热交换器用波纹散热片制造技术

本发明专利技术提供即便在气体中存在有尘埃等颗粒状物质的环境下也不会产生堵塞且具有高传热性能的波纹散热片。在波纹散热片的各壁面(3)交替地排列有倾斜角度为10度～60度的凸条(4)和凹条(5)，在将凸条和凹条的凹凸的高度设为Wh，将凹凸的间距设为Wp，将波纹散热片的间距设为Pf，将散热片的板厚设为Tf时，满足下述条件。Wh≤0.3674·Wp+1.893·Tf‑0.1584；0.088＜(Wh‑Tf)/Pf＜0.342；a·Wp

Corrugated heat sink for heat exchanger

The present invention provides a corrugated heat sink with a high heat transfer performance even in the presence of a particulate substance such as dust in the gas. In the wall corrugated fin surface (3) alternately arranged inclined convex 10 degrees to 60 degrees (4) and (5), a concave convex and concave in the bump height is Wh, the bump spacing is Wp, the spacing of corrugated fins set to Pf, the heat sink plate thickness is Tf, meet the following conditions. Wh = 0.3674, Wp+1.893 < 0.1584 Tf; 0.088 (Wh Tf) /Pf < 0.342; a Wp

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热交换器用波纹散热片
本专利技术涉及热交换器用波纹散热片，其夹装在扁平管之间、或设置在扁平管内部，其中，在该热交换器用波纹散热片的上升壁面以及下降壁面交替地配置有凸条和凹条。
技术介绍
作为不易堵塞且对于包含大量尘埃等颗粒状物质的气体也能够应用的热交换器用波纹散热片，已知例如下述专利文献1所记载的散热片，在建设机械的热交换器、排气热交换器中使用。如图16、图17所示，专利文献1所述的专利技术为矩形波状的波纹散热片，其波的顶部以及谷部在长度方向上蜿蜒(以下称作以往型波纹散热片)。专利文献1所述的散热片被用作设置于管内的内散热片，使在内部流通的气体从上游侧向下游侧蜿蜒，对气体进行搅拌从而尽可能地减少在壁面产生的边界层。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-78194号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献1所述的以往型波纹散热片具有抑制边界层的发展的效果但并不充分。另外，在制作性方面存在与波形加工相伴的散热片高度方向的变形等困难。因此，谋求传热性能更高且制作性高的波纹散热片。于是，本专利技术人进行了各种实验以及流体分析，其结果为，发现了与上述专利文献1的波纹散热片相比传热性能高且容易制作的散热片的规格。即，在波纹散热片的成为上升面以及下降面的壁面交替地重复形成凸条与凹条时，通过将其板厚、凹凸的间距、凹凸的高度以及波纹散热片的间距确定在一定范围内，从而开发出与上述专利文献1所记载的散热片相比传热性能高且容易制造的波纹散热片。用于解决课题的手段技术方案1所述的本专利技术涉及一种热交换器用波纹散热片，其夹装在以相互分离的方式排列的扁平管之间、或设置于扁平管的内部，其中，所述散热片的材质为铝或铝合金，所述散热片的板厚为0.06～0.16mm，在散热片的沿长度方向弯折成波形的顶部与谷部之间，具有上升部与下降部的各壁面(3)，在各所述壁面(3)上交替地排列有同一方向的凸条(4)和凹条(5)，该凸条和凹条相对于散热片的宽度方向的倾斜角度为10度～60度，将所述凸条和凹条的凹凸的高度、即从凹部的谷部到凸部的顶部且包括板厚的外尺寸设为Wh，该Wh的单位是mm，将凹凸的间距、即从某一凸条到相邻的凸条的周期设为Wp，该Wp的单位是mm，将波纹散热片的间距设为Pf，该Pf的单位是mm，将散热片的板厚设为Tf，该Tf的单位是mm，此时满足下述条件，且气体沿散热片的宽度方向流通。Wh≤0.3674·Wp+1.893·Tf-0.1584[式1]0.088＜(Wh-Tf)/Pf＜0.342[式2]a·Wp2+b·Wp+c＜Wh[式3]其中，a＝0.004·Pf2-0.0696·Pf+0.3642b＝-0.0036·Pf2+0.0625·Pf-0.5752c＝0.0007·Pf2+0.1041·Pf+0.2333技术方案2所记载的本专利技术以技术方案1所记载的热交换器用波纹散热片为基础，其中，满足下述条件，且气体沿散热片的宽度方向流通。