CN106030229A - 换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及换热器，它包括：外导管；在纵向上延伸经过该外导管的内导管，其中所述外导管的两端与所述内导管的外表面隔绝，并且进口和出口布置在所述外导管的壁中以将流体供应至所述外导管和内导管之间的空间并从该空间排出流体，并且在所述内导管的外壁上设有槽，所述槽至少从所述进口延伸至所述出口且所述槽包括基本在内导管轴向上延伸的直线部分，其中，所述外导管和内导管的一部分被弯曲成弧弯，所述槽的直线部分位于所述弧弯内。

Description

换热器
技术领域
本发明涉及换热器，它包括：外导管；在纵向上延伸经过该外导管的内导管，其中所述外导管的两端与所述内导管的外表面隔绝，进口和出口设置在外导管壁中以将流体供应至在所述外导管和内导管之间的空间和从该空间排出流体；在该内导管的外壁上设有槽，其中该槽至少从所述进口延伸至所述出口且该槽包括基本在内导管的轴向上延伸的直线部分。
背景技术
由US2006/0096314公开了这样的换热器。所述内部换热器被用于机动车应用的空调系统。
WO2010124871公开了用于空调应用的其它换热器，所述换热器被弯成U形或其它形状，这是因为汽车发动机舱通常有空间限制。也要求弯曲换热器以在有限空间内获得充足的冷却能力，以及将给弯曲的换热器提供增强的坚固性。
据述，换热器在被弯成U形或其它形状之前具有两个同心管，即内管和外管。内管最初是圆柱形的，即具有圆形横截面。在生产过程中，内管的一部分变形成具有椭圆形横截面(即卵形横截面)，或基本呈椭圆形但具有平直侧边的横截面。通过先后夹紧内壁的多个部分而赋予内管这种椭圆形横截面。这样一来，内管壁的一部分将更靠近内管中心点(对应于长度小于半径的椭圆形短轴)，内管壁的一部分将更远离内管中心点(对应于长度大于半径的椭圆长轴)。接着，移动夹具并使内管沿其纵轴线前进一段距离。内管还被转动一个固定角度。然后，内管被再次夹住以赋予第二部分以椭圆形横截面。通过沿一部分内管长度重复该过程，使该内管部分具有由多个椭圆形横截面部分组成的螺旋形状。当被装入外管中时，在内管的外表面和外管的内表面之间限定出两个通道。这种组合体接着被弯曲成形。
在内管被装在外管中的换热器的弯曲过程中，内管和外管可不同弯曲。因为在弯曲过程中内管支承较少，故内管将有较早瘪缩的倾向。因此，内导管将在相当大的长度上接触外导管内壁。内导管与外导管的直接接触会限制原由椭圆形横截面部分限定且现在因换热器弯曲而瘪缩的通道。
另外，内导管的弯曲是不受控制的，因此会出现大的制造差异，从而造成换热器效率因横截面的总表面积变化而有大的差异。总表面积决定了流速和传热系数。
发明内容
本发明的目的是提供一种根据前言的且减少上述缺点的换热器。
所述目的通过以权利要求1的特征为特点的热交换来实现。
因为在内导管的外壁上设有槽，故内导管的总横截面形状不改变，而所限定出的通道具有所述槽。
该槽包括基本在内导管的轴向上延伸的直线部分。由于所述槽的直线部分，流体在换热器中的停留时间可被最小化。另外，该槽的直线部分还为导管提供限定的弯曲轴线。该导管的弯曲轴线将垂直于该直线部分。
在设计换热器时，所述槽的形状可被用于限定弯曲轴线并更好地预计内管的任何变形。
所述外导管和内导管的一部分被弯成弧弯，并且该槽的直线部分位于该弧弯内。
在本发明换热器的另一个实施例中，该槽的直线部分对准所述弧弯的外侧。所述槽限定出经过在外导管和内导管之间空间的流体路径。由于使该槽的直线部分指向所述弧弯的外侧，故确保了即使内导管出现任何出乎预料的变形但流体流动依然不被限制。
