CN111433552A - 增强的传热表面 - Google Patents

增强的传热表面 Download PDF

Info

Publication number
CN111433552A
CN111433552A CN201880076759.4A CN201880076759A CN111433552A CN 111433552 A CN111433552 A CN 111433552A CN 201880076759 A CN201880076759 A CN 201880076759A CN 111433552 A CN111433552 A CN 111433552A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat transfer
row
corrugations
rows
disposed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880076759.4A
Other languages
English (en)
Inventor
深田崇之
M·J·R·巴德勒本
B·A·肯内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dana Canada Corp
Original Assignee
Dana Canada Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dana Canada Corp filed Critical Dana Canada Corp
Publication of CN111433552A publication Critical patent/CN111433552A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0308—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
    • F28D1/0325—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D1/0333—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members
    • F28D1/0341—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other the plates having lateral openings therein for circulation of the heat-exchange medium from one conduit to another the plates having integrated connecting members with U-flow or serpentine-flow inside the conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • F28F3/027—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements with openings, e.g. louvered corrugated fins; Assemblies of corrugated strips

Abstract

公开了一种与热交换器结合使用的传热表面。该传热表面为波纹状构件，其中彼此相对偏移的波纹的各排至少形成第一排和第二排或第一排、第二排和第三排的交替系列。在一些实施例中，传热表面包括设置在波纹状构件的各个波纹内的传热增强特征，以提供穿过传热表面的更湍流或曲折的流体流动路径。在一些示例实施例中，传热增强特征是设置在波纹的至少一些排的平面部分中的脊。在其他示例实施例中，平面翅片部分是多孔翅片表面。在其他实施例中，波纹状构件与设置在其间隔开的板的内表面上的三角形凸起形式的传热增强特征协配。

