层式热交换器制造技术

通过将在叠层方向上延伸的两组腔体中的一组腔体分隔开，其中所述的分隔腔体在其近似中间处将其分成一个第一连通区域２２和一个第二连通区域２３，这样将热交换介质不易流过的管件取消。第一连通区域２２与一个流入冷却剂的入口２０相连通。第二连通区域２３与一个流出冷却剂的出口２１相连通。构成第一连通区域２２的管件数量多于构成第二连通区域２３的管件数量。在这种四通道系统层式热交换器中，温度分布的不均匀性被减少至最小，这样就取得了热交换性能的提高。（*该技术在2015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车辆冷却循环以及空气调节系统类似循环的层式热交换器，它由层叠的管件和交错地位于许多不同水平面上的翅片组成，它特别涉及了一种使用所谓四通道系统的层式热交换器，它的每一个管件都在其一侧带有一对腔体，所以在热交换介质从入口流向出口的过程中，介质在管件中走两个行程。象在公开号S63-3153的日本特许公开公报中公开的那样，所谓四通道系统层式热交换器由层叠的管件和交错地位于许多不同水平面上的翅片构成，其中每个管件在它的一侧都带有一对腔体。这一对腔体经一个U型通道相互连通，且相邻管件的腔体部分被连接在一起，这样构成了在叠层方向上延伸的两个腔体组。腔体组中的一组腔体在中间被分隔，将其内部分成两个相通的区域，如图7所示，一个入口20位于连通区域22中的一端，而一个出口21位于另一连通区域23中。这样从入口20流入的热交换介质流过第一和第二通道，这两个通道是由一些从分隔部分朝向入口处放置的管件构成的。然后该介质再流过第三和第四通道，最后从出口21流出，其中第三和第四通道是由一些从分隔部分朝向出口放置的管件构成的。然而，如果所用的热交换介质是一种冷却剂，该冷却剂在热交换和膨胀过程中将逐渐汽化。因此，在现有技术的四通道系统热交换器中，为了确保在通道中有足够的交叉部分，从分隔部分朝向入口放置的管件要比朝向出口部分放置的管件少一些。但是，依照专利技术人的分析，如果热交换器介质的出口位于管件中叠层方向上的一端，则在构成第三和第四通道的管件的分隔部分附近(与出口21分开的管件构成图7中区域B)，管件温度有所上升，这是公知的。由于这个原因，在整个热交换器上不能取得均匀的温度分布。这是因为当相同的管件用于叠层结构时，热交换介质主要流经出口附近的管件，而流过分隔部分周围的管件是不容易的。因此，本专利技术的目的是提供一种层式热交换器，它最大限度地减小温度分布的不均匀性，以便进一步改善热交换器的性能。专利技术人已了解到，由于热交换器的介质不能有效地流过离构成第三和第四通道的全部管件出口最远的管件，所以有意识地利用这些远离出口的管件，构成第一和第二通道以提高效率，在这种观察的基础上，专利技术人完成了本专利技术。本专利技术的热交换器由层叠的管件和交错地位于许多不同水平面上的翅片组成，其中每个管件都在其一侧带有一对腔体，且这一对腔体是通过一个U型通道相互连通的，相邻管件的腔体部分被连接起来，构成两个叠层方向上延伸的腔体组。上述两个腔体组中的一组在中间被分隔，将其内部分成一个第一连通区域和一个第二连通区域。另一组腔体没有分隔部分，是直接连通的。热交换介质分别流入和流出的入口及出口位于叠层方向上朝向第二连通区域的末端，且入口与第一连通区域相通，出口与第二连通区域相通。构成第一连通区域的管件数量大于构成第二连通区域的管件数量。因此，热交换介质经过入口进入在一组腔体中形成的第一连通区域，然后再经过构成第一连通区域的管件中的U型通道，进入另一腔体组。经过另一腔体组后，该介质经过构成第二连通区域的管件的U型通道到达第二连通区域，最后从出口流出。在这些过程中，由于第二连通区域制做得比第一连通区域小，热交换介质几乎均匀地分布在构成第二连通区域的全部管件中，减少了温度分布的不均匀性。本专利技术上述和其它性能以及由此产生的优点，通过下述结合附图对实施例的描述，本领域的普通技术人员将更好地了解和体会本专利技术。如图所示附图说明图1A，1B图示了本专利技术层式热交换器的一个实施例，图1A为热交换器的正视图，图1B为热交换器的底视图；图2为用于图1中层式热交换器的管件的正视图；图3图示了图1A，1B中层式热交换器的热交换介质的流动过程；图4A，4B图示了空气经过图1A，1B中的层式热交换器之后，马上测定的空气温度，图4A是表示空气流过热交换器上部的空气温度曲线图，图4B是表示空气流过热交换器下部的空气温度曲线图；图5是管件表面温度图；图6是与空气流动速率有关的冷却性能的特性曲线；图7图示了在已有技术的热交换器中热交换介质的流动过程；下面参照附图对本专利技术的最佳实施例进行说明。