專利名稱：波紋散熱片及使用所述波紋散熱片的熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種固定到熱交換器的管的外表面的波紋散熱片。更具體的說(shuō)，本發(fā)明涉及一種在其表面上形成大量百葉片的波紋散熱片。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)上，為了增加熱交換器的傳熱面積，波紋散熱片的頂部和底部都連接到傳熱介質(zhì)在其中流動(dòng)的平管的外表面上。這種波紋散熱片以此方式組成即由鋁制成的薄金屬帶彎成波形，且在波形金屬帶的表面上形成大量的百葉片(傾斜板片)。
當(dāng)金屬帶供給到一對(duì)成形輥上時(shí)，連續(xù)形成以上波紋散熱片。在成對(duì)的成形輥中，作為用于制成大量百葉片的切割刃，在其兩側(cè)設(shè)置刃的大量盤(pán)形刃疊在一起，而在其一側(cè)設(shè)置刃的多個(gè)切刃設(shè)置在兩側(cè)上。一對(duì)成形輥的兩側(cè)刃形成雙側(cè)切割百葉片，而單側(cè)刃形成單側(cè)切割百葉片。
然而，如圖13所示，雖然用于形成單側(cè)切割百葉片J7的單側(cè)刃的傾斜角與雙側(cè)刃的傾斜面的傾斜角相同，然而，成形之后的單側(cè)切割百葉片J7的傾斜角小于雙側(cè)切割百葉片J8的傾斜角。其原因在于雙側(cè)切割百葉片J8的波紋散熱片成形后的回彈量和單側(cè)切割百葉片J7的波紋散熱片成形后的回彈量不同。
由于前述原因，在單側(cè)切割百葉片J7的開(kāi)口部分中流動(dòng)的空氣的體積小于在其他雙側(cè)切割百葉片J8中流動(dòng)的空氣的體積。另外，空氣流動(dòng)角彼此也不同。因此，空氣流失去平衡。因此，在單側(cè)切割百葉片J7附近的熱交換性能變差。
為了解決以上問(wèn)題，在官方公報(bào)JP-A-2002-205 122中提出了以下波紋散熱片。當(dāng)單側(cè)刃的形狀改變時(shí)，單側(cè)切割百葉片很難產(chǎn)生回彈，并且可以使單側(cè)切割百葉片的傾斜角和雙側(cè)切割百葉片的傾斜角相同。
然而，在官方公報(bào)JP-A-2002-205122所述的波紋散熱片中，單側(cè)刃的形狀制成為不同于其他切刃形狀的特殊形狀。因此，增加了用于形成波紋散熱片的輥?zhàn)拥闹圃斐杀?。此外，用于形成波紋散熱片的成形特性變差。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了以上問(wèn)題。本發(fā)明的目的之一在于提供一種可以通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)減少單側(cè)切割百葉片和雙側(cè)切割百葉片之間的差的波紋散熱片。本發(fā)明的另一目的在于提供一種使用波紋散熱片的熱交換器。
為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的一方面提供一種彎曲并形成波形的波紋散熱片，所述波紋散熱片包括多個(gè)雙側(cè)切割百葉片(8)，所述多個(gè)雙側(cè)切割百葉片(8)彼此層疊并形成群組；單側(cè)切割百葉片(7)，所述單側(cè)切割百葉片(7)設(shè)置在雙側(cè)切割百葉片(8)的群組的端部處并且從波紋散熱片升起；至少一個(gè)單側(cè)切割百葉片(7)在百葉片層疊方向上的截面形成為大致的V形；鄰接雙側(cè)切割百葉片(8)的單側(cè)切割百葉片(7)的傾斜面(70)沿壁厚方向與散熱片的中心線相交，且單側(cè)切割百葉片(7)的鄰接傾斜面(70)的長(zhǎng)度與雙側(cè)切割百葉片(8)的傾斜面的長(zhǎng)度相同。
如上所述，單側(cè)切割百葉片(7)形成大致的V形，且形成單側(cè)切割百葉片(7)的大致V形形狀的傾斜面(70)制成為沿壁厚方向與散熱片的中心線相交。另外，單側(cè)切割百葉片(7)的長(zhǎng)度制成為與鄰接的雙側(cè)切割百葉片(8)的傾斜面的長(zhǎng)度相同。由于前述的原因，單側(cè)切割百葉片(7)可形成有用于形成雙側(cè)切割百葉片(8)的雙側(cè)刃。因此，形成單側(cè)切割百葉片的大致V形形狀的傾斜面(70)的刃邊接觸長(zhǎng)度可以制成為與雙側(cè)切割百葉片(8)的刃接觸長(zhǎng)度相等。因此，單側(cè)切割百葉片(7)的回彈量和雙側(cè)切割百葉片(8)的回彈量可以制成為基本相同。因此，可以減少單側(cè)切割百葉片(7)的傾斜角和雙側(cè)切割百葉片(8)的傾斜角之間的差。所以，在百葉片每一部分處的空氣流都可以相同。因此，可以便于進(jìn)行熱交換。
