专利名称：热交换器和方法
技术领域：
本发明涉及一种热交换器，并且更具体地，涉及一种排气循环冷却器 及其组装方法和操作方法。
发明内容
在一些实施例中，本发明提供了一种热交换器，其限定了用于第一工 作流体的第一流路和用于第二工作流体的第二流路，管体至少部分地限定 第一和第二流路，波纹状插入件紧固到管体并沿着第一工作流体的流路设 置。在一些实施例中，结构缺陷设置在插入件上的位置处，使得结构断裂 发生在该位置。
本发明也提供了一种热交换器，其具有头部以及紧固到所述头部的管 体。波纹状插入件可以被紧固到所述管体的表面上并且可以包括凹槽，该 凹槽沿着所述插入件的长度的至少一部分形成并且与插入件所紧固到的所 述管体的所述表面间隔开。在一些实施例中，波纹状插入件可以被紧固到 所述管体的两个相对表面之间，并且凹槽可以形成在插入件高度的中间位 置。
在一些实施例中，本发明提供了一种热交换器，其具有管体和由管体 支持的插入件。插入件可以具有带有峰部和谷部的波纹状部分，以及在峰 部与谷部之间沿着插入件的纵向尺寸延伸的凹槽，使得所述结构断裂发生 在所述峰部与所述谷部之间的优先位置。
本发明还提供了一种组装热交换器的方法，包括提供热交换器管体以 及将插入件定位到所述管体中。此方法还可以包括以下步骤将所述插入 件连接到所述管体的表面；在距离所述插入件与所述管体的所述表面之间
的连接点最大距离处，沿着所述插入件的长度的至少一部分形成结构缺 陷，使得断裂沿着所述结构缺陷发生。本发明的其他方面将通过考虑下面的具体实施方式
和附图变得更加清楚。
图1为根据本发明的一些实施例的热交换器的透视图。
图2为图1中示出的热交换器的一部分的剖开图。
图3为图1中示出的热交换器的管体的一部分的透视图。
图4为图1中示出的热交换器的管体和插入件的一部分的分解图。
图5为图1中示出的热交换器的管体和插入件的一部分的端视图。
图6为根据本发明的另一个实施例的热交换器的管体和插入件的分解图。
图7为图6中示出的热交换器的管体和插入件的一部分的端视图。
具体实施例方式
在详细说明本发明的任何实施例之前，应该理解，本发明就其应用而 言不限于在以下说明中阐述或在以下附图中图示的部件的结构和布置的细 节。本发明可以具有其他实施例，并可以以各种方式实际应用或实施。此 外，还应该理解，本文所用的措词和术语是用于说明的目的，而不应该被 视为限制。在这里"包括"、"包含"或"具有"及其变化的使用表示包 括其后所列的各项及其等同方案，以及附加项。
除非另外指明或限制，术语"安装"、"连接"、"支撑"和"耦 合"及其变化以广义方式使用，并包括直接和间接的安装、连接、支撑和 耦合。此外，"连接"和"耦合"并不限于物理或机械的连接或耦合。
此外，应该理解，本文针对装置或元件方位所用的措词和术语(例 如，类似"中央"、"上"、"下"、"前"、"后"等的术语)仅用于 简化对本发明的说明，并不单一地表示或暗示所涉及的装置或元件必须具 有特定方位。此外，诸如"第一"和"第二"之类的术语在本文用于说明 的目的，并不意在表示或暗示相对的重要性或显著性。
图1-5图示了根据本发明的一些实施例的热交换器10。在包括图1-5的图示实施例在内的一些实施例中，热交换器io可以作为排气再循环冷 却器(EGRC)工作，并可以与车辆的排气系统一同工作。在其他实施例 中，热交换器10可以用于其他(例如，非车辆的)应用，例如电子设备 冷却、工业设备、建筑物加热和空调等。此外，应该理解，本发明的热交 换器10可以采取许多形式，利用较宽范围的材料，并可以结合在各种其 他系统中。
