用于增压空气冷却器的翅片支承结构的制作方法
【专利说明】用于増压空气冷却器的翅片支承结构
相关文件的交叉引用
[0001]本申请要求2013年4月24日提交的美国临时专利申请第61/815，621号的优先权和权益，通过引用将该申请的内容纳入本文。
技术领域
[0002]本发明总体上涉及诸如增压空气冷却器等的板翅型换热器，并且具体地涉及用于防止由绕翅片的暴露边缘流动的空气引起的对冷却翅片的边缘造成的伤害。
【背景技术】
[0003]板翅型换热器通常具有芯体，该芯体包括用于携载液体冷却剂的多个扁平管。各管成堆叠布置，在各管之间设置有空间以用于空气循环。波纹形冷却翅片可以设置在相邻的板对之间，以提高从冷却剂到空气的热传递效果。冷却翅片由非常薄的金属片材或箔支承，并且易于损坏。而且，在诸多情形下，冷却翅片的侧壁设置有孔或百叶板以提高它们的性能，然而，这些孔的存在可能使冷却翅片更加易碎且更易损坏。
[0004]在一个具体应用中，本发明人已经发现有诸如旁通流的绕换热器芯体、与翅片侧部接触的空气流可以导致翅片破裂或部分损毁或者部分损失。虽然消除绕换热器芯体的端部的旁通流或其它空气流可以是理想的，但是该方法并不总是可行的。因此，需要装置防止对冷却翅片的损坏，该装置不只依赖于旁通气流的消除。
【发明内容】
[0005]在一个方面中，提供了一种具有芯体的换热器，包括:(a)多个扁平管，所述多个扁平管以平行于彼此的关系布置成堆叠，其中，在所述管的相邻管对之间限定有空间，其中，所述管的长度限定在平行于纵向轴线的方向，所述管的宽度横向于该纵向轴线，其中，该芯体具有沿该纵向轴线隔开的第一端和第二端，并且其中，所述管的每个具有限定第一流体流动通路的中空内部；(b)多个波纹形冷却翅片，其中，翅片的每个设置在所述管的相邻管对之间的空间中，其中，每个所述空间限定第二流体流动通路，其中，翅片的每个包括金属片材，在该金属片材中，多个平行弯曲部限定一系列波纹部，所述波纹部包括多个侧壁、顶壁和底壁，其中各侧壁以相对于彼此间隔、并排的关系布置，相邻的侧壁藉由所述顶壁中的一个或所述底壁中的一个接合在一起。其中，顶壁和底壁都与所述管的相邻管对中的一个管相接触，并且其中，各侧壁沿所述管的宽度横向地延伸；其中，翅片的边缘沿芯体的第一端延伸，并且与第一端向内隔开，所述翅片的边缘由所述波纹部中的最末端一个限定。(c)翅片支承结构，所述翅片支承结构包括多个支承壁和多个轴向壁，其中，支承壁中的每个一体地接合到轴向壁中的至少一个，其中，每个支承壁接触翅片中一个的最末端波纹部，并且其中，每个轴向壁接触板对中的一个。
[0006]在另一方面，每个支承壁钎焊到翅片中的一个的最末端波纹部，并且其中，轴向壁的每个钎焊到所述管的一个。
[0007]在又一方面，翅片支承结构的每个支承壁在其顶部边缘处一体地接合到所述轴向壁中的第一个，并且在其底部边缘处一体地接合到所述轴向壁中的第二个，使得每个支承壁和与它所接合到的轴向壁形成U形通道；并且其中翅片支承结构包括多个所述U形通道。例如，每个所述U形通道可以单独地形成。
[0008]在又一方面，翅片支承结构具有波纹状结构，其中，每个翅片支承结构的支承壁在其顶部边缘处一体地接合到所述轴向壁中的第一个，并且在其底部边缘处一体地接合到所述轴向壁中的第二个；并且其中，该翅片支承结构还包括多个连接壁，每个所述连接壁在其顶部边缘处一体地接合到所述轴向壁中的第一个，并且在其底部边缘处一体地接合到所述轴向壁中的第二个，其中，所述连接壁定位成超出该芯体的第一端，并且与所述支承壁纵向地隔开。
[0009]在又一方面，该换热器还包括从该芯体的第一端延伸的托架安装销，并且其中，该翅片支承结构在其连接壁中具有切口以接收托架安装销。
[0010]在又一方面，该换热器还包括安装在所述安装销上的安装托架，该安装托架具有与该翅片支承结构紧密相邻的竖直板部，其中翅片支承结构的多个连接壁具有切口，所述切口一起对应该竖直板部的形状和尺寸。
[0011]在又一方面，翅片支承结构包括一板，该板沿其高度具有间隔开的多个孔，每个孔定尺寸并且定形为紧密接收所述管中的一个的封闭端；其中，该翅片支承结构的支承壁包括所述板的在所述孔的相邻管对之间延伸的部分；其中，该翅片支承结构的轴向壁包括从孔的边缘延伸的轴向凸缘。所述孔可以通过在该板中横向切出狭缝而形成，并且其中通过将板的与狭缝相邻的部分向外弯曲而形成轴向凸缘。轴向凸缘可以沿每个孔的顶部边缘和底部边缘设置，或者它们可以沿所述孔的一个的顶部边缘或底部边缘形成。所述孔中的至少一些可以都沿其顶部边缘设置有所述轴向凸缘中的第一个，并且沿其底部边缘设置有所述轴向凸缘中的第二个，并且/或者其中，所述孔中的至少一些都设置有沿其顶部边缘或底部边缘设置的所述轴向凸缘中的单独一个。
