热交换器组件的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种热交换器组件。热交换器组件可包括：折叠翼片芯，其包括脊端和槽谷端；第一端板，其定位在折叠翼片芯的脊端附近；第二端板，其定位在折叠翼片芯的槽谷端附近；并且其中，第一端板和第二端板包括其上的多个突起。
【专利说明】热交换器组件
【技术领域】
[0001]本申请大致涉及热交换器组件，且更具体而言涉及折叠翼片空气对空气热交换器组件，其具有端板，该端板在其上具有多个突起。
【背景技术】
[0002]已知许多不同种类的热交换器用于在两个或更多介质之间交换热。而且，某些类型的热交换器更好地适合某些类型的应用。例如，假设使用高密度电构件，则电子控制系统(诸如功率设备控制系统等)可具有相对高的操作温度。空气对空气热交换器已被发现在以有效率的方式冷却此种控制件时是有效的。
[0003]—种类型的空气对空气热交换器是折叠翼片热交换器。折叠翼片热交换器可通过折叠导热材料的连续片以形成重复的“U形”外形而形成。尽管此种折叠翼片热交换器可提供有效率的热交换，但是在此种热交换器内组装、连结、和操纵各种构件时可存在问题。具体而言，外部固定装置可需要用于沉浸钎焊(dip brazing)或其他类型的基于流动的金属连结。此种固定装置的使用可使制造和组装过程增加成本和复杂性。
[0004]因而期望改善的热交换器组件和构造该热交换器组件的方法。具体而言，期望改善的折叠翼片空气对空气热交换器，其具有简化的组装方法和改善的结构刚性。
【发明内容】
[0005]本申请和所得专利因而提供一种热交换器组件。热交换器组件可包括:折叠翼片芯，其具有脊端和槽谷端；第一端板，其定位在折叠翼片芯的脊端附近；第二端板，其定位在折叠翼片芯的槽谷端附近；并且其中，第一端板和第二端板包括其上的许多突起。
[0006]本申请和所得专利还提供一种组装热交换器组件的方法。该方法包括:将带有第一多个突起的第一端板定位在折叠翼片芯的脊端附近；将第一侧板定位到第一端板上的第一侧最末(last)突起中；将第二侧板定位到第一端板上的第二侧最末突起中；将带有第二多个突起的第二端板定位在折叠翼片芯的槽谷端、第一侧板和第二侧板附近；并且在基于流动的金属连结过程中连结折叠翼片芯、第一端板、第二端板、第一侧板、和第二侧板。
[0007]本申请和所得专利还提供一种空气对空气热交换器组件。空气对空气热交换器组件可包括:折叠翼片芯 ，其带有多个翼片壁，多个翼片壁具有其间的多个脊和多个槽谷、脊端和槽谷端；第一端板，其定位在折叠翼片芯的脊端附近；和第二端板，其定位在折叠翼片芯的槽谷端附近。第一端板和第二端板双方在其上包括多个突起，以容纳附近的折叠翼片芯的脊和槽谷。
[0008]一种热交换器组件，包括:折叠翼片芯；其中，折叠翼片芯包括脊端和槽谷端?’第一端板，其定位在折叠翼片芯的脊端附近；第二端板，其定位在折叠翼片芯的槽谷端附近；并且其中，第一端板和第二端板包括其上的多个突起。
[0009]优选地，折叠翼片芯包括导热材料的连续片。
[0010]优选地，折叠翼片芯包括多个翼片壁。[0011]优选地，多个翼片壁包括其间的多个脊和多个槽谷。
[0012]优选地，第一端板和第二端板包括平坦板，该平坦板在其上具有多个突起。
[0013]优选地，折叠翼片芯包括脊端处的第一半折叠翼片和槽谷端处的第二半折叠翼片。
[0014]优选地，第一端板和第二端板包括:第一侧次最末突起，其在大小方面设置成容纳第一半折叠翼片；和第二侧次最末突起，其在大小方面设置成容纳第二半折叠翼片。
[0015]优选地，热交换器组件还包括从第一端板延伸到第二端板的第一侧板和第二侧板。
[0016]优选地，第一端板和第二端板包括:第一侧最末突起，其在大小方面设置成容纳第一侧板；和第二侧最末突起，其在大小方面设置成容纳第二侧板。
[0017]优选地，热交换器组件还包括风扇气室，其定位在折叠翼片芯附近。
[0018]优选地，热交换器组件包括空气对空气热交换器。
[0019]一种组装热交换器组件的方法，包括:将带有第一多个突起的第一端板定位在折叠翼片芯的脊端附近；将第一侧板定位到第一端板上的第一侧最末突起中；将第二侧板定位到第一端板上的第二侧最末突起中；将带有第二多个突起的第二端板定位在折叠翼片芯的槽谷端、第一侧板和第二侧板附近；并且在基于流动的金属连结过程中连结折叠翼片芯、第一端板、第二端板、第一侧板、和第二侧板。
[0020]优选地，连结步骤在没有固定器件的情况下执行。
[0021]优选地，连结步骤包括使适量填充材料在第一端板和第二端板附近流动。
