[发明专利]用于具有扰动装置的热交换器的管

说明书

一种用于热交换器的管(2)，包括至少一个扰动装置(4)，用于扰动能够在该管中流动的流体的流动，扰动装置(4)包括朝向管(42)的内部的管的壁的局部凹陷并且具有人字形(43)的形状，人字形(43)至少包括从点(48)朝向自由端(440、460)延展的第一分支(44)和第二分支(46)。

本发明涉及热交换器的领域，该热交换器尤其旨在装备机动车辆的空调回路或冷却车辆的发动机。

尤其是装备车辆的空调回路的热交换器布置成允许两种不同的流体在两个分开的空间中相邻地流动，以便在流体之间进行热交换而不混合它们。尤其是在机动车辆领域中使用的一种类型的热交换器是管式热交换器，该交换器由钎焊在一起并布置成限定流体流动的空间的管堆叠构成。

在热交换器及其所附接的热力学回路中，流体在流动的同时耗散或吸收热能。热交换器和热力学回路的效率主要取决于通过它们的流体之间的热交换。因此，需要一种热交换器设计，其中在其内部流动的流体之间的热交换被优化。为此，可以设想在该流体流动的空间内每种流体的混合，目的是增加流体之间的热交换，并且将热交换器装备有用于扰动流体流动的装置是已知的。可以理解，为了增加流体的混合，可以增加扰动装置的数量，并且因此可以将它们定位成彼此靠近。然而，尽管该解决方案确实有助于改善混合和热交换的量，但对于优化热交换的所述问题并不能提供令人满意的答案，因为增加扰动装置的数量会导致明显的压力损失，从而限制了流体的流动且因此限制了热交换器的效率。

因此，本发明的目的是通过设计一种用于热交换器的管来克服上述缺点，该管布置成改善通过热交换器的流体之间的热交换，同时特别地限制由这些流体经历的压力损失，此外，该管配置为通过简单的机加工操作和具有简单形状的相应工具来制造，因此价格便宜。

因此，在这种情况下，本发明涉及一种用于热交换器的管，其包括至少一个扰动装置，用于扰动能够在该管中流动的流体的流动，扰动装置包括在管的壁中朝向管的内部的局部凹陷并且具有人字形的形状，人字形至少包括从尖端朝向自由端延展的第一分支和第二分支。

根据本发明的第一实施例，管限定用于能够主要沿第一方向在管中流动的流体的流动通道，并且包括多个扰动装置，用于扰动该流体沿着流动通道的流动。扰动装置分别包括在管的壁中朝向管的内部呈人字形的局部凹陷。这些扰动装置沿流体流动通道布置，使得管的横截面带仅包括该扰动装置，该横截面带的纵向尺寸等于扰动装置的纵向尺寸并且包括整个扰动装置。这种布置有助于改善混合现象，这增加了流体之间的热交换，同时在热交换和压力损失之间提供了良好的折衷，从而提高了热交换器的性能和效率。

根据本发明的该第一实施例的管有利地包括以下特征中的至少任何一个，单独地或组合地使用：

-所考虑的管的截面是管的横截面，即根据垂直于流体沿着管的流动方向的平面来考虑；

-形成扰动装置的人字形包括从尖端延展的至少两个分支，分支由在1.55和30毫米之间的长度限定；长度是从分支的第一端到同一分支的第二端测量的，该分支连接另一分支形成尖端；

-人字形的第一分支与第二分支的长度相同；

-所有扰动装置的人字形的分支的长度相同；

-形成扰动装置的人字形的分支相对于流体的流动方向以在20°和160°之间的延展角布置；

-形成扰动装置的人字形的两个分支相对于流体的流动方向以相同的角度布置；

-形成扰动装置的人字形的分支相对于流体的流动方向都以相同的角度布置；

-管的扰动装置的分支相对于流体的流动方向布置的角度在上游端和下游端之间逐渐减小；管的上游端和下游端相对于管内部的流体的流动方向来确定；这种减小可以是恒定的，两个连续人字形之间的角度差是相等的，而与所讨论的连续人字形无关，或者可以是渐进的，该减小朝向管的一端或另一端更大；