CN115398172A - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

一种管式热交换器包括芯体，该芯体具有多个管，每个管具有管入口和管出口，其中管入口限定入口平面且管出口限定出口平面。这些管彼此间隔开，以用于在其之间承接第二流体，以用于第一流体和第二流体之间的热传递。夹套邻近芯体而设置，以用于容纳第二流体，且该夹套包括夹套入口，该夹套入口用于第二流体在前往芯体的途中通过。该夹套在入口平面与出口平面之间延伸，且该夹套入口相对入口平面朝向出口平面偏移。该热交换器还包括导流装置，该导流装置用于在第二流体进入芯体之前引导该第二流体从夹套入口朝向入口平面的流动。

Description

热交换器
技术领域
本发明涉及一种热交换器及制造该热交换器的方法。
背景技术
热交换器是一种被配置用于将热量从一种流体传递到另一种流体的装置。常见的热交换器类型是管式热交换器，在管式热交换器中，第一流体从多个管的一端流到另一端，该多个管通常被包裹在夹套中。第二流体从夹套的一端流到另一端(即，跨越这些管)，使得来自第一流体的热量可以从第一流体传递到第二流体，或者来自第二流体的热量可以从第二流体传递到第一流体(例如，通过穿过这些管的壁的热传导和通过这些流体的对流)。
增压空气冷却器是一种用于在压缩空气(例如，来自涡轮增压器)进入发动机之前对该压缩空气进行冷却的热交换器，其中冷却介质是空气或液体。通常，液冷增压空气冷却器是管式热交换器，在这些管式热交换器中，热增压空气从多个管的一端流到另一端，同时液体冷却剂从围绕这些管的夹套的一端流到另一端。通常，进入这些管的增压空气的温度高于夹套中液体冷却剂的沸腾温度，这可以使得靠近这些增压空气管的入口的区域中的液体冷却剂沸腾。冷却剂的沸腾导致气泡膨胀，然后这些气泡迅速破裂，造成热交换器表面(例如，管表面或夹套表面)的腐蚀区域。久而久之，这个过程会导致泄漏和故障。
本发明试图克服或至少缓解现有技术中的一个或多个问题。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种管式热交换器，该管式热交换器包括：
芯体，该芯体具有多个管，每个管具有管入口和管出口，其中，这些管入口限定入口平面，并且这些管出口限定出口平面，其中芯体被配置为通过该多个管沿从入口平面到出口平面的流动方向传递第一流体，并且其中这些管彼此间隔开以在这些管之间承接第二流体，以用于第一流体和第二流体之间的热传递；
夹套，该夹套邻近芯体设置，以用于容纳第二流体，其中该夹套包括夹套入口和夹套出口，该夹套入口用于第二流体在前往芯体的途中通过，该夹套出口用于将第二流体从芯体排出，其中该夹套在入口平面和出口平面之间延伸，并且其中该夹套入口相对入口平面朝向出口平面偏移；
热交换器还包括导流装置，该导流装置用于在第二流体进入芯体之前，引导第二流体从夹套入口朝向入口平面的流动。
在典型的管式热交换器中，夹套入口必须相对入口平面朝向出口平面偏移，以便有助于集管板和夹套之间的相互作用。在第一流体为热流体(例如，增压空气)且第二流体为冷却剂(例如，水)的热交换器中，偏移的入口意味着第二流体在入口平面下方的一距离处被引入芯体。这可能导致第二流体流动的低速区域出现在入口平面下方。当第一流体(例如，热增压空气)的温度高于第二流体的沸腾温度时，第二流体的低速区域会导致第二流体沸腾，这会导致热交换器损坏。导流装置的设置促进了第二流体从夹套入口朝向入口平面的流动，这可以降低第二流体的低速区域出现在邻近入口平面处的风险。这降低了靠近入口平面处第二流体沸腾的可能性，因此可以保护热交换器免受相关损坏。
在示例性实施例中，导流装置限定一个或多个芯体开口，第二流体旨在流过该一个或多个芯体开口以便进入芯体，其中夹套入口包括在所述芯体开口上游的一个或多个入口孔，其中该一个或多个芯体开口被布置为相对该一个或多个入口孔沿朝向入口平面的方向至少部分地偏移。
具有相对该一个或多个入口孔沿朝向入口平面的方向至少部分地偏移的一个或多个芯体开口确保了，穿过该一个或多个入口孔的第二流体必须朝向入口平面改变方向，以便穿过该一个或多个芯体开口。这确保了第二流体在靠近入口平面处的高速流动，这降低了第二流体在该区域中沸腾的风险。
在示例性实施例中，导流装置包括一个或多个导流构件，该一个或多个导流构件设置在夹套入口与芯体之间。
在夹套入口与芯体之间设置一个或多个导流构件确保了，第二流体在进入芯体之前与该一个或多个导流构件接触、或受该一个或多个导流构件影响，从而有助于引导流动朝向入口平面。
在示例性实施例中，芯体限定平行于这些管的流动轴线的高度和横向于这些管的所述流动轴线的宽度，其中导流装置被布置为使得第二流体在从夹套入口大体上跨越芯体的整个宽度流动时，在入口平面的方向上受到影响。
使一个或多个导流构件被布置为使得第二流体从夹套入口大体上跨越芯体的整个宽度而被引导至入口平面，降低了第二流体跨越芯体的整个宽度沸腾(例如，由于第二流体的低速区域形成在靠近入口平面处)的可能性。
在示例性实施例中，该一个或多个导流构件包括延伸跨越芯体的宽度的导流板。
导流板(即，单个部件)的使用提供了一种引导流动朝向入口平面的简单且容易的方式。
在示例性实施例中，该一个或多个导流构件各自包括固定端和自由端，其中固定端连接至夹套，并且其中所述一个或多个芯体开口被限定在自由端与入口平面之间，使得第二流体的流动通过所述一个或多个芯体开口被引导至芯体。
使开口限定在自由端和入口平面之间提供了夹套入口与芯体的邻近入口平面的区域之间的流体连通。此外，使固定端连接至夹套确保了，夹套入口与芯体邻近固定端处之间没有流体连通。因此，流过夹套入口的所有第二流体(特别是第二流体靠近固定端处的流动)均通过由该一个或多个导流构件的一个或多个自由端限定的一个或多个开口而转向(即，引导朝向入口平面)。这确保了第二流体在靠近入口平面处的高速流动，这降低了第二流体在该区域中沸腾的风险。
在示例性实施例中，所述自由端或每个自由端与入口平面之间的距离在5mm(毫米)至25mm的范围内。
