專利名稱:換熱器及其翅片、及包括該換熱器的熱交換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及換熱器技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種用于換熱器的翅片;本發(fā)明另涉及一種包括該翅片的換熱器;本發(fā)明還涉及一種包括該換熱器的熱交換裝置。
背景技術(shù):
平行流/微通道蒸發(fā)器在運(yùn)行過程中表面會(huì)產(chǎn)生冷凝水,從而影響換熱器的傳熱性能和空氣的流動(dòng)性能。 請(qǐng)參考圖1,圖1現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。 為了改善微通道蒸發(fā)器的排水性能,一般需要將微通道換熱器的扁管2'豎直設(shè)
置,此時(shí)集流管3'水平設(shè)置,如圖l所示;通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,這種扁管的布置方式,采用通常
的翅片1'設(shè)計(jì),可以使冷凝水從上到下比較順利地排除。 請(qǐng)參考圖2,圖2為現(xiàn)有技術(shù)中一種扁長(zhǎng)型換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。 對(duì)于如圖2所示的扁長(zhǎng)型換熱器,其扁管2'豎直安裝,采用常規(guī)的翅片l'設(shè)計(jì),
雖然具有較好排水性能,但存在以下問題 第一,集流管3'較長(zhǎng),因而制造成本較高; 第二,集流管3'較長(zhǎng),因而制冷劑分配均勻難度增大; 第三,集流管3'是不通風(fēng)換熱的,集流管3'越長(zhǎng),阻礙空氣流動(dòng)面積就越大,從而使有效換熱面積減少; 第四,扁管2'數(shù)量多,即制冷劑通路多,扁管2'內(nèi)制冷劑流速低,換熱性能差。
綜上所述,對(duì)于扁長(zhǎng)型換熱器,其扁管2'豎直安裝的方式是不可取的,因而就需要將扁管2'水平設(shè)置。 請(qǐng)參考圖3,圖3為現(xiàn)有技術(shù)中另一種典型的扁長(zhǎng)型換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3所示的扁長(zhǎng)型換熱器的扁管2'水平設(shè)置,因而解決了上述扁管2'豎直設(shè)置所帶來(lái)的四個(gè)問題,但是這種設(shè)置方式,如果仍然采用常規(guī)的翅片1'設(shè)計(jì),則會(huì)帶來(lái)冷凝水排除的難題,通過實(shí)驗(yàn)證實(shí),冷凝水會(huì)被水平設(shè)置的扁管2'兜住,并且有很大一部分冷凝水會(huì)聚集在波浪形翅片1'的波谷處。 請(qǐng)參考圖4,圖4為現(xiàn)有技術(shù)中另一種典型的扁長(zhǎng)型換熱器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
由于水的表面張力的作用,大部分的冷凝水會(huì)積聚在換熱器的背風(fēng)側(cè),所述背風(fēng)側(cè)大體為圖4中橢圓所圈起來(lái)的部分。 由上可知,如何有效地排除扁長(zhǎng)型換熱器產(chǎn)生的冷凝水,是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于換熱器的翅片,該翅片具有較高的排水性能;本發(fā)明另一個(gè)要解決的技術(shù)問題為提供一種包括所述翅片的換熱器;本發(fā)明再一個(gè)要解決的技術(shù)問題為提供一種包括該換熱器的熱交換裝置。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種翅片,用于換熱器,所述換熱器包括多個(gè)大體水平設(shè)置的扁管,所述翅片固定連接于相鄰的兩個(gè)所述扁管之間,并沿所述扁管軸向以波浪線形式延伸;所述翅片在背風(fēng)側(cè)超出所述扁管的最外端適當(dāng)距離,形成翅片伸出部;所述翅片伸出部的波谷設(shè)有弓I流冷凝水的通道。 優(yōu)選地,所述波谷的底壁切割有向下彎曲、且彎向所述扁管的翻邊,所述翻邊形成所述引流冷凝水的通道。 優(yōu)選地,所述翻邊向下彎曲的角度大體等于90。。 優(yōu)選地,所述翻邊的表面與所述波谷底壁的表面之間通過弧形連接部平滑連接。
優(yōu)選地,所述翻邊的長(zhǎng)度大體等于所述翅片在背風(fēng)側(cè)超出所述扁管最外端的適當(dāng)距離。 優(yōu)選地,所述翻邊的形狀為四邊形。
所述翻邊(12)的形狀為三角形。 優(yōu)選地,所述翅片在背風(fēng)側(cè)超出所述扁管最外端的適當(dāng)距離的范圍為lmm 3mm。