在此情況下，雙側(cè)切割百葉片(8)的群組包括兩組雙側(cè)切割百葉片(8)，其傾斜方向彼此相對(duì)，且形成為V形形狀的單側(cè)切割百葉片(7)可以設(shè)置在雙側(cè)切割百葉片(8)的群組之間。
由于前述原因，在中心轉(zhuǎn)向部分處，其中該中心轉(zhuǎn)向位于百葉片群組的百葉片層疊方向上的大致中心部分處且在該中心轉(zhuǎn)向處雙側(cè)切割百葉片(8)的方向被反向(也就是說(shuō)，空氣流的方向反向)，單側(cè)切割百葉片(7)的傾斜面(70)的長(zhǎng)度和雙側(cè)切割百葉片(8)的長(zhǎng)度可以制成為相同。因此，在中心轉(zhuǎn)向部分處，空氣流可以容易地轉(zhuǎn)向。因此，空氣流可以保持在理想的方向(V形流)，且可以方便地進(jìn)行熱交換。
雙側(cè)切割百葉片(8)的群組包括兩組雙側(cè)切割百葉片(8)，其傾斜方向彼此相對(duì)，而形成為V形形狀的單側(cè)切割百葉片(7)設(shè)置在兩組雙側(cè)切割百葉片(8)的兩個(gè)端部部分。
由于前述原因，空氣流可以可靠地從形成于單側(cè)切割百葉片(7)和雙側(cè)切割百葉片(8)之間的開(kāi)口部分被取進(jìn)。因此，可以提高熱交換性能。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種彎曲并形成為波形的波紋散熱片，包括多個(gè)彼此層疊并形成群組的雙側(cè)切割百葉片(8)；以及設(shè)置在雙側(cè)切割百葉片(8)的群組的端部處的單側(cè)切割百葉片(7)，所述單側(cè)切割百葉片(7)從波紋散熱片升起，至少一個(gè)單側(cè)切割百葉片(7)在百葉片的層疊方向上的截面形成為大致的W形，鄰接雙側(cè)切割百葉片(8)的單側(cè)切割百葉片(7)的傾斜面(70)與散熱片的壁厚方向上的中心線相交，且單側(cè)切割百葉片(7)的傾斜面的長(zhǎng)度與雙側(cè)切割百葉片(8)的傾斜面的長(zhǎng)度相同。
如上所述，單側(cè)切割百葉片(7)大致形成為W形，且形成單側(cè)切割百葉片(7)的大致W形形狀的傾斜面(70)制成為在壁厚方向上與散熱片的中心線相交。另外，單側(cè)切割百葉片(7)的長(zhǎng)度制成為與鄰接的雙側(cè)切割百葉片(8)的傾斜面的長(zhǎng)度相同。由于前述原因，單側(cè)切割百葉片(7)可以形成有用于形成雙側(cè)切割百葉片(8)的雙側(cè)刃。因此，形成單側(cè)切割百葉片(7)的大致W形形狀的傾斜面(70)的刃接觸長(zhǎng)度可以制成為與雙側(cè)切割百葉片(8)的刃接觸長(zhǎng)度相同。因此，單側(cè)切割百葉片(7)的回彈量和雙側(cè)切割百葉片(8)的回彈量可以制成為基本相同。因此，可以減少單側(cè)切割百葉片(7)的傾斜角和雙側(cè)切割百葉片(8)的傾斜角之間的差。所以，在百葉片每一部分處的空氣流可以相同。因此，可以很容易進(jìn)行熱交換。
在此情況下，雙側(cè)切割百葉片(8)的群組包括兩組雙側(cè)切割百葉片(8)，其傾斜方向彼此相對(duì)，而其形狀形成為大致W形的單側(cè)切割百葉片(7)可以設(shè)置在雙側(cè)切割百葉片(8)的群組之間。
由于前述原因，通過(guò)單側(cè)切割百葉片(7)的大致為W形形狀的凸出部分能夠在中心轉(zhuǎn)向部分處產(chǎn)生向前端效果。因此，可以提高傳熱系數(shù)。另外，可以在百葉片的層疊方向延伸中心轉(zhuǎn)向部分的長(zhǎng)度。因此，可以保證用于使空氣流方向轉(zhuǎn)向所需的充分大的截面。由于前述原因，可以將空氣流保持在理想的方向(V形流)。因此，可以很容易地進(jìn)行熱交換。
雙側(cè)切割百葉片(8)的群組包括兩組雙側(cè)切割百葉片(8)，其傾斜方向彼此相對(duì)，而其形狀形成為大致W形形狀的單側(cè)切割百葉片(7)可以設(shè)置在兩組雙側(cè)切割百葉片(8)的兩端部分處。
在本發(fā)明的另一方面，熱交換器包括加熱介質(zhì)在其中流動(dòng)的多個(gè)管；以及連接到管的外表面上的散熱片，以便于與加熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，其中散熱片為以上方面的波紋散熱片。
當(dāng)上述波紋散熱片用于熱交換器時(shí)，可以提高熱交換能力。
通過(guò)以下結(jié)合相應(yīng)附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的說(shuō)明，可以更充分地理解本發(fā)明。
