專利名稱：具有分流器的熱交換器及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換器，具體而言，涉及包含內(nèi)流引導(dǎo)特征以均勻分配傳熱流體 的熱交換器。
背景技術(shù)：
構(gòu)造經(jīng)常被使用的熱交換器(例如，用于內(nèi)燃機(jī)的散熱器)的方法之一依賴于熱 交換芯，該熱交換芯由多個交錯平行的扁平管道構(gòu)成并被粘結(jié)至波紋狀散熱片結(jié)構(gòu)。熱 交換器通過在流經(jīng)管道的第一流體(例如發(fā)動機(jī)冷卻液)和通過波紋狀散熱片結(jié)構(gòu)流經(jīng)管 道的第二流體(例如空氣)之間傳低熱量來工作。為了防止第一流體流經(jīng)這樣的熱交換器時發(fā)生泄漏，管道通常以任一端固定在 集管板(headerplate)上，而該集管板各個依次固定在箱上。第一流體通過入口進(jìn)入其中 一個箱(入口箱)，并通過出口流出其中一個箱(出口箱)。因此入口箱充當(dāng)一個流體歧 管的作用以從入口向管道分配流體。為了優(yōu)化該熱交換器的傳熱性能，迫切期望第一流體在多個管道間均勻分布。 在許多實例中，入口箱及其入口的設(shè)計特別用于在管道之間產(chǎn)生盡可能均勻的流體分 配。然而，在諸多應(yīng)用中，由于該系統(tǒng)的其它元件對熱交換器的限制，使之變得困難。 在一些應(yīng)用中，可能需要將入口設(shè)置在入口箱的使流體的均勻分配難以實現(xiàn)的區(qū)域上。 在一些應(yīng)用中，流體管線的可用空間可能受到限制以實現(xiàn)一定的管線尺寸，這會導(dǎo)致流 體以較高的速度進(jìn)入入口箱，同樣使流體的均勻分配難以實現(xiàn)。當(dāng)入口沿平行于管道的軸向的方向取向時，管道中的流體分配可能會因在入口 箱中設(shè)置額外的折流板(baffle plate)使得通過入口進(jìn)入箱的流體在其上發(fā)生撞擊而得到 改善。折流板上流體的沖擊可防止流體非均勻地流過緊鄰入口的管道。美國專利號 5,186,249詳細(xì)描述了對于該類型熱交換器中流體分布問題的解決方案。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)諸如上述的折流體并不能充分防止當(dāng)入口朝向垂直于管道軸向的 方向時經(jīng)過熱交換器管道的流動分布不均。在入口的流體區(qū)域相對于流體的流速充分 小使得流體以湍流方式流入入口箱的情況下，上述問題更為嚴(yán)重。因此，還有改進(jìn)的空 間。

發(fā)明內(nèi)容
在一些實施例中，本發(fā)明可提供一種熱交換器，該熱交換器包括箱，而該箱具 有定義其間的箱長度的第一端和第二端，和設(shè)置在該箱的第一端處的連接器，以提供流 體流以第一總流動方向流入箱的入口。該熱交換器也包括多個管道槽，而該管道槽由沿
4接近第一端的第一位置和接近第二端的第二位置之間的箱的長度界定，各個管道槽容納 一個管道，各個管道提供流體流以第二總流動方向流出箱的出口，而第二流動方向相對 于第一總流動方向成不平行的角度。分流器(flow diverter)可設(shè)置在該箱中第一位置和 第二位置之間的第三位置處，以引導(dǎo)至少一部分流體流遠(yuǎn)離第一總流動方向流動，由此 使自入口基本均勻流向各個復(fù)數(shù)個管道的流體流分流，而該分流器至少包括一個延長突 起，其取向使得延長方向的維度大致橫跨第一總流動方向。本發(fā)明的一些實施例可提供一種熱交換器，該熱交換器包括箱，該箱具有其間 界定箱長度的第一端和第二端，以及橫跨該長度的箱的橫截面。入口孔被定義在該箱的 第一端上，而流體流通過該箱的第一端沿第一方向流入箱，入口孔具有橫跨第一方向的 橫截面。該熱交換器還包括大體積區(qū)域，而該大體積區(qū)域由自第一端延伸一段距離和由 自入口孔的橫截面周向大致直線延伸至該距離處箱的橫截面周向的邊界界定。