专利名称：热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热交换器，该热交换器例如用作用于冷却在管道中流动的制冷剂的制冷剂冷却器。
背景技术：
美国专利No.6,595,273B2(JP-A-2004-3787)披露了一种作为制冷剂冷却器的具有扁平管的热交换器。该扁平管在其平面壁(管主壁)上具有用于允许空气流动的凹部，由此提高热交换的效率。凹部由形成在管主壁上的突起限定。
突起具有曲折的侧壁，以便空气以曲折或蜿蜒的方式在凹部中流动。由于邻近管主壁的外表面的空气流被扰动，因此邻近管主壁的外表面的温度边界层的发展被减弱。因而，空气的传热系数提高。
通过在管的向内方向上压制管主壁的外表面而形成凹部。因此，在扁平管内侧，制冷剂以曲折的方式在向内的突起上流动，并且因此，制冷剂的流动被扰动。由于邻近管主壁的内表面的温度边界层的发展被减弱，因此制冷剂的传热系数提高。因此，在该热交换器中，空气与制冷剂两者的传热系数都通过扰动空气和制冷剂的流动而提高，由此提高热交换的效率。
然而，由于制冷剂以曲折的方式流动，因此对制冷剂流动的阻力(resistance)增加，致使制冷剂压力损失。如果制冷剂的温度由于制冷剂的压力损失而降低，那么制冷剂和空气之间的温度差减小。此外，这将影响热交换的效率。
发明内容
考虑到上述问题做出本发明，并且本发明的目的是提供一种具有带突起的管的热交换器，所述突起用于扰动内部流体和外部流体的流动，所述热交换器能够充分地保持或提高热交换的效率。
根据本发明的一方面，热交换器具有管和散热片。管中限定通道，制冷剂作为内部流体流过所述通道。管具有彼此相对的管主壁。散热片布置在管之间并连接到管主壁。管主壁具有突起，所述突起在管的内侧突起并在管的外侧限定用于允许外部流体流动的凹部。每一管在垂直于管主壁的方向上都具有管外部尺寸(管高度)，所述管外部尺寸在大于或等于0.8mm和小于或等于1.9mm之间的范围内。
当管外部尺寸增大时，制冷剂通道的通道面积增大而对制冷剂流动的阻力减小。因此，制冷剂的压力损失减小并且因此热交换的效率的降低被抑制。然而，如果管外部尺寸被增加而超过必要，那么对制冷剂的流动的阻力被过度地减小。在此情况下，虽然制冷剂平稳地流动，但对制冷剂的扰动效应被减弱。
因此，管外部尺寸被设定在大于或等于0.8mm和小于或等于1.9mm之间的范围内。当管外部尺寸在此范围内时，制冷剂的压力损失被减小同时制冷剂的扰动效应被保持。因此，热交换的效率被充分地提供。
本发明的其它目的、特征和优点将从参照附图的以下详细说明中变得更清楚，其中相同的附图标记表示相同的部件，并且其中图1是根据本发明第一实施例的热交换器的透视图；图2是根据第一实施例的热交换器的部分的示意性透视图；图3A是透视图，显示了在根据第一实施例的用于热交换器的板部件上形成突起和凹部的步骤；图3B是透视图，显示了折叠根据第一实施例的板部件的步骤；图4是透视图，显示了连接形成的管部件的步骤，所述管部件作为形成根据第一实施例的用于热交换器的管的另一实例；图5是曲线图，显示了根据第一实施例的管的高度和空气传热效率之间的关系；图6是曲线图，显示了根据第一实施例的管的突起的间距和空气的传热效率之间的关系；
图7是曲线图，显示了根据第一实施例的热交换器的散热片的高度和空气的传热效率之间的关系；图8是根据本发明第二实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；图9是根据本发明第三实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；图10是根据本发明第四实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；图11是根据本发明第五实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