[0022]优选地，基于流动的金属连结过程包括沉浸钎焊过程。
[0023]一种空气对空气热交换器组件，包括:折叠翼片芯；折叠翼片芯包括多个翼片壁，多个翼片壁具有其间的多个脊和多个槽谷；折叠翼片芯包括脊端和槽谷端；第一端板，其定位在折叠翼片芯的脊端附近；第二端板，其定位在折叠翼片芯的槽谷端附近；并且其中，第一端板和第二端板包括其上的多个突起，以容纳折叠翼片芯的多个脊和多个槽谷。
[0024]优选地，折叠翼片芯包括槽谷端处的第一半折叠翼片和脊端处的第二半折叠翼片。
[0025]优选地，第一端板和第二端板包括:第一侧次最末突起，其在大小方面设置成容纳第一半折叠翼片；和第二侧次最末突起，其在大小方面设置成容纳第二半折叠翼片。
[0026]优选地，空气对空气热交换器组件还包括从第一端板延伸到第二端板的第一侧板和第二侧板，以便提供不透流体的屏障。
[0027]优选地，第一端板和第二端板包括:第一侧最末突起，其在大小方面设置成容纳第一侧板；和第二侧最末突起，其在大小方面设置成容纳第二侧板。
[0028]当结合若干附图和所附权利要求检阅下列详细说明之后，本申请和所得专利的这些和其他特征和改进对本领域技术人员将是显而易见的。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是如可在本文中说明的热交换器组件的立体图。
[0030]图2是图1的热交换器组件的另一个立体图。
[0031]图3是用于与图1的热交换器组件一起使用的折叠翼片芯的侧平面图。[0032]图4是可与图1的交换器组件一起使用的端板的俯视平面图。
[0033]图5是图4的端板的侧平面图。
[0034]图6是图4的端板上的突起的侧平面图。
[0035]图7是图4的端板上的次最末(second to last)突起和最末突起的侧视图。
[0036]图8是图1的热交换器组件的脊端的立体图。
[0037]图9是图1的热交换器组件的槽谷端的立体图。
[0038]图10是具有侧板的图1的热交换器组件的脊端的立体图。
[0039]图11是具有一对风扇气室(fan plenum)的图1的热交换器组件的分解图。
[0040]部件列表
100热交换器组件
110空气对空气交换器
120折叠翼片空气对空气热交换器
130折叠翼片芯
140第一端板
150第二端板
160第一侧板
170第二侧板
180连续片
190导热材料
200翼片壁
210平坦脊
220槽谷
230脊端
240槽谷端
250平坦表面
260突起
270次最末突起
280半折叠翼片(one half folded fin)
290最末突起
300风扇气室
310构件。
【具体实施方式】
[0041]现在参考附图，其中遍及若干视图，类似标号指的是类似的元件，图1和2示出如可在本文中说明的热交换器组件100。在该示例中，热交换器组件100可为空气对空气交换器110，并且更具体而言，为折叠翼片空气对空气热交换器120。其他类型的热交换器组件100可用在本文中。热交换器组件100可具有任何尺寸、形状、或构造。
[0042]热交换器组件100可包括折叠翼片芯130。折叠翼片芯130可由第一端板140、第二端板150、第一侧板160、和第二侧板170部分地围绕。本文中这些元件的组合可在折叠翼片芯130的暴露区域的相对侧之间提供不透流体的屏障。热交换器组件100的独立构件可具有任何尺寸、形状、或构造。其他类型的构件也可用在本文中。
[0043]图3示出折叠翼片芯130的放大图。折叠翼片芯130可由导热材料190的连续片180制成。导热材料190可为铝、铝基合金、或具有良好传热和结构特性的其他类型的材料。连续片180可折叠，以便形成任何数量的大致平行翼片壁200。翼片壁200可通过使平坦脊210和槽谷220交替来彼此间隔开。各对翼片壁200可由平坦脊210间隔开，以形成用于重复的“U形”的各个槽谷200。折叠翼片芯130可具有任何尺寸、外形或构造。如将在下面说明的，折叠翼片芯130可从第一端或脊端230延伸至第二端或槽谷端240。
[0044]图4和5示出端板140、150中的一个的示例。第一端板140和第二端板150可大致相同且不需要个别地说明。各个端板140、150可包括平坦表面250，平坦表面250具有从其延伸的多个突起260。突起260可与折叠翼片芯130的翼片壁200的形状和翼片间距相符。在图6中示出突起260中的一个的示例。任何数量的突起260可用在本文中。端板140、150的两端上的次最末突起270可在大小方面设置成容纳折叠翼片芯130的外半折叠翼片280。端板140、150的两侧上的最末突起290可在大小方面设置成在其中容纳侧板160、170。图7示出次最末突起270和最末突起290的示例。其他构件和其他构造可用在本文中。
