用于增压空气冷却器的翅片支承结构的制作方法_4

文档序号:9568365阅读:来源:国知局
壁202a沿着翅片支承结构200的整个宽度。
[0067]图11示出了翅片支承结构200的改型,其中去除了该更大的切口 108,并且其中仅有的切口是中部切口 106。
[0068]可以看到的是,翅片支承结构200提供沿翅片13之边缘的附加支承,并且具体地,其中,支承壁202a和轴向壁204钎焊到它们所接触的翅片13、芯体板18、顶板42和/或底板44的表面。虽然翅片支承结构200的存在不会消除翅片13的边缘周围的旁通流,但是可以看到的是,翅片支承结构200防止旁通流在翅片13的边缘上方流动,从而降低旁通流的损坏效果。由于翅片支承结构200在芯体12的整个宽度上延伸,所以翅片支承结构200沿翅片13的整体宽度W3保护翅片13,从而提供保护,免受由旁通流引起的以及由换热器10和增压空气馈送到的缸之间的高压漩涡气流引起的损坏。另外,将轴向壁204钎焊到换热器的顶板42和底板44为顶板42和底板44的在它们未受翅片13支承的区域中的端部提供了附加的支承。
[0069]特别地参照图6至图8,以更详细地揭示翅片支承结构200的有益效果。如上所解释的,支承结构200的宽度W3大于翅片13的宽度W2,并且可以与芯体12的和板对14的宽度W1基本相同。为了易于生产,支承结构200的远离托架152的边缘(即,参见图6和图7,在本文中也称为“底部边缘”)与板对14和芯体12的底部边缘基本平齐。这可以帮助简化换热器10的组装。支承结构200的靠近托架152的边缘(即,参考图6至图8,在本文中也称为“顶部边缘”)定位成接近托架152,以最小化空气可能绕芯体12的第一端33流过的任何间隙的尺寸。在图6至图8所示的实施例中,端部安装托架152的上边缘包括梳型结构82,该梳型结构82包括延伸到各板对14之间的空间19中的齿84,使得支承结构200的宽度W3小于芯体12的宽度W1,但是大于翅片13的宽度W2。将会理解的是,支承结构200的靠近托架152的边缘可以是雉堞状的,以形成与托架的梳型结构82的更紧密配合,并且/或者可以去除该梳型结构82,在此情形下,支承结构200的宽度W3会基本等于芯体12的宽度W1。
[0070]无论在支承结构200和托架152之间的配合的紧密性如何,都会不可避免地在这两个部件之间具有间隙210 (图8),流过换热器10的空气的一部分可能经由该间隙210而绕过该气流通路19。此部分地是因为制造公差,并且部分地是因为安装托架152和换热器芯体12由不相似的材料制成,安装托架152通常由塑料制成,而芯体12包括铝。另外,这仅最小化支承结构200和安装托架152之间的间隙的不够的,因为随着间隙尺寸减小,侧向流过冷却翅片13的顶部边缘的空气速度会增大,从而增加对翅片13的剪切损坏的可能性。
[0071]尽管存在任何间隙,但是,支承结构200会保护翅片13免受沿翅片13的顶部边缘的剪切损坏,因为支承结构200的宽度W3大于在每个气流通路19中的翅片13的宽度W2。在此方面,图6至图8示出了支承结构200的顶部边缘在翅片13的顶部边缘上方延伸。由此,假定在支承结构200的顶部边缘与安装托架152的顶部表面之间具有间隙210,则在梳型结构82的后边缘附近冲击在气流通路19的前部(沿轴线X)上的空气会倾向于沿翅片13的顶部边缘朝向间隙210侧向流动然而,空气将冲击在支承结构200的直立顶部边缘,并且会倾向于远离翅片13的顶部边缘朝向该间隙向上流动。换句话说,该支承结构的突伸顶部边缘的存在会引起再循环效果,该再循环效果导致空气向上并且在冷却翅片13的顶部边缘上方流动。此在图8中以箭头C示出。空气在该顶部空间中的扩散和再循环可防止在冷却翅片13的顶部边缘上方平行于轴线Z产生高速的侧向空气。由此,该特征有助于使沿翅片13的顶部边缘的剪切损坏最小化。支承结构200的顶部边缘在翅片13的顶部边缘上方延伸的程度可以是变化的,并且可以是大约0.5mm至大约5_的量级。
[0072]而且,如可以从附图中理解的,成功穿过间隙210的任何空气在沿芯体12的第一端33平行于轴线X流动时会与支承结构200的相对较厚的金属接触,由此防止对沿轴线X延伸的翅片13的边缘造成损坏。
[0073]最后,一旦空气沿轴线X流动并且到达支承结构200的底部边缘,则空气再此沿轴线Z流向出口。由支承结构200的、在翅片13的底部边缘下方延伸的底部边缘防止对翅片13的底部边缘的任何剪切损坏。