；图12是根据本发明第六实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；图13是根据本发明第七实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；图14是根据本发明第八实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；图15是透视图，显示了形成根据第八实施例的热交换器的管的步骤；和图16是根据本发明第九实施例的热交换器的一部分的示意性透视图。
具体实施例方式
(第一实施例)将参照图1到图7说明第一实施例。如图1中所示，热交换器10例如用作用于车辆空调的制冷循环的制冷剂冷凝器，并且热交换器10安装在车辆的发动机室中并在当车辆行驶时充分供应外部空气的位置处。
热交换器10具有大致矩形的轮廓，并包括热交换部分13和箱(tank)14、15。热交换部分13包括扁平管和散热片12。扁平管11中限定制冷剂通道，制冷剂流过所述制冷剂通道。散热片12是例如波状散热片。热交换部分13执行制冷剂和在扁平管11的外部流动的空气之间的热交换。
箱14、15连接到管11的相对纵向端。制冷剂从箱14、15中的一个(例如图1中的左箱)发送入扁平管11中，并收集在箱14、15中的另一个中(例如图1中的右箱)。侧板16、17被设置在热交换部分13的端部处、即箱14、15的纵向端部处，作为用于维持热交换器10的轮廓的部件。侧板16、17平行于管11被布置，并且侧板16、17的端部连接到箱14、15。例如通过铜焊(brazing)整体地连接管11、散热片12和箱14、15。
箱14、15由诸如铝合金的金属制成，并且箱14、15是圆筒容器的形式。箱14、15形成有狭缝(slit)(未显示)，并且狭缝在箱14、15的纵向方向上以预定的间隔被布置。管11的纵向端被插入狭缝中以与箱14、15连通。
箱14、15设置有连接块14a、15a。例如，第一连接块14a在邻近一端(例如图1中的下端)的位置处铜焊到左箱14。入口管(未显示)连接到连接块14a以将从压缩机(未显示)排出的高温、高压制冷剂引入左箱14中。
另外，第二连接块15a在邻近相对端(例如图1中的上端)的位置处铜焊到右箱15。出口管(未显示)连接到连接块15a，以用于将穿过热交换器10的液相制冷剂朝制冷循环的膨胀阀(未显示)排出。
此外，箱14、15在其端部处(图1中的下端)设置有接合突起14b、15b，用于将热交换器10固定到车辆的车身。
接下来，将参照图2说明热交换部分13的结构。
每一管11都具有彼此相对的大致平面壁20、21(下文中称为管主壁)。管主壁20、21大致平行于空气的主流动方向Ar1延伸。管11和散热片12在垂直于管主壁20、21的方向上堆叠，由此构成热交换部分13。管11通过管主壁20、21连接到散热片12。
在此，每一管11在垂直于管主壁20、21的方向上都具有外部尺寸(下文中，称为管高度)H。管高度H在大于或等于0.8mm和小于或等于1.9mm之间的范围内。另外，每一散热片12在垂直于管主壁20、21的方向上都具有高度(下文中，称为散热片高度)F。散热片高度F在大于或等于2.0mm和小于或等于9.0mm之间的范围内。
每一管主壁20都具有在管11的内侧凸出的突起22。例如，通过从外侧向内侧压制或模压加工管主壁20的对应部分而形成突起22。因此，突起22限定管外侧上的凹部20a，凹部20a允许空气如箭头Ar2所示地穿过。相似地，管主壁21具有在管外侧上限定凹部21a的突起23。
具体地，每一突起22、23(凹部20a、21a)以曲折或蜿蜒的方式、沿着管主壁20、21以不变地宽度延伸。另外，突起22、23从管11的相对于空气主流动方向Ar1的空气上游端整个地延伸到空气下游端。在该实施例中，管主壁20的突起22和管主壁的突起23都具有相同的形状。