該熱交 換器還包括多個沿箱的長度設(shè)置的孔，每個孔均容納多個導(dǎo)管之一，各個導(dǎo)管提供了流 體流沿第二方向流出箱的出口，而第二流動方向相對于第一正常流動方向成非平行的角 度。分流器可被設(shè)置在該箱的大體積區(qū)域內(nèi)以引導(dǎo)流體流的一部分流出大體積區(qū)域，由 此基本均勻地分布來自入口的多個導(dǎo)管之間的流體流的總體積。在一些實施例中，本發(fā)明可提供一種熱交換器，該熱交換器包括箱和至少一個 定義該箱的橫截面的壁，而該箱具有其間界定第一箱維度的第一和第二端。該熱交換器 也可以包括設(shè)置于箱的第一端處的入口、多個沿第一箱維度界定在箱的壁中的管道槽和 多個設(shè)置在至少一個壁上的突起。多個突起的至少其中一者被設(shè)置在沿第一箱維度距離 第一端達(dá)第一距離的位置處，突起被設(shè)置為使從入口到至少一個管道槽的一部分流體分 流，而管道槽設(shè)置在沿第一箱維度距離第一端達(dá)第二距離的位置處，第二距離小于第一 距離。通過徹底閱讀本說明書及其附圖，本發(fā)明的其它特征、層面、目的和優(yōu)點將會
變得清楚。


圖1為特別適合從本發(fā)明的實施例中得到益處的熱交換器的等軸視圖；圖2為圖1中熱交換器的一部分的等軸視圖；圖3為表示流體流突然膨脹時的總流線；圖4為在不具備本發(fā)明益處的情況下圖1中熱交換器的速度梯度陰影輪廓圖；圖5為特別適合從本發(fā)明的實施例中得到益處的熱交換器中流體體積的一部分 的部分等軸視圖；圖6為本發(fā)明實施例中使用的入口箱的部分等軸視圖；圖7為沿圖2的直線VII-VII方向部分截面的等軸視圖；而圖8為在具備和不具備本發(fā)明益處的情況下熱交換器中流體流的分布比較圖。
具體實施例方式在詳細(xì)解釋本發(fā)明的任何實施例之前，應(yīng)理解本發(fā)明并不限于下面描述提到的 或下面附圖所圖示的構(gòu)造細(xì)節(jié)和部件排列的應(yīng)用。本發(fā)明能夠用于其它實施例和以多種方式被實踐或被實現(xiàn)。同樣地，應(yīng)理解本文所使用的用語和術(shù)語是出于描述的目的，而 不應(yīng)該被認(rèn)定為限制?！鞍?、“包括”或“具有”的使用和本文關(guān)于它們的各種替 代應(yīng)用意在包含后面列出的項目及其等同物，以及附加項目。除非特別或限定說明，術(shù) 語“被安裝”、“被連接”、“被支撐”和“被耦合”，以及它們的更換用法廣泛，而 且均包含直接和間接安裝、連接、支撐和耦合。此外，“被連接”和“被耦合”不僅限 于物理或者機(jī)械連接或耦合。圖1描繪了一種示例性熱交換器1，其可作為例如用于冷卻內(nèi)燃機(jī)中液體冷卻液 的散熱器。被描繪的熱交換器包括由多個平行的扁平熱交換器管道3與回旋的散熱片4 交錯組成的熱交換器芯2。在該類型的熱交換器的典型應(yīng)用中，液態(tài)冷卻液被傳送經(jīng)過熱 交換器管道3的同時，空氣被引導(dǎo)通過散熱片4，使得冷卻液中的熱量散發(fā)到空氣中。在 其它實施例中，熱交換器芯2可由堆積式承載板組成，而該堆積式承載板形成了用于使 其間流體運(yùn)轉(zhuǎn)的流動通道。在其它實施例中，用于形成其間通道的堆積式承載板可選擇 性得與回轉(zhuǎn)的散熱片交錯以形成熱交換器芯2。而圖示的實施例包括由管道3和散熱片4 組成的熱交換器芯2，應(yīng)該理解本發(fā)明可用于與熱交換器芯有關(guān)的各種類型中。管道3可通過各個集管板5中的眾多孔或管道槽10密封地被連接至管道3兩端 的一對集管板5 (圖2最佳地示出)，使得管道3可以為流體(例如冷卻液)提供一個從入 口箱6到出口箱7的自由滲漏路徑/通道。入口箱6和出口箱7均被密封地連接至其中 一個集管板5上。