使该一个或多个自由端与入口平面之间的距离变窄(即，使所述一个或多个芯体开口的宽度变窄)降低了第二流体沸腾的风险，但增加了第二流体压降。在汽车增压空气冷却器的背景下，已经发现，该一个或多个自由端与入口平面之间的、在5mm到25mm的范围内的距离(即，芯体开口宽度)，为通常在大约100hp(马力)至500hp的汽车发动机或工业发动机中使用的类型的各种典型热交换器构造，提供了沸腾风险和压降之间的最佳平衡。在具有不同热交换器尺寸的其他实施例中，将理解的是，该一个或多个自由端与入口平面之间的其他距离(即其他芯体开口宽度)将是适用的。
在示例性实施例中，该一个或多个导流构件包括一个或多个导流孔或狭缝，其中该一个或多个导流孔或狭缝限定所述一个或多个芯体开口。
具有一个或多个导流孔或狭缝(例如，与该多个管之间的间隙对准的一连串狭缝或孔)允许流体进入芯体，而允许该一个或多个导流构件一直延伸到所述一个或多个导流孔或狭缝之间处的入口平面。这可允许该一个或多个导流构件的第一端被固定到集管板或邻近入口平面的其他部件(例如通过钎焊)，这降低了该一个或多个导流构件从其预期位置移动的可能性。
在示例性实施例中，该导流构件或每个导流构件被布置成与芯体密封接触，以防止第二流体不通过所述一个或多个芯体开口而进入芯体。
使该一个或多个导流构件布置成与芯体密封接触以防止第二流体不通过所述一个或多个芯体开口而进入芯体，最大化了第二流体从夹套入口朝向入口平面的流动，从而减少了低速流动区域的产生且降低了第二流体沸腾的风险。
在示例性实施例中，该导流构件或每个导流构件包括固定端和第二端，该固定端连接至夹套，其中该导流构件或每个导流构件在所述固定端与所述第二端之间限定芯体接合表面，并且其中所述芯体接合表面与芯体邻接，以用于防止第二流体在远离所述一个或多个芯体开口处进入所述芯体。
使该一个或多个芯体接合表面与芯体邻接提供了一种防止第二流体在远离该一个或多个开口处进入芯体的便利方式。此外，通过使整个芯体接合表面与芯体邻接(而不仅仅是第二端)，该一个或多个导流构件由芯体支撑，这降低了该一个或多个导流构件变形而使得一个或多个自由端与芯体之间产生间隙的可能性。
在示例性实施例中，该一个或多个导流构件各自包括固定端和自由端，其中该固定端或每个固定端连接至夹套，其中该自由端或每个自由端被成形为引导第二流体从夹套入口朝向入口平面的流动。
使自由端成形为引导第二流体从夹套入口朝向入口平面的流动，减少了低速流动区域的产生且降低了第二流体沸腾的风险。
在示例性实施例中，该一个或多个导流构件各自包括固定端和自由端，其中该固定端或每个固定端连接至夹套，其中该自由端或每个自由端被成形为提高跨越所述芯体的第二流体流动分布的均匀性。
提高跨越所述芯体的第二流体流动分布的均匀性增加了芯体的耐用性。
在示例性实施例中，该自由端或每个自由端可以是导流构件的平坦部分。
使该一个或多个自由端作为该一个或多个导流构件的平坦部分，提供了该一个或多个导流构件的简单制造(例如，在导流板的情况下，无需通过机械加工或增材制造等对自由端进行调整)。
在示例性实施例中，热交换器被配置为在夹套入口与该一个或多个导流构件之间限定间隙。
通过布置热交换器使得在夹套入口与该一个或多个导流构件之间形成间隙，该一个或多个导流构件不单单是减小了夹套入口的尺寸(如果该导流构件紧靠夹套入口，则会这样)，而仅减小夹套入口的尺寸可能不会引起第二流体流动的方向的显著变化。相反，第二流体的流动穿过整个夹套入口进入间隙，然后第二流体的流动必须改变方向，以穿过该一个或多个导流构件的一个或多个自由端与入口平面之间的一个或多个开口。这确保了第二流体流动被该一个或多个导流构件引导朝向入口平面，这确保了第二流体在靠近入口平面处的高速流动(防止第二流体在该区域中沸腾)。
在示例性实施例中，芯体与夹套之间限定有芯体-夹套接合平面，其中夹套入口与所述芯体-夹套接合平面间隔开。
使夹套入口与芯体-夹套接合平面间隔开(即，在夹套入口和芯体-夹套接合平面之间提供间隙)，提供了一种用于在夹套入口与该一个或多个导流构件之间形成间隙(例如，通过将该一个或多个导流构件定位在邻近芯体-夹套接合平面处)的便利方式，以便将第二流体从夹套入口通过该间隙和该一个或多个开口引导至芯体的邻近入口平面的区域。这确保了第二流体在靠近入口平面处的高速流动，这降低了第二流体在该区域中沸腾的风险。
在示例性实施例中，芯体限定沿平行于多个管的流动轴线的方向延伸的高度和沿横向于所述流动轴线延伸的宽度，其中夹套入口是细长的且延伸跨越芯体的宽度。
具有延伸跨越芯体宽度的夹套入口允许第二流体跨越芯体的整个宽度而被引入，这确保了第二流体通过导流装置被引导至入口平面的整个宽度。这减少了第二流体跨越入口平面的整个宽度的低速区域的形成，并且增加了具有较短夹套入口的热交换器的热传递能力。
在示例性实施例中，夹套入口包括跨越芯体的宽度分布的多个入口孔、或延伸跨越芯体的宽度的单个入口孔。
具有一个或多个入口孔提供了一种将第二流体通过夹套入口传递至芯体的便利方式。此外，跨越芯体的宽度分布的多个入口孔、或延伸跨越芯体的宽度的单个入口孔确保了，第二流体可以通过导流装置跨越入口平面的整个宽度而被引导。
在示例性实施例中，彼此间隔开的多个管在其之间限定有一连串管间隙，其中所述多个入口孔与所述管间隙对准。
使多个入口孔与管间隙对准确保了，第二流体通过导流装置而被引导至该多个管间隙的每个管间隙邻近入口平面处。这确保了第二流体沿整个入口平面分布(即，不存在不会接收到足够第二流体的管间隙)，这降低了靠近入口平面处第二流体沸腾的可能性。
在示例性实施例中，夹套入口包括第二流体通道，该第二流体通道被配置为与所述一个或多个入口孔对准，该第二流体通道具有第一通道端和第二通道端，其中第一通道端包括通道开口，并且其中第二流体通道的深度从第一通道端到第二通道端减小。
使第二流体通道的深度从通道开口/第一通道端到第二通道端减小确保了第二流体沿该通道的均匀流速，这是由于第二流体在该通道中的流量因第二流体经由入口孔进入芯体而减小。这确保了跨越芯体宽度的第二流体流动的相似速度，这确保了相似流速的第二流体经过芯体的多个管中每个管邻近入口平面处，并减少了第二流体在该区域中沸腾的机会。
