專利名稱：熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別用于汽車的、具有扁平管和散熱翅片的熱交換器。
背景技術(shù)：
這種熱交換器，例如，可以與汽車空調(diào)設(shè)備的冷凝器合為一體，也可以和汽車的冷卻劑冷卻器合為一體。這種熱交換器通常具有大量并排布置并且相互平行的扁平管，它們形成了若干管列。第一流體在這些管列內(nèi)部流動，在上述實例中，第一流體為制冷劑和冷卻劑。扁平管與歧管或集流管相連，并暴露在第二流體如環(huán)境空氣的流動中，以便在流體之間形成熱交換。各扁平管之間相隔一定距離，從而形成了第二流體的流路。
為了改善流體之間的熱傳遞，散熱片被布置在扁平管之間并固定在其上。在DE 198 13 989A1所公開的熱交換器中，冷卻區(qū)域的表面基本上橫向面對第二流體的流動方向。也就是說，第二流體將面對一定的流動阻力。通過使散熱片成為第二流體的流動障礙，從而有目的地降低了其流動速度。這在一方面增加了第二流體在穿過熱交換器時的停留時間，在這段時間內(nèi)，第二流體可從第一流體上吸收熱量或?qū)崃總鬟f給后者。但在另一方面，第二流體的流速降低卻限制了第一流體和第二流體之間可傳遞的熱量，即熱交換器的效率。
另一個例子則是US 4,676,304所公開的一種帶有散熱片的熱交換器。在這種熱交換器中，散熱片基本上與第二流體(這里為空氣)的流動方向平行。盡管在各散熱片上帶有百葉窗式折流片，但并不能排除穿過熱交換器的部分第二流體在從相鄰的散熱片之間流過時，沒有從散熱片吸收或向其釋放相當(dāng)數(shù)量的熱能。當(dāng)熱交換器在第二流體流動方向上的尺寸較小時，這個問題尤為重要。在這種情況下，第二流體的流量大不一定會產(chǎn)生高的傳熱效率。第一流體和第二流體之間的溫差只有很小的一部分得到了利用。
在整體式熱交換器上常出現(xiàn)這樣的問題通過一個共同的波紋翅片，也就是說各單個熱交換器的波紋翅片成為一體，熱量會從一個單個熱交換器傳遞到另一單個熱交換器。為了減少這種不希望有的熱傳遞，EP 0 773 419 A2建議，對于這樣一種熱交換器的整體式波紋翅片，應(yīng)在翅片上位于兩個單個熱交換器之間的部位開槽。但是這種方式的缺點是，空氣會在開槽區(qū)域出現(xiàn)渦流，從而加大了流動阻力，并加劇空氣的壓降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種本文開頭所述的、帶有散熱片的熱交換器，其散熱片的結(jié)構(gòu)有助于流動，同時減少若干第一流體之間的熱傳遞。
上述目的可由具有權(quán)利要求1所述特征的熱交換器實現(xiàn)。在這里，熱交換器具有扁平管，第一流體在扁平管內(nèi)穿流，第二流體則從扁平管的外部流過。扁平管基本上垂直于第二流體的流動方向，并且相互之間基本平行，其間隔并形成第二流體的流路，而在流路中布置著在相鄰扁平管之間延伸的散熱片。這里的散熱片采用波紋翅片，在這里，波紋翅片沿第二流體的流動方向前后排列，并沿側(cè)向即沿著第一流體的流動方向相互偏置。通過波紋翅片的依次偏置，使穿過熱交換器的第二流體的絕大部分被用于熱交換。當(dāng)波紋翅片帶有鰓片(Kiemen)時，穿過翅片上順著第二流體流向一側(cè)的鰓片的第二流體總流量，可能會大于在波紋翅片沒有偏置的情況中的第二流體總流量。這可能會提高這個區(qū)域的熱交換效率。另外，這還會對在管壁處可能形成的溫度邊界層產(chǎn)生影響，從而增加從管壁到第二流體或從第二流體到管壁的傳熱。雖然翅片由一塊共同的帶料形成，但通過波紋翅片的位錯排列，可同時減少不同管列之間通過波紋翅片而產(chǎn)生的不必要的傳熱。此外，這還方便了制造加工，因為若干前后排列的、由一塊帶料形成即整塊的波紋翅片可被方便地插入到熱交換器的管列之間。特別是帶有鰓片的波紋翅片可由一塊金屬帶料軋制而成。