選擇性地，入口和出口箱6、7和集管板5可形成為一體，使得管道槽 10被界定在箱壁中。在一些示例性實施例中，管道3和集管板5可以由諸如鋁等可銅焊 的、可焊接的或可軟焊的材料制造，使得管道3至集管板5的連接可以通過銅焊、焊接或 軟焊實現(xiàn)。在一些實施例中，箱6、7其中之一或全部可由在本技術(shù)領(lǐng)域中公知的高分子 材料構(gòu)成。集管板5也可由合適的高分子材料構(gòu)成。管道3可利用諸如環(huán)氧樹脂的粘結(jié) 劑被密封地固定于管道槽10中。熱交換器1的入口箱6包括近端22和遠(yuǎn)端23，及沿箱的長度設(shè)置于其間的管道 槽10。入口箱6的周向形狀和橫截面(其決定水力直徑d2)可隨不同的實施例而改變。 入口箱6還包括近端22處的入口連接器8，以提供可以供進(jìn)入入口箱6內(nèi)部的冷卻液流體 通過的流體入口。應(yīng)該理解，入口箱6的近端和遠(yuǎn)端被如此界定以便簡化圖示實施例的 描述，并且具有入口連接器8的入口箱6的端部可選擇性地被稱為遠(yuǎn)端。連接器8以及 界定入口的孔的周向形狀和橫截面(其決定水力直徑(I1)可隨不同的實施例而改變，如連 接器8相對于箱6的近端22處可被設(shè)置的角度。連接器8相對于箱6的近端22處被設(shè) 置的角度決定了流體流入箱6的第一流動方向。在熱交換器1工作期間，管道3相對于進(jìn)口箱6的方位界定了流體流出箱6的第 二流動方向?？傮w而言，本發(fā)明涉及其中第一和第二流動方向彼此成不平行的角度的熱 交換器1。根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，第一和第二流動方向彼此可成45°至135°之間的 角度。如圖示的實施例，管道3可被設(shè)置，使得第二流動方向約垂直于由連接器8界義 的第一流動方向。熱交換器1的出口箱7包括出口連接器9，而從管道3中被吸收至出口箱的流體 可通過它從熱交換器中被清除。在某些實施例中，如圖1的實施例所示，連接器9的方 位可以平行于由管道3界定的流動方向。在其它實施例中，使出口連接器9的取向平行于入口連接器8是優(yōu)選的。在其它實施例中，連接器9可具有相對一個或多個管道3的 其它方位，舉例而言，相對于由流經(jīng)相鄰管道3的流體定義的流動方向不平行、不垂直 的角度，或者可選擇地，連接器9可以具有相對于管道3的弧形或其它非線性方位。流體流通過入口連接器8而進(jìn)入熱交換器1的入口箱6的經(jīng)典方式可參考圖3給 予最好的描述。當(dāng)流經(jīng)具有水力直徑為Ci1的第一流動通道15的流體流19突然擴(kuò)展進(jìn)入 具有大致大于Ci1的水力直徑為屯的第二流動通道16時，便會形成射流區(qū)(jet region) 17， 而該射流區(qū)17具有沿第二流動通道的長度L從第一流動通道周向向第二通道周向延伸一 段距離的邊界。射流區(qū)17和剩余介質(zhì)18被分解為強(qiáng)大漩渦20的界面分開。當(dāng)超過上述 長度時，射流17擴(kuò)展至通道16的整個截面，而流19將繼續(xù)作為一個基本穩(wěn)定流通過流 動通道16。射流17的長度L通常和第二流動通道16的水力直徑有關(guān)，并經(jīng)常約等于該 水力直徑的數(shù)倍。該種方式在流體力學(xué)領(lǐng)域達(dá)成共識，并且在諸如LE.Idelchik編寫的、 于1994年由CRC出版社以英語發(fā)表的液壓阻力手冊(Handbook of Hydraulic Resistance) (第三版)等的流體力學(xué)教科書中予以描述。在圖1和圖2中的熱交換器的實例中，這樣一個射流的形成可能具有作用在管道 3之間流體流上的非期望效果。