TW548394B - Heat transfer member and method for manufacturing same - Google Patents

Description

548394 五、發明說明（i) JLii之領域 一方面，本發明涉及一種熱交換器的傳熱元件，這種傳 熱元件是通過對被加工材料進行壓製成形而得到的，另一 =面，本發明還涉及一種製造這種傳熱元件的方法，特別 是其上設置有具有預定形狀的多個壓製成形部分的傳熱元 件，以及製造這種傳熱元件的方法，藉由這種方法，壓製 成形部分可以適當地佈置形成在將被用來加工之材料上。 技術之描述 在利用熱交換器使高溫流體和低溫流體之間產生熱交換 時，如果想通過提高傳熱係數來增強熱交換效率，通常都Φ 使用板式熱交換器。這種板式換熱器具有如下結構，即多 個板狀的傳熱元件以預定間隔上下平行佈置，從而由各自 傳熱元件形成分隔開的通道。高溫流體和低溫流體在上述 通道中交錯流過，從而通過相應的傳熱元件實現熱交換。 這種具有不規則L構（p a 11 e r η 〇 f i r r e g u 1 a r丨^ y )的傳 熱元件通常是由金屬薄板製成。通過壓製成形的方法利用 壓製成形裝置可製成這種傳熱元件，並可將這種傳埶元件 ，入使用。通常用一組成形模具來製造傳熱元件。具體 呪，將用作被加工材料的金屬薄板放置在一組模呈 從而通過模具的相對運動來形成具有預定形狀的j專埶二， 件，例如傳熱面在金屬板上的傳熱元件。 f…、凡 具有上述結構的習知傳熱元件引起一個問題，g者 傳熱元件間的距離非常小並且在傳熱元件相對卩*相鄰 高壓流體和低壓流體之間的壓差彳艮大時，户二面流動的 机體的全部壓力

91112541.ptd 第6頁 548394 五、發明說明（2) 使相鄰的傳熱元件相互接觸，從而使傳熱元件發生變形。 這一問題會導致相鄰傳熱元件之間不適當的距離變化以及 損壞傳熱表面，從而可能無法實現有效的熱交換。 — 為了提高傳熱效率和冷凝性，這種傳熱元件的傳熱面具 有各種形狀的不規則結構。當傳熱表面具有不均勻的結構 時，其中不規則間距（P i t ch )在傳熱表面的一端變小，而 在另一端則變大，在壓製成形裡自非壓製成形部分到壓製 成形部分的材料拉伸程度隨不規則結構的位置而改變。壓 製成形完成之後，在傳熱元件的壓製部分和非壓製部分中 存在顯著的殘餘扭曲，從而使傳熱元件產生部分或全部的·· 翹曲和變形問題。 發明之概述 本發明之目的是要解決上述的問題，因而一方面提供了 一種傳熱元件，其中除了作為傳熱面的不規則結構之外， 形成預先壓製成形部分，以防止相鄰傳熱元件之間的異常 變形，並保持適當的距離，從而獲得可靠的熱交換，另一 方面，本發明提供了一種製造此種傳熱元件的方法。 為了達到前述之目的，用於熱交換器之本發明第一態樣 之傳熱元件，藉由於一種壓製成形裝置的模具將金屬薄板φ 材料壓製成預定形狀，使得該傳熱元件在其至少一部分上 具有一傳熱面，該傳熱面具有分別與熱交換流體相接觸的 相對表面， 其中： 該傳熱面包含至少一組排成列的不規則結構，各該至少

91112541.ptd 第7頁 548394 五、發明說明（3) 一組不規則結構單元包含：（i ) 一中央結構部分，具有多 個設置預定間距的凹口或凸起，（i i ) 一對熱交換不規則結 構部分，係設置在該中央結構部分之相對側上，以便相對 於該中央結構部分對稱，以及（i i i )至少一個邊界結構部 分，係設置在該對熱交換不規則結構部分各自外側之一側 上，以便與其各自的外側相鄰，該至少一個邊界結構部分 具有預定寬度和多個凹口或凸起，該凹口或凸起設置有與 該中央結構部分之多個凹口或凸起相同的間距，以便互相 平行。 根據本發明之第一態樣，製成一組或多組壓製成形部 分，其包含具有多個凹口或凸起之中央結構部分；一對設 置在中央結構部分之相對側上的熱交換不規則結構部分， 以便相對於中央結構部分對稱，以及至少一個具有多個凹 口或凸起之邊界結構部分，其係設置在該對熱交換不規則 結構部分各自外側之至少一個上，使得整個中央結構部 分、熱交換不規則結構部分和邊界結構部分可作為單獨的 傳熱面。當傳熱元件置於其他傳熱元件上，使其内表面互 相面對且後者倒置時，一個傳熱元件之中央結構部分的凸 起和邊界結構部分的凸起分別與另一^專熱元件的凸起緊密 接觸。因此，其能使傳熱元件之間保持固定的距離，因而 可應付傳熱流體之間很大壓差的情況。因此，可提供均勻 熱交換性和可靠強度之由結合傳熱元件所組合而成的完整 熱交換器。即使熱交換不規則結構部分在傳熱面的垂直方 向具有非均勻結構，將具有均勻結構之邊界結構部分置於