在示例性实施例中，热交换器还包括邻近所述入口平面的第一流体入口箱和邻近所述出口平面的第一流体出口箱，其中所述多个管在第一流体入口箱和第一流体出口箱之间提供流体连通，其中第一流体入口箱包括第一箱端和第二箱端，其中第一箱端包括箱开口，并且其中第一流体入口箱的深度从第一箱端到第二箱端减小。
使第一流体入口箱的深度从箱开口/第一箱端到第二箱端减小确保了第一流体沿该箱的均匀流速，这是由于第一流体在箱中的流量因流体通过管进入芯体而减小。这确保了芯体的多个管的每个管中的第一流体在邻近入口平面处的相似流速，这(当与第二流体跨越芯体的宽度的均匀流动相结合时)确保了从第一流体到第二流体(或与之相反)的、跨越芯体宽度的持续热传递，并减少了靠近入口平面处第二流体沸腾的机会。
在示例性实施例中，第一流体出口箱具有与第一流体入口箱相同的形状和构造。
使第一流体入口箱和第一流体出口箱具有相同的形状和构造提供了热交换器的简单组装，因为入口箱/出口箱是可互换的。
在示例性实施例中，夹套具有邻近入口平面的弯曲构造，由此夹套入口与芯体在与所述流动方向垂直的方向上隔开，使得该夹套在夹套入口与芯体之间限定腔室，使得第二流体在进入芯体之前穿过所述腔室。
通过具有弯曲构造由此夹套入口与芯体在与所述流动方向垂直的方向上间隔开，在夹套与芯体之间产生了空间，以便容纳导流装置。
在示例性实施例中，所述弯曲构造于夹套的外表面限定肩部或台阶。
这样的肩部或台阶在平坦表面和第一偏移区域之间提供了接合表面。
在示例性实施例中，芯体和夹套之间限定有芯体-夹套接合平面，其中夹套包括第一壁，第一壁包括平坦表面，该平坦表面被配置为定位为邻近所述芯体-夹套接合平面，其中第一壁还包括第一弯曲区域，该第一弯曲区域在芯体-夹套接合平面之间限定所述腔室。
这种夹套结构提供了一种使夹套入口偏离芯体以便容纳导流装置的便利方式。
在示例性实施例中，导流装置包括一个或多个导流构件，该一个或多个导流构件各自包括自由端和连接至夹套的固定端。
将该一个或多个导流构件的一个或多个固定端连接至夹套(例如，与将该一个或多个导流构件的一个或多个固定端连接至芯体不同)确保了，该一个或多个导流构件在结构上连接至夹套入口。这确保了导流构件和夹套入口在组装时不会错位，这确保了流过夹套入口的第二流体总是通过导流构件被引导至入口平面。
在示例性实施例中，夹套出口被设置在第一壁的第二端处，其中夹套出口具有与夹套入口相同的形状和构造。
在第一壁的相对端处提供具有与夹套入口相同的形状和构造的夹套出口，第一壁可以围绕芯体以两种方式被安装。这使得热交换器的组装更快并且更简单。
在示例性实施例中，热交换器还包括邻近夹套出口的第二导流装置。
通过具有邻近夹套出口的第二导流装置，第一壁可以围绕芯体以两种方式组装起来，同时确保导流装置始终存在以使第二流体朝向入口平面转向。
在示例性实施例中，其中所述夹套具有邻近出口平面的弯曲构造，由此夹套出口与芯体在与所述流动方向垂直的方向上间隔开，使得该夹套在夹套出口与芯体之间限定第二腔室，使得第二流体在离开芯体之前穿过所述第二腔室。
这种夹套结构提供了一种使夹套出口偏离芯体以便容纳第二导流装置的便利方式。
在示例性实施例中，夹套的第一壁由单个板形成。
由单个板(例如，被压制以形成第一偏移区域的板)形成第一壁意味着，第一壁的多个区域之间没有接合点，这提供了夹套的简单组装和密封。
在示例性实施例中，热交换器为增压空气冷却器，其中所述第一流体为增压空气。
增压空气冷却器是一种常用于汽车和其他工业中的中间冷却器。压缩的增压空气通常比增压空气冷却器中所使用的典型冷却剂的沸点热。因此，上面概况的优点与这种类型的热交换器特别相关。
在示例性实施例中，热交换器是水冷增压空气冷却器，其中所述第二流体是水基冷却剂(例如水/乙二醇混合物、和/或具有防锈剂或其他添加剂的水)。
水基冷却剂通常具有大约100℃至128℃的沸腾温度(取决于添加剂和压力)。这低于大约150℃至270℃的典型峰值增压空气温度。因此，上面概况的优点与这种类型的热交换器特别相关。
在示例性实施例中，热交换器由金属材料制成。
金属材料提供了良好的热传递(例如通过热传导)，能够用于高温流体，并且提供了强度和耐用性。
在示例性实施例中，热交换器由铝材料制成。
铝是一种轻质金属材料，这使得铝特别适用于用于汽车应用的热交换器，在汽车应用中，重量的减轻使得提高燃料效率。
在示例性实施例中，夹套还包括第二壁、以及连接第一壁和第二壁的侧板。
这种夹套布置有利于组装，这是因为这些壁和侧板在连接到一起(例如通过钎焊)之前，可以各自围绕芯体而定位。
在示例性实施例中，第一壁和第二壁各自包括被配置为连接至侧板的一个或多个连接片。
这些连接片在这些壁与侧板之间提供了增加的接触面积，这使得更容易将它们连接到一起(例如通过钎焊)。
在示例性实施例中，热交换器还包括第一壁与侧板之间的钎焊接合点、以及第二壁与侧板之间的钎焊接合点。
通过设置这些钎焊接合点，夹套被固定在围绕所述芯体的位置，且被密封以防止第二流体从夹套泄漏。
在示例性实施例中，热交换器还包括集管板，集管板包括限定孔阵列(所述多个管被承接在其中)的中心区域、和围绕所述中心区域的边缘区域，其中边缘区域包括用于连接至夹套的第一端的接合结构。
具有用于连接至夹套的第一端的接合结构提供了一种将集管板、被承接在集管板内的多个管、以及夹套连接到一起的方式。
在示例性实施例中，热交换器还包括集管板的接合结构与夹套的第一端之间的钎焊接合点。
通过在集管板与夹套的第一端之间设置这种钎焊接合点，夹套被固定在围绕所述芯体的位置，且被密封以防止第二流体从夹套泄漏。
在示例性实施例中，接合结构包括凸缘或边缘，该凸缘或边缘被配置为在夹套的第一端上延伸。
通过使凸缘或边缘被配置为在夹套的第一端上延伸，该夹套的第一端被有效地承接在集管板内。当夹套由连接到一起的多个壁和侧板制成时，在组装期间将夹套的第一端承接在集管板内，有助于在将这些壁和侧板固定到一起(例如通过钎焊)之前使它们保持在正确的位置。此外，凸缘或边缘提供了在夹套和集管板之间的、比由平坦集管板所提供的更大的接触面积。这在集管板和夹套连接(例如，通过钎焊)时提供了更牢固的连接。