在圖中圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施方式的波紋散熱片的百葉片的截面視圖；圖2是用于說(shuō)明在形成第一實(shí)施方式所述的波紋散熱片時(shí)的波紋散熱片成形輥的截面視圖；圖3是用于說(shuō)明使第一實(shí)施方式的波紋散熱片中的空氣流可視化的可視化實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)明簡(jiǎn)圖；圖4是用于說(shuō)明成形時(shí)傳統(tǒng)波紋散熱片成形輥的截面視圖；圖5是用于說(shuō)明圖4所示的波紋散熱片成形輥被改變的變化例的截面視圖；圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施方式的波紋散熱片的百葉片的截面視圖；圖7是用于說(shuō)明在成形第二實(shí)施方式中的波紋散熱片時(shí)的波紋散熱片成形輥的截面視圖；
圖8是用于說(shuō)明使第二實(shí)施方式的波紋散熱片中的空氣流可視化的可視化實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)明簡(jiǎn)圖；圖9是用于說(shuō)明本發(fā)明第三實(shí)施方式的波紋散熱片的百葉片的截面視圖；圖10是用于說(shuō)明在成形第三實(shí)施方式中的波紋散熱片時(shí)的波紋散熱片成形輥的截面視圖；圖11是用于說(shuō)明在使第三實(shí)施方式的波紋散熱片中的空氣流可視化的可視化實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)明簡(jiǎn)圖；圖12是用于說(shuō)明本發(fā)明另一實(shí)施方式的形狀為大致V形的單側(cè)切割百葉片7的變化例的截面視圖；以及圖13是說(shuō)明使傳統(tǒng)波紋散熱片中的空氣流可視化的可視化實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)明簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施方式)參照?qǐng)D1到5，將說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。此實(shí)施方式的波紋散熱片用于在已經(jīng)冷卻汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水(傳熱介質(zhì))和空氣之間進(jìn)行熱交換的散熱器。
圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施方式的波紋散熱片的百葉片的截面視圖。在此連接中，圖1中的點(diǎn)劃線表示波紋散熱片在壁厚方向上的中心線。
如圖1所示，本實(shí)施方式的波紋散熱片包括多個(gè)彼此層疊并形成群組的雙側(cè)切割百葉片(傾斜的板條)8，其傾斜方向相同，也就是說(shuō)，其升高方向相同；以及設(shè)置在雙側(cè)切割百葉片8的群組的端部處的單側(cè)切割百葉片(傾斜的板條)7。在傾斜方向彼此相對(duì)的兩組雙側(cè)切割百葉片8之間，中心轉(zhuǎn)向部分構(gòu)成為設(shè)置在百葉片群組的百葉片層疊方向上的大致中心部分處，在中心轉(zhuǎn)向部分處雙側(cè)切割百葉片8的方向彼此相反，也就是所說(shuō)，在中心轉(zhuǎn)向部分中流動(dòng)的空氣流的方向被反向。
單側(cè)切割百葉片7設(shè)置在中心轉(zhuǎn)向部分處以及兩組雙側(cè)切割百葉片8的兩端部分(在下文中稱為百葉片組兩端部分)，其中兩組雙側(cè)切割百葉片的傾斜方向彼此相對(duì)。在百葉片組的兩端部分處，單側(cè)切割百葉片7在百葉片層疊方向的外部設(shè)置了不傾斜的平面部分9，也就是說(shuō)，其與散熱片壁厚方向的中心線平行。
如圖1中部分D所示，在波紋散熱片的中心轉(zhuǎn)向部分中的單側(cè)切割百葉片7以此方式組成即百葉片層疊方向上的截面形成為大致V形。更具體的說(shuō)，單側(cè)切割百葉片7具有兩個(gè)傾斜面70，這兩個(gè)傾斜面70以大致的V形形狀設(shè)置。
在此情況下，單側(cè)切割百葉片7的大致呈V形的凸出部分沿壁厚方向從散熱片的中心線凸出，進(jìn)入與兩個(gè)傾斜面70的端部不形成V形凸出部分的側(cè)面相對(duì)的一側(cè)。換言之，單側(cè)切割百葉片7的兩個(gè)傾斜面70分別與波紋散熱片在壁厚方向上的中心線相交。兩個(gè)傾斜面70的長(zhǎng)度與鄰接的雙側(cè)切割百葉片8的長(zhǎng)度相同，且兩個(gè)傾斜面70的方向與鄰接的雙側(cè)切割百葉片8的方向相同。
接著，將說(shuō)明形成本實(shí)施方式的波紋散熱片的方法。
圖2是用于說(shuō)明在形成第一實(shí)施方式中的波紋散熱片時(shí)的波紋散熱片成形輥的截面視圖。在此連接中，圖2顯示了金屬帶供給到一對(duì)第一成形輥1和第二成形輥2、且成形輥稍微離開(kāi)輥接合狀態(tài)的情形。
