CN108235723A - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热交换器，其包括：彼此平行布置的多个扁平管(2)，第一流体在所述多个扁平管中流通；布置在所述扁平管之间的插置件(3)，所述插置件(3)具有周期性轮廓，所述插置件(3)的端部(30)与所述扁平管(2)的外表面接触，所述插置件(3)被第二流体穿过，所述扁平管(2)在其外表面上包括沟槽(20)，所述插置件(3)的端部(30)和所述沟槽(20)具有互补的长度和形状，使得所述插置件(3)的所述端部(30)插入在所述沟槽(20)内。

Description

热交换器
技术领域
本发明涉及一种换交热器，特别是用于机动车辆的换交热器。
背景技术
热交换器，特别是汽车领域中的热交换器通常由集合成管束的扁平管组成，并且在扁平管之间放置插置件。第一流体，例如传热液体(诸如盐水或气体)在扁平管内通过，而第二流体，例如空气，通过插置件在所述扁平管之间通过。扁平管可以是堆叠的细长管或成对的板的形式，其内部形成第一流体的流通回路。
第一流体和第二流体之间的交换表面由于存在插置件而增加，但这两种流体之间的热传导性也由插置件和扁平管之间的热桥的质量决定。事实上，如果插置件和扁平管之间的接触处的热桥不良好，热交换器的效率将会降低。
发明内容
因此，本发明的目的是至少部分克服现有技术的缺点并提出改进的热交换器。
本发明因此涉及一种热交换器，其包括：
彼此平行布置的多个扁平管，第一流体在所述多个扁平管中流通，
布置在所述扁平管之间的插置件，所述插置件具有周期性轮廓，所述周期性轮廓的端部与所述扁平管的外表面接触，所述插置件被第二流体穿过，
扁平管在其外表面上具有沟槽，所述插置件的端部和所述沟槽具有互补的长度和形状，使得所述插置件的所述端部插入在所述沟槽内。
这些沟槽的存在通过提供容置部允许便于管束的安装，插置件的端部可以插入该容置部中。另外，这些沟槽改善了扁平管的外表面和插置件之间的接触，这改善了这两个元件之间的热交换。在相同的尺寸下，由于这些沟槽，根据本发明的热交换器性能更好。
根据本发明的一个方面，插置件的端部在扁平管的整个宽度上具有连续线的轮廓，并且扁平管的外表面上的沟槽在所述扁平管的宽度上形成单个连续线。
根据本发明的另一方面，插置件包括相对于彼此偏移的具有周期性轮廓的至少两个条带，并且在扁平管的宽度上，扁平管在其外表面上包括与具有周期性轮廓的条带的端部互补的分段沟槽。
根据本发明的另一方面，扁平管的外表面上的沟槽也在所述扁平管的内表面上形成凸起。
根据本发明的另一方面，扁平管的两个壁的沟槽和凸起彼此对准地布置。
根据本发明的另一方面，扁平管的两个壁的沟槽和凸起相对于彼此偏移。
根据本发明的另一方面，沟槽的深度小于扁平管的孔口的高度的50％，优选地在扁平管的孔口的高度的40％至30％的范围内。
根据本发明的另一方面，扁平管每个包括一对板，在该对板内部形成第一流体的流通回路。
根据本发明的另一方面，插置件的周期性轮廓是正弦曲线轮廓。
根据本发明的另一方面，插置件的端部是成圆的。
根据本发明的另一方面，插置件的端部是扁平的。
根据本发明的另一方面，插置件的周期性轮廓是切口轮廓。
根据本发明的另一方面，插置件的周期性轮廓是锯齿形轮廓
根据本发明的另一方面，扁平管和插置件由金属材料制成并通过焊接彼此固定。
附图说明
本发明的其它特征和优点将通过阅读以说明性和非限制性示例以及附图给出的以下描述而更清楚地显现，在附图中：
图1是根据第一实施例的在其两个面上包括插置件的扁平管的透视示意图；
图2是根据第一实施例的扁平管的俯视示意图；
图3是根据第二实施例的插入件的透视示意图；
图4是根据第二实施例的扁平管的俯视示意图；
图5a和图5b是根据两个不同实施例的在其两个面上包括插置件的扁平管的截面示意图；
图6是扁平管和插置件之间的连接部的截面示意图；
图7a至图7c是根据可选实施例的包括插置件的扁平管的截面示意图。
具体实施方式
不同附图中的相同元件具有相同的参考标记。
以下实施是示例。尽管描述引用一个或多个实施例，但这不一定意味着每个引用涉及相同的实施例，或者这些特征仅适用于单个实施例。不同实施例的简单特征也可以被组合以提供其他实施例。
在本说明书中，可以对某些元件或参数进行编号，例如第一元件或第二元件，以及第一参数和第二参数，或第一准则和第二准则。在这种情况下，这是用来区分和命名接近但不相同的元件或参数或准则的简单编号。该编号并不意味着一个元件、参数或准则相对于另一个的优先级，并且在不脱离本说明书的范围的情况可以下容易交换这些名称。这种编号也不意味着用于满足这种或这些准则的时间上的次序。
特别是在汽车领域中的热交换器通常包括：
彼此平行布置的多个扁平管2，第一流体在所述多个扁平管2中流通，和
布置在所述扁平管2之间的插置件3。
这些插置件3通常具有周期性轮廓，其端部30与所述扁平管2的外表面接触。所述插置件3被第二流体穿过。
扁平管2和插置件3通常形成管束，并且扁平管的端部连接到第一流体的集流管。扁平管2例如可以是横截面为长方形且相对扁平的形状的管。它们也可以是形成第一流体的流通回路的一对板的形式。在这种情况下，板对叠加以形成管束，第二流体在板对之间流通。
如图1和2所示，扁平管2在其外表面上包括沟槽20(其与第二流体接触)。插置件3的端部30和所述沟槽20具有互补的长度和形状，使得插置件3的所述端部30插入所述沟槽20内。
这些沟槽20的存在通过提供容置部允许便于管束的安装，插置件3的端部可以插入该容置部中。另外，这些沟槽20改善了扁平管2的外表面和插置件之间的接触，这改善了这两个元件之间的热交换。在相同的尺寸下，由于这些沟槽20，根据本发明的热交换器性能更好。
如图1所示，插置件3的端部30可以在扁平管2的整个宽度上具有连续线的轮廓。因此，如图2所示，扁平管2的外表面上的对应的沟槽20在所述扁平管2的宽度上形成单个连续线。
相反地，如图3所示，插置件3可以包括相对于彼此偏移的具有周期性轮廓的至少两个条带31。因此，如图4所示，扁平管2在其外表面上在其宽度上包括分段沟槽20，分段沟槽与具有周期性轮廓的条带31的端部30互补。
如在图5a和5b中更具体地示出的，在扁平管2的外表面上的沟槽20也在扁平管2的内表面(其与第一流体接触)上形成凸起21。该凸起21允许扰动第一流体并使第一流体均化，这由于产生的扰流改善了热交换并因此改善了热交换器的性能。
根据第一实施例，如图5a所示，扁平管2的两个壁的沟槽20和凸起21彼此对准地设置。
根据第二实施例，如图5b所示，扁平管2的两个壁的沟槽20和凸起21相对于彼此偏移。该第二实施例允许更好地搅动和更好地均化第一流体，并因此提供更好的性能。
沟槽20的深度以及因此凸起21的高度优选地小于扁平管2的孔口22的高度的50％。该深度尤其可以在扁平管2的孔口22的高度的40％至30％的范围内。
扁平管2和插置件3由金属材料制成并通过焊接彼此固定。如图6所示，然后在插置件3的端部30和沟槽20之间存在焊接条带40。
插置件3的周期性轮廓可以是如图1至图7a所示的正弦曲线轮廓。根据第一实施例，插置件3的端部30是成圆的，如图1至6所示。对应地，沟槽20也具有成圆的底部以适当地接收插置件3的所述端部30。
根据第二实施例，具有正弦曲线轮廓的插置件3的端部30是扁平的，如图7a所示。对应地，沟槽20也具有扁平的底部以适当地接收插置件3的所述端部30。
根据其他实施例，如图7b所示，插置件3可以具有锯齿形轮廓，或者如图7c所示的切口轮廓。无论插置件3的端部30的形状或所述插置件的轮廓如何，沟槽20都具有合适且对应的形状以适当地接收插置件3的端部30，以使热交换最大化。
因此，很显然，由于存在沟槽20以及间隔器3和扁平管2之间的改进的连接，热交换器性能更好。