當(dāng)至少一些管道槽10被設(shè)置為比射流長度L更靠近箱的 入口時(如圖7所示)，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)如果液流在所有或基本上所有管道3之間更均勻地 分布時，則進(jìn)入與那些管道槽10對應(yīng)的管道3的流體體積基本上小于即將進(jìn)入管道3的 流體體積。同樣地，如果液流在所有或基本上所有管道3之間更均勻地分布時，則進(jìn)入 設(shè)置在射流長度L處和大于射流長度L處的管道的流體體積基本大于這些管道所能接受的 流體體積。結(jié)果，入口箱6中的流體體積會不均勻得分布至熱交換器芯2的管道3，這將 降低熱交換器1的工作效率及效果。在汽車散熱器的常規(guī)工作環(huán)境中，通過對流經(jīng)不具有任何內(nèi)流分布特征的熱交 換器1的流體流執(zhí)行數(shù)學(xué)模擬，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在入口箱6中確實將形成射流區(qū)。圖4示出了 從入口連接器8擴(kuò)展進(jìn)入箱6的容積內(nèi)的流體流的速度梯度圖。在圖4的分布圖中，定 義不同的灰色陰影之間界限的各條線表示相等的流速度梯度線。從圖4中可以看出，流 體以和剩余流體介質(zhì)18分離的高速射流17擴(kuò)展進(jìn)入入口箱6，射流在長度L內(nèi)擴(kuò)展直至 流體介質(zhì)18大致充滿箱6的整個橫截面。在位于長度L下游的箱6的區(qū)域12中，流體 迅速呈現(xiàn)出更均勻的流速。對于一些常規(guī)的工作環(huán)境，諸如圖4的陰影部分所描繪的， 長度L約等于入口箱6的水力直徑的兩倍。對于其它常規(guī)的工作環(huán)境，長度L和水力直 徑的比值可能小于或大于2，并在許多情況下介于1和5之間。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，在熱交換器1中入口箱的射流區(qū)內(nèi)引入分流器，可以大大改進(jìn) 傳熱管道3之間的流體分布以及沿傳熱管道3的流體分布。如圖5最佳地示出，射流區(qū) 17可被界定在流體體積12內(nèi)以控制熱交換器1中入口箱6的內(nèi)部體積、通過入口 11吸 收流體流24的流體體積12，以及在由入口 11定義的流動方向流入流體體積12的流體流 24。流體流24可以通過例如如圖1和圖2所示的入口連接器8傳送至入口 11。如圖5所示，一般的截頭圓錐形大體積區(qū)域17可被定義為由入口 11、設(shè)置在基 本垂直于由入口 11界定的流動方向的平面上和距入口 11的距離L處的流體體積12的橫 截面14，及在具有選擇性橫截面14的交界處從入口 11大致直線延伸至箱壁外部的混合界 限界定。雖然這里描述了一般的截頭圓錐形大體積區(qū)域17，但在一些實施例中，區(qū)域17
7可以為其它形狀和構(gòu)造(例如截頭棱錐或其他不規(guī)則形狀)，因為區(qū)域17的形狀和構(gòu)造可 以至少部分地由入口 11的尺寸和形狀和被設(shè)置在具有選擇性的橫截面14位置處的橫截面 的尺寸和形狀定義，其中，入口 11其本身可以是多個不同形狀(例如圓形、正方形、橢
圓形等)其中一者。在圖6所示的本發(fā)明的一個實施例中，包括一個或多個延長隆起或突起21的分 流器被設(shè)置在大體積區(qū)域17內(nèi)(圖6中未明確示出)。突起21可使進(jìn)入箱6的至少一部 分流體流以不同于第一流動方向的方向分流，從而改變箱中流體流的速度分布。在一些 實施例中，突起21可使大體積區(qū)域17內(nèi)大致以直線流體流路徑從入口 11流出區(qū)域17至 少一部分流體流分流?，F(xiàn)在通過對具有該突起21的熱交換器1的進(jìn)一步數(shù)學(xué)模擬，可顯 示出由此可以大大改進(jìn)流經(jīng)熱交換器芯2的流體流分布。在一個實施例中，突起21被確 定尺寸并被設(shè)置使得從入口 11至射流區(qū)體積17的橫截面14不(或至少相對更少地)存 在直流路徑。