專利名稱：翅片管換熱器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于空調器中的換熱器，更確切地說是一種形成許多切口的高效換熱器，這些切口具有三角形的側邊部分，并且側邊部分形成相同或不同的迎風側角和背風側角，這樣就可能按照插入傳熱管的圓弧來排列這些切口。空調器已變得既小又薄，相應地，作為其中一個組件的換熱器也要求通過設計加工翅片表面而降低空氣和翅片間的熱阻來獲得高性能、提高傳熱能力并解決噪音問題。
如
圖1所示，一種傳統的換熱器包括許多翅片套環2和許多切口(6、7、8、9、10)，其中翅片套環2被脹大而使傳熱管3被牢固地緊固在板狀翅片1一側的套環中；而切口(6、7、8、9、10)帶有限定在翅片基面和板狀翅片1另一側上的空氣流動側(12、13、14、15)之間的開口，且其還具有三角形的側邊部分(16、17、18、19、20、21、22、23)。在上述結構中，由于上述許多切口(6、7、8、9、10)是矩形的，所以在空氣流A通過各傳熱管之間時，空氣流A幾乎不對其施加任何影響的、被叫做“死水區”的區域4a、4b出現在空氣流A方向上的每根管子的后面。對于上述如圖1A和圖1B所示的結構，在運行中會有另外的紊流作用問題，即由于空氣經過位于前迎風側的空氣流動側(12、13、14、15)流到要緊固傳熱管3的翅片套環2一側，而沒有空氣流過背風側中的切口，并且，通過將全部板狀翅片1上的切口(6、7、8、9、10)只設置在一側，或者將全部切口(6、7、8、9、10)設置在兩側，從而在后迎風側中的空氣流動側(13、14、15)中減少上述空氣通道，這樣形成切口(6、7、8、9、10)來改善板狀翅片1的性能。
此外，還有死水區的問題，由于三角形側邊部分(16、17、18、19、20、21、22、23)排列成與氣流方向平行，因此在后背風側的死水區不能變窄。
還有由于切口的長度限制而產生的換熱性能問題。
也還有噪音問題，由于后背風側上切口(8、9、10)的三角形側邊部分(16、17、18、19、20、21、22、23)上的流動阻力集中，因而不能均勻地分布氣流的速度，并且由于流動速度放慢而產生紊流，這種紊流降低了換熱性能，但加快氣流的速度，最后速度分布發生偏斜。
因此，在上述結構中，由于空氣不能有效地與切口接觸，氣流不可能流到背風側的切口上，這樣，背風側上翅片套環表面上的紊流更嚴重，導致氣流的速度更慢。而且，上述傳統換熱器的缺點在于不能很好地消除如圖3A所示的死水區(4a、4b)，因此也就不能增大翅片的有效面積，其缺點還在于由于氣流速度的不規則分布而產生的較大噪聲。日本未經審查的專利公開No.57-192794公開了為克服上述缺點所做的改進結構，但是它并沒有完美地克服這種換熱器中的缺點。
因此，本發明的主要目的是通過擴寬換熱面積和消除死水區來提供一種高效換熱器，這是通過均勻地分配經切口流入和流出的空氣以及降低翅片的表面熱阻來實現的。
本發明的另一個目的是要減少切口，使換熱面積變寬且使死水區變窄，這樣就獲得均勻分布的空氣流速度，這是靠同樣地或不同地以插入傳熱管的孔為基準調整迎風側角和背風側角來實現的，這樣隨著一些切口使側邊部分局部地圍著插入有傳熱管的圓弧而排列。
圖1A是傳統翅片管換熱器的局部側視圖；圖1B是沿圖1A中A-A′線剖取的截面圖；圖2A是本發明的一個優選實施例的翅片管換熱器的局部側視圖；圖2B是沿圖2A中A-A′線剖取的截面圖，示明空氣流動方向；圖3A是傳統翅片中空氣流速分布曲線；圖3B是本發明的翅片中空氣流速分布曲線；圖4是本發明換熱器的俯視圖，示明在圖2中的翅片上形成的一組切口；圖5A是本發明另一實施例的翅片管換熱器的局部側視圖；圖5B是沿圖5A中A-A′線剖取的截面圖；圖6A是本發明再一實施例的翅片管換熱器的局部側視圖；圖6B是沿圖6A中A-A′線剖取的截面圖。
下面參照附圖對本發明的優選實施例進行詳細描述。
圖2A是本發明一個優選實施例的翅片管換熱器的局部側視圖，而圖2B是沿圖2A中A-A′線剖取的截面圖，它示出空氣流的方向。圖3A是傳統翅片中空氣流速分布曲線，而圖3B是本發明的翅片中空氣流速分布曲線，圖4是本發明一個具體換熱器的俯視圖，它表示在圖2A中的翅片上形成的一組切口。
在換熱器內部裝有許多板狀翅片1，它們相隔一定的距離并相互平行，而空氣從其中流過，并且許多傳熱管3貫穿翅片1，翅片上的許多切口(6、7、8、9、10、11、12、13)在空氣流動側以傳熱管3方位對稱地帶有開孔，切口的許多側邊部分(16′、17′、18′、19′、20′、21′、22′、23′、24′、25′、26′、27′)部分地圍繞著插進了傳熱管3的圓弧，這些側邊部分相同或不同地調整迎風側角(α)和背風側角(β)。此外，在迎風側的一些切口(6、7)的中央部分形成半圓形褶(plat)部6a，而半圓形褶部13a形成在背風側的一些切口(12、13)的中央部分。