91112541.ptd 第8頁 548394 五、發明說明（4) 熱交換不規則結構部分的外側，以便在壓製成形完成之後 降低殘餘扭曲，防止傳熱元件各自部分的異常變形。 為了達到前述之目的，用於熱交換器之本發明第二態樣 > 之傳熱元件，藉由於一種壓製成形裝置的模具將金屬薄板 材料壓製成預定形狀，使得該傳熱元件在其至少一部分上 具有一傳熱面，該傳熱面具有分別與熱交換流體相接觸的 相對表面， 其中：

該傳熱面包含至少一組排成列的不規則結構，各該至少 一組不規則結構單元包含：（i ) 一中央結構部分，具有多 個設置預定間距的凹口或凸起，該中央部份具有二對的相 對側，（i i) 一對熱交換不規則結構部分，係設置在該中央 結構部分之該二對相對側之一上，以便相對於該中央結構 部分對稱，該對熱交換不規則結構部分和該形成一對相對 連接側之中央結構沿著該中央結構部分之該二對相對側之 另一個延伸，以及（i i i)至少一個邊界結構部分，係設置 在該對相對連接側之至少一個上，該至少一個邊界結構部 分具有預定寬度和多個具有預定間距之凹口或凸起，以便 垂直該中央結構部分之該多個凹口或凸起。 I 根據本發明之第二態樣，製成一組或多組壓製成形部 分，其包含具有多個凹口或凸起之中央結構部分，一對設 置在中央結構部分之相對側上的熱交換不規則結構部分， 以便相對於中央結構部分對稱，以及至少一個具有多個凹 口或凸起之邊界結構部分，其係設置在該對相對連接側之

91112541.ptd 第9頁 548394 五、發明說明（5) 至少一個上。該至少一個邊界結 凸起， 件置於 個具有 之凹口 表面互 分的凸 起緊密 離，因 提供均 成的完 構部分 結構之 之後降 在本 凹口或 伸，從 根據 或凸起 具有平 一傳熱 結構部 目可減 邊界結 時，可 如此， 預定間 或凸起 相面對 起和邊 接觸。 而可應 勻熱交 整熱交 在傳熱 邊界結 低殘餘 發明之 凸起之 而形成 本發明 垂直的 滑波形 元件上 分各自 少，從 構部分 確保液 增強了 距之凹口或 。當傳熱元 且後者倒置 界結構部分 因此，其能 付傳熱流體 換性和可靠 換器。即使 面的水平方 構部分置於 扭曲，防止 第三態樣中 方向垂直的 具有平滑波 之第三態樣 方向上以凹 橫截面的多 時，使其内 的凸起互相 而減小邊界 相通的間隙 相熱交換流 傳熱面的熱 時，一 的凸起 使傳熱 之間很 強度之 中央結 向具有 鄰近部 傳熱元 ，該邊 方向上 形橫截 ，邊界 槽或凸 個不規 表面彼 接觸。 結構部 。因此 體的平 交換效 構部分 以便垂 其他傳 個傳熱 分別與 元件之 大壓差 由結合 構部分 非均勻 分，以 件各自 界結構 以凹槽 面的多 結構部 起的形 則列。 此面對 邊界結 分的接 ，當傳 穩流動 率。平 具有預定 直於中央 熱元件上 元件之中 另一傳熱 間保持固 的情況。 傳熱元件 和熱交換 結構，將 便在壓製 部分的異 部分可在 或凸起的 個不規則 分在與其 式延伸， 當傳熱元 且後者倒 構部分接 觸面積， 熱元件用 而不會產 滑波形橫 寬度和多 結構部分 ，使其内 央結構部 元件的凸 定的距 因此，可 所組合而 不規則結 具有均勻 成形完成 常變形。 與其多個 形式延 列。 多個凹口 從而形成 件置於另 置，邊界 觸點的數 以確保與 作冷凝器 生積聚， 截面的凹

91112541.ptd 第10頁 548394 五、發明說明（6) 口或凸起改善了邊界結構部分的成型性，從而避免了產品 的缺陷。 在本發明之第四態樣中，該中央結構部分或該邊界結構 部分可在其多個凹口或凸起的方向以凹槽或凸起的形式延 伸，從而形成具有平滑波形橫截面的多個不規則列。 根據本發明之第四態樣，該中央結構部分或該邊界結構 部分在其多個凹口或凸起的方向以凹槽或凸起的形式延 伸，從而形成具有平滑波形橫截面的多個不規則列。當傳 熱元件置於另一傳熱元件上時，使其内表面彼此面對且後 者倒置，邊界結構部分各自的凸起互相接觸。邊界結構部 分接觸點的數目可減少，從而減小邊界結構部分的接觸面 積，以確保與邊界結構部分相通的間隙。因此，當傳熱元 件用作冷凝器時，可確保液相熱交換流體的平穩流動而不 會產生積聚，如此，增強了傳熱面的熱交換效率。平滑波 形橫截面的凹口或凸起改善了邊界結構部分的成型性，從 而避免了產品的缺陷。 為了達到前述目的，用於製造一種傳熱元件之本發明第 五態樣之方法，其包含如下步驟： 利用壓製成形裝置對由金屬薄板製成之被加工材料進行 壓製成形，同時在單一輸送方向上輸送該被加工材料，以 形成熱交換器之傳熱元件，該傳熱元件具有預定形狀，且 在其至少一部分上具有傳熱面，該傳熱面具有分別與熱交 換流體相接觸之相對表面， 其中：

