專利名稱：作為汽車中的扁平管式熱交換器的肋片的之字形薄板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1的前序部分的之字形薄板。已經(jīng)從US-5511610中知道一種這種之字形薄板。
在此已知的之字形薄板中，力求由此改進(jìn)肋片的傳熱，也就是使在之字形薄板的各自的腿的兩側(cè)突出的垂直于外部熱交換流體(通常為空氣)的流入方向的狹條保持一不規(guī)則的輪廓形狀。在外部熱交換流體的流入方向未設(shè)置入射角。此外，通過狹條的不均勻輪廓構(gòu)形，在相鄰的狹條之間設(shè)置不同間距包括特別小的間距。但是，在這種小間距時(shí)，由于表面張力，雨的水滴和特別是冷凝水可保持沉積，并且在沉積區(qū)在提高壓力損耗的同時(shí)相應(yīng)地減少外部傳熱。在以前知道的之字形薄板中，只能通過向每個(gè)新的狹條的起點(diǎn)新建各自的層流邊界層才能得到同樣能改進(jìn)外部傳熱的紊流的形成。
本發(fā)明的目的在于，即在之字形薄板中以較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)方式有利地形成至少是外部傳熱。
此目的可以在一具有權(quán)利要求1的特征的之字形薄板中通過其特征得以實(shí)現(xiàn)。
狹條在外部熱交換流體的流動(dòng)方向的各自的入射角本身起著產(chǎn)生紊流的作用，因而改進(jìn)了外部傳熱。此時(shí)，在極端情況下可以使狹條不必有復(fù)雜的輪廓構(gòu)形將其做成極其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形狀。也就是說，可除了狹條的側(cè)面的保持段以外將其中心區(qū)構(gòu)成單純的平的(參看權(quán)利要求9)。由于能避免狹條的輪廓構(gòu)形，根據(jù)在前序部分中規(guī)定的交替地突出狹條，已經(jīng)可在之字形薄板的腿的不同側(cè)在任何情況下對(duì)相鄰的薄板腿的較大間距進(jìn)一步得到改進(jìn)的排水條件。根據(jù)權(quán)利要求2的補(bǔ)充特征(據(jù)此，沿外部熱交換流體的流入方向一個(gè)接一個(gè)跟隨的狹條具有相反地傾斜的入射角)，可由此得到，垂直于腿的平面量得的相鄰的狹條的間隙保持恒定，這可以在仍然能進(jìn)一步加大紊流的發(fā)生的情況下進(jìn)一步改善易于停留的水的排出，并以此進(jìn)一步使傳熱為最佳。此時(shí)，可以在相鄰的之字形薄板的距離很狹時(shí)還可以將其選得這樣大，以使在相關(guān)的狹的地方不會(huì)由于表面張力而停留水滴。
在具有用于接納在狹槽中膨脹的扁平管的狹槽并設(shè)有突出部分的平薄板中已知，在中間區(qū)設(shè)有平的狹條，它們從有關(guān)的平薄板上交替地從其一側(cè)然后從其另一側(cè)突出并且在必要時(shí)還具有入射角；在后面所說的情況下，此入射角有不變的傾斜方向(ER-A-1521499，圖3和尤其圖4)、具有不變的鞍形屋頂形的輪廓(DE-C2-3131737)或從平薄板的兩側(cè)突出的做成傾斜的并且此時(shí)為連續(xù)的平的形狀(GB-A-2169694)。
其它的從屬權(quán)利要求特別涉及按照本發(fā)明的之字形薄板的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)。
下面將根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示意圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。其中，

圖1示出了具有通過之字形薄板的肋片加強(qiáng)的扁平管塊體的切開的透視圖；圖2示出了沿外部的熱交換流體方向通過按照?qǐng)D1的結(jié)構(gòu)類型的塊體布置的剖視圖，不過它具有很多突出(ausstellen)的狹條；圖3示出了圖2的放大的局部視圖；以及圖4以更放大的圖示出了按照前面的圖的一種結(jié)構(gòu)類型的之字形薄板的兩個(gè)相鄰的腿沿外部的熱交換流體的流動(dòng)方向的前視圖，在圖1中切開地表示的由扁平管2和之字形薄板4組成的塊體在汽車的扁平管式熱交換器中用外部空氣作為外部的熱交換流體沿按照箭頭6的結(jié)構(gòu)深度方向吹入。這類扁平管式熱交換器特別在汽車空調(diào)裝置中作為蒸發(fā)器或冷凝器使用。
扁平管2有多個(gè)沿各自的扁平管的寬度方向連續(xù)分布的單個(gè)的連續(xù)的溝道8，它們分別通過扁平管的加強(qiáng)腹板10彼此隔開。在圖1中只作為例子畫出的5個(gè)溝道在寬度方向或沿箭頭6的方向一個(gè)接一個(gè)地布置并且沿平行于其縱向邊緣12的各個(gè)扁平管的縱向彼此平行地走向。