隨著下面參照附圖對本發明優選實施例的描述，本發明的作用和效果將更清楚，在整個描述中，同樣的部件以相同的標號表示。
通過相同地或不相同地調整迎風側角(α)和背風側角(β)并使其位于傳熱管3中心線的圓弧連線上形成側邊部分(16′、17′、18′、19′、20′、21′、22′、23′、24′、25′、26′、27′)，這樣，可加寬所設切口(6、7、8、9、10、11、12、13)的面積；除此之外，還通過加長切口(6、7、8、9、10、11、12、13)使其產生邊界層前緣效應來提高換熱性能。而且，通過使切口(6、7、8、9)的側邊部分(16′、17′、18′、19′、20′)形成迎風角(α)而具有一個流入插有傳熱管3的孔的中心部分的空氣通道，可以均勻地分布經過切口(6、7、8、9)的空氣流的速度。在切口(6、7、8、9)的大部分迎風側上形成的切口(6、7)的中央部分包括褶部13a，因此加強了板狀翅片1并均勻地分布空氣流的速度。
而且，在切口(6、7、8、9)的大部分迎風側的下一排上形成的切口具有背風側角(β)，這樣，空氣在流過位于大部分迎風側上的切口(6、7、8、9)后而順暢流動。此外，背風側上的切口(10、11、12、13)是以傳熱管3為基準與迎風側上的切口(6、7、8、9)相對稱構成的，而且，在切口(10、11、12、13)的背風側的最后行列上的隆起(12、13)的中央部分構成褶部13a，它具有與背風側角(β)相同的角。
因此，通過相同地或不同地調整迎風側角(α)和背風側角(β)來形成側邊部分(16′、17′、18′、19′、20′、21′、22′、23′、24′、25′、26′、27′)，使空氣A流到傳熱管3的后面，從而減少了在傳熱管3后面產生的死水區，這是很有益的。由于流量大且速度高，空氣流入位于大部分迎風側上的切口(6、7)的開孔，再從位于第一背風側上切口(12、13)的開孔流出。同樣，由于流量小且速度慢，空氣流入位于大部分背風側上切口(8、9)的開孔，而從位于第一背風側上切口(10、11)的開孔流出。
而且，在迎風側形成的中心部分6a使流入的通道面積均勻一致，也加強了板狀翅片1，如圖3A和3B所示，中心部分13a的存在便于調整背風側的空氣速度，使其與空氣流的速度分布相同，并靠引導空氣的方向來減小產生在傳熱管3后面的死水區，這樣，空氣流可以有效地流入到下面的傳熱管3和切口組上。
此外，靠迎風側角(α)、背風側角(β)以及形成插有傳熱管3的圓弧的側邊部分(16′、17′、18′、19′、20′、21′、22′、23′、24′、25′、26′、27′)，空氣速度梯度形成得較平緩慢，因此，空氣流動平穩。
圖5A和圖5B描繪了本發明的另一個實施例，這里，迎風側角(α)＜背風側角(β)，且切口組在迎風側和背風側的排列相互交換。
圖6A和圖6B描繪了本發明的再一實施例，這里，迎風側角(α)＝背風側角(β)，且根據空氣的速度，切口組在迎風側和背風側的排列相互交換。
因此，在本發明中，由于迎風側角和背風側角使側邊部分隨插有傳熱管的圓弧而設置，所以，可以構成與切口上的熱交換量最相適應的迎風側角，借助于減小在傳熱管后面產生的死水區來設置背風側角可使其適于增加有效傳熱面積，并且靠增加接觸面積可使側邊部分有效地與空氣接觸。這樣，就獲得高性能。
盡管在此圖示和描述的是本發明的具體實施例，但是，應該想到本領域的普通技術人員還可做出一些改進和變換。因此，可以認為權利要求是要覆蓋落在本發明構思和范圍內的所有改進和變換。
權利要求
1.一種翅片管換熱器，它包括一些相隔一定距離并相互平行、空氣穿過其流動的板狀翅片；一些貫穿于所述板狀翅片的傳熱管，以及一些帶有開孔和一些側邊部分的切口，其開孔位于空氣流動側上且以所述的傳熱管為基準取向對稱；而側邊部分局部地圍繞著插入有傳熱管的圓弧，并被相同地或不同地調整出迎風側角(α)和背風側角(β)。
2.如權利要求1所述的翅片管換熱器，其中，半圓形褶部形成在迎風側和背風側上的一些所述切口的中央部分。
全文摘要
一種用在空調器或類似裝置中的翅片管換熱器，它包括一些相隔一定距離并相互平行、空氣穿過其流動的板狀翅片；一些貫穿于板狀翅片的傳熱管；一些帶有開孔和一些側邊部分的切口，其中開孔位于空氣流動側且以傳熱管為基準取向對稱，而側邊部分局部地圍住插入有傳熱管的圓弧，并被相同或不同地調整迎風側角(α)和背風側角(β)。而且，半圓形褶部形成在迎風側和背風側上一些切口的中央部分。
文檔編號F28F1/32GK1140253SQ9610145
公開日1997年1月15日 申請日期1996年1月23日 優先權日1995年1月23日
發明者姜太郁, 李淦圭 申請人:Lg電子株式會社