一種有利于流動的波紋翅片設(shè)計可優(yōu)選地通過以下方式實現(xiàn)翅片表面基本上平行于第二流體的流動方向，也就是說，波紋翅片的表面法線與第二流體的流動方向之間基本上形成一個直角。盡管波紋翅片的這種設(shè)計有利于流動，但是前后排列的波紋翅片在側(cè)向上的偏置，確保了只有很少一部分在扁平管之間流動的第二流體未被利用，即沒有起到顯著的熱交換作用，而且這部分第二流體少于在沒有翅片偏置的情況下未被利用的第二流體。兩個翅片之間的距離b越大，這一優(yōu)點就越明顯。這里應(yīng)優(yōu)選將兩個或三個形狀相似的波紋翅片前后排列并相互偏置。為了保證熱交換的高效率，各波紋翅片優(yōu)選地直接相連，也就是說，它們之間在第二流體的方向上沒有間隔。這就產(chǎn)生一個很大的熱交換器表面。也可選擇使波紋翅片之間相隔一定距離，在這種情況下，翅片較窄以減少流動阻力。
按照一個優(yōu)選的實施例，波紋翅片帶有對第二流體進行導(dǎo)向的鰓片。在鰓片處所形成的所謂初始流動(Anlaufstrmung)在波紋翅片的一個區(qū)域具有很高的溫度梯度，通過它改善了第二流體和波紋翅片之間的傳熱。
一個位于兩個扁平管之間的波紋翅片段的所有鰓片優(yōu)選地沿同一方向與第二流體的流動方向成一角度。在一個翅片段內(nèi)的鰓片具有相同的斜度，其優(yōu)點在于，可以有目的地將流體引導(dǎo)到順著流體方向的翅片段。
前后排列并相互偏置的翅片段上的鰓片優(yōu)選地沿相反方向傾斜，這樣穿過熱交換器的第二流體就具有更長的流程。兩個相鄰鰓片區(qū)中的鰓片也可沿同一方向傾斜，那么可能具有優(yōu)點的結(jié)構(gòu)是，位于這兩個相鄰鰓片區(qū)上游或下游的鰓片區(qū)中的鰓片，按與這兩個相鄰鰓片區(qū)中的鰓片相反的方向傾斜。
要使第二流體的通流截面被均勻覆蓋，應(yīng)優(yōu)選地使前后排列并相互偏置的翅片段之間相互平行。在這里，相互偏置的翅片段優(yōu)選地垂直于扁平管。即使翅片表面對平行度略有偏差(最大為6度)，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，它們?nèi)员豢醋魇腔酒叫?，而相互偏置的翅片在熱動力學(xué)上的優(yōu)點幾乎沒受到影響。同樣，也可考慮采用所謂的V形翅片或按任一角度倒圓的翅片。本發(fā)明所述的翅片幾何形狀可用于汽車熱交換器，如冷卻劑冷卻器、加熱器、冷凝器和蒸發(fā)器。
按照本發(fā)明的一個具有優(yōu)點的改進，當(dāng)鰓片角度為20到30度時，鰓片深度LP為0.7到3mm則可提高效率，因為這會加大流動角度，也就是說使第二流體從一個流道進入到相鄰流道的折流變大，進而使第二流體的流程變長。這樣一個系統(tǒng)中的翅片高度優(yōu)選為4到12mm。這個系統(tǒng)中的翅片密度優(yōu)選為40到85片/dm，這相當(dāng)于翅片間隙或翅片間距為1.18到2.5mm。


下面通過實施例和附圖對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。