用于车辆的冷却散热器，特别是用于机动车辆的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于车辆的冷却散热器，特别是用于机动车辆，包括允许在第一流体和第二流体之间热交换的束。束包括至少一排平行管(2)，第一流体流动通过管，所述管设计为平坦的，且沿第一方向通过称为管节距的节距彼此间隔开。另外，管(2)设置有波纹部(22)，波纹部(22)设计为扰动第一流体流。所述管节距为5至8mm。
【专利说明】用于车辆的冷却散热器，特别是用于机动车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于车辆的冷却散热器，特别是用于机动车辆。其可特别地涉及用于车辆发动机的冷却散热器。
【背景技术】
[0002]冷却散热器是已知的，包括一束平行管和两个集管器(或集管箱)，其中，管的相应端部被以固定和流体密封的方式连接。冷却流体可因此循环通过管，且与在管之间穿过的外部空气流进行热交换。为此，散热器布置在车辆的前部面上，空气流通过穿过格栅到达散热器。
[0003]大量方案已经被提出，用于增加这样的交换器的热性能。特别地，已知它们的管可被设置有波纹部，其允许流体流被扰动。实际上，具有紊流将改善热交换。
[0004]但是，这样的方案增加由交换器产生的压降。因此导致使要用于使流体在发动机的冷却系统中循环的泵的尺寸过大。
[0005]并行地，已经提出具有相对小的管节距的热交换器，节距即在管之间的间隔。应指出，这样的特征还具有产生压降的缺点，这次是在空气中。
[0006]由此需要一种冷却散热器，其具有改善的热性能，同时控制在经由散热器热交换的流体(一种或多种)中产生的压降。
【发明内容】
[0007]为此，本发明提出一种用于车辆的冷却散热器，特别是用于机动车辆，包括允许在第一流体和第二流体之间进行热交换的束，所述束包括至少一排平行管，第一流体流动通过所述管，所述管设计为平坦的，且沿第一方向通过称为管节距的节距彼此间隔开，所述管设置有波纹部，所述波纹部构造为扰动所述第一流体流，且所述管节距为5至8mm，特别是
5.5至7.5mm,甚至更特别是6至7mm。
[0008]术语“平坦管”是指包括两个平行、平坦主面的管，所述主面通过侧向或圆弧形侧部连接，管的总高度，即其沿与平坦主面垂直的方向的尺寸，小于管的总宽度，即其沿与管的总高度和管的纵向轴线垂直的方向的尺寸。
[0009]本发明的一个特别有利的实施例在于，由 申请人:在冷却环路中使用的泵的操作特点和散热器的允许其操作被优化的特点之间建立的链接。
[0010]在该方面，图1示出泵的总体效率“e”，其作为其产生的流体的流速“D”的函数。可以看到，效率在减小之前一开始增加到一定的流速。换句话说，存在一流速值，在该流速值时，泵的效率达到其最大值，在此大约为4000升每小时。
[0011]图2示出离开泵的流体的压力“P”，其作为其产生的流速“D”的函数。可以看出，压力随流速下降。
[0012]从优化车辆的总体能量效率的角度看，有利的是，使泵在其最大效率区操作。通过将该值转换至图2的曲线，在泵出口处的相应压力则可被识别，其使得可以确定冷却系统的优化的总体压降。
[0013]由于源于回路的其他部件(诸如发动机或发动机和冷却散热器之间的循环通道)的压降是已知的或指定的，散热器的相应压降可被估计。
[0014]这如此， 申请人:已经发现，特别影响如上限定的由散热器产生的压降的参数是管的轮廓，且甚至更具体地，是管的内部高度hT。术语“内部高度”，是指管的平坦面的内壁之间的距离，或管中的流体的循环层的高度，这样的距离在壁的没有波纹部的部分处测量，
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[0015]曲线3和4由此示出该参数和分别离开泵的压力、所述泵的总体效率之间的关系。
[0016]本发明由此提出一种散热器，其中，管具有0.6至1.5_的内部高度，更特别地0.8至1.2mm。实际上，在图4中可注意到，泵在该值范围内最优地运行。
[0017]根据本发明的其他特征，所述特征能够一起或单独地考虑:
[0018]-管的材料的厚度小于或等于270μ m,特别是230 μ m,甚至更特别是200 μ m，
[0019]-波纹部构造为占据管的横截面的10至50%，
[0020]-波纹部构造为占据小于管的内部容积的10%，
[0021]-管具有10至45mm的宽度，
[0022]-管具有:
[0023]-或者，小于24mm的宽度和大于或等于Imm的内部高度，
[0024]-或者，大于24mm的宽度和小于Imm的内部高度，