在工作期间并如以下更详细说明的，热交换器10可以将热能从高温 的第一工作流体(例如，排气、水、发动机冷却剂、C02、有机制冷剂、 R12、 R245fa、空气等)传递至较低温度的第二工作流体(例如，排气、 水、发动机冷却剂、C02、有机制冷剂、R12、 R245fa、空气等)。此外， 虽然此处提到在两个工作流体之间传递热，但是在本发明的一些实施例 中，热交换器10可以工作以在三个或更多个流体之间传递热。可选地或 附加地，热交换器10可以用作换热器(recuperator)，并可以将热能从热 回路的高温位置传递至同一热回路的低温位置。在一些这种实施例中，热 交换器10可以将热能从流经热传递回路的第一部分的工作流体传递至流 经热交换回路的第二部分的同一工作流体。
如图l所示，热交换器IO可以包括第一头部18和第二头部20，它们 分别位于热交换器管体26的堆叠体的第一和第二端部22、 24处。在图1-5的图示实施例中，第一头部18包括第一集管箱30并且第二头部20包括 第二集管箱32。在其他实施例中，热交换器IO可以包括位于热交换器10 的第一和第二端部22、 24中的一者处或其他位置处的单个头部18。
如图1-5所示，每个管体26都可以被紧固到第一和第二头部18、 20 上，使得流经热交换器10的第一工作流体与流经热交换器10的第二工作 流体保持分离。更具体地，热交换器10限定了用于第一工作流体的第一 流路(由图1中的箭头34表示)和用于第二工作流体的第二流路(由图1 中的箭头36表示)，并且第一和第二流路34、 36相分隔，使得第一工作 流体不会进入第二流路36并且第二工作流体不会进入第一流路34。
在诸如图l-5的图示实施例的一些实施例中，管体26被紧固至第一和 第二头部18、 20，使得第一工作流体通过第一头部18中的第一入口孔40进入热交换器10，沿着第一流路34流经热交换器10，并使其不会进入第 二流路36。在这些实施例中，管体26可以被紧固至第一和第二头部18、 20，使得第二工作流体通过第二头部20中的第二入口孔42进入热交换器 10，沿着第二流路36流经热交换器10，并使其不会进入第一流路34。
在一些这种实施例中，第一流路34延伸通过第一头部18中的第一入 口孔40，再通过管体26，并通过第二头部20中的第一出口孔44延伸到 热交换器IO之外；第二流路36延伸通过第二入口孔42，在管体26周围 和管体26之间延伸(例如，沿着管体26的外部表面45)，并且通过第一 头部18中的第二出口孔46延伸到热交换器10之外。
在其他实施例中，管体26可以具有其他方位和构造，可以通过分离 器(divider)、插入件、分隔器(partition)等使第一和第二流路34、 36 保持分隔。在其他实施例中，第一流路34可以延伸通过一些管体26，而 第二流路36可以延伸通过其他管体26。
可选地或附加地，分离器38可以位于第一或第二头部18、 20中，以 将第一流路和第二流路34、 36分隔开或至少部分地分隔开。在诸如图1-5 的图示实施例的一些实施例中，分离器38的轮廓线可以布置成与第一和/ 或第二头部18、 20的内部紧密地接触，并防止第一和/或第二工作流体从 第一和/或第二头部18、 20的内壁与分离器38的外部周边之间泄露。
如图2所示，分离器38可以具有孔39，设置孔39的尺寸使其能接收 一个或多个管体26。在具有被支持在第一和/或第二头部18、 20中的分离 器38的实施例(诸如图l-5的图示实施例)中，沿着第一流路34流动的 第一工作流体可以通过形成在分离器38中的孔39进入管体26。在这些实 施例中，分离器38可以防止第一工作流体进入管体26。在这些实施例 中，分离器38还可以将来自第二入口孔42的第二工作流体引导到相邻的 管体26之间，并可以防止第二工作流体流入管体26。分离器38也可以防 止第一工作流体流到管体26之间。
在图l-5的图示实施例中，热交换器IO被构造为交叉流动热交换器， 使得第一流路34或第一流路34的一部分与第二流路36或第二流路36的 一部分相对或反向。在其他实施例中，热交换器10可以具有其他构造和配置，例如平行流动或反向流动构造。