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548394 五、發明說明（8) 於被加工材料之輸送方向前後區域的不規則結構可為彼此 相同；且對於被加工材料中已利用該壓製成形裝置形成之 壓製成形部分來說，位於該輸送方向之後側區域之具有不 規則結構的壓製成形部分，可利用位於該主模具之該輪送 方向上别側區域的不規則結構進行再壓製步驟，同時以預 疋長度間歇地輸送該被加工材料，從而在被加工材料上形 成多組壓製成形部分。 根據 被力口工 對於被 分來說 製成形 則結構 的前後 一部分 製成形 成形步 壓製成 最終獲 件之壓 為傳熱 分的變 本發明 材料之 力口工材 ’設置 部分， 進行再 區域進 壓製成 的部分 驟而產 形部分 得的傳 製成形 面的有 形〇 輸送方 料中已 在輸送 利用位 壓製步 行雙重 形部分 控制材 生的扭 和非壓 熱元件 部分的 效操作 態樣， 向前後 利用壓 方向後 於主模 驟。結 壓製操 ，如此 料的移 曲，如 製成形 中產生 雙重壓 部分最 區域的不 製成形裝 側區域之 具之輸送 果，在被 作，從而 自壓製成 動。因而 此，在壓 部分中的 異常變形 製操作， 大化，同 裝置之主模 規則結構彼 置形成之壓 具有不規則 方向前側區 加工材料之 透過再壓製 形部分到新 ，其可能避 製成形完成 殘餘扭曲， 。另外，用 基於不規則 時防止了壓 具中位於 此相同。 製成形部 結構的壓 域的不規 輸送方向 步驟固定 近將被壓 免因壓製 之後降低 並避免在 於傳熱元 、结構使竹 製成形新

見在’底下將參考圖1至9對本發明之具體例進行詳乡 548394

圖V是二之具體例：傳熱元件的前視圖； 五、發明說明（9) 造傳熱元件之作的說明圖’其根據本發明之製 4是壓製成形操作、具體例施加於被加工材料的一端丨圖 件之方法的且體；，明圖，其根據本發明之製造傳熱元 壓製成形操作的戈：二於被加工材枓的中間部分；圖5是 方、本沾曰’、 月圖，其根據本發明之势造值敎—放+ 之具體例中傳埶元株2 材枓的另一端；圖6是本發明 的局部放大圖；圖s /局部放大圖；圖7是圖δ中"A”部分 央結構部分：要：件疋本發明之具體例中，傳熱元件之中 剖面圖上結構部分主要元件的放大垂直 j叫口 及圖9B疋其放大水平剖面圖。 t發明：具體例顯示於圖1至9的傳熱元件i〇〇且有 ί ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ fi ^ t ^ ^ 、 ，藉由堊製成形裝置1而在被加工材料5 ο的中央部 刀上形成傳熱面1 1 〇，且在傳熱面丨丨〇的四周形成凸緣部分 12 0 〇 傳…、面1 1 0尺一個具有預定不規則性的區域，透過傳熱 . 表面與尚溫流體接觸，及另一面與低溫流體接 個壓i成ί ^到最佳化。藉由利用壓製成形裝置1進行多 Φ血=据/ ^驟’可得到此種傳熱面1 1 0。傳熱面1 1 0具有 、〜"卩分1 1 1的單元區域、一對熱交換不規則結構部

91112541.ptd 第14頁 548394 五、發明說明（ίο) 分1 1 2以及邊界結構部分1丨3。中央結構部分11 1上具有多 個具預定間距的凸起。熱交換不規則結構部分丨丨2係設置 在中央結構部分的相對側上，以便相對於中央結構部分 11 1而對稱°邊界結構部分113係設置在熱交換不規則結構 部分的各自外側上’以便與其各自的外側相鄰。邊界結構 部分1 1 3具有多個凸起’這些凸起與中央結構部分丨丨1上的 凸起具有相同的間距，以便與其平行。 則述之熱交換不規則結構部分丨丨2是基於已知不規則結 構而形成’其設置一具有優異傳熱性能之波形橫截面，以 及冷4水可快速由其排出之凹槽。在此省略對不規則性的 描述。 —邊界結構部分1 1 3具有與中央結構部分〗n相同的寬度。 每個中央結構部分1 1 1和每個邊界結構部分丨丨3具有多個凹 口或凸起’在與凹口或凸起之方向垂直的方向上具有平滑 的正弦曲線形橫截面。平滑正弦曲線形橫截面的凹口或凸 ，改善中央結構部分1 1 !和邊界結構部分丨丨3的可成形性， 從而避免產品的缺陷。

凸緣部分120是由具有預定寬度之平坦部分121和向一 ，122所組成，該平坦部分121係沿著矩形周邊的兩側主 二，，並與輸送方向平行，該向上凸起122係自傳熱面 〜者另外兩側邊連續延伸，並與輸送方向垂直。 於熱元件10°的壓製成形裝置1包括一 3。：；=开主模具10和兩對輔助模具20、 」形成傳熱面110，其具有分別與熱交換流