每一突起22、23都具有与每一凹部20a、21a的底部对应的端壁和侧壁。端壁限定大致平面壁。侧壁连接到管主壁的外表面，而与管主壁的外表面形成圆角。即，突起22、23的侧壁和管主壁的外表面之间的角部22a、23a成弧状圆角。
突起22、23以相对于制冷剂的主流动方向Rf1、即管11的纵向方向上的预定间隔(间距)P被布置。此处，间距P在大于或等于1.0mm和小于或等于6.5mm之间的范围内。
突起22、23的端壁在对应于曲折凹部20a、21a的顶点或最弯曲部分的位置处具有第一凹陷部分22b、23b。第一凹陷部分22b、23b从突起22、23的端壁梯级状地在管11的内侧进一步凹入。
管主壁20的突起22和管主壁21的突起23相对于制冷剂主流动方向Rf1交错。此外，管主壁20的突起22和管主壁21的突起23在第一凹陷部分22b、23b处彼此交迭。另外，管主壁20、21在第一凹陷部分22b、23b处彼此接触并连接。
另外，突起22、23的端壁在对应于突起22、23相对于空气主流动方向Ar1的上游端部和下游端部的位置处具有第二凹陷部分22c、23c。与第一凹陷部分22b、23b相似，第二凹陷部分22c、23c从突起22、23的端壁在管11的内侧进一步凹入。因而，第二凹陷部分22、23c彼此接触并连接。在该实施例中，第一凹陷部分22b、23b和第二凹陷部分22c、23c在垂直于管主壁20、21的方向上距管主壁20、21的外表面的尺寸是例如0.65mm。
图3A、3B显示了形成管11的方法的实例。如图3A中所示，首先，通过利用辊24、25的滚轧成形，将如上所述的突起和凹部形成在金属板上，所述金属板例如由铝合金制成。然后，形成的金属板相对于其中心线、如图3B中箭头B所示地折叠，并连接。因此，在此情况下，管11的管主壁20、21由单个金属板部件形成。金属可以压制或冲压成型以代替图3A中所示的辊轧成形。
图4显示了形成管11的方法的另一实例。可通过连接两个金属板而形成管11。具体地，突起和凹部单独地形成在第一管部件11a和第二管部件11b上。其后，第一部件11a和第二部件11b被布置为彼此相对并且彼此连接。因而，由第一管部件11a和第二管部件11b提供管主壁20、21。
在该实施例中，管主壁20、21的突起22、23具有相同的形状。因而，第一管部件11a和第二管部件11b被成型为相同的形状。即，由相同的部件提供第一管部件11a和第二管部件11b。因此，管11的生产率提高，并且因此管11的制造成本下降。
如图2中所示，复杂制冷剂通道设置在每一管11的内部。由于曲折突起22、23形成在管主壁上以向管11内侧突起，制冷剂通道相对于与管主壁20、21垂直的方向以曲折或蜿蜒的方式形成，如箭头Rf2所示。
具体地，由于突起22、23的第一凹陷部分22b、23b的内表面彼此接触，制冷剂通道在第一凹陷部分22b、23b上分开并然后合并在一起。在沿着管主壁20、21以蜿蜒的方式流动的同时，制冷剂的流动重复分开和合并。
散热片12是例如波状散热片。每一散热片12都通过弯曲薄板部件而形成为波状，其中所述薄板部件例如由铝合金制成。散热片12具有将连接到管主壁20、21的外表面的连结壁(第一壁)12a、12b。
另外，散热片12具有连接壁(第二壁)12c、12d，所述连接壁12c、12d垂直于连结壁12a、12b延伸。连接壁12c、12d形成有百叶窗或百叶窗板12e、12f(louvers)。通过从平面壁12c、12d切出并相对于连接壁12c、12d弯曲从而与穿过连接壁12c、12d的空气流(箭头Ar3)相对而形成百叶窗或百叶窗板12e、12f。
接下来，将简要地说明热交换器10的操作。已从压缩机(未显示)排出的高温、高压制冷剂通过第一连接块14a流入热交换器10的左箱14中。制冷剂从左箱14分配入管11。
当制冷剂在管11中流动时，制冷剂的热量通过管11和散热片12的整个表面传递到在管11外侧流动的空气。因而，制冷剂冷凝为液相。液相制冷剂被收集在右箱15中并通过第二连接块15a从热交换器10排出。然后，制冷剂例如被引入膨胀阀(未显示)中。
