传热构件和具有该传热构件的热交换器的制作方法

文档序号:4799355阅读:376来源:国知局
专利名称:传热构件和具有该传热构件的热交换器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种热交换构件和具有该热交换构件的热交换器。
背景技术
以知热交换器具有散热片,散热片形成有散热部(louver),用于提高热交换效率。例如,日本未审查的专利公开号为JP2005-121348(US2004/0206484 A1)的文件中公开的热交换器中,散热片在它的平板部分上具有角形件(angled pieces)。角形件从平板部分切割并与平板部分成角度。换句话说,角形件从平板部分的基本部分延伸并与基本部分形成L-形横截面。在这种热交换器中,气流受到角形件的扰动。这样,在空气和散热片之间的传热系数增加并因此增进热交换的效率。
每个角形件形成在每个基本部分的一侧上。这样,在从平板部分弯曲角形件的弯曲过程中,基本部分受到一个方向的力矩。结果,角形件和基本部分间的边界会变形或扭曲。另外,由于平板部分具有多个角形件,平板部分会整个变形。因此,很难稳定地提供具有预定形状的散热片。

发明内容
本发明针是考虑到前述的问题而做出的,并且本发明的一个目的是提供一种具有稳定地形成的形状的传热构件。
本发明的另一个目的是提供一种具有能够提高生产率的形状的传热构件,以及具有该传热构件的热交换器。
根据本发明的一方面,传热构件具有基本壁,该基本壁包括基本部分、从基本部分的相对侧延伸的第一角形部分和第二角形部分从基本部分。第一角形部分、第二角形部分以及基本部分提供热交换部分。
第一和第二角形部分通过在基本部分的相对侧切割基本壁的一部分并相对于基本壁弯曲所述部分而形成。由于第一和第二角形部分在基本部分的相对侧上弯曲,力矩沿着在弯曲第一和第二角形部分时相互抵消的方向施加到基本部分上。
因此,第一和第二角形部分与基本部分之间的边界不容易扭曲。这样,提高了形成角形部分的精度。因此,可以稳定地生产具有期望形状的传热构件。另外,传热构件的生产率也提高了。例如,该传热构件被用于热交换器的散热片。
传热构件可以具有多个热交换部分。所述热交换部分沿流体的流动方向排列,使得相对于流体的流动方向,每个传热部分的第一角形件布置在相应的基本部分的上游侧,并且传热构件的第二角形件布置在相应的基本部分的下游侧。
例如,传热部分的第一角形件和第二角形件相对于与基本壁垂直的方向具有大致相同的尺寸。在这种情况下,在弯曲第一和第二角形部分时导致的作用到基本部分上的力矩的大小大致上相等。这样,当第一和第二角形部分弯曲时,基本部分的扭曲被限制。
可选地,第一角形部分和第二角形部分可以相对于与基本壁垂直的方向具有不同的尺寸。例如,在一些定位在基准点的上游的热交换部分中,第一角形件的尺寸大于第二角形件的尺寸。在这种情况中,在基本壁的上游区气流进一步被扰动。这样,提高了传热系数。另外,在基本壁的下游区域,由于空气的过度扰动而增加的压力损失(流动阻力)会减小。
可代替地,定位在基本壁的基准点的上游的一些热交换部分的尺寸可大于定位在基准点下游处的热交换部分的尺寸。同样地,在这种情况下,在基本壁的上游区域,气流被有效地扰动,并且提高了传热系数。另外,在基本壁的下游区域,由于空气的过度扰动而增加的压力损失会减小。


本发明的其他目的、特征以及优点从以下参照附图的详细描述将变得更清楚,附图中相同的部件被指定相同的附图标记,并且其中图1是根据本发明第一实施例的热交换器的前视图;图2是根据本发明第一实施例的热交换器的散热片的透视图;
