專利名稱：折疊蒸發(fā)器管及蒸發(fā)器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型大體涉及用于熱交換器的管；特別是涉及用于蒸發(fā)器的裝配式管；更尤其涉及折疊蒸發(fā)器管。實(shí)用新型的
背景技術(shù)：
熱交換器組件，例如用于機(jī)動(dòng)車輛的散熱器、冷凝器或蒸發(fā)器，通常包括入口集管、出口集管、水力連接兩集管用于其之間流體流動(dòng)的多根管和連接這些管的外翅片。集管、管和翅片通常組裝成整體結(jié)構(gòu)并且進(jìn)行釬焊以形成熱交換器組件。第一傳熱流體，例如液體冷卻劑，通過這多根管從入口集管流向出口集管。第一傳熱流體接觸管的內(nèi)表面，同時(shí)第二傳熱流體，例如外部空氣，接觸管的外表面。在第一和第二流體之間存在溫差之處，熱量通過管壁從高溫流體傳給低溫流體。在管的通道內(nèi)設(shè)置內(nèi)翅片以增加傳熱的有效表面積以及增加管的結(jié)構(gòu)整體性是已知的。內(nèi)翅片基本沿著管的長(zhǎng)度延伸并且限定出多個(gè)通道或端口用于集管之間的傳熱流體流動(dòng)。具有多個(gè)通道的熱交換器管也就是多端口管。已知的制造多端口管的方法是通過沖模擠壓出可變形導(dǎo)熱材料的坯料。擠壓成型工序能夠用于形成不容易通過其他已知的制造工序提供的具有復(fù)雜幾何特征以改善傳熱效率的內(nèi)翅片。然而，已知的是，擠壓成型工序因需要頻繁更換擠壓成型沖模以維持所需的復(fù)雜幾何特征尺寸而費(fèi)用昂貴。對(duì)于在機(jī)動(dòng)車輛中的應(yīng)用，擠壓成型管也更容易受到道路鹽分和酸雨的侵蝕并且需要大面積的緩蝕涂層，其增加了成本和制造的復(fù)雜性。形成多端口管的另一已知的方法是折疊易彎的導(dǎo)熱材料板。典型的是，折疊金屬材料的扁平伸長(zhǎng)板以形成具有由內(nèi)波紋褶皺限定的多個(gè)端口的管。內(nèi)波紋褶皺形成限定了端口的形狀和大小的內(nèi)翅片。折疊管與擠壓成型管相比，在節(jié)約成本和方便管自身的制造以及熱交換器的最終裝配方面提供了許多優(yōu)勢(shì)。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是折疊管可以由無需涂敷額外涂層就能具有較好防腐蝕性的復(fù)合鋁板形成。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于管上覆層的存在，熱交換器的其他部件，例如集管和空氣翅片，無需被包覆，從而簡(jiǎn)化用于防腐蝕的材料系統(tǒng)。更進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是由于無需被包覆，集管可以通過擠壓成型技術(shù)形成以降低制造成本。然而，折疊管的缺點(diǎn)是導(dǎo)熱材料板的厚度或規(guī)格限制了折疊工序能夠提供的端口的幾何形狀和數(shù)量。端口的幾何形狀和數(shù)量是蒸發(fā)器型熱交換器應(yīng)用中的用以在特定的核心部件中滿足傳熱需求的重要因素。在蒸發(fā)器型熱交換器的應(yīng)用中，對(duì)折疊管的一項(xiàng)長(zhǎng)期需求是具有與擠壓成型管相比，若不能提供更好的，也能提供等效的傳熱效率的幾何形狀和特征
實(shí)用新型內(nèi)容
