22,以形成相應(yīng)入口和出口歧管24、26。在一些實(shí)施例中,并且如圖1所示,凸臺(tái)部分20、22兩者都定位在管件12的一個(gè)縱向端,該縱向端產(chǎn)生通過管件12的大致U形的流徑,而在其他實(shí)施例中,每一個(gè)凸臺(tái)部分20、22都可以位于管件12的相應(yīng)端,從而形成帶有一個(gè)歧管24、26的換熱器10,歧管24、26位于換熱器的各自相應(yīng)端,從而形成單通換熱器。此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然將換熱器10示出為由具有整體入口 /出口歧管24、26的多個(gè)堆疊管件12形成的換熱器,但換熱器10也可以由這樣的管件12形成,該管件12固定到外部裝配式入口 /出口頭,以向管件12的堆供應(yīng)流體并從其接收流體。還應(yīng)當(dāng)理解,雖然第二組流體通路16示出為對(duì)于流體(諸如穿過其中的自由流空氣)的流動(dòng)是開放的,但第二組流體通路16也可以由用于第二流體通過其的放入/排出的共用歧管饋送。因此,應(yīng)當(dāng)理解,本公開不打算限定于這樣的換熱器,其中第二組流體通路16對(duì)于自由流空氣是開放的,或其中管件12由配合板對(duì)形成,或其中歧管24、26位于換熱器10的一個(gè)縱向端,如將由本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解那樣。
[0048]在圖1所示的示范性實(shí)施例中,傳熱表面30或散熱片附屬于管件12的外表面,并且位于第二組流體通路16的相鄰管件12之間。如本領(lǐng)域已知那樣,傳熱表面30通常具有波紋構(gòu)件的形式,各自具有大致平行隔開的上下凸脊32、34以及在上下凸脊32、34之間延伸的、大致平坦的散熱片表面36。上下凸脊32、34限定它們的最上和最下點(diǎn)處的接觸表面,所述最上和最下點(diǎn)當(dāng)管件12和傳熱表面30的交替堆被釬焊或者接合在一起以形成換熱器10時(shí),通常與管件12的外表面接觸,并且打算緊靠管件12的外表面密封或以配合關(guān)系與管件12的外表面鄰接。雖然可以使用波紋平坦散熱片表面,但也應(yīng)當(dāng)理解,其他形式的散熱片(諸如百葉窗散熱片)或任何其他合適的傳熱表面30可以取決于換熱器10的具體設(shè)計(jì)和/或應(yīng)用而使用。
[0049]在所討論的示范性實(shí)施例中,管件12由配合上下板13、15形成,上下板13、15在這樣的結(jié)構(gòu)上典型地彼此相同,在該結(jié)構(gòu)中,當(dāng)上下板13、15以面對(duì)面的配合關(guān)系定位時(shí),板13、15中的一塊相對(duì)于板13、15中的另一塊顛倒。每塊板13、15具有由外周凸緣42圍繞的中央大致平坦部分40,該中央大致平坦部分40限定了內(nèi)表面43和外表面45,該內(nèi)表面43面對(duì)由配合板13、15形成的流體流動(dòng)通路14,而該外表面45限定了第二流體流動(dòng)通路16中具有相鄰管件12的對(duì)應(yīng)外表面45的一條。外周凸緣42位于與中央大致平坦部分40不同的平面中,從而當(dāng)板13、15以它們面對(duì)面的配合關(guān)系定位在一起時(shí),中央大致平坦部分40用以密封關(guān)系彼此依靠的外周凸緣42彼此隔開,從而將第一組流體通路14限定在其間限定的空間中。因此,板13、15的內(nèi)表面43限定由各組板對(duì)或管件12形成的第一流體通路14。
[0050]在所示實(shí)施例中,凸臺(tái)部分20、22彼此相鄰地形成在管件12的縱向端。為了在管件12內(nèi)產(chǎn)生U形流動(dòng)通路,在每塊板13、15的中央大致平坦部分中形成長(zhǎng)形分流器44,分流器44大致沿板13、15的中線,從兩個(gè)凸臺(tái)部分20、22之間延伸,并且該分流器44端接于中央大致平坦部分40的端邊緣之前的點(diǎn)。分流器44也延伸或伸入由板對(duì)形成的第一流體流動(dòng)通路14,在板對(duì)中的上板13上的分流器44配合在板對(duì)中的下板15上的分流器44并且與該下板15上的分流器44接觸,以便劃分流體通路14為兩條,從而形成U形流動(dòng)管道。因此,進(jìn)入第一組流體通路14的流體,在返回到出口歧管26之前,在管件12的相對(duì)端處產(chǎn)生發(fā)夾型或U形轉(zhuǎn)彎之前,從入口歧管24、沿管件12沿板13、15的長(zhǎng)度的一側(cè)來流動(dòng)。然而,應(yīng)當(dāng)理解,所討論換熱器10不打算限于U形第一流體通路14,通過換熱器10的各種其他流體流動(dòng)模式(即單通流體管道、對(duì)角通流體管道等)也被設(shè)想在本公開的范圍內(nèi),并且可以取決于入口和出口歧管的位置和特定應(yīng)用所需要的板13、15的設(shè)計(jì)而變化。
[0051]具有傳熱增強(qiáng)器50的形式的性能增強(qiáng)部件被形成在形成管件12的板13、15的中央大致平坦部分40的內(nèi)表面43上。傳熱增強(qiáng)器50具有三角形突起物、突出物或凸起物,它們從其內(nèi)表面43上凸起或突出于板13、15的中央大致平坦部分40的表面,并且有時(shí)可以稱為三角翼片或突起。如在本領(lǐng)域中通常理解的那樣,術(shù)語“三角翼片”指的是三角形突起物或突起,其中三角形尖端或點(diǎn)52伸出于、延伸出于或突出于這樣的表面,在該表面中形成有從三角形傳熱增強(qiáng)器50的基部54上游定向的尖端或點(diǎn)52。傳熱增強(qiáng)器50以這樣一種方式形成:可以在傳熱增強(qiáng)器50本身周圍的板或管壁的內(nèi)表面43中形成小凹陷51,但傳熱增強(qiáng)器50通常形成為使得當(dāng)管件12以它們與傳熱表面30的交替關(guān)系形成和/或堆疊以形成換熱器10時(shí),管件12的外表面45提供無穿孔或其他開口等的連續(xù)表面。通過提供無穿孔或其他開口的大致連續(xù)外表面45,管件12沒有在其中形成的、允許在管件12內(nèi)流動(dòng)的流體排出管件12的泄漏路徑。同樣,通過提供大致連續(xù)外表面45,在定位在相鄰管件12之間的相鄰傳熱表面30之間實(shí)現(xiàn)適當(dāng)接觸。
[0052]當(dāng)流體(即氣體或液體)流過形成有傳熱增強(qiáng)器50的第一流體流動(dòng)通路14時(shí),三角形傳熱增強(qiáng)器50的尖銳邊緣引入一對(duì)渦流到接觸每一個(gè)傳熱增強(qiáng)器50的流體,其渦流沿板13、15的下游內(nèi)表面43形成并且有助于防止當(dāng)流動(dòng)進(jìn)入可以在單獨(dú)傳熱增強(qiáng)器50周圍形成的凹陷51時(shí),流動(dòng)與內(nèi)表面43分離。當(dāng)考慮徑向遠(yuǎn)離每個(gè)渦流或渦流核心的中心地移動(dòng)的流體性質(zhì)時(shí),在流過流動(dòng)通路14的流體中形成的渦流產(chǎn)生流體內(nèi)的速度梯度,其反過來產(chǎn)生溫度梯度。傳熱增強(qiáng)器50的陡峭前緣或尖銳三角形尖端或點(diǎn)52導(dǎo)致沿板13、15的內(nèi)表面43形成相當(dāng)強(qiáng)的渦流,所述陡峭前緣或尖銳三角形尖端或點(diǎn)52伸出或突出于流體流動(dòng)通路14的內(nèi)表面,而所述內(nèi)表面43典型地不會(huì)發(fā)現(xiàn)具有更通用的圓形肋狀突起或凹坑,這種圓形肋狀突起或凹坑更通常形成在換熱器流體流動(dòng)管道內(nèi)。也已經(jīng)發(fā)現(xiàn),三角形傳熱增強(qiáng)器50在更粘稠液體(諸如冷的冷卻劑或油或其他已知流體)內(nèi)形成強(qiáng)渦流方面是有效的,其中先前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)粘性耗散支配并且迅速破壞形成在行進(jìn)通過流體管道14的流體內(nèi)的任何渦流。因此,在流體流動(dòng)通路14內(nèi)形成的傳熱增強(qiáng)器50已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)有助于改善冷起動(dòng)條件下的傳熱性能。也已經(jīng)發(fā)現(xiàn),相比于典型地在采用湍流增強(qiáng)器或裝置的流體通路中的壓降特性,形成有傳熱增強(qiáng)器50的管件12有助于證明改善了壓降特性。圖23和24與采用湍流增強(qiáng)器50的已知流體流動(dòng)通路(即“湍流增強(qiáng)器”)、已知凹坑流體流動(dòng)通路(即“凹坑板”)和無傳熱增強(qiáng)器部件的已知流體流動(dòng)通路(即“平板”)相比較地、圖示了涉及形成有根據(jù)本公開的傳熱增強(qiáng)器50的流體流動(dòng)通路(即“三角板”)的傳熱性能及所得摩擦系數(shù)的試驗(yàn)結(jié)果。如所附的圖形表示中所示,雖然傳熱性能相比于具有湍流增強(qiáng)器的流體流動(dòng)管道降低了,但相比于已知平板或凹坑板結(jié)構(gòu),形成有根據(jù)本公開的傳熱增強(qiáng)器50的換熱器管道或流體流動(dòng)通路(即“三角板”)提供了改善型傳熱性能。然而,從傳熱增強(qiáng)器50產(chǎn)生的摩擦系數(shù)相比于具有湍流增強(qiáng)器的流體流動(dòng)管道顯著減小了。包括具有傳熱增強(qiáng)器50的形式的性能增強(qiáng)部件的換熱器,可以用于電荷空氣冷卻器(CAC)應(yīng)用,其中在改善總傳熱性能可希望的同時(shí),降低壓降。
[0053]傳熱增強(qiáng)器50可以以各種圖案形成在管件12或板13、15的內(nèi)表面43上,以便在流體流動(dòng)通路14內(nèi)實(shí)現(xiàn)所希望的流體流動(dòng)性質(zhì)。如圖3-7中所示,內(nèi)表面43可以形成具有一系列均勻的傳熱增強(qiáng)器50行,它們沿板13、15的長(zhǎng)度或管件12的內(nèi)表面延伸。在所討論的示范性實(shí)施例中,每個(gè)傳熱增強(qiáng)器50以與后續(xù)熱增強(qiáng)器50之間大致相等的隔開、沿板13、15的長(zhǎng)度一前一后地布置。應(yīng)當(dāng)理解,傳熱增強(qiáng)器50也可以在給定行內(nèi)、以與后續(xù)傳熱增強(qiáng)器50之間不相等的隔開布置。傳熱增強(qiáng)器50的行通常彼此平行地布置,并且與前一行對(duì)齊。所述行可以彼此隔開一距離或者可以緊密布置在一起,以使得在相鄰行中的三角形突起物或三角翼片的下游拐角有效接觸,以在板13、15的整個(gè)寬度上形成鋸齒(如圖3中最清楚地所示)。雖然在圖3中在板13、15的整個(gè)寬度上示出了五排傳熱增強(qiáng)器50,但應(yīng)當(dāng)理解,確切行數(shù)將取決于板13、15的尺寸和特定應(yīng)用的所希望的流體流動(dòng)性質(zhì)。傳熱增強(qiáng)器50伸出于板13、15的內(nèi)表面一預(yù)定距離D,以在傳熱增強(qiáng)器50周圍或前方形成輕微凹陷51,傳熱增強(qiáng)器50相對(duì)于板13、15的外表面45形成一角度,如圖5所示。傳熱增強(qiáng)器50凸起于板13、15的內(nèi)表面43的距離D,或者形成的凹陷51的深度,通常小于板13、15本身的材料厚度的深度的一半,并且大致小于流體流動(dòng)通路14的深度的一半,從而當(dāng)板13、15如圖7中所示意地示出那樣,以它們面對(duì)面的配合關(guān)系布置時(shí),形成在一塊板13、15上的傳熱增強(qiáng)器50不接觸或干擾形成在另一塊板13、15上的傳熱增強(qiáng)器50,傳入流動(dòng)的方向在圖6中總體上用箭頭47表示。因此,傳熱增強(qiáng)器50當(dāng)板13、15以它們面對(duì)面的配合關(guān)系布置時(shí),保持彼此隔開。如將在下面進(jìn)一步詳細(xì)討論那樣,取決于制造傳熱增強(qiáng)器50的方法,作為傳熱增強(qiáng)器50的形成結(jié)果,小凹口 64可以形成在板13、15的外表面45上。然而,因?yàn)榘伎?64相對(duì)于管件12的其余面積很小,因而仍然提供用于配合或接觸相鄰傳熱表面16的大致連續(xù)表面,所以這些小凹口 64不影響管件12的外表面45和相鄰傳熱表面16之間的接觸。同樣,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),當(dāng)將組件釬焊在一起以形成換熱器10時(shí),可以形成在外表面45中的任何小凹口 64也有助于用釬焊材料填充或密封。
[0054]現(xiàn)在參照?qǐng)D8和9,那里示出了具有性能增強(qiáng)部件的管件12的另一示范性實(shí)施例,所述性能增強(qiáng)部件具有根據(jù)本公開的傳熱增強(qiáng)器50的形式。在本示范性實(shí)施例中,三角形傳熱增強(qiáng)器50以交錯(cuò)圖案布置,而不是讓所有三角形傳熱增強(qiáng)器50彼此布置成行。在該交錯(cuò)布置,每一行中的三角形傳熱增強(qiáng)器50仍然一前一后地布置,雖然它們相比較于在圖6所示的實(shí)施例可以彼此隔開更遠(yuǎn)。如圖所示,傳熱增強(qiáng)器50的第一或最上行50’在第一位置中布置有第一傳熱增強(qiáng)器50’(1),而傳熱增強(qiáng)器50的相鄰或后續(xù)行50〃布置成平行于第一行,但布置有第一傳熱增強(qiáng)器50" (1),其從第一行50’稍微退后地布置在第二位置中。因此,第二行50〃中的傳熱增強(qiáng)器50以在板13、15的整個(gè)寬度上、形成在第一行50’中的、形成在每一傳熱增強(qiáng)器50之間的空間布置成行,從而產(chǎn)生交錯(cuò)布置或圖案。傳熱增強(qiáng)器的第三或后續(xù)行50〃’形成為模仿第一行的布置或定位,第三行50〃’的第一傳熱增強(qiáng)器50〃’ (1)布置在第一位置中。如先前描述的實(shí)施例中那樣,傳熱增強(qiáng)器50朝向流體通路14的中心伸出或突出于板13、15的內(nèi)表面的平面,但其尺寸使得當(dāng)板13、15如圖9所示那樣以它們面對(duì)面的配合關(guān)系布置時(shí),不能彼此干擾或接觸。同樣,雖然在附圖中已經(jīng)示出了僅僅三排50’、50〃、50〃’傳熱增強(qiáng)器50,但應(yīng)當(dāng)理解,本公開不打算限