[0012]在又一方面，各孔的边缘与板的边缘是隔开的，使得连续的边缘件基本沿着翅片支承结构的整个高度延伸；并且其中，该连续的边缘件沿着它们的长度弯曲以形成轴向加固凸缘。
[0013]在又一方面，每个扁平管包括一对芯体板，每个芯体板具有环绕突出中部的平面外周凸缘，并且其中，每个所述一对芯体板以彼此面对面的关系布置，所述板的外周凸缘接合在一起，所述突出中部彼此间隔以限定该扁平管的所述中空内部。
[0014]在又一方面，该换热器还包括顶板和底板，其中在顶板和相邻板对之间限定有空间，并且在底板和相邻板对之间限定有空间，并且其中，该芯体包括两个附加的波纹形冷却翅片，所述翅片中的一个设置在该顶板和所述相邻板对之间的空间中，而所述翅片中的另一个设置在该底板和所述相邻板对之间的空间中。
[0015]在又一方面，该扁平管在芯体的第一端处封闭。
[0016]在又一方面，每个所述波纹形冷却翅片的宽度小于它所接触的每个所述扁平管的宽度，并且其中每个所述波纹形冷却翅片的宽度小于该翅片支承结构的宽度。该翅片支承结构可以具有一对边缘，该一对边缘间隔开该翅片支承结构的宽度，其中该翅片支承结构的边缘中的至少一个边缘延伸超出该波纹形冷却翅片的边缘。
[0017]在又一方面，每个所述波纹形冷却翅片的宽度小于它所接触的每个所述扁平管的宽度，并且其中每个所述波纹形冷却翅片的宽度小于该翅片支承结构的宽度；其中，该翅片支承结构具有一对边缘，该一对边缘间隔开该翅片支承结构的宽度，并且所述边缘中的一个与所述安装托架紧密相邻；其中，该翅片支承结构的所述一个边缘延伸超出该波纹形冷却翅片的边缘；并且其中，该翅片支承结构的所述一个边缘与该安装托架隔开一间隙。
[0018]在又一方面，该换热器还包括从芯体的第一端延伸的托架安装销和安装在所述安装销上的安装托架，该安装托架包括:第一壁部，其与该翅片支承结构紧密相邻并且沿该芯体的第一端横向地延伸，并且托架经由该第一壁部安装在所述安装销上；第二壁部，其以大约90度的角度从第一壁部突伸，并且在该换热器芯体的一部分上延伸；其中，该第二壁部覆盖在所述扁平管的相邻管对之间的每个空间的一部分，并且沿纵向重叠每个所述波纹形冷却翅片的沿该芯体的第一端延伸的边缘。第二壁可以包括具有多个间隔齿的梳型结构，其中所述齿的每个延伸到位于所述扁平管的相邻管对之间的所述空间的一个中。该托架安装销可以安装在所述扁平管中的第一个的端部，其中，所述第一扁平管的第一流体流动通路与该芯体的第一端间隔开一距离，该距离大于在第一流体流动通路和位于其它扁平管中的芯体的第一端之间的距离，其中，在与所述第一扁平管相邻的空间中的该波纹形冷却销与该芯体的第一端间隔开一距离，该距离至少与该第一扁平管的第一流体流动通路和芯体的第一端之间的距离相等；并且其中，延伸到在第一扁平管和芯体的相邻管之间的空间中的梳型装置的齿沿纵向轴线相对于其它齿是细长的，以在所述空间中重叠于所述波纹形冷却翅片的边缘。
【附图说明】
[0019]现将参照附图仅以示例的方式描述本发明，附图中:
[0020]图1是根据现有技术的热交换器的立体图；
[0021]图2是图1的沿线2-2’剖切得到的剖视图；
[0022]图3是具有根据本发明第一实施例的翅片支承结构的换热器的立体图；
[0023]图4是图3的换热器的一部分的特写图；
[0024]图5是图3的沿线5-5’剖切得到的纵向剖视图；
[0025]图6是图5的沿线6-6’剖切得到的局部纵向剖视图；
[0026]图7是图5的沿线7-7’剖切得到的局部纵向剖视图；
[0027]图8是图3的换热器的第一端部的放大后部立体图；
[0028]图9是图3的换热器的芯体的第一端部的局部放大侧视图；
[0029]图10是图3的换热器中翅片支承结构的第一变型的隔离视图；
[0030]图11是图3的换热器中翅片支承结构的第二变型的隔离视图；
[0031]图12是具有根据本发明的第二实施例的翅片支承结构的换热器第一端的局部放大剖视图；
[0032]图13是具有根据本发明第三实施例的翅片支承结构的换热器的局部立体图；
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