[0011]本實(shí)用新型的一方面是由具有一厚度(t)的整條導(dǎo)熱材料折疊形成的蒸發(fā)器管。 該折疊管的橫截面形狀具有底壁、一對(duì)鄰接的中心壁和波紋部分，底壁帶有兩個(gè)相對(duì)的管邊緣，管邊緣過渡到一對(duì)與底壁間隔并基本平行的頂壁，該中心壁基本垂直地從頂壁向外彎曲并且朝底壁延伸，該波紋部分基本垂直地從每個(gè)中心壁向外朝著相應(yīng)的管邊緣延伸。底壁具有一寬度2w，波紋部分具有鄰接管的內(nèi)表面的交替凸緣部分和連接該交替凸緣部分的通道壁；交替的相鄰?fù)咕壊糠种械闹辽僖粋€(gè)具有與相鄰的通道壁配合的長(zhǎng)度a 以限定具有一寬度b的通道，并且每毫米寬度端口的數(shù)量PPMW在由等式PPMW = 2/ (a+b+t) 限定的1/w至2/t的范圍內(nèi)。蒸發(fā)器管具有從管的底部外表面到頂部外表面測(cè)量得到的高度(h)和由從凸緣部分到通道壁的過渡半徑限定的拐角半徑(r。)。該蒸發(fā)器管還具有由等式PPMW = 2/ (a+b+t)限定的范圍在0. 40至0. 80內(nèi)的每毫米寬度端口的數(shù)量PPMW、由等式 PS率=a/b限定的范圍在0. 05至0. 5內(nèi)的端口形狀PS率、由等式NDG率=t/h限定的范圍在0. 11至0. 21內(nèi)的無因次規(guī)格NDG率和由等式NDCR率=r。/2t限定的范圍在0. 10至 0. 5內(nèi)的無因次拐角半徑NDCR率?；蛘撸^佳地，PPMW的范圍為0. 40至1. 0，更佳地為0. 57 ；較佳地，端口形狀率具有由等式PS率=a/b限定的0. 0至1. 0的范圍，更佳地，上述范圍為0. 05至0. 60，最佳地， PS 率為 0. 39?；蛘撸^佳地，蒸發(fā)器具有由等式NDG率=t/h限定的范圍在0. 05至0. 333內(nèi)的無因次規(guī)格NDG率；更佳地，上述NDG率的范圍為0. 11至0. 21 ；上述NDG率為0. 186。較佳地，蒸發(fā)器管具有由等式NDCR率=rc/2t限定的范圍在0. 0至1. 0內(nèi)的無因次拐角半徑NDCR率，更佳地，述NDCR率的范圍為0. 10至0. 50，最佳地，NDCR率為0. 288 本實(shí)用新型的另一方面是具有第一集管、第二集管和至少兩排在第一和第二集管之間延伸并且與其水力連通的蒸發(fā)器管的蒸發(fā)器組件。至少一個(gè)蒸發(fā)器管包括具有一厚度 t的整條復(fù)合鋁材，被折疊成其橫截面形狀具有底壁、一對(duì)鄰接的中心壁和波紋部分，該底壁帶有兩個(gè)相對(duì)的管邊緣，管邊緣過渡為一對(duì)與底壁間隔并基本平行的頂壁，該中心壁基本垂直地從頂壁向外彎曲并且朝底壁延伸，該波紋部分基本垂直地從每個(gè)中心壁向外朝著相應(yīng)的管邊緣延伸。底壁具有一寬度2w并且波紋部分具有鄰接內(nèi)表面的交替凸緣部分和連接該交替凸緣部分的通道壁。交替的相鄰?fù)咕壊糠种械闹辽僖粋€(gè)具有長(zhǎng)度a，凸緣部分與相鄰的通道壁配合限定的通道具有寬度b。該蒸發(fā)器管具有從底部外表面到頂部外表面測(cè)量得到的高度h和由從凸緣部分到通道壁的過渡半徑限定的拐角半徑r。。其中，每毫米寬度端口的數(shù)量PP麗由等式PP麗=2/ (a+b+t)限定在0. 40至1. 0的范圍內(nèi)；端口形狀PS率由等式PS 率=a/b限定在0. 05至0. 6的范圍內(nèi)；無因次規(guī)格NDG率由等式NDG率=t/h限定在0. 11 至0.21的范圍內(nèi)；無因次拐角半徑NDCR率由等式NDCR率=re//2t限定在0. 10至0. 5的范圍內(nèi)該蒸發(fā)器管還具有由等式PPMW = 2/(a+b+t)限定的范圍在0. 40至0. 80內(nèi)的每毫米寬度端口(PPMW)的數(shù)量、由等式PS率=a/b限定的范圍在0.05至0.5內(nèi)的端口形狀 (PS)率、由等式NDG率=t/h限定的范圍在0. 