Description

增强的传热表面
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年11月27日提交的美国临时专利申请第62/590,963号和2017年11月27日提交的美国临时专利申请第62/590,997号的优先权和权益，它们的内容以其全文以参见的方式纳入本文。
技术领域
本发明涉及热交换器，并且特别地，涉及湍流器形式的传热表面，该传热表面用于增加或增强热交换器中的传热性能。
背景技术
在热交换器中，特别是在用于加热或冷却流体的类型的热交换器中，通常使用通常称为湍流器的传热表面，其定位在热交换器的流体流动通道的内部或外部以增加和/或增强热交换器的整体传热性能。已知各种类型的传热表面或湍流器。一种通常类型的传热表面是由正弦或矩形波纹组成的波纹状构件，其沿着热交换器板或管的长度或宽度成排延伸。波纹状构件还可以设置有一系列在波纹状构件的平坦表面中形成的“狭缝(slit)”或“栅格(lourver)”，其中这些狭缝或栅格用于扰乱沿平坦表面的长度的边界层生长，并增加流体流过/穿过传热表面的混合，以努力提高热交换器的整体传热性能。
尽管将传热表面定位在热交换器的流体流动通道内可通过提供附加的传热区域来增加或增强整体换热性能，但是众所周知，传热表面会增加当通过有传热表面位于其中的流体通道时的压降。因此，持续需要提供改进的或增强的传热表面，其可提供增加或改进的传热性能的益处，而不会对横跨传热表面的总体压降产生不适当的负面影响，这种总体压降又会对热交换器的传热性能产生负面影响。
发明内容
根据本公开的示例实施例，提供了一种传热表面，其包括彼此相邻布置并在轴向方向上延伸的波纹的多个横向排；其中，每排包括多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分；以及多个翅片表面部分，这些翅片表面部分在间隔开的上桥接部分和下桥接部分之间延伸并使它们相互连接；其中，多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分与多个翅片表面部分协配地构造，形成由翅片表面部分互连的上桥接部分和下桥接部分的交替系列；波纹的多排包括至少第一排和至少第二排，它们一起限定了波纹的至少一对相邻的排；对于波纹的相邻排中的至少一对的每一个，第一排相对于第二排偏移，使得第一排中的波纹与相邻的第二排中的波纹部分地重叠；其中，该传热表面还包括：传热增强特征，该传热增强特征设置在翅片表面部分中，使得传热增强特征设置在上桥接部分和下桥接部分的交替系列的相邻的上桥接部分和下桥接部分之间；其中，至少一对排中的至少一排包括传热增强特征。
根据本公开的另一示例实施例，提供了一种传热表面，该传热表面包括：彼此相邻设置并在轴向方向上延伸的波纹的多个横向排；其中每排包括：多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分；以及多个翅片表面部分，这些翅片表面部分在间隔开的上桥接部分和下桥接部分之间延伸并使它们相互连接；其中，多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分与多个翅片表面部分协配地构造，形成由翅片表面部分互连的上桥接部分和下桥接部分的交替系列；波纹的多排包括至少第一排、至少第二排和至少第三排，它们一起限定了波纹的至少一组相邻的排；其中，对于波纹的每组相邻的排，第一排相对于第二排偏移，并且，第二排相对于第三排偏移，使得第一排中的波纹与相邻的第二排中的波纹部分地重叠，并且第二排中的波纹与第三排中的波纹部分地重叠。
根据本公开的另一示例实施例，提供了一种热交换器，该热交换器包括：多个管状构件，这些管状构件以彼此间隔开、平行或基本平行的关系设置；由多个管状构件限定的多个第一流体通道，每个管状构件具有间隔开的第一壁和第二壁，使得第一流体通道在间隔开的第一壁和第二壁之间延伸穿过每个管状构件；限定在相邻的管状构件之间的多个第二流体通道；其中，多个管状构件协配地构造成使得第一流体通道流体互连，从而限定了用于将热交换流体引入到多个第一流体通道中的入口歧管，并且限定了用于从多个第一流体通道中排出热交换流体的出口歧管；传热表面，该传热表面设置在多个第一流体通道的每一个内，其中，该传热表面包括：彼此相邻设置并在轴向方向上延伸的波纹的多个横向排；其中每排包括：多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分；以及多个翅片表面部分，这些翅片表面部分在间隔开的上桥接部分和下桥接部分之间延伸并使它们相互连接；其中，多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分与多个翅片表面部分协配地构造成，形成由翅片表面部分互连的上桥接部分和下桥接部分的交替系列；波纹的多排包括至少第一排和至少第二排，它们一起限定了波纹的至少一对相邻的排；对于波纹的相邻排中的至少一对的每一个，第一排相对于第二排偏移，使得第一排中的波纹与相邻的第二排中的波纹部分地重叠；其中，该传热表面还包括：传热增强特征，该传热增强特征设置在翅片表面部分中，使得传热增强特征设置在上桥接部分和下桥接部分的交替系列的相邻的上桥接部分和下桥接部分之间；其中，至少一对排中的至少一排包括传热增强特征。
根据本公开的又一示例实施例，提供了一种热交换器，该热交换器包括：多个管状构件，这些管状构件以彼此间隔开、平行或基本平行的关系设置；由多个管状构件限定的多个第一流体通道，每个管状构件具有间隔开的第一壁和第二壁，使得第一流体通道在间隔开的第一壁和第二壁之间延伸穿过每个管状构件；限定在相邻的管状构件之间的多个第二流体通道；其中，多个管状构件协配地构造成使得第一流体通道流体互连，从而限定了用于将热交换流体引入到多个第一流体通道中的入口歧管，并且限定了用于从多个第一流体通道中排出热交换流体的出口歧管；传热表面，该传热表面设置在多个第一流体通道的每一个内，其中，该传热表面包括：彼此相邻设置并在轴向方向上延伸的波纹的多个横向排；其中每排包括：多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分；以及多个翅片表面部分，这些翅片表面部分在间隔开的上桥接部分和下桥接部分之间延伸并使它们相互连接；其中，多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分与多个翅片表面部分协配地构造，形成由翅片表面部分互连的上桥接部分和下桥接部分的交替系列；波纹的多排包括至少第一排、至少第二排和至少第三排，它们一起限定了波纹的至少一组相邻的排；其中，对于波纹的每组相邻的排，第一排相对于第二排偏移，并且，第二排相对于第三排偏移，使得第一排中的波纹与相邻的第二排中的波纹部分地重叠，并且第二排中的波纹与第三排中的波纹部分地重叠。
根据本公开的另一示例实施例，提供了传热表面，包括一对间隔开的第一板和第二板，每个板限定了内表面；设置在间隔开的第一板和第二板之间的波纹状构件，该波纹状构件包括彼此相邻设置并在轴向方向上延伸的波纹的多个横向排；其中每排包括：多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分；以及多个翅片表面部分，这些翅片表面部分在间隔开的上桥接部分和下桥接部分之间延伸并使它们相互连接；其中，多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分与多个翅片表面部分协配地构造，形成由翅片表面部分互连的上桥接部分和下桥接部分的交替系列，从而限定了多个传热增强接纳空间；波纹的多排包括至少第一排和至少第二排，它们一起限定了波纹的至少一对相邻的排；对于波纹的相邻排中的至少一对的每一个，第一排相对于第二排偏移，使得第一排中的波纹与相邻的第二排中的波纹部分地重叠；多个传热增强特征，这些传热增强特征设置在间隔开的第一板和第二板的内表面上，使得多个传热增强特征中的一个设置在每个传热增强接纳空间中，该空间由通过波纹的每排的翅片表面部分相互连接的上桥接部分和下桥接部分的交替系列来限定。
根据本公开的另一示例实施例，提供了热交换器，该热交换器包括：多个管状构件，这些管状构件以彼此间隔开、平行或基本平行的关系设置；由多个管状构件限定的多个第一流体通道，每个管状构件具有间隔开的第一壁和第二壁，使得第一流体通道在间隔开的第一壁和第二壁之间延伸穿过每个管状构件；限定在相邻的管状构件之间的多个第二流体通道；其中，多个管状构件协配地构造成使得第一流体通道流体互连，从而限定了用于将热交换流体引入到多个第一流体通道中的入口歧管，并且限定了用于从多个第一流体通道中排出热交换流体的出口歧管；传热表面，该传热表面设置在多个第一流体通道的每一个内，其中，该传热表面包括：一对间隔开的第一板和第二板，第一板和第二板各自限定内表面；设置在间隔开的第一板和第二板之间的波纹状构件，该波纹状构件包括彼此相邻设置并在轴向方向上延伸的波纹的多个横向排；其中每排包括：多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分；以及多个翅片表面部分，这些翅片表面部分在间隔开的上桥接部分和下桥接部分之间延伸并使它们相互连接；其中，多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分与多个翅片表面部分协配地构造，形成由翅片表面部分互连的上桥接部分和下桥接部分的交替系列，从而限定了多个传热增强接纳空间；波纹的多排包括至少第一排和至少第二排，它们一起限定了波纹的至少一对相邻的排；对于波纹的相邻排中的至少一对的每一个，第一排相对于第二排偏移，使得第一排中的波纹与相邻的第二排中的波纹部分地重叠；多个传热增强特征，这些传热增强特征设置在间隔开的第一板和第二板的内表面上，使得多个传热增强特征中的一个设置在每个传热增强接纳空间中，该空间由通过波纹的每排的翅片表面部分相互连接的上桥接部分和下桥接部分的交替系列来限定。