图3是根据本发明第一实施例的散热片的一部分的透视图;图4是图2中的散热片的沿着IV-IV线的横截面图;图5是图4中所示的散热片的散热部的横截面放大图;图6是根据本发明第一实施例的辊轧成形装置的示意图;图7是根据本发明第一实施例的散热部排列间距和热交换效率之间的关系的模拟结果曲线图;图8是根据本发明第一实施例的散热片的角形件的高度H和热交换效率之间的关系的模拟结果曲线图;图9是根据本发明第二和第三实施例的散热片的上游散热部的横截面图;图10是根据本发明第四实施例的散热片的上游散热部的横截面图;图11是根据本发明第四实施例的散热片的上游角形件的高度H1与基本件的宽度L的比H1/L与热交换效率之间的关系的曲线图;图12是根据本发明第五实施例的H1/L的比与压力损失之间的关系曲线图;图13A至13C是根据本发明第五实施例的用于显示散热片的散热部形状的例子的横截面图;以及图14A至14C是根据本发明第五实施例的用于显示散热片的散热部形状的例子的横截面图。
具体实施例方式
(第一实施例)本发明的第一实施例将参考图1至8来描述。在第一实施例中,如图1所示的热交换器例如作作车辆空调的散热器。
例如,散热器是蒸汽压缩型制冷循环的热交换器的高压侧,并将从蒸汽压缩型制冷循环的压缩器放出的制冷剂的热散发出去。散热器也指制冷剂冷凝器。在使用二氧化碳和相似物质作为制冷剂的制冷循环中,当从压缩器排放的制冷剂具有低于临界压力的压力时,制冷剂通过散发在蒸发器中吸收的热而在散热器中冷凝。另一方面,当从压缩器排放的制冷剂具有等于或高于临界压力的压力时,制冷剂被冷却而不通过散发在蒸发器中吸收的热而在散热器中冷凝。
如图1所示,散热器具有作为热交换部分的芯部、总箱3、以及侧板(插入件)4。该芯部包括作为传热构件的管子1和散热片2。管子1限定制冷剂流过的通道。散热片2连结到管子的外部表面,用于增加与空气的传热面积,从而促进空气和制冷剂间的热交换。
总箱3布置在管子1的纵向末端并在与管子1的纵向垂直的方向上延伸。总箱3与管子1相连通。侧板4作为用于加固芯部的加固构件布置在芯部的末端。
散热器还具有在总箱3之一上的制冷剂入口和在另一个总箱3上的制冷剂出口。可选地,散热器可具有在同一总箱3上的制冷剂入口和制冷剂出口。后一情况下,其余总箱3设有分离器,使得制冷剂在散热器中以U形弯或以蜿蜒的方式流动。
比如,前述的元件例如管子1、散热片2、总箱3、和侧板4都是由诸如铝合金之类的金属制成。同样,前述的元件通过例如铜焊结合在一起。
散热片2是波纹散热片,该散热片包括板部2a和以预定间隔定位相邻的板部2a的端部2b。每个板部2a具有板形形状并设有沿着作为外部流体的空气的流动方向A1延伸的表面。板部2a例如是平板。这样,此后的板部2a也称为平板部2a。
用于举例的每个具有平板形状的端部2b的宽度小于平板部2a的宽度。端部2b的外表面与管子1的外表面(平壁)结合在一起,这样热量在他们之间传送。如图2所示,板部2a和端部2b互相垂直并且在他们之间限定直角。
端部2b的宽度非常小。如果端部2b与相邻的板部2a之间的角限定一圆角,端部2b整体上可以被看作弯的或弯曲部分。这样,端部2b也称作弯曲部分2b。在这个实施例中,波状的散热片2例如是由金属薄板辊轧成形而形成的。
如图4所示,散热片2的平板部2a具有角形件2c。角形件2c通过切割平板部2a的一部分并相对于平板部2a的其余部分移动或弯曲该切割部分以使得切割部分与平板部2a形成直角而形成。从而平板部2a具有作为狭缝的开口。每个角形件2c具有一定高度从而实现从平板部2a延伸,所述平板部2a限定散热片2的基本壁。
