CN101694360A - 平行流换热器及其翅带构造 - Google Patents

Abstract

一种平行流换热器及其翅带构造，涉及空调领域的细微通道换热器的翅带构造。翅带平直区段部具有由开窗形成的百叶窗区部构造，该开窗能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动。换热器中，装置在该两个集液管之间具有容制冷剂通过的扁平换热管，翅带装置在扁平换热管之间。本案设置翅带构造合理、巧妙的把百叶窗区部的开窗配置为容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造，由此可使冷凝水排泄顺畅，不易结冰，可有效提高换热效能；本案开窗结构的合理设置，可使换热器的换热效能更好，以此换热器配置热泵、蒸发器等更广泛的空调设备，将成为业界更好的选择，以本案覆盖应用于空调的各领域，产业推广价值广阔。

Description

平行流换热器及其翅带构造

技术领域

本发明属于空调领域，涉及细微通道换热器的翅带构造，适用于家用空调、商用空调、中央空调。

背景技术

微细尺度传热问题的工程背景来自于80年代高密度电子器件的冷却和90年代出现的微电子机械系统中的流动和传热问题。它的特点是，当空间和时间的尺度微细化后，出现了很多与常规尺度下不同的物理现象。微通道散热器是业界一直在研究运用的技术，有报道指出：早在80年代科学家们就提出提出了“微通道散热器”的概念，随着技术的进步，微细通道用于家用空调换热器被业界追捧。

如已公开的中国专利200710099602.7一种微细通道带铝管式热泵型空调器/机换热器，也描述了细微通道的概念，该换热器由上集管、下集管、微细通道铝带管以及肋片构成。本发明采用平片肋或带导液槽的波型肋，并沿迎风面倾斜布置，以利于凝结水或融霜水的及时排泄。微细通道铝带管与上、下集管的连接采用自分液结构，解决了换热器作蒸发器时制冷剂在各通道内流动不均匀造成的换热面积得不到充分利用的问题，提高了换热效果和空调器的能效。该换热器具有结构简单，成本低，制造工艺简单，换热特性好的特点。

已知技术如已公开的中国专利申请200810220786.2微通道式换热器，包括毛细管，其特征是由两根及以上的毛细管构成的毛细管束紧压在上下两层钢板之间，两个分流套筒分设在钢板的两端，相邻毛细管和上下两层钢板共同围成的间隙和中空的分流套筒相通。本发明将毛细管和钢板紧压在一起，采用毛细管和钢板叠加在一起做为导热元件，以毛细管为冷媒通道，毛细管和钢板之间的间隙为水等热交换介质通道，以钢板为翅片，分流套筒和冷媒分配器分别实现热交换介质和冷媒的均匀分流。

又如已公开的中国专利200910133642.8申请一种换热器的翅片，包括平直段、圆弧段、和连接在平直段和圆弧段之间的圆弧过渡段，且R大于R，其中R为所述圆弧段的半径，R为所述圆弧过渡段的半径。根据本发明的翅片在组装和焊接到换热器上时该翅片变形规则、变形易控制、排列密度均匀、形状稳定性高、传热系数大。本发明还提出一种具有上述翅片的换热器，以及由多个换热器组成的换热器装置。

再如已公开的中国专利200910037621.6申请一种异形微通道与外波纹翅片一体成型的换热器，包括散热片组、上盖板、下盖板、侧板、进气口和出气口；散热片组由多个散热片并排连接而成，散热片为板材两侧设有波纹翅片，中部为多个异形微通道结构，波纹翅片与板材一体成型；上盖板和下盖板分别设有放置散热片的槽，上盖板和下盖板的相邻两槽间隔相连通，使冷媒依次流经多个散热片；异形微通道为边长0.8-1MM的方形通道。本发明利用微孔通道技术、整体外翅片技术和无需焊接制冷剂高压密封技术，适用于二氧化碳制冷系统，有效地解决了其系统高压运行的问题。该发明采用全铝复合材料。

习知的技术由于翅带构造的原因，换热器的翅带表面冷凝水排泄不畅，易结冰，因而只能在单冷机上作冷凝器使用。

业界亟待一种换热器不仅能适用于冷凝器，还能适用于热泵、蒸发器等更广泛的空调设备上。

发明内容

本案所要解决的问题是克服前述技术存在的上述缺陷，而提供一种通过改进开窗构造使换热器中冷凝水排泄更顺畅的平行流换热器及其翅带构造。

本发明解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本发明提供的一种换热器的翅带构造，包括翅带的波峰区部、平直区段部、波谷区部，其中，所述翅带平直区段部具有由开窗形成的百叶窗区部构造，该开窗配置为容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造，即该开窗能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动。

本案解决技术问题还可以采取以下技术方案进一步实现：

前述的换热器的翅带构造，其中，所述翅带的百叶窗区部由按预设个数、均布配置在平直区段部上的开窗构成，各开窗构造相同，且均是迎着空气流动方向开置窗口，形成容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造，即能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动。

