CN110998208A - 热交换器及其制造方法 - Google Patents

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CN110998208A CN201880053562.9A CN201880053562A CN110998208A CN 110998208 A CN110998208 A CN 110998208A CN 201880053562 A CN201880053562 A CN 201880053562A CN 110998208 A CN110998208 A CN 110998208A
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Abstract

一种制造热交换器的方法，包括：提供内管，该内管沿着中心轴线纵向延伸并且具有界定产品室和外表面的内表面。形成外管并围绕内管定位。外管以径向间隔开的关系围绕内管同轴地设置并与内管外接。同时形成外管并将外管围绕内管定位。

Description

热交换器及其制造方法
相关申请
本专利文件要求于2017年8月18日提交的序号为62/547,268的美国临时专利申请根据35U.S.C.§119(e)享有的申请日的权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及用于冷冻和分配半冷冻产品的热交换器，并且更具体地，涉及一种用于在分配设备的产品冷冻室内从产品中散热的改进的热交换器。
背景技术
软质冰淇淋、酸奶、蛋奶和其他半冷冻食品以及有时称为雪泥的半冷冻饮料通常通过具有冷冻筒形式的热交换器的分配装置进行分配。冷冻筒，也称为冷冻桶，限定了纵向伸长的冷冻室。通常，将未冷冻的液体产品混合物在冷冻筒的后端添加到冷冻室中，并通过手动操作分配阀选择性地在冷冻筒的前端分配。通常由驱动马达以所需转速驱动的两个或多个螺旋叶片形成的旋转搅拌器，从冷冻筒的内壁刮下半冷冻混合物，并将产品向前移动通过限定在冷冻筒中的冷冻室，此时产品从液态转变为半冷冻状态。随着热量从产品传递到流经设置在冷冻筒周围的蒸发器的制冷剂，冷冻室内的产品从液态状态变为半冷冻状态。蒸发器与常规制冷系统可操作地相关联，并且是常规制冷系统的一部分，该常规制冷系统还包括压缩装置和制冷剂冷凝器，它们以常规制冷剂循环布置在闭合的制冷剂回路中。这种类型的分配设备可以具有用于分配产品的单个风味的单个冷冻筒或多个冷冻筒，每个冷冻筒容纳选定口味的产品，用于分配选定口味的每一种甚至混合口味。
如前所述，热量从冷冻筒内的产品中除去，并通过经过在冷冻筒周围布置的蒸发器的制冷剂循环带走。在具有一个以上冷冻筒的分配设备中，在每个冷冻筒周围布置有蒸发器。在用于分配半冷冻产品的常规设备中，蒸发器通常构造为缠绕在冷冻筒的外壁上并与之接触的管，或者构造成从冷冻筒的外壁和围绕冷冻筒同轴设置的外筒的内壁之间的环形腔。已公开的国际专利公开WO2010/151390公开了一种具有蒸发器的冷冻筒，该蒸发器包括围绕内筒的外表面设置的多个通道。尽管这种设计非常适合于其预期的目的，但是对这种冷冻筒的改进将在本领域中被很好地接受。
发明内容
根据一实施例，一种制造热交换器的方法，包括：提供内管，该内管沿着中心轴线纵向延伸并且具有界定产品室的内表面和外表面。形成外管并围绕内管定位。外管以径向间隔开的关系围绕内管同轴地设置并与内管外接。形成外管和将外管围绕内管定位同时发生。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，形成内管还包括围绕多个翅片形成板材的一个或多个包裹。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，将粘合剂定位在板材的表面上。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，围绕多个翅片形成板材的一个或多个包裹还包括：将板材的一端固定到内管的外表面并围绕中心轴线旋转内管。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，当内管绕中心轴线旋转时，将张力施加到板材上。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，将板材的端部固定到内管的外表面的步骤包括将板材的端部焊接至内管的外表面。