根据本公开的另一示例实施例，提供了一种热交换器，该热交换器包括：多个管状构件，这些管状构件以彼此间隔开、平行或基本平行的关系设置；由多个管状构件限定的多个第一流体通道，每个管状构件具有间隔开的第一壁和第二壁，使得第一流体通道在间隔开的第一壁和第二壁之间延伸穿过每个管状构件；限定在相邻的管状构件之间的多个第二流体通道；其中，多个管状构件协配地构造成使得第一流体通道流体互连，从而限定了用于将热交换流体引入到多个第一流体通道中的入口歧管，并且限定了用于从多个第一流体通道中排出热交换流体的出口歧管；多个传热增强特征，这些传热增强特征设置在所述管状构件的每个的所述第一壁的内表面上和所述第二壁的内表面上；波纹状构件，该波纹状构件设置在管状构件的每个的间隔开的第一板和第二板之间，该波纹状构件包括彼此相邻设置并在轴向方向上延伸的波纹的多个横向排；其中每排包括：多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分；以及多个翅片表面部分，这些翅片表面部分在间隔开的上桥接部分和下桥接部分之间延伸并使它们相互连接；其中，多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分与多个翅片表面部分协配地构造，形成由翅片表面部分互连的上桥接部分和下桥接部分的交替系列，从而限定了多个传热增强接纳空间；其中，波纹的多排包括至少第一排和至少第二排，它们一起限定了波纹的至少一对相邻的排；对于波纹的相邻排中的至少一对的每一个，第一排相对于第二排偏移，使得第一排中的波纹与相邻的第二排中的波纹部分地重叠；并且其中，波纹状构件设置在管状构件的每个的间隔开的第一壁和第二壁之间，使得多个传热增强特征中的一个设置在传热增强接纳空间的每一个中。
附图说明
现在将通过示例的方式参考示出本申请的示例实施例的附图，并且附图中：
图1是根据本公开的示例实施例的传热表面的一部分的立体图；
图2是图1的传热表面的正视图；
图3A是图2的圈示区域3的详细前视图，示出了偏移(错开)的波纹；
图3B是图2的圈示区域3的详细后视图，示出了偏移的波纹；
图4是图1的传热表面的俯视图；
图5是根据本公开的另一示例实施例的传热表面的一部分的立体图；
图6是图5的传热表面的正视图；
图7是图6的圈示区域7的详细视图，示出了偏移的波纹；
图8是图5的传热表面的俯视图；
图9是根据本公开的另一示例实施例的传热表面的一部分的立体图；
图10是根据本公开的另一示例实施例的传热表面的一部分的立体图；
图11是图10的传热表面的正视图；
图12是图10的传热表面的俯视图；
图13是根据现有技术的传热表面的正视图；
图14示出了各种传热表面的传热性能和摩擦系数测试数据的结果；
图15示出了结合了各种传热表面的热交换器的热交换器性能测试的结果；
图16是根据本公开的示例实施例的传热表面的一部分的立体图；
图17是根据本公开的示例实施例的传热表面的一部分的立体图；
图18是根据本公开的另一示例实施例的传热表面或热交换器通道的一部分的立体图；
图19是图18的传热表面或热交换器通道的正视图；
图20是图18的传热表面或热交换器通道的一部分的正视图；以及
图21是结合有根据本公开的示例性实施例的传热表面的示例性热交换器的立体图。
可在不同的附图中使用相似的附图标记来表示相似的部件。
具体实施方式
参照图1，示出了根据本公开的示例实施例的与热交换器一起使用的传热表面10。在一些实施例中，例如，传热表面10可以设置在热交换器(未示出)的封闭的流体流动通道内。在一些实施例中，例如，传热表面10还可以附连到构成热交换器的封闭的流体流动通道或管状构件的外表面，或者可以位于组成热交换器的、堆叠的、间隔开的流体流动通道或管状构件之间。当传热表面10设置在封闭的流体流动通道或热交换器管内部时，它们通常被称为湍流器。当传热表面10设置在封闭的流体流动通道的外部或者在堆叠的热交换器管之间时，它们通常被称为翅片。为了本公开的目的，使用术语“传热表面”，并且其本身并不旨在必然限于湍流器或翅片。
特别地参考图1-3，示出了根据本公开的第一示例实施例的传热表面。传热表面10包括多排波纹16。各排14彼此相邻地串联设置，在传热表面10的纵向或轴向方向X-X上延伸，波纹的各排相对于纵向或轴向方向X-X沿着轴线Y-Y横向地延伸。
每排14包括通过翅片表面部分24互连的多个间隔开的上桥接部分20和下桥接部分22。间隔开的上桥接部分20和下桥接部分22与翅片表面部分24协配地构造，形成由翅片表面部分24互连的上桥接部分20和下桥接部分22的交替系列。在一些实施例中，例如，每个波纹16包括上桥接部分20和从其延伸的两个翅片表面部分24，每个波纹16通过下桥接部分22连接到相邻的一个或多个波纹16。替代地，在一些实施例中，例如，每个波纹16可包括下桥接部分22和从其延伸的两个翅片表面部分24，每个波纹16通过上桥接部分20连接到相邻的一个或多个波纹16。
在一些实施例中，例如，波纹的多排14包括至少第一排14(1)和至少第二排14(2)，它们共同限定了波纹16的相邻的排14(1)、14(2)的排组25。对于在相邻排14的排组25中的每一排14，第二排14(2)相对于第一排14(1)偏移，使得第一排14(1)中的波纹与第二排14(2)中的波纹部分地重叠。例如，如图2中所示，第一排14(1)中的波纹16的上桥接部分20相对于第二排14(2)中的波纹16的上桥接部分20偏移或错开预定距离d，在一些示例实施例中，预定距离d是单个波纹16的总宽度的大约50％。
例如，在一些实施例中，传热表面10由串联设置的相邻排14(1)、14(2)的多个排组25限定，从而限定了在轴向方向X-X上延伸的第一排14(14)和第二排14(2)的交替系列，其中多个第一排14(1)以交替的图案相对于多个第二排14(2)偏移。在一些实施例中，例如，波纹的多个排组25和多排14串联地连接，其中多个排组25和多排14是整体的一件式构造。在一些示例实施例中，传热表面10由诸如铝之类的薄的金属片材形成，该薄的金属片材接合在一组模具之间，该一组模具切割或刺穿该片材，并使该金属片材的部分位移以形成波纹状传热表面10的成排的波纹的交替系列。
当将传热表面10设置在封闭的流体流动通道或热交换器管内时，上桥接部分20和下桥接部分22通常与间隔开的通道或管的第一壁和第二壁或称上壁和下壁的相应内表面接触或基本接触。
参照图2-4，波纹16限定了在纵向或轴向方向X-X上开口的孔或流体通路30。当将传热表面10布置成使得孔或流体通路30沿传热表面10的纵向或轴向方向X-X在进入流体流的方向上延伸时，传热表面10设置在通常称为低压降方向(LPD)的方向中，其中，波纹的每一排14限定用作前边缘的端部边缘32。低压降(LPD)方向在图4中用流动方向箭头31示意性地示出。当例如油的流体流过传热表面10时，它将周期性地遭遇与每排14中的波纹16相关的端部边缘或前边缘32，从而在流体流内产生湍流。
例如，在一些实施例中，传热表面10可以布置成使得孔或流体通路30相对于传热表面10的流入方向垂直或基本垂直地定向，因此，通常设置在被称为高压降方向(HPD)的方向上。在这种布置中，进入的流体可能会撞击翅片表面部分24，然后被转向通过流体通路30的孔，这也会在流体流内产生湍流并且产生更曲折的流体流。高压降(HPD)方向在图4中用流动方向箭头33示意性地示出。
为了增强传热表面10的传热性能，在与热交换器一起使用时，在一些实施例中，传热表面10包括设置在至少一些波纹排14的波纹16的上桥接部分20和下桥接部分22之间的翅片表面部分24内的传热增强特征35。例如，在一些实施例中，传热增强特征35增加了与传热表面10相关联的表面积和/或增加了引入到进入的流体流中的湍流量。
例如，在一些实施例中，传热增强特征35包括附加或另外的波纹或脊36，其设置在波纹16的上桥接部分20和下桥接部分22之间。附加的或另外的波纹或脊36设置在翅片表面部分24内，翅片表面部分24因此在相邻的上桥接部分20和下桥接部分22之间限定了波动或起伏的表面或过渡区域40。因此，每个波纹16由上桥接部分20或下桥接部分22和结合有从其延伸的脊36的翅片表面部分24来限定，例如如图2、3A和3B所示。
在一些实施例中，例如，仅传热表面10的波纹16的一些排14包括脊36。例如，在图1-4中所示的示例性实施例中，在一系列交替的第一排14(1)和第二排14(2)中仅第二排14(2)或偶数排包括脊36，而第一排14(1)具有波纹16，该波纹16具有翅片表面部分24，该翅片表面部分24没有附加的脊36。
在其他实施例中，例如，在传热表面10内的波纹16的每一排14包括形成在每个翅片表面部分24中的脊36，这些脊在上桥接部分20和下桥接部分22之间延伸并相互连接，例如，如图5-8中所示。在本示例实施例中，脊36的顶点40相对于穿过上桥接部分20的波纹16的中点或顶点的垂直轴线以角度α设置，并且设置在大约是波纹16的总高度H的中间或一半的水平或高度h处。然而，应当理解，脊36相对于波纹16的上桥接部分20和下桥接部分22的特定位置可取决于传热表面10的特定应用和/或流过传热表面10的流体的期望的流体流动特性。
将脊36添加到在上桥接部分20和下桥接部分22之间延伸并将它们互相连接的翅片表面部分24，会导致传热表面10与更传统的传热表面相比具有更加起伏的轮廓，更传统的传热表面比如是在图13中示出的类型，其更通常地称为偏移的条状翅片。