之字形薄板4三明治式地設(shè)置在扁平管2之間，以使每一個(gè)之字形薄板2被夾在兩個(gè)相鄰的扁平管2之間。在扁平管式熱交換器的扁平管和之字形薄板的塊體中，一個(gè)同樣的之字形薄板4和一個(gè)與其在外部接合的端蓋板可以用未示出的方式設(shè)置在兩個(gè)位于外面的扁平管2的外表面之間。
扁平管2將特別通過擠壓或在仿形法(konformprozess)或通過板的折彎形成，而之字形薄板其本身用箔狀板形成。此時(shí)最好采用可硬釬焊的鋁或可硬釬焊的鋁合金，并且合理的是，至少一個(gè)連接對(duì)的連接件在其連接區(qū)用硬焊料進(jìn)行涂層。同樣的情況適用于未示出的連接板，也適用于設(shè)置在扁平管的端面?zhèn)鹊耐瑯游词境龅氖占鹘Y(jié)構(gòu)。
按照?qǐng)D4，每個(gè)單個(gè)的之字形薄板4由按之字形相互連接的腿14組成，它們各自在做成圓弧形的峰頂16之間延伸，該峰頂本身各自與相鄰的扁平管的平面?zhèn)肉F焊在一起。在此，在同一連接平面內(nèi)到同樣的相鄰的扁平管2上的腿之間的距離為2Z，而在兩個(gè)相鄰的扁平管上在兩個(gè)不同的連接平面上，各個(gè)在每個(gè)腿14端部一個(gè)接一個(gè)跟隨的峰頂之間的距離為Z(還可參看圖1)。
之字形薄板4的寬度沿外部熱交換流體的流動(dòng)方向的箭頭6的方向延伸，該流動(dòng)方向與溝道8中的內(nèi)部的熱交換流體的流動(dòng)方向交叉。之字形薄板的沿箭頭6的方向的寬度此時(shí)通常還表示了按照?qǐng)D1的熱交換器或由扁平管2和之字形薄板4組成的塊體的結(jié)構(gòu)深度的尺寸，其中，在外部的熱交換流體的流出區(qū)的之字形薄板常常從塊體略越過位于該處的扁平管2的縱向邊緣12突出，以使捕集到的潮氣能較容易地排走。之字狀薄板通常在扁平管的朝向外部熱交換流體的端面?zhèn)扰c扁平管的位于該處的縱向邊緣12齊平。
在之字形薄板4的每個(gè)腿14上，沿著相關(guān)的腿或之字形薄板的跟隨箭頭6的寬度方向，突出一系列狹條18，也就是說在圖1的例子中形成一系列5個(gè)的狹條18，它們沿由扁平管2和之字形薄板4組成的塊體的結(jié)構(gòu)深度方向或是沿各個(gè)扁平管2的寬度方向一個(gè)接一個(gè)跟隨。此時(shí)，在不限制通用性的情況下，每一個(gè)狹條18相對(duì)于各自的相鄰的扁平管中的5個(gè)溝道12的一個(gè)配置，在必要時(shí)如圖所示與之相鄰。類似的布置在任何其它的狹條18的數(shù)目和溝道12的數(shù)目時(shí)也適合。
所突出的狹條在用于汽車的扁平管式熱交換中沿箭頭方向6最好各自有一0.8至2mm的延伸長(zhǎng)度，以使在這類扁平管式熱交換的實(shí)際結(jié)構(gòu)深度中如同在圖2中所示的那樣，沿腿14的寬度以及沿箭頭6的方向有相當(dāng)多的數(shù)量的狹條18分布，在圖2中，在該方向突出了16個(gè)狹條，以代替圖1中的5個(gè)狹條。由于在此方向的尺寸小，此時(shí)，將沿寬度方向在兩側(cè)一個(gè)連續(xù)的按八個(gè)一組突出的狹條18通過未突出的中部的加強(qiáng)腹板20連接在一起，以便在扁平管之間夾緊之字形薄板14時(shí)起到穩(wěn)定作用。
圖2與其在圖3中的詳圖示出了按圖4的沿各自的腿14的寬度方向的相鄰的腿14的截形，它們沿箭頭6的方向因而沿外部的熱交換流體的流動(dòng)方向是連續(xù)的。
已經(jīng)知道，在兩個(gè)腿14中，狹條18沿其寬度方向是交替地在腿的一側(cè)和另一側(cè)突出的。如同一方面比較圖2和圖3和另一方面比較圖4后所指出的那樣，此時(shí)，突出的狹條在任何情況下都做成其突出的中間區(qū)為平的并基本上平行于各自的狹條的縱向延伸或垂直于各自的連接的扁平管2的平面?zhèn)妊由?，因同時(shí)狹條與箭頭6的寬度方向成一入射角α。在此，在箭頭6的方向也即沿寬度方向狹條18分別在腿16的一側(cè)然后在另一側(cè)以這樣一種方式交替地突起，使得在圖2至4所示的相鄰的腿中各自在一平行于峰頂16的平面中采取相同的突出方向和突出類型。
突出的角的數(shù)值|α|在箭頭6的方向亦即在寬度方向都是相同的。
由于突出的狹條18而在寬度方向的節(jié)距尺寸按照箭頭6為y并且同樣是恒定的。
峰頂16在其在一個(gè)扁平管2上的同一連接平面內(nèi)的間距按照?qǐng)D4為2Z，而與相鄰的扁平管2的彼此相對(duì)的平面?zhèn)冉佑|的按照箭頭6沿寬度方向連續(xù)的峰頂16的間距則為其一半，為Z。
