[发明专利]多层热交换器

说明书

本发明涉及一种多层热交换器，其包含多层交替叠排的散热片和管部件，本发明更具体地是涉及一种散热片和管部件在尺寸关系上的改进。

在一种散热片和管部件交替叠排的热交换器中，在管部件内流动的热交换介质把其温度传递给散热片，热交换主要是通过散热片与通过由相邻管部件限定的空间的空气来实现的。到目前为止，由本申请人所制造的热交换器在空气流的方向上散热片的宽度FW为74毫米，散热片厚度FT为0.11毫米，散热片间距FP为3.6毫米，散热片高度FH为9.0毫米，以及管部件厚度TW为2.9毫米。本申请人所作的调查表明，其它生产厂家制造的热交换器的散热片在空气流动方向上的宽度FW是从64毫米到110毫米，散热片厚度FT是从0.10毫米到0.12毫米，散热片间距FP是从3.4毫米到4.5毫米，散热片高度FH是从8.0毫米到12.3毫米，以及管部件厚度TW是从2.8米到3.4毫米，其覆盖了本申请的热交换器。

尽管知道通过增加散热片与空气的接触面积会提高热交换的热交换效率，但是如果为了增大散热片的表面积而增加相邻管部件间的间距（或散热片的高度），就会降低热交换效率。而且，如果为了缩小散热片的间距而缩小相邻管部件间的间距，就会增加空气流动阻力而阻碍空气的流动。这样，不仅要考虑提高热交换效率，还要考虑减小空气流动阻力，这就必需要满足提高热交换器性能和减小热交换器尺寸的要求，因此热交换器需作进一步的改进。

本发明的产生就是为了克服上述问题。因此，本发明的目的就是提供一种多层热交换器，该多层热交换器尺寸达到最佳因而提高了效率，从而减小了大小。

关于在空气流动方向上的散热片的宽度FW，散热片厚度FT，散热片间距FP，散热片高度FH，管部件厚度TW，本申请人已经成功地寻找出的最佳尺寸关系是依据以下事实：

1）在空气流动方向上较小的散热片宽度会减小热交换器的大小和空气流动阻力，但是会使热交换器的性能比较差，而较大的散热片宽度会提高热交换器的性能，但是会增空气流动阻力;

2）较小的散热片厚度会降低空气流动阻力，但也会降低热交换性能，而较大的散热片厚度会提高热交换性能，但会增加空气流动阻力;

3）较大的散热片间距会导致很好的散热特性并减小空气流动阻力，但是会降低热交换性能，而较小的间距会提高热交换性能，但会增加空气流动阻力;

4）较高的散热片高度会导致较低的空气流动阻力，但会使热交换性能较差，而较低的高度会导致好的热交换性能，但是会增加空气流动阻力;和

5）较小的管部件厚度会导致较小的空气流动阻力，但会增加管内通过的阻力而使热交换性能较差，而较大的厚度会减小管内通过的阻力，但是会缩小相邻管部件间的距离而增加空气流动阻力。

这样，根据本发明，提供一种多层热交换器，其包括多层交替叠排的散热片和管部件，管部件的每一个都具有一条热交换介质的流动通道，本发明热交换器的散热片和管部件满足以下关系：50毫米≤FW≤65毫米，0.06毫米≤FT≤0.10毫米，2.5毫米≤FP≤3.6毫米，7.0毫米≤FH≤9.0毫米，以及2.0毫米≤TW≤2.7毫米，其中FW代表在空气流动方向上的散热片宽度，FT代表散热片厚度，FP代表散热片间距，FH代表散热片高度，和TW代表管部件厚度。

这种结构设计可以确保在散热片宽度、厚度、间距和高度，以及管部件厚度之间实现最佳的尺寸关系，由此提供一种热交换性能和空气流动阻力得到很好平衡的最佳热交换器，并相应于热交换器的尺寸的减小而提高了热交换效率。

本领域的普通技术人员可以通过参照附图以非限制方式给出的例子来理解本发明的这些和其它优点，特性以及目的，其中：

图1A和1B分别是本发明的多层热交换器的前视图和底部平面图;

图2是构成为用于图1所示多层热交换器的管部件的模压平板的前视图;

图3是说明热交换介质通过图1所示的多层热交换器流动的示意图;

图4A和4B是说明在空气流动方向上散热片的宽度FW，散热片厚度FT，散热片间距FP，散热片高度FH，和管部件厚度TW的示意图;

图5是一条特性曲线，它表示的是当在空气流动方向上散热片的宽度FW发生改变时，热交换性能与空气流动阻力之比的变化;

图6是一条特性曲线，它表示的是当散热片厚度FT发生改变时，热交换性能与空气流动阻力之比的变化;

图7是一条特性曲线，它表示的是当散热片间距FP发生改变时，热交换性能与空气流动阻力之比的变化;