当波纹16的仅一些排14(2)包括脊36时，比如在图1-4的示例性实施例中，与由没有脊36的波纹16所限定的孔30(1)相比，由具有脊36的波纹16所限定的孔30(2)具有更旋绕的形状。通过使波纹16的交替的排14(1)、14(2)相对于彼此偏移，第一排14(1)中的孔30(1)与由第二排14(2)中的波纹16形成的孔30(2)部分重叠，这使孔30(1)、30(2)的图案交替，从而限定了穿过传热表面10的更曲折或更湍流的流动路径。
当波纹16的所有排14(1)、14(2)都包括脊时，比如在图5-8的示例性实施例中，由波纹16限定的孔30都具有相同的形状或轮廓。当第一排14(1)中的波纹16与第二排14(2)中的波纹16重叠时，重叠的孔30一起限定了穿过传热表面10的甚至更曲折的和/或更湍流的流动路径。已经发现在波纹16内增加脊36会增加进入的流体流中的湍流，进而又发现当在热交换器中使用时，可提高与传热表面10相关的总体传热性能。
现在参考图14-15，其中示出了结合有不同传热表面的热交换器通道的性能数据。所示的性能数据提供了例如图13所示的传统的偏移的条状翅片和图5-8中所示的更波动或更起伏的传热表面10之间的比较，在图13中，传热表面由多排波纹组成，其中每排波纹相对于前一排以在图14和15中被标识为“埃普西隆(epsilon)”传热表面的交替图案偏移，在图14和15中呈凸起或波纹形式的传热增强特征35设置在在上桥接部分和下桥接部分之间的翅片表面部分24内，或在图14-15中标识为“波动的埃普西隆”的波纹16的每排14内。如图14所示，对于雷诺数小于100(例如1<Re<100)的流体流以及对于雷诺数大于100(例如Re>100)的流体流，如图5-8所示的“波动的埃普西隆(wavy epsilon)”传热表面10的平均传热性能大于如图13所示的传统或“埃普西隆”湍流器展现的传热性能。同样，发现“波动的埃普西隆”传热表面10(如图5-8所示)与“埃普西隆”或传统湍流器相比具有减小的摩擦损失。在图15中示出了结合有各种传热表面热交换器的总体性能数据，这些传热表面即为图13中所示的传统“埃普西隆”湍流器和图5-8中所示的“波动的埃普西隆”传热表面10，图15示出了与结合有传统湍流器的热交换器相比，图5-8的波动的埃普西隆热交换器表现出了改善的压降特性以及改善的总体传热。
现在参考图9，示出了本公开的另一个示例实施例。更具体地，在一些实施例中，例如，不是提供呈突起30形式的传热增强特征35，该突起30设置在波纹16的上桥接部分20和下桥接部分22中间的翅片表面部分24内，而是使传热表面10包括呈多个开口42形式的传热增强特征35，该多个开口42被限定在翅片表面部分24内，该翅片表面部分24在上脊20和下脊22之间延伸并将它们相互连接。因此，在本示例实施例中，翅片表面部分24限定了多孔表面部分。例如，在一些实施例中，开口42通常是圆形的并具有预定的直径，并且彼此间隔开预定的距离，从而限定出具有预定范围内的孔隙率的翅片表面部分24。在一些实施例中，例如，孔42的直径在约0.25mm至2mm的范围内。在其他实施例中，例如，开口或孔42可具有除了大致圆形以外的形状，比如卵圆形或矩形。在一些实施例中，例如，多个开口或孔42可具有不同的形状。例如，在一些实施例中，多个开口42以交错的图案布置在翅片表面部分24上。通过在波纹16的翅片表面部分24中结合多个开口42，限定了穿过传热表面10的更曲折的流体路径，继而可以帮助增加进入的流体流内的湍流，从而用来提高总体传热性能。
在一些实施例中，例如，为了容纳设置在波纹16的每排14的翅片表面部分24中的多个开口或孔42，翅片表面部分24具有宽度W，例如如图4和图8所示，可以大于包括呈多个孔42的形式的传热增强特征35的波纹16的排14的宽度W。在一些实施例中，例如，宽度W可以在约1.016mm至约20mm的范围内。
在一些实施例中，例如，传热表面10的翅片表面部分24可以包括脊部分36以及多个开口42。
现在参考图10-12，示出了根据本公开的另一示例实施例的传热表面100。在本示例实施例中，传热表面100具有与以上结合图1-9所讨论的结构大致相同的结构，但不是由两排波纹14(1)、14(2)的多个排组25形成，传热表面100由以重复图案设置的三排波纹的多个排组构成。因此，在一些实施例中，例如，不是使传热增强特征35设置在波纹16的翅片表面部分24内，而是传热增强特征35包括波纹16的第三排14(3)，该第三排被添加到构成传热表面100的排14的重复的群组或排组25，波纹的第三排14(3)定位成应使其相对于波纹的第一排14(1)和第二排14(2)偏移或错开。
因此，在本示例实施例中，传热表面100包括波纹16的至少第一排14(1)、波纹16的至少第二排14(2)和波纹16的至少第三排14(3)，其中，波纹16的第二排14(2)相对于波纹16的第一排14(1)偏移，并且其中，第三排14(3)相对于第一排14(1)和第二排14(2)都偏移，例如如图10所示。取决于传热表面100的总体尺寸，这很可能取决于传热表面100将被结合入的热交换器的总体尺寸，无论其是位于封闭的流体通道内还是位于封闭的流体通道之外，波纹16的第一排14(1)、第二排14(2)和第三排14(3)都一起形成相邻排14的排组25，该排组25可以在纵向或轴向方向X-X上重复或彼此相邻设置，从而形成波纹16的偏移的排14(1)、14(2)、14(3)的重复的系列。
为了在构成传热表面100的波纹16的排的重复的排组25中容纳波纹16的第三排14(3)，与每排14中的波纹16相关联的总节距P可以大于与在图1-9的示例实施例中的每排中的波纹16相关联的节距，后者排组25仅包括波纹16的相邻的第一排14(1)和第二排14(2)。应当理解，与波纹相关联的节距是指在波纹的同一排14中，一个波纹16的顶点与相邻的波纹16的顶点之间的距离。在一些实施例中，例如，与形成排组25的波纹或排14(1)、14(2)、14(3)中的波纹16相关联的节距P大约在约2.5mm至约8mm之间。在一些实施例中，例如，节距P为大约3.83mm。
同样，不是如关于图1-9的示例性实施例所描述的那样，使相邻排14中的波纹16沿着横向轴线Y-Y(或高压降方向)相对于彼此偏移约50％，而是例如，如图11所示，在排组25包括波纹16的三排14(1)、14(2)、14(3)的实施例中，一排中的波纹16可相对于在相邻的一排或多排14中波纹偏移，沿着横向轴线Y-Y(或高压降方向)相对于彼此偏移大约23％至大约33％。在一些实施例中，例如，波纹的第一排14(1)相对于相邻的波纹的第二排14(2)沿平行于波纹的排延伸的轴线偏移大约0.38mm至大约0.728mm的距离d。在一些实施例中，例如，该距离d沿着平行于波纹的该排延伸的轴线为大约0.440mm至大约0.638mm。波纹的相邻排14(1)、14(2)、14(3)之间的偏移量减小的效果是，当传热表面设置在低压降方向或取向上时，由每个波纹16限定的孔30或流体通路的暴露于波纹16的相邻排14(1)、14(2)、14(3)之间的进入流体流的部分也减少了。当暴露于用于产生通过传热表面100的更曲折和/或更湍流的流动路径的进入的流体流时，这减小了不间断的流体通路30的孔的尺寸，这增加了可导致改善结合有传热表面100的热交换器的总体性能的湍流的增加。
例如，在一些实施例中，传热表面100还可包括传热增强特征35，传热增强特征35布置在波纹的至少一些排14的波纹16的翅片表面部分24内。在一些实施例中，例如，传热表面100可以包括呈脊或突起36的形式的传热增强特征35，其如以上结合图1-8的示例性实施例所描述的那样突出到翅片表面部分24的表面之外。在一些实施例中，例如，脊36可被包括在每隔一排中，例如如图16所示，而在其他实施例中，脊36可被包括在每排中，例如如图17所示。在一些实施例中，例如，传热表面100可包括呈多个开口42形式的热增强特征35，这些开口设置在翅片表面部分24内以形成在波纹16的排14的上脊20和下脊22之间延伸的多孔翅片表面部分，如以上结合图9的示例性实施例所描述的并且例如如图18所示的。
现在参考图18-21，将描述本公开的另一示例实施例。
参照图18和19，示出了根据本公开的示例实施例的传热表面的一部分或热交换器通道210的一部分。传热表面或热交换器通道210包括设置在第一间隔板213和第二间隔板215之间的波纹状构件212，第一板213和第二板215包括多个间隔开的传热增强特征235，将在下面更详细地描述，这些传热增强特征设置成相对于在板213、215之间的、或者说相对于板213、215的波纹状构件212定位或放置。
现在参考图20，更详细地描述了传热表面或热交换器通道210的部分的波纹状构件212。波纹状构件212包括波纹216的多排214。各排214相对于彼此串联设置，并且在波纹状构件212的纵向或轴向方向X-X上延伸，波纹216的各排214相对于纵向或轴向方向X-X沿着轴线Y-Y横向地延伸。
如以上关于先前描述的示例实施例所述，每排214包括通过翅片表面部分224互连的多个间隔开的上桥接部分220和下桥接部分222。间隔开的上桥接部分220和下桥接部分222与翅片表面部分224协配地构造，形成由翅片表面部分224互连的上桥接部分220和下桥接部分222的交替系列。在一些实施例中，例如，每个波纹216包括上桥接部分20和从其延伸的两个翅片表面部分224，每个波纹216通过下桥接部分222连接到相邻的一个或多个波纹216。替代地，在一些实施例中，例如，每个波纹216可包括下桥接部分222和从其延伸的两个翅片表面部分224，每个波纹216通过上桥接部分220连接到相邻的一个或多个波纹216。