優(yōu)選地,所述翅片在迎風(fēng)側(cè)與所述扁管平齊。 此外,為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明還提供一種換熱器,包括上述任一項(xiàng)所述的翅片。 再者,為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明還提供一種熱交換裝置,包括上述的換熱器。
在空氣流的作用下,扁管表面所產(chǎn)生的冷凝水大部分積聚在換熱器的背風(fēng)側(cè),并逐漸向翅片的波谷聚集。 在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,本發(fā)明所提供的翅片在背風(fēng)側(cè)超出所述扁管的最外端適當(dāng)距離,形成翅片伸出部,所述翅片伸出部的波谷設(shè)有引流冷凝水的通道。 因而積聚在背風(fēng)側(cè)波谷處的冷凝水會(huì)通過設(shè)置于波谷處的引流通道流出,從而解決了冷凝水的排除問題。 在一種具體實(shí)施方式
中,所述波谷的底壁切割有向下彎曲、且彎向所述扁管的翻邊,所述翻邊形成所述引流冷凝水的通道。 在水的表面張力的作用下,冷凝水會(huì)沿著所述翻邊流下,從而有效地解決了冷凝水的排除問題。
圖1現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中一種扁長(zhǎng)型換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖3為現(xiàn)有技術(shù)中另一種典型的扁長(zhǎng)型換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖4為現(xiàn)有技術(shù)中另一種典型的扁長(zhǎng)型換熱器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖; 圖5為本發(fā)明一種實(shí)施例中翅片的主視結(jié)構(gòu)示意圖; 圖6為本發(fā)明一種實(shí)施例中翅片的右視結(jié)構(gòu)示意圖; 圖7為本發(fā)明一種實(shí)施例中將褶皺翅片拉直后的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖8本發(fā)明一種實(shí)施例中的翅片與現(xiàn)有技術(shù)中的翅片的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比示意圖; 圖9為本發(fā)明另一種實(shí)施例中翅片的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心是提供一種用于換熱器的翅片,該翅片具有較高的排水性能;本發(fā) 明另一個(gè)核心為提供一種包括所述翅片的換熱器;本發(fā)明再一個(gè)核心為提供一種包括該換 熱器的熱交換裝置。 為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 請(qǐng)參考圖5和圖6,圖5為本發(fā)明一種實(shí)施例中翅片的主視結(jié)構(gòu)示意圖;圖6為本 發(fā)明一種實(shí)施例中翅片的右視結(jié)構(gòu)示意圖。 在第一種實(shí)施例中,本發(fā)明所提供的翅片,用于微通道換熱器,所述微通道換熱器 包括兩個(gè)豎直設(shè)置的集流管3,所述兩個(gè)豎直設(shè)置的集流管3之間固定連接有多個(gè)水平設(shè) 置的扁管2,設(shè)置方式如圖3所示。 如圖6所示,相鄰的兩個(gè)扁管2之間設(shè)置有翅片,翅片在扁管2之間以波浪線形式 延伸,即所述翅片依次以波峰和波谷形式出現(xiàn);單位長(zhǎng)度內(nèi),翅片的波峰和波谷的數(shù)量不作 限制,可以根據(jù)實(shí)際的需要任意設(shè)置。 如圖5所示,氣流方向A由左側(cè)吹向右側(cè),因而在圖5中翅片的左側(cè)為迎風(fēng)側(cè),翅 片的右側(cè)為背風(fēng)側(cè),即圖4所示的橢圓所圈起來(lái)的部分。 如圖5所示,所述翅片在背風(fēng)側(cè)超出扁管2最外端適當(dāng)距離,形成翅片伸出部1,翅 片的超出方向與氣流方向A —致。需要指出的是,作為一種優(yōu)選的實(shí)施例,任意相鄰扁管2 之間的翅片都要超出扁管2的最外端適當(dāng)距離,即均形成翅片伸出部1。當(dāng)然,只有部分相 鄰扁管2之間的翅片形成翅片伸出部l,也能實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的,解決技術(shù)問題,顯然也在本發(fā) 明的保護(hù)范圍之內(nèi)。 請(qǐng)同時(shí)參考圖5和圖6,在翅片伸出部1的基礎(chǔ)上,翅片伸出部1的波谷11位置設(shè) 有冷凝水的引流通道。 所述引流通道可以有多種形式,比如可以設(shè)置為翻邊12,具體如圖5和圖6所示; 當(dāng)然所述引流通道還可以為開口,具體為在波谷11的底壁設(shè)置有狹長(zhǎng)的開口,積聚在波谷 處的冷凝水從開口處漏下。 需要指出的是,對(duì)于所述引流通道的具體設(shè)置方式,本實(shí)施例不作限制,能夠使波
