热交换管和热交换器制造技术

一种热交换管，设有一具有一预定长度的扁平的热交换管主体和多个沿该热交换管的纵向延伸并沿该热交换管的横向排列的制冷剂通道，其中，满足下列关系式（ａ）至（ｃ）：　　　　Ｗ＝６ｍｍ至１８ｍｍ　　（ａ），　　　　Ａｃ／Ａｔ×１００＝５０％至７０％　　（ｂ）和　　　　Ｐ／Ｌ×１００＝３５０％至４５０％　　（ｃ），　　　　其中，“Ｗ”是热交换管主体的宽度，“Ａｃ”是制冷剂通道的总横截面积，“Ａｔ”是热交换管主体的总横截面积（包括制冷剂通道），“Ｌ”是热交换管主体的外周长，以及“Ｐ”是制冷剂通道的总内周长。（*该技术在2023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热交换器，如用于汽车空调的制冷循环、家用空调机、电冰箱、电子设备冷却器或类似产品中的冷凝器或蒸发器，还涉及一种所述热交换器的热交换管。
技术介绍
下面的描述说明了专利技术人对相关
以及该领域中存在的问题的了解，而不应该被解释为对现有技术中的知识的认可。作为常见的用于汽车空调的制冷循环的冷凝器，即所谓的多流型热交换器被广泛地应用。在国际公开WO 02/42706中示出了这种冷凝器的例子。这种热交换器设有一对垂直的集管及多个热交换管，所述热交换管沿上下方向平行布置，并以其相对的端部与所述集管连接。所述多个热交换管由设在集管中的隔板分开，以由此形成多个通路。被由所述集管中的一个的制冷剂入口引入的气态制冷剂依次通过各通路，以由此被冷凝和液化，然后从所述集管中的一个的制冷剂出口流出。这种热交换器的尺寸取决于例如所需热释放性能和安装空间的尺寸。常见的热交换管的横截面是扁平的，宽度约为20mm。这种热交换器通常安装在如汽车或卡车等车辆中。近年来，为了提高燃料经济性和/或减少有毒的排放气体(如CO2，NOx)，强烈要求这种车辆要重量轻。因此，要求各种汽车零件的重量都要轻，因此前面所述的热交换器也不例外。在这种情况下，为了减轻热交换器的重量，可以设想减小热交换管的高度，减小热交换管外周向壁的厚度或减小布置在相邻的热交换管之间的散热翅片的厚度。然而，这种降低重量的方法被认为是受到限制的，根据这种方法进一步的降低重量的尝试会引起固有热交换性能的降低。例如，如果降低热交换管高度，则各制冷剂流道的内周长减短，从而造成热释放性能降低；如果将热交换管外周向壁的厚度设置得较薄，则会削弱抗压能力。此外，如果将翅片的厚度设置的较薄，那么翅片与热交换管接触的部分和翅片处于中部的部分之间的温差会变大，也会导致热释放性能的降低。这里说明的其它出版物中公开的各种特征、实施例、方法和装置的优点和缺点绝不是为了限制本专利技术。实际上，本专利技术的某些特征可能可以克服某些的缺点，同时仍然会保留所述其它出版物中公开的一些或是全部特征、实施例、方法和装置。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是，提供一种热交换管，所述热交换管在减轻重量并具有足够抗压能力的同时，能够改善热交换性能并减小通道阻力。本专利技术的另一个目的是，提供一种热交换器，所述热交换器在减轻重量并具有足够抗压能力的同时，能够改善热交换性能并减小通道阻力。本专利技术人在对用于冷凝器的热交换管的结构进行各种详细的分析等工作并根据所述分析重复进行了实验/研究之后，发现了能够获得前面提到的两个目的的热交换管和热交换器的最佳条件。根据本专利技术的第一个方面，(1)一种热交换管，它设有一个具有一预定的长度的扁平的热交换管主体和多个制冷剂通道，所述通道沿热交换管的纵向延伸并沿热交换管的横向排列，其中满足下列关系式W＝6至18mm (a)，Ac/At×100＝50％至70％ (b)和P/L×100＝350％至450％ (c)，其中，“W”是热交换管主体的宽度，“Ac”是制冷剂通道的总横截面积，“At”是热交换管主体的总横截面积(包括制冷剂通道)，“L”是热交换管主体的外周长，以及“P”是制冷剂通道的总内周长。根据如前面的第(1)项(本专利技术的第一方面)所限定的用于热交换的热交换管，所述热交换管适用于用于如图1和2所示的汽车空调的制冷循环中的冷凝器等的所谓的多流型热交换器。