在图l-5的图示实施例中，热交换器IO被构作为单次通过热交换器， 其中第一工作流体沿着第一流路34流动通过许多管体26中的至少一个， 并且第二工作流体沿着相邻的管体26之间的第二流路36流动。在其他实 施例中，热交换器10可以被构造为多次通过热交换器，其中第一工作流 体在第一次通过中流动通过一个或多个管体26，然后在第二次通过中沿着 与第一次通过中的第一工作流体的流动方向相反的方向流动通过一个或多 个不同的管体26。在这些实施例中，第二工作流体可以沿着相邻管体26 之间的第二流路36流动。
在其他实施例中，热交换器10可以被构造为多次通过热交换器，其 中第二工作流体在第一次通过中在第一对相邻的管体26之间流动，然后 在第二次通过中沿着与第一次通过中第二工作流体的流动方向相反的方向 在另一对相邻的管体26之间流动。在这些实施例中，第一工作流体可以 沿着第一流路34流动通过管体26中的至少一个。
在图1-5的图示实施例中，热交换器IO包括七个管体26，其每个管 体都具有矩形横截面形状。在其他实施例中，热交换器10可以包括一 个、两个、三个、四个、五个、六个、八个或更多个管体26，其每个管体 可以具有三角形、圆形、方形或其他多边形、扁圆或不规则横截面形状。
如图2所示，以堆叠方向50将管体26组装到一起。在诸如图1-5的 示出实施例的一些实施例中，强化板52可以被增加到管体26的堆叠中， 以至少部分地包围管体26。在一些这种实施例中，强化板52可以被安置 在与管体26的堆叠的顶部和底部相邻的位置。可选地或附加地，可以围 绕至少一些管体26设置外壳。在具有强化板52和/或外壳的实施例中，强 化板52和/或外壳可以保护管体26使其不受温度波动的机械效果的影响。
如上所述，在一些实施例中，第二流路36或第二流路36的一部分可 以延伸穿过一个或多个管体26的外表面45。在一些这种实施例中，可以 绕管体26设置壳如图1中所示，热交换器IO可以包括连接器54，用于支持热交换器 10和/或用于将热交换器IO紧固到外部结构。在诸如图示的实施例的一些 实施例中，连接器54可以被设置在集管箱22、 23上。如图l所示，第二 入口孔42和/或第二出口孔46可以沿着连接器54设置。仍如图1所示， 可以围绕第二入口孔42和/或第二出口孔46形成密封凹槽或密封垫圈 55,使得可以将热交换器10直接地固定到外部结构上并使得第二工作流 体不能在第二入口孔42和/或第二出口孔46附近从热交换器10中泄露出 来。
在具有向外延伸的肋部56的诸如图1-5的图示实施例那样的实施例 中，每个管体26的肋部56可以紧固到相邻的管体26上。在一些这样的实 施例中， 一个管体26的肋部56可以钎焊(solder)、铜焊(braze)或焊 接(weld)至相邻的管体26。在其他实施例中，可以使用互相配合紧固 件、其他常规紧固件、粘接或粘合接合材料通过干涉配合等将相邻管体26 紧固在一起。
附加的凸起、凹入或变形部60也可以或者可替代地设置在管体26的 外表面45上，以提供对热交换器IO的结构支撑，防止-一个或多个管体26 的变形或挤压，保持相邻管体26之间的期望间距，提高第一和第二工作 流体之间的热交换，并且/或者产生沿着第一和第二流路34、 36中的一者 或两者的扰流(turbulence)。
在一些实施例中，热交换器10可以包括插入件66，以改善当第一和 第二工作流体分别沿着第一和第二流路34、 36流动时第一和第二工作流 体之间的热交换。如图1-5所示，插入件66可以位于管体26中。可替换 地或附加地，插入件66可以位于相邻的管体26之间。在其他实施例中， 插入件66可以与管体26 —体地形成，并可以从管体26的外表面45向外 延伸。
在图1-5的图示实施例中，插入件66被支撑在每个管体26中，并在 管体26的相反两端68之间沿着每个管体26的整个长度或大体整个长度延 伸。在其他实施例中，插入件66可以被支撑在一个管体26中或少于全部 管体26中，并且(一个或多个)插入件66可以在一个或多个管体26的相反两端部68之间延伸到管体26的大体整个长度，或者可替换地，插入件 66可以沿着显著小于(一个或多个)管体26的整个长度的长度延伸通过 管体26。在其他实施例中，可以由每个管体26支撑或在每个管体26中支 撑两个或更多个插入件66。