如同在圖3中所知道的那樣，在此布置下，相鄰的狹條18的最小的，垂直于腿14的平面量得的間距X是一常量。
根據(jù)PCT19條的聲明兩個(gè)國(guó)際檢索報(bào)告中的第一組對(duì)比文件，即日本專利摘要vol.012，No.432(M-763)，特別是US 4615384，要求對(duì)權(quán)利要求1進(jìn)行新的劃界，其中在原權(quán)利要求l和2中的所有的強(qiáng)制性的特征在將選擇性的特征分寫進(jìn)新權(quán)利要求9之后寫入新權(quán)利要求1前序部分，并且兩個(gè)通過“必要時(shí)”界定的部分作為新權(quán)利要求1和新權(quán)利要求2的特征部分。由于新權(quán)利要求1和2的主題和原權(quán)利要求8的主題的直接的關(guān)系，將該權(quán)利要求8的內(nèi)容作為新的權(quán)利要求3。所有的其它新的權(quán)利要求4至9從屬于新權(quán)利要求1，盡管它們本身是公知的。
新的權(quán)利要求的目的特別在于，改善易積聚的水的流出，特別是在蒸發(fā)器(原說明書第5頁(yè)第24行)和熱交換器中會(huì)由于流入的外界空氣的水蒸汽的冷凝會(huì)產(chǎn)生這種問題，對(duì)此保持一個(gè)產(chǎn)生高的紊流的一般的目標(biāo)方向來優(yōu)化外界熱的傳遞。
權(quán)利要求
1.作為汽車的熱交換器的扁平管(2)的夾在中間的肋片的之字形薄板，尤其是用鋁或鋁合金做的之字形薄板，其中，按之字形彼此連接的之字形薄板(4)的腿(14)布置成為使其寬度方向沿著外部熱交換流體的流動(dòng)方向(6)，并且沿其寬度方向各自有一系列突出的狹條(18)，該狹條交替地在腿的一側(cè)和另一側(cè)突出，其特征為，狹條(18)沿寬度方向(箭頭6)有一入射角(α)，其中，各狹條(18)的傾斜角的值(|α|)相對(duì)于腿(14)的平面至少為5°。
2.如權(quán)利要求1的之字形薄板，其特征為，沿寬度方向(箭頭6)連續(xù)的狹條(18)有相反地傾斜的入射角(α)。
3.如權(quán)利要求2的之字形薄板，其特征為，彼此相反地傾斜的狹條(18)的傾斜角的值(|α|)各自相同。
4.如權(quán)利要求1至3的任一項(xiàng)的之字形薄板，其特征為，垂直于腿(14)的平面量得的相鄰的狹條(18)的間距基本上對(duì)應(yīng)于在一個(gè)共同連接平面內(nèi)與扁平管(2)相鄰的之字形薄板(4)的相鄰峰頂(16)之間的間距的四分之一(1/2·Z)，必要時(shí)為相鄰峰頂之間的間距與之字形薄板的兩倍板厚之差的四分之一。
5.如權(quán)利要求1至4的任一項(xiàng)的之字形薄板，其特征為，各自的狹條(18)的傾斜角的值(|α|)相對(duì)于腿(14)的平面最多調(diào)整為20°，最好在10°至15°的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)的之字形薄板，其特征為，在腿(14)上的狹條的節(jié)距尺寸(y)在0.8～2.0mm的范圍內(nèi)，最好在0.9～1.5mm的范圍內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)的之字形薄板，其特征為，之字形薄板(4)在位于同一連接平面內(nèi)的相鄰的峰頂(16)之間的間距(2Z)在1.6～4.0mm的范圍內(nèi)，最好在2.0～3.0mm的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1至7的任一項(xiàng)的之字形薄板，其特征為，相鄰的狹條在垂直腿(14)的平面內(nèi)量得的間距(X)在0.5～1mm的范圍內(nèi)。
9.如權(quán)利要求1至8的任一項(xiàng)的之字形薄板，其特征為，突出的狹條(18)在其突出的中間區(qū)是平的。
全文摘要
本發(fā)明涉及作為汽車的熱交換器的扁平管(2)的夾在中間的肋片的之字形薄板，其中，按之字形彼此連接的之字形薄板(4)的腿(14)布置成為使其寬度方向沿著外部熱交換流體的流動(dòng)方向(6)，并且沿其寬度方向各自有一系列突出的狹條(18)，該狹條交替地在腿的一側(cè)和另一側(cè)突出，按照本發(fā)明規(guī)定，狹條(18)沿寬度方向(箭頭6)有一入射角(α)。
文檔編號(hào)F28F1/12GK1228157SQ98800598
公開日1999年9月8日 申請(qǐng)日期1998年5月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月7日
發(fā)明者羅蘭·豪斯曼 申請(qǐng)人:瓦萊奧空調(diào)技術(shù)有限公司及兩合公司