在示例性实施例中，夹套的第一端包括平行于所述入口平面延伸的凸缘或边缘，并且其中集管板的接合结构包括被配置用于与夹套的所述凸缘或边缘邻接的邻接表面。
使夹套的第一端具有凸缘或边缘提供了在夹套和集管板之间的、比直端夹套所提供的更大的接触面积。这在集管板和夹套连接(例如，通过钎焊)时提供了更牢固的连接。
根据本发明的第二方面，提供了一种制造根据本发明第一方面的管式热交换器的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供具有夹套入口的夹套和邻近夹套入口的导流装置；
b)将夹套安装在包括多个管的芯体周围；
c)提供包括接合结构的集管板；
d)将夹套连接到集管板的接合结构；以及
e)在集管板与夹套之间形成一个或多个钎焊接合点。
这种方法提供了一种用于组装根据本发明第一方面的管式热交换器的简单方式。
在示例性实施例中，步骤c)包括提供具有周边凸缘的集管板，并且步骤d)包括将芯体和夹套插入到集管板中，使得凸缘向外延伸至夹套。
通过将芯体和夹套插入到集管板中使得凸缘向外延伸至夹套，夹套的第一端被有效地承载在集管板内。当夹套由连接到一起的多个壁和侧板制成时，在组装期间将夹套的第一端承接在集管板内有助于，在将这些壁和侧板固定到一起(例如通过钎焊)之前，使它们保持在正确的位置。此外，周边凸缘提供了在夹套和集管板之间的、比由平坦集管板所提供的更大的接触面积。这在集管板和夹套连接(例如，通过钎焊)时提供了更牢固的连接。
附图说明
图1为根据一实施例的热交换器的分解等轴测图；
图2为图1中的热交换器的一不同立体图；
图3为现有技术中的热交换器的入口部分的截面图。
图4为图1和图2中的热交换器的入口部分从方向A-A看的截面图；以及
图5为根据另一实施例的热交换器的入口部分的截面图。
具体实施方式
首先参考图1和图2，根据一实施例的管式热交换器用10来表示。热交换器10包括芯体12，该芯体具有多个管14，每个管14具有管入口和管出口。这些管入口限定入口平面16，并且这些管出口限定出口平面18。芯体12被配置为通过该多个管14沿从入口平面16到出口平面18的流动方向传递第一流体，并且这些管14彼此间隔开以在这些管之间承接第二流体，以用于第一流体和第二流体之间的热传递。
热交换器10还包括夹套20，该夹套邻近芯体12设置，以用于容纳第二流体。夹套包括夹套入口22和夹套出口24，该夹套入口用于第二流体在前往芯体12的途中通过，该夹套出口用于将第二流体从芯体12排出。夹套20在入口平面16和出口平面18之间延伸，并且夹套入口22相对入口平面16朝向出口平面18偏移。
在该实施例中，由这些管14传递的第一流体是热流体(例如，增压空气)，并且由夹套20容纳的第二流体是冷却剂(例如，水基冷却剂)。然而，在替代实施例中，第一流体可以是冷却剂，并且第二流体可以是热流体。
现在参考图3，与图1和图2中的热交换器类似的现有技术热交换器的入口部分的截面用110表示。现有技术热交换器110包括与到目前为止关于图1和图2所描述的相同的部件，这些相同的部件将被赋予具有前缀“1”的相同数字。在这种现有技术热交换器110中，夹套入口122相对入口平面116朝向出口平面(未示出)偏移，以便有助于集管板182和夹套120之间的相互作用。在第一流体是热流体(例如，增压空气)且第二流体是冷却剂(例如，水基冷却剂)的热交换器中，偏移的夹套入口122意味着，第二流体在与入口平面116间隔开一距离处被引入芯体(例如，经由夹套120中的入口孔140)中。从箭头的大小(其对应于第二流体流动的速度)可以看出，偏移的夹套入口122使得冷却剂流动的低速区域出现在邻近入口平面116处(例如，由该区域中的较小长度的箭头所表示)。当热流体(例如，增压空气)的温度高于冷却剂的沸腾温度时，该冷却剂的低速区域会导致冷却剂沸腾，这会导致热交换器110损坏。
现在参考图4，图1和图2中的热交换器10还包括导流装置26，该导流装置用于在冷却剂进入芯体12之前，引导该冷却剂从夹套入口22朝向入口平面16的流动，如下面将更详细描述的。导流装置26的设置促进了冷却剂从夹套入口22朝向入口平面16的流动。这降低了冷却剂的低速区域出现在邻近入口平面16处的风险(例如，如由该区域中箭头的大小所表示，与图3中箭头的大小相比)。具有冷却剂的这种较高速度流动降低了靠近入口平面16处冷却剂沸腾的可能性，这保护了热交换器10免受相关损坏。
如下面将更详细描述的，导流装置26限定一个或多个芯体开口34，冷却剂旨在流过该一个或多个芯体开口以便进入芯体12。夹套入口22包括在芯体开口34上游的一个或多个入口孔40。该一个或多个芯体开口34相对该多个入口孔40沿朝向入口平面16的方向部分地偏移。在替代实施例中，该一个或多个芯体开口34可以相对该多个入口孔40沿朝向入口平面16的方向完全地偏移(即，芯体开口34和入口孔40之间可以没有重叠)。使在芯体开口34和入口孔40之间具有至少部分偏移确保了，穿过该一个或多个入口孔40的冷却剂必须朝向入口平面16改变方向以便穿过该一个或多个芯体开口34，这确保了冷却剂在靠近入口平面16处的高速流动。
在所示的实施例中，夹套入口22包括跨越芯体12的宽度分布的多个入口孔40，且导流装置26限定延伸跨越芯体12宽度的单个芯体开口34。在替代实施例中，夹套入口22可包括延伸跨越芯体12宽度的单个细长入口孔40。在替代实施例中，导流装置26可以限定跨越芯体12的宽度分布的多个芯体开口34。
如图2和图4所示，导流装置26包括设置在夹套入口22与芯体12之间的导流构件28。在替代的布置中，可以在夹套入口22与芯体12之间设置两个或多个导流构件28(例如，多个导流构件28，每个导流构件与彼此间隔开的多个管14中的两个管之间的单个间隙重叠)。在夹套入口22与芯体16之间设置一个或多个导流构件28确保了，冷却剂在进入芯体12之前与该一个或多个导流构件28接触、或受该一个或多个导流构件影响。这有助于引导冷却剂朝向入口平面16的流动。
