本发明专利技术提供一种用于在气体介质和流体或液体介质之间进行热交换的改进的轴向热交换器。该轴向热交换器包括适于封闭住第一气体介质流的大体上轴向延伸的纵向外管道。该热交换器还包括多个适于封闭住第二液体介质流的大体上平行的内管道。内管道布置在外管道内部，从而大体上沿着所述外管道的内部轴向延伸，以使所述第一气体介质和所述第二液体介质之间能够进行热传递。当内管道的数量增加时，可一定程度地改进热传递；另外，其进一步的改进在于：内管道中的至少一个与至少一个长形的片体联结。将片体布置成大体上沿着内管道轴向延伸，从而与流经外管道的第一气体介质的流动方向大体上一致。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在两种介质之间进行热交换的轴向热交换器，所 述介质优选为气体介质和液体介质，最为优选则为空气和水。更加具体地， 本专利技术涉及一种用于调节限定空间中 一 一优选为室内空间中一 一 的空气 温度和空气舒适度的热交换器。
技术介绍
简介热传递是一种与自然和人为活动相关的非常常见的作用。热传递主要 取决于三种不同机制，亦即传导、对流和辐射。通过传导进行的热传递的实质特征在于不发生可观察得到的物质运 动。在金属固体中，存在有自由电子运动；在液体中，分子之间发生动量 传递；而在气体中，则发生分子扩散(分子随机运动)。通过对流进行的 热传递实质上为一种宏观的现象，其由流体成分的混合引起，其中，自然 对流可由于密度差造成，而强制性对流则可通过机械手段造成。通过辐射 进行的热传递的实质特征在于存在有电磁波。所有材料均辐射热能。当辐 射落到第二物体上时，其将被传输、反射或吸收。所吸收的能量在物体中即表现为热。在大多热交换器中，当热量经过一或几层材料而到达一吸热的流体或 气体流时，热传递的发生主要通过传导并有可能还通itxt流进行。然而， 在某种程度上，也可包含其他传递机制。材料层通常具有不同厚度并且具 有不同的导热性。因此，在热交换器的设计中知道整体的传热系数是必要 的。当已知整体的传热系数时，通过穿过热交换器的整体能量平衡来计算 所需的热传递面积。热交换器具有多种不同的设计方案。最为常见的类型为管状热交换器、 板式热交换器、刮板式热交换器。构成材料的选择根据应用情形而不同。 在食品工业中，主导材料为不锈钢和耐酸钢或甚至是更加稀有的材料，比如钛，后者通常用于包含氯化物的流体。在其它工业中，热交换器由软钢 制成即可足够。板式热交换器经常用在粘度低的、对操作温度和压力要求不高的应用情形中，所述温度和压力通常低于150n和25巴。选择:^^以经受存在的 操作温度和加工流体组分。在食品工业中，板式热交换器通常用于在温度 低于ioox:和压力低于15巴下进行的牛奶和果汁的巴氏消毒操作中。管状热交换器通常用在对高温和高压的要求^f艮高的应用情形中。同时， 在流体包含将会阻塞tl式热交换器的管道的颗粒时，使用管状热交换器。在食品工业中，管状热交换器通常用于在温度高于15ox:的条件下进行操 作的牛奶和果汁的消毒器中。管状热交换器还用于中高粘度和颗粒制品，如番茄莎酱、番茄酱和米饭布丁。在上述这些情形的某些情形中，^Mt压力可超过100巴。在管状热交换器中，可毫无问题地对尺寸高达10-15亳米的颗粒物进行处理。刮板式热交换器用在粘度非常高且大的物块为流体的一部分、或者结 垢问题严重的应用情形中。在食品工业中，刮板式热交换器用在例如像存 在有整颗草莓的草莓酱这样的制品中。在热交换器中的处理非常轻柔并且 压力降低到这样低，使得草莓将能经过系统却仅受到非常小的损坏。然而， 刮板式热交换器是最为昂贵的方案，因此，仅仅在板式热交换器和管状热 交换器不能适当工作时才使用。相关技术US 5,251,603 (Watanabe等)披露一种用于机动车辆的燃料冷却系统， 具有用于将燃料供应给机动车辆引擎(E)的燃料釭(2);制冷剂蒸发 器(12);用于进行空气调节的制冷系统中的压缩机(8)以及设置在燃料 管路(3b)和蒸发制冷剂管路(13)之间的热交换器(15),参见第2栏 第45-66行以及图1。热交换器(15)由共轴的内外管(17、 18)以及例 如容纳在内外管(17、 18)之间的空间中的螺旋状传热片组成，参见第3 栏第4-64行以及图2-4。通过此构造，使得流经在引擎(E)和燃料釭(2 ) 之间延伸的燃料返回管路(3b)的燃料流经内外管(17、 18)之间的空间， 而使得蒸发的低温制冷剂流经热交换器的内管(17)的内部。内管具有紧 固在其中的热交换片，例如，所述热交换片为这样的类型，即其沿所述内 管纵向延伸并具有波状横剖面。