548394 五、發明說明（η) 2==面。輔助模具20、3°係於材料之輸送方向 二在主杈/、1 0的上游側和下游側，以 母個主:具〗。和輔助模具2。、3“㈣ 定部八斷被加工材料5°之將要被議形的預 Ρ刀’疋否到達各自的壓製成形位置。 12lH具1〇具有成型面’其除了凸緣部分120的平坦部分 1 1之外，可形成傳熱面的中央結 ：刀 =構部分112以及邊界結構部分u 材料=== 立置形成不規則結構。在被加卫 的。 — 形成的不規則結構，其形狀都是一樣 5在’底下將說明用於製造傳 :去裡的壓製成形操作 ：：知月具體例之 仃了瑕疵檢測步驟，使得σ =疋土於假設已先執 送=製成形裝置i之吏传侧、有無Μ的被加工材料50被傳 在ΪΪΪ3置^各主自模具1〇和輔助模具2。、 料5〇由預定：材料=上(下失模二彼此分離。被加工材 材料5。的-端插入各自未圖：)運送二從而將被加工 的—端抵達壓穿成彤奘要彳士 ^ ^、之間。當被加工材料50 時，被加工材中將執行壓製成形步驟的位置 置1的主模具！ 0和輔助=且1 暫時停止。藉由壓製成形裝 製成形，從而/^ 、八2 0而將被加工材料50的一端壓 -而在被加工材料50上施加均勾的壓力，而根據

Ptd 91Π254] 第16頁 548394 五、發明說明（12) 各自的模具以一種可禽 製成形部分（見_ 式形成具有預定不規則性的麼 措由主模具10形成的壓 Π 1、設置在中本处姓如、 ，刀匕從甲央結構部分 結構部分112，以及1置m之相對側上的熱交換不規則 之各自外側上的邊界結上二熱交換不規則結構部分112 成的邊界結構部分！ 3。係°刀3(見圖2)。實質上均勻形 的附近。因此，ΙρΛ 被加工材料50之非屡製部分 界的材料在塵制ΐί :成形部分和非塵製成形部分之間邊 定，如此在繼形完= 衣，，4为和非壓製成形部分中產生殘餘扭曲。 德=ΐ工材料50之—端進行的壓製成形步驟完成之 置1運作而使所有的上下模具對彼此分 作，ϋ樣被力輸达早兀，再次執行被加工材料50的輸送操 2 k樣被加工材料50僅需利用主模具丨0即可進行壓 ‘;=。此處，被加工材料50剛被壓製‘ 部分的邊界結構部分113，邊界結構部= 八1"1 /在後部區域形成。因此，之後此種邊界結構部 刀木稭由設置在輸送方向前部區域的模具而壓製成形。 田剛β被壓製成形的被加工材料5 0的區域到達壓製成形裝 置1的壓製成形位置時，被加工材料5〇的輸送操作暫時停、 止。1加工材料50鄰近其一端的部分藉由壓製成形裝置^ 2主模具1 0而被壓製成形，從而使被加工材料5 〇受到均勻 壓力，而根據各自的模具以一種可靠的方式形成具有預定

第17頁 91112541.ptd 548394 五、發明說明（13) 之不規則性的壓製成形部分（見圖4 )。 之後，壓製成形裝置1使各自的模具自彼此分開，且之 後利用材料輸送單元進行被加工材料50的輸送操作，從而 使被加工材料50之壓製成形的區域到達壓製成形的位置。 麼製成形裝置1運作以移動上下模具使其彼此緊近， 以便使將被壓製成形的被加工材料5〇的區域被壓製成形。 i i二i列傳送被加工材料50和壓製成形的步驟在‘個 準備i 1成形的被加工材料50的區域重複進行。因此， 加工材料50進行多次的壓製成形步驟，其利用壓势成形 匕的。主模具10，而在每個壓製成形步驟中移動一個預定、 在此種利用主模具10的多個壓製 = 前部區域上的模具對輸送：二 驟。因此，壓製成形部分沿被加工材料5〇 衣成^ 乂 置在被加工材料50上，且單獨邊 輸达方向而设 交換不規則結構部分112的附近。1、、、°構。_13設置在熱 4:: Γ模具10完成預定數目的塵製成形步驟後，利用 叹置在被加工材料50之輸送方向 诹俊利用 和主模具Η，進行被加工材料5。最後土的輔助模具30 模具1〇和輔助模具30保持其初m::驟。主 互相分開。然I，材料輸送單元運：祐：各自的上下模具 =工材料50的另一端移至壓製成形位置工：:斗5〇 :當被 輪送操作暫時停止。主模具10和輔助模具3。= ;::: 9H32541.ptd 第18頁 548394 五、發明說明（14) 料5 0的另一端，使得姑 據各自的模具以工材！50承受均句的厂堅力，而根 壓製成形部分。而m!;:;具有預定不規則性的 輸送方向後部區域形成i If後壓製成形步驟中，已在 分11 3，之後藉由位於幹已塾\成形之部分的邊界結構部 成形。 、輪运方向珂部區域的模具而被壓製 J利用主模具10和輔助模具 壓f成形裝置1運作而使所有模具彼此分開藉2 d ί對t加工材料50進行輸送操作。被加工材料:。 中：出。如此壓製成形的被加工材料5匕下 一步驟的地方。 j轨仃下 現在，底下將描述以本發明之具體例製造的傳熱 =用壓製成形裝置1，對作為被加工材料的金屬薄板 壓製成形步驟。將已從壓製成形裝置丨中送出的傳熱元 1 ο 〇放在以同樣方法製成的另一傳熱元件1 〇 〇上，使其内表 面彼此相對，且後者被倒置。將這些傳熱元件丨〇〇之邊緣" 部〇的平坦部分焊接成一聯合體，以用做為一組熱交 換器單元20 0。熱交換器的主要元件是由多組如此 熱交換器單元20 0組成。 成的 當傳熱元件100置於另一傳熱元件1〇〇上，使其内表面彼 此相對且後者被倒置時，這兩個傳熱元件1〇〇的平垣部分 121彼此緊密接觸，且這兩個傳熱元件1〇〇的中央結構部分 111和邊界結構部分113彼此緊密接觸，從而在兩個傳熱元