这里,角形件2c的高度对应图3和4中的上下方向的尺寸。角形件2c的高度也称作角形件2c的宽度。角形件2c有相同的高度。通过在平板部2a上制成H形切口并相对于平板部2a移动切口的相对部分形成作为开口的一个开口。。这样,两个角形件2c形成在一个开口的相对侧。一个开口的两个角形件2c属于不同的散热部(热交换部分)20,该散热部将在后面进行描述。同时,两个角形件2c的总高度等于出口的宽度。
每个角形件2c具有矩形形状,且在沿着测量散热片2的高度的方向上具有纵边。角形件2c具有带状形状。这里,散热片2的高度在图1的上下方向上测量。角形件2c在与图2中空气的流动方向A1相交的方向上延伸。在本实施例中,角形件2c在与测量散热片2的高度的方向相平行的方向,并且在与空气流动的方向A1相垂直的方向上延伸。
并且,角形件2c的长度与散热片2的高度大致相等。即,角形件2c的第一末端在邻近平板部2a的一个端部2b的位置,第二末端在邻近平板部2a的相对端部2b的位置。这样,限定在两相角形件2c之间的开口的长度大致等于散热片2的高度。
在本实施例中,角形件2c相对于平板部2a成直角。这个直角包括近似90°。
在这个散热片2中,当空气沿着平板部2c的表面流动时会与角形件2c碰撞。这样,空气的流动被干扰从而提高散热片2与空气间的传热率。因此,角形件2c用作干扰空气的流动的碰撞壁。
如图2和3所示,定位在开口之间的平板部2a的部分被称作基本部分(基本件)2d。基本部分2d相对于空气流动方向A1连续地延伸到两个角形件2c。
在本实施例中,两个从基本部分2d的相对侧延伸的角形件2c在平板部2a的同一侧弯曲。即,两个角形件2c形成在平板部2a的相同的表面上。另外,两个角形件2c互相平行地延伸。具体而言,在图3中,定位在一个基本件2d右侧的右角形件2c从平板部2a按照逆时针反向移动,以及定位在基本件2d左侧的左角形件2c从平板部2a按照顺时针方向移动。
这样,如图5所示,基本件2d和定位在基本件2d两侧的两个角形件2c具有大致上U形的横截面或括弧形的横截面。这个包括基本件2d和从基本件2d延伸的两个角形件2c的U形部分以下称作散热部20。在本实施例中,一个平板部2a的所有的角形件2c在相同方向上延伸。
并且,一个平板部2a的角形件2c有相同的长度,并且角形件2c的末端在平板部2a的纵向方向(即空气的流动方向A1)上对齐。因此,平板部2a的两侧的强度提高。这样,平板部2a的强度高于不含角形件2c的端部2b的强度。从而末端部分2b可相对于平板部2a急剧地弯曲。
平板部2a具有多个散热部20。散热部20互相平行并沿着空气流动的方向A1排列,使得空气与散热部20顺序碰撞。如图4所示,散热部20相对于基准点C对称地排列,该基准点C定位在相对于空气流动方向A1的预定位置上。
在本实施例中,基准点C定位在相对于空气流动方向A1的大致中间位置上。定位在基准点C上游的角形件的数量等于定位在基准点C下游的角形件的数量。并且,所有角形件2c具有相同的高度(以下称为角形件的高度H)。在图4中,Gr1表示一组上游散热部20,Gr2表示一组下游散热部20。
在上述讨论中描述了两个角形件2c形成在基本件2d两侧。平板部2a在相对于空气流动方向A1的上游末端处和下游末端处具有两个端壁,以及在中间位置具有中间壁。端壁和中间壁是平的并且相对于空气流动方向A1比每个基本件2d宽。端壁和中间壁也具有与从基本件2d延伸的角形件2c一样的形状的角形件。
鉴于上边所述,可以看到角形件2c形成在各个开口的两侧。即,所有开口的两侧具有角形件2c。换句话说,与基本件2d的宽度无关,每个基本件2d具有在其两侧沿相同方向延伸的两个角形件2c。
下面将参照图6说明用于形成散热片2的辊轧成形装置的结构。如图6所示,辊轧成形装置总的包括张紧单元12、成形辊轧单元13、切割单元14、进给单元15、再成形单元16、制动单元17等。
