叠层式热交换器的管件制造技术

确定管件中珠的直径Ａ，珠间距Ｂ、管件厚度Ｈ和板材厚度Ｔ，使其分别落入下述尺寸范围内，即２. ０ｍｍ≤Ａ≤３. ０ｍｍ；３. ５ｍｍ≤Ｂ≤６. ３ｍｍ；１. ９ｍｍ≤Ｈ≤２. ７ｍｍ，０. ２５ｍｍ≤Ｔ≤０. ４７ｍｍ。通过确定该尺寸范围，有可能提供理想的管件，该管件中的通道阻力、热交换效率，强度等可保持最佳平衡。在管件中设置多排珠，其排列方向与热交换介质通道的方向相垂直，上述珠按下述方式设置，即它们在相邻排中按不同的间距设置，或者在多排珠之间没有设置珠的区域是不同的，这些区域可以连为一体。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种管件，它可用于叠层式热交换器，如蒸发器、冷凝器、加热器芯或散热器中。对于已有技术中的由翅片和管件交替叠置形成的热交换器，在其管件的热交换介质通道中设置有圆形小珠。它作为一种改善热交换数率的手段可将热交换介质流体分散开，同时可提高热交换介质的接触面积。本申请人还采用过一种管件，在该管件中在构成管件的板材上压制有多个圆形珠，上述管件在JP特开昭63-153397号专利申请中进行了描述。作为已有技术的上述管件产品中的珠直径为3.8mm，最小珠间距为7.0mm，管件厚度为2.9mm，板材厚度为0.57mm。根据本申请人所进行的调查，在由其它公司所生产的管件产品中，也带有圆形珠或椭圆形珠，其珠的直径或短轴线间距为3.5～4.8mm，管件厚度为2.8～3.4mm，板材厚度为0.40～0.57mm。除了珠间距以外，而我们没有获得相应的数据，我们的管件符合上述尺寸范围。 在本
人们已经公知管件中的珠越多，管件与热交换介质之间的接触面积越大，结果热交换效率必定越高。然而，如果不加选择地增加珠的数量，热交换介质的通道面积就会减少，进而就会增加通道阻力并会阻碍热交换介质的流动。与此相反，如果为了减小通道阻力而将珠的尺寸减少，并减少珠的数量，这样热交换介质的接触面积就会不够，翅片的热传递率也会相应降低，从而导致热交换性能变差。然而当考虑上述相互矛盾的因素时，我们又必须满足这样的交换器的需要，该交换器应体积较小但具有较好的性能。另外还可知道，如附图说明图13所示，如果基本在流体行进方向设置多个阻挡件A，则与该阻挡件相接触的流体就会改变方向，而沿阻挡件A的侧向流动，并且会从相邻的阻挡件A之间流过而不会碰到它们，这样就使这些阻挡件处于所谓的死水区域，其结果是在上述已有的管件中，因为阻挡件位于死水区域有许多珠不会完全参与热交换过程。这样上述位于死水区域的珠不仅是多余的，而且还会增加通道阻力，因此应当去除掉。最好通过下述方式来提高热交换效率，即在最小的通道阻力的条件下让尽可能多的热交换介质流过上述通道。另外，在带有U形的热交换介质通道7中，如图2中所示的管件中，除了具有上述的死水区域问题以外，热交换介质还会沿可能的最短的路径流动，这样热交换介质就会沿位于中心的凸起部10流动。因为在已有的管件中珠是以均匀的密度设置在整个通道上的，故整个通道的阻力是没有差别的。其结果是，热交换介质沿凸起部流动，而热交换介质不流动的区域则位于如管件上方的侧边位置。上述所有情况表明需要对管件中的珠的分布情况进行改进。本专利技术的目的在于提供一种管件，它可提高热交换效率，并有可能制造出较小的热交换器。本专利技术的另一目的在于提供一种管件，该管件通过考虑下述因素而具有改进的珠分布结构，该因素是必须减少死水区域中的珠的数量，必须通过调整通道阻力将流体分散开，这样便可提高热交换效率。本申请人根据下述因素确定了珠直径、珠间距、管件厚度和板材厚度之间的最佳尺寸关系，该因素为(1)珠直径越大，通道阻力越大，珠直径越小，通道阻力越小。然而，如果珠直径过小，则热交换性能则相对减少。(2)管间距越小，珠的数量越多，则通道阻力越大。与此相反，如果珠间距越大，珠的数量越少，则热交换性能相应越差。(3)管件的厚度越小，热交换介质通道越窄，通道阻力越大，则管件的厚度越大，通道阻力越少。然而，在后一情况中，热交换介质是在没有进行充分的热交换的情况下通过的，故其热交换性能较差。(4)通过减小板材的厚度可提高热传递率，但是它会导致抗腐蚀性能及强度的降低。