其中，圖1a、b中為一個熱交換器，它在一個管列的每兩個相鄰扁平管之間具有兩個前后排列并相互偏置的波紋翅片作為散熱片，圖2a、b中為一個熱交換器，它在一個管列的每兩個相鄰扁平管之間具有三個前后排列并相互偏置的波紋翅片作為散熱片，圖3中為兩個由一塊單一帶料形成的波紋翅片，圖4中為三個由一塊單一帶料形成的波紋翅片，圖5a中為一個沒有偏置并具有兩個鰓片區(qū)的波紋翅片截面圖，圖5b中為一個沒有偏置并具有兩個鰓片區(qū)的波紋翅片截面圖，圖5c中為一個由一塊帶料制成、分成2排的波紋翅片截面圖，圖5d中為一個由一塊帶料制成、分成3排的波紋翅片截面圖，圖5e中為一個由一塊帶料制成、分成4排的波紋翅片截面圖，圖5f中為一個由一塊帶料制成、分成5排的波紋翅片截面圖，圖5g中為一個由一塊帶料制成、分成5排的波紋翅片截面圖，圖5h中為一個由一塊帶料制成、分成5排的波紋翅片截面圖，圖5i中為一個由一塊帶料制成、分成3排的波紋翅片截面圖，圖5j中為一個由一塊帶料制成、分成3排的波紋翅片截面圖，圖5k中為一個由一塊帶料制成、分成3排的波紋翅片截面圖，圖5l中為一個由一塊帶料制成、分成5排的波紋翅片截面圖，圖6中為一個模擬氣流穿過沒有偏置的波紋翅片的瞬態(tài)顯示，圖7中為一個模擬氣流穿過具有偏置的波紋翅片的瞬態(tài)顯示，圖8為一個圖表，它顯示了在低氣體流速的情況下，穿過一個百葉窗開口的氣流量占總氣流量的比例與管深度的關(guān)系，圖9為一個圖表，它顯示了在高氣體流速的情況下，穿過一個百葉窗開口的氣流量占總氣流量的比例與管深度的關(guān)系，圖10a、b中為一個熱交換器，它在兩個管列的每兩個相鄰的扁平管之間有兩個前后排列并相互偏置的波紋翅片作為散熱片，圖11a、b中為一個熱交換器，它在兩個管列的每兩個相鄰的扁平管之間有三個前后排列并相互偏置的波紋翅片作為散熱片。
所有附圖中相同的零件均采用相同的標(biāo)號。
具體實施例方式
圖1a、1b和圖2a、2b均為熱交換器1的截面圖，它帶有相互平行的扁平管2，第一流體FL1a沿第一流動方向S1在扁平管內(nèi)穿流。扁平管2中裝有導(dǎo)流元件2a，并與歧管或集流管(圖中未示)相連。流體FL1a例如是一種冷卻劑或一種在熱交換器1中冷凝的制冷劑。
在每兩個相鄰的扁平管2之間布置著兩個(圖1a、1b)或三個(圖2a、2b)波紋翅片3作為散熱片。采用更多數(shù)量波紋翅片3的實施例也是可以實現(xiàn)的。波紋翅片3由一塊板材彎曲成對稱矩形狀，其中，緊貼在扁平管2之上的翅片段4a和將兩個相鄰的扁平管2相連的翅片段4b交替出現(xiàn)。緊貼在扁平管2上的翅片段4a與扁平管2通過導(dǎo)熱的方式相連，例如釬焊。連接兩個相鄰扁平管2的翅片段4b垂直于扁平管2，并形成沿流動方向S2穿過熱交換器1的第二流體FL2(如空氣)的流路。第二流體FL2流動時，基本上與波紋翅片3的表面平行，也就是說，第二流體FL2在進入熱交換器1時首先只接觸到波紋翅片3的窄端面6。這樣，第二流體FL2就能以高流速以及相應(yīng)的大流量穿過熱交換器1。
如圖3和4所示，鰓片7在翅片段4b中形成，它們既垂直于第二流體FL2的流動方形S2，又垂直于第一流體FL1的流動方向S1。一個翅片段4b中的鰓片7一方面在第二流體FL2和翅片段4b之間起到良好的傳熱作用，另一方面又有目的地將第二流體FL2導(dǎo)向沿流動方向S2位于后面的、并有一定斜度的翅片段4b。通過這種方式，可徹底利用穿過熱交換器1的第二流體FL2，同時將第一流體FL1a和第二流體FL2之間的溫差有效地用于熱交換。
布置在兩個扁平管2之間的、前后排列的兩個波紋翅片3按相鄰翅片段4b之間的寬度b的一半相互偏置。如圖2和4所示，對于三個前后排列的波紋翅片3，可優(yōu)選地采用b/3進行偏置，當(dāng)然，也可以考慮采用其它的偏置值。
在熱交換器1的深度T的范圍內(nèi)延伸的兩個或三個相鄰的波紋翅片3，由一塊帶料8軋制而成。在軋制時，帶料8在兩個(圖1a、1b，圖3)或三個(圖2a、2b，圖4)波紋翅片3之間的各偏置區(qū)被切開，并且鰓片7在波紋翅片3中被切割成形。波紋翅片3的單次(圖1a、1b，圖3，圖5c)或雙次(圖2a、2b，圖4，圖5d)偏置或多次偏置(圖5e、5f、5g)可采用以下方式制成相似的、相互分開的波紋翅片3的偏置值在0mm和b/2之間，其中，b為兩個相鄰扁平管2之間的距離。