谷11處的冷凝水順利排除的各種形式的引流通道均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。 在空氣流的作用下,扁管2表面所產(chǎn)生的冷凝水大部分積聚在換熱器的背風(fēng)側(cè),
并逐漸向翅片的波谷聚集。 在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,本發(fā)明所提供的翅片在背風(fēng)側(cè)超出所述扁管的最外端適當(dāng)
距離,形成翅片伸出部l,翅片伸出部1的波谷11設(shè)有引流冷凝水的通道。 因而積聚在背風(fēng)側(cè)波谷11處的冷凝水會(huì)通過所述引流通道流出,從而解決了冷
凝水的排除問題。 對(duì)上述第一種實(shí)施例的引流通道作出具體設(shè)置,可以得到本發(fā)明的第二種實(shí)施 例。 請(qǐng)參考圖5、圖6和圖7,圖7為本發(fā)明一種實(shí)施例中將褶皺翅片拉直后的結(jié)構(gòu)示 意圖。 在第二種實(shí)施例中,波谷11的底壁切割有向下彎曲、且彎向扁管2的翻邊12,翻邊12形成所述引流冷凝水的通道。 具體地,如圖7所示,沿著圖7所示的切開線121將翅片伸出部1的波谷11底壁
切開,并沿著圖7所示的折彎線122向下彎曲,從而得到本實(shí)施例所述的翻邊12。 在水的表面張力的作用下,冷凝水會(huì)沿著翻邊12流下,從而有效地解決了冷凝水
的排除問題。 請(qǐng)參考圖5,可以對(duì)上述第二種實(shí)施例中翻邊12的彎曲角度作進(jìn)一步設(shè)置。
具體地,翻邊12向下彎曲的角度大體為90° ,在此基礎(chǔ)上,冷凝水沿著翻邊12具 有較高的向下流速。 當(dāng)然,翻邊12向下彎曲的角度并不限于90。,只要翻邊12向下彎曲適當(dāng)?shù)慕嵌?,?得冷凝水在表面張力的作用下,能夠沿著翻邊12較為快速地流下,滿足該條件的彎曲角度 均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。 在上述第二種實(shí)施例中,可以對(duì)翻邊12與波谷11底壁之間的連接部作進(jìn)一步設(shè)置。 具體地,翻邊12與波谷11底壁之間通過弧形連接部平滑連接,弧形連接部沒有必 要專門設(shè)置,在翻邊12向下彎曲的過程中,較好地掌握彎曲的幅度和力度,即可以在翻邊 12與波谷11底壁之間形成平滑過渡的弧形連接部。 由于水的表面張力,冷凝水才會(huì)沿著翻邊12下流,翻邊12與波谷11底壁之間進(jìn) 一步通過弧形連接部平滑連接后,冷凝水受到的阻力將進(jìn)一步減小,因而使得翅片的排水 性能進(jìn)一步提高。 在上述第二種實(shí)施例中,還可以對(duì)翻邊12的長(zhǎng)度作進(jìn)一步設(shè)置。在此,所述翻邊 12的長(zhǎng)度具體指的是翻邊12在豎直方向上的長(zhǎng)度尺寸。 具體地,如圖5所示,翻邊12的長(zhǎng)度大體等于所述翅片在背風(fēng)側(cè)超出所述扁管最 外端的適當(dāng)距離,即翻邊12向下垂直彎曲后,翻邊12的后壁緊貼扁管2的最外端。
當(dāng)然,翻邊12向下垂直彎曲后,其后壁并不緊貼扁管2的最外端也能實(shí)現(xiàn)發(fā)明目 的,解決技術(shù)問題,顯然也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。 如圖6所示,在上述任一種實(shí)施例的基礎(chǔ)上,可以對(duì)翻邊12的形狀作進(jìn)一步設(shè)置。
具體地,翻邊12的形狀大體為四邊形,在此,翻邊12的形狀并不是嚴(yán)格的四邊形, 因?yàn)椴ü?1的底壁具有一定的弧度,因而翻邊12的形狀是具有一定弧度的四邊形。
當(dāng)然,翻邊12的形狀并不限于四邊形,三角形、五邊形等其他多邊形的翻邊或者 不規(guī)則形狀的翻邊,只要能夠起到引流作用,顯然也應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
此外,在上述任一種實(shí)施例中,所述翅片在背風(fēng)側(cè)超出扁管2最外端的適當(dāng)距離 的范圍為lmm 3mm。 請(qǐng)參考圖8,圖8本發(fā)明一種實(shí)施例中的翅片與現(xiàn)有技術(shù)中的翅片的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì) 比示意圖。 如圖8所示,換熱器單位面積的積水量(kg/m2)與表面風(fēng)速(m/s)之間為線性函 數(shù)關(guān)系,并成反比例,隨著表面風(fēng)速的增大,單位面積的積水量減小。 如圖8所示,設(shè)置翻邊12的函數(shù)曲線位于不設(shè)翻邊12的函數(shù)曲線的下方,因而, 圖8有力地證明了本發(fā)明所提供的設(shè)置翻邊12的翅片具有良好的排水性能。