如圖2所示，在波紋散熱片成形輥中，用于形成單側(cè)切割百葉片7的第一單側(cè)刃4包括兩個(gè)雙側(cè)刃3。更具體的說(shuō)，組成第一單側(cè)刃4的兩個(gè)雙側(cè)刃3分別設(shè)置在與鄰接雙側(cè)刃3的方向相同的方向上。也就是說(shuō)，組成第一單側(cè)刃4的兩個(gè)雙側(cè)刃3分別以相對(duì)方向設(shè)置。
同樣的方式，用于形成單側(cè)切割百葉片7的第二單側(cè)刃5包括兩個(gè)雙側(cè)刃3。更具體的說(shuō)，組成第二單側(cè)刃5的兩個(gè)雙側(cè)刃3分別設(shè)置在與鄰接雙側(cè)刃3的方向相同的方向上。也就是說(shuō)，組成第二單側(cè)刃5的兩個(gè)雙側(cè)刃3分別以相對(duì)方向設(shè)置。因此，當(dāng)供給金屬帶時(shí)，通過(guò)一對(duì)成形輥1，2的第一單側(cè)刃4和第二單側(cè)刃5，金屬帶彎曲成大致的V形。
當(dāng)單側(cè)切割百葉片7與一對(duì)成形輥1、2分離時(shí)，在以這樣的方式成形的單側(cè)切割百葉片7中產(chǎn)生回彈的現(xiàn)象。當(dāng)單側(cè)切割百葉片7的兩個(gè)傾斜面70形成有用于在這時(shí)形成雙側(cè)切割百葉片8的雙側(cè)刃3時(shí)，單側(cè)切割百葉片7的傾斜面70的刃邊接觸長(zhǎng)度以及雙側(cè)切割百葉片8的刃邊接觸長(zhǎng)度變?yōu)楸舜讼嗟取Ｒ虼?，單?cè)切割百葉片7的回彈量和雙側(cè)切割百葉片8的回彈量可以制成為相同。此時(shí)，為了形成中心轉(zhuǎn)向部分的單側(cè)切割百葉片7，可以使用雙側(cè)刃3。因此，不需要使用特殊形狀的刃。因此，通過(guò)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，單側(cè)切割百葉片7的傾斜角可以制成為與鄰接單側(cè)切割百葉片7的雙側(cè)切割百葉片8的傾斜角相同。
接著，將說(shuō)明本實(shí)施方式的波紋散熱片中的空氣流。
圖3是用于說(shuō)明使第一實(shí)施方式的波紋散熱片中的空氣流可視化的可視化實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)明簡(jiǎn)圖。
如圖3所示，在中心轉(zhuǎn)向部分中，單側(cè)切割百葉片7的傾斜角與雙側(cè)切割百葉片8的傾斜角相同。因此，百葉片(傾斜的板條)的每個(gè)部分的空氣流可以制成為相同，且可以提高熱交換性能。在中心轉(zhuǎn)向部分中，單側(cè)切割百葉片7的傾斜面70的長(zhǎng)度與雙側(cè)切割百葉片8的傾斜面70的長(zhǎng)度相同。因此，可以方便地使空氣流轉(zhuǎn)向。由于前述原因，當(dāng)空氣流的方向保持在理想方向(V形流)時(shí)，可以方便地進(jìn)行熱交換。
在此連接中，在一些情況下，為了提高熱交換性能，波紋散熱片中的百葉片制成為微細(xì)的，也就是說(shuō)，縮短每個(gè)百葉片的長(zhǎng)度。在此情況下，如圖4所示，當(dāng)百葉片形成時(shí)，單側(cè)切割百葉片7不與第一單側(cè)切割刃4接觸。也就是說(shuō)，在單側(cè)切割百葉片7和第一單側(cè)切割刃4之間形成間隙13。因此，很難將單側(cè)切割百葉片7形成為彎曲的。
另一方面，當(dāng)?shù)谝粏蝹?cè)刃4如圖5所示分開(kāi)時(shí)，單側(cè)切割百葉片7和第一單側(cè)刃4彼此接觸。因此，可以容易地彎曲并形成單側(cè)切割百葉片7。然而，當(dāng)刃邊通過(guò)磨削而被加工、以便減少壁厚時(shí)，能夠被機(jī)加工的壁厚是被限制的。因此，很難制成這樣的分離刃邊。由此，當(dāng)制成這樣的分離刃邊時(shí)，制造成本也提高了。
因此，如本實(shí)施方式所示，當(dāng)單側(cè)切割百葉片7形成大致的V形時(shí)，在百葉片成形的同時(shí)，可以使單側(cè)切割百葉片7與第一單側(cè)刃4接觸。因此，即使百葉片的長(zhǎng)度縮短，也可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)將單側(cè)切割百葉片7形成為彎曲的。
為了提高熱交換性能，在波紋散熱片中，在一些情況下，百葉片制成為微細(xì)的且百葉片材料的壁厚減小。然而，在此情況下，出現(xiàn)的問(wèn)題在于波紋散熱片的抗彎強(qiáng)度變差。