Claims (14)

1.一种热交换器，包括：
彼此平行布置的多个扁平管(2)，第一流体在所述多个扁平管(2)中流通，和
布置在所述扁平管之间的插置件(3)，所述插置件(3)具有周期性轮廓，所述插置件(3)的端部(30)与所述扁平管(2)的外表面接触，所述插置件(3)被第二流体穿过，
其特征在于，所述扁平管(2)在其外表面上包括沟槽(20)，所述插置件(3)的端部(30)和所述沟槽(20)具有互补的长度和形状，使得所述插置件(3)的所述端部(30)插入在所述沟槽(20)内。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述插置件(3)的端部(30)在所述扁平管(2)的整个宽度上具有连续线的轮廓，并且所述扁平管(2)的外表面上的沟槽(20)在所述扁平管(2)的宽度上形成单个连续线。
3.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述插置件(3)包括相对于彼此偏移的具有周期性轮廓的至少两个条带(31)，并且在所述扁平管(2)的宽度上，所述扁平管(2)在其外表面上包括与具有周期性轮廓的条带(31)的端部(30)互补的分段沟槽(20)。
4.根据前述权利要求中的一项所述的热交换器，其特征在于，所述扁平管(2)的外表面上的所述沟槽(20)还形成所述扁平管(2)的内表面上的凸起(21)。
5.根据前一项权利要求所述的热交换器，其特征在于，所述扁平管(2)的两个壁的沟槽(20)和凸起(21)彼此对准地布置。
6.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，所述扁平管(2)的两个壁的沟槽(20)和凸起(21)相对于彼此偏移。
7.根据前述权利要求中的一项所述的热交换器，其特征在于，所述沟槽(20)的深度小于所述扁平管(2)的孔口(22)的高度的50％，优选地在所述扁平管(2)的孔口(22)的高度的40％至30％的范围内。
8.根据前述权利要求中的一项所述的热交换器，其特征在于，所述扁平管(2)每个包括一对板，在该对板内部形成第一流体的流通回路。
9.根据前述权利要求中的一项所述的热交换器，其特征在于，所述插置件(3)的周期性轮廓是正弦曲线轮廓。
10.根据前一项权利要求所述的热交换器，其特征在于，所述插置件(3)的端部(30)是成圆的。
11.根据权利要求9所述的热交换器，其特征在于，所述插置件(3)的端部(30)是扁平的。
12.根据权利要求1至8中的一项所述的热交换器，其特征在于，所述插置件(3)的周期性轮廓是切口轮廓。
13.根据权利要求1至8中的一项所述的热交换器，其特征在于，所述插置件(3)的周期性轮廓是锯齿状轮廓。
14.根据前述权利要求中的一项所述的热交换器，其特征在于，所述扁平管(2)和所述插置件(3)由金属材料制成并通过焊接彼此固定。
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