[發(fā)明專利]用于具有擾動裝置的熱交換器的管

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• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN111565861A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設計）人: C.德沃克斯;P.勒布萊;M.里斯納;M.卡帕羅斯;K.阿佐茲;X.馬查迪爾;K.加昂
• 申請（專利權(quán)）人: 法雷奧熱系統(tǒng)公司
• 主分類號: B21C37/15
• 分類號: B21C37/15;F28F1/42;F28F1/02;F28D1/053;F28F1/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王蕊瑞

一種用于熱交換器的管(2)，包括至少一個擾動裝置(4)，用于擾動能夠在該管中流動的流體的流動，擾動裝置(4)包括朝向管(42)的內(nèi)部的管的壁的局部凹陷并且具有人字形(43)的形狀，人字形(43)至少包括從點(48)朝向自由端(440、460)延展的第一分支(44)和第二分支(46)。

本發(fā)明涉及熱交換器的領域，該熱交換器尤其旨在裝備機動車輛的空調(diào)回路或冷卻車輛的發(fā)動機。

尤其是裝備車輛的空調(diào)回路的熱交換器布置成允許兩種不同的流體在兩個分開的空間中相鄰地流動，以便在流體之間進行熱交換而不混合它們。尤其是在機動車輛領域中使用的一種類型的熱交換器是管式熱交換器，該交換器由釬焊在一起并布置成限定流體流動的空間的管堆疊構(gòu)成。

在熱交換器及其所附接的熱力學回路中，流體在流動的同時耗散或吸收熱能。熱交換器和熱力學回路的效率主要取決于通過它們的流體之間的熱交換。因此，需要一種熱交換器設計，其中在其內(nèi)部流動的流體之間的熱交換被優(yōu)化。為此，可以設想在該流體流動的空間內(nèi)每種流體的混合，目的是增加流體之間的熱交換，并且將熱交換器裝備有用于擾動流體流動的裝置是已知的。可以理解，為了增加流體的混合，可以增加擾動裝置的數(shù)量，并且因此可以將它們定位成彼此靠近。然而，盡管該解決方案確實有助于改善混合和熱交換的量，但對于優(yōu)化熱交換的所述問題并不能提供令人滿意的答案，因為增加擾動裝置的數(shù)量會導致明顯的壓力損失，從而限制了流體的流動且因此限制了熱交換器的效率。

因此，本發(fā)明的目的是通過設計一種用于熱交換器的管來克服上述缺點，該管布置成改善通過熱交換器的流體之間的熱交換，同時特別地限制由這些流體經(jīng)歷的壓力損失，此外，該管配置為通過簡單的機加工操作和具有簡單形狀的相應工具來制造，因此價格便宜。

因此，在這種情況下，本發(fā)明涉及一種用于熱交換器的管，其包括至少一個擾動裝置，用于擾動能夠在該管中流動的流體的流動，擾動裝置包括在管的壁中朝向管的內(nèi)部的局部凹陷并且具有人字形的形狀，人字形至少包括從尖端朝向自由端延展的第一分支和第二分支。

根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，管限定用于能夠主要沿第一方向在管中流動的流體的流動通道，并且包括多個擾動裝置，用于擾動該流體沿著流動通道的流動。擾動裝置分別包括在管的壁中朝向管的內(nèi)部呈人字形的局部凹陷。這些擾動裝置沿流體流動通道布置，使得管的橫截面帶僅包括該擾動裝置，該橫截面帶的縱向尺寸等于擾動裝置的縱向尺寸并且包括整個擾動裝置。這種布置有助于改善混合現(xiàn)象，這增加了流體之間的熱交換，同時在熱交換和壓力損失之間提供了良好的折衷，從而提高了熱交換器的性能和效率。

根據(jù)本發(fā)明的該第一實施例的管有利地包括以下特征中的至少任何一個，單獨地或組合地使用：

-所考慮的管的截面是管的橫截面，即根據(jù)垂直于流體沿著管的流動方向的平面來考慮；

-形成擾動裝置的人字形包括從尖端延展的至少兩個分支，分支由在1.55和30毫米之間的長度限定；長度是從分支的第一端到同一分支的第二端測量的，該分支連接另一分支形成尖端；

-人字形的第一分支與第二分支的長度相同；

-所有擾動裝置的人字形的分支的長度相同；

-形成擾動裝置的人字形的分支相對于流體的流動方向以在20°和160°之間的延展角布置；

-形成擾動裝置的人字形的兩個分支相對于流體的流動方向以相同的角度布置；

-形成擾動裝置的人字形的分支相對于流體的流動方向都以相同的角度布置；

-管的擾動裝置的分支相對于流體的流動方向布置的角度在上游端和下游端之間逐漸減小；管的上游端和下游端相對于管內(nèi)部的流體的流動方向來確定；這種減小可以是恒定的，兩個連續(xù)人字形之間的角度差是相等的，而與所討論的連續(xù)人字形無關(guān)，或者可以是漸進的，該減小朝向管的一端或另一端更大；