在一些实施例中，例如，波纹的多排214包括至少第一排214(1)和至少第二排214(2)，它们共同限定了波纹216的相邻的排214(1)、214(2)的排组225。对于在相邻排214的排组225中的每一排214，第二排214(2)相对于第一排214(1)偏移，使得第一排214(1)中的波纹与第二排14(2)中的波纹部分地重叠。例如，如图21中所示，第一排214(1)中的波纹216的上桥接部分220相对于第二排214(2)中的波纹216的上桥接部分220偏移预定距离d，在一些示例实施例中，预定距离d是单个波纹16的总宽度的大约50％。
例如，在一些实施例中，传热表面210由串联设置的相邻排214(1)、214(2)的多个排组225限定，从而限定了在轴向方向X-X上延伸的第一排214(214)和第二排214(2)的交替系列，其中多个第一排214(1)以交替的图案相对于多个第二排14(2)偏移。
波纹状构件212设置在上板和下板或者第一板213和第二板215之间。在一些实施例中，例如，波纹状构件212与第一板213和第二板215使用增材制造(additivemanufacturing)技术形成，并且是整体的一件式构造。在其他实施例中，波纹状构件212与第一板213和第二板215分开，例如经由钎焊连结在一起的波纹状构件212以及第一板213和第二板215形成一个单元。无论使用哪种制造技术，波纹状部件212以及第一板213和第二板215都可以一起设置在单独的热交换器(未示出)的封闭的流体流动通道内，或可以附连到构成热交换器的封闭的流体流动通道或管状构件的外表面。
在其他实施例中，例如，波纹状构件212以及第一板213和第二板215一起可以位于构成热交换器的、堆叠的、间隔开的流体流动通道或管状构件之间。当波纹状构件212以及第一板213和第二板215一起设置在封闭的流体流动通道或热交换器管的内部或外部时，它们一起用作通常称为湍流器或翅片的传热表面。
在其他实施例中，例如，波纹状构件212与第一板213和第二板215分开，第一板213和第二板215是热交换器300的封闭的流体流动通道250的间隔开的壁。因此，应当理解，在一些实施例中，第一板213和第二板215与形成热交换器的封闭的流体流动通道的间隔开的壁分开，而在其他实施例中，除了形成热交换器的封闭的流体流动通道的间隔开的壁之外，附图中涉及的第一板213和第二板215可以是分开的。因此，无论第一板213和第二板215与形成热交换器的封闭的流体流动通道的间隔开的壁是分开的，还是它们本身是热交换器的封闭的流体流动通道的间隔开的壁，应当理解，它们都与波纹状部件212一起限定了流体旨在流动通过的流动通路219。
当将波纹状构件212设置在第一板213和第二板215之间时，上桥接部分220和下桥接部分222通常与间隔开的第一板213和第二板215的相应内表面接触或基本接触。波纹216限定在纵向或轴向方向X-X上开口的孔或流体通路或传热增强接纳空间230。
为了增强传热表面或通道210的传热性能，第一板213和第二板215包括设置在第一板213和第二板215的内表面221、223上的传热增强特征235。传热增强特征235呈三角形凸片、突起或凸起的形式，这些凸片、突起或凸起从第一板213和第二板215的表面抬高或突伸出来。传热增强特征或三角形突起/凸起235各自具有从板213、215的内表面突伸或延伸出来的末端237，传热增强特征或三角形突起/凸起235设置成使得一个传热增强特征或三角形突起/凸起235定位在每个孔或流体通路或传热增强接纳空间230内，当设置在板213、215之间时，该孔或流体通路或传热增强接纳空间230由波纹状构件212中的每个波纹216形成。
因此，如图18和19最清楚地所示，形成在第一板213的内表面上的传热增强特征或三角形突起/凸起235设置在从其延伸的两个翅片表面部分224之间的上桥接部分220下方。形成在第二板215的内表面上的传热增强特征或三角形突起/凸起235设置在由下桥接部分222和从其延伸并连接到相邻的一个或多个上桥接部分220的两个相邻翅片表面部224形成的孔或流体通路230中。。
在一些实施例中，例如，从第一板213延伸的传热增强特征或三角形突起/凸起235和从第二板215延伸的传热增强特征或三角形突起/凸起235设置成，使得从第一板213延伸的传热增强特征或三角形突起/凸起235的末端237独立地朝向从相邻波纹216的第二板215延伸的、或从由相邻波纹216限定的孔230延伸的传热增强特征或三角形突起/凸起235的末端237来定向。
由于波纹状构件212包括波纹216的多个交替的第一排214(1)和第二排214(2)，它们布置成使得第二排214(2)相对于相邻的一排或多排第一排214(1)沿横向轴线Y-Y偏移，一排214中的传热增强特征或三角形突起/凸起235也相对于相邻的一排或多排中的传热增强特征或三角形突起/凸起235偏移。
当将传热表面或通道210布置成使得波纹状构件12的孔或流体通路230沿传热表面10的纵向或轴向方向X-X在进入流体流的方向上延伸时，传热表面210设置在通常称为低压降方向(LPD)的方向中，其中，波纹的每一排214限定用作前边缘的端部边缘232。低压降(LPD)方向在图18中用方向箭头或纵向轴线231示意性地示出。当例如油的流体流过传热表面或通道210时，它会周期性地遭遇与每排214的波纹16相关的端部或前缘232，并且还将遭遇设置在每个波纹216内的传热增强特征或三角形突起/凸起235的边缘，从而在流体流中产生湍流。
在其他实施例中，例如，传热表面或通道210可以布置成使得孔或流体通路230相对于传热表面210的流入方向垂直或基本垂直地定向，因此，通常设置在被称为高压降方向(HPD)的方向上。在这种布置中，进入的流体可能会撞击翅片表面部分24，然后被转向通过流体通路30的孔，在那里它将遭遇传热增强特征或三角形突起/凸起235，这也会在流体流内产生湍流以及产生通过传热表面210的更曲折的流体流动路径。高压降(HPD)方向在图18中用方向箭头和/或横向轴线233示意性地示出。
当流体(即，气体或液体)流过传热表面210时，三角形的传热增强特征235的尖锐边缘可将涡流引入接触或撞击三角形突起/凸起235的每个传热增强特征的流体中，这沿着板213、215的内表面形成涡流，并有助于防止随着流体行进通过传热表面或通道210而发生流体与内表面分离。除了通过传热增强特征或三角形突起/凸起235引入的涡流，随着流体撞击波纹216的每个偏移的排214的前缘232，在流过传热表面210的流体内也产生湍流，这导致流体转向通过偏移的孔或流体通道230，从而产生通过传热表面210的更迂回的或更曲折的路径。
在一些实施例中，例如，传热增强特征或三角形突起/凸起235直接形成在构成热交换器的封闭的流体流动通道的间隔开的壁的内表面上。在其他示例实施例中，它们形成在分开的插入板上，该分开的插入板设置在封闭的流体流动通道的间隔开的壁的内表面内并且被钎焊到封闭的流体流动通道的间隔开的壁的内表面。
已经发现，当被设置在热交换器的封闭的流体流动通道内时，传热增强特征或三角形突起/凸起235与波纹状构件212的波纹216的偏移的排214(1)、214(2)相结合而增加了传热表面210的总体传热性能，如图14和15中所示的整体性能数据的所附的附图所示，其中本主题的传热表面210标识为“德尔塔(delta)埃普西隆”传热表面，并且相对于其他传热表面结构显示出改善的性能。
现在参考图21，在一些示例实施例中，在使用中，上述任何示例实施例的传热表面10、100、210可被结合到热交换器300的封闭的流体通道中，例如，具有传热表面10、100、210的变速器油冷却器(TOC)，用于改善热交换器的总体性能，但应当理解，传热表面10可以结合到许多热交换器中的任何一个中，并不旨在限于在变速器油冷却器中使用。
根据本领域中已知的原理，热交换器300包括多个堆叠的管状构件250，这些管状构件250以彼此间隔开、平行或基本平行的关系延伸。多个堆叠的管状构件250一起限定了延伸穿过其中的第一组流体通道，以使第一流体流过热交换器300。第二组流体通道252被限定在相邻的管状构件250之间，用于使诸如空气之类的第二流体通过热交换器300。在图21所示的示例实施例中，管状构件250由一对配合的上板254和下板256形成，并且上板和下板因此也可称为板对。然而，应当理解，管状构件250也可以形成为一件式管状构件，并且本公开不旨在限于形成为板对254、256的管状构件250。
多个管状构件250限定了入口歧管258和出口歧管260，用于将第一热交换流体引入热交换器300以及从热交换器300排出。入口歧管258和出口歧管260使由封闭的管状构件250限定的成组流体通道流体地相互连接。
在一些示例实施例中，上板和下板(或第一板和第二板)254、256具有内表面，该内表面包括如上结合图18-19所述的三角形凸起形式的传热增强特征235。因此，在一些实施例中，上板和下板(或第一板和第二板)254、256对应于与波纹状构件212协配的第一板213和第二板215。因此，在一些实施例中，传热增强特征235以预定图案设置，以便与设置在管状构件250内的波纹状构件212协配。当设置在管状构件50内时，波纹状构件12的上桥接部分220和下桥接部分222接触或基本接触板254、256的内表面。
在其他示例实施例中，传热表面210是使用增材制造技术形成的整体的一件式构造，并且设置在限定在管状构件250内的流体通道内，第一板213和第二板215的外表面接触或基本接触上板254和下板256的内表面。
在其他示例实施例中，传热表面210不是整体的一件式构造的形式，并且第一板213和第二板215呈插入件的形式，这些插入件设置在形成在管状构件250内的流体通道内，其中波纹状构件212设置在包括传热增强特征235的插入件213、215之间的管状构件250内。
尽管已经描述了各种示例实施例，但是应当理解，可以对所描述的实施例进行某些调整和修改。因此，以上讨论的实施例被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (29)