另一方面，當(dāng)單側(cè)切割百葉片7形成同本實(shí)施方式一樣的V形時(shí)，可以極大地增強(qiáng)波紋散熱片的抗彎強(qiáng)度，其對(duì)于將波紋散熱片制成為微細(xì)的和減少壁厚非常有效。
(第二實(shí)施方式)參照?qǐng)D6到8，將說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。在第一和第二實(shí)施方式中同樣的標(biāo)號(hào)用于表示同樣的零件。
圖6是用于說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施方式的波紋散熱片的百葉片的截面視圖。在圖6中，點(diǎn)劃線表示波紋散熱片在壁厚方向的中心線。
如圖6中的部分E所示，設(shè)置在百葉片組的兩端部分處的單側(cè)切割百葉片7以此方式分別形成即為大致V形形狀的單側(cè)切割百葉片7的傾斜面(稱為內(nèi)側(cè)傾斜面71)在鄰接雙側(cè)切割百葉片8的側(cè)面(在百葉片層疊方向的內(nèi)部)與散熱片壁厚方向的中心線相交。內(nèi)側(cè)傾斜面71的長(zhǎng)度與鄰接雙側(cè)切割百葉片8的長(zhǎng)度相同，且內(nèi)側(cè)傾斜面71的方向與鄰接雙側(cè)切割百葉片8的方向相同。
接著，將說(shuō)明形成本實(shí)施方式的波紋散熱片的成形方法。
圖7是用于說(shuō)明在形成第二實(shí)施方式中的波紋散熱片時(shí)波紋散熱片成形輥的截面視圖。在此連接中，圖7顯示了金屬帶供給到一對(duì)第一成形輥1和第二成形輥2、且成形輥稍微離開(kāi)輥接合狀態(tài)的情形。
如圖7所示，在波紋散熱片成形輥中，在百葉片組的兩端部分處用于形成單側(cè)切割百葉片7的第一單側(cè)刃4包括兩個(gè)雙側(cè)刃3。更具體地說(shuō)，設(shè)置在組成第一單側(cè)刃4的兩個(gè)雙側(cè)刃3中且沿百葉片層疊方向設(shè)置在內(nèi)側(cè)的雙側(cè)刃(在下文中稱為內(nèi)內(nèi)雙側(cè)刃31)設(shè)置為與鄰接的雙側(cè)刃3的方向相同。也就是說(shuō)，沿百葉片層疊方向設(shè)置在外側(cè)的雙側(cè)刃3(在下文中稱為外側(cè)雙側(cè)刃邊32)沿與內(nèi)側(cè)雙側(cè)刃邊31相對(duì)的方向設(shè)置。
第二單側(cè)刃5包括雙側(cè)刃3和分離的單側(cè)刃50。更具體地說(shuō)，在組成第二單側(cè)刃5的兩個(gè)刃邊中的雙側(cè)刃3在與鄰接雙側(cè)刃3的方向相同的方向上沿百葉片層疊方向設(shè)置在內(nèi)側(cè)。分離的單側(cè)刃50沿百葉片層疊方向設(shè)置在外側(cè)。分離的單側(cè)刃50包括傾斜面，傾斜面的頂部是雙側(cè)刃3接觸的接觸點(diǎn)，其與鄰接的雙側(cè)刃3對(duì)稱地傾斜；以及連續(xù)到鄰接成形刃邊6的刃的平面。
因此，當(dāng)供給金屬帶時(shí)，通過(guò)一對(duì)成形輥1、2的第一單側(cè)刃4和第二單側(cè)刃5，金屬帶彎曲成大致的V形。此時(shí)，單側(cè)切割百葉片7的內(nèi)傾斜面71的傾斜角與雙側(cè)切割百葉片8的傾斜角相同。
當(dāng)單側(cè)切割百葉片7與一對(duì)成形輥1、2分離時(shí)，在以此方式成形的單側(cè)切割百葉片7中產(chǎn)生回彈的現(xiàn)象。此時(shí)，單側(cè)切割百葉片7的刃接觸長(zhǎng)度長(zhǎng)于雙側(cè)切割百葉片8的刃接觸長(zhǎng)度。因此，單側(cè)切割百葉片7的回彈量小于雙側(cè)切割百葉片8的回彈量。另外，當(dāng)單側(cè)切割百葉片7的內(nèi)傾斜面與散熱片的壁厚方向上的中心線相交時(shí)，由于肋板的作用，很難產(chǎn)生回彈的現(xiàn)象。此時(shí)，為了在百葉片組的端部形成單側(cè)切割百葉片7，可以部分地使用雙側(cè)刃3。因此，不需要將整個(gè)單側(cè)刃4、5形成特殊的形狀。因此，可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)減少單側(cè)切割百葉片7和雙側(cè)切割百葉片8之間的傾斜角度差。
接著，將說(shuō)明本實(shí)施方式的波紋散熱片中的空氣流。
圖8是用于說(shuō)明使第二實(shí)施方式的波紋散熱片中的空氣流可視化的可視化實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)明簡(jiǎn)圖。
如圖8所示，在百葉片組的兩端部分處的單側(cè)切割百葉片的內(nèi)傾斜面71的傾斜角與雙側(cè)切割百葉片8的傾斜角基本相同。因此，在百葉片的每個(gè)部分處的空氣流基本相同，且可以提高熱交換性能。另外，可以從形成于單側(cè)切割百葉片7和雙側(cè)切割百葉片8之間的開(kāi)口部分12可靠地引入空氣流。因此，可以更高地提高熱交換性能。
