具有一体化的同轴入口/出口管的热交换器的制造方法
【专利说明】具有一体化的同轴入口 /出口管的热交换器
[0001 ] 相关申请的交互参照
[0002]本申请要求对2013年9月20日提交的美国临时专利申请N0.61/884,520的优先权益，本文以参见方式引入其内容。
技术领域
[0003]本发明涉及热交换器，具体来说，涉及一体地安装在热交换器内的具有同轴入口/出口管的双通路热交换器。
【背景技术】
[0004]双通路或多通路热交换器是大家熟知的，其中，各种组合的不同热交换器板堆叠在一起，以形成理想的通过热交换器的流动型式。在双通路热交换器中，通过热交换器的流动型式中的至少一种流路被分为第一通路和第二通路，第一通路具有用来将流体引入到热交换器内的入口集管以及将流体从第一通路传输到第二通路的中间出口集管，第二通路与另一集管流体地连通，在完成第二通路之后该另一集管引导流体流出热交换器外。因此，为了形成双通流动路径，需要三种不同的集管结构，其中一个集管，即，用于热交换器内的一种流体的入口集管，只延伸通过热交换器内芯的一部分。因此，为了形成具有理想的双通流动型式的热交换器，需要不同的热交换器板以形成热交换器内芯。具有形成热交换器所需的多个不同的板，这增加了与热交换器相关的成本，并还添加与热交换器制造相关的复杂性。因此，希望将传统的单通路热交换器修改为双通路(或多通路热交换器)，而无需使用各种不同的热交换器板，也不需要附加的集管结构。
【发明内容】
[0005]根据本发明示例的实施例，提供一种热交换器，其包括多个堆叠的热交换器板，这些板在其间形成多个交替的第一和第二流体流道而形成热交换器内芯；一对第一流体集管，它们由多个第一流体流道互连，以使第一热交换流体进入到热交换器内和从热交换器内排出；一对第二流体集管，它们由多个第二流体流道互连，以使第二热交换流体进入到热交换器内和从热交换器内排出；其中，所述成对的第一或第二流体集管中的所述集管之一是环形的集管结构，其具有:延伸通过所述集管之一的一部分的环形第一集管流体通道，其与第一组的所述第一或所述第二流体通道流体地连通；以及第二集管流体通道，其居中地延伸通过所述环形第一集管流体通道并与其流体地隔绝，第二集管流体通道与第二组的所述第一或第二流体通道流体地连通；因此，环形的集管结构以同轴的方式让同样的热交换流体进入到热交换器内芯和从内芯中排出。
[0006]根据本发明另一示例的实施例，提供一种形成双通路热交换器的方法，该方法包括提供热交换器内芯，热交换器内芯包括:多个间距开的热交换器板，它们在其间限定多个交替的第一和第二流体流道;一对第一流体集管，它们与所述多个第一流体流道连通，用来引导第一流体流过所述热交换器；以及一对第二流体集管，它们与所述第二流体流道连通，用来引导第二流体流过所述热交换器;提供集管插入件，该集管插入件具有在相对的第一和第二端部之间延伸的细长的大致圆柱形的本体，集管插入件具有比所述成对集管之一的至少一个所述集管的直径小的直径;将所述集管插入件布置在至少一个所述集管内，所述集管插入件的第一端嵌入在所述热交换器内，并啮合所述热交换器板中的一个板，由此，将热交换器内芯分为第一部分和第二部分，集管插入件的第二端从热交换器内芯向外延伸；其中，集管插入件限定所述集管中的至少一个和所述集管插入件的外表面之间的环形第一集管流体通道，以及由圆柱形本体形成的敞开内部通道内的第二集管流体通道，环形的第一集管流体通道与所述第一部分内的所述多个第一或第二流体流道中的一个流道流体地连通，其中，第二集管流体通道与所述第二部分内的所述多个第一或第二流体流道中的一个流道流体地连通。
[0007]根据本发明的另一个示例实施例，提供用于热交换器的集管插入件，其具有形成在其中的对应成对的内部集管，对应成对的集管通过第一和第二流体流道联接在一起，该集管插入件包括:形成敞开内部通道的细长的大致圆柱形的本体;第一端，其用来密封地啮合所述集管之一的一部分的内部，并限定介于所述圆柱形本体的外表面和所述集管的内表面之间的环形第一集管流动通道;第一集管流动通道流体地联接到所述第一或第二流体流道的一部分;第二端，其从所述集管延伸出来，用以接纳流体配件；以及由所述敞开的内部通道限定的第二集管流动通道，该第二集管通道流体地联接到所述第一或第二流体流道的其余部分;其中，所述集管插入件将所述热交换器分为第一部分和第二部分，第一和第二部分形成双通路的流动路径。
