專利名稱：強(qiáng)化傳熱翅片及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于換熱器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種強(qiáng)化傳熱翅片及其生 產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
緊湊換熱器因重量輕，體積小，換熱效率高，己廣泛應(yīng)用于汽車、 化工及制冷與空調(diào)等領(lǐng)域。緊湊換熱器的形式通常有管翅式，板翅式 和管帶式。鋁制扁管與波帶翅片組合而成的鋁換熱器，具有很好的強(qiáng) 化傳熱效果，在汽車工業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為管翅式的替代產(chǎn)
品[l][文獻(xiàn)l: Kim M H， Bullard C W， Air-side thermal hydraulic performance of multi-louvered fin aluminum heat exchangers, International Journal of Refrigeration, 2002， 25(3):390-400]。 而對(duì)于氣液換熱器來(lái)說(shuō)，其整個(gè)換熱器的控制熱阻在空氣側(cè)，為此， 各種高效翅片表面得以開(kāi)發(fā)。其中，各種高效的間斷翅片的應(yīng)用更為 廣泛。然而對(duì)工程機(jī)械類等非道路車輛而言，由于車輛換熱器沒(méi)有有 效的迎面風(fēng)速可以利用，完全依靠風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)冷空氣進(jìn)行冷卻，因而 要求換熱器具有盡可能低的空氣壓力降。而間斷翅片，如鋸齒翅片、 百葉窗翅片等在強(qiáng)化傳熱的同時(shí)，而導(dǎo)致其流動(dòng)阻力的急劇增加，因 而在非道路車輛上應(yīng)用受到一定限制。更重要的是因工程機(jī)械車輛工 作環(huán)境非常惡劣，如液壓挖掘機(jī)、礦山機(jī)械等，要求車輛換熱器的外 翅片具有不宜臟堵和灰塵結(jié)垢的特性，同時(shí)容易清洗。而間斷翅片的 換熱器在這些工作環(huán)境下，往往導(dǎo)致其灰塵的堵塞，而且不易清洗。 進(jìn)而導(dǎo)致工程機(jī)械換熱器在初始運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，性能表現(xiàn)良好，隨工作
4時(shí)間的推移，各種換熱器的傳熱性能和阻力性能都急劇惡化，甚至是 車輛不能正常的運(yùn)行。為此，各種非間斷類型的翅片重新得到開(kāi)發(fā)與 重視。
目前，對(duì)汽車工業(yè)來(lái)說(shuō)，環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和人們對(duì)車輛的舒 適性和節(jié)能性也提出了更高的要求，對(duì)目前現(xiàn)有的車用換熱器，如水 箱散熱器，增壓中冷器及汽車空調(diào)的蒸發(fā)器和冷凝器，提出了緊湊， 高效的要求。
一方面要求降低空氣阻力，增加傳熱性能，另一方面， 又要滿足降低成本，減小體積的要求。為滿足這些要求，必須尋求更 為高效的傳熱翅片或改善現(xiàn)有各種翅片的結(jié)構(gòu)形式。
經(jīng)過(guò)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，專利號(hào)為03234122. 9的一種油水組合式車用 散熱器，是一種可同時(shí)為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水和液力傳動(dòng)油進(jìn)行冷卻的散熱 器，其采用管帶式結(jié)構(gòu)，外側(cè)翅片提到選用沖壓成形的波紋翅片。專 利申請(qǐng)?zhí)?00580022014. 2的一種車用中冷器，外側(cè)采用的波紋翅片。 專利號(hào)200410031549. 3中所保護(hù)的換熱器中所包含的波紋翅片，用于 熱輻射。然而上述幾種專利所采用的波紋翅片均為傳統(tǒng)的波紋翅片形 式，所保護(hù)的對(duì)象中并無(wú)明確和具體的波紋翅片的結(jié)構(gòu)形式，詳細(xì)結(jié) 構(gòu)參數(shù)的描述。從強(qiáng)化傳熱的角度分析，傳統(tǒng)的波紋翅片可進(jìn)一步優(yōu) 化，提高其傳熱性能。