接下来，将描述热交换部分13中制冷剂和空气之间的热交换的效果。如图2中箭头Rf2所示，由于制冷剂在管11中流动并同时复杂地蜿蜒，因此制冷剂的流动被扰动。如此，从制冷剂的传热的系数提高。因此，传热效率提高。
另一方面，在与管主壁20、21分开的位置处流动的空气沿着散热片12流动，如图2中箭头Ar3所示。该空气接受来自散热片12的热量并然后从散热片12流出。因而，散热片12被穿过散热片12的空气冷却。
另外，邻近管主壁流动的空气接受来自管11的热量，并在冷却管11之后从热交换部分13排出。在此情况下，当空气以蜿蜒的方式如箭头Ar2所示地流过凹部20a、21a时，该空气流被扰动。如此，空气的传热系数提高。
另外，当空气在流入凹部20a、21a中被收缩时，空气的传热的系数提高。此外，由于传热的表面被凹部20a、21a增大，因此从管11到空气的热辐射的量被增加。
图5显示了显示管高度H和传热效率Q之间的关系的曲线图。效率Q由以下公式(1)表示Q＝φ·Cp·ρ·Wa(Tr-Ta)(1)此处，φ表示热交换器10的温度效率；Cp表示空气的比热；ρ表示空气的密度；Wa表示空气的体积；Tr表示制冷剂的温度；并且Ta表示空气的入口温度。
在图5中，实线L1显示了本实施例的热交换器10的测量结果，其中突起间距P是3.6mm而散热片高度F是5.0mm。在图5中，竖轴表示效率Q。当管高度H是0.8mm和1.9mm时，效率Q被设定为100％。
如图5中实线L1所示，当管高度H是1.3mm时，效率Q处于最高水平。即，当管高度H减小到小于1.3mm时，管11内侧的通道面积减小。因而，制冷剂的流速增大。由于制冷剂的压力损失增大，制冷剂的压力减小。结果，制冷剂温度Tr降低，并且因此制冷剂温度Tr和空气进口温度Ta之间的差减小。因此，由公式(1)表示的效率Q降低。
另一方面，当管高度H增加到大于1.3mm时，管11内的通道面积增大。虽然制冷剂平稳地流动，制冷剂的扰动效应降低。因而，制冷剂的传热系数降低。随着制冷剂的传热的系数减小，热交换器10的温度效率φ降低。因此，效率Q降低。
在管高度H处于大于或等于0.8mm和小于或等于1.9mm的范围中时，在保持制冷剂的扰动效应的同时制冷剂的压力损失被减小。如此，由于制冷剂的压力损失引起的效率Q的降低被抑制。即，当管高度H在以上范围中时，效率Q被充分地提供。
另外，在管高度H在大于或等于1.0mm和小于或等于1.6mm的范围内的情况下，由于制冷剂的压力损失引起的效率Q的降低被进一步抑制。
此外，在管高度H在大于或等于1.2mm和小于或等于1.4mm的范围内的情况下，由于制冷剂的压力损失引起的效率Q的降低被进一步有效地抑制。
在图5中，虚线L2显示了不具有突起22、23的热交换器10的测量结果，作为比较的实例。在不具有突起22、23的比较实例中，当管高度H是1.0mm时，效率Q处于最大水平。随着管高度H相对于1.0mm减小或增大，效率Q由于与上述相同的原因降低。
因此，与不具有突起22、23的比较实例相比，具有突起22、23的本实施例的效率Q提高。另外，在本实施例中，效率Q处于最大水平的管高度H大于比较实例的高度。即，在比较实例中，当管高度H是1.0mm时，效率Q处于最大水平。另一方面，在该实施例中，当管高度H是1.3mm时，效率Q处于最大水平。
在该实施例中，制冷剂的流动被突起22、23扰动。因此，即使当该实施例和比较实例之间管高度H相同时，该实施例的制冷剂的压力损失大于比较实例的制冷剂的压力损失。
在图5中，例如，突起间距P是3.6mm而散热片高度F是5.0mm。当突起间距P和散热片高度F从这些值变化时，虽然效率Q整个地略微地减小，但管高度H和效率Q之间的关系具有与图5相似的趋势。即，即使当突起间距P和散热片高度F变化时，当管高度H是大约1.3mm时，效率Q处于最大水平。另外，当管高度H相对于大约1.3mm减小或增大时，效率Q降低。