如图2所示，芯体12限定平行于管14的流动轴线的高度和横向于管14的所述流动轴线的宽度。在所示的实施例中，导流构件28为导流板，该导流板延伸跨越芯体12的宽度，使得冷却剂在从夹套入口22大体上跨越芯体12的整个宽度流动时，在入口平面16的方向上受到影响。这降低了冷却剂跨越芯体12的整个宽度沸腾的可能性。此外，导流板(即单个部件)的使用提供了一种引导流动朝向入口平面12的简单且容易的方式。在设置多个导流构件的替代实施例中，可以通过使该多个导流构件延伸跨越芯体12的宽度(例如，每个导流构件28覆盖彼此间隔开的多个管14之间的多个间隙中的一个间隙)而实现相同的效果。替代地，多个导流构件28可以沿着芯体12的长度的一部分分布，并且每个导流构件28可以延伸跨越芯体12的宽度。
再次参考图4，导流构件28具有固定端30和自由端32。固定30端连接至夹套20，且芯体开口34被限定在自由端32和入口平面16之间，使得冷却剂的流动通过所述芯体开口34而被引导至芯体12。使芯体开口34限定在自由端32和入口平面16之间提供了，夹套入口22与芯体12的邻近入口平面16的区域之间的流体连通。此外，使固定端30连接至夹套20确保了，夹套入口22与芯体12邻近固定端30处之间没有流体连通。因此，流过夹套入口22的所有冷却剂(特别是冷却剂靠近固定端30处的流动)均通过由导流构件28的自由端32限定的芯体开口34而转向(即，引导朝向入口平面16)。这确保了冷却剂在靠近入口平面16处的高速流动，这降低了冷却剂在该区域中沸腾的风险。
自由端32和入口平面16之间的距离可以在5mm至25mm的范围内。使自由端32和入口平面16之间的距离变窄(即，使所述芯体开口34的宽度变窄)降低了冷却剂沸腾的风险，但增加了冷却剂压降。已经发现，自由端32和入口平面16之间的、在5mm至25mm的范围内的距离(即，芯体开口宽度34)，为通常在大约100hp至500hp的汽车发动机或工业发动机中使用的类型的各种典型热交换器构造，提供了沸腾风险和压降之间的最佳平衡。在具有不同热交换器尺寸的其他实施例中，将理解的是，自由端32和入口平面16之间的其他距离(即其他芯体开口宽度34)将是适用的。
在替代实施例中，导流构件28可以在夹套20和入口平面16之间延伸(即，导流构件可以具有两个固定端)，且导流构件28可以包括一个或多个导流孔或狭缝，该一个或多个导流孔或狭缝限定一个或多个芯体开口34。这允许冷却剂进入芯体12，而允许导流构件28一直延伸到该一个或多个导流孔或狭缝之间处的入口平面16。这可允许导流构件28的第一端被固定到集管板80或邻近入口平面16的其他部件(例如，通过钎焊)，这降低了导流构件28从其预期位置移动的可能性。
如下面将更详细描述的，导流构件28被布置成与芯体12密封接触，以防止冷却剂不通过开口34而进入芯体12。这最大化了冷却剂从夹套入口22朝向入口平面16的流动，从而减少了低速流动区域的产生且降低了冷却剂沸腾的风险。在所示的实施例中，导流构件28在自由端30和固定端32之间限定芯体接合表面，该芯体接合表面与芯体12邻接，以用于防止冷却剂在远离开口34处进入芯体12。通过使整个芯体接合表面与芯体12(而不仅仅是邻近自由端32的一部分)邻接，导流构件28由芯体12支撑，这降低了导流构件28变形而使得自由端32与芯体12之间产生间隙的可能性。然而，在替代实施例中，导流构件28可以是倾斜的(例如，使得芯体接合表面的一些部分与芯体12不邻接)。
在所示的实施例中，自由端32是导流构件32中的平坦部分。然而，在替代实施例中，自由端32可以被成形为引导冷却剂从夹套入口22朝向入口平面16的流动(例如，朝向入口平面倾斜)。在替代实施例中，自由端32也可以被成形为或替代地被成形为，提高跨越芯体12的冷却剂流动分布的均匀性(例如，被倾斜以沿着芯体12的宽度引导冷却剂)，这增加了热交换器10的耐用性。
如下面将更详细描述的，热交换器10被配置为在夹套入口22与导流构件28之间限定间隙36。这确保了导流构件28不单单是减小了夹套入口22的尺寸(如果导流构件28紧靠夹套入口22，则会这样)，而仅减小夹套入口的尺寸可能不会引起冷却剂流动的方向的显著变化。相反，冷却剂的流动穿过整个夹套入口22进入间隙36，然后该冷却剂的流动必须改变方向以穿过开口34。这确保了冷却剂流动被导流构件28引导朝向入口平面16，这确保了冷却剂在靠近入口平面16处的高速流动(防止冷却剂在该区域中沸腾)。
在所示的实施例中，芯体12和夹套20之间限定有芯体-夹套接合平面38，并且夹套入口22与该芯体-夹套接合平面38间隔开。这提供了一种用于形成间隙36(例如，通过将导流构件28定位在邻近芯体-夹套接合平面38处)的便利方式。
在所示的实施例中，夹套20具有邻近入口平面16的弯曲构造61，由此夹套入口22与芯体12在与从入口平面16到出口平面18的流动方向垂直的方向上间隔开。以这种方式，夹套20在夹套入口与芯体之间限定腔室63，使得冷却剂在进入芯体之前穿过腔室63。如先前所提到的，导流装置26(即导流构件28)设置在芯体12和夹套入口22之间(即在腔室63的边缘内或限定该腔室的边缘)。弯曲构造61于夹套20的外表面限定肩部。
夹套20具有第一壁62，该第一壁具有平坦表面64，该平坦表面被配置为定位在邻近芯体-夹套接合平面38处。夹套入口22被设置在第一壁的第一端66处。第一壁62还包括第一弯曲区域68，该第一弯曲区域在芯体-夹套接合平面38和夹套入口22之间限定腔室63。
在所示的实施例中，导流构件28的固定端30连接至第一壁62。以这种方式，导流构件28在结构上连接至夹套入口22(该夹套入口设置在第一壁62的第一偏移区域68上)。这确保了导流构件28和夹套入口22在组装时不会错位，这确保了流过夹套入口22的冷却剂总是通过导流构件28被引导至入口平面16。
在所示的实施例中，导流构件28与平坦表面64共面。在替代实施例中，导流构件28可以是倾斜的(例如，固定端30可以连接至平坦表面64和第一偏移区域68之间的肩部)。