11至0.21內(nèi)的無因次規(guī)格(NDG)率和由等式NDCR率=r。/2t限定的范圍在0. 10至0. 5內(nèi)的無因次拐角半徑(NDCR)率。較佳地，PPMW為 0. 57 ；PS 率為 0. 39 ；NDG 率為 0. 186 ；并且 NDCR 率為 0. 288。[0020]較佳地，通道壁和內(nèi)表面的交叉部分限定出41.5°的角度θ ；w = 8. 8mm ；h = 1. 4mm ；并且 t = 0. 26mm ；同時(shí)，a = 0. 9mm ；b = 2. 3mm ；并且 rc = 0. 15mm。此外，還具有由公式
權(quán)利要求1.一種折疊蒸發(fā)器管，包括折疊成一橫截面形狀的具有厚度t的整條導(dǎo)熱材料，該橫截面形狀具有 帶有兩個(gè)相對(duì)的管邊緣的底壁，該管邊緣過渡到一對(duì)與限定了內(nèi)表面的所述底壁間隔開并與其基本平行的頂壁；一對(duì)鄰接的中心壁，該中心壁基本垂直地從所述頂壁向外彎曲并且朝所述底壁延伸； 基本垂直地從每個(gè)所述中心壁向外朝著所述相應(yīng)的管邊緣延伸的波紋部分； 其中所述底壁具有寬度2w，其中所述波紋部分包括鄰接所述內(nèi)表面的交替凸緣部分和連接所述交替凸緣部分的通道壁，其中所述交替的相鄰?fù)咕壊糠种械闹辽僖粋€(gè)具有長(zhǎng)度a，與相鄰的所述通道壁相配合以限定的通道具有寬度b;并且每毫米寬度端口的數(shù)量PPMW在由等式PPMW = 2/ (a+b+t)限定的Ι/w至2/t的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的折疊蒸發(fā)器管，其特征在于，PPMW的范圍為0.40至1. 0。
3.如權(quán)利要求1所述的折疊蒸發(fā)器管，其特征在于，PPMW為0.57。
4.如權(quán)利要求1所述的折疊蒸發(fā)器管，其特征在于，還具有端口形狀PS率，所述端口形狀率具有由等式PS率=a/b限定的0. 0至1. 0的范圍。
5.如權(quán)利要求4所述的折疊蒸發(fā)器管，其特征在于，所述PS率的范圍為0.05至0. 60。
6.如權(quán)利要求4所述的折疊蒸發(fā)器管，其特征在于，所述PS率為0.39。
7.如權(quán)利要求1所述的折疊蒸發(fā)器管，其特征在于，蒸發(fā)器管還具有從所述蒸發(fā)器管的底部外表面到頂部外表面測(cè)量得到的高度h，和由等式NDG率=t/h限定的范圍在0. 05 至0. 333內(nèi)的無因次規(guī)格NDG率。
8.如權(quán)利要求7所述的折疊蒸發(fā)器管，其特征在于，所述NDG率的范圍為0.11至0.21。
9.如權(quán)利要求7所述的折疊蒸發(fā)器管，其特征在于，所述NDG率為0.186。
10.如權(quán)利要求1所述的折疊蒸發(fā)器管，其特征在于，還具有 從所述凸緣部分到所述通道壁的過渡半徑所限定的拐角半徑r。，和由等式NDCR率=rc/2t限定的范圍在0. 0至1. 0內(nèi)的無因次拐角半徑NDCR率。
11.如權(quán)利要求10所述的折疊蒸發(fā)器管，其特征在于，所述NDCR率的范圍為0.10至 0. 50。
12.如權(quán)利要求10所述的折疊蒸發(fā)器管，其特征在于，所述NDCR率為0.2880