张紧单元12施加预定的张力至散热片材料11,所述散热片材料11具有薄板形状并从材料卷(展卷机)10拉出。张紧单元12具有重力张紧部分12a,用于通过重力向散热片材料11施加预定的张力;可随散热片材料11的运动而转动的辊子12b;以及辊子张紧部分12d,其包括弹簧部分12c,用于通过辊子12b向散热片材料11施加预定的张力。这里,预定的张力被施加到散热片材料11以保持散热片的高度为恒定的水平,所述散热片在散热片成形单元13中被弯曲。
散热片成形单元13将散热片材料11弯曲成波形形状,以具有弯曲部2b和平板部2a,并在对应于平板部2a的部分上形成角形件2c。散热片成形单元13包括一对成形辊13a。成形辊13a具有包括齿13b的齿轮形状。辊13a在齿13b上具有刀具(未图示),用于形成角形部分2c。散热片材料11沿着齿13b被弯曲成波形形状,并且,角形件2c在被在一对辊13a之间传送的同时被成形。
切割单元14将散热片材料11切割成预定的长度,以便一个散热片12具有预定数量的弯曲部2b。已被切割成预定的长度的散热片材料11通过传送单元15被朝向再成形单元16进给。
传送单元15具有一对辊子15a。所述一对辊子15a是具有以参考间隔(间距)布置的齿的齿轮,所述间距大致等于在散热片形成单元13中形成的相邻的弯曲部2b的间距。这里,波状散热片2的相邻的弯曲部2b之间的间距总的被称作散热片间距Pf。如图4所示,散热片间距Pf是相邻的平板部2a之间的距离的两倍。
随着成形辊13a的压力角增加,处于完成状态的散热片2的散热片间距Pf减小。另一方面,随着成形辊13a的压力角减小,处于完成状态的散热片2的散热片间距Pf增加。在成形辊13a和传送辊15a的模数差在10%以内的情况下,不更换传送辊15a即可形成散热片。
再成形单元16通过在大致垂直于弯曲部2b的隆起的方向上挤压弯曲部2b而使弯曲部2b的波形形状再次成形。再成形单元16包括一对再成形辊16a、16b。再成形辊16a、16b布置在散热片材料11的相对侧上并可随散热片材料11的运动而转动。另外,再成形辊16a、16b布置为使得通过再成形辊16a、16b的转轴的直线与散热片材料11的传送方向垂直。
制动单元17包括具有制动表面17a的制动靴17c和具有制动表面17b的板构件17e。制动单元17相对于散热片材料11的传送方向定位在再成形单元16的下游。制动单元17通过由传送单元15产生的传送力和由制动表面17a、17b产生的摩擦力压缩散热片材料11,使得弯曲部2b互相接触。
这里,制动靴17c的一个末端被可旋转地支撑,并且弹簧构件17d设置在制动靴17c的另一端上,作为摩擦控制装置。因此,由制动表面17a、17b产生的摩擦力通过控制弹簧构件17d的挠曲来控制。板构件17e由足够耐磨的材料制成,比如模具钢。
接着描述辊轧成形装置的操作。第一,从材料卷10处拉拔散热片材料11(拉制步骤)。然后在张紧单元12中将预定的张力沿散热片材料11传送的方向施加到散热片材料11上(张紧步骤)。接着,弯曲部2b和角形件2c形成在散热片材料11上(散热片成形步骤)。成形的散热片材料11在切割单元14中切割成预定的长度(切割步骤)。
具有预定长度的散热片材料11通过运送单元15向再成形单元16传送(传送步骤)。然后在再成形单元16中,弯曲部2b被挤压以使得散热片材料11的整个长度再成形(再成形步骤)。另外,散热片材料11被收缩,从而相邻的弯曲部2b在制动单元17中互相接触(收缩步骤)。
收缩步骤之后,散热片材料11通过其弹性扩张并具有预定的散热片间距Pf。然后,进行诸如尺寸检验之类的检查。这样就制成了波状的散热片2。