图6的曲线图显示了该实施例的突起间距P和效率Q之间的关系，其中管高度H是1.3mm而散热片高度F是5.0mm。在图6中，竖轴表示效率Q。当突起间距P是1.0mm和6.5mm时，效率Q被设定到100％。
如图6中所示，当突起间距P是3.6mm时，热交换器10的效率Q处于最大水平。当突起间距P从3.6mm减小时，管11的突起22、23的数量增加。因此，制冷剂流的扰动效应增加，并且因此制冷剂的压力损失增大。结果，制冷剂的压力减小，制冷剂温度Tr和空气入口温度Ta之间的温度差减小。因此，效率Q降低。
另一方面，当突起间距P从3.6mm增大时，管10的突起22、23的数量减少。因此，制冷剂流的扰动效应减小，并且因此制冷剂流变得接近自然对流流(natural convection current)。结果，制冷剂的传热系数减小。因而，温度效率φ减小，并且因此效率Q降低。
因此，当突起间距P在大于或等于1.0mm和小于或等于6.5mm的范围内时，通过有效地提供制冷剂的扰动效应而提高效率Q。
另外，当突起间距P在大于或等于1.6mm和小于或等于5.7mm的范围内时，通过进一步有效地提供制冷剂的扰动效应而提高效率Q。
此外，当突起间距P在大于或等于2.3mm和小于或等于5.0mm的范围内时，制冷剂的扰动效应被进一步有效地提高。因而，效率Q被提高。
在图6中，例如，管高度H是1.3mm而散热片高度F是5.0mm。当管高度H和散热片高度F相对于这些值变化时，虽然效率Q整个地略微地减小，但管高度H和效率Q之间的关系具有如图6相似的趋势。即，即使当管高度H和散热片高度F变化时，当突起间距P是大约3.6mm时，效率Q处于最大水平。另外，当突起间距P从大约3.6mm减小或增大时，效率Q减小。
在该实施例中，突起22、23的端壁具有第一凹陷部分22b、23b和第二凹陷部分22c、23c，所述第一凹陷部分和第二凹陷部分以梯级的方式向管11的内侧进一步突起。因此，凹部20a、21a中的空气流被进一步扰动。如此，空气的传热系数被进一步提高。
图7的曲线图显示了该实施例的散热片高度F和热交换器10的效率Q之间的关系。此处，管高度H和突起间距P被设定至最佳值。具体地，管高度H是1.3mm而突起间距P是3.6mm。在图7中，竖轴表示效率Q。当散热片F是2mm和9mm时，效率Q被设定至100％。
如图7中所示，在该实施例中，当散热片高度F是5.0mm时，效率Q处于最大水平。当散热片F减小到小于5.0mm时，传热面积减小。结果，温度效率φ减小。因此，效率Q降低。
另一方面，当散热片高度F增加到大于5.0mm时，传热面积过度地增加。结果，由于散热片效率降低，因此温度效率φ降低。因此，效率Q降低。
因此，当散热片高度F在大于或等于2.0mm和小于或等于9.0mm的范围内时，热辐射被散热片12有效地执行。如此，效率Q提高。
另外，当散热片高度F处于大于或等于3.0mm和小于或等于7.3mm的范围内时，散热片12进一步有效地执行热辐射。如此，效率Q提高。
此外，当散热片高度F在大于或等于4.0mm和小于或等于6.0mm的范围内时，散热片12更进一步有效地执行热辐射。如此，效率Q进一步提高。
在图7中，管高度是1.3mm而突起间距P是3.6mm。即使当管高度H和突起间距P从这些值变化时，虽然效率Q整个地略微地降低，但管高度H和效率Q之间的关系具有与图7相似的趋势。即，即使当管高度H和突起间距P变化时，当散热片高度F是大约5.0mm时，效率Q处于最大水平。另外，当散热片高度F相对于大约5.0mm减小或增大时，效率Q减小。
由于突起20、21从管11的空气上游端连续地延伸到空气下游端，因此空气流被突起20、21(凹部20a、21a)引入。因而，空气的扰动效应增大，并且传热效率增大。此外，突起20、21以蜿蜒或弯曲的方式延伸，因此空气的扰动效应增大。