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五、發明說明（15) 件100之間形成預定的間隙（見圖8 緣部分1 20和各自的傳熱面1 1 〇所。結果，形成一個被邊 凸起122形成的通道130，其與内^圍的内部空腔，以及由 道130的位置可藉由凸起122之位=工腔相通（見圖7)。通 彼此接觸的中央結構部分丨丨丨置的確定而輕易地設定。 則凸起，在對應其凹口的位置带邊界結構部分11 3的不規 流過這些間隙（見圖9)。中央結^成^間隙，故熱交換流體可 1 1 3之間的接觸區域可最小化，γ °卩分1 1 1和邊界結構部分 熱元件1 0 0之傳熱面的相對表面以便熱交換流體可沿著傳 交換效率。 、 平穩地流過，如此增強熱 將兩個傳熱元件2 00裝配進熱六一 換流體可通過凸起丨2 2形成的塥、又換早元2 0 〇中，以便熱5 腔。傳熱元件1 〇 〇外表面上進，道1 3 〇而流進和流出内部竺 交換操作。當氣態的熱交換/熱^交換的流動流體提供熱 部空腔中，而另—溫产机體流入熱交換單元20 0的内 元200時，内部空妒皿夂'^的熱交換流體流出熱交換專 下來。結I，冷凝:“八著乳/孰熱交換流體經冷卻而被冷凝 換單元2GG有效地用作° #。;、、面向下流，〜此使熱交

的熱交換不規則結構部；、广:：此種情況下，傳熱面1 1C 構部分⑴年口彡界結構部分ιΐ3中的冷凝水被收集至，J中央結 111和邊界結構部分中，以便通過中央結構部分 下，如此，能夠 沾、則部分中的間隙而快速落 〜Μ適當的方式脾 ^ ^ 集，並確保足夠的熱交換效率β夺冷/旋水排放而*會引起凝 古每組形成—聯合體的多 …、又換早元200 —個放在另 548394 五、發明說明（16) 一個上以組成熱交換器的主要元件時，中央結構 和邊界結構部分113的凸起以及傳熱面丨丨〇邊緣部八分1 11 凸起122，與另一傳熱面11〇相應的凸起相互接觸的 兩個傳熱面1 1 〇之間保持適當的間隙。 ’如此使 根據本發明具體例的傳熱元件，形成有具有凸 結構部分1 1 1，設置在中央結構部分〗丨丨之相對側2中央 換不規則結構部分11 2，以便相對於中央結構部分、熱父 稱，以及具有與中央結構部分丨丨丨相同凸起的邊對 分11 3，使得這些部分形成單獨的傳熱面丨丨〇。當僂°部 100放在另一傳熱元件1〇〇上，使其内表面相對且後^二件 時，一個傳熱元件的中央結構部分丨丨】的凸起和邊1置 部分11 3的凸起分別與另一傳熱元件的相應凸起緊密& 觸、。因此’其可使傳熱元件1 0 0之間保持固定距離Γ甚5 田級過傳熱面11 〇之相對表面的傳熱流體間的壓差报 日寸’也可提供均勻的熱交換性能。 根據本t明製造傳熱元件的方法，在 i對被加工材料50進行多個壓製成形步驟時 成成置 =分，結構部分113,其已在輸送方二 二f ra P错由，运方向前部區域的模具而再次被壓製成 ‘八5ι 1二Ϊ壓製成形的邊界結構部分1 1 3使被壓製成形 口 Ρ为到要被壓製成开）人 衣欣t部分的拉伸Ϊ最小，這樣減小了由於 汽= 而在壓製成形部分中產生的扭曲，以及減小了 =:成形之後在壓製成形部分和非壓製成形部分中的殘餘 扭曲。因此，可* L旧 了防止最終彳于到的傳熱元件產生異常變形。