在本实施例中,角形件2c形成在基本件2d的两侧上并在同一方向上延伸。因此,当角形件2c形成时,力矩沿互相抵消的方向施加到基本件2d上。这样,基本件2d和角形件2c之间的边界,也就是角形件2c的基部不易变形。所以,提高了形成散热部20的精度。结果,散热部20正确地形成为预期的形状并提高了散热片2的生产率。
在本实施例中,所有的散热部20具有大致相同的高度H。所以,在每个基本件2d中,当弯曲上游侧的角形件2c时引起的力矩与弯曲下游侧的角形件2c时引起的力矩大致相等。这样,当有效地弯曲角形件2c时,角形件2c的基部的扭曲被限制。所以,进一步提高了形成角形件2c的精度。通过这一点,进一步提高了散热片2的生产率。
另外,散热部20相对于基准点C对称地布置。在散热片成形的步骤中,弯曲力沿着互相抵消的方向持续地施加到散热片材料11上。这样当角形件2c成形时散热片材料11不会变形而使得其沿一个方向偏斜和集中,从而。因为基本件2d和角形件2c稳定地成形,散热片2的生产率进一步提高了。
并且,散热部20通过相对于空气流动的方向A1在基本件2d两侧弯曲角形件2c而形成。散热部20以预定的间距形成而不切割或浪费散热片材料11。所以,散热片材料11的产出率也提高了。
另外,由于角形件2c形成在基本件2d的两侧上,相邻的散热部20之间的距离增加,而不过多地增加角形件的高度H。从而,在抑制压力损失(空气流动阻力)增加的同时,提高了增强空气扰动的效果。通过这点,提高了传热系数。从而提高了热交换效率。
根据实验,优选散热片2的厚度在大于或等于0.01mm和小于或等于0.1mm之间的范围内。图7示出了相对于散热部20的散热部间距P的热交换效率的模拟结果。图8示出了相对于角形件的高度H的热交换效率的模拟结果。
如图5所示,散热部间距P是相对于空气流动方向A1在相邻的散热部20之间的间距。角形件的高度H对应在与空气流动方向A1垂直的方向上的散热部20的尺寸(高度)。从而,角形件的高度H也称作散热部高度。并且,角形件的高度和散热部的高度H包括平板部2a的厚度。热交换效率基于热交换系数和传热面积的乘积确定。
如图7和图8所示,当散热部间距P是在大于或等于0.04mm和小于或等于0.75mm之间的范围内,以及散热部高度H在大于或等于0.02mm和小于或等于0.4mm之间的范围内时,热交换效率提高。
另外,当散热部间距P是在大于或等于0.2mm和小于或等于0.7mm之间的范围内,以及散热部高度H在大于或等于0.1mm和小于或等于0.35mm之间的范围内时,热交换效率进一步提高。此外,散热部间距P是在大于或等于0.4mm和小于或等于0.6mm之间的范围内,以及散热部高度H在大于或等于0.2mm和小于或等于0.3mm之间的范围内时,热交换效率进一步增高。
(第二实施例)本发明的第二实施例将参考图9进行描述。这之后,相同的部件用相同的附图标记表示,将不再重复其说明。
在每个平板部2a中,散热部20相对于空气流动方向A1布置并相对于预定的基准点C对称地排列。这样,散热部20的上游组和散热部20的下游组相对称地排列。这之后的散热部20的上游组被称为上游散热部20,以及散热部20的下游组被称为下游散热部20。
图9示出了一些上游散热部20。在本实施例中,如图9所示,上游散热部20的角形件2c具有不同的长度。具体而言,上游散热部20相对于空气流动方向A1具有在它上游侧上的上游角形件21c和在它下游侧上的下游角形件22c。上游角形件21c的高度H1大于下游角形件22c的高度H2。