當(dāng)單側(cè)切割百葉片7形成為與本實(shí)施方式基本一樣的V形形狀時(shí)，可以在除百葉片中的空氣流受控的部分之外的部分獲得形成于單側(cè)切割百葉片7和第一單側(cè)刃邊4之間的間隙13。因此，即使在減小百葉片長(zhǎng)度的情況下，也可以用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使單側(cè)切割百葉片7形成為彎曲的。
當(dāng)單側(cè)切割百葉片7形成為與本實(shí)施方式基本一樣的V形形狀時(shí)，可以極大地增強(qiáng)波紋散熱片的抗彎強(qiáng)度，其對(duì)于將波紋散熱片制成為微細(xì)的和減少壁厚非常有效。
(第三實(shí)施方式)接著，將參照?qǐng)D9到11說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施方式。此實(shí)施方式的波紋散熱片在中心轉(zhuǎn)向部分的結(jié)構(gòu)方面不同于上述第二實(shí)施方式。在第二和第三實(shí)施方式中同樣的標(biāo)號(hào)表示同樣的零件，且省略其說(shuō)明。
圖9是用于說(shuō)明本發(fā)明第三實(shí)施方式的波紋散熱片的百葉片的截面視圖。在圖9中，點(diǎn)劃線表示波紋散熱片在壁厚方向的中心線。
如圖9中的部分F所示，中心轉(zhuǎn)向部分的單側(cè)切割百葉片7以此方式形成即在百葉片層疊方向上的截面形成為大致W形形狀。在此情況下，在單側(cè)切割百葉片7中，在大致為W形形狀中沿百葉片層疊方向在外側(cè)的兩個(gè)凸出部分(在下文中稱為外側(cè)凸出部分700)從散熱片壁厚方向上的中心線凸出至與雙側(cè)切割百葉片8的端部設(shè)置在其上的側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上。在大致為W形形狀中沿百葉片層疊方向在內(nèi)側(cè)的凸出部分(在下文中稱為內(nèi)側(cè)凸出部分701)從散熱片的壁厚方向上的中心線凸出至與外側(cè)凸出部分700設(shè)置于其上的側(cè)面相對(duì)的側(cè)面上。
換言之，組成大致W形形狀的所有四個(gè)傾斜面70與散熱片壁厚方向上的中心線相交。
接著，將說(shuō)明形成本實(shí)施方式的波紋散熱片的方法。
圖10是用于說(shuō)明在形成第三實(shí)施方式中的波紋散熱片時(shí)的波紋散熱片成形輥的截面視圖。在此連接中，圖10顯示了金屬帶供給到一對(duì)第一成形輥1和第二成形輥2、且成形輥稍微離開(kāi)輥接合狀態(tài)的情形。
如圖10所示，本實(shí)施方式的波紋散熱片成形輥的第一單側(cè)刃邊4包括在不同方向可選地設(shè)置的四個(gè)雙側(cè)刃3。更具體的說(shuō)，在組成第一單側(cè)刃邊4的四個(gè)雙側(cè)刃3中，設(shè)置在百葉片層疊方向外側(cè)的兩個(gè)雙側(cè)刃3(在下文中稱為第一外側(cè)雙側(cè)刃33)設(shè)置為與鄰接的雙側(cè)刃3群組的方向相同。設(shè)置在百葉片層疊方向內(nèi)側(cè)的兩個(gè)雙側(cè)刃3(在下文中稱為第一內(nèi)側(cè)雙側(cè)刃34)設(shè)置為與鄰接的第一外側(cè)雙側(cè)刃33的方向相反。
以同樣的方式，本實(shí)施方式的波紋散熱片成形輥的第二單側(cè)刃5包括在不同方向可選地設(shè)置的四個(gè)雙側(cè)刃3。更具體的說(shuō)，在組成第二單側(cè)刃邊5的四個(gè)雙側(cè)刃3中，設(shè)置在百葉片層疊方向外側(cè)的兩個(gè)雙側(cè)刃3(在下文中稱為第二外側(cè)雙側(cè)刃35)設(shè)置在與鄰接的雙側(cè)刃邊3組的方向相同的方向上。設(shè)置在百葉片層疊方向內(nèi)側(cè)的兩個(gè)雙側(cè)刃3(在下文中稱為第二內(nèi)內(nèi)雙側(cè)刃36)設(shè)置在與鄰接的第二外側(cè)雙側(cè)刃35的方向相反的方向上。
因此，當(dāng)供給金屬帶時(shí)，金屬帶通過(guò)一對(duì)成形輥1、2的第一單側(cè)刃4和第二單側(cè)刃5彎曲成大致的W形。此時(shí)，單側(cè)切割百葉片7的雙側(cè)切割百葉片8組的傾斜面70的傾斜角與鄰接的雙側(cè)切割百葉片8的相同。
