用于热交换器的缝隙式散热片制造技术

在从热交换器的前侧至后侧设置并且带有共用散热片（４２）的成排导管之间发生热传导的场合下，通过使得散热片（４２）在各排中邻接于相邻的导管延伸段上，从而使得各个散热片（４２）为各排导管（２２，２４，２６）所共用，热交换器的效率得以提高。热流阻断装置（５６，５８）在各个散热片（４２）中被置于与导管延伸段（２２，２４，２６）之间的间隙（２７）对齐的位置处。各个热流阻断装置（５６，５８）均由一个完全延伸穿过散热片（４２）的缝隙（６２）限定而成，并且其特征在于，无需在缝隙（６２）处去除任何形成散热片（４２）的材料。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于热交换器中的缝隙式散热片构造，尤其是用于具有多排从前侧至后侧延伸的导管的热交换器，其中所希望的是，减少通过散热片从一排导管向另一排导管发生热传递。
技术介绍
存在有多种必须对在热交换器前侧与后侧之间发生热传导加以限制的场合。这种场合的特征在于，进入热交换器的流体温度明显不同于从热交换器排出的流体温度。一种这样的场合是在致冷系统的热交换器中，比如冷凝器，或者更具体地说，是气体冷却器和利用超临界致冷剂(transcritical refrigerant)的致冷系统。CO2是这种致冷剂的一种例子。另外一种场合是在用于另外一种诸如空气这样的气体的热交换流体的流动路径中串联设置有两个或者多个热交换器芯体的时候，各个热交换器芯体用于接收一种独立流体。这种场合的一个例子通常将在车辆领域中发现，其中比如用于空气调节系统的冷凝器或者气体冷却器的芯体被置于用于发动机冷却剂的芯体的上游或者下游。在前一种情况下，为了尽可能地降低致冷剂的排出温度，所希望的是对穿越热交换器深度的传导路径加以限制，以便使得相对较热的流入致冷剂将其热量散失给穿过热交换器的致冷剂，而并非经由通过散热片的传导作用散失给流出的致冷剂，所述散热片在热交换器中从前侧向后侧延伸。在后一种情况下，所希望的是，来自于散热器以及其中的发动机冷却剂的热量不会经由共用散热片传送给冷凝器而影响冷凝器的工作效率，或者恰好相反。在一般的气体冷却式热交换器中，横向传导路径可以存在于金属导管以及金属散热片中。为了避免在金属导管中形成横向传导路径，从热交换器的前侧至后侧相邻成排导管中的导管被相互间隔开。为了减少通过散热片的横向传导，通常呈切槽形式的热量阻断装置被置于所述散热片中，与热交换器中成排导管之间的间隙对齐。热阻断器的例子比如在Shinmura的美国专利No.5000257以及其再授权专利Re.35710；Sugimoto的美国专利No.5992514；Watanabe的美国专利No.5720341；以及Yamanaka的美国专利No.6000460中公开。在每一份前述专利中，均成形有一个切槽，其中材料被从散热片上去除来形成该切槽，使得通过散热片的热传导发生中断。尽管确信这种构造能够实现它们的预期目的，但是材料被从散热片上去除的事实却减小了散热片的表面面积。由傅立叶法则将会明白，面积减小会减少热传递，并且由此使得由前述专利权人提出的切槽，在使得通过散热片从热交换器的一侧向另外一侧的热传导发生预期减小的同时，也增加了气体侧的热阻，降低了从包含于所述导管内部的流体向穿过散热片的气体进行热交换的效率。因此，在一般的气体/流体热交换器中，气体侧热阻会占总热阻的95％，其中总热阻是指从气体向在导管内部流动的流体发生热交换的总阻力，非常希望的是，在通过散热片从热交换器的一侧向另外一侧的热传导减少的同时，气体侧的热阻不会随之增加。本专利技术旨在实现这种愿望。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种新颖并且经过改进的气体侧散热片，其用于具有多排从其前侧至后侧延伸的导管的热交换器中。更具体地说，本专利技术的目的在于提供这样一种散热片，通过该散热片从热交换器的一侧向另外一侧的热传导减少，与此同时气体侧热阻不会随之增加。本专利技术的一个示例性实施例在这样一种热交换器中实现了前述目的，该热交换器具有一个前侧和一个后侧，带有大量间隔开的从前侧至后侧的成排扁平导管，在各排中限定出对齐的导管延伸段(aligned tuberuns)。蛇形散热片在各排中与相邻的导管延伸段邻接，并且从前侧向后侧延伸，从而使得各个散热片为各排导管所共用。这些蛇形散热片在各个散热片中均具有热流阻断装置，它们位于各排中对齐的导管延伸段之间的间隙位置处。