(第二实施例)将参照图8说明第二实施例。如图8中所示，散热片12在平面壁12c、12d上不具有百叶窗或百叶窗板12e、12f。除去百叶窗12e、12f的热交换器10的结构与第一实施例的热交换器10的那些相似。
在第二实施例的热交换器10中，由于散热片12的热辐射的效率由于百叶窗12e、12f的取消而略微地降低，与第一实施例的效率Q相比，效率Q略微地降低。然而，管11具有与第一实施例相似的结构。因此，第二实施例中提供了与第一实施例的效果大致相似的效果。
因此，虽然在该实施例中效率Q略微地降低，但效率Q和管高度H、突起间距P和散热片高度F之间的关系具有与第一实施例的那些相似的趋势。
(第三实施例)将参照图9说明第三实施例。在第三实施例中，除了突起22、23的角部22a、23a以外，热交换器10具有与第二实施例的结构相似的结构。
在第二实施例中，角部22a、23a倒角成弧形圆角。另一方面，在第三实施例中，角22a、23a不倒角。相反，突起22、23的侧壁和管主壁20、21的外表面形成尖锐的角，如图9中所示。
另外在该情况下，与第二实施例相似的效果被提供。因此，效率Q和管高度H、突起间距P和散热片高度F之间的关系具有与第二实施例的那些相似的趋势。
(第四实施例)将参照图10描述第四实施例。在第三实施例中，突起22、23具有蜿蜒的形状，以允许空气以蜿蜒的方式流动。另一方面，在第四实施例中，突起22、23具有直线形状。
如图10中所示，突起22、23在与主空气流动方向相倾斜的方向上、沿着管主壁20、21、以不变的宽度直线地延伸。另外在该实施例中，管主壁20的突起22和管主壁21的突起23具有相同的形状。然而，突起22、23并不彼此平行。突起22、23被布置为以预定角度彼此相交。利用此布置，制冷剂通道以复杂蜿蜒的方式形成在管11的内侧。
另一方面，邻近管11流动的空气被凹部20a、21a偏斜和扰动。因此，空气的传热系数被提高。
因此，即使当突起22、23被形成为在相对于主空气流动方向Ar1倾斜的方向上直线地延伸时，与第三实施例相似的效果被提供。因此，效率Q和管高度H、突起间距P和散热片高度F之间的关系具有与第三实施例的那些相似的趋势。
(第五实施例)将参照图11描述第五实施例。在第五实施例中，突起22、23被形成为V形状，并且在制冷剂主流动方向Rf1上沿着管主壁20、21以不变的宽度延伸，如图11中所示。
另外在此情况下，管主壁20的突起22和管主壁21的突起23具有相同的V形状，但相对于制冷剂主流动方向Rf1在相反的方向上布置。V形状的突起22的分叉端与V形状的突起23的分叉端相对。因此，突起22、23以预定角度彼此相交。因此，制冷剂通道以复杂地蜿蜒的方式形成在管11内侧。
另一方面，邻近管主壁20、21流动的空气被凹部20a、21a偏斜和扰动。因此，空气的传热系数提高。
因此，即使当突起22、23形成为在制冷剂主流动方向Rf1上分叉的V形状时，与第三实施例相似的效果也将被提供。此外，效率Q和管高度H、突起间距P和散热片高度F之间的关系具有与第三实施例的那些相似的趋势。
(第六实施例)将参照图12描述第六实施例。在第三实施例中，突起22、23从管11的相对于空气主流动方向Ar1的上游端整个地延伸到下游端。另一方面，在第六实施例中，突起22、23在管11相对于空气主流动方向Ar1的上游端和下游端之间终止。
在图12的实例中，突起22、23在管11的相对于空气主流动方向Ar1的下游端的上游位置处终止。即，突起22、23不延伸到管11的下游端。可选择地，突起22、23可以邻近管11的相对于空气主流动方向Ar1的上游端或在中间位置终止。另外，所有的突起22、23在相对于空气主流动方向Ar1的相同位置处终止并不总是必须的。突起22、23可以适当地在相对于空气主流动方向Ar1的不同位置处终止。
另外在该实施例中，与第三实施例相似，突起22、23提供制冷剂和空气的流动的扰动效应。因此，与第三实施例相似的效果被提供。另外，效率Q和管高度H、突起间距P和散热片高度F之间的关系具有与第三实施例的那些相似的趋势。
