專利名稱：熱交換器的冷卻元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于熱交換器中所用的一種帶百葉片的冷卻元件，特別是關(guān)于這樣制造的熱交換器，即冷卻元件受流過(guò)的冷卻介質(zhì)如空氣或水的作用而用于冷卻在通流元件內(nèi)部流動(dòng)的另一種介質(zhì)，并且該冷卻元件用作兩個(gè)通流元件之間的連接部件。
在汽車工業(yè)中用于冷卻車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的熱交換器，其翅片一般制造成波紋板的形狀。波紋板本身由銅、銅合金或者鋁、鋁合金制造，并且該波紋板安裝在被冷卻的介質(zhì)流過(guò)的通流元件之間。該波紋板與被冷卻介質(zhì)的通流元件之間以很強(qiáng)的金屬連接方式連接在一起。這種金屬連接由黃銅或焊接材料制成。一塊波紋板可以在通流元件之間形成許多冷卻元件即翅片，并且在該翅片上設(shè)有改善傳熱能力的百葉片。另外，安裝在兩個(gè)通流元件之間的翅片方向幾乎與翅片附著帶的長(zhǎng)度方向相垂直。在切割這種位于兩個(gè)通流元件中間的翅片時(shí)，每個(gè)翅片上都設(shè)有很多扭成20～45度角的百葉片并一起組合在偶數(shù)個(gè)不同的面上。每個(gè)奇數(shù)面上的百葉片有一個(gè)角度，而偶數(shù)面上的有方向相反的一個(gè)角度。百葉片非常小，從0.75到1.5mm，然而這種百葉片對(duì)改善傳熱能力卻是非常有效。
當(dāng)冷卻介質(zhì)如空氣和水通過(guò)翅片時(shí)，冷卻介質(zhì)被強(qiáng)迫流過(guò)由百葉片所形成的流道。當(dāng)冷卻介質(zhì)的流量低時(shí)，百葉片有足夠的空間使其直接流過(guò)翅片。相反，當(dāng)冷卻介質(zhì)的流量中等或高時(shí)，在經(jīng)過(guò)翅片時(shí)其流動(dòng)的方向?qū)?huì)變更幾次。這種設(shè)備由于能耗的原因所以成本高昂，能耗效果可以從熱交換器的高壓降看出來(lái)。
本發(fā)明目的是消除已有技術(shù)中的缺陷，從而得到一種用在此類熱交換器中的冷卻元件，特別是這樣的熱交換器，其冷卻元件例如翅片用作兩個(gè)通流元件之間的連接部件，從而幾乎可以消除冷卻介質(zhì)方向的變更和壓降。在權(quán)利要求中可以清楚地看到這些基本的新特點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，在熱交換器的冷卻元件、例如翅片上設(shè)有百葉片以改善熱交換器的傳熱能力。該翅片放置在熱交換器的通流元件之間，使得冷卻介質(zhì)如空氣或水可以流過(guò)翅片。該翅片將進(jìn)一步冷卻通流元件，在通流元件內(nèi)另一種介質(zhì)被冷卻流過(guò)。該翅片通過(guò)其一個(gè)邊緣處的接觸面和通流元件連接在一起，百葉片和翅片的表面呈一個(gè)角度。翅片放置在通流元件之間，該翅片與通流元件的長(zhǎng)度方向的夾角基本等于百葉片與翅片表面的夾角。這樣的翅片布置消除了在冷卻介質(zhì)的流量中等或高時(shí)流動(dòng)方向的變更，因?yàn)槌崞较蚺c冷卻介質(zhì)進(jìn)入熱交換器時(shí)的流動(dòng)方向?qū)嶋H上相同。為了獲得高傳熱能力，在通流元件之間安裝了幾個(gè)翅片。
在通流元件之間安裝翅片要求翅片和通流元件之間最好有牢固連接，該翅片和通流元件互相接觸的區(qū)域由黃銅和焊接材料制成。翅片的安裝使得翅片至少在通流元件接觸區(qū)相互之間最好保持平行。在該接觸區(qū)翅片和通流元件的長(zhǎng)度方向形成一個(gè)銳角。該銳角在25～45度之間，最好在25～35度的范圍內(nèi)。翅片和通流元件的長(zhǎng)度方向的夾角大小取決于百葉片與翅片表面的夾角。這是因?yàn)閮蓚€(gè)角基本上大小相等。
在通流元件接觸區(qū)，翅片的設(shè)置使得通流元件接觸區(qū)幾乎在其整個(gè)長(zhǎng)度上呈現(xiàn)直線狀。在通流元件接觸區(qū)，翅片的設(shè)置也使得通流元件接觸區(qū)形成一種分界線，每一條分界線與通流元件的長(zhǎng)度方向形成的角度基本上相等。
翅片最好由波紋板制造，該波紋板安裝在兩個(gè)通流元件之間，波紋板的皺折和通流元件交替接觸。波紋板的設(shè)置也使得在皺折和通流元件之間的接觸區(qū)，皺折基本上相互平行并且與通流元件的長(zhǎng)度方向形成一個(gè)銳角。
該翅片也可以是連接在幾個(gè)通流元件之間的平板。在該實(shí)施例中，安裝在通流元件之間的百葉片使得冷卻介質(zhì)在流過(guò)形狀象翅片的平板時(shí)流過(guò)百葉片。
該翅片和制造翅片的波紋板最好由銅、銅合金或者鋁、鋁合金制造。
下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中