并且，從生產(chǎn)工藝的角度看，傳統(tǒng)的波紋翅片 采用的是沖壓成形技術(shù)，翅片的生產(chǎn)效率低，工藝的結(jié)構(gòu)參數(shù)的統(tǒng)一 性不容易得到保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種體積小、換熱效率高、空氣的流動(dòng)阻力 并無(wú)明顯變化、可機(jī)械化生產(chǎn)、生產(chǎn)效率高的強(qiáng)化傳熱翅片及其生產(chǎn) 工藝。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的-
強(qiáng)化傳熱翅片，包括有平直基片，在平直基片上成型有凸出于平直基片、并且與平直基片成一定角度的波形翅片，若干波形翅片之間 設(shè)置有換向區(qū)域，換向區(qū)域把波紋翅片分成幾組具有不同波紋數(shù)目的 波形翅片區(qū)域，每組內(nèi)的各波形翅片的波長(zhǎng)和波幅相等，不同組的波 形翅片的個(gè)數(shù)及波長(zhǎng)不相等，每組波形翅片區(qū)域內(nèi)的波形翅片的個(gè)數(shù) 在整個(gè)翅片長(zhǎng)度內(nèi)依次減少、波長(zhǎng)依次增加。上述的各組波形翅片區(qū)域內(nèi)的波形翅片個(gè)數(shù)不相等是指第一組 為5 7個(gè)；第二組為4 6個(gè)，最后一組為3 5個(gè)波形翅片。上述的平直基片上的波形翅片的波長(zhǎng)為6 10mm，波幅為1.0 1. 5咖。上述的平直基片上的波形翅片的波幅為1. 2mm。上述的各組波形翅片的波長(zhǎng)不等是指第一組的波長(zhǎng)為6.0 6.2mm,以后每組波形產(chǎn)品的波長(zhǎng)依次增加0. 5 1. Oram 。上述的各組波形翅片的波長(zhǎng)不等是指第一組之后的每組波形翅 片的波長(zhǎng)依次增加0. 75mm。上述的平直基片上波形翅片凸起的的長(zhǎng)度為整個(gè)翅片長(zhǎng)度的75—85%。上述的翅片長(zhǎng)度為60 120mm。 強(qiáng)化傳熱翅片的生產(chǎn)工藝，是用如下步驟完成的(1) 裁制好設(shè)定長(zhǎng)度和寬度的鋁帶；(2) 將強(qiáng)化傳熱翅片專用模具安裝在滾壓成型機(jī)上；(3)將鋁帶放入滾壓成型機(jī)上，啟動(dòng)機(jī)器，即可一次性滾壓成 型出帶有波形翅片和平直基片的強(qiáng)化傳熱翅片。本發(fā)明最為顯著的一個(gè)特點(diǎn)是空氣流體沿平直基片流動(dòng)方向 上，每組內(nèi)波形翅片個(gè)數(shù)不相同，但隨著流動(dòng)長(zhǎng)度的增加，每組波形 翅片個(gè)數(shù)減小?？諝馊肟谔幍谝唤M波形翅片的個(gè)數(shù)一般為5 7個(gè)，隨 空氣流動(dòng)長(zhǎng)度的增加，第二組波形翅片個(gè)數(shù)減少，為4 6個(gè)；依次類推，隨空氣流動(dòng)長(zhǎng)度增加，每組內(nèi)波形翅片的個(gè)數(shù)逐漸減小。最后一組波形翅片內(nèi)包含的波形翅片個(gè)數(shù)一般為3個(gè)。本發(fā)明另一個(gè)顯著特點(diǎn)是空氣流體沿平直基片流動(dòng)方向上， 每組波形翅片波長(zhǎng)都不相同，但每組內(nèi)波形翅片的波長(zhǎng)相同，和整個(gè) 翅片的各組波形翅片具有相同的波幅。隨空氣流動(dòng)長(zhǎng)度的增加，每組 波形翅片的波長(zhǎng)逐漸增加， 一般為6 10mm，隨空氣流動(dòng)方向增加，波 形翅片的波長(zhǎng)可依次增加lmm。本發(fā)明另外一個(gè)最為顯著特點(diǎn)是波紋翅片是由滾壓模具通過(guò) 滾壓連續(xù)成型，具有生產(chǎn)效率高，加工精度高的特點(diǎn)，可有效的克服 有沖壓模具帶來(lái)的翅片結(jié)構(gòu)變形等特點(diǎn)。同時(shí)，由于采用滾壓成型， 可有效的降低沖壓模具對(duì)鋁帶厚度的要求，鋁帶厚度為0. 1 0. 15mm。 本發(fā)明中，由于空氣流動(dòng)的上游區(qū)域各組的波紋翅片比下游各 組內(nèi)波紋翅片個(gè)數(shù)多，翅片對(duì)擾動(dòng)迅速加強(qiáng)，波紋翅片加大了空氣擾 動(dòng)和阻遏了空氣流體在平直基片上形式的邊界層增長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)了強(qiáng) 化傳熱的目的；而同時(shí)在空氣流動(dòng)方向上，存在的變向區(qū)為平直基片， 在不降低傳熱系數(shù)的同時(shí)，可有效的降低阻力系數(shù)。并且在每組波紋 翅片的波長(zhǎng)逐漸增加，可有效的降低空氣流動(dòng)阻力。從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)翅 片增強(qiáng)傳熱的同時(shí)，對(duì)流速也有明顯的增加，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明翅片的綜合 強(qiáng)化傳熱。