當(dāng)單側(cè)切割百葉片7與一對(duì)成形輥1、2分離時(shí)，在以此方式形成的單側(cè)切割百葉片7中產(chǎn)生回彈現(xiàn)象。此時(shí)，單側(cè)切割百葉片7的刃邊接觸長(zhǎng)度長(zhǎng)于雙側(cè)切割百葉片8的刃邊接觸長(zhǎng)度。因此，單側(cè)切割百葉片7的回彈量小于雙側(cè)切割百葉片8的回彈量。另外，當(dāng)單側(cè)切割百葉片7形成為大致的W形形狀，且構(gòu)成大致W形形狀的所有四個(gè)傾斜面70與散熱片壁厚方向上的中心線相交時(shí)，由于肋板的作用，很難產(chǎn)生回彈的現(xiàn)象。此時(shí)，為了在中心轉(zhuǎn)向部分處形成單側(cè)切割百葉片7，可以部分地使用雙側(cè)刃3。因此，不需要使用特殊形狀的刃邊。因此，可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)、減少單側(cè)切割百葉片7和雙側(cè)切割百葉片8之間的傾斜角度差。
接著，將說(shuō)明本實(shí)施方式的波紋散熱片中的空氣流。
圖11是用于說(shuō)明使第三實(shí)施方式的波紋散熱片中空氣流可視化的可視化實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說(shuō)明簡(jiǎn)圖。
如圖11所示，減少了鄰接雙側(cè)切割百葉片8的中心轉(zhuǎn)向部分的單側(cè)切割百葉片7的傾斜面70的傾斜角和雙側(cè)切割百葉片8的傾斜角之間的差，在百葉片的每個(gè)部分中的空氣流可以制成為基本相同。因此，可以提高熱交換性能。
此外，即使在中心轉(zhuǎn)向部分中，也可以通過(guò)單側(cè)切割百葉片7的內(nèi)側(cè)凸出部分701提供向前端的效果。因此，可以提高傳熱系數(shù)。
當(dāng)中心轉(zhuǎn)向部分的單側(cè)切割百葉片7形成為大致的W形形狀時(shí)，中心轉(zhuǎn)向部分在百葉片層疊方向上的長(zhǎng)度增加。因此，可以保證使空氣流的方向轉(zhuǎn)向所需的充分長(zhǎng)的部分。由于前述原因，可以將空氣流保持在理想的方向上(V形流)。因此，可以便于進(jìn)行熱交換。
當(dāng)單側(cè)切割百葉片7形成為與本實(shí)施方式相同的大致W形形狀時(shí)，單側(cè)切割百葉片7可以在形成百葉片時(shí)與單側(cè)刃邊4接觸。因此，即使在減少百葉片長(zhǎng)度的情況下，也可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使單側(cè)切割百葉片7形成為彎曲的。
當(dāng)單側(cè)切割百葉片7形成為與本實(shí)施方式相同的大致W形形狀時(shí)，可以極大地提高波紋散熱片的抗彎強(qiáng)度，其對(duì)于將波紋散熱片制成為微細(xì)的和減少壁厚非常有效。
(另一實(shí)施方式)在此連接中，在以上第一和第二實(shí)施方式中，單側(cè)切割百葉片7的大致V形形狀線性地形成。然而，應(yīng)該注意，本發(fā)明不局限于以上具體的實(shí)施方式。例如，如圖12所示，單側(cè)切割百葉片7可以形成為凹形(圓頂狀)。
在前述第三實(shí)施方式中，形成為大致W形形狀的單側(cè)切割百葉片7的所有傾斜面70與散熱片壁厚方向上的中心線相交。然而，至少一個(gè)傾斜面70與散熱片壁厚方向上的中心線相交就足夠。例如，在四個(gè)傾斜面70中，可以只有兩個(gè)外側(cè)傾斜面與散熱片壁厚方向上的中心線相交。
在前述第三實(shí)施方式中，其形狀形成為大致W形的單側(cè)切割百葉片7設(shè)置在中心轉(zhuǎn)向部分中。然而，應(yīng)該注意，本發(fā)明不局限于以上具體的實(shí)施方式。其形狀形成為大致W形的單側(cè)切割百葉片7可以設(shè)置在百葉片組的兩端部分處。
在包括傳熱介質(zhì)在其中流動(dòng)的多個(gè)管并且包括連接到每個(gè)管的外表面上的散熱片的熱交換器中，在上述每個(gè)實(shí)施方式中的波紋散熱片都可以用于散熱片。由于前述的原因，可以提高熱交換器的熱交換能力。
可以彼此組合以上實(shí)施方式。
雖然為了說(shuō)明的目的通過(guò)參照具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是應(yīng)當(dāng)了解，本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員能夠在此基礎(chǔ)上做出各種變更、而不會(huì)脫離由權(quán)利要求所限定的發(fā)明保護(hù)范圍和主題精神。
權(quán)利要求