圖1為已有技術(shù)中示例翅片的示意性側(cè)視圖，圖2為沿方向A-A看過(guò)來(lái)的圖1中的示例翅片，圖3為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示意性局部頂視圖，圖4為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的示意性局部頂視圖，圖5為本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的示意性局部頂視圖。
根據(jù)圖1和圖2，翅片1放置在兩個(gè)通流元件之間。翅片1安裝在與通流元件2的長(zhǎng)度方向(如箭頭所示)幾乎相垂直的方向上。在翅片1上設(shè)有百葉片4。百葉片4為大流量冷卻介質(zhì)形成如箭頭6所示的翅片1冷卻介質(zhì)通流曲線，而對(duì)于小流量冷卻介質(zhì)卻不是這樣，而是如箭頭5所示。
在圖3a和3b中說(shuō)明了一個(gè)翅片11上的百葉片12的位置以及翅片11相對(duì)通流元件14的長(zhǎng)度方向13(如箭頭所示)的方位。百葉片12與通流元件14的長(zhǎng)度方向的夾角基本上等于翅片11與通流元件14的長(zhǎng)度方向的夾角。翅片11的方向基本上在通流元件14的整個(gè)寬度15上同向。翅片11的位置基本上相互平行。圖3b表示了一個(gè)翅片11和通流元件14之間的夾角B，和一個(gè)百葉片與翅片11表面之間的夾角C。
圖4表示了一個(gè)實(shí)施例，其中改變了帶百葉片25的翅片21相對(duì)于通流元件23長(zhǎng)度方向22(箭頭方向)的方向，然而，在通流元件23的整個(gè)寬度24上，翅片相對(duì)于通流元件23的角度基本相同。
圖5a和5b表示了一個(gè)實(shí)施例，其中在一個(gè)平翅片板32上安裝了幾個(gè)通流元件31。在平翅片板32上設(shè)有位于通流元件31之間的百葉片33。平翅片板32的位置和通流元件31之間的角度與翅片33和平翅片板32的表面之間的角度基本相同。圖5b為圖5a中沿方向D-D看過(guò)來(lái)的視圖。
權(quán)利要求
1.熱交換器中所用的一種帶百葉片的冷卻元件，受流過(guò)的冷卻介質(zhì)的作用而用于冷卻在通流元件內(nèi)部流動(dòng)的另一種介質(zhì)，其中冷卻元件通過(guò)其一個(gè)邊緣處的接觸區(qū)連接，百葉片和冷卻元件的表面呈一個(gè)角度，其特征在于冷卻元件(1、11、21、32)的位置使冷卻元件(1、11、21、32)與通流元件(2、14、23、31)的長(zhǎng)度方向之間的夾角(B)基本等于百葉片(4、12、25、33)與冷卻元件(1、11、21、32)表面之間所形成的夾角(C)。
2.如權(quán)利要求1中的冷卻元件，其特征在于冷卻元件(1、11、21、32)與通流元件(2、14、23、31)的長(zhǎng)度方向之間的夾角在25～45度的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2中的冷卻元件，其特征在于冷卻元件(1、11、21、32)設(shè)置在與通流元件(2、14、23、31)的接觸區(qū)上，使得與通流元件(2、14、23、31)的接觸區(qū)幾乎在其整個(gè)長(zhǎng)度上呈現(xiàn)直線狀。
4.如權(quán)利要求1或2中的冷卻元件，其特征在于冷卻元件(1、11、21、32)的位置使得與通流元件(2、14、23、31)的接觸區(qū)形成一種分段的線，每一部分分段的線與通流元件(2、14、23、31)的長(zhǎng)度方向之間形成的角度基本相等。
5.如前面任一權(quán)利要求中的冷卻元件，其特征在于冷卻元件(1、11、21、32)是一小塊波紋板，該波紋板和兩個(gè)通流元件(2、14、23、31)有交替出現(xiàn)的接觸區(qū)。
6.如前面任一權(quán)利要求中的冷卻元件，其特征在于冷卻元件(1、11、21、32)由銅制造。
7.如前面1～5任一權(quán)利要求中的冷卻元件，其特征在于冷卻元件(1、11、21、32)由銅合金制造。
8.如前面1～5任一權(quán)利要求中的冷卻元件，其特征在于冷卻元件(1、11、21、32)由鋁制造。
9.如前面1～5任一權(quán)利要求中的冷卻元件，其特征在于冷卻元件(1、11、21、32)由鋁合金制造。
10.如前面任一權(quán)利要求中的冷卻元件，其特征在于冷卻元件(1、11、21、32)是翅片。
全文摘要
本發(fā)明關(guān)于熱交換器中所用的一種帶百葉片的冷卻元件,其受流過(guò)的冷卻介質(zhì)的作用而用于冷卻在通流元件內(nèi)部流動(dòng)的另一種介質(zhì),其中該冷卻元件通過(guò)其一個(gè)邊緣處的接觸面連接,該百葉片和冷卻元件的表面呈一個(gè)角度,根據(jù)本發(fā)明,冷卻元件(1、11、21、32)的位置使冷卻元件(1、11、21、32)與通流元件(2、14、23、31)的長(zhǎng)度方向之間的夾角(B)基本等于百葉片(4、12、25、33)與冷卻元件(1、11、21、32)表面之間所形成的夾角(C)。
文檔編號(hào)F28F1/12GK1343301SQ00805063
公開(kāi)日2002年4月3日 申請(qǐng)日期2000年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月16日
發(fā)明者佩爾·桑德伯格 申請(qǐng)人:奧托庫(kù)姆普聯(lián)合股份公司