再次参考图1和图2，夹套出口24被设置在第一壁62的第二端70处。夹套出口24具有与夹套入口22相同的形状和构造，这在下面进行更详细地描述。设置具有与夹套入口22相同的形状和构造的夹套出口24、且在第一壁62的相对端处设置该夹套出口意味着，第一壁62可以围绕芯体12以两种方式被安装。这使得热交换器10的组装更快且更简单。在替代实施例中，夹套出口24可以具有不同的形状和构造(例如，夹套出口24可以沿其长度具有固定的深度)。
热交换器10包括邻近夹套出口24的第二导流装置72(如图2所示)。通过使第二导流装置72邻近夹套出口24，第一壁62可以围绕芯体12以两种方式组装起来，同时确保导流装置26、72始终存在以使冷却剂朝向入口平面16转向。在所示的实施例中，第二导流装置72具有与上述第一导流装置26相同的形状和构造。在替代实施例中，第一导流装置和/或第二导流装置可以具有一不同的形状和构造(例如，多个导流构件28而不是单个导流板)。
在所示的实施例中，夹套具有邻近出口平面18的第二弯曲构造74，由此夹套出口24与芯体12在与从入口平面16到出口平面18的流动方向垂直的方向上间隔开。以这种方式，夹套20在夹套出口24和芯体12之间限定第二腔室，使得冷却剂在离开芯体12之前穿过第二腔室。
夹套20的第一壁62由单个板(例如，被压制以形成第一偏移区域68和第二偏移区域74的板)形成。这意味着第一壁62的多个区域之间没有接合点，这提供了夹套20的简单组装和密封。
夹套20具有第二壁76、以及连接第一壁62和第二壁76的侧板78。这种夹套20布置有利于组装，这是因为壁62和76以及侧板78在连接到一起(例如，通过钎焊)之前，可以各自围绕芯体12而定位。
在所示的实施例中，第一壁62和第二壁76各自具有被配置用于连接至侧板78的连接片80。这些连接片80在壁62和76与侧板78之间提供了增加的接触面积，这使得更容易将它们连接到一起(例如，通过钎焊)。在替代实施例中，可以省略连接片80。
热交换器还包括集管板82，该集管板具有限定孔阵列(多个管14被承接在其中)的中心区域84、以及围绕中心区域84的边缘区域86。边缘区域86包括用于连接至夹套20的第一端的接合结构，如下面将要关于图4和图5进行更详细描述的。
在图4的实施例中，接合结构由凸缘88限定，该凸缘被配置为在夹套20的第一端上延伸。这确保了夹套20的第一端被有效地承接在集管板82内，这有助于在将壁62和76以及侧板78固定到一起(例如通过钎焊)之前，使它们保持在正确的位置。此外，凸缘88提供了在夹套20和集管板82之间的、比由平坦的集管板82所提供的更大的接触面积。这在集管板82和夹套20连接(例如，通过钎焊)时提供了更牢固的连接。
现在参考图5，示出了根据另一实施例的热交换器210的入口部分的截面图。图1至图4中的热交换器之中的相应部件被标记有前缀“2”。在该实施例中，夹套220的第一端包括平行于入口平面216延伸的夹套凸缘290，并且集管板282的接合结构为被配置用于与夹套220的夹套凸缘290邻接的邻接表面292。这提供了在夹套220和集管板282之间的、比直端夹套220所提供的更大的接触面积，这在集管板282和夹套220连接(例如，通过钎焊)时提供了更牢固的连接。夹套凸缘290可以围绕夹套220的第一端的周长设置。在替代实施例中，多个夹套凸缘彼此间隔开且围绕夹套220的第一端的周长分布(例如，设置在夹套220的各个壁上的不同夹套凸缘290)。在所示的实施例中，夹套凸缘290的在夹套第一壁262边沿的部分(或第一壁262的每个夹套凸缘290)从第一壁262的第一偏移区域268沿远离芯体-夹套接合平面238的方向延伸。在替代实施例中，夹套凸缘290的在夹套第一壁262边沿的部分(或第一壁262的每个夹套凸缘290)可以从第一壁262的第一偏移区域268沿朝向芯体-夹套接合平面238的方向延伸。
在图4和图5的任一实施例中，集管板82、282是第一集管板，且在多个管14的与第一集管板82、282的相对端处设置有第二集管板(例如，如图1和图2所示)。第二集管板可以具有与第一集管板82、282相同的形状和构造，或者可以具有不同的形状和构造(例如，第一集管板可以具有图5中所描绘的类型、而第二集管板可以具有图4中所描绘的类型，或者与之相反)。一旦将夹套20、220围绕芯体12、212组装，则在以下位置形成钎焊接合点：第一壁62、262与侧板78之间；第二壁76与侧板78之间；第一集管板82、282与夹套20、220之间；以及第二集管板与夹套20、220之间。这将夹套20、220和集管板82、282固定在围绕芯体12、212的位置，并且密封夹套20、220以防止冷却剂从夹套20、220泄漏。
再次参考图1和图2，夹套入口22是细长的且延伸跨越芯体12的宽度，如下面将更详细描述的。这确保了冷却剂通过导流装置26被引导至入口平面16的整个宽度，并且增加了具有较短夹套入口的热交换器的热传递能力。
如以上所提及的，夹套入口22包括跨越芯体12的宽度分布的多个入口孔40。彼此间隔开的多个管14在其之间限定一连串管间隙42，且入口孔40与管间隙42对准。这确保了冷却剂通过导流构件28而被引导至这些管间隙42的每个管间隙邻近入口平面16处(即，不存在不会接收到足够冷却剂的管间隙42)，这降低了靠近入口平面16处冷却剂沸腾的可能性。在替代实施例中，可以设置延伸跨越芯体12宽度的单个细长入口孔40，而不是多个入口孔40。在替代实施例中，可以设置多个入口孔40，并且这些入口孔中的至少一些入口孔可以与两个或多个管间隙42重叠。
在所示的实施例中，夹套入口22包括冷却剂通道44，该冷却剂通道被配置为与入口孔40对准。冷却剂通道44具有第一通道端46和第二通道端48，该第一通道端包括通道开口50，并且冷却剂通道44的深度从第一通道端46到第二通道端48减小。这确保了冷却剂沿通道44的均匀流速，这是由于冷却剂在通道44中的流量因冷却剂经由入口孔40进入芯体12而减小。这确保了跨越芯体12宽度的冷却剂流动的相似速度。在替代实施例中，冷却剂通道44可以具有不同的形状和构造(例如，冷却剂通道44可以具有等深度)。