这样,由于上游散热部20的上游角形件21c比另一角形件22c高,空气的流动在平板部2a的上游区域上受到进一步干扰。通过这点提高了传热系数。并且,因为空气的过度干扰导致的在平板部2a的下游区的压力损失增加(空气流动阻力)被限制了。
在下游散热部20的上游角形件2c增加的情况下,热交换率将变坏。也就是,在这样的情况下,因为相对于空气流动方向A1的剩余散热部20的数量少,与由于干扰效果造成的热交换系数的提高相比,由于压力损失(空气流动的阻力)的增加而造成的热交换量减小。
在本发明实施例中,上游散热部20和下游散热部20是对称的关系。由于上游散热部20的上游角形件21c的高度H1增加,所以上游散热部20和下游散热部20不完全对称。但是,上游散热部20和下游散热部20具有大致上U-形的横截面,因此大致上是对称的。上述的对称关系包括这种大致对称的关系。
同样地,在本实施例中,上游散热部20的数量等于下游散热部20的数量。但是,上游散热部20的数量可以与下游散热部20的数量稍有不同(比如相差1个)。上述的对称关系甚至包括这种情况。并且在第一实施例中,上游组Gr1的散热部20的数量可以与下游组Gr2的散热部20的数量不同。
并且在本实施例中,由于散热部20相对于基准点C以对称的关系排列,在散热片成形步骤中,弯曲力在互相抵消的方向上持续地施加到散热片材料11上。因此,当角形件2c弯曲时,散热片材料11不易变形而偏向一个方向。这样,基本件2d和角形件2c稳定地、均匀地形成。从而进一步提高了散热片2的生产率。
(第三实施例)将说明第三实施例。第三实施例也如图9所示。每个平板部2a具有上流散热部20和下游散热部20。这里下游散热部20具有与第一实施例的散热部20相同的形状。
如图9所示,上游散热部20包括上游角形件21c和下游角形件22c,以及上游角形件21c的高度H1高于下游角形件22c的高度H2。
在下游散热部20中,上游角形件2c和下游角形件2c具有相同的高度H。这样,上游散热部20具有的高度高于下游散热部20的高度。在本实施例中,告诉H、H1、H2具有H1>H>H2的关系。另外,高度H和高度H2可以大致相等。可选地,高度H、H1、H2也可以有H1+H2>2×H的关系。
这样,由于空气的流动通过具有高于其他角形件的上游角形件21c被进一步干扰,传热系数增加了。并且,由于空气的流动在平板部2a的下游区域不易受到过度的干扰,从而抑制了压力损失(空气流动的阻力)的增加。
在下游散热部20的上游角形件2c的高度增加的情况下,热交换效率将降低。也就是,在这样的情况下,因为相对于空气流动方向A1的剩余的散热部20的数量少,与由于干扰效果造成的热交换系数的提高相比,由于压力损失(空气流动阻力)的增加使得热交换量减小。
并且,只有一个或一些上游散热部20可具有高度H1大于下游散热部20的高度H的上游角形件21c的散热部的。另外,上游散热部20的高度可以增加至大于下游散热部20的平均高度。
在本实施例中,由于上游角形件21c和下游角形件22c具有不同的高度,所以上游散热部20和下游散热部20不是完全对称。但是,上游散热部20和下游散热部20类似地具有大致U-形的横截面。因此,上游散热部20和下游散热部20仍然具有对称的关系。
并且,甚至当上游散热部20的数量和下游散热部20的数量稍微不同时,上游散热部20和下游散热部20仍然具有对称的关系。
(第四实施例)本发明将参考图10至12描述第四实施例。在本实施例中,上游角形件21c的高度H1在大于或等于0.02mm和小于或等于0.4mm之间的范围内。并且,散热部间距P是在大于或等于0.02mm和小于或等于0.75mm之间的范围内。另外,下游角形件22c的高度H2等于上游角形件21c的H1。