波紋翅片3上緊貼在扁平管2上的翅片段4a不帶有任何鰓片。因此比之帶有鰓片7并將相鄰扁平管2連接的翅片段4b，流體FL2在這里更傾向于形成層流。隨著長度的不斷增加，層流會導(dǎo)致在扁平管2上形成一個具有不斷縮小的溫度梯度的邊界層。但是通過以下方式可將這一影響限制在微不足道的程度第二流體FL2在波紋翅片3的兩個相鄰翅片段4b之間形成的流動在經(jīng)過一段短距離T/2(圖1a、1b，圖3，圖5c)或T/4(圖2a、2b，圖4，圖5d)后被沿流動方向S2前后排列的波紋翅片3所干擾，從而導(dǎo)致溫度梯度的加大，進而促進了熱交換。當(dāng)熱交換器1的深度較小時，例如為12到20mm，也可通過這種方式使第二流體FL2和第一流體FL1a之間形成高效率的熱交換。
圖5中為分別帶有若干鰓片區(qū)的波紋翅片10a、b、…的截面圖。在現(xiàn)有技術(shù)下的散熱片帶有百葉窗折流片(鰓片)，通常一個散熱片位于兩個管之間，并在第二流體的主流動方向上位于一個平面內(nèi)且無偏置(圖5a、5b)。這些散熱片具有至少兩個所謂的鰓片區(qū)11、12或13、14，它們相互之間被具有不同形狀的腹板分開。在這里，相鄰鰓片區(qū)中的百葉窗折流片(鰓片)的方向通常相反。
按照本發(fā)明，兩個、三個或更多的形狀相似的波紋翅片(散熱片)優(yōu)選地前后排列并且互為偏置，也就是說，一個帶有百葉窗折流片(鰓片)的波紋翅片可以位于多個平面內(nèi)且互為偏置。同時，從第二流體的流動方向看，前后排列的波紋翅片的數(shù)量根據(jù)熱交換器的深度和/或波紋翅片的深度來選擇。例如，當(dāng)深度為12到18mm時，可以采用2、3排或更多排的翅片；當(dāng)深度最大為24mm時，可采用2、3、4排或更多排的翅片；當(dāng)深度最大為30mm時，可以采用2、3、4、5排或更多排的翅片；當(dāng)深度最大為36mm時，可以采用2、3、4、5、6排或更多排的翅片；當(dāng)深度最大為42mm時，可以采用2、3、4、5、6、7排或更多排的翅片；當(dāng)深度最大為48mm時，可以采用2、3、4、5、6、7、8排或更多排的翅片；當(dāng)深度最大為54mm時，可以采用2、3、4、5、6、7、8、9排或更多排的翅片；當(dāng)深度最大為60mm時，可以采用2、3、4、5、6、7、8、9、10排或更多排的翅片；當(dāng)深度最大為66時，可以采用2、3、4、5、6、7、8、9、10、11排或更多排的翅片。
圖5c中是采用兩排翅片15和16的實施例的截面圖。
圖5d中是采用三排翅片17、18和19的實施例的截面圖。
圖5e中是采用四排翅片20、21、22和23的實施例的截面圖。
圖5f中是采用五排翅片24、25、26、27和28的實施例的截面圖。
圖5g中是采用五排翅片29、30、31、32和33的實施例的截面圖。
圖5h中是采用五排翅片34、35、36、37和38的實施例的截面圖。
互為偏置的兩排以上的翅片可優(yōu)選地分布到總共兩個互為偏置的平面中，如圖5d、5e和5g中的實施例所示。它們也可以分布到三個或更多的不同平面中，如圖5f和5h所示，其中，每兩個平面之間的距離既可以相同也可以不同。
在一個可選的實施例中，位于同一平面中的兩個鰓片區(qū)39、40或42、43之間的區(qū)域41或44，相對于鰓片區(qū)39、40或42、43偏置(圖5i和5j)。在區(qū)域41或44中，波紋翅片10i或10j不帶有鰓片。這種進一步改型影響了管壁處的溫度邊界層和/或改善了百葉窗折流片的通流量。
同樣，波紋翅片10k的鰓片區(qū)45、46、47的大小也可以不同(圖5k)。在這里，鰓片區(qū)45、46對應(yīng)于第一管列，鰓片區(qū)47對應(yīng)于第二管列，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于，通過鰓片區(qū)46和47之間的偏置49，管列之間熱連接受到限制。