如果增加板材的厚度并保持管件的厚度不变，则热交换介质通道就会变窄，从而增加了通道阻力。总之，本专利技术涉及一种叠式热交换器用的管件，在该热交换器中管件与翅片交替叠置成多排，其中热交换介质流体通道是通过将二个板材相互对合在一起形成的，该板材带有珠，该珠是作为流体通道内的凸出部按下述方式形成于上述管件上，该方式为珠A直径和珠间距B分别为2.0mm≤A≤3.0mm;3.5mm≤B≤6.3mm。另外，管件厚度H和板材厚度T分别为1.9mm≤H≤2.7mm，0.25mm≤T≤0.47mm。通过按上述方式确定管件中的珠直径A，珠间距B以及管件厚度H和板材厚度T之间的最佳尺寸关系，便可获得理想的管件，从而可实现热传递率、通道阻力和强度的最佳组合，这样便可获得最高的热交换效率，同时可制成较小的热交换器。除了上述的结构之外，还可形成呈下述结构的多排珠，该多排珠的排列方向与上述热交换介质的流体通道方向相垂直，而相邻排中的珠之间具有不同的间距，相邻排的珠按下述方式布置，即沿流体通道方向在每个珠后面所形成的低压区不会影响后面的珠。或者管件采用下述结构，其中在与流体流动方向相垂直的多排珠上设置多种不同的珠排列，在没有珠的区域相邻排之间珠的排列是不一样的，在上述位于相邻排中的没有珠的区域形成一连续区域。对于上述结构，虽然由于有的区域没有珠，超出了上述的最佳尺寸范围，但热交换介质均匀地分布在整个通道，珠的这种布置减少了死水区域和管道阻力，因而通过使热交换介质均匀地分布在整个通道上而消除热交换介质不流动现象。其结果是，由于在没有珠的区域所作的改进，从而进一步提高了热交换效率。另外，通过将上述结构组合起来，可获得下述管件，该管件具有最佳的珠的形状和最佳的珠的布置结构。对该领域普通技术人员来说，参照说明最佳实施例的附图而作出下列描述可更好地理解和看到本专利技术的上述和其它特点以及相应的优点。图1表示叠层式热交换器的实施例，其中图1(a)为前视图，图1(b)为底视图。图2为构成图1所示热交换器中所用管件的板材(1型)的前视图; 图3表示热交换介质在图1所示热交换器中流动情况; 图4为管件中珠的放大剖面图; 图5(a)、(b)和(c)表示管件中形成的珠的形状、珠直径A和珠间距B之间关系; 图6(a)为特征曲线，它表示当珠的直径变化时，热交换性能与管道阻力比值的变化，图6(b)为特征曲线，它表示当珠的间距改变时，热交换性能与管道阻力比值的变化，图6(c)为特征曲线，它表示当管件的厚度改变时，热交换性能与管道阻力比值的变化。图7表示叠层式热交换器中的管件所用的板材的实施例(2型); 图8表示叠层式热交换器中的管件所用的板材的另一实施例(3型); 图9表示用于测定管件性能测试装置; 图10表示当自来水的流速为5cc/秒时，管件的温度分布图。图10(a)表示1型管件的温度分布图，图10(b)表示2型管件的热动态分布图，图10(c)表示3型管件的温度分布图; 图11表示当自来水的流速为10cc/秒时管件的温度分布图。图11(a)表示1型管件的温度分布图，图11(b)表示2型管件的温度分布图，图11(c)表示3型管件的温度分布图; 图12表示当自来水流速为20cc/秒时管件的热动态分布图。图12(a)表示1型管件的热动态分布图，图12(b)表示2型管件的热动态分布图，图12(c)表示型3管件的热动态分布图; 图13表示通过阻挡件的流体的流动状况。现在参照附图对本专利技术的实施例进行描述。在图1中叠层式热交换器1为四通道型蒸发器，其中翅片2和管件3交替叠置成多排。每个管件3通过将两个板材4，4在其边缘处粘接起来而形成，该管件3在气流的上游侧和气流的下游本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于叠层式热交换器的管件，多个管件与翅片交替叠置成多排，其中通过将二个板材对合形成热交换介质通道，上述板材带有朝向上述通道凸起的珠，在该管件中：管件中所形成的每个珠直径Ａ及珠间距Ｂ分别位于下述尺寸范围内：２. ０ｍｍ≤Ａ≤３. ０ｍ ｍ，３. ５ｍｍ≤Ｂ≤６. ３ｍｍ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：西下邦彦，江藤仁久，
申请(专利权)人：株式会社杰克赛尔，
类型：发明
国别省市：JP[日本]