1.一种传热表面，包括：
彼此相邻设置并在轴向方向上延伸的波纹的多个横向排；
其中，每排包括：
多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分；和
多个翅片表面部分，所述翅片表面部分在所述间隔开的上桥接部分和下桥接部分之间延伸并使它们相互连接；
其中，所述多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分与所述多个翅片表面部分协配地构造，形成由翅片表面部分互连的上桥接部分和下桥接部分的交替系列；
波纹的多排包括以交替系列设置的多个第一排和多个第二排，使得所述多个第一排中的至少一个和所述多个第二排中的相邻的第二排一起限定了波纹的一组相邻的排；
对于波纹的每组相邻的排，所述第一排相对于所述第二排偏移，使得所述第一排中的波纹与所述相邻的第二排中的波纹部分地重叠；
其中，所述传热表面还包括：
传热增强特征，所述传热增强特征设置在所述翅片表面部分中，使得所述传热增强特征设置在上桥接部分和下桥接部分的交替系列的相邻的上桥接部分和下桥接部分之间；
其中，每组相邻排中的至少一个排包括所述传热增强特征。
2.如权利要求1所述的传热表面，其特征在于，每个第一排中的波纹与第二排中的波纹重叠约50％。
3.如权利要求1所述的传热表面，其特征在于，在每个第一排中的上桥接部分相对于每个第二排中的上桥接部分沿着相对于传热表面的轴向方向横向设置的轴线以预定距离偏移。
4.如权利要求1至3中任一项所述的传热表面，其特征在于，所述传热增强特征包括：
从所述翅片表面部分延伸的脊部分。
5.如权利要求4所述的传热表面，其特征在于，所述翅片表面部分是非平面的。
6.如权利要求4所述的传热表面，其特征在于，所述脊部分相对于附连的上桥接部分以一角度设置。
7.如权利要求4至6中任一项所述的传热表面，其特征在于，仅波纹的所述多个第二排包括所述脊部分。
8.如权利要求4至6中任一项所述的传热表面，其特征在于，波纹的所述多个第一排和所述多个第二排各自包括所述脊部分。
9.如权利要求1至3中任一项所述的传热表面，其特征在于，所述传热增强特征包括：
多个孔，所述多个孔限定在波纹的所述多个第一排和波纹的所述多个第二排中的每个波纹的第一表面部分的每个中。
10.如权利要求9所述的传热表面，其特征在于，波纹的所述多排中的波纹的每排具有在约2.5mm至约8mm之间的节距，以及在约1.016mm至约20mm之间的宽度，以及
其中，所述多个孔是大致圆形的，具有约0.25mm至2mm的直径。
11.如权利要求1所述的传热表面，其特征在于，波纹的所述多排还包括波纹的多个第三排，其中，每个第三排与所述多个第一排和所述多个第二排结合设置，使得第一排、第二排和第三排的交替系列以在轴向方向上延伸的重复图案设置，其中，每组包括第一排、相邻的第二排和相邻的第三排；
其中，波纹的第三排相对于第一排和第二排两者偏移，使得第二排中的波纹与相邻的第三排中的波纹部分地重叠。
12.一种传热表面，包括：
彼此相邻设置并在轴向方向上延伸的波纹的多个横向排；
其中，每排包括：
多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分；和
多个翅片表面部分，所述翅片表面部分在所述间隔开的上桥接部分和下桥接部分之间延伸并使它们相互连接；
其中，所述多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分与所述多个翅片表面部分协配地构造，形成由翅片表面部分互连的上桥接部分和下桥接部分的交替系列；
波纹的多排包括至少第一排、至少第二排和至少第三排，它们一起限定了波纹的至少一组相邻的排；
其中，对于波纹的每组相邻的排，所述第一排相对于所述第二排偏移，并且，所述第二排相对于所述第三排偏移，使得所述第一排中的波纹与相邻的所述第二排中的波纹部分地重叠，并且所述第二排中的波纹与所述第三排中的波纹部分地重叠。
13.如权利要求12所述的传热表面，其特征在于，第一排、第二排和第三排的多个排组串联设置，以限定在所述轴向方向上延伸的偏移的第一排、第二排和第三排的重复图案。
14.如权利要求12或权利要求13所述的传热表面，其特征在于，所述第一排中的波纹与所述第二排中的波纹重叠约23％至约33％，并且所述第二排中的波纹与所述第三排中的波纹重叠约23％至约33％。
15.如权利要求13所述的传热表面，其特征在于：
所述第一排中的上桥接部分相对于所述第二排中的上桥接部分以沿着相对于所述传热表面的所述轴向方向的横向轴线设置的预定距离偏移；并且
所述第二排中的上桥接部分相对于所述第三排中的上桥接部分以沿着相对于所述传热表面的所述轴向方向的横向轴线设置的预定距离偏移。
16.如权利要求15所述的传热表面，其特征在于，还包括设置在所述波纹的所述翅片表面部分中的传热增强特征，使得所述传热增强特征设置在上桥接部分和下桥接部分的交替系列中的相邻的上桥接部分和下桥接部分之间。
17.如权利要求16所述的传热增强特征，其特征在于，所述传热增强特征包括：
从所述翅片表面部分延伸的脊部分。
18.如权利要求16所述的传热表面，其特征在于，所述传热增强特征包括：
多个孔，所述多个孔限定在波纹的所述多个第一排和波纹的所述多个第二排中的每个波纹的第一表面部分的每个中。
19.一种热交换器，包括：
多个管状构件，所述多个管状构件以彼此间隔开、平行或基本平行的关系设置；
由所述多个管状构件限定的多个第一流体通道，每个管状构件具有间隔开的第一壁和第二壁，使得第一流体通道在所述间隔开的第一壁和第二壁之间延伸穿过每个管状构件；
限定在相邻的管状构件之间的多个第二流体通道；
其中，所述多个管状构件协配地构造成使得所述第一流体通道流体互连，从而限定了用于将热交换流体引入到所述多个第一流体通道中的入口歧管，并且限定了用于从所述多个第一流体通道中排出所述热交换流体的出口歧管；
传热表面，所述传热表面设置在所述多个第一流体通道的每一个内，其中，所述传热表面是根据权利要求1至18中任一项所述的传热表面。
20.如权利要求19所述的热交换器，其特征在于：
所述入口歧管和所述出口歧管共同限定通过所述第一流体通道的流动方向；以及
波纹的每排具有端部边缘，所述端部边缘由通过翅片表面部分相互连接的上桥接部分和下桥接部分的交替系列所限定；
其中，所述传热表面设置在所述第一流体通道内，使得波纹的各排的轴向方向在所述流动方向上延伸，使得进入的流体撞击波纹的各排的所述端部边缘。
21.如权利要求19所述的热交换器，其特征在于：
所述入口歧管和所述出口歧管共同限定通过所述第一流体通道的流动方向；
其中，所述传热表面设置在所述第一流体通道内，使得波纹的各排横向于所述流动方向延伸，使得进入的流体撞击波纹的各排的所述翅片表面部分。
22.一种传热表面，包括：
一对间隔开的第一板和第二板，所述第一板和第二板各自限定内表面；
设置在所述间隔开的第一板和第二板之间的波纹状构件，所述波纹状构件包括彼此相邻设置并在轴向方向上延伸的波纹的多个横向排；
其中，每排包括：
多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分；和
多个翅片表面部分，所述翅片表面部分在所述间隔开的上桥接部分和下桥接部分之间延伸并使它们相互连接；
其中，所述多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分与所述多个翅片表面部分协配地构造，形成由所述翅片表面部分互连的上桥接部分和下桥接部分的交替系列，从而限定了多个传热增强接纳空间；
波纹的多排包括至少第一排和至少第二排，它们一起限定了波纹的至少一对相邻的排；
对于波纹的相邻排中的至少一对的每一个，所述第一排相对于所述第二排偏移，使得所述第一排中的波纹与所述相邻的第二排中的波纹部分地重叠；
多个传热增强特征，所述多个传热增强特征设置在间隔开的所述第一板和所述第二板的所述内表面上，使得所述多个传热增强特征中的一个设置在每个传热增强接纳空间中，所述传热增强接纳空间由通过波纹的每排的翅片表面部分相互连接的上桥接部分和下桥接部分的交替系列来限定。
23.如权利要求22所述的传热表面，其特征在于，多对第一排和第二排串联设置，从而限定了在所述轴向方向上延伸的第一排和第二排的交替系列。
24.如权利要求22或权利要求23所述的传热表面，其特征在于，所述第一排中的波纹与所述第二排中的的波纹重叠大约50％。
25.如权利要求22或权利要求23所述的传热表面，其特征在于，所述第一排中的上桥接部分相对于所述第二排中的上桥接部分以预定的距离偏移。
26.如权利要求22至25中任一项所述的传热表面，其特征在于，所述传热增强特征各自包括：
具有末端和基部的三角形的凸起，其中，所述末端从所述第一板或所述第二板的所述内表面突伸。
27.如权利要求26所述的传热表面，其特征在于，设置在所述第一板的所述内表面上的所述三角形凸起的所述末端朝向设置在所述第二板的所述内表面上的所述三角形凸起的所述末端定向。
28.一种热交换器，包括：
多个管状构件，所述多个管状构件以彼此间隔开、平行或基本平行的关系设置；
由所述多个管状构件限定的多个第一流体通道，每个管状构件具有间隔开的第一壁和第二壁，使得第一流体通道在所述间隔开的第一壁和第二壁之间延伸穿过每个管状构件；
限定在相邻的管状构件之间的多个第二流体通道；
其中，所述多个管状构件协配地构造成使得所述第一流体通道流体互连，从而限定了用于将热交换流体引入到所述多个第一流体通道中的入口歧管，并且限定了用于从所述多个第一流体通道中排出所述热交换流体的出口歧管；
传热表面，所述传热表面设置在所述多个第一流体通道的每一个内，其中，所述传热表面是根据权利要求22至27中任一项所述的传热表面。
29.一种热交换器，包括：
多个管状构件，所述多个管状构件以彼此间隔开、平行或基本平行的关系设置；
由所述多个管状构件限定的多个第一流体通道，每个管状构件具有间隔开的第一壁和第二壁，使得第一流体通道在所述间隔开的第一壁和第二壁之间延伸穿过每个管状构件；
限定在相邻的管状构件之间的多个第二流体通道；
其中，所述多个管状构件协配地构造成使得所述第一流体通道流体互连，从而限定了用于将热交换流体引入到所述多个第一流体通道中的入口歧管，并且限定了用于从所述多个第一流体通道中排出所述热交换流体的出口歧管；
多个传热增强特征，所述多个传热增强特征设置在所述管状构件的每个的所述第一壁的内表面上和所述第二壁的内表面上；
波纹状构件，所述波纹状构件设置在所述管状构件的每个的间隔开的第一板和第二板之间，所述波纹状构件包括彼此相邻设置并在轴向方向上延伸的波纹的多个横向排；
其中，每排包括：
多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分；和
多个翅片表面部分，所述翅片表面部分在所述间隔开的上桥接部分和下桥接部分之间延伸并使它们相互连接；
其中，所述多个间隔开的上桥接部分和下桥接部分与所述多个翅片表面部分协配地构造，形成由所述翅片表面部分互连的上桥接部分和下桥接部分的交替系列，从而限定了多个传热增强接纳空间；
其中，波纹的多排包括至少第一排和至少第二排，它们一起限定了波纹的至少一对相邻的排；
对于波纹的相邻排中的至少一对的每一个，所述第一排相对于所述第二排偏移，使得所述第一排中的波纹与所述相邻的第二排中的波纹部分地重叠；并且
其中，所述波纹状构件设置在所述管状构件的每个的所述间隔开的第一壁和第二壁之间，使得所述多个传热增强特征中的一个设置在所述传热增强接纳空间的每一个中。
CN201880076759.4A 2017-11-27 2018-11-27 增强的传热表面 Pending CN111433552A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762590997P 2017-11-27 2017-11-27
US201762590963P 2017-11-27 2017-11-27
US62/590,997 2017-11-27
US62/590,963 2017-11-27
PCT/CA2018/051505 WO2019100170A1 (en) 2017-11-27 2018-11-27 Enhanced heat transfer surface