在波紋翅片10l中，不同平面內(nèi)的不同大小的鰓片區(qū)65、66、67、68、69可以組合在一起(圖5l)。
每排的鰓片數(shù)量位于例如2到30個鰓片之間，并取決于排的數(shù)量和熱交換器的深度。由于生產(chǎn)技術(shù)的原因，當(dāng)排的數(shù)量為奇數(shù)時，即3、5、7、9或11排時，每個鰓片區(qū)的鰓片數(shù)優(yōu)選為不同；當(dāng)排的數(shù)量為偶數(shù)時，每個鰓片區(qū)的鰓片數(shù)可以相同，但并不是必需的。
下面(從圖6到9)，將對一個模擬氣流穿過具有三個不同結(jié)構(gòu)波紋翅片的熱交換器進行說明。
模擬在下列條件下進行管壁溫度＝60℃；進氣溫度＝45℃；空氣密度＝1,097kg/m3；進氣速度vL＝1和3m/s；翅片高度＝8mm；翅片深度＝16mm。在模擬時，單排形式的波紋翅片被視為基礎(chǔ)，也就是說，翅片沒有偏置，由一排構(gòu)成并具有兩個鰓片區(qū)，它們相互間被一個屋脊形的腹板分開(現(xiàn)有技術(shù))。此外，也考慮了一個具有兩排的波紋翅片和一個具有三排的波紋翅片。除了空氣側(cè)的壓降外，這個模擬還測定了穿過各百葉窗開口的氣流以及從管到冷卻空氣的散熱量。
圖6中展示了空氣在兩個鰓片區(qū)54、55或56、57之間的流動場，在這里，在前面所述的條件下，具有波紋翅片52、53的熱交換器51中的進氣速度v空氣為3m/s。在每兩個鰓片區(qū)之間的腹板58或59為屋脊形。箭頭60所示為空氣粒子的主流動方向，空氣粒子在腹板59之前穿過最后的百葉窗開口61，然后發(fā)生折流，并在相鄰的鰓片區(qū)57穿過百葉窗開口62、63。從圖中可以看出，只有在穿過鰓片區(qū)57的第二個百葉窗開口62時，空氣粒子的數(shù)量又重新增多，并且只有當(dāng)穿過第三個百葉窗開口63時，速度場才又重新開始近似于前面的鰓片區(qū)56的速度。
圖7中展示了空氣在兩個鰓片區(qū)76、77或78、79之間的偏置區(qū)74或75處的流動場，在這里，在前面所述的條件下，具有波紋翅片72、73的熱交換器71中的進氣速度v空氣為3m/s。箭頭80所示為偏置區(qū)75之前的空氣粒子的主流動方向，它一方面在偏置區(qū)前穿過最后的百葉窗開口81，另一方面穿過偏置開口75?？諝饬Ｗ釉诖┻^偏置開口75后發(fā)生折流，而穿過偏置開口的空氣粒子接著主要穿過相鄰鰓片區(qū)79的第一和第二百葉窗開口82、83。在偏置區(qū)前穿過最后的百葉窗開口81的空氣粒子，在同樣經(jīng)過折流后，主要穿過隨后的鰓片區(qū)79的第三個百葉窗開口84。
圖8和圖9中為在與熱交換器或管的深度的對照下，穿過各鰓片開口(百葉窗開口)的氣流量m鰓片與作為流體FL2的空氣的總流量一半m總之間的關(guān)系曲線圖，在這里，流體在前面所述的條件下，以流速v空氣＝1m/s和v空氣＝3m/s流過三種不同的波紋翅片結(jié)構(gòu)。穿過偏置區(qū)開口的流量百分比未在圖中顯示。
如圖8所示，在兩個分別為兩排或三排(一個或兩個偏置區(qū))的波紋結(jié)構(gòu)中，氣流量的百分比總是大于9％，而對于在一個平面中或一排的波紋翅片，在與腹板區(qū)域相鄰的兩個百葉窗開口處的氣流量則降到了少于8％，最小值大約為4％。如果波紋翅片由一個平面構(gòu)成，并且在腹板區(qū)之前的百葉窗開口處的氣流量從大約12％降到了大約10％，那么在波紋翅片由兩個平面/排構(gòu)成的情況下，穿過偏置區(qū)之前的最后一個百葉窗開口的氣流量則從大約12％增加到大約13％。經(jīng)過偏置區(qū)之后，氣流在這里重新定向，而且只有大約10％的氣流量經(jīng)過第一個百葉窗開口。對于由三排構(gòu)成的波紋翅片，穿過偏置區(qū)之前的最后一個百葉窗開口的氣流量也同樣增加到大約13％。經(jīng)過偏置區(qū)之后，氣流也在這里重新定向，而且在所有情況下只有大約10-11％的氣流量經(jīng)過第一個百葉窗開口。