[0025]-波纹部由管的壁的材料形成，
[0026]-波纹部具有自由端，
[0027]-所述管通过将材料板弯曲而形成。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]附图将使得更容易理解可如何实施本发明。在这些图中，相同的附图标记指向相似的元件。
[0029]图1，如前所述，示出泵的总体效率，其作为由此产生的流体流的函数。
[0030]图2，如前所述，示出离开图1的泵的流体的压力，其作为由此产生的流体流的函数。
[0031]图3，如前所述，利用图2且将其与冷却散热器的管的内部高度结合。
[0032]图4，如前所述，利用图1且将其与图3中使用的相同特征结合。
[0033]图5是根据本发明的冷却散热器的总体视图。
[0034]图6是图5的交换器的管的横截面图。
【具体实施方式】
[0035]如图5所示，本发明涉及用于车辆的冷却散热器1，特别是用于机动车辆的冷却散热器1，包括允许热量在第一和第二流体之间进行交换的束。第一流体例如通过冷却流体构成，诸如水和乙二醇的混合物。第二流体通过例如空气构成。
[0036]所述散热器可构造为布置在机动车辆的前部面上，以便被穿过车辆格栅的环境空气流扫过。
[0037]所述束包括管2的排，管平行于彼此，第一流体可流动通过管2。所述管2沿在图中标为A的纵向方向延伸。每个管2在此具有两个纵向端2A，纵向端2A以固定和流体密封的方式连接至散热器的集管箱3、4，从而所述第一流体可循环通过所述散热器。
[0038]所述集管箱3、4包括例如集管板和盖，集管板和盖限定箱的内部容积。管2，特别是管2的纵向端2A，通过设置在集管板中的孔敞开到所述内部容积中。未示出的附连支架可添加到这些集管箱3、4。所述集管箱可还分别包括入口管5和出口管6。
[0039]所述集管箱3、4的集管板例如由金属制成，特别是铝或铝合金。盖例如由塑料制成，并卷边到集管板上。作为变体，集管板和盖二者都由金属制成，特别是铝或铝合金。
[0040]间隔件7可设置在管2之间，以增加在管2中循环的流体和在所述管2之间循环的空气之间的热交换的表面面积。管2和间隔件7在此沿方向B交替地堆叠，该方向B在图的平面中垂直于轴线A。
[0041]散热器可还包括侧向边壁8，其在堆叠的管2和间隔件7的每一侧保护管束。
[0042]如图6所示，所述管2设计为是平坦的。如已述，这意味着管2包括两个平行的平坦主面10a、10b，它们通过侧向或圆弧形侧部12连接。这意味着，管2的高度，即它们沿与平坦面10a、10b垂直的方向(对应于管2和间隔件7的堆叠方向B)的尺寸，小于所述管2的宽度LT，即，它们沿与方向B和管2的纵向轴线A垂直的方向的尺寸，所述纵向轴线正交于图的平面。
[0043]管2例如是包括金属带14的类型，金属带14在本身上弯折，以便限定多个流体循环通道16a、16b。
[0044]所述管2可特别地具有波纹部，其中，所述金属带14具有腿18a、18b，其将管的第一平坦面1a连结至第二平坦面10b，以便限定所述通道16a、16b。这意味着，所述腿18a、18b的自由端与所述第二平坦面1b接触。
[0045]如图6中可容易地看到,所述腿18a、18b例如具有基部,其由金属带14的肘形部分20形成，该肘形部分将它们连接到第一平坦面10a。它们在此延伸，一个抵靠另一个，以便抵靠第二平坦面1b终结，特别地经由它们的剪切端。在此，它们限定两个通道16a、16b，它们的横截面大体相同。换句话说，所述腿18a、18b沿管2的中平面定位。所述管由此大体具有基本为B形的轮廓。
[0046]所述管2被制成为流体密封的，例如通过钎焊，相同交换器的管的钎焊特别地与交换器的所有金属部分的钎焊同时完成。关于此，所述材料板14例如由铝或铝合金制成。
[0047]根据本发明，这是所述管2设置有波纹部22的情况，波纹部22构造为扰动所述第一流体流。术语波纹部22是指，具有一轮廓的形状，该轮廓突出到由所述管2限定的通道(一个或多个)16a、16b中。在图6中，一些所述波纹部22在横截面平面中，而另一些位于其之后。
[0048]波纹部22可由管壁的材料形成，即在此，由金属带14形成。它们例如通过深拉延所述金属带14形成。它们特别地定位在管的平坦面10a、1b上。所述波纹部22例如具有自由端(26)。这意味着，它们不与相对的平坦面10a、1b接触也不与另一个所述波纹部22接触。
[0049]对于每个管，所述波纹部22构造为例如占据管的横截面的10至50%。换句话说，其中:
[0050]-Sfd是波纹部的正横截面，即被波纹部22阻挡的管的循环通道(一个或多个)16a、16b的截面的部分的表面面积，
