制造热交换器的方法技术

本发明专利技术提供了一种铝质热交换器，消除了在圆管散热片热交换器中存在的热交换效率低的问题。该热交换器包括第一和第二联管箱（２０、２２）和至少一个在所述联管箱（２０、２２）之间延伸的扁平管（２４、７０）。形成一组总体上平行的管道段，每个管道段具有相对的边缘。一组散热片（２６、５０）布置为叠层组，每个散热片具有一组端部开口的槽（３４），一个槽用来接纳一个管道段（２４、７０）。每个管道段（２４、７０）嵌在相应的槽（３４）中，所述散热片（２６、５０）使管道段的一个边缘（４０）在相应散热片（２６）的外侧延伸。所述组件被铜焊在一起。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热交换器，尤其涉及一种铜焊铝板散热片热交换器。
技术介绍
在具有高纵横比(宽度和高度的比值)的热交换器中，常常需要将管道段设置在一个总体上水平的面中，以使成本最低。典型的这种热交换器是蒸发器和冷凝器，它们可应用在非公路车辆的空调系统中、娱乐车辆的空调系统中和货车冷藏系统中。尤其是在用作蒸发器时，与水平布置的管道相连的传统的蛇形百叶窗式散热片存在排水问题，这是因为在散热片之间积水。也就是说，在蒸发器中，需要采取措施排出凝结在热交换器部件上的水分，以避免上冻，不然会阻塞空气流动，极大地降低效率。基于上述及其他考虑，过去已经用圆管散热片技术制造出了高纵横比的蒸发器和其他热交换器。所述管水平布置，所述散热片竖直布置，以允许水沿散热片向下、绕着所述管、并通过热交换器的底部排出。但是，与铜焊并流热交换器相比，圆管散热片热交换器的性能有三方面的主要不足。首先，圆管基本上闭塞了热交换器的供空气通过的正面。因此，下风面(air side)的热传递不足。第二个问题是，传统地用在这样的热交换器中的管和散热片之间的机械连接不能够在管和散热片之间可靠地提供紧密的、良好的热交换接触，结果，由于散热片-管之间的结合不好，常常减弱了热传递。第三个问题是，使用圆管要求有较大的散热片高度(散热片高度是散热片在两相邻管的中心线之间的长度)。散热片的有效高度大导致了散热片效率不高。还有一个有时候发生在热交换器中的问题一般是下风面面积小，这种情况是不希望看到的。看一看傅立叶定理就会知道，面积不足阻碍了下风面上的热传递。因此，希望增加下风面的面积，同时又不会使散热片高度增加到导致散热片效率不高的程度。本专利技术就是为了克服上述一个或多个问题。
技术实现思路
本专利技术的一个主要目的是提供一种新的改进的制造热交换器的方法，该方法不需要在铜焊工艺中用夹具固定。本专利技术的另一个主要目的是提供一种使用散热片的新的改进的热交换器，所述散热片竖直布置在具有水平管道段的热交换器中，具体来说，是这样的一种热交换器，其中，在管和散热片之间提供良好的接合，避免管和散热片之间的界面上热传递不佳。本专利技术的第三个主要目的是提供一种新的改进的使用散热片的热交换器，它将下风面面积最大化，而不导致不希望有的散热片高度的增加，以改善热交换器下风面上的热传递效率。本专利技术的一种实现上述第一个主要目的的实施例是一种制造热交换器的方法，它包括下列步骤a).提供一组总体上平行的管道段，该管道段组属于一根具有一个最大厚度和一个最小厚度的扁平热交换管；b).提供一组散热片，每个散热片具有一组数目约等于管道段数的管槽，每个槽开口于有关散热片的一个边缘，并具有i)与要接纳在该槽中的管道段的横截面形状相应的形状，ii)小于要接纳在该槽中的管道段的最大厚度的深度，和iii)约等于或稍小于要接纳在该槽中的管道段的最小厚度的宽度；该方法还包括下列步骤c).将管道段密配合到每个散热片的相应槽中，使得每个管道段的一个边缘伸出接纳该管道段的槽端部一个距离；d).将步骤c)得到的组件置于一个支承面上，使管道段的边缘与支承面接触，并使散热片在管道段上方延伸；和e).在该组件在所述支承面上时，并且在没有用来将散热片以组装关系保持在管道段上的焊接夹具的情况下，将所述组件置于足够高的、足以将散热片铜焊到管道段上的温度下。在一种实施例中，所述管道段由蛇形管的直线段形成。而在另一种实施例中，所述管道段分别由直的管件构成。在本专利技术的一种实施例中，所述管道段的横截面为泪珠形。而在另一种实施例中，所述管道段的横截面为椭圆形。根据上述第二个主要目的，提供一种铝热交换器，它包括第一和第二联管箱以及至少一个在所述联管箱之间延伸并与之流体连通的、形成一组总体上相互平行并相互间隔的管道段的扁平管。每个管道段具有限定管道的最大厚度的相对边缘和一组内部通道，所述相对边缘将形成管道的最小厚度的侧壁相互连接起来。一组散热片堆叠地布置，每个散热片具有一组端部开口的、接纳管道段的槽，一个槽接纳一个管道段。