圖l是本發(fā)明的主視圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是圖2的C-C向放大剖視圖；圖4是本發(fā)明的立體示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，參見(jiàn)圖1一4:強(qiáng)化傳熱翅片，包括有平直基片1，在平直基片上成型有凸出于平 直基片l、并且與平直基片1成一定角度的波形翅片2，若干波形翅片 2之間設(shè)置有換向區(qū)域3，換向區(qū)域3把波紋翅片分成幾組具有不同波 紋數(shù)目的波形翅片區(qū)域A1、 A2、 A3，每組內(nèi)的各波形翅片的波長(zhǎng)L和 波幅H相等，不同組的波形翅片2的個(gè)數(shù)及波長(zhǎng)L不相等，每組波形 翅片區(qū)域A1、 A2、 A3內(nèi)的波形翅片的個(gè)數(shù)在整個(gè)翅片長(zhǎng)度X內(nèi)依次減 少、波長(zhǎng)L依次增加。上述的各組波形翅片區(qū)域A1、 A2、 A3內(nèi)的波形翅片個(gè)數(shù)不相等是 指第一組Al為5 7個(gè)；第二組A2為4 6個(gè)，最后一組A3為3 5 個(gè)波形翅片。上述的平直基片1上的波形翅片2的波長(zhǎng)L為6 10mm，波幅H 為1. 0 1. 5腿。上述的平直基片1上的波形翅片2的波幅H為1. 2mm。上述的各組波形翅片的波長(zhǎng)L不等是指第一組的波長(zhǎng)L為6. 0 6. 2mm;以后每組波形產(chǎn)品的波長(zhǎng)L依次增加0. 5 1. Omm。上述的各組波形翅片的波長(zhǎng)L不等是指第一組之后的每組波形 翅片的波長(zhǎng)L依次增加0. 75mm。上述的平直基片1上波形翅片2凸起的的長(zhǎng)度5為整個(gè)翅片長(zhǎng)度4 的75—85%。上述的翅片長(zhǎng)度4為60 120腿。強(qiáng)化傳熱翅片的生產(chǎn)工藝，是用如下步驟完成的-(1) 裁制好設(shè)定長(zhǎng)度和寬度的鋁帶；(2) 將強(qiáng)化傳熱翅片專用模具安裝在滾壓成型機(jī)上；(3) 將鋁帶放入滾壓成型機(jī)上，啟動(dòng)機(jī)器，即可一次性滾壓成型 出帶有波形翅片2和平直基片1的強(qiáng)化傳熱翅片。需要著重指出的是:在空氣流動(dòng)的上游至下游區(qū)域，隨著空氣流動(dòng) 長(zhǎng)度的增加，每組波形翅片的個(gè)數(shù)依次遞減。在第一組的波紋翅片個(gè) 數(shù)一般為5 7個(gè)，第二組一般為4 5個(gè)，最后一組可減少為3個(gè)波 形翅片，每組具體的波形翅片數(shù)可根據(jù)實(shí)際的芯子厚度方向的長(zhǎng)度X 調(diào)整。另一個(gè)需要著重指出的是翅片在芯子厚度方向上，依靠中間平 直基片組成的換向區(qū)3，把翅片分成不同幾組波形翅片區(qū)域，每組波形 翅片區(qū)域的波長(zhǎng)L和波幅H相等。但各組波形翅片的波長(zhǎng)L不相等， 波幅相等，波幅H—般為1.0 1.5mm，隨著翅片厚度方向的增加，每 組波形翅片的波長(zhǎng)L也增加， 一般為6 10mm。經(jīng)理論分析及試驗(yàn)證明本發(fā)明可有效的提高波紋翅片的傳熱系 數(shù)，并且對(duì)阻力性能提高不明顯。更重要的是，采用本發(fā)明，可大大 提高翅片的生產(chǎn)效率，以及波紋翅片內(nèi)各工藝參數(shù)的穩(wěn)定性。另外， 由于本發(fā)明采用的滾壓成型技術(shù)，鋁翅片的材料厚度比沖壓成形翅片 厚度明顯降低，由原來(lái)的0. 2mm厚度減小到0. 1 0. 15mm，可實(shí)現(xiàn)原材 料消耗的降低。
權(quán)利要求