在一些实施例中，插入件66可以紧固至管体26。在一些这种实施例 中，插入件66可以锡焊、铜焊或焊接至管体26。在其他实施例中，可以 用其他方式将插入件66连接至管体26，例如通过干涉配合、粘接或粘合 接合材料、紧固件等。
在诸如图1-5的图示实施例的一些实施例中，可以将管体26的端部 68压配合到第一和第二头部18、 20中的一者或两者中。在一些这种实施 例中，当管体26和/或插入件66被压配合到第一和/或第二头部18、 20中 时，管体26的端部68以及被支撑在管体26中或管体26之间的插入件66 可以至少部分地变形。在一些这种实施例中，管体26和/或插入件66被挤 压并保持压縮以确保管体26和/或插入件66处于期望的方位，防止泄漏。
在图l-5的图示实施例中，插入件66由折叠的金属片制成。在其他实 施例中，可以将插入件66铸造或模制为期望的形状，并可以由其他材料 (例如，铝、铁和其他金属、复合材料等)形成。在另一些实施例中，可 以用任意方式将插入件66切削或机加工成型，插入件66可以被模压或压 制，并可以用这些操作的任意组合等来制作插入件66。
如图2、 4和5所示，插入件66可以是波纹状的，并且可以具有一系 列的交替的峰部72和谷部74。如图2、 4和5所示，峰部72和谷部74可 以分别与管体26相应的上、下内侧相接触，并且侧翼板76可以在相邻的 峰部72和谷部74之间延伸(例如，在图2、图4和图5的图示实施例 中，以基本垂直的方向延伸)。
在诸如图6和图7的示出实施例(下文中详细描述)的一些实施例 中，侧翼板76可以在相对的内部侧面之间(例如，在图6和图7的图示实 施例中的上、下相对侧之间)以基本直线的方向延伸。在诸如图1-5的图 示实施例的其他实施例中，侧翼板76可以在管体26的相对的内部侧面之 间(例如，图1-5的图示实施例中的上侧和下侧之间)以非直线的方向延伸。在图示实施例中，峰部72和谷部74沿着插入件66和管体26的纵向 维度延伸。在其他实施例中，插入件可以仅与管体26的一侧相接触。
如图2、图4和图5所示，在一些这种实施例中，侧翼板76可以具有 大体波浪形的截面形状。在其他实施例中，插入件66可以具有其他形状 和结构。例如，在一些实施例中，插入件66可以具有尖角的、方形的或 不规则形状的峰部72和/或谷部74。在其他实施例中，插入件66可以具 有锯齿形的或正弦曲线的轮廓。
在具有波浪形截面形状的诸如图1-5的图示实施例的一些实施例中， 插入件66作为弹性件工作，以吸收或至少部分地吸收振动和/或吸收由第 一和/或第二工作流体的注入温度的变动所引起的插入件66的膨胀和收 縮。在一些这种实施例中，波浪形插入件66的弹性防止和/或减少了插入 件66的破裂或损坏。可选地或附加地，波浪形插入件66的弹性防止和/或 减少了插入件66的峰部72和谷部74与管体26的内侧之间的连接部分
(例如，锡焊点、铜焊点或焊接点等)的破裂或损坏。在一些实施例中， 插入件66的波浪形截面可以仅在插入件66的长度L的一部分上延伸。例 如，波浪形截面可能只设置在管体26的端部，在该端部处插入件66与头 部18、 20相连，或者可选地，设置在管体26和/或插入件66经受最大的
热应力和机械应力的地方。