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，内管的外表面还包括用于容纳板材的端部的特征，并且将板材的端部固定到所述内管的外表面的步骤包括将板材的端部固定到所述特征。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，该特征包括多个翅片中的一个翅片，该翅片相对于多个翅片中的其余翅片具有减小的高度。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，该方法包括将板材的另一端部固定到相邻表面上。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，相邻表面是板材的一部分。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，所述端部和另一端部围绕内管的圆周彼此偏移。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，围绕中心轴线旋转内管的步骤包括：使内管绕中心轴线旋转超过360度，使得外管的至少一部分包括板材的重叠层。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，还包括在外管中形成入口开口和出口开口中的至少一个。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，在外管中形成入口开口和出口开口中的至少一个和形成外管同时发生。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，入口开口和出口开口中的至少一个是大致圆锥形的。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，在外管和内管之间沿周向布置多个通道。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，多个通道形成在内管和外管的至少一个之中。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，多个通道由位于内管和外管之间的插入物形成。
根据另一实施例，一种热交换器，包括：内管，该内管沿着中心轴线纵向延伸并且具有界定产品室的内表面和外表面。围绕内管的外表面的圆周沿周向隔开间隔地与多个翅片交替地设置多个通道。纵向延伸的外管以径向间隔开的关系围绕内管同轴地设置并与内管外接。外管具有与内管的多个翅片接触的内表面。外管由金属板材形成，并且外管的至少一部分包括金属板材的多个堆叠层。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，外管由围绕内管的外表面包裹的金属板材形成。
除了上述一个或多个特征之外，或者作为替代，在进一步的实施例中，多个翅片与内管一体地形成。
通过以下结合附图的描述，本发明的其他方面、特征和技术将变得更加显而易见。
附图说明
现在参考附图，其中在多个附图中相似的元素被相似地编号：
图1是表示用于冷冻和分配半冷冻品的装置的一示例的示意图；
图2是示出冷冻桶的一示例的透视图；
图3是根据一实施例的图2的冷冻桶的内筒的透视图；
图4是根据一实施例的图3的内筒的剖面侧视图；
图5是根据一实施例沿线5-5截取的图3的内筒的剖面正视图，其中外筒围绕内筒周向组装；
图6是根据一实施例在图5的线6-6内限定的冷冻桶的区段的放大图；
图6A是根据一实施例的冷冻桶的分解剖视图；
图7是根据一实施例的板材的透视图，该板材具有附接到内管的第一端；
图8是根据一实施例的在垂直于冷冻桶的纵向轴线的平面中截取的图7的剖视图；
图9是根据一实施例的内管的透视图，该内管具有围绕内管的外表面包裹的材料；
图10是根据一实施例的具有外管的冷冻桶的透视图，该外管包括至少一个入口开口和出口开口；
图11是根据一实施例的用于围绕纵向轴线支撑和驱动内管的系统的透视图；和
图12是根据一实施例的围绕内管形成外管的方法。
具体实施方式
参考图1，示出了用于冷冻和分配半冷冻食品的设备10的示意图。本文考虑的半冷冻食品的实例包括但不限于软质冰淇淋、冰牛奶、酸奶、蛋奶、奶昔以及碳酸和/或非碳酸冰雪泥饮料。