換而言之，從入口 11延伸至橫截面14的任何流體流線將必須繞過一個或 多個突起21進(jìn)行分流。在一些諸如圖6所示的實施例中，會希望突起21包括設(shè)置于距入口 11的第一位 置處排列為一行的第一組，而且還可以包括設(shè)置于距入口 11的第二不同位置處排列為一 行的第二組。會特別希望將突起21設(shè)置在第一和第二組之間使得連接第一組中其中一個 突起和第二組中其中一個突起的連線將基本不平行于流經(jīng)入口 11的流動方向。在一些實 施例中，突起21可被配置以形成為楔，使得一個突起物被設(shè)置為比另外兩個突起更接近 入口(或少于沿箱的長度方向一段距離處)。在一些實施例中，自入口 11的橫截面中的 任何一點至第一突起21的第一線不平行于自相同點至第二突起21的第二線。在更多的 實施例中，自相同點至第三突起21的第三線不平行于第一和第二線。在一些諸如圖示的實施例中，突起21通常為圓柱形。然而，在一些實施例中突 起21可以是正方形、矩形、三角形、八邊形、翼形或其它形狀。在一些實施例中，一個 或多個突起21可具有基本在近端和遠(yuǎn)端間沿縱向或維度延伸成連續(xù)的橫截面形狀，而在 另一些實施例中，一個或多個突起可以為錐形、彎的、或/及等高線形以便具有近端和 遠(yuǎn)端間不連續(xù)的橫截面形狀。在圖示的實施例中，突起21沒有完全沿箱的相對壁之間 的箱內(nèi)部延伸，在一些實施例中，一個或多個突起21可沿箱6的整個或基本整個寬度延 伸。在圖示的實施例中，各個突起21的縱向維度平行于其它突起21的縱向維度，在一 些實施例中，突起21可被設(shè)置為使得它的縱向維度不平行于另一突起物的縱向維度。在圖6所示的實施例中，突起21自箱6的單側(cè)共用隔壁向內(nèi)延伸，而且垂直于 第一流動方向。在其它實施例中，突起21可以自箱6的兩個或更多不同壁向內(nèi)延伸?？?替換性地或此外，一個或多個突起21可自壁以不是90°的角度延伸。而在其它實施例 中，箱6基本呈圓柱形，并且突起21自箱壁向內(nèi)延伸或者使得突起21集中朝向箱6的中 心軸，或者使得相鄰?fù)黄?1的近端和遠(yuǎn)端間的基本恒定距離在相鄰?fù)黄?1間得以保持。在本發(fā)明的一些實施例中，分流器可采用其它形式，如本文定義的一個或多個 帶孔平板或通常設(shè)置于不平行于第一流動方向平面上的大體積區(qū)域17中的一個或多個濾 網(wǎng)。一些實施例可包含本文描述的許多元素，而且可以改變其尺寸、形狀和方位。在一 些實施例中，分流器和箱壁形成為一體。當(dāng)集管5中的一個或多個管道溝槽10被設(shè)置為比距離L更接近入口 11時，如圖7中的實施例所示，那么本發(fā)明可特別有利于改進(jìn)(例如平衡)通過熱交換器芯2的管道 3中的流體分布(被移除的圖7是為了明確圖示)。在這樣一個實施例中，突起物21可 引導(dǎo)流經(jīng)入口的一部分流體流流出射流區(qū)，優(yōu)先到達(dá)距離L處，從而增加流經(jīng)最接近入 口 11的管道處的流體體積。相反地，另一部分流體流將繞過突起物21，并將通過橫截面 14流出射流區(qū)17使得管道3的剩余部分仍然可以適當(dāng)?shù)爻錆M流體。圖8的圖解比較了通過數(shù)學(xué)模擬所預(yù)測的、如圖6和圖7所示的具有和不具有分 流器的熱交換器1的實施例中管道之間的流分布。正常的流速被計算為由理論上完美的 分布流速劃分的個別管道流速的比值，使得具有完美分布的熱交換器的所有管道均具有 一致標(biāo)準(zhǔn)化流速。如圖所示，具有突起21的熱交換器允許更多的流體被輸送至最接近入 口 11的管道3，因此將那些管道3的正常流速改進(jìn)至接近至完美分布的值。這樣做，離 入口 11較遠(yuǎn)處的管道3供應(yīng)過量的問題也基本得以改善。