如图2、图4和图5所示，可以沿着插入件66的至少一个侧翼板76 形成至少一个结构缺陷78。在一些实施例中，结构缺陷78可以包括在插 入件66的相反端部80之间沿着侧翼板76的整个长度L或者大体整个长 度L延伸的凹槽。在其他实施例中，凹槽78可以沿着小于侧翼板76的整 个长度L的长度延伸(例如，凹槽78可以沿着凸缘76的长度L交错 开)。在一些实施例中，结构缺陷78可以仅延伸到插入件66的长度L的 一部分。例如，凹槽78可以设置在插入件66的这些端部，在该端部处管 体26与头部18、 20相连接，或者设置在管体26和/或插入件66经受最大 的热应力和机械应力的地方。在一些实施例中，凹槽78或其他结构缺陷 78可以形成在插入件66的相反两侧，以在侧翼板76的特定位置处进一步 削弱插入件。结构缺陷78可以具有各种形式和形状，并且可以以包括刻痕、冲 压、蚀刻等的各种方式设置在插入件66上。在一些实施例中，凹槽78具 有V形、U形、矩形或不规则的截面。结构缺陷78可以在折叠或切割插 入件66之前或之后形成在插入件66中。
在具有凹槽78的诸如图l-5的图示实施例的一些实施例中，由插入件 66的膨胀或收縮所引起的插入件66的断裂和/或破裂将会沿着凹槽78发 生，其中插入件66在凹槽78处最不牢固。在这些实施例中，凹槽78被设 置在插入件66上预料到破裂和/或断裂将对插入件66的结构完整性造成的 损害最小的位置，或者预料到破裂和/或断裂将对热交换器10的热交换性 能造成的影响最小的位置。
如图2、图4和图5所示，凹槽78可以位于侧翼板76的高度H的中 间位置，使得凹槽78可以与峰部72和谷部74以及插入件66的相应的连 接部分隔开最大的距离。因此，结构缺陷(即，插入件66的破裂、褶皱 等)将会与插入件66的峰部72和谷部74与管体26的内侧之间的连接点 (例如，锡焊点、铜焊点、焊接点等)隔开最大的距离。如下文所述，这 使得插入件66能够对管体26提供足够的结构支持，同时即使插入件66的 结构有缺陷也能使第一流体与第二流体之间的热交换最大化。
在凹槽78沿着插入件66的侧翼板76设置的诸如图1-5的图示实施例 的一些实施例中，任何的破裂或断裂都发生在侧翼板76的高度H的中间 处或其附近，距离插入件66的峰部72和谷部74与管体26的内侧之间的 连接点(例如，锡焊点、铜焊点、焊接点等)最大距离的位置。在这些实 施例中，即使侧翼板76破裂或断裂之后，侧翼板76的高度H也近似地等 于在侧翼板76破裂或断裂前侧翼板76的原始高度H的1/2。可选地或附 加地，即使在侧翼板76破裂或断裂之后，插入件66的峰部72和谷部74 仍然与管体26的内侧(例如，在图1-5的图示实施例中的上下内侧)相 连。以此方式，即使在侧翼板76破裂或断裂之后，插入件66也保持与管 体26的连接并且继续提供对管体26最大的结构支持。
更确切地，已经认识到对于诸如图l-5的图示实施例的插入件66的波 纹状插入件66，可以通过公式1/12X (插入件厚度T) X (插入件高度H) H十算插入件66的刚度。因此，对于在凹槽78处发生破裂或断裂的诸 如图l-5的图示实施例的实施例，即使在破裂或断裂之后，侧翼板76的高 度H仍然被最大化，其中凹槽78与插入件66的峰部72和谷部74隔开最 大的距离并且与插入件66的峰部72和谷部74与管体26的内侧之间的连 接点(例如，锡焊点、铜焊点、焊接点等)隔开最大的距离。以此方式， 即使在破裂或断裂之后，每个侧翼板76都可以保持最大可能的刚度。
图6和图7示出了根据本发明的热交换器210的替换实施例。图6和 图7中示出的热交换器210在许多方面类似于上面描述的图1-5的图示实 施例。因此，为了更完整的描述图6和图7的实施例的特征和元素(以及 特征和元素的替换)，除了在图6和图7的实施例与图1-5的实施例之间 相互不一致的特征和元素之外，这里参考上面结合图1-5的实施例的描 述。在图6和图7的实施例中与图1-5的实施例中的特征和元素相对应的 特征和元素以200系列编号。
在图6和图7的图示实施例中，热交换器210的管体226支持具有一 系列交替的峰部272和谷部274的插入件266。如也在图6和图7中所示 出的，峰部272和谷部274可以与相应的管体226的上下内侧相接合。在 图6和图7的图示实施例中，侧翼板276可以以基本垂直的方向在相邻的 峰部272与谷部274之间延伸。