在所示的非限制性实施例中，设备10包括两个冷冻室C1和C2，用于分配不同口味或类型的食品。冷冻室C1和C2分别被限定在轴向细长的圆柱形桶20-1和20-2内。尽管示出为双桶分配器，但是应当理解，设备10可以仅具有用于分配单个产品的单桶机器，或者可以具有用于分配多种口味或类型的产品或混合口味的三个或更多桶。桶20-1、20-2中的每一个包括内筒30、与内筒30外接的外筒以及形成在内筒30与外筒40之间的蒸发器50。制冷剂从制冷系统60被供应到各个桶20-1、20-2的蒸发器50，以冷却驻留在各个冷冻室C1和C2内的产品。
搅拌器22同轴设置并安装在每个室C1和C2内用于旋转。每个搅拌器22由驱动马达23驱动以绕其各自的桶20-1、20-2中的一个的轴线旋转。在图1所示的实施例中，单个驱动马达在通电时同时驱动每个搅拌器22绕其各自的桶的轴线旋转。然而，将要理解的是，每个搅拌器22可以由专用于驱动相应搅拌器的马达驱动。相应的产品供应24与桶20-1、20-2中的每一个可操作地相关联，用于将要冷冻的产品供应到与产品供应相关联的相应的室C1和C2。设备10还配备有分配阀系统11，分配阀系统11可选择性地操作用于以本领域众所周知的方式从桶分配半冷冻产品。
制冷系统60包括由与压缩机62可操作地相关联的压缩机马达65驱动的压缩机62，以及根据制冷循环在制冷剂回路中与蒸发器50连接的冷凝器64。应该理解，可以使用多个压缩机，其中为每个蒸发器指定单独的压缩机。压缩机62通过与连接至冷凝器64的制冷剂入口的高压出口管线61连接成制冷剂流动连通，并且冷凝器64的制冷剂出口通过高压制冷剂供应管线63连接至制冷剂流量控制阀66，其中一个与桶20-1的一个蒸发器50可操作地相关联，另一个与桶20-2的另一个蒸发器50可操作地相关联。
每个阀66通过相应的制冷剂管线67连接到与其相关联的相应蒸发器50的制冷剂入口。每个蒸发器50的各自的制冷剂出口通过低压制冷剂返回管线69和蓄能器68连接到压缩机62的吸入侧。制冷剂流量控制阀66例如可以包括开/关型电磁阀，其可以在使制冷剂流向相关联的蒸发器50的打开位置与阻止制冷剂向相关联的蒸发器的流动的关闭位置之间快速地循环。阀66可使用多种装置来实现，包括但不限于脉宽调制电磁阀、电动阀、自动膨胀阀、热膨胀阀、喷射器等。在所示的非限制性实施例中，阀74和76将压缩机出口直接连接到蒸发器50，以使桶20-1和20-2中的产品能够被热气加热。四通阀78允许系统以反向气体模式运行，其中蒸发器50用作冷凝器，热产品在桶20-1和20-2中。然而，在其他实施例中，代替热气加热，可以将电阻加热器布置成与蒸发器50的外部接触。
不同的产品具有不同的热传递速率和不同的凝固点。因此，制冷系统60的操作将取决于供应到冷冻室C1和C2的产品而变化。制冷系统60的操作可以由控制系统70控制，该控制系统70控制压缩机驱动马达65、搅拌器马达23和流量控制阀66的操作。控制系统70包括可编程控制器72，可编程控制器72包括具有相关存储器的中央处理单元、输入和输出电路以及用于感测室C1和C2内的产品温度的温度传感器。针对示例性控制系统70的设计和操作进行更彻底的讨论，请参考美国专利序号5,205,129，其公开内容通过引用整体并入本文。
在所描述的实施例中，每个桶20配备有可选择性地操作的分配阀11，该分配阀11设置在桶20的前端，用于从冷冻室接收产品。然而，如在一些常规的双桶分配器中那样，分配阀系统可以包括第三分配阀，该第三分配阀可选择性地操作以分配存在于混合室C1和C2中的产品的两种口味或类型的混合物。分配阀系统还可以包括单个可选择性操作的阀，其可选择性地定位在第一位置以仅从室C1分配产品、在第二位置以仅从室C2分配产品、而在第三位置以分配来自室C1和C2的产品混合物。
简而言之，在操作中，要冷冻的产品从与之相关联的相应产品供应24从供应管27供应到每个室C1和C2，供应管27通向在每个桶20的后端的室。如常规做法那样，将产品供应24布置成根据需要供给液态可食用产品混合物，并且通常但不总是的，供给按比例进料可食用气体，例如空气、氮气、二氧化碳或其混合物以提供具有所需稠度的半冷冻食品。液态可食用产品混合物可以通过合适的设备(未示出)进行制冷，以在将产品混合物输送到室C1和C2之前将其预冷却至高于产品混合物的冷冻温度的预选温度。搅拌器22在其各自的室C1、C2内旋转，从而搅动驻留在室内的产品混合物，并且还将产品混合物移动到室的前端，以输送到分配阀11。搅拌器22的叶片还可以被设计成随着搅拌器旋转而沿着内筒30的内表面经过，以从内筒30的内表面刮擦产品的冷冻冰晶。当产品混合物在室C1和C2中搅动时，将产品混合物冷却至凝固点温度以产生按需即分即用的半冷冻产品。如果将气体添加到产品混合物中，则当搅拌器旋转时，气体会彻底均匀地分散在整个产品混合物中。