[0045]图8示出定位在第一端板140附近的折叠翼片芯130的脊端230。图9示出定位在第二端板150附近的折叠翼片芯130的槽谷端240。如在该示例中示出的，槽谷220和翼片壁200在大小方面设置成包封脊端230中的突起260。类似地，在脊210填充突起260之间的空间时，槽谷220暴露槽谷端240中的突起260。图10示出在端板140、150的最末突起290中附加侧板160、170。侧板160、170还作为整体对热交换器组件100附加进一步的机械支承。其他构件和其他构造可用在本文中。
[0046]在使用中，端板140、150可定位在折叠翼片芯130附近。具体而言，脊端230和槽谷端240可定位在端板140上的突起260内且邻近突起260。类似地，侧板160、170可定位在端板140、150的最末突起290内。该构造对热交换器组件100提供结构刚性，用于在构件连结之前进行操纵。而且，分离的固定或夹紧可不需要用于接合过程。具体而言，翼片壁200和突起260可以以足够的空隙间隔，用于适当的金属接合磁通量流和接合用于沉浸钎焊或其他类型的基于流动的金属连结的填充材料，同时在接合过程之前和期间提供物理刚性。其他类型的金属焊接方案可用在本文中。
[0047]组装期间的总体结构刚性通过用于与外半折叠翼片280 —起使用的次最末突起270的尺寸来进一步改善。类似地，侧壁160、170在不直接连结于折叠翼片芯130的情况下提供进一步的机械支承和密封。而且，接合过程提供良好的机械密封，以便提供物理气密屏障用于有效率的总体操作。
[0048]热交换器组件100因而在金属连结过程之前提供自固定或自夹紧，并且在接合过程之后提供结构刚性。热交换器组件100还提供密封端板的方案，以用于密封的热交换器操作的物理气密屏障。而且，接合过程导致较高成品质量部件。热交换器组件100因而提供与总体简化的制造过程的有效率的热交换。
[0049]热交换器组件100可具有许多不同的应用。例如，图11示出热交换器组件100与一对风扇气室100 —起使用以迫使空气流在该处穿过。热交换器组件100与风扇气室300或其他类型的器件可用于冷却构件310，诸如电气热生成构件等。许多其他的应用可用在本文中。
[0050]应当明白的是，前述内容仅仅涉及本申请和所得专利的某些实施例。许多改变和改型可由本领域技术人员在本文中进行，而不偏离如由以下权利要求及其等同物限定的本发明的总体精神和范围。
【权利要求】
1.一种热交换器组件，包括: 折叠翼片芯； 其中，所述折叠翼片芯包括脊端和槽谷端； 第一端板，其定位在所述折叠翼片芯的脊端附近； 第二端板，其定位在所述折叠翼片芯的槽谷端附近；并且 其中，所述第一端板和所述第二端板包括其上的多个突起。
2.根据权利要求1所述的热交换器组件，其特征在于，所述折叠翼片芯包括导热材料的连续片。
3.根据权利要求1所述的热交换器组件，其特征在于，所述折叠翼片芯包括多个翼片壁。
4.根据权利要求3所述的热交换器组件，其特征在于，所述多个翼片壁包括其间的多个脊和多个槽谷。
5.根据权利要求1所述的热交换器组件，其特征在于，所述第一端板和所述第二端板包括平坦板，该平坦板在其上具有所述多个突起。
6.根据权利要求 1所述的热交换器组件，其特征在于，所述折叠翼片芯包括所述脊端处的第一半折叠翼片和所述槽谷端处的第二半折叠翼片。
7.根据权利要求6所述的热交换器组件，其特征在于，所述第一端板和所述第二端板包括:第一侧次最末突起，其在大小方面设置成容纳所述第一半折叠翼片；和第二侧次最末突起，其在大小方面设置成容纳所述第二半折叠翼片。
8.根据权利要求1所述的热交换器组件，其特征在于，还包括从所述第一端板延伸到所述第二端板的第一侧板和第二侧板。
9.根据权利要求8所述的热交换器组件，其特征在于，所述第一端板和所述第二端板包括:第一侧最末突起，其在大小方面设置成容纳所述第一侧板；和第二侧最末突起，其在大小方面设置成容纳所述第二侧板。
10.根据权利要求1所述的热交换器组件，其特征在于，还包括风扇气室，其定位在所述折叠翼片芯附近。
【文档编号】F28D1/03GK104019677SQ201410070287
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2013年2月28日
【发明者】D.C.米勒, C.T.穆尔 申请人:通用电气公司