如圖9所示，在兩個分別為兩排或三排(一個或兩個偏置區(qū))的波紋結(jié)構(gòu)中，氣流量的百分比總是大于12％，而對于在一個平面中或一排的波紋翅片，在與腹板區(qū)域相鄰的兩個百葉窗開口處的氣流量則降到了少于11％，最小值大約為4.5％。如果波紋翅片由一個平面構(gòu)成，并且在腹板區(qū)之前的百葉窗開口處的氣流量從大約16.5％降到了大約15％，那么在波紋翅片由兩個平面/排構(gòu)成的情況下，穿過偏置區(qū)之前的最后一個百葉窗開口的氣流量則從大約16.5％增加到大約18％。經(jīng)過偏置區(qū)之后，氣流在這里重新定向，而且只有大約14％的氣流量經(jīng)過第一個百葉窗開口。對于由三排構(gòu)成的波紋翅片，穿過偏置區(qū)之前的最后一個百葉窗開口的氣流量也同樣增加到大約18-19％。經(jīng)過偏置區(qū)之后，氣流也在這里重新定向，而且在所有情況下只有大約14％的氣流量經(jīng)過第一個百葉窗開口。
圖10a、b和圖11a、b中分別為一個熱交換器1，它帶有兩列1a、1b相互平行的扁平管2，而所述扁平管則被第一流體FL1a、1b沿第一流動方向S1穿流。同樣也可以考慮沿相反方向穿流。扁平管2連接到歧管或集流管上(圖中未示)。流體FL1a、1b可以是例如一種冷卻液和一種在熱交換器1中冷凝的制冷劑。在兩列或三列的熱交換器1中可以使用兩個相同的流體。
在每兩個相鄰的扁平管2之間布置著兩個(圖10a、b)或三個(圖11a、b)波紋翅片3作為散熱片。采用更多數(shù)量波紋翅片3的實施例也是可以實現(xiàn)的。波紋翅片3由一塊板材彎曲成對稱矩形狀，其中，緊貼在扁平管2之上的翅片段4a和將兩個相鄰的扁平管2相連的翅片段4b交替出現(xiàn)。緊貼在扁平管2上的翅片段4a與扁平管2通過導(dǎo)熱的方式相連，例如釬焊。連接兩個相鄰扁平管2的翅片段4b垂直于扁平管2，并形成沿流動方向S2穿過熱交換器1的第二流體FL2如空氣的流路。第二流體FL2流動時，基本上與波紋翅片3的表面平行，也就是說，第二流體FL2在進入熱交換器1時首先只接觸到波紋翅片3的窄端面6。這樣，第二流體FL2就能以高流速以及相應(yīng)的大流量穿過熱交換器1。
鰓片7在翅片段4b中形成，它們既垂直于第二流體FL2的流動方向S2，又垂直于第一流體FL1a、1b的流動方向S1。一個翅片段4b中的鰓片7一方面在第二流體FL2和翅片段4b之間起到良好的傳熱作用，另一方面又有目的地將第二流體FL2導(dǎo)向沿流動方向S2位于后面的、并有一定斜度的翅片段4b。通過這種方式，可徹底利用穿過熱交換器1的第二流體FL2，同時將第一流體FL1a、1b和第二流體FL2之間的溫差有效地用于熱交換。
布置在兩個扁平管2之間的、前后排列的兩個波紋翅片3相互偏置。這種相互偏置并形成一體的波紋翅片的構(gòu)成如圖1a、b所示。
在圖10b、11b中放大顯示的、位于扁平管列1a、b之間的中間區(qū)域9中的波紋翅片3相互偏置。由于它的一體結(jié)構(gòu)，不同管列的波紋翅片3通過位于與扁平管2相鄰接的翅片段4a中的狹窄連接面9a相連。由于這個連接面9a是管列1a、1b之間唯一的導(dǎo)熱連接，所以從一個管列向另一個管列的傳熱受到有效地限制。
權(quán)利要求