(第七实施例)将参照图13描述第七实施例。在第七实施例中，突起22、23被形成为网目状结构(mesh)，如图13中所示。
另外在该实施例中，制冷剂通道以复杂地蜿蜒形式形成在管11的内部。凹部20a、21a作为网目状结构形成在管11的外侧上。因而，空气在凹部20a、21a中流动并且同时反复地分叉和合并，并且空气被充分地扰动。因此，空气的传热系数增加。
因此，即使当突起22、23具有网目状形状时，与第三实施例相似的效果被提供。另外，管高度H、突起间距P和散热片高度F与效率Q之间的关系具有与第三实施例的那些相似的趋势。
(第八实施例)将参照图14和图15描述第八实施例。在以上实施例中，通过在形成突起和凹部之后将单个板部件折叠为两个或连接两个板部件而形成管11。另一方面，在第八实施例中，管11整体地形成而不折叠或连接。
如图14中所示，管11中具有分离壁13，以用于相对于空气主流动方向Ar1将管11的内部空间分成多个空间。分离壁13在管主壁的内表面之间延伸。另外，分离壁13例如具有平板形状并在制冷剂主流动方向Rf1(即在管11的纵向方向上)上延伸。因而，制冷剂通道在管11内部在空气主流动方向Ar1上被对准。
在该实施例中，突起22、23具有蜿蜒的形状，与第三实施例的突起22、23相似。然而，突起22、23的端壁不具有第一凹陷部分22b、23b和第二凹陷部分22c、23c。
图15显示了形成该实施例的管11的方法的实例。首先，通过使用包括阴模和阳模的挤压模(未显示)的挤压，形成其中具有分离壁31的扁平多通道管30。然后，通过使用一对辊32、33的滚轧成形，在扁平多通道管30上形成具有预定形状的突起和凹部。即使在突起和凹部被形成之后，分离壁31被维持。因此，管11的内空间被分离壁31相对于空气主流动方向Ar1分隔为多个空间。此处，可以利用压制或冲压以代替滚轧成形以形成突起和凹部。
在以上述方式形成的管11中，与第三实施例相似的效果将被提供。因此，管高度H、突起间距P和散热片F和效率Q之间的关系具有与第三实施例的那些相似的趋势。另外，由于分离壁31被整体地形成为管11，管11抵抗压力的强度提高。
(第九实施例)将参照图16描述第九实施例。在第九实施例中，与第八实施例相似，管11被整体地形成。然而，与第四实施例相似，突起22、23具有直线形状，如图16中所示。
另外在此情况下，与第八实施例相似的效果将被提供。因而，管高度H、突起间距P和散热片高度F和效率Q之间的关系具有与第八实施例的那些相似的趋势。
此外，与第八实施例相似，由于管11中具有分离壁31，管11抵抗压力的强度提高。突起22、23的形状可以变化为如以上第一到第七实施例的任意其它形状。
(其它实施例)在以上实施例中，突起22、23具有恒定的宽度。然而，突起22、23具有恒定的宽度并不总是必须的。突起22、23的宽度可以适当地改变或变化。
在第三到第九实施例中，散热片12不具有百叶窗12e、12f。然而，在第三到第九实施例中，散热片12可以具有百叶窗或百叶窗板12e、12f。另外，可以通过以上第一到第九实施例的任意结合而实现热交换器10。
在上述实施例中，热交换器10示范性地作用制冷剂冷凝器。然而，热交换器10可以用作超临界制冷循环的制冷剂冷却器，其中制冷剂的压力在高压侧超过临界压力。此外，热交换器10的使用可以不限于以上使用。
以上描述了本发明的示例实施例。然而，本发明并不限于以上示例实施例，而是在不背离本发明的精神的情况下，可以用其它方式实现。
权利要求
1.一种用于执行制冷剂和外部流体之间的热交换的热交换器，包括管，所述管中限定用于允许制冷剂流动的通道，所述管具有彼此相对的管主壁；和散热片，所述散热片布置在管之间并与管主壁连接，其中所述管主壁具有突起，所述突起在管的内侧突起并在管的外侧限定凹部，该凹部允许外部流体流动，并且每一管都具有在垂直于管主壁的方向上的管外部尺寸，管外部尺寸在最小0.8mm和最大1.9mm之间的范围内。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述管外部尺寸在最小1.0mm和最大1.6mm之间的范围内。