應(yīng)該認(rèn)識到由于附加的分流器 而引起的流體分布的改善可實現(xiàn)性能更優(yōu)的熱交換器。參考本發(fā)明的特定實施例描述了對于本發(fā)明中某個特征和元素的各種替代示 例。除了與上述各個實施例相互排他或者不相容的特征、元素和操作方式之外，應(yīng)該 注意，參考一個特殊實施例所描述的可替換的特征、元素和操作方式可應(yīng)用于其它實施 例。上述圖示及描述的實施例僅是示例，并不意在對本發(fā)明的概念和原理構(gòu)成限 制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的精神及范圍的前提下，可以對元件 及其構(gòu)造及設(shè)置進(jìn)行各種不同的改變。
權(quán)利要求
1. 一種熱交換器，其包括箱，其具有之間界定了箱長度的第一端和第二端；連接器，其設(shè)置于所述箱的所述第一端，并提供使流體流沿第一總流動方向進(jìn)入所 述箱的入口；多個管道槽，其在接近所述第一端的第一位置與接近所述第二端的第二位置之間 沿所述箱的長度界定，每個管道槽均容納管道，每個管道均提供使流體流沿第二總流動 方向離開所述箱的出口，所述第二總流動方向相對于所述第一總流動方向成非平行的角 度；以及分流器，其被設(shè)置在所述箱中位于所述第一位置與所述第二位置之間的第三位置 處，以引導(dǎo)至少一部分流體流遠(yuǎn)離所述第一總流動方向，由此向所述多個管道中每一者 大致均勻地分配離開所述入口的流體流，所述分流器包括至少一個延長突起，所述突起 被定向使得延長的維度大致橫跨所述第一總流動方向。
2.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述分流器被設(shè)置于在所述第一端與第二端 之間延伸的箱壁上。
3.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述分流器界定多個延長突起。
4.如權(quán)利要求3所述的熱交換器，其中，所述多個延長突起被配置以形成楔，使得第 一突起被設(shè)置為比至少其它兩個突起更接近所述入口。
5.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述第一與第二總流動方向之間的所述非平 行角度為介于45°到135°之間的角度。
6.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述第一與第二總流動方向之間的所述非平 行角度為約90°的角度。
7.如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述分流器被配置為阻止從連接器到所述多 個管道槽中任意一者的直線流體流路徑的絕大部分。
8. —種熱交換器，其包括箱，其具有之間界定了長度的第一端及第二端，以及橫跨所述長度的所述箱的橫截面；被界定在所述箱的所述第一端上的入口孔，流體通過所述入口孔沿第一方向流入所 述箱，所述入口孔具有橫跨所述第一方向的橫截面；所述箱的大體積區(qū)域，其從所述第一端延伸一段距離，并由自所述入口孔的所述橫 截面的周向大致直線延伸至所述箱的所述橫截面的上述距離位置處的周向的邊界界定；多個沿所述箱的所述長度配置的孔，每個孔均容納多個導(dǎo)管中一者，各個導(dǎo)管均為 流體提供了沿第二方向流出箱的出口，所述第二流動方向相對于所述第一流動方向呈非 平行的角度；以及分流器，其被設(shè)置在所述箱的所述大體積區(qū)域中，以引導(dǎo)流出所述大體積區(qū)域的一 部分流體流，由此在所述多個導(dǎo)管之間大致均勻地分配來自入口的流體流的總體積。
9.如權(quán)利要求8所述的熱交換器，其中，所述距離介于所述箱的水力直徑的一至五倍 之間，而所述箱的所述水力直徑由其橫截面界定。
10.如權(quán)利要求8所述的熱交換器，其中，所述分流器被配置為阻止從所述入口孔到 所述箱在所述距離位置處的所述橫截面的直線流體流路徑的絕大部分。