1.一種用于汽車的熱交換器，具有扁平管(2)，第一流體(FL1a、FL1b)在扁平管內(nèi)穿流，第二流體(FL2)則從扁平管的外部流過，扁平管基本垂直于第二流體(FL2)的流動方向(S2)，并形成相互之間平行的至少兩列，其中，每個第一流體至少對應(yīng)一個管列，同時管列中的扁平管相互間隔一定距離，從而形成貫穿熱交換器的第二流體(FL2)的流路，而在流路中則布置著在相鄰扁平管(2)之間延伸的散熱片，其特征在于，若干沿第二流體(FL2)的流動方向(S2)的前后排列的波紋翅片(3)作為散熱片，它們之間沿側(cè)向相互偏置，并且若干前后排列的波紋翅片(3)由一塊共同的帶料(8)形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，波紋翅片(3)的表面(5)基本平行于第二流體(FL2)的流動方向(S2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換器，其特征在于，若干相互偏置的波紋翅片(3)的形狀相似。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項所述的熱交換器，其特征在于，至少一個波紋翅片(3)具有對第二流體(FL2)進行導(dǎo)向的鰓片(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器，其特征在于，位于兩個扁平管(2)之間的波紋翅片段(4b)的所有鰓片(7)沿同一方向與第二流體(FL2)的流動方向(S2)成一角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱交換器，其特征在于，兩個前后排列且相互偏置的翅片段(4b)的鰓片(7)的斜度朝著同一方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱交換器，其特征在于，兩個前后排列且相互偏置的翅片段(4b)的鰓片(7)的斜度朝著相反方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一項所述的熱交換器，其特征在于，兩個前后排列且相互偏置的翅片段(4b)基本相互平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱交換器，其特征在于，翅片段(4b)基本垂直于扁平管(2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一項所述的熱交換器，其特征在于，波紋翅片(3)在第二流體的主流動方向上具有相同或相似的長度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項所述的熱交換器，其特征在于，不同的管列被不同的流體穿流。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項所述的熱交換器，其特征在于，不同的管列被一種流體穿流。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱交換器，特別用于汽車，具有扁平管，第一流體在扁平管內(nèi)穿流，第二流體則從扁平管的外部流過。該扁平管基本上垂直于第二流體的流動方向，且相互之間基本平行，其間隔并形成流過熱交換器的第二流體的流路，流路中布置著在相鄰扁平管之間延伸的散熱片。這里的散熱片采用波紋翅片，波紋翅片沿第二流體的流動方向前后排列，并沿著第一流體的流動方向相互偏置。
文檔編號F28F1/12GK1849493SQ200480026219
公開日2006年10月18日 申請日期2004年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月11日
發(fā)明者格里特·韋爾克 申請人:貝洱兩合公司