热交换器及其散热片制造技术

一种在流经管子的流体和绕其外而流动的流体间进行传热的热交换器和该交换器所用的一种散热片，所述的散热片具有形成多个尖部并交替地指向反方向的Ｚ字形弯曲形状，在各相邻尖部间都设有薄弱部，以及在尖部上以及在散热片的纵向上排成两排的孔；热交换器由多个散热片和穿过散热片孔的管子构成；尖端部在弯曲时沿着薄弱部相互分开以便当热交换器弯曲时使在两排中的管子的长度相等。（*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空调、致冷等的管式热交换器及其散热片。散热片和管式热交换器广泛地用于各种需要在两种流体间进行热交换的场合，这两种流体为在热交换器管子中流动的致冷剂和围绕热交换器散热片和管子外表面流动的空气。在这样一种热交换器中，具有孔的多块散热片相互平行地排列。热交换器管子穿过散热片上的孔。热交换器管在径向方向上扩展以将它们与散热片紧密连接。在管子和散热片间的紧密连接提高了传热性能。传统的热交换器具有在散热片的纵向上成一排地布置的热交换器管子。在传统的热交换器中，当热交换器管子数目增加时，更多的热量在流过管子的流体和散热片间传递。然而流过热交换器的空气量(体积)由于相邻的热交换器管子间的间距变狭而减小。因此总的传热性能没有大的改善。为了改善传热性能，研制出了一种如在美国专利4,434,843中所揭示的具有穿过散热片的多排错开的管子的热交换器。这种热交换器使用许多以Z字形或错开的结构沿着散热片设置的管子。在相邻管子间的间距足以保证有大的空气量通过其间以便改善传热性能。还有一种弯曲型式的热交换器，它是在热交换器管子的纵向方向上部分地弯曲的一种热交换器。这种由弯曲部和直线部形成的弯曲型热交换器减小了热交换装置的尺寸。然而，由于内排的弯曲管子的长度必须短于外排弯曲管子的长度，将上述的错开的热交换器管子应用在这种弯曲型式的热交换器上并不简单。本专利技术的一个目的是提供一种适用于具有弯曲部的散热片和管式热交换器的改进的散热片。本专利技术的另一个目的是提供一种具有弯曲部的改进的散热片和管式热交换器。本专利技术的又一目的是提供一种用于制造具有弯曲部的散热片和管式热交换器的方法。为了实现上述这些目的，本专利技术提供一种用于散热片和管式热交换器的改进的散热片，这种热交换器具有多个带孔的隔开的散热片和穿过散热片上的孔的管子。这种热交换器具有由在管子纵向方向上将管子弯曲而构成的弯曲部。散热片是由Z字形形状、其上有多个折向一侧和另侧的尖部和多个易断开的薄弱部形成的。各薄弱部分设置在相邻的尖部之间。这些孔在散热片的纵向方向上排成两行。本专利技术还提供一种用于制造热交换器的方法。这种热交换器设有多个纵向的散热片，这些散热片由具有Z字形状其上形成多个折向一侧和另侧的尖部和各个设在相邻的尖部间的薄弱部构成。孔也设在所述尖部上。散热片以预定的间距叠置。多个管子分别插入散热片上的一孔内，以便在散热片的纵向方向上形成两排管子。这些管子然后被扩展以与散热片相密切结合。另外，管子和散热片的一个预定部分被弯曲，使尖部彼此分开以使在第一和第二排上的管子的长度相等。现通过具体实施例并结合附图来说明本专利技术的特点；在这些附图中附图说明图1是一热交换器的俯视图，该热交换器具有在其一端部上形成的弯曲部；图2(a)是用于图1所示热交换器的一散热片的平面视图；图2(b)是沿图2(a)的2(b)—2(b)线所取的该散热片的放大的横剖视图；图3是该热交换器的弯曲部的放大的俯视图；图4是沿图3的线4—4所取的热交换器的弯曲部的横剖视图；图5是位于热交换器弯曲部上的管子的位置的俯视图；图6(a)至图6(c)分别是在热交换器被弯曲前；散热片和管子热交换器的俯视图、主视图和侧视图；图7(a)是该热交换器和用于弯曲该热交换器的一个经改进的弯曲机的平面视图；图7(b)是沿图7(a)的7(b)—7(b)线所取的该热交换器和弯曲机的横剖视图；图8是用于本专利技术的热交换器上的一散热片的部分平面视图；图9是图1中所示热交换器的另一有所变化的实施例的俯视图，该实施例的热交换器在其两端上都形成有弯曲部。