11.如權(quán)利要求10所述的熱交換器，其中，所述分流器包括多個延長突起。
12.如權(quán)利要求11所述的熱交換器，其中，所述多個延長突起中每一者均相對于所述 第一方向被大致橫向設(shè)置。
13.如權(quán)利要求12所述的熱交換器，其中，所述多個延長突起被配置以形成楔，使得 第一突起被設(shè)置為比至少其它兩個突起更接近所述入口。
14.如權(quán)利要求11所述的熱交換器，其中，所述延長突起大致呈圓柱形。
15.如權(quán)利要求8所述的熱交換器，其中，所述分流器被設(shè)置在所述箱的壁上。
16.如權(quán)利要求8所述的熱交換器，其中，所述箱由塑料材料構(gòu)成，且所述分流器與 所述箱形成為一體。
17.如權(quán)利要求8所述的熱交換器，其中，所述第一方向與第二方向之間的所述非平 行角度為介于45°到135°之間的角度。
18.如權(quán)利要求8所述的熱交換器，其中，所述第一方向與第二方向之間的所述非平 行角度為約為90°的角度。
19.如權(quán)利要求8所述的熱交換器，其中，所述多個孔從所述第一端到所述第二端沿 所述箱的壁大致成行排列。
20.如權(quán)利要求8所述的熱交換器，其中，所述箱的水力直徑大于所述入口孔的水力 直徑的兩倍，所述箱的水力直徑和所述入口孔的水力直徑由它們各自的橫截面界定。
21.—種熱交換器，其包括箱，其具有其間界定第一箱維度的第一端和第二端，和界定所述箱的橫截面的至少 一個壁；被設(shè)置在所述箱的所述第一端處的入口；多個管道槽，其沿所述第一箱維度被設(shè)置在所述箱的壁中；以及設(shè)置在至少一個壁上的多個突起，所述多個突起中至少一者沿所述的第一箱維度被 設(shè)置為距離所述第一端達(dá)第一距離，所述突起被設(shè)置為使一部分流體從所述入口向設(shè)置 在沿所述第一箱維度距離所述第一端達(dá)第二距離處的至少一個管道槽分流，槽所述第二 距離小于所述第一距離。
22.如權(quán)利要求21所述的熱交換器，其中，所述多個突起被配置為交錯的結(jié)構(gòu)，使得 第一突起被設(shè)置為比至少其它兩個突起物更接近入口。
23.如權(quán)利要求21所述的熱交換器，其中，所述多個突起中每一者均具有縱向維度， 而所述縱向維度橫跨其上設(shè)置所述突起的至少一個壁取向。
24.如權(quán)利要求23所述的熱交換器，其中，所述多個突起與所述箱形成為一體。
25.如權(quán)利要求21所述的熱交換器，其中，所述第一距離介于所述箱的水力直徑的一 至五倍之間，而所述箱的水力直徑由所述箱的所述橫截面界定。
26.如權(quán)利要求21所述的熱交換器，其中，所述多個管道槽被界定在集管板中，而所 述集管板被密封地連接至所述箱的至少一壁。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有分流器的熱交換器及其操作方法，該熱交換器包括箱，該箱具有定義其間長度的第一和第二端和橫跨該長度的橫截面。被定義在第一端處的入口孔，流體通過該入口孔沿第一方向流入該箱，該入口孔具有橫跨第一方向的橫截面。大體積區(qū)域，其由自該入口孔的橫截面周向大致直線延伸至該箱的橫截面周向的邊界所界定。多個導(dǎo)管，其為以第二流動方向流出該箱的流體流提供出口，而該第二流動方向與第一流動方向成不平行的角度。設(shè)置在該大體積區(qū)域中的分流器，用于引導(dǎo)一部分離開該區(qū)域的流體流，且基本均勻地在多個導(dǎo)管之間分布來自入口的流體流的總體積。
文檔編號F28F9/02GK102012185SQ20101027640
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者維克托·G·尼諾, 詹姆斯·J·沃恩 申請人:摩丁制造公司