现在参考图2-6，具体地，每个冷冻桶20包括内管30、包围内管30的外管40以及形成在内管30和外管40之间的蒸发器50。如图所示，内管30包括筒，该筒沿着中心轴线31纵向延伸，并且具有外表面34和界定冷冻室C的内表面32(图6中最佳示出)。类似地，外管40包括筒，该筒沿轴线31纵向延伸并且同轴地外接在纵向延伸的内筒30上。尽管内管30和外管40被示出并描述为筒形，但是应当理解，在其他实施例中，内管30和外管40可以具有任何互补的形状。外管40具有面向内筒30的外表面34的内表面42。
内管30可以由食品级不锈钢或其他批准用于食品加工应用的金属制成。产品供应管27通过桶20的内筒30的第一端通向冷冻室C，该端在本文中也称为进料端或后端。分配阀11设置在桶20的轴向相对端，该端在此也称为排出端或前端。
内管30的外表面34设置有多个翅片52和多个通道53，该多个通道53围绕内管30的外表面34的圆周与多个翅片52以交替的关系以周向间隔开的间隔设置。翅片52和通道53可以与第一管30的壳体一体地形成。例如，翅片52和通道53可以通过从内筒30的外表面34加工材料而形成，从而同时形成通道53和翅片52，翅片52与通道53交替并在其之间径向向外延伸。替代地，翅片52可以通过挤压与内管30一体地形成。
在一实施例中，内管30具有的外壳直径几乎与外管40的内壳直径匹配。内管30的外壳直径由多个翅片52的远端限定。结果，当在内管30的外表面34中形成通道53，从而形成内管30的多个翅片52时，当外管40围绕内管30组装时翅片52径向向外延伸以邻接外管的内表面42。
在另一实施例中，多个翅片52和蒸发器50的多个通道53是通过将一个或多个插入件54定位在内管30和外管40之间而形成的。例如，一个或多个插入件54中的每一个具有至少一个径向延伸的部分，该部分在内管和外管30、40之间延伸并形成蒸发器50的翅片52。蒸发器50的通道53被限定在相邻的翅片52之间。在一实施例中，如图6A的分解视图最佳所示，插入件54是缠绕在内管30的外周或外管40的内周的波纹材料。然而，应当理解，本文中考虑了一个或多个插入物，其具有适合于限定多个翅片52和蒸发器50的通道53的任何构造。
内管30的外表面34还在内管30的纵向间隔开的端部区域处形成有第一凹部56和第二凹部58，该第一凹部56和第二凹部58形成在内管30的外表面34中并且围绕内管30的外表面34周向延伸。在所示的示例性实施例中，第一凹部56位于内管30的产品排出端，而第二凹部58位于内管30的产品进料端。然而，本文中还设想了其中第一凹部56邻近产品进料端和/或第二凹部58邻近产品排出端的实施例。外管40具有与第一凹部56相关联的至少一个入口开口57，以用于从制冷剂系统60接收制冷剂，并且外管40具有与第二凹部58相关联的至少一个出口开口59，以用于使制冷剂返回制冷剂系统60。尽管冷冻桶20被描述为具有至少一个入口开口57和出口开口59，但是实施例包括多个入口开口57和/或出口开口59，例如围绕桶20的圆周等距地间隔(的多个入口开口57和/或出口开口59)，也在本公开的范围内。
每个通道53形成制冷剂流动通道，该制冷剂流动通道在第一凹部56和第二凹部58之间延伸并在第一凹部56和第二凹部58之间建立流体流动连通。在所示的实施例中，多个通道中的每个通道53在第一凹部56和第二凹部58之间平行于内管30的轴线31纵向延伸。因此，第一凹部56形成制冷剂入口集管，第二凹部形成制冷剂出口集管，它们与形成在内管30中的通道53一起与外管40组装一起提供热交换器。该热交换器形成冷冻桶20的蒸发器50，制冷剂通过该蒸发器与驻留在以内管30的内表面为边界的冷冻室C中的产品以热交换关系循环，以对驻留在其中的产品进行冷却。第一凹部56通过阀66和管线67经由至少一个入口开口57与制冷剂供应管线63流体连通地连接，以将制冷剂接收到蒸发器50中，而第二凹部58经由至少一个出口开口59与制冷剂管线69流体连通地连接，以使来自蒸发器50的制冷剂通过。