由于角形件2c从平板部2a弯曲,散热部20的基本件2d的宽度L根据上游角形件21c的高度H1和散热部间距P而改变。图11示出了散热部比H1/L和热交换效率之间的关系。散热部比H1/L是上游角形件21c的高度H1与基本件2d的宽度L的比值。如图11所示,当散热部比H1/L是在大于或等于0.9和小于或等于1.25之间的范围内时,热交换率是足够的。
图12示出了散热部比H1/L和压力损失之间的关系。当散热部比H1/L小于或等于1.2时,压力损失减小。
考虑到热交换效率和压力损失,散热部比H1/L最好是在大于或等于0.9和小于或等于1.25的范围内。更优选的是散热部比H1/L是在大于或等于0.95和小于或等于1.2的范围内。进一步优选的是散热部比H1/L是在大于或等于1.0和小于或等于1.15的范围内。
(第五实施例)将参考图13A到14C描述第五实施例。在上述的实施例中,角形件2c与平板部2a成直角来提高热交换效率。但是,角形件2c与平板部2a成的角度不限于直角,而是可以改变,只要空气的流动受到干扰即可。
在本实施例中,角形件2c与平板部2a所成的角度例如在大于或等于40°和小于或等于140°之间的范围内改变。因此,散热部20的横截面形状也不局限于大致的U形,也可以是其他任何形状。这里,每个角形件2c的角度定义为相对于平板部2a的角度,即相对于角形件2c从平板部2a弯曲前的状态。这样,该角度也被称作弯曲角度。
图13A-13C示出了角形件2c的角度以各种方式改变的例子。在图13A中,上游和下游角形件2c的角度分别是大约40°。在图13B中,上游和下游角形件2c的角度分别是大约140°。在图13C中,上游角形件21c的角度大约是90°,以及下游角形件22c的角度大约是40°。
另外散热部20的形状被改变。图14A到14C举例示出了散热部20的形状。在图14A中,角形件2c和角形件2c和基本件2d之间的连接部分与平板部2a构成角度。在图14B中,角形件2c成形为基本件2d和角形件2c在横截面中共有弧形形状的光滑曲线壁。
在图14C中,上游角形件21c的末端相对于空气流动方向A1朝向上游的位置弯曲,以及下游角形件21c的末端相对于空气流动方向A1朝向下游的位置弯曲。
因此,只要沿着平板部2a气流受到干扰,散热部20的形状不只局限于图示的形状。
在上述实施例中,本发明使用在汽车空调的散热器中,但是也可以用于其他热交换器中,比如汽车空调的加热芯,蒸发压缩制冷循环的蒸发器或冷凝器,用于冷却发动机的冷却水的散热器。
散热片2的形状不只局限于波形。散热片2也可以是其他的散热片,比如具有平壁的板状散热片,以及针形的针形散热片。散热部20可以在空气流动的方向A1上在每个平板部2a中排列成多排。另外,角形件2c相对与空气流动方向A1垂直的方向可以倾斜预定的角度。而且,多个平板部2a中的散热部20的数量可以不同。并且,平板部2a可以只有一个散热部20。此外,上述实施例可以通过各种组合来实施。
前边描述了本发明的示例性实施例。但是,本发明不仅仅局限于上述示例性实施例,而是还可以在不背离本发明的实质的情况下通过其他方式来实现。
权利要求
1.一种利用流体传热的传热构件,包括包括基本部分的基本壁;第一角形部分;以及第二角形部分,其中第一角形部分和第二角形部分从所述基本部分的相对侧延伸并与所述基本壁成角度,以及所述第一角形部分、所述第二角形部分和所述基本部分提供热交换部分。
2.根据权利要求1所述的传热构件,其中所述热交换部分是多个热交换部分中的一个。
3.根据权利要求2所述的传热构件,其中所述多个热交换部分的第一角形部分和第二角形部分相对于与基本壁垂直的方向具有大致相等的尺寸。
