[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换器，该热交换器例如用作用于冷却在管道中流动的制冷剂的制冷剂冷却器。

背景技术

美国专利No.6,595,273B2(JP-A-2004-3787)披露了一种作为制冷剂冷却器的具有扁平管的热交换器。该扁平管在其平面壁(管主壁)上具有用于允许空气流动的凹部，由此提高热交换的效率。凹部由形成在管主壁上的突起限定。

突起具有曲折的侧壁，以便空气以曲折或蜿蜒的方式在凹部中流动。由于邻近管主壁的外表面的空气流被扰动，因此邻近管主壁的外表面的温度边界层的发展被减弱。因而，空气的传热系数提高。

通过在管的向内方向上压制管主壁的外表面而形成凹部。因此，在扁平管内侧，制冷剂以曲折的方式在向内的突起上流动，并且因此，制冷剂的流动被扰动。由于邻近管主壁的内表面的温度边界层的发展被减弱，因此制冷剂的传热系数提高。因此，在该热交换器中，空气与制冷剂两者的传热系数都通过扰动空气和制冷剂的流动而提高，由此提高热交换的效率。

然而，由于制冷剂以曲折的方式流动，因此对制冷剂流动的阻力(resistance)增加，致使制冷剂压力损失。如果制冷剂的温度由于制冷剂的压力损失而降低，那么制冷剂和空气之间的温度差减小。此外，这将影响热交换的效率。

发明内容

考虑到上述问题做出本发明，并且本发明的目的是提供一种具有带突起的管的热交换器，所述突起用于扰动内部流体和外部流体的流动，所述热交换器能够充分地保持或提高热交换的效率。

根据本发明的一方面，热交换器具有管和散热片。管中限定通道，制冷剂作为内部流体流过所述通道。管具有彼此相对的管主壁。散热片布置在管之间并连接到管主壁。管主壁具有突起，所述突起在管的内侧突起并在管的外侧限定用于允许外部流体流动的凹部。每一管在垂直于管主壁的方向上都具有管外部尺寸(管高度)，所述管外部尺寸在大于或等于0.8mm和小于或等于1.9mm之间的范围内。

当管外部尺寸增大时，制冷剂通道的通道面积增大而对制冷剂流动的阻力减小。因此，制冷剂的压力损失减小并且因此热交换的效率的降低被抑制。然而，如果管外部尺寸被增加而超过必要，那么对制冷剂的流动的阻力被过度地减小。在此情况下，虽然制冷剂平稳地流动，但对制冷剂的扰动效应被减弱。

因此，管外部尺寸被设定在大于或等于0.8mm和小于或等于1.9mm之间的范围内。当管外部尺寸在此范围内时，制冷剂的压力损失被减小同时制冷剂的扰动效应被保持。因此，热交换的效率被充分地提供。

附图说明

本发明的其它目的、特征和优点将从参照附图的以下详细说明中变得更清楚，其中相同的附图标记表示相同的部件，并且其中：

图1是根据本发明第一实施例的热交换器的透视图；

图2是根据第一实施例的热交换器的部分的示意性透视图；

图3A是透视图，显示了在根据第一实施例的用于热交换器的板部件上形成突起和凹部的步骤；

图3B是透视图，显示了折叠根据第一实施例的板部件的步骤；

图4是透视图，显示了连接形成的管部件的步骤，所述管部件作为形成根据第一实施例的用于热交换器的管的另一实例；

图5是曲线图，显示了根据第一实施例的管的高度和空气传热效率之间的关系；

图6是曲线图，显示了根据第一实施例的管的突起的间距和空气的传热效率之间的关系；

图7是曲线图，显示了根据第一实施例的热交换器的散热片的高度和空气的传热效率之间的关系；

图8是根据本发明第二实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；

图9是根据本发明第三实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；

图10是根据本发明第四实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；

图11是根据本发明第五实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；

图12是根据本发明第六实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；

图13是根据本发明第七实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；

图14是根据本发明第八实施例的热交换器的一部分的示意性透视图；

图15是透视图，显示了形成根据第八实施例的热交换器的管的步骤；和

图16是根据本发明第九实施例的热交换器的一部分的示意性透视图。

具体实施方式

(第一实施例)