1、強(qiáng)化傳熱翅片，包括有平直基片(1)，其特征在于在平直基片上成型有凸出于平直基片(1)、并且與平直基片(1)成一定角度的波形翅片(2)，若干波形翅片(2)之間設(shè)置有換向區(qū)域(3)，換向區(qū)域(3)把波紋翅片分成幾組具有不同波紋數(shù)目的波形翅片區(qū)域(A1、A2、A3)，每組內(nèi)的各波形翅片的波長(zhǎng)(L)和波幅(H)相等，不同組的波形翅片(2)的個(gè)數(shù)及波長(zhǎng)(L)不相等，每組波形翅片區(qū)域(A1、A2、A3)內(nèi)的波形翅片的個(gè)數(shù)在整個(gè)翅片長(zhǎng)度(X)內(nèi)依次減少、波長(zhǎng)(L)依次增加。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的強(qiáng)化傳熱翅片，其特征在于所述的各組波形翅片區(qū)域(Al、 A2、 A3)內(nèi)的波形翅片個(gè)數(shù)不相等是指第一組(Al)為5 7個(gè)；第二組(A2)為4 6個(gè)，最后一組(A3)為3 5個(gè)波形翅片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的強(qiáng)化傳熱翅片，其特征在于所述的平直基片(1)上的波形翅片(2)的波長(zhǎng)(L)為6 10mm，波幅(H)為1. 0 1. 5mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的強(qiáng)化傳熱翅片，其特征在于所述的平直基片(1)上的波形翅片(2)的波幅(H)為1.2mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的強(qiáng)化傳熱翅片，其特征在于所述的各組波形翅片的波長(zhǎng)(L)不等是指第一組的波長(zhǎng)(L)為6.0 6.2mm;以后每組波形產(chǎn)品的波長(zhǎng)(L)依次增加0.5 1.0mm 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的強(qiáng)化傳熱翅片，其特征在于所述的各組波形翅片的波長(zhǎng)(L)不等是指第一組之后的每組波形翅片的波長(zhǎng)(L)依次增加O. 75咖。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的強(qiáng)化傳熱翅片，其特征在于所述的平2直基片(1)上波形翅片(2)凸起的的長(zhǎng)度(5)為整個(gè)翅片長(zhǎng)度(4)的75—85%。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的強(qiáng)化傳熱翅片，其特征在于所述的翅片長(zhǎng)度(4)為60 120mm。
9、 強(qiáng)化傳熱翅片的生產(chǎn)工藝，其特征在于是用如下步驟完成的:(1) 裁制好設(shè)定長(zhǎng)度和寬度的鋁帶；(2) 將強(qiáng)化傳熱翅片專用模具安裝在滾壓成型機(jī)上；(3) 將鋁帶放入滾壓成型機(jī)上，啟動(dòng)機(jī)器，即可一次性滾壓成型出帶有波形翅片(2)和平直基片(1)的強(qiáng)化傳熱翅片。
全文摘要
本發(fā)明屬于換熱器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種強(qiáng)化傳熱翅片及其生產(chǎn)工藝。強(qiáng)化傳熱翅片，包括有平直基片，在平直基片上成型有凸出于平直基片、并且與平直基片成一定角度的波形翅片，若干波形翅片之間設(shè)置有換向區(qū)域，換向區(qū)域把波紋翅片分成幾組具有不同波紋數(shù)目的波形翅片區(qū)域，每組內(nèi)的各波形翅片的波長(zhǎng)和波幅相等，不同組的波形翅片的個(gè)數(shù)及波長(zhǎng)不相等，每組波形翅片區(qū)域內(nèi)的波形翅片的個(gè)數(shù)在整個(gè)翅片長(zhǎng)度內(nèi)依次減少、波長(zhǎng)依次增加，強(qiáng)化傳熱翅片的生產(chǎn)工藝是將鋁帶放入滾壓成型機(jī)上，一次性滾壓成型出帶有波形翅片和平直基片的強(qiáng)化傳熱翅片，本發(fā)明的傳熱好、阻力小，適于作車用換熱器、水箱散熱器、增壓中冷器及風(fēng)冷式液壓油冷卻器的傳熱翅片。
文檔編號(hào)F28F3/04GK101603794SQ200910115668
公開(kāi)日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者張興龍, 張文峰, 王巖喜, 董軍啟 申請(qǐng)人:浙江銀輪機(jī)械股份有限公司