圈的上金属片6。

如可以图3中看到的，翅片片材8的周向长度大于下金属片4和上金属片6的周向长度。其产生了附加的盘圈。

翅片片材8通常由316L奥氏体式不锈钢制成。替代性地，翅片片材8可以由铝或1.4301(奥氏体钢)或444(铁素体钢)制成。翅片片材8由0.2mm厚的片材制成。褶皱部74具有例如介于2.5mm至10mm之间、例如等于3.7mm的高度。褶皱部74以规则的间距、例如介于1.5mm至5mm之间的、并且通常等于3.2mm的间距周向地布置。

如可以在图3中看到的，热交换器2包括内管82，三层结构绕该内管82卷绕。内管82与轴线X大致同轴。

在示例性实施方式中，内管82为所述片材的两个边缘84、86略微交叠的卷绕金属板。边缘84和边缘86定界片材与X轴线平行并且彼此刚性地附接。有利地，间隔件或分隔件88径向地插置在边缘84与边缘86之间。因此，沿着边缘86产生具有与翅片片材8、板4、板6和该组间隔件10的组合的厚度大致相对应的高度的台阶。

上金属片6具有额外的长度90，其周向地延伸略微地超出翅片片材8例如大约10mm。该额外的长度90刚性地固定至中央管82，并且更特别地，刚性地固定至边缘86。翅片片材8、下金属片4和间隔件34靠抵边缘86并且靠抵分隔件88。

在三层结构的第一盘圈即径向最内的盘圈处，基部80压抵内管82。

内管82具有例如40mm的平均直径。

如在图3中还可以看到的，热交换器2包括圆筒形外部壳体92，在其中包含有盘圈12。

外部壳体92与轴线X同轴。在图3中所示的实施方式中，壳体由绕轴线X卷绕的片材制成。因此，其具有与X轴平行的两个边缘94、96，该两个边缘交叠并且彼此刚性地附接。在所示示例中，边缘94朝向交换器的内侧折叠。边缘96朝向外侧弯曲。边缘94位于边缘96的上方，即相对于边缘96径向地向外。因此，沿着边缘96形成台阶，该台阶的高度相当于板的厚度的三倍。该台阶大致具有与翅片片材8、下金属片4和上金属片6以及间隔件的组合厚度相对应的高度。

应指出的是，沿着翅片片材8的最后一盘圈、即盘圈的径向最外圈，平的顶部76压抵壳体92的内表面。

图3中所示的结构提供了下述优点：通过在盘圈的每个点处大致均匀的压力能够将三层结构卷绕成螺旋状。在内管和外部壳体不移动的情况下，三层结构的两个周端经历更高的压缩和变形。该变形可导致在热交换器的使用期间出现热点。变形可能永久地损坏板从而产生泄漏。

如在图4中可以看到的，外部壳体92优选地具有两个圆筒形部分98、100。部分98、100经由其各自的边缘彼此接触，从而接触的平面与轴线X大致垂直。圆筒形部分98和100是彼此密封焊接的。两个圆筒形部分98、100中的每个圆筒形部分由分别在其中形成有凹部102、104的周向边缘相对于另一圆筒形部分定界。入口管70和出口管72分别经由凹部102和凹部104从外部壳体92突出。将管70、管72与凹部102、凹部104的边缘分开的空间是封闭的并且通过任何适合的方式密封。

现在将参照图5和图6对热交换器的制造方法进行详细地描述。

该方法包括至少以下步骤：优选地，将入口管70和出口管72焊接至上金属片6(步骤110)；将下金属片4、一组间隔件10和上金属片6叠置(步骤112)；优选地，将下金属片4和上金属片6焊接至间隔件(步骤114)；在下金属片4和上金属片6上叠置翅片片材8(步骤116)；将三层结构以螺旋的方式围绕中心轴线X卷绕(步骤118)；优选地，将盘圈放置在圆筒形外部壳体92中(步骤120)；将第一通道增压以按压上金属片靠抵翅片片材8(步骤122)；优选地，封闭内管(步骤124)。