该热交换器设有一对垂直的集管50和50、多个平行布置并以其相对的端部与集管50和50连接的热交换管60、设置在相邻的热交换管60之间和最外侧的热交换管60的外侧的翅片51和设置最外侧的翅片51的外侧的侧板52。热交换管60由设置在集管50和50中的隔板53分隔成多个通路C1至C3。通过设置在所述集管中的一个50的上部的制冷剂入口50a导入的气态制冷剂曲折地通过各通路C1至C3，同时与周围的空气进行热交换以发生冷凝、液化，然后从设置在另一个集管50下部的制冷剂出口50b流出。这种热交换器的热交换管60是由铝(或其合金)制成的挤压管。如图3和4所示，所述热交换管60具有一高度H小于宽度W的扁平的热交换管主体61。所述热交换管主体61设有外周向壁63和在所述外周向壁63的内侧上一体地形成的隔壁64。各所述隔壁64与构成所述外周向壁63的上壁和下壁相连接并沿热交换管的纵向延伸。因此，热交换管主体61的外周向壁63的内部空间被各所述隔壁64分隔，从而沿热交换管的横向布置有多个横截面为矩形的制冷剂通道65，所述制冷剂通道沿热交换管的纵向延伸。在根据本专利技术的热交换管60中，要求满足上述的关系式(a)到(c)。关系式(a)给定了热交换管的宽度W。由于下列原因要求将热交换管的宽度W设定在6至18mm。如果热交换管的宽度W过宽(即大于18mm)，则热交换管会变得太重，这又使得最初的目的难以实现。相反，如果宽度W过窄(即小于6mm)，则难以保持足够的制冷剂通道65的尺寸，从而会造成制冷剂通道阻力增加，并且减小了制冷剂通道65的内周长，导致难以获得足够的热交换性能。优选的热交换管宽度W是6至14mm，更优选的是7至12mm。关系式(b)给定了制冷剂通道65的总横截面积“Ac”与热交换管主体的总横截面积“At”的关系。将“Ac/At×100”设置在50至70％是必要的。更优选的范围是55至65％。如果“Ac/At”过小(即小于50％)，则制冷剂通道的阻力将变大，引起压力损失和热交换管重量的增加。相反，如果“Ac/At”过大(即大于70％)，则通道横截面积将增加，从而引起制冷剂流速的降低，这又会降低传热系数。关系式(c)给定了管主体61的外周长L与制冷剂通道65总的内周长P之间的关系。将“P/L×100”设置在350至450％是必要的。更优选地设置在360至420％。如果“P/L”过小(如小于350％)，传热性能变差，导致作为热交换器热交换性能不足。相反，如果“P/L”过大(如大于450％)，则在热交换管由挤出铝件形成的情况下，需要制备一个具有精密结构的挤出模。此外，即使采用三维成型方法或滚压成型方法来形成连通通道(制冷剂通道)，也需要具有精密结构的模具，这使管难以制造。在具有根据本专利技术的第一方面的热交换管的热交换器内，因为热交换管具有在前面第(1)项中限定的结构，所以在保持重量轻的同时可获得足够的抗压能力，并且可以降低通道阻力，这又会提高热交换性能。在本专利技术的第一方面中，优选采用由下面(2)至(7)项限定的结构。(2)如第(1)项中所述的热交换管，其中满足下列关系式(d)P/W×100＝750至850％(d)。第(2)项规定了热交换管主体61的总内周长P和热交换管宽度W之间的关系。优选将“P/W×100”设置在750至850％。如果“P/W”在上面给定范围之外，则无法获得优选的通道构造，这会由于通道阻力增加和/或传热性能恶化而导致热交换性能恶化。(3)如上述第(1)或(2)项中所述的热交换管，其中满足下列关系式(e)N/W＝3至4(个/mm)(e)，其中“N”是制冷剂通道的数量。在第(3)项中给定了制冷剂通道65的数量N与和热交换管宽度W之间的关系。优选将“N/W”设定为3至4个/mm。如果“N/W”过小(即小于3个/mm)，沿热交换管的横向设置的隔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：武幸一郎，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：