在所示的实施例中，热交换器10还包括邻近入口平面16的热流体入口箱52和邻近出口平面18的热流体出口箱54。管14在热流体入口箱52和热流体出口箱54之间提供流体连通。热流体入口箱52限定第一箱端56和第二箱端58，该第一箱端具有箱开口60，并且热流体入口箱52的深度从第一箱端56到第二箱端58减小。使热流体入口箱52的深度从第一箱端56到第二箱端58减小确保了热流体沿箱52的均匀流速，这是由于热流体在箱52中的流量因热流体经由管14进入芯体12而减小。这确保了多个管14的每个管中的热流体在邻近入口平面16处的相似流速，这(当与冷却剂跨越芯体12的宽度的均匀流动相结合时)确保了从热流体到冷却剂的、跨越芯体12宽度的持续热传递，并减少了靠近入口平面16处冷却剂沸腾的机会。
在所示的实施例中，热流体出口箱54具有与热流体入口箱52相同的形状和构造。这提供了热交换器10的简单组装，因为入口箱52/出口箱54是可互换的。在替代实施例中，热流体入口箱52和/或热流体出口箱54可以具有一不同的形状和构造(例如，箱52、箱54、或者箱52和54这两者可以具有等深度)。
上述热交换器10和210是增压空气冷却器(即，热流体是增压空气)。具体地，热交换器10和210是水冷增压空气冷却器(即，冷却剂是水基冷却剂)。在这类应用中使用的典型水基冷却剂包括水/乙二醇混合物、和/或具有防锈剂或其他添加剂的水。水基冷却剂通常具有大约100℃至128℃的沸腾温度(取决于添加剂和压力)。这低于大约150℃至270℃的典型峰值增压空气温度。因此，上面概括的优点与这种类型的热交换器10、210特别相关。在替代实施例中，热交换器10和210可用于其他应用(例如，工业流体的冷却)。
上述热交换器10和210由金属材料制成，该金属材料提供良好的热传递(例如通过热传导)、强度和耐用性，并使这些热交换器适用于与高温流体一起使用。具体地，热交换器10和210由铝材料——一种轻质金属材料制成，该铝材料特别适用于用于汽车应用的热交换器，在汽车应用中，重量的减轻使得提高燃料效率。在替代实施例中，热交换器10和210可以由非金属材料制成。
尽管已经关于一个或多个实施例描述了本发明，但将认识到的是，可以在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下，进行各种变型或修改。例如：
导流装置26可以包括多个导流构件28而不是单个导流板(例如，多个导流构件28各自对应多个管间隙42中的一个管间隙，或者多个导流构件28各自与两个或多个管间隙42重叠)；
夹套出口24可以具有与夹套入口22不同的构造(例如，可以省略第二偏移区域74和第二导流装置72)；
集管板82、282可以通过与图4和图5所示的接合结构类型不同的接合结构连接至夹套20、220；
热流体入口箱52和热流体出口箱54可以具有不同的形状和构造；
冷却剂通道44可以具有不同的形状和构造；
导流构件28、228可以与芯体-夹套接合平面38、238不齐平(例如，导流构件可以定位在第一偏移区域68、268和芯体-夹套接合平面38、238之间)；
可以提供单个细长入口孔40而不是多个入口孔40；
夹套的第一壁62、262可以由多个部件形成而不是由单个部件形成；
夹套20、220的第一壁62、262、侧板78和第二壁76可以由单个部件(例如，被配置为在芯体12的多个管14上滑动的套筒)形成；
第一流体可以是冷却剂，且第二流体可以是热流体；以及热交换器可以由非金属材料制成。

Claims (20)

1.一种管式热交换器，包括：
芯体，所述芯体具有多个管，每个管具有管入口和管出口，其中，所述管入口限定入口平面，并且所述管出口限定出口平面，其中，所述芯体被配置为通过所述多个管沿从所述入口平面至所述出口平面的流动方向传递第一流体，并且其中所述多个管彼此间隔开以在所述多个管之间承接第二流体，以用于所述第一流体和所述第二流体之间的热传递；
夹套，所述夹套邻近所述芯体设置，以用于容纳所述第二流体，其中，所述夹套包括夹套入口和夹套出口，所述夹套入口用于所述第二流体在前往所述芯体的途中通过，所述夹套出口用于将所述第二流体从所述芯体排出，其中，所述夹套在所述入口平面和所述出口平面之间延伸，并且其中，所述夹套入口相对所述入口平面朝向所述出口平面偏移；
所述热交换器还包括导流装置，所述导流装置用于在所述第二流体进入所述芯体之前，引导所述第二流体从所述夹套入口朝向所述入口平面的流动。
2.根据任一前述权利要求所述的热交换器，其中，所述导流装置限定一个或多个芯体开口，第二流体旨在流过所述一个或多个芯体开口以便进入所述芯体，并且其中所述夹套入口包括在所述芯体开口上游的一个或多个入口孔，其中，所述一个或多个芯体开口被布置为相对所述一个或多个入口孔沿朝向所述入口平面的方向至少部分地偏移。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，所述导流装置包括一个或多个导流构件，所述一个或多个导流构件设置在所述夹套入口与所述芯体之间。
4.根据权利要求3所述的热交换器，其中，所述芯体限定平行于所述管的流动轴线的高度、和横向于所述管的所述流动轴线的宽度，并且其中所述导流装置被布置为使得当所述第二流体从所述夹套入口大体上跨越所述芯体的整个宽度流动时，所述第二流体在所述入口平面的方向上受到影响。
5.根据权利要求4所述的热交换器，其中，所述一个或多个导流构件包括延伸跨越所述芯体的宽度的导流板。
6.根据任一前述权利要求所述的热交换器，其中，所述导流装置限定一个或多个芯体开口，第二流体旨在流过所述一个或多个芯体开口以便进入所述芯体，并且其中所述夹套入口包括在所述芯体开口上游的一个或多个入口孔，其中所述一个或多个芯体开口被布置为相对所述一个或多个入口孔沿朝向所述入口平面的方向至少部分地偏移，其中所述一个或多个导流构件各自包括固定端和自由端，其中所述固定端连接至所述夹套，并且其中所述一个或多个芯体开口被限定在所述自由端或各个自由端与所述入口平面之间，使得第二流体的流动通过所述一个或多个芯体开口而被引导至所述芯体；可选地，其中所述自由端或各个自由端与所述入口平面之间的距离在5mm至25mm的范围内。