通常，在步骤110开始前在上金属片中已经制出孔口66和孔口68。

在步骤114，下金属片4和上金属片6分别焊接至所有间隔件。焊接能够使下金属片4和上金属片6以及与周边间隔件34之间达到密封。中央间隔件40最初通过点焊在板4上锁定就位。然后，一旦板6就位，板4和板6以及中央间隔件40就被密封焊接在一起。间隔件50以相同的方式焊接，除了不必在其整个长度上连续地焊接之外。

可以通过已经形成的翅片获得翅片片材8，替代性地，该方法包括由平的片材形成翅片、尤其是凹部74的步骤。

在步骤116期间，翅片片材8靠着下金属片4被按压，并且刚性地附接至下金属片4。更特别地，翅片片材8的意在定位在热交换器中的径向最内的一个端部126通过点焊固定在下金属片4的与入口62和出口64相对放置的一端上的若干点处。翅片片材8的端部126朝向入口62和出口64略微移动以产生额外的长度90。

替代性地，翅片片材8没有刚性地固定至板4。

为了实施卷绕步骤118，首先取用内管82并且将额外的长度90固定至内管82。随后绕内管周向地卷绕该三层结构。

在步骤120处，外部壳体的两个圆筒形部分98、100绕盘圈放置。两个圆筒形部分98、100通过将每个部分绕盘圈12轴向地滑动而就位。部分98、100绕X轴线成角度地定向，使得管70、72接合在凹部102、104中。

替代性地，外部壳体92绕盘圈12卷绕，并且边缘94、96随后彼此焊接。在这种情况下，壳体92不是由两个部分98、100构成而是为单个单元。

在卷绕步骤118期间，发生了下金属片4和上金属片6的变形。

第二大面20和22之间的径向间隔由于翅片片材8的刚性而在卷绕期间得以保持，因此保留了第二通道24的自由部段。

下金属片4支承在片材8上，特别地通过褶皱部74支承在翅片片材8上，并且因此采用了规则的螺旋形状。然而对上金属片6而言并非如此。上金属片6的一些区域支承在间隔件上并且采用了螺旋形状。另一方面，上金属片6的没有支承在间隔件上的区域将靠着下金属片4来支承。这主要由于片材薄的事实。

对第一通道增压的步骤122允许上金属片4靠着后面的盘圈的翅片来最终定位。为此，第一通道以几十bar的相对较高的内压保持。例如，对0.2mm厚的下金属片和上金属片而言，该压力为约35bar。

该压力具有将上金属片6与下金属片4隔开并且靠着位于紧上方的翅片按压上金属片6的作用。该压力还具有靠着相同盘圈的翅片牢固地按压下金属片的作用。

如在图6中可以观察到的，上金属片6的一些区域128随后与使褶皱部74相互连接的基部80接触。

上金属片6的其他区域130定位在褶皱部74的右方的翅片78之间。区域130采用略微进入到褶皱部74的内部体积中的凹面形状。

在下金属片4中也可以观察到类似的变形。一些区域132在增压期间靠着褶皱部的顶部76被按压。位于两个顶部76之间的其他区域134采取凹面形状并且略微进入到两个褶皱部74之间的自由空间中。也就是说，下金属片4和上金属片6的变形使得上金属片与褶皱部的基部接触，同时下金属片与褶皱部的顶部接触。

这些变形使得能够限制住翅片就位，并且防止翅片相对于下金属片和上金属片的任何滑移。

在步骤124处，将内管82内部地封闭。这迫使第二流体在第二通道中的翅片之间轴向地流动。

热交换器2例如在排放管路中使用，如图7中所示。第二流通通道流体地连接至用于使废气流通的管道。第一通道插置在其中使冷却剂流通的热回收回路中。热交换器2操作为蒸发器。