1.一種彎曲并形成為波形的波紋散熱片，包括多個(gè)雙側(cè)切割百葉片，其彼此層疊并形成群組；以及單側(cè)切割百葉片，其設(shè)置在雙側(cè)切割百葉片群組的端部，并且從波紋散熱片升高；其中至少一個(gè)單側(cè)切割百葉片在百葉片層疊方向上的截面形成為大致的V形，以及鄰接雙側(cè)切割百葉片的單側(cè)切割百葉片的傾斜面與散熱片在壁厚方向上的中心線相交，且單側(cè)切割百葉片的鄰接傾斜面的長(zhǎng)度與雙側(cè)切割百葉片的傾斜面的長(zhǎng)度相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋散熱片，其特征在于，雙側(cè)切割百葉片群組包括兩組雙側(cè)切割百葉片，其傾斜方向彼此相對(duì)，以及其形狀形成為V形的單側(cè)切割百葉片設(shè)置在雙側(cè)切割百葉片群組之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋散熱片，其特征在于，雙側(cè)切割百葉片群組包括兩組雙側(cè)切割百葉片，其傾斜方向彼此相對(duì)，以及其形狀形成為V形的單側(cè)切割百葉片設(shè)置在兩組雙側(cè)切割百葉片的兩端部分處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋散熱片，其特征在于，雙側(cè)切割百葉片的傾斜角和單側(cè)切割百葉片的傾斜角以基本相同的角度傾斜。
5.一種彎曲并形成為波形的波紋散熱片，包括多個(gè)雙側(cè)切割百葉片，其彼此層疊并形成為群組；以及單側(cè)切割百葉片，其設(shè)置在雙側(cè)切割百葉片群組的端部處，且從波紋散熱片升高；其中至少一個(gè)單側(cè)切割百葉片在百葉片層疊方向上的截面形成為大致的W形，以及鄰接雙側(cè)切割百葉片的單側(cè)切割百葉片的傾斜面與散熱片在壁厚方向上的中心線相交，且單側(cè)切割百葉片的傾斜面的長(zhǎng)度與雙側(cè)切割百葉片的傾斜面的長(zhǎng)度相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的波紋散熱片，其特征在于，雙側(cè)切割百葉片群組包括兩組雙側(cè)切割刃，其傾斜方向彼此相對(duì)，以及其形狀形成為大致W形的單側(cè)切割百葉片設(shè)置在雙側(cè)切割百葉片群組之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的波紋散熱片，其特征在于，雙側(cè)切割百葉片群組包括兩組雙側(cè)切割百葉片，其傾斜方向彼此相對(duì)，以及其形狀形成為大致W形的單側(cè)切割百葉片設(shè)置在兩組雙側(cè)切割百葉片的兩端部分處。
8.一種熱交換器，包括加熱介質(zhì)在其中流動(dòng)的多個(gè)管；以及連接到管的外表面的散熱片，用于便于與加熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，其中散熱片為根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋散熱片。
9.一種熱交換器，包括加熱介質(zhì)在其中流動(dòng)的多個(gè)管；以及連接到管的外表面的散熱片，用于便于與加熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換，其中散熱片為根據(jù)權(quán)利要求5所述的波紋散熱片。
10.一種形成為波形的波紋散熱片，包括大致平板形平面部分，多個(gè)第一百葉片，其通過(guò)在空氣流方向的兩側(cè)切削、以及沿相反方向升高每個(gè)刃而被形成，所述多個(gè)第一百葉片具有為平板形平面部分傾斜的第一傾斜面，以及多個(gè)第二百葉片，其通過(guò)在空氣流方向的一側(cè)切削、以及使升高的刃設(shè)置為鄰接第一百葉片組而被形成，所述多個(gè)第二百葉片具有為平板形平面部分傾斜的第二傾斜面，以及其中，第二百葉片之一具有與板形平面部分的中心線相交的第二傾斜面，并具有與第一傾斜面相同的寬度。
全文摘要
在形成并彎曲成波形的波紋散熱片中，包括多個(gè)彼此層疊并形成群組的雙側(cè)切割百葉片(8)；以及設(shè)置在雙側(cè)切割百葉片(8)群組的端部處的單側(cè)切割百葉片，所述單側(cè)切割百葉片形成為是升高的，且至少一個(gè)單側(cè)切割百葉片在百葉片層疊方向上的截面形成為大致V形形狀。鄰接雙側(cè)切割百葉片(8)的單側(cè)切割百葉片(7)的傾斜面(70)制成為在散熱片壁厚方向上與散熱片的中心線相交，且傾斜面的長(zhǎng)度制成為與鄰接雙側(cè)切割百葉片(8)的傾斜面的長(zhǎng)度相同。
文檔編號(hào)F28F3/08GK1982832SQ20061016855
公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者蜷川稔英, 迫雄二, 薗田由彥 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