在一实施例中，多个通道中的每个通道53限定具有期望的横截面形状的流动通道，例如大体上矩形或正方形的横截面形状。另外，每个通道53可以形成有期望的深度和期望的宽度，以提供具有期望的水力直径的流动通道。多个通道53可以在尺寸和形状上基本相同，或者替代地，可以围绕冷冻桶20的圆周变化。在一实施例中，每个通道53限定流动通道，该流动通道的横截面流动面积的水力直径在约0.02英寸至0.10英寸(约0.50毫米至2.54毫米)的范围内。例如，在一实施例中，每个通道53可以被加工成具有0.0625英寸(1.5875毫米)的深度和0.0625英寸(1.5875毫米)的宽度，从而限定了具有如下横截面流动面积的流动通道：水力直径约为0.0625英寸(1.5875毫米)。
多个通道53可以围绕内管30的圆周以周向相等的间隔布置。例如，在半冷冻产品分配设备10的实施例中，其包括具有4.1英寸(104毫米)的外壳直径的冷冻桶20的内管30，总共128个等周间隔开的通道53可以围绕内管30的外表面34的圆周设置。
包括相对大量的制冷剂流动通道(每个制冷剂流动通道具有相对较小的水力直径)的蒸发器50的热交换效率显著高于具有单个流动通道的蒸发器的热交换效率。换热的增加部分是由于在通道53两侧的翅片52，致冷剂和内管30之间的有效传热面积增加、部分是由于与由各个通道53限定的非常小的水力直径流动通道相关的增加的热传递效率。
外管40可以形成为单独的部件，然后围绕内管30的外表面34安装。可替代地，外管40可以同时形成并围绕内管30定位。现在参考图7-12，通过围绕内管30包裹板材80，例如金属板，来形成外管40。材料80的厚度应该足够薄以允许材料80围绕半径弯曲而不影响材料的完整性。在所示的非限制性实施例中，用于形成外管40的材料80具有平行于纵向轴线31测量的宽度，该宽度基本上等于内管30的第一端和第二相对端之间的距离。
邻近第一端84的材料80的表面82在其整个宽度上或其一部分上固定到内管30的外表面34，例如通过钎焊、铜焊或焊接操作。因此，在材料80的第一端84和内管30之间形成接缝。材料80的第一端84可以与形成在内管30的外表面34中的特征86重叠布置。如图8所示，在一实施例中，特征86包括翅片52，其与多个翅片52的其余部分相比具有部分减小的高度。形成特征86的翅片52的高度可以减小至基本上等于材料80的厚度的量，使得当第一端84定位在其上时，材料80的暴露表面88与内管30的外表面34基本对齐。
一旦材料80的第一端84被连接到内管30，如图7所示，然后将材料80围绕内管30的外表面34包裹。在一实施例中，通过旋转内管30同时保持板材80中的张力来“包裹”材料80。结果，板材将围绕内管30弯曲或包裹以形成具有与内管30相对应的形状的外管40。此外，当材料围绕内管30的外表面34包裹时，材料80中的张力确保了材料80在内管30的轴向宽度上与多个翅片52中的每一个的远端直接接触。通过这种接合，材料80与在多个翅片52之间限定的多个通道53形成边界，以将制冷剂流包含在各个通道53内。
包裹在内管30上的材料80的长度可以变化。例如，材料80的长度可以选择成使得材料80包裹在内管30的圆周的360度以上，如图9所示。结果，材料80具有多层结构，其中外管40的至少一部分包括以直接重叠关系堆叠的多层材料80。如本文所使用的，材料80的一绕被定义为当材料80围绕内管30延伸360度时。在一实施例中，选择围绕内管30包裹的材料80的长度，以形成外管40，该外管40具有大约两绕、三绕、四绕或包括其间的部分绕的任意数量的绕。然而，应当理解，本文考虑了通过任何数量的绕形成的外管40。因此，仅具有单个绕的外管40在本公开的范围内。
板材80的第二端可以通过钎焊、铜焊或焊接操作附接到内管30的一部分或板材80的相邻部分。在一实施例中，将板材80的第二端固定到管80上的焊缝穿透由材料80形成的每个层，以在一位置处接合这些层。另外，在其中材料的长度足以形成具有多绕构造的外管40的实施例中，即，延伸大约内管30的圆周的360度以上，板材80的第二端90布置在相对于内管30从第一端84偏离的圆周位置处。另外，在材料80的与桶20的第一端和第二相对端相邻的侧面处形成的端部接头可以被钎焊、铜焊或焊接，以限制材料80从内管30的移动并保持通道53的密封构造。