13.一種蒸發(fā)器組件，包括第一集管； 第二集管；至少兩排在所述第一和第二集管之間延伸并且水力連通所述第一和第二集管的蒸發(fā)器管；其中至少一個(gè)所述蒸發(fā)器管包括折疊成一橫截面形狀的具有厚度t的整條復(fù)合鋁材，該橫截面形狀具有 帶有兩個(gè)相對(duì)的管邊緣的底壁，該管邊緣過渡到一對(duì)與限定出內(nèi)表面的所述底壁間隔開并與其基本平行的頂壁，一對(duì)鄰接的中心壁，該中心壁基本垂直地從所述頂壁向外彎曲并且朝所述底壁延伸，基本垂直地從每個(gè)所述中心壁向外朝著所述相應(yīng)的管邊緣延伸的波紋部分， 從所述蒸發(fā)器管的底部外表面至頂部外表面測(cè)量得到的高度h，以及從所述凸緣部分到所述通道壁的過渡半徑所限定的拐角半徑r。； 其中所述底壁具有一寬度2w，其中所述波紋部分包括鄰接所述內(nèi)表面的交替凸緣部分和連接所述交替凸緣部分的通道壁，其中所述交替的相鄰?fù)咕壊糠种械闹辽僖粋€(gè)具有與相鄰的所述通道壁相配合以限定出具有一寬度b的通道的長(zhǎng)度a ；并且每毫米寬度端口的數(shù)量PPMW由等式PP麗=2/(a+b+t)限定在0.40至1.0的范圍內(nèi)； 端口形狀PS率由等式PS率=a/b限定在0. 05至0.6的范圍內(nèi)； 無因次規(guī)格NDG率由等式NDG率=t/h限定在0. 11至0. 21的范圍內(nèi)；無因次拐角半徑NDCR率由等式NDCR率=rc/2t限定在0. 10至0. 5的范圍內(nèi)。
14.如權(quán)利要求13所述的蒸發(fā)器組件，其特征在于 PPMW 為 0. 57 ；PS 率為 0. 39 ； NDG率為0. 186 ；并且 NDCR 率為 0. 288 ο
15.如權(quán)利要求13所述的蒸發(fā)器組件，其特征在于，所述通道壁和所述內(nèi)表面的交叉部分限定出41.5°的角度θ ；w = 8. 8mm ； h = 1. 4mm ；并且 t = 0. 26mm。
16.如權(quán)利要求15所述的蒸發(fā)器組件，其特征在于 a = 0. 9mm ；b = 2. 3mm ；并且 rc = 0. 15mm。
17.如權(quán)利要求16所述的蒸發(fā)器組件，其特征在于，還具有由公式隊(duì)二(二二3ZL)限定的數(shù)值為0. 738讓的水力直徑隊(duì)，其中敞乂轉(zhuǎn))。
專利摘要一種折疊蒸發(fā)器管，包括折疊成一橫截面形狀的具有厚度t的整條導(dǎo)熱材料，該橫截面形狀具有帶有兩個(gè)相對(duì)的管邊緣的底壁，該管邊緣過渡到一對(duì)與限定了內(nèi)表面的所述底壁間隔開并與其基本平行的頂壁；一對(duì)鄰接的中心壁，該中心壁基本垂直地從所述頂壁向外彎曲并且朝所述底壁延伸；基本垂直地從每個(gè)所述中心壁向外朝著所述相應(yīng)的管邊緣延伸的波紋部分；其中所述底壁具有寬度2w，其中所述波紋部分包括鄰接所述內(nèi)表面的交替凸緣部分和連接所述交替凸緣部分的通道壁，其中所述交替的相鄰?fù)咕壊糠种械闹辽僖粋€(gè)具有長(zhǎng)度a，與相鄰的所述通道壁相配合以限定的通道具有寬度b；并且每毫米寬度端口的數(shù)量PPMW在由等式PPMW＝2/(a+b+t)限定的1/w至2/t的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型還公開了一種蒸發(fā)器組件，包括第一集管；第二集管；至少兩排在所述第一和第二集管之間延伸并且水力連通所述第一和第二集管的蒸發(fā)器管。
文檔編號(hào)F25B39/02GK202216603SQ20112023581
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者P·S·卡德爾, S·喬杜里 申請(qǐng)人:德爾福技術(shù)有限公司