用于热交换器的带有剪切窗口的内部散热片

摘要

热交换器内部散热片(1)的正反面有彼此方向相对的凸脊(2，3)。作为热交换介质的通道的槽(4，5)设在相邻凸脊之间。在形成这些凸脊(2，3)的壁部分(6)上有剪切窗口(10，11)，允许相邻通道彼此相通。此外，在剪切窗口(10，11)入口底部设有凸堰部分(12，13)，使得热交换介质碰撞凸堰部分，促进热交换介质流动和搅动，因此，提高热交换效率。

说明书

技术领域

本发明涉及设置于管内的内部散热片的技术领域，内部散热片设在如机动车辆中的冷凝器或类似物的热交换器中以组成热交换介质通道，以改善热交换效率，更具体地涉及带有剪切窗口的热交换器内部散热片，使得剪切窗口允许热交换介质从设在内部散热片壁中的一个通道流到其邻接的通道，以便进一步改善热交换效率。

背景技术

热交换器的带有剪切窗口的常规内部散热片已公开在，例如日本专利No.2555449中。在这种常规内部散热片中，带有多个矩形钻孔的平板折叠成矩形波纹状，这样垂直壁和水平壁形成矩形，沿着热交换介质流动的方向连续伸展，并且在垂直壁两侧沿着每个垂直壁到侧壁的部分形成一个缝隙。垂直壁与水平壁按照壁的方向把热交换介质流分开，缝隙允许这些分离的热交换介质流过缝隙，并且彼此部分混合，从而产生紊流，抑制界面层在壁上的发展。

然而，上述常规内部散热片存在以下问题。垂直壁和水平壁形成矩形，沿热交换介质流方向平滑地交叠伸展，缝隙穿插其间。与在偏移的内散热片中的结构相比，这种结构能够减小常规内部散热片的热交换介质流动产生的压力损失，而且只发生热交换介质通过缝隙从一个通道流到另一通道的小的分流。产生这种现象的原因是：作为一个整体结构，垂直壁和水平壁沿热交换介质流动方向平滑地连续伸展造成热交换介质以相同的速度平行流过垂直壁两侧的正反面通道。这导致只有小的分流通过缝隙从一个通道到达其邻接的通道，因此，热交换效率的改善效果依然微乎其微。

此外，凸脊在板宽方向连续伸展，因此为了获得比一块板更长的热交换介质通道，每块板都有类似于上述板的凸脊的多板块必须在沿宽度方向排列，而且必须与邻接的板连接形成一个内部散热片，这样势必导致生产成本增加。

本发明考虑到了上述问题，而且本发明的一个目的是提供一种低成本的、热交换器用的带有剪切窗口的内部散热片，这种散热片能够减少诸如冷凝器之类的热交换器中热交换介质的压力损失，并且可以达到高效改善热交换效率的目的。

发明内容

按照本发明，提供了一种用于热交换器的带有剪切窗的内部散热片，包括多个凸脊，每个凸脊由壁的部分形成，板的正反面分别带有剪切窗口，并且以预定的宽度沿着板的纵向延伸；

正反面的槽，所述的槽设在上述彼此邻接的两个凸脊之间，作为被壁的部分彼此分隔的热交换介质的通道；及

凸堰部分，凸堰部分设在剪切窗口内热交换介质入口的底部，以便允许上述彼此邻接的槽彼此相通，凸堰部分从上述槽底凸起，促进热交换介质流动和搅动。

在上述内部散热片的结构中，由于凸脊沿板纵向连续形成，作为热交换介质通道的槽呈线性结构，这样热交换介质在通道中的流动阻力降低，而且这样的内部散热片可由一块板成形而成，成本低。另外，因为这种内部散热片在壁的部分设有剪切窗口，而剪切窗口底部形成的凸堰部分从槽底隆起，沿槽底流动的热交换介质碰撞凸堰部分而被搅动，这样增加了从邻接槽流出和流到邻接槽的分流。因此，可以防止形成界面层，从而改善有内部散热片和管子的热交换介质的热交换效率。

优选地，在散热板的正面和反面的各个槽底形成凸堰部分。

因此，在散热板的正面和反面的槽底形成的凸堰部分从正反两侧搅动热交换介质，从而增强了搅动热交换介质的作用，避免了界面层形成，最终提高了改善热交换效率的效果。

附图说明

图1是一块板的透视图，板被加工成内部散热片，按照本发明的实施例，板上有剪切窗口；

图2是一张放大的横剖面图，显示成形带有剪切窗口的板的部分和图1中板的凸堰部分。

图3是一张显示如何通过辊压成型形成图1所示的带有剪切窗口和凸堰部分的内部散热片的波纹板的视图。

图4是一张显示内部散热片剪切窗口布置形式例子的顶视图。

具体实施方式

(第一个实施例)