扩散部136将外部壳体92连接至管道138以承载废气。该管道138连接至歧管(未示出)，该歧管收集离开发动机燃烧室的废气。聚合部140将外部壳体92连接至废气排放管道142。该管道142连接至将废气释放到环境(未示出)中的插置有一个或更多个净化废气的机构的套管。

热交换器2通过外部壳体朝向外部径向地定界，并且由大致与X轴线垂直的两个大面144、146轴向地定界。第二通道24在两个大面144、146处均敞开。扩散部136覆盖表面144并且将来自管道138的废气分配在整个大面144上。相反地，聚合部140覆盖大面146并且收集离开第二通道24的废气。

废气穿过热交换器在由翅片产生的各种通道中轴向地流通。废气经由下金属片和上金属片将废气的热能的第一部分释出至第一流体，并且将第二部分热能释出至由翅片片材8定界的翅片。翅片将第二部分热能通过传导传递至下金属片4和上金属片6。

热交换器2还连接至热回收回路148。该回路具有诸如泵150之类的流通单元，从而使得第一流体朝向入口62。该回路还具有例如涡轮的膨胀机构151，其中，经由出口64离开热交换器2的蒸汽膨胀至低压。回路148还包括插置在膨胀机构151的出口与泵的吸入部之间的冷凝器152。

穿过入口62注入到热交换器中的第一流体从外周端46穿过外出支路42周向地行进至内周端47，穿过开口48，并且随后沿相反的方向从内周端47穿过返回支路44周向地行进至外周端46。第一流体通过出口64离开热交换器。

由于设置在第二通道24中的翅片，废气与下金属片和上金属之间的热交换系数显著地增大。在没有翅片的情况下，热交换系数为150watts/m²Kelvin(瓦特/平方米·开尔文)数量级。相比之下，在第一流体的情况下，当该流体处于液态时，该热交换系数约为1000watts/m²Kelvin数量级；在第一流体的蒸发期间，该热交换系数约为10000watts/m²Kelvin至15000watts/m²Kelvin；以及，对处于35bar的过热蒸汽而言，该热交换系数近似为400watts/m²Kelvin(在70％—30％的水/乙醇混合物的情况下)。翅片的设置使得废气的热交换系数能够接近流体的热交换系数。因此，热交换的效率高得多，特别在热交换器操作为蒸发器时。

此外，该热交换器的制造更容易。特别地，下金属片和上金属片不是压制成的。特别由于翅片没有铜焊(braze铜)至下金属片4或上金属片6，热交换器的各种元件的组装也简单。

最后，热交换器包括大致薄的片材，并且因此特别轻。热交换器具有较低的热惯性。

替代性地，翅片铜焊至下金属片4和上金属片6。为此，通过任何适合的手段将焊料条放置在褶皱部76的顶部与下金属片之间以及放置在上金属片与基部80之间。

在增压步骤122之后，将热交换器放置在炉中，由此，第一通道通过惰性气体(例如，氮气或另一惰性气体)来保持处于超压。该气体在铜焊操作期间处于足够将板4和板6靠着翅片按压的压力。所使用的焊料为熔化温度约为1100℃的镍基焊料。

尽管公开了本发明的具体实施方式，本领域的普通技术人员将会认识到在本公开的范围内可以进行某些修改。出于上述原因，本公开的实际范围和内容将通过所附权利要求决定。

Claims

1.一种热交换器，包括：

-下金属片；

-上金属片；

-限定翅片的翅片片材；

所述下金属片、所述上金属片和所述翅片片材被叠置并且形成三层结构，所述三层结构绕中心轴线成螺旋形卷绕并且限定盘圈，所述下金属片的第一大面与所述上金属片的第一大面面向彼此并且一起限定了用于第一流体的流通的第一通道，所述下金属片的第二大面与所述上金属片的第二大面面向彼此并且一起限定了用于第二流体的流通的第二通道，所述翅片片材定位在所述第二通道中；以及