在一些实施例中，可以在将材料80围绕内管30包裹之前或同时将粘合剂施加到材料80的表面，如图9中的92所示。在外管40具有多绕构造的实施例中，粘合剂可用于将材料80粘附至内管的外表面34和/或以重叠的方式将材料的表面连接到板材80的另一部分。在其中粘合剂响应于热而活化的实施例中，例如在粘合剂是焊料的情况下，可以在将桶20用于设备10之前对其进行加热以使其固化。
参考图10，可以在将材料80包裹在内管30上之后，例如通过机加工操作来形成入口开口57和出口开口59。在另一实施例中，在将材料围绕内管30安装之前，可在材料80中形成入口开口57和出口开口59。在外管40通过单个绕形成的实施例中，每个入口孔57和出口孔59通过材料80中的一个或多个孔形成。
在外管40具有多绕结构的实施例中，多个入口孔和/或出口孔可以在材料80的长度上以隔开的间隔形成。多个入口孔和/或出口孔中的每一个与多绕构造的一个绕相关联。相邻绕内的入口孔和/或出口孔被定位成使得当材料围绕内管30包裹时，相邻入口孔和邻近出口孔分别重叠以限定流体流动路径。此外，在一实施例中，随着材料80围绕内管30的每个后续绕，每个入口孔和/或出口孔的直径逐渐增加。结果，入口开口57和/或出口开口59将具有大体上圆锥形或斜切的构造，其可以更好地容纳其中的连接的附接，同时在相邻层之间形成密封。
在一实施例中，如图11所示，内管30可以可旋转地联接至膨胀中心支撑件94并由其支撑。内管30和膨胀中心支撑件90之一可以可操作地联接至马达，马达示意性地以M示出。马达M构造成驱动内管30和膨胀中心支撑件90两者围绕纵向轴线31的旋转。
一个或多个支撑辊子92可以但不必位于内管30的周围。尽管在所示的非限制性实施例中包括三个支撑辊子92，但是应当理解，具有任何数量的支撑辊子92的实施例也在本公开的范围内，包括单个支撑辊子、两个支撑辊子和四个或更多个支撑辊子。一个或多个支撑辊子92被定向成使得一个或多个支撑辊子96的轴线Ax基本平行于内管30的纵向轴线31。在一实施例中，支撑辊子92中的至少一个被配置为接触内管30的外表面34，使得旋转运动在内管30和支撑辊子92之间传递。支撑辊子96可以由联接到其上的马达(示意性地以M示出)绕轴线Ax驱动，并且支撑辊子92和内管30之间的接合可以驱动内管30绕轴线31旋转，使得支撑辊子96和内管30两者以相同的相对速度旋转。但是，这里还考虑了支撑辊子92由内管30驱动或支撑辊子96和内管30被独立驱动的实施例。
替代地或另外地，支撑辊子92中的至少一个可被构造成辅助材料80围绕内管30的外部弯曲。在这样的实施例中，例如，至少一个支撑辊子92可以从内管30的外表面34偏移，例如基本上等于或大于材料的厚度的距离。支撑辊子92的表面与内管30的外表面34之间的该距离将基于配置成围绕内管30的外表面34形成多少层或多少绕的材料80而变化。
在图12中更详细地示出了形成外管100的方法的流程图。在方框102中，板材80的第一端84与形成在内管30中的特征86对准，并且在方框104中，第一端84被固定到内管30的外表面34上以形成两者之间的接缝。一旦形成接缝，就将板材围绕内管30的外表面34包裹一次或多次，如方框106所示。板材的第一绕与限定内管30的外表面34的多个翅片52的远端直接接触。由板材80形成的后续绕与板材80的相邻层重叠。在方框108中，一旦完成围绕内管30包裹材料，将板材80的第二相对端固定到诸如材料80的相邻表面，以在第二端的宽度上形成接缝。在方框110中，板材的端部接头类似地通过钎焊、铜焊或焊接操作密封。在入口开口57和出口开口59是通过将材料80包裹在外壳上而形成的实施例中，在方框112中，端口被附接并密封到桶20，以将桶联接至制冷系统60。
本文所述的制造热交换器50和冷冻桶20的方法可以适用于具有不同直径和长度的桶。此外，可以通过改变金属板材80的厚度和/或强度以及围绕内管30形成的绕的总数来按比例变化具有不同制冷剂压力的热交换器50的制造方法。
本文使用的术语是出于描述的目的而非限制。本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为教导本领域技术人员采用本发明的基础。尽管已经参考附图中示出的示例性实施例具体示出和描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种修改。本领域技术人员还将认识到可以替代参照本文公开的示例性实施方式描述的元素的等同物，而不背离本发明的范围。