[0051]-Stl是顺滑管的内部横截面(Stl)，即，管没有其波纹部22时具有的横截面，
[0052]比Sf d/Stl在10至50%的范围，特别是10至40%，且更优选地是20至40 %。这样的关系，例如沿管的整个长度，或至少对于管的穿过一个或多个波纹部截取的所有横截面，是真实的。
[0053]对于每个管，所述波纹部22可还构造为占据小于管的内部容积的10%。换句话说，其中:
[0054]-Vtd是在管内的波纹部22的总体积，
[0055]-Vtl是管的总内部容积，
[0056]比Vtd/Vtl小于0.1，优选地小于0.05。
[0057]仍根据本发明，所述管2此外沿方向B彼此间隔一节距Tp(在图5中可见)，其称为管节距，为5至8mm。所述管节距可更特别地在5.5至7.5mm,甚至更特别地是6至7mm。
[0058]利用设置有这样的波纹部22且具有这样的管节距的管2已经优化散热器的性能。
[0059]为了甚至进一步改善该结果，管2可还被选择为具有内部高度hT，其为0.6至
1.5mm,更特别地为0.8至1.2mm。
[0060]术语“内部高度”，如已述，是指管2的平坦面10a、10b的内壁24a、24b之间的距离，或所述管2中的第一流体的循环层的高度，这样的距离在壁的没有波纹部22的部分处测量。
[0061]所述管2可具有小于270 μ m的材料厚度eT，更特别是230 μ m，甚至更特别是200 μ m。
[0062]可使用不同束宽度。由此，管2具有例如10至40mm的宽度Lt，特别地是14至34mm。更特别地，管2可具有:
[0063]-或者，小于24mm的宽度Lt和大于Imm的内部高度eT，
[0064]-或者，大于24mm的宽度Lt和小于Imm的内部高度eT。
[0065]应指出，所述波纹部22可具有在管2的表面上所有可行的分布或形状。由此它们可例如设置成排,或在相同平坦面10a、10b上和/或从一个平坦面10a、10b至下一个平坦面交错。它们可还以是圆形的，或具有细长横截面，与管的纵向轴线A形成相同角度或不同角度。
【权利要求】
1.一种用于车辆的冷却散热器，特别是用于机动车辆，包括允许在第一流体和第二流体之间热交换的束，所述束包括至少一排平行管(2)，第一流体流动通过所述管，所述管(2)设计为平坦的，且沿第一方向通过称为管节距的节距Tp彼此间隔开，所述管(2)设置有波纹部(22)，所述波纹部(22)构造为扰动所述第一流体流，且所述管节距为5至8mm。
2.根据权利要求1所述的散热器，其中，管(2)具有0.6至1.5mm的内部高度。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器，其中，管(2)具有10至45mm的宽度Lj ο
4.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器，其中，管具有: -或者，小于24mm的宽度Lt和大于或等于Imm的内部高度hT， -或者，大于24mm的宽度Lt和小于Imm的内部高度hT。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器，其中，波纹部(22)由管(2)的壁的材料形成。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器，其中，波纹部(22)具有自由端(26)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器，其中，所述管(2)通过将材料板(14)弯曲而形成。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器，其中，管(2)的材料的厚度eT小于或等于270 μ m。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器，其中，波纹部(22)构造为占据管(2)的横截面的10至50%。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的散热器，其中，波纹部(22)构造为占据小于管(2)的内部容积的10%。
【文档编号】F28D1/03GK104169669SQ201380012171
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年2月1日 优先权日:2012年2月3日
【发明者】C.里昂德特, A.戴 申请人:法雷奥热系统公司