91112541.ptd 第21頁 548394 五、發明說明（17) f 士述本發明之傳熱元件的具體例+，藉由預定設置的 壓製成形裝置1形成的多組壓製成形部分形成了單一傳熱 面11 〇。本發明並不僅限於此種具體例。還可以提供單组 壓製成形部分，包括中央結構部分i i i，嗖置 =:之相對側上的熱交換不規則結構部分112，、以。及設 i it對f交換不規則f構部分112各自外側上的邊界結 口P刀11 3。此種結構旎夠提供一種適 的小尺寸傳熱元件1〇〇。 用於精間熱父換益 在上述本發明之傳熱元件的具體例Φ —丄广Μ Φ 欠平方向。本發明並不僅限於此種具 , 1的模具面可以更換，使得中央結構部分;士：裝置 則結構部分1 12在與被加工材料50之輪 口二父換不規 上形成在被加工材料50上，並且在輸送、°、’仃的方向 以相對於與被加工材料之輸送方向垂；=前後：域' 置呈相同位置關係，對應上述之邊界；=上的中間位 具有相同形狀的不規則結構。如圖丨〇 °二1 3而形成 :，傳熱面110中的邊界結構部分113固斤二f此種情況 ^部分⑴和熱交換不規則結構部 U上面這組中央 :構部分⑴和熱交換不規則結構部分：：面3中央 件100置於另-傳熱元件100上時，使得】之間。“專熱元 t後者倒[中央結構 u的 和、内表面彼此相對 ”結構部分113的凸起，分別與其t;:個傳，元件之 选接觸。因此’能夠在傳熱元件100 ::件的凸起緊 「司保持固定的距

548394 五、發明說明（18) 離。即使當中央結構部分丨丨丨和熱交換不規則結構部分 的各^端在傳熱面⑴的水平方向上具有非均勻結構， 由於貫質上均勻形成的邊界結構部分〗13位於此非均勻結 構的附近4立於中央結構部分j j j和熱交換不規 t1 二之/Λ邊⑽ 邊界113在第二壓製成形中被固定，以防止已壓 製成形部分的材料拉到要被壓製成形的部分。目而有可能 二製Λ形Λ成之後減小殘餘扭曲，“防止傳= 1 〇 〇的異常變形。 ⑴在上述上發明之具體例中的傳熱元件中，邊界結構部分 體例〇。沿輸\構^分111寬*度相㈤。本發明並不限於此種具 前後區^則^向置於壓製成形裝置1的主模具成型面的 不規二槿!^對應於傳熱元件1GG之邊界結構部分113的 況ΐ ::減小到中央結構部分111的-半。在此種情 壓製成來^ =材料的輸送長度被改變，從而只有尚未進行 於熱交^不=为被壓製成形，而不進行雙重壓製成形。位 度變得盘中Α則結構部分11 2之間的邊界結構部分1 1 3的寬 邊界&構# ^結構部分1 11相#。位於傳熱面11 G最外側的 ί:::!113的寬度是中央結構部分111寬度的-半。 111和邊$ / 明之具體例中的傳熱70件中，中央結構部分 滑正弦皮开上部分⑴在垂直於凹口或凸起的方向具有平 部分11 2比^尹截面。母個傳熱面11 0的熱交換不規則結構 種結構提白古可具有，槽或凸起’從而形成波形橫截面。此 杈内了熱父換不規則結構部分112的可 ，從

548394 五、發明說明（19) 而避免了產品的缺^ 根據本發明之第—能 分，其包含具有多個^口二形成一組或多組壓製成形部 置在中央結構部分之相2凸起之中央結構部分；一對設 以便相對於中央結構部八上的熱父換不規則結構部分， 口或凸起之邊界結構部1對稱，以及至少一個具有多個凹 結構部分各自外側之至:丄其係設置在該對熱交換不規則 分、熱交換不規則社構二:個上，使得整個中央結構部 傳熱面。f❹元件ίϋ和彡界結構部/分可作為單獨的 相面對且後者倒置#，二個：2熱：件匕2其内表面互 _ 的凸起分別與另一傳熱元件的凸起堅… 接觸。因此、，#能使傳熱元件之間保持固定的距離，：： 可應付傳熱流體之間很大壓差的情況。因A，可提供 ，交換，和得到可靠強度之由結合傳熱元件所組合二成白 兀整熱交換器。即使熱交換不規則結構部分在傳熱面的垂 直方向具有非均勻結構，將具有均勻結構之邊界結構部分 置於熱父換不規則結構部分的外側，以便在壓製成形完成 之後降低殘餘扭曲，防止傳熱元件各自部分的異常變形。 根據本發明之第二態樣，形成一組或多組壓製成形部 分’其包含具有多個凹口或凸起之中央結構部分，一對設 置在中央結構部分之相對側上的熱交換不規則結構部分， 以便相對於中央結構部分對稱，以及至少一個具有多個凹 口或凸起之邊界結構部分，其係設置在該對相對連接側之 至少一個上。該至少一個邊界結構部分具有預定寬度和多