請(qǐng)參考圖9,圖9為本發(fā)明另一種實(shí)施例中翅片的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
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在上述任一種實(shí)施例中,可以對(duì)所述翅片在迎風(fēng)側(cè)的位置作進(jìn)一步設(shè)置,具體地,所述翅片在迎風(fēng)側(cè)與扁管2平齊,即如圖9所示,所述翅片的最左端與扁管2的最左端平齊。當(dāng)然,所述翅片并不與扁管2平齊,即在迎風(fēng)側(cè)超出或者不超出扁管2的最外端,也均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。 本發(fā)明所提供的換熱器,其水平設(shè)置的扁管2之間設(shè)置有上述任一個(gè)具體實(shí)施例
所描述的翅片;所述換熱器的其他部分可以參照現(xiàn)有技術(shù),本文不再展開。 本發(fā)明所提供熱交換裝置,包括上述實(shí)施例所描述的換熱器;熱交換裝置其他部
分可以參照現(xiàn)有技術(shù),本文不再展開。 以上對(duì)本發(fā)明所提供的換熱器及其翅片、及包括該換熱器的熱交換裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種翅片,用于換熱器,所述換熱器包括多個(gè)大體水平設(shè)置的扁管(2),所述翅片固定連接于相鄰的兩個(gè)所述扁管(2)之間,并沿所述扁管(2)軸向以波浪線形式延伸;其特征在于,所述翅片在背風(fēng)側(cè)超出所述扁管(2)的最外端適當(dāng)距離,形成翅片伸出部(1);所述翅片伸出部(1)的波谷(11)設(shè)有引流冷凝水的通道。
2. 如權(quán)利要求l所述的翅片,其特征在于,所述波谷(11)的底壁切割有向下彎曲、且彎 向所述扁管(2)的翻邊(12),所述翻邊(12)形成所述引流冷凝水的通道。
3. 如權(quán)利要求2所述的翅片,其特征在于,所述翻邊(12)向下彎曲的角度大體等于 90° 。
4. 如權(quán)利要求2所述的翅片,其特征在于,所述翻邊(12)的表面與所述波谷(11)底壁 的表面之間通過弧形連接部平滑連接。
5. 如權(quán)利要求2所述的翅片,其特征在于,所述翻邊(12)的長(zhǎng)度大體等于所述翅片在 背風(fēng)側(cè)超出所述扁管(2)最外端的適當(dāng)距離。
6. 如權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的翅片,其特征在于,所述翻邊(12)的形狀為四邊形。
7. 如權(quán)利要求2至5任一項(xiàng)所述的翅片,其特征在于,所述翻邊(12)的形狀為三角形。
8. 如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的翅片,其特征在于,所述翅片在背風(fēng)側(cè)超出所述扁管 (2)最外端的適當(dāng)距離的范圍為lmm 3mm。
9. 如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的翅片,其特征在于,所述翅片在迎風(fēng)側(cè)與所述扁管 (2)平齊。
10. —種換熱器,其特征在于,包括如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的翅片。
11. 一種熱交換裝置,其特征在于,包括如權(quán)利要求10所述的換熱器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種翅片,用于微通道換熱器,所述換熱器包括多個(gè)大體水平設(shè)置的扁管(2),所述翅片固定連接于相鄰的兩個(gè)所述扁管(2)之間,并沿所述扁管(2)軸向以波浪線形式延伸;所述翅片在背風(fēng)側(cè)超出所述扁管(2)的最外端適當(dāng)距離,形成翅片伸出部(1);所述翅片伸出部(1)的波谷(11)設(shè)有引流冷凝水的通道,該翅片具有較高的排水性能。此外,本發(fā)明另公開了一種包括所述翅片的換熱器。再者,本發(fā)明還公開了一種包括該換熱器的熱交換裝置。
文檔編號(hào)F28F3/02GK101706225SQ20091020648
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者B·繆塞爾 安德魯, 斯蒂芬·艾貝爾, 菲斯蒂格·彼洋, 蔣建龍 申請(qǐng)人:三花丹佛斯(杭州)微通道換熱器有限公司