在图1A，1B中，层式热交换器，例如一种四通道系统的蒸发器，它是由管件3的在许多不同水平面上交错层叠的翅片2构成的，并在层叠方向上的一个端部设有热交换介质的入口和出口。标准的管件3在其周边上由两块成型板4连接而成，并在一侧有两个腔体5和一个将热交换介质从腔体5送到另一端的U型通道6。成型板4是由压制铝板制成的，如图2所示，它有两个球形扩张部分构成的腔体结构8，8位于一端并相互邻接，并且板4还构成一个用于通道结构9的扩张部分。在通道9的扩张部分中，有一个伸出部分10，它从腔体8的扩张处开始延伸，直至成型板4的另一端。一个容纳连通管的凹进部分11(在后面还要说明)位于构成腔体结构8的两个扩张部分之间。在成型板4的另一端，有一个凸出的接片12(如图1A，1B)，以防止翅片2在铜焊之前的装配过程中脱出。构成腔体结构8的扩张部分比构成通道结构9的扩张部分膨胀更多。此外，由于连接处是在成型板周边上，伸出部分10是在同一平面上形成的。因此，当两块成型板4在它们的周边被连接起来时，它们的伸出部分10也被连接，因此一对腔体5由相互面对的腔体结构8的扩张部分构成，而且，一个连通腔体之间的U型通道6也是由相互面对的腔体结构8的扩张部分构成的。另外，许多小珠形凸起13在压制过程中形成，以提高热交换器的运行效率。当两个成型板4被连在一起时，每一个小珠形凸起13将与在对面位置形成的小珠形凸起相接。这样小珠形凸起可以制成任意的圆形形状，例如，它们可以是椭圆的、多边形的或类似形状。然而，如果有太多的小珠形凸起，那就会增大U型通道6中的通道阻力。因此，它们会有一适当的密度。如图2所示，例如许多小珠形凸起以与管件3的长度方向成直角的布置方式排成行，且小珠形凸起的数量与相邻行小珠形凸起的数量不同。换句话说，如果有三个小珠形凸起13以特定的间距处在n行中，则将有4个小珠形凸起13以相同的间距位于n＋1行中，有3个小珠形凸起处在n＋2行中，等等。因此，相邻小珠形凸起行中的每个小珠形凸起13不是在管件3的长度方向上(图中所示纵向)跟在前一行的后面设置。在本实施例中，小珠形凸起13是靠近相邻行中的小珠形凸起13来排成行的，并且以相对管件3的长度方向成30X的角度设置。一个位于中心一侧的特殊位置上的管件3a没有前面描述的凹进部分11，它的腔体5a之一被扩展，靠近并接触它的另一腔体5。此外，位于两端部的管件3b是由一个平板15与成型板4相连形成的，如图2所示。相邻管件3在它们各自的成型板4和两个腔体组16和17的腔体结构8的扩张处相接，即在叠层方向上(以与空气流动方向成直角布置的方向)延伸的第一和第二腔体组。在这些腔体组中的一组里，即包括扩展的腔体5a的腔体组16，除了在叠层方向上大约位于中心位置的分隔部分18之外，所有腔体通过位于构成腔体结构8的扩张部分处的连通孔19而相互连通，在另一腔体组17中，没有分隔部分，且所有腔体经连通孔19连通起来。在这个实施例中，共有21个管件叠加在一起。带有扩展腔体5a的管件3a位于由端部算起的第17的位置，该端部上有一个入口20和一个出口21，下面还将说明。而分隔部分18设置在从其上形成入口20和出口21的端部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，它由带有交错地位于许多不同水平面上的翅片的层叠管件构成，其中包括：每一个所述管件在其一侧设置有一对腔体，所述的各对腔体通过一个Ｕ型通道相互连通，相邻管件间的腔体连接起来，构成两个腔体组，并且它们在叠层方向上延伸，所 述腔体组中的一组大约在中间被分隔，将该所述腔体组分成一个第一连通区域和一个第二连通区域。所述腔体组中的另一组没有分隔部分，并直接连通，供热交换介质分别流入和流出的一个入口及一个出口位于叠层方向上靠近所述第二连通区域处，并且所述入口与 所述第一连通区域相通，而所述出口与所述第二连通区域相通，构成所述第一连通区域的管件数量大于构成所述第二连通区域的管件数量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西下邦彦，
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]