如图6和图7所示，侧翼板276可以以基本直线的方向在管体226的 上下内侧之间延伸，并且可以基本垂直于管体226的上下内侧。在其他实 施例中，插入件266可以具有其他形状和结构。
凹槽278可以沿着插入件266的至少一些侧翼板276形成。凹槽278 可以具有各种形式和形状，并且可以以例如刻痕、冲压、弯曲等的各种方 式提供插入件266。如图6和图7所示，凹槽278可以位于插入件266上 预料到破裂和/或断裂将对插入件266的结构完整性造成的损害最小的位 置，以及/或者预料到破裂和/或断裂将对热交换器210的热交换性能造成 的影响最小的位置。
如图6和图7所示，凹槽278可以位于侧翼板276的高度H的中间位 置，使得凹槽278可以与插入件266的峰部272和谷部274隔开最大的距离，并且使得凹槽278将会与插入件66的峰部72和谷部74与管体26的 内侧之间的连接点(例如，锡焊点、铜焊点、焊接点等)隔开最大的距 离。
仅通过示例的方式展示了上面描述和在附图中图示的实施例，并且不 意味着作为本发明的概念和原理的限制。因此，本领域的技术人员应该认 识到在不超出本发明的精神和范围的情况下，可能有元件及其结构和布置 的各种改变。
相关申请
本申请要求递交于2007年1月23日的美国临时申请序号60/881,919 的优先权。
权利要求
1.一种热交换器，包括用于第一工作流体的第一流路；用于第二工作流体的第二流路；沿着所述第一流路设置的波纹状插入件；位置设置在所述插入件上的结构缺陷，使得在所述位置优先于所述插入件上的其他位置而发生结构断裂；至少部分地限定所述第一流路和第二流路中的一者的管体，所述插入件被紧固到所述管体。
2. 根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述结构缺陷包括凹槽。
3. 根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述结构缺陷包括交错排 列的凹槽。
4. 根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述波纹状插入件包括峰 部和相邻的谷部，其中，所述结构缺陷设置在所述峰部和所述谷部之间。
5. 根据权利要求4所述的热交换器，其中，在基本平行于所述插入件 的折痕的方向上，所述峰部和所述谷部沿着所述插入件的纵向维度延伸， 并且所述结构缺陷沿着所述插入件的纵向维度延伸。
6. 根据权利要求4所述的热交换器，其中，所述结构缺陷基本上等距 离地设置在所述峰部与所述谷部之间，使得所述结构断裂发生在所述峰部 与所述谷部之间的中间位置。
7. 根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述插入件包括相邻的折 痕，使得所述插入件在所述管体的相对表面之间延伸并且在所述折痕处被 紧固到所述管体的所述表面上。
8. 根据权利要求7所述的热交换器，其中，所述结构缺陷位于所述管 体的所述相对表面之间的所述插入件的高度的中间位置。
9. 根据权利要求7所述的热交换器，其中，所述结构缺陷与所述插入 件的所述折痕分隔开。
10. 根据权利要求7所述的热交换器，其中，所述折痕通过焊接、锡焊或铜焊中的一者而紧固到所述管体的所述表面上。
11. 一种热交换器，包括 头部；紧固到所述头部的管体；以及紧固到所述管体的至少一个表面的波纹状插入件，所述插入件具有凹 槽，其中所述凹槽沿着所述插入件的长度的至少一部分形成并且与所述插 入件被紧固到的所述管体的所述表面间隔开。
12. 根据权利要求11所述的热交换器，其中，所述插入件限定相邻的 腿部，并且其中所述凹槽沿着所述腿部之一设置。
13. 根据权利要求12所述的热交换器，其中，所述腿部中的一者的至 少一部分具有波浪形截面。
14. 根据权利要求12所述的热交换器，其中，所述插入件被紧固到所 述管体的相对表面之间，并且其中，所述凹槽沿着所述插入件设置，使得 在结构断裂后所述插入件仍保持紧固到所述相对表面。