首先将对按照本发明第一个实施例的内部散热片的结构加以阐述。

图1中，具有预定的宽度并且被加工成内部散热片的板1设有多个朝正反面交替突出的凸脊2和3，正面的槽4形成于邻接的正面的凸脊2、2之间，反面的槽5形成于邻接的反面凸脊3、3之间。

凸脊2和3分别在板的正反面沿板1的纵向排列。特殊地，每个正面凸脊2由的有邻接的侧壁7和在正面将这些侧壁7连接的正面的底部8的壁6形成，而每个反面的凸脊3由有邻接的侧壁7和在反面将这些侧壁7连接的反面的底部9的壁6形成。因此，每个作为热交换介质通道的正面的槽4和反面的槽5被这些壁6彼此分隔。

侧壁7设成沿着板1的纵向是平滑的，且在侧壁7纵向局部位置有剪切窗口10和11。通过剪切窗口10和11，邻接的正反面的槽4和5彼此相通。这些剪切窗口10和11由剪切上底部8和下底部9的一部分并切去朝向底部9和8另一部分的侧壁7而成，如后面的详细说明。

因此，侧壁7被切去部分的材料被移到其他的底部9和8，分别在那上面累加起来，这样侧壁7上成形的剪切窗口10和11的入口底部有凸堰部分12和13，凸堰部分12和13在板1宽度方向上从槽4和5的底部8和9突出出来，如图2所示，图中的包括剪切窗口10和11的部分被放大了。

图3示出如何滚轧成形图1、2中所示的剪切窗口10和11。板1有凸脊2和3，它们由上一步滚轧成形而成，在形成剪切窗口的步骤中，该状态下的板1随后被送到上辊14和下辊15之间的位置。

上辊14和下辊15的结构设计成使得多个大直径板16、17和多个小直径板18、19在有凸脊2和3的板1宽度方向交替排列，小直径板18和19在外围表面周向的一部分有上剪刃20和下剪刃21，凸出到大直径板16、17的高度位置。

在图3所示的例子中，由于上剪刃20和下剪刃21设在板1的纵向的同一位置，因此用于从上下两侧成型剪切窗口的动力在宽度方向上相互抵消，使滚轧成型能够稳定。

按照上述方法加工剪切窗口10和11的板1在随后的步骤中被移动飞剪裁成预定的长度，这样获得内部散热片。

图4显示图3所示由滚轧成型的剪切窗口10和11的平面图案的一个实例，圆圈标记的一组GA是背面加工出的剪切窗口，而邻接的另一组GB是正面加工出的剪切窗口。

这种剪切窗口10和11在长度方向上的平面图案和间距可以随意设置。这就增加了设计的自由度，方便工艺流程的设定。

按照上述方法成型的内部散热片被放在管子(图中未示出)中，而槽4和5作为热交换介质的通道。

接下来将阐述上述带有剪切窗口的热交换器内部散热片的工作和其中的优点。

热交换介质在装在热交换器管子里的内部散热片的槽4和5中流动，以与内部散热片的壁部分6进行热交换。在这种情况下，壁部分6设成沿长度方向平滑的，槽4和5线性分布，这就导致热交换介质流动阻力小，减少了由于通道中热交换介质流动产生的压力损失。

此外，凸堰部分12和13形成在槽4和5的底部8和9，并沿宽度方向在剪切窗口10和11入口的底部位置凸起。因此，沿底部8和9流动的热交换介质碰撞凸堰12和13而被凸堰12和13搅动起来，这样促进从槽4、5穿过剪切窗口10和11到槽5、4的分流。因此，有效抑制在包括底部8和9以及侧壁7的整个壁部分6上形成界面层，从而显著提高了热交换效率。

前面已经根据实例阐述了带有剪切窗口的热交换器内部散热片，但是本发明的具体结构并不限于此实施例，可以对设计进行更改、添加等而不背离权利要求书限定的本发明的精神。

例如，凸堰12和13可以只在正面的槽和反面的槽的一面成型，而且它的实质当然是这种结构也会造成促进热交换介质分流。

也可以将本发明中带有剪切窗口的内部散热片用于油冷器或类似的散热装置，其中热交换介质流动方向垂直于凸脊。在这种情况下，凸堰的搅动作用增强。

此外，成型剪切窗口的步骤可以在将板剪切成预定长度的剪切工序之后进行。

工业应用

按照本发明的带有剪切窗口的热交换用内部散热片最适合用作诸如机动车辆冷凝器或类似装置的热交换器用的内部散热片，并且这种内部散热片最适合装在组成热交换器的热交换介质通道的管子中。