91112541.ptd 第24頁 548394 五、發明說明（20) 個具有預定間 之凹口或凸起 表面互相面對 分的凸起和邊 起緊密接觸。 離，因而可應 提供均句熱交 合而成的完整 則結構部分在 均勻結構之邊 完成之後降低 形。 根據本發明 與其凹口或凸 面。當傳熱元 對且後者倒置 界結構部分接 的接觸面積， 當傳熱元件用 流動而不會產 率。平滑波形 成型性，從而 根據本發明 與其凹口或凸 距之凹口或 。當傳熱元 且後者倒置 界結構部分 因此，其能 付傳熱流體 換性和得到 熱交換器。 傳熱面的水 界結構部分 殘餘扭曲， 之第三態樣 起之方向垂 件置於另一 時，邊界結 觸點的數目 以確保與邊 作冷凝器時 生積聚，如 橫截面的凹 避免了產品 之第四態樣 起之方向垂 凸起， 件置於 日夺5 一 的凸起 使傳熱 之間很 可靠強 即使中 平方向 置於鄰 防止傳 ，邊界 直的方 傳熱元 構部分 可減少 界結構 ，可確 此，增 口或凸 的缺陷 ，邊界 直的方 以便垂直 其他傳熱 個傳熱元 分別與另 元件之間 大壓差的 度之由結 央結構部 具有非均 近部分， 熱元件各 於中央 元件上 件之中 一傳熱 保持固 情況。 合傳熱 分和熱 勻結構 以便在 自部分 結構部分 ，使其内 央結構部 元件的凸 定的距 因此，可 元件所組 交換不規 ，將具有 壓製成形 的異常變 結構部分之凹口或凸起在 向上提供平滑波形橫截 件上，使其内表面彼此面 各自的凸起互相接觸。邊 ，從而減小邊界結構部分 部分相通的間隙。因此， 保液相熱交換流體的平穩 強了傳熱面的熱交換效 起改善了邊界結構部分的 〇 結構部分之凹口或凸起在 向上提供平滑波形橫截

91112541.ptd 第25頁 548394 五、發明說明（21) 面。當傳熱元 對且後者倒置 界結構部分接 的接觸面積， 當傳熱元件用 流動而不會產 率。平滑波形 成型性，從而 根據本發明 壓製成形，該 不規則結構沿 互相對稱，使 述之前後區域 輸送方向的垂 規則結構。因 質上均句的成 壓製部分相鄰 分的形狀。因 邊界位置的被 製成形部分的 後，可避免在 扭曲，這樣’ 變形。 根攄本發明 件置於另一 時，邊界結 觸點的數目 以確保與邊 作冷凝器時 生積聚，如 橫截面的凹 避免了產品 之第五態樣 裝置包含具 被加工材才斗 得壓製成形 的壓製成形 直方向上的 此，能夠在 型條件，該 近’這裏不 此’在壓製 加工材料在 拉伸程度實 壓製成形部 能夠避免在 之第六態樣 傳熱元 構部分 可減少 界結構 ，可確 此，增 口或凸 的缺陷 ’被加 有預定 之輸送 裝置的 部分， 中間位 壓製成 壓製成 考慮在 成形部 壓製成 質上變 分和非 最終獲 件上， 各自的，從而 部分相 保液相 強了傳 起改善 〇 工材料 不規則 方向設 單一壓 其在相 置具有 形部分 形部分 輪送方 分和非 形中從 得均句 壓製成 得的傳 使其内表面彼此面 凸起互相接觸。邊 減小邊界結構部分 通的間隙。因此， 熱交換流體的平穩 熱面的熱交換效 了邊界結構部分的 藉由壓製 結構之主 置在前後 製成形操 對於被加 相同位置 的預定區 與被加工 向上主模 壓製成形 非壓製部 。壓製成 形部分中 熱元件中 成形裝置 模具，該 區域，而 作提供前 工材料之 關係之不 域提供實 材料的非 具中間部 部分之間 分拉成壓 形完成之 產生殘餘 產生異常 ’壓製成形裝置之主模具中位於

91112541.ptd 第26頁 548394 五、發明說明（22) 被加工材料之 對於被加工材 分來說，設置 製成形部分， 則結構進行再 的前後區域進 一部分壓製成 製成形的部分 成形步驟而產 壓製成形部分 最終獲得的傳 件之壓製成形 為傳熱面的有 分的變形。 編號說明 輸送方向 料中已利 在輸送方 利用位於 麼製步驟 行雙重m 形部分， 控制材料 生的is曲 和非壓製 熱元件中 部分的雙 效操作部 前後區 用壓製 向後侧 主模具 。結果 製操作 如此自 的移動 ，如此 成形部 產生異 重壓製 分最大 域的不 成形裝 區域之 之輸送 ’在被 ，從而 壓製成 。因而 ，在壓 分中的 常變形 操作， 化，同 規則結構彼此相同。 置形成之壓製成形部 具有不規則結構的壓 方向前側區域的不規 加工材料之輸送方向 透過再壓製步驟固定 形部分到新近將被壓 ，其可能避免因壓製 製成形完成之後降低 殘餘扭曲，並避免在 。另外，用於傳熱元 基於不規則結構使作 時防止了壓製成形部 10 20 30 50 100 110 111 112 壓製 主模 輔助 輔助 被加 傳熱 傳熱 中央 熱交 成形裝置 具 模具 模具 工材料 元件 面 結構部分 換不規則 結構部 分