每个槽的总体形状为其要接纳的管道段的横截面的形状，其宽度等于或稍小于相应管道段的最大厚度，其深度稍小于相应管道段的最大厚度。每个管道段嵌在散热片的相应槽中，每个管道段的一个边缘位于相应散热片的外侧。所述联管箱、管道段和散热片构成一个铜焊组件。在一种实施例中，所述散热片是长形的，所述槽在其一个长边上开口。散热片的另一个长边没有被槽打断。在一种实施例中，在所述另一个长边和所述槽之间有一个加强梗。在另一个实施例中，所述散热片是长形的，在散热片的两个长边上都有槽的开口。在一种这样的实施例中，在一个长边上开口的槽与在另一个长边上开口的槽对齐。在一种实施例中，所述管道段由U形管的两条分支构成，其中一个分支被置于在所述散热片的一个长边上开口的槽中，另一个分支被置于在所述散热片的另一个长边上开口的槽中。在这样的实施例中，每个U形管的每个分支最好在紧邻相应U形管的弯曲部的地方扭转90度。根据上述第三个目的，提供了一种热交换器芯，它包括一组由扁平的多通道管形成的总体上平行的管道段，以及一组相互堆叠并具有足以接纳所述管道段的相互间隔的开口的散热片。所述管道段布置在所述开口中，具有一个铜焊到散热片的所述开口处的最大厚度，散热片的在所述开口之间的部分在总体上垂直于所述最大厚度的方向上呈弓形，以增加散热片在所述开口之间的表面积，而不需要加大相邻开口之间的间隔。在一种实施例中，散热片上的开口是从其一个边缘延伸到散热片内的槽。从以下结合附图进行的说明中，可以明了本专利技术的其他目的和优点。附图说明图1是本专利技术的热交换器的一个实施例的侧视图；图2是图1所示的实施例大致沿着图1中的剖面线2-2的剖面图；图3是图1所示的实施例大致沿着图1中的剖面线3-3的剖面图；图4类似于图2，但是是本专利技术的一种改进的实施例；图5类似于图3，但是是图4所示的实施例；图6是本专利技术的另一种变化的实施例的侧视图；图7是大致沿着图6中的剖面线7-7的剖面图；图8是大致沿着图6中的剖面线8-8的剖面图；图9是本专利技术的另一个实施例的示意图；图10是用在本专利技术的实施例中的优选散热片结构的局部剖视图；图11是类似于图10的视图，但是是散热片的一种可选的、效果较次的实施例；图12是本专利技术的使用泪珠形管道的实施例的局部横剖面剖视图；图13是大致沿着图12中的剖面线13-13的剖面图；图14是一个曲线图，表示了四种不同类型的散热片均使用扁平多通道管道时的相对性能，所述四种散热片即传统的蛇形散热片结构，图10的散热片，图11的散热片，以及传统的扁平散热片结构。具体实施例方式下面结合附图描述本专利技术的实施例。这种描述通常是在具有水平管道段和竖直延伸的散热片的热交换器的前提下。但是，应当理解，并非要作如此限制，而要以权利要求明确表达的为准。类似地，尽管热交换器的部件最好为铝或者铝合金，但是，在非铝质的热交换器中，也可以应用本专利技术的各种增强性能的特征而仍然具有有益效果，这些特征比如是使用弓形散热片，以及/或者使用开槽的、在散热片一个边缘上开口的散热片。在这方面，同样地，无意局限于铝质的热交换器，除非权利要求中明确表达。图1到3示出了本专利技术的热交换器的第一种实施例。从图中可以看到，该实施例包括一对竖直延伸的、相互平行并有间隔的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造热交换器的方法，它包括下列步骤：ａ）．提供一组总体上平行的管道段，该组管道段属于一根具有一个最大厚度和一个最小厚度的扁平热交换管；ｂ）．提供一组散热片，每个散热片具有一组数目约等于管道段数的管槽，每个槽开口于有关散热片的一个边缘，并具有：ｉ）与要接纳在该槽中的管道段的横截面形状相应的形状，ｉｉ）小于要接纳在该槽中的管道段的最大厚度的深度，和ｉｉｉ）约等于或稍小于要接纳在该槽中的管道段的最小厚度的宽度；ｃ）．将管道段密配合到每个散热片的相应槽中，使得每个管道段的一个边缘伸出接纳该管道段的槽一个距离；ｄ）．将步骤ｃ）得到的组件置于一个支承面上，使管道段的边缘与支承面接触，并使散热片在管道段上方延伸；和ｅ）．在该组件在所述支承面上时，并且在没有用来将散热片以组装关系保持在管道段上的焊接夹具的情况下，将所述组件置于足够高的、足以将散热片铜焊到管道段上的温度下。

【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，格埋戈里休斯，张礼政，C詹姆斯罗杰斯，克雷格格罗曼，爱德华鲁宾逊，理查德米尔克，乔纳森P瓦特勒特，劳伦斯加贝，理查德J特拉普，
申请(专利权)人：穆丹制造公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]