当换热器被弯曲时，该内导管将连同外导管发生弯曲且该内导管可变形。但即使内导管变形至其接触外导管内壁的程度，从进口延伸至出口的槽仍然存在，并且通路不会因内管变形而受限制。
另外，在内导管弯曲且可能变形之后，由于在内导管的外壁上有槽而仍能限定出流体流动路径。
具有确定的流动路径的附加优点在于所述内导管和外导管之间的空间可被最小化且不必考虑任何出乎预料的变形。所述空间最小化将减小用于冷却系统的冷却流体的需求量，从而降低成本。
在本发明换热器的优选实施例中，所述槽通过内导管壁的变形设置在外壁中，因而该内壁突入内导管中。
通过使内导管壁变形而形成槽，所述导管具有加强肋。在换热器被弯曲时，所述加强肋会影响内导管，从而可更好地预示内导管变形。
在本发明换热器的另一个实施例中，所述槽的至少一部分螺旋盘绕该内导管的周面。可以通过设定螺旋螺距来设计流体在换热器内停留的时间并可以设计换热量。
附图说明
结合附图来说明本发明的上述这些及其它的特征。
图1示出具有本发明换热器的实施例的冷却系统的示意图。
图2示出具有切开部分的图1的换热器的透视图。
图3示出图1和图2的换热器的内导管的透视图。
图4示出沿图2中的IV-IV线的横剖视图。
具体实施方式
图1示出具有本发明换热器1的典型冷却系统的示意图。该冷却系统包括压缩机2、冷凝器3、限流阀4和蒸发器5，上述部件均通过导管连接。从蒸发器5延伸至压缩机2的低压导管6在换热器1处与从冷凝器3延伸至限流阀4的高压导管换热接触。所述换热提高冷却系统的冷却效率。
图2更详细示出图1的换热器的透视图，其中部分被切开。
换热器1具有作为高压导管7的一部分的外导管8和作为低压导管6的一部分的内导管9。内导管9在纵向上延伸经过外导管8。外导管8在两端10、11与内导管9隔绝。高压导管7借助进口12和出口13被连接于两端10、11。
内导管9(还可参见图3)还设有位于外壁内的槽14。在此实施例中，内导管9具有螺旋槽部分15和两个直线槽部分16、17。
螺旋槽部分15和直线槽部分如此就位，即，在弯曲内导管9和外导管8之后，螺旋槽部分15位于该换热器的平直部分，而直线槽16、17位于换热器1内的弧弯中。
槽14保证了，尽管内导管9接触外导管8，仍总会存在用于冷却系统1的冷却流体的可预计的流动路径。
图4示出沿图2中的IV-IV线的横剖视图。从图4中清楚看到，尽管内导管9在其大部分范围直接接触外导管8的内壁，槽14仍可提供通路。

Claims (5)

1.一种换热器，包括：
外导管；
在纵向上延伸经过所述外导管的内导管，其中所述外导管的两端与所述内导管的外表面隔绝，并且进口和出口设置在所述外导管的壁中以将流体供应至在所述外导管和内导管之间的空间并从该空间排出流体，并且在所述内导管的外壁上设有槽，其中所述槽至少从所述进口延伸至所述出口且所述槽包括基本在该内导管的轴向上延伸的直线部分，其特征是，所述外导管和内导管的一部分被弯曲成弧弯，并且所述槽的直线部分位于所述弧弯内。
2.根据权利要求1所述的换热器，其中，所述槽的直线部分对准所述弧弯的外侧。
3.根据权利要求1或2所述的换热器，其中，所述槽通过所述内导管的壁的变形设置在所述外壁中，从而内壁突入所述内导管中。
4.根据前述权利要求之一所述的换热器，其中，所述槽的至少一部分螺旋盘绕所述内导管的周面。
5.根据权利要求4所述的换热器，其中，所述槽的螺旋部分位于所述换热器的平直部分中。
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