前述的换热器的翅带构造，其中，百叶窗区部由第一百叶区部和第二百叶区部构成，该第一百叶区部和第二百叶区部分别配置预设个数的开窗，第一、第二百叶区部之间留有第三预设间距；各开窗构造相同，且均是迎着空气流动方向开置窗口，形成容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造，即能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动。

前述的换热器的翅带构造，其中，所述翅带百叶窗区部与相邻百叶窗区部之间留有第一间距，该第一间距形成所述翅带的波峰区部和波谷区部。

前述的换热器的翅带构造，其中，所述翅带百叶窗区部的开窗由开窗板、以及该开窗板与该平直区段部基板之间形成的通风窗口构成；

前述的换热器的翅带构造，其中，所述的开窗板与该平直区段部基板之间形成预设的开窗角度，各个开窗板均是沿空气流动方向向下倾斜；

前述的换热器的翅带构造，其中，所述开窗角度可以设置为28°～36°。

前述的换热器的翅带构造，其中，所述开窗角度设置为30度或31度或32度任一角度。

前述换热器的翅带构造，其中，相邻开窗之间的开窗预设间距设为1～2mm；

前述换热器的翅带构造，其中，相邻百叶窗区部之间的第一间距为1～2mm；

前述的换热器的翅带构造，其中，所述开窗预设间距与第一间距相同或略大或略小；

前述的换热器的翅带构造，其中，所述百叶窗区部的开窗借由翅带板材一体压制成型为具有圆弧形波峰区部、平直区段部、圆弧形波谷区部，且各平直区段部之间相互平行的波纹构造。

一种具有前述任一翅带构造的平行流换热器，包括第一集液管、第二集液管，其中，装置在该两个集液管之间具有容制冷剂通过的扁平换热管，翅带装置在扁平换热管之间，所述翅带具有由开窗形成的百叶窗区部，该开窗能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动。

本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果。

由以上技术方案可知，本发明在优异的结构配置下，至少有如下的优点：

本案设置翅带构造合理、巧妙的把百叶窗区部的开窗配置为容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造，由此可使冷凝水排泄顺畅，不易结冰，可有效提高换热效能；本案开窗结构的合理设置，包括开窗角度设置、开窗预设间距、以及相邻百叶窗区部之间第一间距的合理配置，可使换热器的换热效能更好，以此换热器配置热泵、蒸发器等更广泛的空调设备，将成为业界更好的选择，以本案覆盖应用于空调的各领域，产业推广价值广阔。

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1是本案换热器整体结构示意图；

图1a是图1的侧视面结构示意图；

图2是图1的D-D剖视面构造示意图；

图2a是又一实施例，图1所示D-D剖视面构造示意图；

图3是本案中带有百叶窗口的波浪式翅带的结构示意图；

图4是本案中带有百叶窗口的翅带片段结构示意图；

图4a是图4A-A剖视面构造示意图；

图5是本案开窗角度与换热系数和通风阻力的关系图；

图6是本案开窗角度与单位液流重量的关系图。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后；为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的描述，以免那些不必要的细节影响对本技术方案的描述。

参见图1-6所示，一种平行流换热器及其翅带构造，包括第一集液管1、第二集液管2和装置在该两个集液管之间、容制冷剂通过的扁平换热管3、以及装置在扁平换热管间的翅带4，所述翅带制成具有波峰区部41、平直区段部43、波谷区部42连续形成的波纹构造；所述翅带各个平直区段部都设置用于通风的开窗4311，形成百叶窗区部431构造，其中，

所述扁平换热管3的两端可以设有工装缩口，以使扁平换热管插入集液管中配合更严紧；

如图2、图3所示，所述翅带的百叶窗区部431可以由按预设个数、均布配置在平直区段部43上的开窗4311构成，各开窗构造相同，且均是迎着空气流动方向开置窗口，形成容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造，即该开窗能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动。

如图2a所示又一实施例，百叶窗区部431还可以是由第一百叶区部431a和第二百叶区部431b构成，该第一百叶区部431a和第二百叶区部431b分别配置预设个数的开窗，第一、第二百叶区部之间留有第三预设间距c；与前述的实施例同样，各开窗构造相同，且均是迎着空气流动方向开置窗口，形成容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造；即能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动。

进一步，

参见图4a所示，所述翅带百叶窗区部431与相邻百叶窗区部之间留有第一间距tt，又称翅带间距，所述第一间距tt形成所述翅带的波峰区部41和波谷区部42，结合前述的翅带百叶窗区部431可形成连续的波纹形翅带构造；

所述开窗4311由开窗板43111和该开窗板与该平直区段部基板4310之间形成的通风窗口43112构成，开窗可以通过一般技术开设，在此不予赘述；所述的开窗板与该平直区段部基板之间形成预设的开窗角度A，各个开窗板均是沿空气流动方向向下倾斜；该开窗角度可以设置为28-36度；

进一步，开窗角度可以设置为30～32度，由此换热效率更高，更利于冷凝水迅速被排出；

通过图5所示开窗角度与换热系数和通风阻力的关系可知，开窗角度设置为28-36度，通过图中换热系数变化趋势和通风阻力变化趋势，说明这个范围都是可以获得不错的换热效率的选择；而开窗角度选择30度、31度、32度将得到更佳换热效率；