0.100＜(Wh-Tf)/Pf＜0.320[式4]a’·Wp2+b’·Wp+c’＜Wh[式5]其中，a’＝0.004·Pf2-0.0694·Pf+0.3635b’＝-0.0035·Pf2+0.0619·Pf-0.5564c’＝0.0007·Pf2+0.1114·Pf+0.2304技术方案3所记载的本专利技术以技术方案1所记载的热交换器用波纹散热片为基础，其中，满足下述条件，且气体沿散热片的宽度方向流通。0.118＜(Wh-Tf)/Pf＜0.290[式6]a”·Wp2+b”·Wp+c”＜Wh[式7]其中，a”＝0.0043·Pf2-0.0751·Pf+0.3952b”＝-0.0038·Pf2+0.0613·Pf-0.6019c”＝0.0017·Pf2+0.1351·Pf+0.2289专利技术效果本专利技术的波纹散热片能够通过轧辊加工等通用的制作方法进行制作，通过使其规格满足技术方案1的[式1]～[式3]，从而在被扁平管与散热片的上升壁、下降壁包围的单元的区域内，使通过该区域的空气等气体的流动如图2所示那样形成为沿气体的流通方向行进的两个回旋流，由此能够将单元内的中央部分的流体高效地向散热片引导，从而能够提供与以往型波纹散热片相比提高了散热性且加工容易的波纹散热片。附图说明图1是本专利技术的热交换器用散热片的主要部分主视图。图2是示出该散热片的作用的说明图。图3是图1的III-III向视简图。图4是图1、图2的IV-IV向视剖视简图。图5是使用该波纹散热片的热交换器的主视图。图6是图5的VI-VI向视简图。图7是示出该波纹散热片的展开状态的俯视图。图8是使用该波纹散热片的热交换器的主要部分立体简图。图9是示出制作该波纹散热片时的每种散热片板厚的加工极限的图，在横轴示出凹凸的间距Wp，在纵轴示出该凹凸的高度Wh。图10是在纵轴示出该波纹散热片的、考虑了压力损失所产生的流量减少的热交换量(以下，称作风扇匹配散热量(日语：ファンマツチング放熱量))之比(将以往型波纹散热片的情况设为100％)、在横轴示出(Wh-Tf)/Pf的图。图11是示出与以往型波纹散热片相比风扇匹配散热量提高的范围的曲线，设为波纹散热片的间距Pf＝3mm的情况，在横轴示出凹凸的间距Wp，在纵轴示出凹凸的高度Wh。图12是该波纹散热片的间距Pf为6mm的情况下的曲线。图13是该波纹散热片的间距Pf为9mm的情况下的曲线。图14示出使用本专利技术的波纹散热片的热交换器的散热片的各单元内(散热片的壁面与一对扁平管之间)的速度分布，示出从剖面A起依次向下游侧移动的各剖面，且依次示出该散热片的各单元内的流体的流动。图15与图14同样地依次示出在以往型波纹散热片中各单元内的流体的流动(剖面内的流速分布)。图16是以往型波纹散热片的主要部分立体图。图17是该散热片的顶部俯视图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图5是使用本专利技术的波纹散热片的热交换器的一例，图6是图5的VI-VI向视剖视简图。该热交换器在排列的多个扁平管1之间配置有波纹散热片2，它们的接触部间被钎焊成一体而固定，从而形成内芯11。并且，各扁平管1的上下两端部经由管头箱板10与箱12内连通。如图1～图4所示，该波纹散热片2通过将铝制(包括铝合金，例如Al-Mn系合金(JIS3000系等)、Al-Zn-Mg系合金(JIS7000系等))金属板弯折波形而成，其弯折的顶部8以及谷部9(图7)与扁平管1接触。并且，在顶部8与谷部9之间形成有上升以及下降的各壁面3，在该壁面3交替地配置有凸条4和凹条5。如图3所示，该凸条4、凹条5相互平行且相对于散热片的宽度方向倾斜。在本专利技术中，其倾斜角度设定为10度～60度。这种具有多个凸条4和凹条5的壁面3、顶部8以及谷部9在成形时形成为一体，但若将其以展开图表示则能够如图7所示那样展现。即，波纹散热片2的顶部8与谷部9在散热片的长度方向上隔开地交替形成，在它们之间存在有壁面3。在散热片成形时对置的各壁面3，倾斜地形成有相对于顶部8呈左右对称的直线状的凸条4和凹条5。图3是其局部放大图，用点划线表示凸条4，用虚线表示凹条5。需要说明的是，如该图所示，在波纹散热片2的前端未形成有凸条4、凹条5，在此处设置有平坦部6。(波纹散热片的特征)本专利技术的特征在于，图1中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器用波纹散热片，其夹装在以相互分离的方式排列的扁平管之间、或设置于扁平管的内部，其中，所述散热片的材质为铝或铝合金，所述散热片的板厚为0.06～0.16mm，在散热片的沿长度方向弯折成波形的顶部与谷部之间，具有上升部与下降部的各壁面(3)，在各所述壁面(3)上交替地排列有同一方向的凸条(4)和凹条(5)，该凸条(4)和凹条(5)相对于散热片的宽度方向的倾斜角度为10度～60度，将所述凸条和凹条的凹凸的高度、即从凹部的谷部到凸部的顶部且包括板厚的外尺寸设为Wh，该Wh的单位是mm，将凹凸的间距、即从某一凸条到相邻的凸条的周期设为Wp，该Wp的单位是mm，将波纹散热片的间距设为Pf，该Pf的单位是mm，将散热片的板厚设为Tf，该Tf的单位是mm，此时满足下述条件，且气体沿散热片的宽度方向流通，Wh≤0.3674·Wp+1.893·Tf‑0.1584   [式1]0.088＜(Wh‑Tf)/Pf＜0.342   [式2]a·Wp