7.根据任一前述权利要求所述的热交换器，其中，所述导流装置限定一个或多个芯体开口，第二流体旨在流过所述一个或多个芯体开口以便进入所述芯体，并且其中所述夹套入口包括在所述芯体开口上游的一个或多个入口孔，其中所述一个或多个芯体开口被布置为相对所述一个或多个入口孔沿朝向所述入口平面的方向至少部分地偏移，其中所述导流装置包括一个或多个导流构件，所述一个或多个导流构件设置在所述夹套入口与所述芯体之间，其中所述一个或多个导流构件包括一个或多个导流孔或狭缝，其中所述一个或多个导流孔或狭缝限定所述一个或多个芯体开口。
8.根据任一前述权利要求所述的热交换器，其中，所述导流装置限定一个或多个芯体开口，第二流体旨在流过所述一个或多个芯体开口以便进入所述芯体，并且其中所述夹套入口包括在所述芯体开口上游的一个或多个入口孔，其中所述一个或多个芯体开口被布置为相对所述一个或多个入口孔沿朝向所述入口平面的方向至少部分地偏移，其中所述导流装置包括一个或多个导流构件，所述一个或多个导流构件设置在所述夹套入口和所述芯体之间，其中所述导流构件或每个导流构件被布置成与所述芯体密封接触，以防止第二流体不通过所述一个或多个芯体开口而进入所述芯体。
9.根据任一前述权利要求所述的热交换器，其中，所述导流装置限定一个或多个芯体开口，第二流体旨在流过所述一个或多个芯体开口以便进入所述芯体，并且其中所述夹套入口包括在所述芯体开口上游的一个或多个入口孔，其中所述一个或多个芯体开口被布置为相对所述一个或多个入口孔沿朝向所述入口平面的方向至少部分地偏移，其中所述导流装置包括一个或多个导流构件，所述一个或多个导流构件设置在所述夹套入口和所述芯体之间，其中所述导流构件或每个导流构件包括固定端和第二端，所述固定端连接至所述夹套，其中所述导流构件或每个导流构件在所述固定端和所述第二端之间限定芯体接合表面，并且其中所述芯体接合表面与所述芯体邻接，以防止所述第二流体在远离所述一个或多个芯体开口处进入所述芯体。
10.根据任一前述权利要求所述的热交换器，其中，所述导流装置限定一个或多个芯体开口，第二流体旨在流过所述一个或多个芯体开口以便进入所述芯体，并且其中所述夹套入口包括在所述芯体开口上游的一个或多个入口孔，其中所述一个或多个芯体开口被布置为相对所述一个或多个入口孔沿朝向所述入口平面的方向至少部分地偏移，其中所述导流装置包括一个或多个导流构件，所述一个或多个导流构件设置在所述夹套入口和所述芯体之间，其中所述一个或多个导流构件各自包括固定端和自由端，其中所述固定端或每个固定端连接至所述夹套，并且其中所述自由端或每个自由端被成形为引导所述第二流体从所述夹套入口朝向所述入口平面的流动。
11.根据任一前述权利要求所述的热交换器，其中，所述导流装置限定一个或多个芯体开口，第二流体旨在流过所述一个或多个芯体开口以便进入所述芯体，并且其中所述夹套入口包括在所述芯体开口上游的一个或多个入口孔，其中所述一个或多个芯体开口被布置为相对所述一个或多个入口孔沿朝向所述入口平面的方向至少部分地偏移，其中所述导流装置包括一个或多个导流构件，所述一个或多个导流构件设置在所述夹套入口和所述芯体之间，其中所述一个或多个导流构件各自包括固定端和自由端，其中所述固定端或每个固定端连接至所述夹套，并且其中所述自由端或每个自由端被成形为提高跨越所述芯体的第二流体流动分布的均匀性。
12.根据任一前述权利要求所述的热交换器，其中，所述导流装置包括一个或多个导流构件，所述一个或多个导流构件设置在所述夹套入口和所述芯体之间，并且其中所述热交换器被配置为在所述夹套入口与所述一个或多个导流构件之间限定间隙。
13.根据任一前述权利要求所述的热交换器，其中，所述芯体限定沿平行于所述管的流动轴线的方向延伸的高度和横向于所述流动轴线延伸的宽度，并且其中所述夹套入口是细长的且延伸跨越所述芯体的宽度。
14.根据权利要求13所述的热交换器，其中，所述夹套入口包括跨越所述芯体的宽度分布的多个入口孔、或延伸跨越所述芯体的宽度的单个入口孔；可选地，其中彼此间隔开的所述多个管在所述多个管之间限定一连串管间隙，并且其中所述多个入口孔与所述一连串管间隙对准。
15.根据任一前述权利要求所述的热交换器，其中，所述夹套具有邻近所述入口平面的弯曲构造，由此所述夹套入口与所述芯体在与所述流动方向垂直的方向上间隔开，使得所述夹套在所述夹套入口和所述芯体之间限定腔室，使得第二流体在进入所述芯体之前穿过所述腔室；可选地，其中所述弯曲构造于所述夹套的外表面限定肩部或台阶。
16.根据权利要求15所述的热交换器，其中，所述芯体和所述夹套之间限定有芯体-夹套接合平面，其中所述夹套包括第一壁，所述第一壁包括平面表面，所述平面表面被配置为定位在邻近所述芯体-夹套接合平面处，其中所述第一壁还包括第一弯曲区域，所述第一弯曲区域在所述芯体夹套接合平面与所述夹套入口之间限定所述腔室。
17.根据权利要求16所述的热交换器，其中，所述夹套出口设置在所述第一壁的第二端处，其中所述夹套出口具有与所述夹套入口相同的形状和构造；可选地，所述热交换器还包括邻近所述夹套出口的第二导流装置；可选地，其中所述夹套具有邻近所述出口平面的弯曲构造，由此所述夹套出口与所述芯体在与所述流动方向垂直的方向上间隔开，使得所述夹套在所述夹套出口与所述芯体之间限定第二腔室，使得第二流体在离开所述芯体之前穿过所述第二腔室。
18.根据权利要求16或17所述的热交换器，其中，所述夹套的所述第一壁由单个板形成。
19.根据任一前述权利要求所述的热交换器，其中，所述热交换器为增压空气冷却器，并且其中所述第一流体为增压空气；可选地，其中所述热交换器为水冷增压空气冷却器，并且其中所述第二流体为水基冷却剂(例如，水/乙二醇混合物、和/或具有防锈剂的水)。
20.根据任一前述权利要求所述的热交换器，其中，所述热交换器由金属材料制成；可选地，其中所述热交换器由铝材料制成。
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