【附图说明】
[0008]现将参照附图，借助于实例来描述本发明的示范实施例，附图中:
[0009]图1是根据本发明示范实施例的热交换器的俯视立体图；
[0010]图2是沿着剖面线2-2截取的图1中所示热交换器的剖视图；
[0011]图3是图2中所示热交换器的示意的剖视图，示出流过热交换器的流体之一的流动路径；
[0012]图4是形成图1热交换器的热交换器板之一的俯视立体图；
[0013]图5是用于图1所示热交换器的连接插入件/管子的立体图；
[0014]图6是图5的连接插入件/管子的俯视端视图；
[0015]图7是沿着剖面线7-7截取的图5中的连接插入件/管子的剖视图；
[0016]图8是图2和3中所示剖视图的一部分的详图，示出热交换器内连接插入件/管子的布置结构；
[0017]图9是如图8中所示的详图，示出连接插入件/管子的替代的实施例；
[0018]图10是如图8中所示的详图，示出连接插入件/管子的另一替代的实施例；
[0019]图11是如图8中所示的详图，示出连接插入件/管子的还有另一替代的实施例；
[0020]图12是根据现有技术中所知原理的双通路热交换器的示意的剖视图，示出流过热交换器的流体之一的流动路径；
[0021]图13是沿着剖面线13-13截取的图1中所示热交换器的示意的剖视图，示出用于单通路热交换器设计的传统的流动路径；
[0022]图14是图1中所示热交换器的底板的俯视立体图；
[0023]图15是图14的底板的仰视立体图。
【具体实施方式】
[0024]现将详细参照示范的技术实施。提供示例的实施例仅是为了解释技术，而不是限制技术。本技术领域内技术人员将会明白到，本发明的技术可作出各种修改和改变。因此，本发明技术意欲涵盖落入本发明技术范围之内的如此的修改和改变。
[0025]现参照图1，图中示出根据本发明的热交换器10的示范实施例。热交换器10通常呈嵌套的、盘形板的热交换器形式。在所示的特殊实施例中，热交换器10由多个冲压成形的热交换器板12、14组成，它们彼此以交替堆叠的、钎焊的关系设置，从而在板之间形成交替的第一和第二流道或流动通道13、15。热交换器板12、14通常彼此相同，每个板12、14包括大致为平面的底部16，如图4所示，底部16在所有侧面上被斜的周界壁18包围。流体开口 17、19设置在各个热交换器板12、14内，以允许相应的第一和第二热交换流体的入口和出口通向热交换器10的对应的第一和第二流体流道13、15。一般地，每个热交换器板12、14设置有四个流体开口，它们策略地定位在板12、14底部16的边界之内，通常各个开口分别位于板12、14的四个角内。四个流体开口 17中的两个形成在凸台内，通常被称作凸台或凸台部分20，它们从板12、14的大致平面的居中底部16的平面中突起(或下陷)，而板12、14内的另两个流体开口 19形成在板12、14的大致平面的居中底部16内并与底部16共面。
[0026]为了形成热交换器内芯，热交换器板12、14互相堆叠，一个堆叠在另一个的顶上，在嵌套的结构布置中一个板相对于另一个板转过180度，这样，其中一个板12、14的周界壁18接触和密封住邻近板12、14的周界壁18，从而形成在一个板12、14中的凸台20内的流体开口 17与邻近板12、14的平的或共面的开口 19对齐，并密封住邻近板12、14的平的或共面的开口 19，由此，使邻近板12、14的居中底部16间距开，并在板之间形成交替的第一和第二流体通道13、15。当板12、14堆叠成使周界壁18相对于居中底部16向下悬垂时，与其中两个流体开口 17相关的凸台部分20显得相对于大致平面的居中底部16凹陷或下陷，如图4所示。
[0027]紊流增强器或任何