換熱器的芯組件和組裝方法
【專利摘要】一種用于換熱器的芯組件包括多個隔離片材,所述隔離片材界定多個流道,所述流道包括交替排列設(shè)置的多個第一流道和多個第二流道,其中所述多個隔離片材中的每一個包括約0.016”的厚度。所述芯組件也包括多個第一流道翅片,所述第一流道翅片設(shè)置于所述多個隔離片材之間在所述多個第一流道中的每一個內(nèi)。所述芯組件還包括多個第二流道翅片,所述第二流道翅片設(shè)置于所述多個隔離片材之間在所述多個第二流道中的每一個內(nèi)。所述芯組件又包括多個閉合桿,所述閉合桿設(shè)置于各對所述多個隔離片材之間。
【專利說明】換熱器的芯組件和組裝方法
[0001]發(fā)明背景
[0002]本發(fā)明涉及換熱器設(shè)置,且更具體說來涉及換熱器的芯組件。
[0003]換熱器被用以通過芯組件來使兩種流體介質(zhì)靠近彼此流動而冷卻或加熱流體介質(zhì)。換熱器可用在各種應(yīng)用中,并經(jīng)受特定的熱要求。換熱器(更具體地說,芯組件)的部件的尺寸在滿足操作要求和在經(jīng)受上文提到的熱要求中發(fā)揮顯著作用。
[0004]發(fā)明簡述
[0005]根據(jù)一個實施方案,一種用于換熱器的芯組件包括多個隔離片材,所述隔離片材界定多個流道,所述流道包括交替排列設(shè)置的多個第一流道和多個第二流道,其中多個隔離片材中的每一個包括約0.016”(約0.406mm)的厚度。也包括多個第一流道翅片,所述第一流道翅片設(shè)置于多個隔離片材之間在多個第一流道中的每一個內(nèi)。還包括多個第二流道翅片,所述第二流道翅片設(shè)置于多個隔離片材之間在多個第二流道中的每一個內(nèi)。又包括多個閉合桿,所述閉合桿設(shè)置于各對多個隔離片材之間。
[0006]根據(jù)另一實施方案,提供一種組裝換熱器的方法。方法包括:把具有約0.088”(約
2.24mm)的翅片高度的多個第一翅片、具有約0.324” (約8.23mm)的翅片高度的多個第二翅片、至少一個閉合桿堆疊在多個隔離片材中。方法也包括:向多個隔離片材施加釬焊材料。方法還包括:加熱芯組件來激活釬焊材料并把多個翅片、至少一個閉合桿和多個隔離片材彼此附接。
[0007]附圖簡述
[0008]被視為本發(fā)明的標(biāo)的在說明書的結(jié)尾處的權(quán)利要求中被特別指出并清楚地請求。本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點自結(jié)合附圖進(jìn)行的以下詳細(xì)描述顯而易見,在附圖中:
[0009]圖1是換熱器的正面透視圖;
[0010]圖2是換熱器的正視圖;
[0011]圖3是換熱器的俯視圖;
[0012]圖4是換熱器的芯組件的示意圖;
[0013]圖5是芯組件的第一流道的不意圖;和
[0014]圖6是芯組件的第二流道的示意圖。
[0015]詳細(xì)描述
[0016]參考圖1-3,示出換熱器10。換熱器10可結(jié)合交通工具(例如飛機(jī))的組件或系統(tǒng)使用,然而,可以設(shè)想,其它交通工具可受益于本文描述的實施方案。在一個實施方案中,換熱器10是飛機(jī)的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)或制冷系統(tǒng)的一部分。特別說來,廚房冷卻制冷單元可利用換熱器10來實現(xiàn)冷卻目的。
[0017]換熱器10包括設(shè)置于殼體14內(nèi)的芯組件12。芯組件12的寬度為W、長度為L且高度為H。在一個實施方案中,芯組件12形成為約4.0” X 14.4” X10.1”(約
10.2mmX36.6mmX25.7mm)的體積尺寸。殼體14包括用于第一流體18 (例如液體)的第一流體進(jìn)口 16。第一流體18通過第一流體出口 20流出。另外,殼體14被配置以允許第二流體21 (例如沖壓空氣)相對于第一流體18以橫流方式通過芯組件12。芯組件12界定第一流體18和第二流體21的多個第一流道22和多個第二流道24。在一個實施方案中,多個第一流道22的數(shù)量是二十二(22),而多個第二流道24的數(shù)量是二十三(23)。
[0018]參考圖4-6,多個第一流道22和多個第二流道24中的每一個被分散在芯組件12內(nèi)以在第一流體18和第二流體21之間提供熱交換和傳輸。多個第一流道22和多個第二流道24中的每一個被兩個側(cè)邊上的隔離片材26和兩個側(cè)邊上的閉合桿28界定。在一個實施方案中,隔離片材26具有約0.016” (約0.406mm)的厚度。閉合桿28提供芯組件12的期望的支撐結(jié)構(gòu)。
[0019]多個第一翅片30被設(shè)置于多個第一流道22內(nèi)對應(yīng)的隔離片材26對之間。類似地,多個第二翅片32被設(shè)置于多個第二流道24內(nèi)對應(yīng)的隔尚片材26對之間。翅片30、32被成形為具有在對應(yīng)隔離片材之間延伸的交替的峰。在一個實施方案中,翅片30、32沿著多個流道22、24中的每一個內(nèi)的連續(xù)的片材在“褶皺”幾何形狀中形成。雖然翅片30、32的設(shè)想的尺寸可改變,但是在一個實施方案中,多個第一流道翅片30中的每一個包括約0.088” (約2.24mm)的翅片高度和約0.004” (約0.102mm)的翅片厚度。多個第一流道翅片30中的每一個的連續(xù)的片材包括約每英寸30個翅片的翅片密度。在一個實施方案中,多個第二流道翅片32中的每一個包括約0.324” (約8.23mm)的翅片高度和約0.003” (約
