[发明专利]用于热交换器的管

说明书

技术领域

本发明通常涉及热交换器，并且更具体地说，涉及用于传送热交换介质的管和腔室装置。

背景技术

热交换器通常被用在希望除去热量的系统中。一般基本的热交换器是由引导热交换介质的管制成的。集管或者歧管附接到管的各个端部上。这些集管和歧管起到热交换介质的容器的作用。管式热交换器的效率受可用来传热的表面面积的数值的限制。

为了增多表面面积，一些热交换器(例如，冷凝器)结合有“管和鳍片”的设计。该类热交换器一般包括流体流过其中的扁平的管和在管之间延伸的许多鳍片。该鳍片被附接到管上以有效地增大了管的表面面积，从而提高了管的换热能力。许多管和鳍片可以被相互堆叠在顶上，这留下小开口以在它们之间提供空气通道。在另一种管和鳍片的设计中，管可以具有蜿蜒形设计，因此消除了对集管或者歧管的需求，因为管被向前、后弯曲成“S”形以产生类似效果。除了冷凝器之外，该类热交换器的典型应用为蒸发器、油冷却器和加热器芯部。该管和鳍片设计还被用于车辆的散热器中。在汽车领域外，管和鳍片设计被应用于工业油冷却器、压缩油冷却器和要求高效率的热交换器的其他类似应用中。

在另一种努力中，通过使用具有交错的内部肋结构的增大表面面积的非常薄的扁平管来产生更大的热交换。该类热交换器类似于管和鳍片设计，因为鳍片与扁平管结合，但在该特定类型的热交换器中，扁平管包括由内部肋结构形成的交错的内腔室。这些内部肋结构有助于提高热交换器的热交换性能。为了进一步提高传热效率，管的厚度被制造成更薄。结果，部件重量更轻，进而使得整个热交换器重量更轻。然而，压力阻力被减小，并且更薄的管更易于破坏。此外，由于部件的易碎特性，组装过程被复杂化了。另外，内腔室在制造过程期间易于堵塞，特别是如果使用钎焊法。挤出法的复杂性可能引起高成本和更高的故障率。此外，通过在扁平管内部应用内腔室以帮助散热，热交换系统的总成本可能更高，因为可能必需更大功率的压缩机来移动热交换介质通过管的较小的开口。相反，如果不应用更大功率的压缩机，然后可能需要另外的管以获得所需的热交换性能，因为更小的管显著地减少了热交换介质的流动。另外的管将增加热交换系统的总成本。目前，该类热交换器被用于需要高热交换能力的应用中，例如，汽车的空气调节器的冷凝器。

基于管的热交换器的变型包括堆叠扁平的带肋的板。当堆叠在彼此上时，这些带肋的板形成用于传送热交换介质的腔室。实质上，该类热交换器基本上执行与管和鳍片类热交换器相同的功能，但是不同地制造。该类热交换器通常通过现代的蒸发器来实施。

发明内容

本发明是一种用于热交换应用的加强管，其包括流送管(flow tube)和腔室。流送管连接到腔室上。流送管的一端可以连接到集管或者歧管上。热交换介质从集管或者歧管流入到流送管内。然后，热交换介质流入腔室内。然后，热交换介质从腔室流入连接到另一集管或者歧管上的另一流送管内。

在本发明的一实施例中，提供例如用于冷凝器、蒸发器、散热器等的热交换器的流送管和腔室。热交换器还可以是加热器芯部、中间冷却器或者用于机动车应用(即，转向系、传动系、发动机等)以及非机动车应用的油冷却器。本发明的优点是用于散热的热交换介质的接触表面积在更短的距离上比传统的热交换器更大。因此，热交换器的效率提高了。本发明的另一个优点是用于热交换应用的加强管的总长度和总重量可以比传统的热交换器更小，这进而因更少的原材料而保证了更低的总成本并且需要更少的包装。此外，本发明更小的覆盖轮廓有助于用于空间受限制的应用中。本发明优于传统热交换器的又一优点是因为本发明需要更少的脆弱部件和更少的制造步骤，所以制造工艺可以更简单。可以将整个单元铜焊在一起，或者可以首先将单元的任何一部分铜焊，然后可以将另外的部件铜焊或者钎焊在一起。

在本发明的另一实施例中，可以使用多于一个腔室，这将进一步增加用于热交换器的加强管的表面面积。此外，可以将第一腔室直接连接到另一个腔室上。

在本发明的又一实施例中，管尺寸可以在腔室之间变化，并且如果使用多于一个腔室，则腔室的尺寸可以从一个腔室到下一个变化。

在本发明的另一实施例中，每个腔室可以将热交换介质分散于整个腔室，这进一步提高了本发明的热交换能力。此外，每个腔室还可以混合热交换介质。

在本发明的又一实施例中，每个腔室可以包括再导向元件，该再导向元件将热交换介质在特定方向上再导向通过腔室。