15. 根据权利要求14所述的热交换器，其中，在结构断裂后，所述插 入件的所述腿部为所述管体的所述相对表面提供足够的结构支持。
16. 根据权利要求12所述的热交换器，其中，所述波纹状插入件包括 峰部和相邻的谷部，其中，所述结构缺陷设置在所述峰部和所述谷部之 间。
17. 根据权利要求12所述的热交换器，其中，所述波纹状插入件包括 峰部和相邻的谷部，其中，所述结构缺陷基本上等距离地设置在所述峰部 与所述谷部之间，使得所述结构断裂发生在所述峰部与所述谷部之间的中 间位置。
18. 根据权利要求12所述的热交换器，其中，所述凹槽具有基本为V 形的截面。
19. 一种具有管体和由所述管体支持的插入件的热交换器，所述插入 件包括波纹状部分，其限定了峰部和相邻的谷部；凹槽，其在所述峰部和相邻的所述谷部之间沿着所述插入件的纵向维度延伸，并且为结构断裂提供优先位置。
20. 根据权利要求19所述的热交换器，其中，所述凹槽基本上等距离 地设置在所述峰部与所述谷部之间，使得所述结构断裂发生在所述峰部与 所述谷部之间的中间位置。
21. 根据权利要求19所述的热交换器，其中，所述凹槽位于所述峰部 与所述谷部之间的最大距离处。
22. 根据权利要求19所述的热交换器，其中，在沿着所述峰部和所述 谷部的至少一者的至少一个位置处，所述插入件与所述管部的相对表面相 连。
23. 根据权利要求19所述的热交换器，其中，所述凹槽基本上沿着所 述插入件的整个纵向维度延伸。
24. 根据权利要求19所述的热交换器，其中，所述插入件的所述纵向 维度在所述插入件的相对端部终止，并且其中，所述凹槽从端部延伸到沿 着所述插入件的所述纵向维度的位置。
25. 根据权利要求24所述的热交换器，还包括头部，所述管体的端部 延伸到所述头部中，其中，所述插入件延伸到所述管体的基本上整个长 度，并且所述凹槽延伸到所述管体与所述头部相连的位置。
26. 根据权利要求24所述的热交换器，还包括头部，所述管体的端部延伸到所述头部中，其中，所述插入件延伸到所述管体的基本上整个长 度，并且所述凹槽延伸超出所述管体与所述头部相连的位置。
27. —种组装热交换器的方法，包括以下步骤 提供热交换器管体； 将插入件定位到所述管体中； 将所述插入件连接到所述管体的表面；在距离所述插入件与所述管体的所述表面之间的连接点最大距离处， 沿着所述插入件的长度的至少一部分形成结构缺陷，使得断裂沿着所述结 构缺陷发生。
28. 根据权利要求27所述的方法，其中，形成所述结构缺陷包括形成 凹槽，并且其中，所述结构缺陷被形成为具有大体上U形、V形或矩形中的一者的截面。
29. 根据权利要求27所述的方法，其中，通过刻痕、冲压和焊接中的 一者形成所述结构缺陷。
30. 根据权利要求27所述的方法，其中，通过铜焊、锡焊或焊接中的 一者将所述插入件连接到所述管体的所述表面。
31. 根据权利要求27所述的方法，还包括将所述插入件折叠以形成交 替的峰部和谷部。
32. 根据权利要求31所述的方法，其中，在折叠所述插入件之前形成 所述结构缺陷。
33. 根据权利要求31的方法，其中，在折叠所述插入件之后形成所述 结构缺陷。
34. 根据权利要求31所述的方法，其中，所述插入件的所述峰部和谷 部与所述管体的相对表面相连接。
全文摘要
本发明涉及热交换器和方法。一种热交换器包括用于第一工作流体的第一流路，用于第二工作流体的第二流路，至少部分地限定第一和第二流路的管体，以及紧固到管体并沿着第一流路设置的波纹状插入件。结构缺陷设置在插入件上的位置，使得结构断裂优先于插入件上的其他位置而发生在该位置。
文档编号F28F3/00GK101589286SQ200880002935
公开日2009年11月25日 申请日期2008年1月23日 优先权日2007年1月23日
发明者丹·R·拉杜恩兹, 史蒂文·P·密斯凯 申请人:摩丁制造公司