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.19 JP 2014-1915121.一种热交换器用波纹散热片，其夹装在以相互分离的方式排列的扁平管之间、或设置于扁平管的内部，其中，所述散热片的材质为铝或铝合金，所述散热片的板厚为0.06～0.16mm，在散热片的沿长度方向弯折成波形的顶部与谷部之间，具有上升部与下降部的各壁面(3)，在各所述壁面(3)上交替地排列有同一方向的凸条(4)和凹条(5)，该凸条(4)和凹条(5)相对于散热片的宽度方向的倾斜角度为10度～60度，将所述凸条和凹条的凹凸的高度、即从凹部的谷部到凸部的顶部且包括板厚的外尺寸设为Wh，该Wh的单位是mm，将凹凸的间距、即从某一凸条到相邻的凸条的周期设为Wp，该Wp的单位是mm，将波纹散热片的间距设为Pf，该Pf的单位是mm，将散热片的板厚设为Tf，该Tf的单位是mm，此时满足下述条件，且气体沿散热片的宽度方向流通，Wh≤0.3674·Wp+1.893·Tf-0.1584[式1]0.088＜(Wh-Tf)/Pf＜0.342[式2]a·Wp2+b·Wp+c＜...

【专利技术属性】
技术研发人员：文后卓也，石井纪之，大久保厚，坂井耐事，
申请(专利权)人：株式会社TRAD，
类型：发明
国别省市：日本,JP