[0074]翅片支承结构200的波纹形结构允许某些程度的柔性,从而允许该支承结构200适应钎焊前后换热器芯体12高度的改变,或者适应翅片13的高度的变化,同时维持与翅片的充分接触以及与芯体板18、顶板42和/或底板44的充分接触。
[0075]图11示出了具有翅片支承结构300的替代形式的换热器10,翅片支承结构300与上述翅片支承结构200具有多个共同特征。翅片支承结构200和300的相同元件因此由相同附图标记表示。
[0076]翅片支承结构300包括多个离散的U形元件302,每个U形元件302包括支承壁202a,支承壁202a在它的各端部接合到一对轴向壁204。支承壁202a基本横向于由板对14的长尺寸所限定的纵向轴线,同时轴向壁204基本平行于该轴线。
[0077]翅片支承结构300的支承壁202a定位成从板对14的端部向内。每个支承壁202a在两个相邻的板对14之间延伸,或者在板对14和顶板42或底板44之间延伸,并且接触翅片13的一个最末端波纹部的侧壁。可以通过将彼此相互接触的最末端波纹部和支承壁202a钎焊在一起而提高支承效果,并且在图12中示出了钎焊缝102。
[0078]每个轴向壁204与板对14的芯体板18接触,或者与顶板42或底板44接触。钎焊接头也可以设置在每个轴向延伸壁部204和它所接触的芯体板18、顶板42或底板44之间,并且在图12中示出了钎焊缝104。
[0079]将会看到的是,除了没有连接壁202b外,翅片支承结构300与翅片支承结构200基本相同。由于在支承壁202a和轴向壁204之间的柔性,翅片支承结构300也可适应换热器芯体12的高度的变化。
[0080]现在参照图13 —图15描述根据本发明的实施例的翅片支承结构110的替代形式。为了方便,图13去除了安装托架152。然而,将会理解的是,图13的安装托架可以与上述托架152相同。
[0081]翅片支承结构110包括具有高度Η和宽度W的矩形板112,该高度Η与各端板42、44之间的距离基本相同,该宽度W大于换热器芯体12的宽度。翅片支承结构110具有多个沿其高度间隔开的矩形孔114,每个矩形孔114紧密地接收板对14之一的端部。板112的顶部边缘和底部边缘以大约90度的角度弯曲,以形成顶部凸缘116和底部凸缘118,该顶部凸缘116接触顶板42,该底部凸缘接触底板44。顶部凸缘116和底部凸缘118形成为使得它们远离翅片13朝向芯体12的端部延伸,并且可以钎焊到相应的顶板42和底板44。
[0082]板112包括位于各相邻孔114之间、以及位于凸缘116、118和相邻孔114之间的支承壁部120。这些支承壁部120在功能上对应于翅片支承结构200的支承壁202a,并且定位成从板对14的端部向内。每个支承壁部120以参考翅片支承结构200和300的上述方式接触翅片13的一个最末端波纹部的侧壁94或者可以钎焊到该侧壁94。
[0083]孔114可以这样形成,即,通过在板112中横向切割狭缝并且使与狭缝相邻的金属向外弯曲而形成轴向凸缘。各轴向凸缘122基本平行于纵向轴线,并且形成为使得它们远离翅片13朝向芯体12的端部延伸。每个轴向凸缘122接触芯体板18,并且可以钎焊到该芯体板18。
[0084]在所示实施例中,轴向凸缘122沿每个孔114的顶部边缘和底部边缘设置,并且因此,每个板对14分别具有它的与轴向凸缘122中的一个接触的上、下芯体板18。
[0085]由于携带安装销66的板对14A可以比其它板对更厚,所以接收该板对14A的孔114更高,并且因此与该孔114相邻的轴向凸缘122可以比其它孔的轴向凸缘更长。另外,用于板对14A的该孔114由于用于安装销66的切口 128而扩大。
[0086]可以看到的是,该实施例的支承壁部120和轴向凸缘122提供沿翅片13的边缘的附加支承,具体地,其中,支承壁部120和轴向凸缘122钎焊到它们所接触的翅片13、芯体板18、顶板42和/或底板44的表面。
[0087]孔114的边缘与板112的边缘隔开,使得连续的边缘件124、126沿翅片支承结构110的整个高度延伸。
[0088]图15示出了翅片支承结构110的变型,其中除了接收板对14A的较大孔114之外的所有孔114仅沿孔114的各边缘中的一个设置有轴向凸缘122。通过将与每个狭缝的一个侧部相邻的金属向外弯曲而形成轴向凸缘122,从而形成该单个轴向凸缘122与相关联的孔114。根据该实施例的单个凸缘122的高度是图13的变型中的凸缘122高度的两倍。
[0089]为了提高图14的变体中的凸缘122的柔性,沿轴向凸缘122的各侧设有
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