3.根据权利要求2所述的热交换器，其中所述管外部尺寸在最小1.2mm和最大1.4mm之间的范围内。
4.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述突起以相对于管的纵向方向的预定间距被布置，和所述预定间距在最小1.0mm和最大6.5mm的范围内。
5.根据权利要求4所述的热交换器，其中所述预定间距在最小1.6mm和最大5.7mm的范围内。
6.根据权利要求5所述的热交换器，其中所述预定间距在最小2.3mm和最大5.0mm之间的范围内。
7.根据权利要求1或4所述的热交换器，其中每一所述散热片都具有在垂直于管主壁的方向上的散热片外部尺寸，所述散热片外部尺寸在最小2.0mm和最大9.0mm之间的范围内。
8.根据权利要求7所述的热交换器，其中所述散热片外部尺寸在最小3.0mm和最大7.3mm之间的范围内。
9.根据权利要求8所述的热交换器，其中所述散热片外部尺寸在最小4.0mm和最大6.0mm之间的范围内。
10.根据权利要求1或4所述的热交换器，其中所述突起从管相对于在管外部流动的外部流体的流动方向的上游端部连续地延伸到下游端部。
11.根据权利要求1或4所述的热交换器，其中每一所述管都具有第一管部件和与第一管部件连接的第二管部件，并且每一管的管主壁被包括在第一管部件和第二管部件中。
12.根据权利要求11所述的热交换器，其中所述第一管部件和所述第二管部件具有相同的形状。
13.根据权利要求1或4所述的热交换器，其中每一所述管都具有分离壁，所述分离壁用于在垂直于管的纵向方向的方向上将管的内部空间分为多个空间，并且所述分离壁与管主壁整体地构成。
14.根据权利要求1或4所述的热交换器，其中所述突起具有弯曲的形状，并在垂直于管的纵向方向的方向上以蜿蜒的方式沿着管主壁延伸。
15.根据权利要求1或4所述的热交换器，其中所述突起具有直线形状，并沿着管主壁并相对于管的纵向方向倾斜地延伸。
16.根据权利要求1或4所述的热交换器，其中所述突起具有V形形状，并且沿着管主壁延伸并在管的纵向方向上分叉。
17.根据权利要求1或4所述的热交换器，其中所述突起沿着管主壁成网目状。
18.根据权利要求1或4所述的热交换器，其中所述突起具有侧壁，所述侧壁垂直于管主壁的外表面延伸，和所述侧壁与管主壁的外表面一起限定尖锐的角部。
19.根据权利要求1或4所述的热交换器，其中所述突起具有侧壁，所述侧壁垂直于管主壁的外表面延伸，和所述侧壁与管主壁的外表面一起限定弯曲的或曲面形状的角部。
20.根据权利要求1或4所述的热交换器，其中所述散热片是波状散热片，所述波状散热片包括第一散热片壁和连接第一散热片壁的第二散热片壁，并且第一散热片壁是扁平的或平坦的并且与管主壁的外表面连接。
21.根据权利要求20所述的热交换器，其中所述第二散热片壁具有百叶窗或百叶窗板，所述百叶窗或百叶窗板相对于流过散热片的外部流体的流动方向是成角度的。
22.根据权利要求1或4所述的热交换器，其中所述外部流体是用于冷却制冷剂的空气。
全文摘要
本发明披露了一种具有管和散热片的热交换器，管中限定制冷剂通道，散热片布置在管之间。管具有彼此相对的管主壁。散热片连接到管主壁。管主壁具有突起，该突起向管内侧突起并在管的外侧限定凹部。每一管在垂直于管主壁的方向上都具有外尺寸，外尺寸在大于或等于0.8mm和小于或等于1.9mm的范围内。
文档编号F28F13/00GK101050925SQ20071009215
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月2日 优先权日2006年4月4日
发明者下谷昌宏, 伊藤彰 申请人:株式会社电装