定位在所述第一通道中的一组间隔件，所述间隔件为独立于所述下金属片和所述上金属片的杆条。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述一组间隔件包括周边间隔件，所述周边间隔件插置在所述下金属片和所述上金属片的相应的周缘之间，从而在所述周缘之间提供密封。

3.根据权利要求2所述的热交换器，其中，所述周边间隔件包括沿着所述下金属片和所述上金属片的长边缘延伸的两个纵向杆条。

4.根据权利要求2所述的热交换器，其中，所述周边间隔件是具有封闭轮廓的框架。

5.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述第一通道具有分别位于所述热交换器的径向最外处的外周端和径向最内处的内周端，所述一组间隔件包括至少一个中央间隔件，所述至少一个中央间隔件在所述第一通道的大部分长度上周向地延伸并且将所述第一通道分成外出支路和返回支路，所述外出支路和所述返回支路彼此平行并且在所述内周端处彼此连通。

6.根据权利要求5所述的热交换器，其中，所述热交换器包括第一流体入口和第一流体出口，所述第一流体入口与所述外出支路在所述外周端处连通，所述第一流体出口与所述返回支路在所述外周端处连通。

7.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述热交换器包括圆筒形外部壳体，所述盘圈插入到所述圆筒形外部壳体中。

8.根据权利要求7所述的热交换器，其中，所述下金属片和所述上金属片绕所述中心轴线形成预定数量的圈，所述翅片片材与所述下金属片和所述上金属片相比形成一个额外的圈，所述额外的圈插置在所述上金属片与所述圆筒形外部壳体之间。

9.根据权利要求8所述的热交换器，其中，所述热交换器包括内管，所述三层结构绕所述内管卷绕，所述内管为如下卷绕金属片：所述卷绕金属片的两个轴向边缘叠覆，并且/或者所述外部壳体为如下卷绕金属片：所述卷绕金属片的两个轴向边缘叠覆。

10.根据权利要求1所述的热交换器，其中，限定了所述翅片的所述翅片片材为具有褶皱部的折叠金属片，所述褶皱部形成所述翅片。

11.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述翅片为与所述中心轴线平行的褶皱部。

12.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述翅片为平行于所述中心轴线延伸的叶片。

13.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述翅片横过所述下金属片和所述上金属片的整个横向宽度延伸。

14.一种用于制造热交换器的方法，所述热交换器包括：下金属片、上金属片、限定翅片的翅片片材，所述下金属片、所述上金属片和所述翅片片材被叠置并且形成三层结构，所述三层结构绕中心轴线成螺旋形卷绕并且限定盘圈，所述下金属片的第一大面与所述上金属片的第一大面面向彼此并且一起限定了用于第一流体的流通的第一通道，所述下金属片的第二大面与所述上金属片的第二大面面向彼此并且一起限定了用于第二流体的流通的第二通道，所述翅片片材定位在所述第二通道中；以及定位在所述第一通道中的一组间隔件，所述间隔件为独立于所述下金属片和所述上金属片的杆条，所述方法包括以下步骤：

-通过将所述下金属片、所述上金属片和所述翅片片材叠置而形成所述三层结构，其中，在所述下金属片与所述上金属片之间的所述第一通道中插置有一组间隔件；并且

-绕所述中心轴线成螺旋形地卷绕所述三层结构。

15.根据权利要求14所述的方法，包括向所述第一通道加压以将所述上金属片压靠所述翅片片材的步骤，该步骤在所述卷绕步骤之后执行。

16.根据权利要求14所述的方法，包括将第一流体入口管和第一流体出口管附接到所述上金属片上的步骤，该步骤在所述形成步骤和所述卷绕步骤之前执行。

17.根据权利要求14所述的方法，包括将所述结构插入到圆筒形壳体中的步骤。