本专利技术的改进之处是，所述热流阻断装置由一个完全延伸穿过散热片的缝隙限定而成，并且其特征在于无需在所述缝隙处去除任何形成散热片的材料。在一个优选实施例中，所述缝隙的边缘偏离于散热片的其余部分。在一个实施例中，所述缝隙的边缘以一个锐角相对于所述散热片的其余部分延伸。更为优选的是，各个缝隙的边缘均以所述锐角沿着相反方向偏离于所述散热片的其余部分。在本专利技术另外一个实施例中，各个缝隙的边缘均偏移入间隔开的偏置平面内。在本专利技术的再一个实施例中，在各个散热片中限定出热流阻断装置的所述缝隙均由短小连接部间隔开，并且各个缝隙的边缘通过使得所述连接部发生变形而相互间隔开。优选的是，所述连接部被制成薄于所述散热片的其余部分。仅作为示例，可以在所述连接部上进行模压(coining)操作，来使得它们变薄，由此使得所述缝隙的边缘偏移至间隔开的关系。在一个优选实施例中，所述对齐的导管延伸段以液压方式串联起来，以便可以在致冷系统或者热泵系统中用作气体冷却器或者气体冷却器/蒸发器。通过下面结合附图的说明，其它目的和优点将变得明了。附图简述附图说明图1是一个根据本专利技术制造而成的热交换器的示意性透视图；图2是一个大体沿着图1中线2-2的局部放大剖视图；图3是一个大体沿着图2中线3-3的局部剖视图；图4是一个大体沿着图2中线4-4的局部剖视图，示出了本专利技术的一个改进实施例；图5是一个大体沿着图2中线5-5的局部剖视图，示出了本专利技术的再一个改进实施例；图6是一个类似于沿着图2中线5-5的视图，但是示出了本专利技术的又一个改进实施例；图7示意性地示出了一个致冷系统，具体来说是一个热泵系统，其中可以采用一个具有根据本专利技术制造而成的散热片的热交换器。优选实施例下面将主要结合致冷系统对本专利技术进行描述，所述致冷系统也将包括热泵系统。描述的领域将是车辆用加热/冷却系统，但是需要特别指出的是，本专利技术并不局限于车辆系统。还将针对气体冷却器对本专利技术进行描述，其中利用一种气体，一般是空气，来对一种诸如致冷剂这样的流体进行冷却和/和冷凝；并且术语“气体冷却器”将包括冷凝器和在无需对致冷剂进行冷凝的条件下对其进行冷却的冷却器。但是本专利技术也可应用于具有大量芯体的热交换器，各个芯体用于接收不同的工作流体，比如用于对来自于气体冷却器的致冷剂和用于发动机或类似装置的冷却剂进行冷却的多芯体式热交换器。类似地，尽管将针对用于在热交换器内部冷却另外一种工作流体的气体，一般是空气，对本专利技术进行描述，但是必须明白的是，也可以采用利用工作流体对所述气体进行加热的热交换器。简而言之，除了所附权利要求中陈述的那样，本专利技术并不局限于下面的描述。参照图1，示出了一个根据本专利技术制造而成的热交换器，并且可以看到其包括一对间隔开的平行管状总管10、12。当然，根据需要也可以采用装配有贮液槽的总管板来替代管状总管10、12。在所示出的实施例中，总管10带有一个在14处示意性示出的出口，同时总管12带有一个在16处示意性示出的入口。气流穿过该热交换器的方向由箭头18来指示，并且将可以看出刚刚描述过的入口16与出口14的配置提供了一种反向/横向流动热交换方式。但是，在某些情况下，气流方向18可以颠倒。当所述热交换器将被用作致冷系统中的气体冷却器或者气体冷却器/蒸发器时，前述反向/横向流动方案是优选的。这种情况下也适合于使用管状总管10、12，因为它们具有较高的耐压性。在总管10、12之间延伸着大量的扁平导管20，它们相互之间的内部流体连通。各根扁平导管均被构造成蛇形构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，具有一个前侧和一个后侧，大量间隔开的从前侧至后侧的成排扁平导管，在各排中限定出对齐的导管延伸段，以及在各排中与相邻导管延伸段邻接的散热片，所述散热片从前侧向后侧延伸，从而使得各个散热片为各排导管所共用，并且在各个散热片中均具有热流阻断装置，所述热流阻断装置位于各排中对齐的导管延伸段之间的间隙位置处，改进之处在于，各个所述热流阻断装置均由一个完全延伸穿过散热片的缝隙限定而成，并且其特征在于，无需在所述缝隙处去除任何形成散热片的材料。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬梅默里，詹姆斯C罗杰斯，格雷戈里G休斯，弗兰克M格里珀，里菲夸特奇马，威廉马库森，肯尼斯里特，
申请(专利权)人：穆丹制造公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]