图1是本专利技术一实施例的散热片和管式热交换器1的俯视图。热交换器1包含多个隔开的散热片2和横穿散热片2的多个管子8。各个散热片2用一纵向板片制成，它具有多个用于供管子8a、8b穿过的、设在其上的孔(在图1中未图示)。这些孔在散热片2的纵向方向上以两排错开布置。由于这些管子，即第一排的管子8a和第二排的管子8b穿过这些孔，因此管子8a和8b布置成两排并错开。热交换器1具有形成在其一端上的一弯曲部1 5和一直线部16。弯曲部15构成一个与直线部16的表面光滑连接的圆弧面。请参照图2(a)和2(b)。在图2(a)中，散热片2是一纵向的板片。散热片2的中间部分被折断，因为被折断部分的型式与图中所示的型式是类似的。散热片具有Z字形状，该Z字形状通过对由铝或铝合金制成的较厚的散热片金属板进行冲压、拉伸或模压加工制成。散热片2具有多个伸向一侧的第一尖部2a和多个伸向另侧的第二尖部2b。孔4a，4b分别设在各尖部2a、2b的近中心处，用于容纳管子8a、8b。如在图2(b)中所示，散热片2具有围绕着4a、4b的周边设置的用于支撑管子8a、8b的外表面的散热片环圈5。环圈5具有从散热片上伸出的一个套环5a和位于套环5a的顶部的一个凸缘5b。在散热片环圈5的相反方向上设有突起部3，用于加强散热片2。在相邻的第一和第二尖部2a之间设有一薄弱部10。每个薄弱部10具有沿散热片2的宽度方向上的穿孔，这样当第一和第二尖部2a、2b沿着这些穿孔在相反方向上被强迫移动时，散热片2就可容易地被撕开。或者，薄弱部10也可以是比散热片2的其余部分为薄的金属部分。为了在制造热交换器1时的安全起见，在尖部2a、2b的顶端上形成切去尖头的部分7。请看图3和图4，下面将说明形成热交换器1的弯曲部的方法。当管子8a、8b被弯曲时，散热片2沿着薄弱部10分离。因此，尖部2a、2b沿薄弱部10位移画出不同的轨迹而使第一和第二排管子8a、8b的长度相等。在图3的线4—4上，第一排管子8a和第二排管子8b排成一行，如图4所示。热交换器1是通过将在图6(a)—6(c)中的扁平的矩形热交换器的一端弯曲而获得的。在弯曲部15上，第一排管子8a形成有在两直线部之间的、半径为R1的弯曲部分。第二排管子8b形成有半径为R2的弯曲部分。第二排管子8b的弯曲部分的中心以C表示，而第一排管子8a的弯曲部分的中心以D表示。如图3中所示，半径R2大于半径R1。中心D在Y方向上移离C一个距离X1，还在图3中的Z方向上移离中心同样的距离。这样在第一排管子8a的相对端上的直线部分的X1要比第二排管子8b的相应直线部分的X1为长。在弯曲部15上，第一排管子8a和第二排管子8b设置成同样长度。因此，弯曲型的热交换器1可以从6(a)—6(c)所示的那种矩形形状的热交换器制成。使两种管子8a、8b的长度相等的条件在下面予以说明。第一排管子在弯曲部15上的长度La由下列公式(1)给出La=π×R12+2×X1-----(1)]]>第二排管子8b在弯曲部15上的长度Lb由下列公式(2)给出Lb=π×R22-----(2)]]>为了使管子8a和8b的长度相等，La必须等于Lb。因此得出下列公式π×R12+2×X1=π×R22----(3)]]>在图3中的线A上，具有下列公式(4)R2＝X1＋R1＋W(4)这里的W是在直线部16于Z方向上的第一和第二排管子8a、8b的中心间的距离。从公式(3)和(4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种散热片，具有一形成多个交替地指向相反方向的尖部的Ｚ字弯曲形状，设在相邻的尖部之间的薄弱部和在尖部中的孔，所述孔在散热片的纵向方向上排成两排。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：池谷实男，中村芳郎，福冈宏俊，
申请(专利权)人：东芝株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]