因此，意图是本公开不限于所公开的特定实施例，而是本公开将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims (20)

1.一种制造热交换器的方法，包括：
提供内管，所述内管沿着中心轴线纵向延伸并且具有界定产品室的内表面和外表面；
形成外管；以及
将所述外管围绕所述内管定位，所述外管以径向间隔开的关系围绕所述内管同轴地布置并且与所述内管外接；
其中形成所述外管和将所述外管围绕所述内管定位同时发生。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述内管还包括围绕多个翅片形成板材的一个或多个包裹。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，将粘合剂定位在所述板材的表面上。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，围绕所述多个翅片形成板材的一个或多个包裹还包括：
将所述板材的一端固定到所述内管的外表面；以及围绕所述中心轴线旋转所述内管。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，当所述内管绕所述中心轴线旋转时，将张力施加到所述板材上。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，将所述板材的所述端部固定到所述内管的外表面的步骤包括将所述板材的所述端部焊接至所述内管的外表面。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述内管的外表面还包括用于容纳所述板材的端部的特征，并且将所述板材的端部固定到所述内管的外表面的步骤包括将所述板材的端部固定到所述特征。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述特征包括从所述内管的外表面延伸的翅片。
9.根据权利要求4所述的方法，还包括：将所述板材的另一端部固定到相邻表面。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述相邻表面是所述板材的一部分。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述端部和所述另一端部围绕所述内管的圆周彼此偏移。
12.根据权利要求4所述的方法，其中，围绕所述中心轴线旋转所述内管的步骤包括：使所述内管绕所述中心轴线旋转超过360度，使得所述外管的至少一部分包括所述板材的重叠层。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述外管中形成入口开口和出口开口中的至少一个。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在所述外管中形成入口开口和出口开口中的至少一个和形成所述外管同时发生。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述入口开口和所述出口开口中的至少一个是大致圆锥形的。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述外管与所述内管之间沿周向布置有多个通道。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述多个通道形成在所述内管和所述外管的至少一个之中。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述多个通道由位于所述内管和所述外管之间的插入物形成。
19.一种热交换器，包括：
内管，所述内管沿着中心轴线纵向延伸并且具有界定产品室的内表面和外表面；
围绕所述内管的外表面设置的多个通道；
纵向延伸的外管，所述外管以径向间隔开的关系围绕所述内管同轴地设置并与所述内管外接，其中，所述外管由金属板材形成，并且所述外管的至少一部分包括金属板材的多个堆叠层。
20.根据权利要求19所述的热交换器，其中，所述外管由围绕所述内管的外表面包裹的金属板材形成。
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