0.076mm)的翅片厚度。多個第二流道翅片中的每一個的連續(xù)的片材包括約每英寸26.5個翅片的翅片密度。
[0020]多個第二流道24中的每一個包括靠近流體流動方向的前緣36和后緣38的防護(hù)翅片34。防護(hù)翅片34保護(hù)多個第二翅片32在處理、安裝和腐蝕性清潔期間免受處理損壞,并防止服務(wù)期間的外來物損壞(FOD)和翅片浸蝕。在一個實施方案中,防護(hù)翅片34包括約
0.324” (約8.23mm)的翅片高度,約0.012” (約0.305mm)的翅片厚度,和約0.250” (約6.35mm)的翅片長度。
[0021]通過把多個第一翅片30和多個第二翅片32、閉合桿28堆疊在隔離片材26中來組裝芯組件12。釬焊材料用于隔離片材26上,來把每個部件附接到相鄰的接合部件。因此,閉合桿28、隔離片材26和翅片30、32中的每一個之間的界面彼此配合。一旦包括芯組件12的部件在彼此中與設(shè)置在與隔離片材26的每個界面上的釬焊材料相互配合,芯組件12就被加熱以激活釬焊材料并把若干芯組件部件附接在一起。芯組件12的所述組裝方法只是將受益于本發(fā)明的公開內(nèi)容和應(yīng)用的制造技術(shù)的一個所述實例。
[0022]雖然本發(fā)明只結(jié)合有限數(shù)量的實施方案進(jìn)行了詳細(xì)描述,但應(yīng)容易理解,本發(fā)明并不限于所述公開的實施方案。相反,本發(fā)明可被修改,以并入任何數(shù)量的變化、變更、替換或本文未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相稱的等效設(shè)置。另外,雖然已描述了本發(fā)明的各種實施方案,但是應(yīng)理解,本發(fā)明的方面可僅包括所述實施方案中的一些。因此,本發(fā)明不應(yīng)被視為限于前面的描述,而是僅由所附的權(quán)利要求的范圍限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于換熱器的芯組件,其包括: 多個隔離片材,所述隔離片材界定多個流道,所述流道包括交替排列設(shè)置的多個第一流道和多個第二流道,其中所述多個隔離片材中的每一個包括約0.016”的厚度; 多個第一流道翅片,所述第一流道翅片設(shè)置于所述多個隔離片材之間在所述多個第一流道中的每一個內(nèi); 多個第二流道翅片,所述第二流道翅片設(shè)置于所述多個隔離片材之間在所述多個第二流道中的每一個內(nèi);和 多個閉合桿,所述閉合桿設(shè)置于各對所述多個隔離片材之間。
2.如權(quán)利要求1所述的芯組件,其中所述多個第一流道翅片中的每一個包括連續(xù)的片材,所述連續(xù)的片材包括褶皺翅片幾何形狀和在對應(yīng)隔離片材之間延伸的多個交替的峰。
3.如權(quán)利要求2所述的芯組件,其中所述多個第一流道翅片中的每一個的所述連續(xù)的片材包括約0.088”的翅片高度和約0.004”的翅片厚度。
4.如權(quán)利要求2所述的芯組件,其中所述多個第一流道翅片中的每一個的所述連續(xù)的片材每英寸包括約30個翅片。
5.如權(quán)利要求1所述的芯組件,其中所述多個第二流道翅片中的每一個包括連續(xù)的片材,所述連續(xù)的片材包括褶皺翅片幾何形狀和在對應(yīng)隔離片材之間延伸的多個交替的峰。
6.如權(quán)利要求5所述的芯組件,其中所述多個第二流道翅片中的每一個的所述連續(xù)的片材包括約0.324”的翅片高度和約0.003”的翅片厚度。
7.如權(quán)利要求5所述的芯組件,其中所述多個第二流道翅片中的每一個的所述連續(xù)的片材每英寸包括約26.5個翅片。
8.如權(quán)利要求1所述的芯組件,其還包括多個防護(hù)翅片,所述防護(hù)翅片設(shè)置于靠近所述多個第二流道翅片的前緣和后緣。
9.如權(quán)利要求8所述的芯組件,其中所述多個防護(hù)翅片中的每一個包括約0.324”的翅片高度、約0.012”的翅片厚度,和約0.250”的翅片長度。
10.如權(quán)利要求1所述的芯組件,其中所述多個第一流道包括多個液道,且所述多個第二流道包括多個沖壓氣道。
11.如權(quán)利要求10所述的芯組件,其中所述多個液道包括約22個通道,且所述多個沖壓氣道包括約23個通道。
12.如權(quán)利要求1所述的芯組件,其中所述換熱器設(shè)置于飛機(jī)上。
13.如權(quán)利要求12所述的芯組件,其中所述換熱器與廚房制冷單元操作性地相關(guān)。
14.一種組裝換熱器的方法,其包括: 把具有約0.088”的翅片高度的多個第一翅片、具有約0.324”的翅片高度的多個第二翅片、至少一個閉合桿堆疊在多個隔離片材中; 向所述多個隔離片材施加釬焊材料;和 加熱所述芯組件來激活所述釬焊材料并把所述多個翅片、所述至少一個閉合桿和所述多個隔離片材彼此附接。
【文檔編號】F28F9/007GK104215111SQ201410231764
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月28日
【發(fā)明者】K.L.斯蒂芬斯, M.斯皮內(nèi)蒂 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司