4.根据权利要求2所述的传热构件,其中所述多个热交换部分相对于流体的流动方向排列,使得相对于流体流动的方向所述第一角形部分定位在基本部分的上游,所述第二角形部分定位在基本部分的下游,并且所述多个热交换部分中的一些热交换部分布置在基本壁的基准点的上游,以及相对于与基本壁垂直的方向,所述多个热交换部分中的一些热交换部分的第一角形部分的尺寸大于其基本壁第二角形部分的尺寸。
5.根据权利要求2所述的传热构件,其中所述多个热交换部分相对于流体的流动方向排列,所述多个热交换部分包括上游热交换部分和下游热交换部分,相对于流体的流动方向,所述上游热交换部分布置在所述基本壁的基准点的上游,并且所述下游热交换部分布置在所述基本壁基准点的下游,以及相对于与基本壁垂直的方向,所述上游热交换部分的尺寸大于所述下游热交换部分的尺寸。
6.根据权利要求1到3中任一项所述的传热构件,其中第一和第二角形部分中的至少一个与基本部分的表面成直角。
7.根据权利要求1到3中任一项所述的传热构件,其中每个第一和第二角形部分与基本壁表面所成的角度在至少40°和至多140°之间的范围内。
8.根据权利要求1到3中任一项所述的传热构件,其中所述热交换部分是多个热交换部分中的一个,以及所述多个热交换部分成行排列并且相对于基本壁的基准点具有对称的关系。
9.根据权利要求1到3中任一项所述的传热构件,其中所述热交换部分在与基本壁垂直的方向上定义高度,并在沿着基本部分并与第一和第二角形部分垂直的方向上定义宽度,以及所述高度和宽度的比在至少0.9和至多1.25之间的范围内。
10.根据权利要求9所述的传热构件,其中所述比在至少0.95和至多1.2之间的范围内。
11.根据权利要求10所述的传热构件,其中所述比在至少1.0和至多1.15之间的范围内。
12.根据权利要求1到3中任一项所述的传热构件,其中所述热交换部分是在流体流动方向上排列成预定间距的多个热交换部分的一个,并且所述多个热交换部分中的每一个在与基本壁垂直的方向上的尺寸在至少0.02mm和至多0.4mm之间的范围内,以及所述预定间距在至少0.04mm和至多0.75mm之间的范围内。
13.根据权利要求12所述的传热构件,其中所述热交换部分的尺寸在至少0.1mm和至多0.35mm之间的范围内,并且所述预定间距在至少0.2mm和至多0.7mm之间的范围内。
14.根据权利要求13所述的热交换构件,其中所述热交换部分的尺寸在至少0.2mm和至多0.3mm之间的范围内,并且所述预定间距在至少0.4mm和至多0.6mm之间的范围内。
15.一种热交换器,包括限定通道的管,用于允许热介质在通道内流动;以及布置在管的外部表面上的散热片,其中所述散热片包括根据权利要求1到3中任何一项所述的传热构件。
16.根据权利要求15所述的热交换器,其中所述散热片的厚度在至少0.01mm和至多0.1mm之间的范围内。
17.根据权利要求15所述的热交换器,其中散热片具有波形形状。
18.根据权利要求15所述的热交换器,其中热介质是制冷剂。
全文摘要
一种具有基本壁的传热构件包括基本部分和角形部分。角形部分相对于流体的流动方向从基本部分的相对侧延伸。角形部分通过在基本部分的相对侧从基本壁切割并相对于基本壁弯曲而设置。
文档编号F25B39/00GK101050930SQ20071009206
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月4日 优先权日2006年4月5日
发明者浅野和惠, 伊藤彰, 下谷昌宏, 现田启之 申请人:株式会社电装
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