9lU2541.Ptd 548394

91112541.ptd 第28頁 548394 圖式簡單說明 圖1是根據本發明之具體例的傳熱元件的前視圖； 圖2是根據本發明之具體例進行壓製成形步驟之狀態的 說明圖； 圖3A、B是壓製成形操作的說明圖，其根據本發明之製 造傳熱元件之方法的具體例施加於被加工材料的一端； 圖4A、B是壓製成形操作的說明圖，其根據本發明之製 造傳熱元件之方法的具體例施加於被加工材料的中間部 分； 圖5 A、B是壓製成形操作的說明圖，其根據本發明之製 造傳熱元件之方法的具體例施加於被加工材料的另一端； 圖6是本發明之具體例中傳熱元件的局部放大圖； 圖7是圖6中π A"部分的局部放大圖； 圖8是本發明之具體例中，傳熱元件之中央結構部分主 要元件的垂直剖面圖； 圖9A是本發明之具體例中，傳熱元件之中央結構部分主 要元件的放大垂直剖面圖，及圖9B是其放大水平剖面圖； 以及 圖1 0是本發明之另一具體例的傳熱元件的前視圖。 «

\\326\2d-\91-09\91112541.ptd 第29頁

Claims (1)

1. 548394 六、申請專利範圍 1. 一種熱交換器之傳熱元件，其藉由壓製成形裝置之模 具將金屬薄板材料壓製成形為預定形狀，使得該傳熱元件 在其至少一部分上具有一傳熱面，傳熱面真有分別與熱交 換流體相接觸之相對表面， 其中： 該傳熱面包含至少一組排成列的不規則結構，各該至少 一組不規則結構單元包含（1 ) 一中央結構部分，具有多個 設置預定間距的凹口或凸起，（i i ) 一對熱交換不規則結構 部分5係設置在該中央結構部分之相對侧上，以便相對於 該中央結構部分對稱，以及（i i i)至少一個邊界結構部 分，係設置在該對熱交換不規則結構部分各自外側之一側 上，以便與其各自的外側相鄰，該至少一個邊界結構部分 具有預定寬度和多個凹口或凸起，該凹口或凸起設置有與 該中央結構部分之多個凹口或凸起相同的間距，以便互相 平行。 2. —種熱交換器之傳熱元件，其藉由壓製成形裝置之模 具將金屬薄板材料壓製成形為預定形狀，使得該傳熱元件 在其至少一部分上具有一傳熱面，傳熱面具有分別與熱交 換流體相接觸之相對表面， 其中： 該傳熱面包含至少一組排成列的不規則結構，各該至少 一組不規則結構單元包含（i ) 一中央結構部分，具有多個 設置預定間距的凹口或凸起，該中央部分具有二對的相對 側，（1 i ) 一對熱交換不規則結構部分，係設置在該中央結

   \\326\2d-\91-09\91112541.ptd 第30頁 548394 六、申請專利範圍 構部分之該二對相對侧之一上，以便相對於該中央結構部 分對稱，該對熱交換不規則結構部分和該形成一對相對連 接側之中央結構沿著該中央結構部分之該二對相對侧之另 一個延伸，以及（i i i)至少一個邊界結構部分，係設置在 該對相對連接側之至少一個上，該至少一個邊界結構部分 / 具有預定寬度和多個具有預定間距之凹口或凸起，以便垂 直該中央結構部分之該多個凹口或凸起。 3. 如申請專利範圍第2項之傳熱元件，其中： 該邊界結構部分在與其多個凹口或凸起之方向垂直的方 向上以凹槽或凸起的形式延伸，從而形成具有平滑波形橫<· 截面的多個不規則列。 4. 如申請專利範圍第1或2項之傳熱元件，其中： 該中央結構部分或該邊界結構部分在其多個凹口或凸起 之方向以凹槽或凸起之形式延伸，從而形成具有平滑波形 橫截面的多個不規則列。 5 · —種傳熱元件之製造方法，包含以下步驟： 利用壓製成形裝置對由金屬薄板製成之被加工材料進行 壓製成形，同時在單一輸送方向上輸送該被加工材料，以 形成熱交換器之傳熱元件，該傳熱元件具有預定形狀，且 在其至少一部分上具有傳熱面，傳熱面具有分別與熱交換 流體相接觸之相對表面， 其中： 該壓製成形裝置包含用來形成傳熱面的主模具，該主模 具有預定的不規則結構，其沿被加工材料之輸送方向設置

   91112541.ptd 第31頁 548394 六、申請專利範圍 在預定的前後區域，以便相對於該前後區域之間的中間位 置彼此對稱，並在與該被加工材料之輸送方向相垂直方向 相對於該中間位置具有相同的位置關係； 藉由該壓製成形裝置的主模具對該被加工材料進行壓製 成形，使得放置至少一組其間不形成間隙之壓製成形部 _ 分，由此形成傳熱元件。 6.如申請專利範圍第5項之方法，其中： ~ 該壓製成形裝置之主模具在置於被加工材料之輸送方向 前後區域的不規則結構為彼此相同，以及 對於被加工材料中已利用該壓製成形裝置而形成之壓製〇 成形部分，位於該輸送方向之後側區域之具有不規則結構 的壓製成形部分，利用位於該主模具之該輸送方向上前側 區域的不規則結構進行再壓製步驟，同時以預定長度間歇 地輸送該被加工材料，從而在被加工材料上形成多組壓製 成形部分。

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