图6是百叶窗上有液流的情形，通过图6所示本案开窗角度与单位液流重量的关系可知，开窗角度设置为28-36度，通过图中液流附着在开窗板上的重量变化趋势，说明这个范围都可以获得不错的尽速排泄冷凝水的效果；而开窗角度选择30度、31度、32度将得到更佳的排水效果；

30度-32度间的开窗角最佳这样可有效地迫使冷凝水只能顺着开窗板沿空气流动方向向斜下方运动，很容易直接排出，冷凝水不会再向上流动，故此排水顺畅，可有效避免机体在室外温度较低的环境下运行时容易结冰的问题，为使换热器的应用范围扩大到热泵和室内蒸发器上提供了保障；

传热有导热、对流、辐射三种方式，一般的换热器上有导热和对流两种传热方式，因此在这里所说的换热系数是指导热和对流的综合换热系数，单位为(kcal/m²h℃)。

进一步，设置两个相邻开窗4311的距离称为开窗预设间距fp设为1～2mm；

两个相邻百叶窗区部之间的第一间距tt设置为1～2mm；

相邻开窗之间的开窗预设间距fp与相邻百叶窗区部之间第一间距t t相同，或有微小的或大或小的预设差距；

所述百叶窗区部的开窗借由翅带板材一体压制成型；

由此形成具有百叶窗构造的波纹式翅带，以增加换热面积，依上述配置换热效率、机体重量的综合性能配比更为优化；所述换热器的全部零部件组装成型后，放入钎焊炉内一次焊接成型。本案换热器的翅带构造，可有效地促使换热器表面的冷凝水很快的排泄出去，防止换热表面因冷凝水排泄不畅而结冰现象的发生，从而大大提高换热效率。

本案还提出一种具有上述翅带构造的换热器。

本案是对现有技术的重要贡献是一改业界熟知的微通道换热器翅带的开窗构造，由本案翅带构造制得的换热器，不再仅适用于单冷机上作冷凝器使用，适用范围可扩展到热泵、蒸发器等，由此构造的翅带及其换热器可以作为冷凝器、热泵、蒸发器的通配、通用换热元件，以此换热器可以更大范围的替代已知的空调翅片铜管式换热器，进一步节省空调的成本、减轻空调器的重量，进一步降低生产成本；本案构思巧妙、结构简单，更是与产业推广应用。

在详细说明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚的了解，在不脱离下述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，且本发明亦不受限于说明书中所举实施例的实施方式。

Claims (10)

1.一种换热器的翅带构造，包括翅带的波峰区部(41)、平直区段部(43)、波谷区部(42)，其特征在于，所述翅带平直区段部具有由开窗形成的百叶窗区部(431)构造；该开窗能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动。

2.如权利要求1所述的换热器的翅带构造，其特征在于，所述翅带的百叶窗区部(431)由按预设个数、均布配置在平直区段部(43)上的开窗(4311)构成，各开窗构造相同，且均是迎着空气流动方向开置窗口，形成容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造。

3.如权利要求1所述的换热器的翅带构造，其特征在于，所述百叶窗区部(431)由第一百叶区部(431a)和第二百叶区部(431b)构成，该第一百叶区部和第二百叶区部分别配置预设个数的开窗，第一、第二百叶区部之间留有第三预设间距；各开窗构造相同，且均是迎着空气流动方向开置窗口，形成容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造。

4.如权利要求2或3所述的换热器的翅带构造，其特征在于，所述翅带百叶窗区部(431)与相邻百叶窗区部之间留有第一间距，所述第一间距形成所述翅带的波峰区部(41)和波谷区部(42)。

5.如权利要求4所述的换热器的翅带构造，其特征在于，所述翅带百叶窗区部(431)的开窗(4311)由开窗板(43111)、以及该开窗板与该平直区段部基板(4310)之间形成的通风窗口(43112)构成，所述的开窗板与该平直区段部基板之间形成预设的开窗角度，各个开窗板均是沿空气流动方向向下倾斜。

6.如权利要求5所述的换热器的翅带构造，其特征在于，所述开窗角度设置为28°～36°。

7.如权利要求5所述的换热器的翅带构造，其特征在于，所述开窗角度设置为30度或31度或32度任一角度。

8.如权利要求6或7所述换热器的翅带构造，其特征在于，相邻开窗之间的开窗预设间距设为1～2mm；相邻百叶窗区部之间的第一间距设为1～2mm。

9.如权利要求8所述的换热器的翅带构造，其特征在于，所述开窗预设间距与第一间距相同或略大或略小；所述百叶窗区部的开窗借由翅带板材一体压制成型为具有圆弧形波峰区部、平直区段部、圆弧形波谷区部，且各平直区段部之间相互平行的波纹构造。

10.一种具有权利要求1-9之一所述翅带构造的换热器，包括第一集液管(1)、第二集液管(2)，其特征在于，装置在该两个集液管之间具有容制冷剂通过的扁平换热管(3)，翅带(4)装置在扁平换热管之间，所述翅带具有由开窗形成的百叶窗区部(431)，该开窗(4311)能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动。

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