熱交換器的鋁制管翅式組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種熱交換器的鋁制管翅式組件，包括大致為橢圓形、圓柱形、細(xì)長的鋁管以及多個(gè)鋁制翅片。每個(gè)翅片從該管主體的側(cè)面向外延伸至一個(gè)頂端。該鋁制組件具有處于0.3200左右至0.4125左右之間的翅片高度與翅片密度的比率。翅片高度為6.4mm左右至6.6mm左右，并且該翅片密度為約每英寸16至20個(gè)翅片。翅片可以是附接至該管的任一側(cè)面的波形片的一部分。該鋁制組件實(shí)現(xiàn)了與銅制組件類似的傳熱性能同時(shí)保持了類似的空間要求。
【專利說明】熱交換器的鋁制管翅式組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及管翅式類型的熱交換器。更具體地說，本實(shí)用新型涉及一種用于鋁制帶扣眼的管式(AGT)散熱器的管翅式類型的組件。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，履帶式拖拉機(jī)、裝載機(jī)、越野卡車和挖掘機(jī)等的大型重型機(jī)械，需要大型散熱器來冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)。一種常用的散熱器設(shè)計(jì)是管翅式結(jié)構(gòu)，其中，多個(gè)管翅式組件被安裝到冷卻劑歧管并且按行和列進(jìn)行布置。管翅式組件的一個(gè)實(shí)例被L&M Radiator公司公開于美國專利6，357，513 (“用于熱交換器管的支撐件”)中。該6，357，513專利公開了裝配到扁平管的翅片。銅制帶扣眼的管式(CGT)散熱器是很昂貴的，其中，銅制管翅式組件被固定到冷卻劑歧管或其它散熱器元件上，這導(dǎo)致了鋁制帶扣眼的管式(AGT)散熱器的開發(fā)。
[0003]雖然鋁比銅便宜，但是銅卻具有更好的傳熱性能。而且，鋁輕于銅，但不是那么堅(jiān)固。為了補(bǔ)償鋁的相對(duì)脆弱性以及與銅相比所降低的傳熱能力，鋁制帶扣眼的管式散熱器需要不同的幾何結(jié)構(gòu)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種熱交換器的鋁制管翅式組件，其傳遞與銅制管翅式組件相同的傳熱性能，但保持了類似的空間要求，以及從而可裝配到相同的空間內(nèi)，并且因此，其在本領(lǐng)域中或者可以用作原始設(shè)備或者用于取代銅制管翅式組件。
[0005]技術(shù)方案是，一種用于熱交換器的鋁制管翅式組件，所述的組件包括:
[0006]鋁管，其具有主體；以及多個(gè)鋁制翅片，其設(shè)置在所述的主體上；翅片高度與翅片密度的比率是0.3200至0.4125。
[0007]所述的翅片高度為6.4mm至6.6mm ;
[0008]所述的翅片厚度為0.2mm ；以及
[0009]所述的翅片密度為16FPI至20FPI。
[0010]所述的鋁管為圓柱形的細(xì)長結(jié)構(gòu)，其具有主體，所述的主體帶有通過端部連接的平坦側(cè)面；以及每個(gè)鋁制翅片從所述管的側(cè)面向外延伸并且終止于頂端。
[0011]所述的翅片為平面的并且從所述的管向外延伸。
[0012]所述的翅片是平面的并從鄰近所述管的翅片板向外延伸。
[0013]翅片高度與翅片密度的比率為0.3275。
[0014]所述的鋁管為圓柱形的細(xì)長結(jié)構(gòu)，其具有主體，所述的主體帶有通過端部連接的平坦側(cè)面；以及每個(gè)鋁制翅片從所述管的側(cè)面向外延伸并且終止于頂端。
[0015]所述的翅片是附接至所述管的任一側(cè)面的波形片的不可分割的一體式部件。
[0016]在本實(shí)用新型的一個(gè)方面中，提供了一種具有幾何結(jié)構(gòu)的鋁制管翅式組件，該組件傳遞與銅制管翅式組件相同的傳熱性能，但保持了類似的空間要求。鋁制管翅式組件包括鋁管，該鋁管具有管主體以及設(shè)置在該主體上的多個(gè)鋁制翅片。Mokire比率，S卩，翅片高度與翅片密度的比率，其大于0.3200左右，其中，以毫米表示翅片高度，以每英寸的管中的翅片來表示翅片密度。
[0017]采用上述技術(shù)方案可以節(jié)省成本，并使用于鋁制帶扣眼的管式(AGT)散熱器的鋁制管翅式組件具有允許其可以接近銅制管翅式組件的傳熱性能、同時(shí)保持基本上類似的空間要求的幾何結(jié)構(gòu)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是用于鋁制帶扣眼的管式散熱器的管翅式組件的透視圖；
[0019]圖2是圖1中的管翅式組件的局部側(cè)視圖；
[0020]圖3是圖2中的管翅式組件的局部放大視圖；以及
[0021]圖4是管翅式組件的可選的實(shí)施例的局部側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]雖然根據(jù)本實(shí)用新型的管翅式組件可以以多種形式實(shí)施例，但是在附圖中將會(huì)顯示并且將在這里詳細(xì)描述管翅式組件的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，同時(shí)應(yīng)理解，本實(shí)用新型將被認(rèn)為是管翅式組件的原理的一個(gè)舉例，并且不是意在將管翅式組件限制于所示出的實(shí)施例中。