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111433552A true CN111433552A (zh) 2020-07-17

Family

ID=66630397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880076759.4A Pending CN111433552A (zh) 2017-11-27 2018-11-27 增强的传热表面

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11454448B2 (zh)
CN (1) CN111433552A (zh)
DE (1) DE112018006027T5 (zh)
WO (1) WO2019100170A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113834367A (zh) * 2021-08-20 2021-12-24 浙江银轮机械股份有限公司 换热翅片及换热器

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018003479A1 (de) * 2018-04-27 2019-10-31 Linde Aktiengesellschaft Plattenwärmetauscher, verfahrenstechnische Anlage und Verfahren
EP3731610B1 (en) * 2019-04-23 2023-11-15 ABB Schweiz AG Heat exchanging arrangement and subsea electronic system
US20240019215A1 (en) * 2022-07-12 2024-01-18 Raytheon Technologies Corporation Triangular flow passage heat exchanger
CN117650312B (zh) * 2024-01-30 2024-04-26 深圳市科瑞隆科技有限公司 一种耐高温的聚合物锂电池组

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010054499A1 (en) * 2000-04-17 2001-12-27 Claude Gerard Corrugated fin with partial offset for a plate-type heat exchanger and corresponding plate-type heat exchanger
US20060016582A1 (en) * 2004-07-23 2006-01-26 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Limited Fluid agitating fin, method of fabricating the same and heat exchanger tube and heat exchanger or heat exchanging type gas cooling apparatus inwardly mounted with the fin
US7059397B2 (en) * 2000-12-28 2006-06-13 L'air Liquide, Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Heat exchanger with brazed plates
US20060243431A1 (en) * 2002-02-19 2006-11-02 Martin Michael A Low profile finned heat exchanger
WO2011158329A1 (ja) * 2010-06-15 2011-12-22 トヨタ自動車株式会社 熱交換器、及び複数のフィン部材の製造方法
WO2017059959A1 (de) * 2015-10-08 2017-04-13 Linde Aktiengesellschaft Lamelle für einen plattenwärmetauscher und verfahren zu deren herstellung
US9689628B2 (en) * 2010-07-09 2017-06-27 Denso Corporation Oil cooler with inner fin