燃料和制冷剂通过内管进行热交换，从而使燃料得到有效冷却。US 5,107,922 (So)披露一种用在小型的汽车热交换器(30)中的偏置 条形散热片(42)。所述偏置条形散热片(42)具有多个沿轴向延伸的波紋 横排，其中，相邻排中的波紋如此地重叠，4吏得油的边界层不断地重新形 成。散热片的尺寸被优化，以获得优良的沿轴向方向的热传递与压降之间 的比率。在一个方面，小型的同心管热交换器(30)具有位于环形流体流 动通路中的偏置条形散热片(42),而所述环形流体流动通路位于一对同心 管(32、 34 )之间，参见第5栏第44行到第7栏笫6行以及图1-4。披露在以上的Watanabe和So中的热交换器基本上为管状热交换器。 Watanabe和So中的热交换器相对较小以装配在机动车辆的有限的内空间 中。因而，可利用的热交换面积有限，从而要求两个热交换介质之间的高 温差，以获得足够的热交换。这一点Watanabe中得到证实，其通过使用 压缩机(8)以蒸发制冷介质，这导致流经内管(17)的内部的制冷剂的明 显冷却。WO 03/085344 (Jensen等)披露一种热交换器组件，包括形成用于第 一流体的第一管道(24)的内管(3)以及完全包绕内管(3)并相对于内 管平行延伸的外管(l)，从而界定形成用于第二流体的笫二管道(25)。散 热片(2)在内管(3)外壁和外管(1)内壁之间延伸。散热片(2)仅与 内管(3) —体连接，参见Jensen中的第1页的摘要和图1-2。上述Jensen中的热交换器基本上为一管状热交换器。热传递通过内管 (3)的壁部和散热片(2)进行。然而，参看图1-2中的交换器的横截面， 可看到内管(3)的壁部和散热片(2)相对较厚。因此，壁部和散热片中 的材料需要具有高的导热性，以提供足够的热交换。内管(3)的厚的散热 片(2)将进一步降低在内管(3)中可利用的、用于通过内管(3)的壁部 和散热片(2)进行热传递的面积。通常，减小的热传递面积要求在流体之 间具有较大的温差，以维持足够的热交换。可选的替代方案为增加一种或 两种介质的压力和/或流动。如果如同Jensen中的热交换器用于在气体介 质和流体介质之间或者在两种气体介质之间进行热交换，就尤其需要这 样。气体介质密度小于流体介质，因而气体介质通常不能如流体介质一样 携带、吸收或放出等量的每立方单位的能量。这意味着与拟目同量的能量 传递到流体介质或从流体介质传走所需的面积比较，把热量传递到气体介 质或从气体介质传走通常需要较大的热交换面积。US 5,753,342 (Nitta)披露一种热交换器系统，其包括外导管壳体(20 ) 和位于一端的动力风扇(24)。包括两个嵌套管路(28、 30)的热交换器按 与风扇(24)成直线的方式被定位在导管(20)内。每一管路(28、 30) 包括径向向外的散热片(38、 46)和径向向内的散热片(40、 48)。位于外 管路(28)上的径向向内的散热片(40)和位于内管(30)上的径向向外 的散热片(46)相互交叉。位于管路端部上的端盖(32、 34)包括挡板(54、 56、 58、 68、 70)，其适当地分隔限定在管路(28、 30)之间和散热片(38、 40、 46、 48)的端部之间的环形叉管(6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种轴向热交换器（Ａ１、Ａ２），包括：适于封闭住第一气体介质流的大体上轴向延伸的纵向外管道（２００、４００）；以及多个适于封闭住第二液体介质流的大体上平行的内管道（１２０、３２０），所述内管道（１２０、３２０）布置在所述外管道（２００、４００）的内部，从而沿所述外管道（２１０、４１０）的内部大体上轴向地延伸，以使所述第一气体介质和所述第二液体介质之间能够热传递，其特征在于，至少一个所述内管道（１２０、３２０）与至少一个长形片体（１１０、３１０）联结；以及所述片 体（１１０、３１０）沿所述内管道（１２０、３２０）大体上轴向地延伸，从而与流经所述外管道（２００、４００）的第一气体介质的流动方向大体上一致。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：杰齐哈拉内克，
申请(专利权)人：杰齐哈拉内克，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]
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