[0023]在以下的說明中，使用了如下的術(shù)語:
[0024]翅片高度H是指管側(cè)面18的表面到翅片頂端32的距離。
[0025]翅片密度D是指在管12的每個(gè)側(cè)面18上的管12的每單位長度上翅片14的數(shù)量。
[0026]翅片厚度T是翅片壁的厚度，例如，形成翅片14的波形片30的厚度。
[0027]Mokire比率(MR)是指翅片高度H與翅片密度D的比率，其中，以毫米表示翅片高度，以管12的每個(gè)側(cè)面18上的每英寸的管12上的翅片數(shù)量來表示翅片密度。
[0028]參考附圖，圖1中示出了用于大型重型機(jī)械的散熱器中使用的那種管翅式組件10的透視圖。該組件10包括管12和多個(gè)翅片14。
[0029]管12包括大致為橢圓形、圓柱形并且細(xì)長的主體16，該主體16具有通過圓端20連接的扁平側(cè)面18并且該主體16限定了軸線A。該管12可以進(jìn)一步包括大致為圓柱形的頂部端部22以及大致為圓柱形的底部端部24以便連接到冷卻劑管。每個(gè)翅片14從主體16的側(cè)面18向外延伸。包圍翅片14的塑料夾子28可以將相鄰的管翅式組件10互相連接以便于提高穩(wěn)定性。
[0030]翅片14可以是被附接至管12的每個(gè)側(cè)面18上的波形片30的一種不可分割的一體式部件。因此，波形片30和翅片14可焊接、銅焊或以其它方式附接至管12的側(cè)面18上。
[0031]如圖2和3清晰所示，每個(gè)翅片14從管12的側(cè)面18向外延伸并且終止于頂端32。在銅制帶扣眼的管式CGT組件中，管12與翅片14都是由銅制成的。CGT組件通常具有每英寸(FPI) 22個(gè)翅片的翅片密度D，以及約為0.1mm的典型的翅片厚度T。CGT組件中管的厚度也是非常小的。
[0032]本實(shí)用新型提供了一種用于鋁制帶扣眼的管式AGT散熱器的鋁制管翅式組件，該組件具有的幾何結(jié)構(gòu)使得允許其可以接近銅制管翅式組件的傳熱性能，同時(shí)保持基本上類似的空間要求。通過研究和開發(fā)一種算法，這已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)，盡管與銅相比，鋁的傳熱效率是降低的，但該算法用于確定可以允許鋁制管翅式組件能夠具有與銅制管翅式組件近似相同的傳熱性能同時(shí)保持基本上類似的空間要求的翅片厚度T、翅片密度D和翅片高度H。
[0033]該翅片高度H和翅片密度D之間的關(guān)系被認(rèn)為是鋁制管翅式組件成功的關(guān)鍵，因此，翅片高度H與翅片密度D的比率(“Mokire比率”)根據(jù)完成以下雙重目的的數(shù)據(jù)來獲得，該雙重目的是實(shí)現(xiàn)與銅制管翅式組件接近相同的傳熱性能，同時(shí)保持基本上類似的空間要求。
[0034]以下表格總結(jié)了銅制管翅式組件與本實(shí)用新型的鋁制管翅式組件的幾何結(jié)構(gòu)之間的差異:
[0035]
【權(quán)利要求】
1.一種熱交換器的鋁制管翅式組件，其特征在于，所述的組件包括: 鋁管，其具有主體；以及多個(gè)鋁制翅片，其設(shè)置在所述的主體上； 其特征在于，翅片高度與翅片密度的比率是0.3200至0.4125。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器的鋁制管翅式組件，其特征在于: 所述的翅片高度為6.4mm至6.6mm ； 所述的翅片厚度為0.2mm ;以及所述的翅片密度為16FPI至20FPI。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器的鋁制管翅式組件，其特征在于: 所述的鋁管為圓柱形的細(xì)長結(jié)構(gòu)，其具有主體，所述的主體帶有通過端部連接的平坦側(cè)面；以及每個(gè)鋁制翅片從所述管的側(cè)面向外延伸并且終止于頂端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器的鋁制管翅式組件，其特征在于，所述的翅片為平面的并且從所述的管向外延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器的鋁制管翅式組件，其特征在于，所述的翅片是平面的并從鄰近所述管的翅片板向外延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器的鋁制管翅式組件，其特征在于，翅片高度與翅片密度的比率為0.3275。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的熱交換器的鋁制管翅式組件，其特征在于: 所述的鋁管為圓柱形的細(xì)長結(jié)構(gòu)，其具有主體，所述的主體帶有通過端部連接的平坦側(cè)面；以及每個(gè)鋁制翅片從所述管的側(cè)面向外延伸并且終止于頂端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的熱交換器的鋁制管翅式組件，其特征在于，所述的翅片是附接至所述管的任一側(cè)面的波形片的不可分割的一體式部件。
【文檔編號(hào)】F28F1/12GK203744792SQ201420115299
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月20日
【發(fā)明者】M·K·毛科瑞, N·A·特里, R·S·古樸雷迪, S·薩姆斯 申請(qǐng)人:卡特彼勒公司