Family Cites Families (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1318012A (en) * 1919-10-07 schlacks
US1416570A (en) 1918-01-22 1922-05-16 Arthur B Modine Radiator core
US1458128A (en) 1919-10-13 1923-06-12 Edward T Curran Radiator
US1557467A (en) 1920-05-10 1925-10-13 Arthur B Modine Radiator
US2360123A (en) * 1942-09-18 1944-10-10 Gen Motors Corp Oil cooler
US3045979A (en) * 1956-03-07 1962-07-24 Modine Mfg Co Staggered serpentine structure for heat exchanges and method and means for making the same
US3083662A (en) * 1957-07-19 1963-04-02 Borg Warner Heat exchanger and method of making same
US2963277A (en) * 1957-11-15 1960-12-06 Licencia Talalmanyokat Finned construction for heat exchangers
US3016921A (en) * 1958-04-14 1962-01-16 Trane Co Heat exchange fin element
US2990163A (en) * 1958-06-09 1961-06-27 Borg Warner Turbulizer
DE2219130C2 (de) 1972-04-19 1974-06-20 Ulrich Dr.-Ing. 5100 Aachen Regehr Kontaktkoerper fuer den waerme- und/oder stoffaustausch
US3804159A (en) * 1972-06-13 1974-04-16 Thermo Electron Corp Jet impingement fin coil
US3768149A (en) * 1972-10-30 1973-10-30 Philco Ford Corp Treatment of metal articles
JPS5926237B2 (ja) * 1978-06-21 1984-06-25 株式会社日立製作所 熱交換器
JPS60194290A (ja) 1984-03-13 1985-10-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd フイン付熱交換器
JPS616588A (ja) * 1984-06-20 1986-01-13 Hitachi Ltd フインチユ−ブ式熱交換器
JPS61143697A (ja) * 1984-12-14 1986-07-01 Mitsubishi Electric Corp 熱交換装置
JPS61262593A (ja) * 1985-05-15 1986-11-20 Showa Alum Corp 熱交換器
GB2190736B (en) * 1985-10-14 1989-09-27 Mitsubishi Electric Corp Heat exchanger
US4844151A (en) * 1986-12-23 1989-07-04 Sundstrand Corporation Heat exchanger apparatus
US4727907A (en) 1987-03-30 1988-03-01 Dunham-Bush Turbulator with integral flow deflector tabs
US4821795A (en) * 1987-10-22 1989-04-18 Mccord Heat Transfer Corporation Undulated heat exchanger fin
US4860822A (en) * 1987-12-02 1989-08-29 Carrier Corporation Lanced sine-wave heat exchanger
US4787442A (en) 1987-12-04 1988-11-29 Carrier Corporation Delta wing and ramp wing enhanced plate fin
US4899812A (en) * 1988-09-06 1990-02-13 Westinghouse Electric Corp. Self-securing turbulence promoter to enhance heat transfer
GB8917241D0 (en) 1989-07-28 1989-09-13 Cesaroni Anthony Joseph Corrugated thermoplastic sheet having fluid flow passages
US4984626A (en) 1989-11-24 1991-01-15 Carrier Corporation Embossed vortex generator enhanced plate fin
US5056594A (en) * 1990-08-03 1991-10-15 American Standard Inc. Wavy heat transfer surface
JPH0492166U (zh) * 1990-12-04 1992-08-11
US5107922A (en) * 1991-03-01 1992-04-28 Long Manufacturing Ltd. Optimized offset strip fin for use in contact heat exchangers
US5295302A (en) * 1991-10-29 1994-03-22 Calsonic Corporation Method of manufacturing an aluminum heat exchanger
US5209289A (en) * 1991-12-02 1993-05-11 Robinson Fin Machines, Inc. Lanced ruffled turbulizer
US5375655A (en) 1993-03-31 1994-12-27 Lee; Yong N. Heat sink apparatus
JP3158983B2 (ja) * 1994-10-03 2001-04-23 住友精密工業株式会社 Ｌｓｉパッケージ冷却用コルゲート型放熱フィン
US6273183B1 (en) * 1997-08-29 2001-08-14 Long Manufacturing Ltd. Heat exchanger turbulizers with interrupted convolutions
US6729388B2 (en) * 2000-01-28 2004-05-04 Behr Gmbh & Co. Charge air cooler, especially for motor vehicles
JP4231610B2 (ja) * 2000-02-09 2009-03-04 サンデン株式会社 熱交換器用フィンの製造方法
US20020074109A1 (en) 2000-12-18 2002-06-20 Rhodes Eugene E. Turbulator with offset louvers and method of making same
CA2391077A1 (en) * 2001-06-28 2002-12-28 York International Corporation High-v plate fin for a heat exchanger and a method of manufacturing
JP3912080B2 (ja) 2001-07-25 2007-05-09 株式会社デンソー 排気熱交換装置
US6615910B1 (en) * 2002-02-20 2003-09-09 Delphi Technologies, Inc. Advanced air cooled heat sink
US20040099408A1 (en) * 2002-11-26 2004-05-27 Shabtay Yoram Leon Interconnected microchannel tube
EP1606569B1 (en) * 2003-03-26 2007-06-27 Calsonic Kansei Corporation Inner fin with cutout window for heat exchanger
US7254754B2 (en) * 2003-07-14 2007-08-07 International Business Machines Corporation Raid 3+3
JP4079119B2 (ja) * 2004-05-27 2008-04-23 株式会社デンソー 熱交換器
JP5100379B2 (ja) 2004-07-30 2012-12-19 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 乱流挿入材
JP2006105577A (ja) * 2004-09-08 2006-04-20 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd フィン構造体および該フィン構造体を内装した伝熱管並びに該伝熱管を組込んだ熱交換器
US7686070B2 (en) * 2005-04-29 2010-03-30 Dana Canada Corporation Heat exchangers with turbulizers having convolutions of varied height
CN100417910C (zh) 2006-06-01 2008-09-10 东南大学 分形锯齿翅片
US8453719B2 (en) * 2006-08-28 2013-06-04 Dana Canada Corporation Heat transfer surfaces with flanged apertures
US8424592B2 (en) 2007-01-23 2013-04-23 Modine Manufacturing Company Heat exchanger having convoluted fin end and method of assembling the same
DE102007004993A1 (de) * 2007-02-01 2008-08-07 Modine Manufacturing Co., Racine Herstellungsverfahren für Flachrohre und Walzenstraße
AT505300B1 (de) * 2007-10-04 2008-12-15 Ktm Kuehler Gmbh Plattenwärmetauscher
US8151617B2 (en) * 2008-05-23 2012-04-10 Dana Canada Corporation Turbulizers and method for forming same
KR101103003B1 (ko) 2009-08-20 2012-01-05 삼성공조 주식회사 열교환기 및 열교환기용 방열핀
US20110079376A1 (en) 2009-10-03 2011-04-07 Wolverine Tube, Inc. Cold plate with pins
KR101431998B1 (ko) 2010-09-29 2014-09-22 에어 프로덕츠 앤드 케미칼스, 인코오포레이티드 열 교환기 다공형 핀
KR101299072B1 (ko) * 2011-11-29 2013-08-27 주식회사 코렌스 웨이브 핀
US20130277030A1 (en) 2012-04-20 2013-10-24 Robert Wang Heat disperser with heat transmission, heat convection and heat radiation function
US9958215B2 (en) * 2013-03-15 2018-05-01 Dana Canada Corporation Heat transfer surface with nested tabs
JP6203080B2 (ja) * 2013-04-23 2017-09-27 カルソニックカンセイ株式会社 熱交換器
JP6190349B2 (ja) 2013-12-05 2017-08-30 株式会社神戸製鋼所 熱交換器
JP6303755B2 (ja) * 2014-04-21 2018-04-04 株式会社デンソー 排気熱交換器
US10048019B2 (en) * 2014-12-22 2018-08-14 Hamilton Sundstrand Corporation Pins for heat exchangers
US10557671B2 (en) 2015-01-16 2020-02-11 Hamilton Sundstrand Corporation Self-regulating heat exchanger
JP6327271B2 (ja) * 2015-04-17 2018-05-23 株式会社デンソー 熱交換器
JP6548324B2 (ja) 2015-06-30 2019-07-24 東京ラヂエーター製造株式会社 熱交換器のインナーフィン
CN205607214U (zh) 2016-03-16 2016-09-28 中国石油大学(华东) 一种人字形开孔波纹翅片型板翅式换热器
JP6662696B2 (ja) 2016-04-21 2020-03-11 リンナイ株式会社 乱流形成具

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010054499A1 (en) * 2000-04-17 2001-12-27 Claude Gerard Corrugated fin with partial offset for a plate-type heat exchanger and corresponding plate-type heat exchanger
US7059397B2 (en) * 2000-12-28 2006-06-13 L'air Liquide, Societe Anonyme A Directoire Et Conseil De Surveillance Pour L'etude Et L'exploitation Des Procedes Georges Claude Heat exchanger with brazed plates
US20060243431A1 (en) * 2002-02-19 2006-11-02 Martin Michael A Low profile finned heat exchanger
US20060016582A1 (en) * 2004-07-23 2006-01-26 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Limited Fluid agitating fin, method of fabricating the same and heat exchanger tube and heat exchanger or heat exchanging type gas cooling apparatus inwardly mounted with the fin
WO2011158329A1 (ja) * 2010-06-15 2011-12-22 トヨタ自動車株式会社 熱交換器、及び複数のフィン部材の製造方法
US9689628B2 (en) * 2010-07-09 2017-06-27 Denso Corporation Oil cooler with inner fin
WO2017059959A1 (de) * 2015-10-08 2017-04-13 Linde Aktiengesellschaft Lamelle für einen plattenwärmetauscher und verfahren zu deren herstellung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113834367A (zh) * 2021-08-20 2021-12-24 浙江银轮机械股份有限公司 换热翅片及换热器

Also Published As

Publication number Publication date
DE112018006027T5 (de) 2020-09-17
US11454448B2 (en) 2022-09-27
WO2019100170A1 (en) 2019-05-31
US20200370834A1 (en) 2020-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11454448B2 (en) Enhanced heat transfer surface
US8453719B2 (en) Heat transfer surfaces with flanged apertures
JP2862213B2 (ja) 熱交換器
EP2314972B1 (en) Heat exchanger
EP3002539B1 (en) Heater core
US9958215B2 (en) Heat transfer surface with nested tabs
KR101400833B1 (ko) 핀-튜브 방식의 열교환기
WO2011007737A1 (ja) 熱交換器
US8167028B2 (en) Heat exchanger fin with planar crests and troughs having slits
KR20120044847A (ko) 열교환기 및 그 핀
WO2014205583A1 (en) Fluid channels having performance enhancement features and devices incorporating same
US20080078538A1 (en) Heat exchanger plate having integrated turbulation feature
WO2014119942A9 (ko) 열교환기
US20090260789A1 (en) Heat exchanger with expanded metal turbulizer
KR20120044848A (ko) 열교환기 및 그 마이크로채널튜브
EP3816554A1 (en) Heat-exchange pipe, heat-exchanger unit using same, and condensing boiler using same
CN112368535A (zh) 热交换器
JP2008116095A (ja) 空気熱交換器
EP2064509B1 (en) Heat transfer surfaces with flanged apertures
JP2006112731A (ja) 細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット
KR101543522B1 (ko) 열교환기용 납작관 및 이를 구비하는 열교환기
CN217210510U (zh) 换热装置及其换热翅片
KR101451234B1 (ko) 핀리스 열교환기
KR101472778B1 (ko) 열교환기
JP2005121317A (ja) 熱交換器及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination