CN103759471A - 一种泡沫金属翅片的空调换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种泡沫金属翅片的空调换热器，包括由泡沫金属制成的翅片以及至少四根平行插入所述翅片中的U型弯管，所述U型弯管包括同向平行延伸的两自由端以及位于该两自由端之间的弯曲部，相邻U型管自由端端口之间通过弯头相连，其中位于中间两相邻U型管一自由端端口通过第一跨管与换热器一端U型管相连，另一自由端端口通过第二跨管与位于换热器中与压缩机排气口相连的另一端U型管和所述自由端端口之间的一弯头相连；位于第一跨管之间的弯头端部上还设有出口，本发明利用U型管中的跨管结构、多组间隔分布的翅片结构可以有效提高换热器的换热效率。
Description
技术领域
本发明涉及空调技术领域，尤其涉及到一种泡沫金属翅片的空调换热器。
背景技术
翅片管式换热器是一种在制冷、空调、化工等工业领域广泛采用的换热器形式。现有的家用空调采用的传统换热器一般为百叶窗结构，换热器由金属翅片和金属管组成，多片相同的金属翅片平行分布，多个金属管平行穿过所有金属翅片。工作时，制冷剂在金属管中流动，制冷剂在其中蒸发变成气体，流动在金属翅片的空气将热量传递给制冷剂，空气温度降低，从而实现制冷。
但传统的百叶窗式空调换热器其金属翅片换热面积有效，功率密度偏小，空气紊流效果不好，换热系数不高，导致整个空调换热器的换热系数达不到理想的要求。
泡沫金属作为一种比表面积（单位体积内的表面积）很大的多孔材料，可以有效增强换热效果，且由于泡沫金属结构复杂，在空气对流时可以有效利用气流的三维复杂流动，增加气流流动的扰动，增加紊流，提高换热系数。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用泡沫金属作为翅片的空调换热器，换热器中的U型管端口通过采用跨管连接方式以及翅片分组间隔布置实现提高换热器的换热系数和换热器翅片的换热效率。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种泡沫金属翅片的空调换热器，包括由泡沫金属制成的翅片以及至少四根平行插入所述翅片中的U型弯管，所述U型弯管包括同向平行延伸的两自由端以及位于该两自由端之间的弯曲部，该相邻U型管自由端端口之间通过弯头相连，其中位于中间两相邻U型管一自由端端口通过第一跨管与换热器一端U型管相连，另一自由端端口通过第二跨管与位于换热器中与压缩机排气口相连的另一端U型管和所述自由端端口之间的一弯头相连；位于第一跨管之间中的弯头端部上还设有出口。
进一步地，所述翅片呈多组间隔布置，且相邻翅片组之间通过连接片固定连接。
进一步地，所述翅片组为间隔竖直布置或间隔水平布置中的一种。
进一步地，所述端部上设有出口的弯头为两个，且该两弯头分别位于所述第一跨管之间的内弯头中最两端。
进一步地，所述翅片上开设有用于减少空气流动阻力的规则通孔。
本发明在采用了上述方案后，其最大优点在于通过采用泡沫金属作为换热器的翅片，可以提高换热器的换热系数，利用U型管中的跨管结构、多组间隔分布的翅片结构可以有效提高换热器的换热效率，同时为了减少流体在金属翅片内部流动时遭遇的流动阻力，本发明还通过在金属翅片上开设有加快流体流动速度的规则通孔，从而使得流体的流动速度加快，提高了换热器的换热效率。
附图说明
图1为本发明的金属翅片局部剖视结构示意图。
图2为本发明的实例一的剖视结构示意图。
图3为本发明的实例二的剖视结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例一：
参见附图1至附图2所示，该泡沫金属翅片的空调换热器包括由铜或铝构成的泡沫金属制成的翅片1以及至少四根平行插入所述翅片1中的U型弯管2（图中为十根），该U型弯管2包括同向平行延伸的两自由端2-1以及位于该两自由端2-1之间的弯曲部2-2，U型管两自由端2-1贯穿于所述翅片1，而相邻U型管两自由端2-1端口通过弯头3相连，其中位于中间位置的两相邻U型管一自由端端口4通过第一跨管6与换热器一端U型管7相连，另一自由端端口5通过第二跨管9与位于换热器中与压缩机排气口相连的另一端U型管8和所述自由端端口4之间的一弯头相连；在位于第一跨管6之间中的弯头端部上还设有两个出口10-1、10-2，该顶端设有两出口10-1、10-2的两弯头分别为位于第一跨管6之间弯头中相距最远的两弯头3-1、3-2。
该实施例中翅片1分为五组竖直等距间隔分布，各相邻组之间通过一段铝连接片11焊接固定。
当空调制冷时，从压缩机排气管排出的制冷剂气体经换热器U型管8端口进入到换热器中，相邻U型管两自由端2-1端口之间通过弯头相连以及位于中间位置的两相连U型管两自由端4、5分别通过第一跨管6、第二跨管9分别与换热器中的端口7、弯头13相连。故其形成一个首尾相通似蛇形盘管式的通道。制冷剂由换热器U型管8端口进入，当其抵达第二跨管9与弯头13的连接处，制冷剂便分为两股，分别简称为第一股制冷剂和第二股制冷剂。其中第一股制冷剂沿着U型弯管继续向上流动，之后经过自由端端口4进入第一跨管6，随后沿着第一跨管6流入换热器一端U型管7，该第一股制冷剂沿着U型弯管流动从出口10-1流出，其中该第一股制冷剂在换热器中的U型管流动过程中，第一股制冷剂与换热器中的空气进行热交换；第二跨管9与弯头13的连接处的另一股即第二股制冷剂沿着第二跨管9，自由端5端口进入到换热器中，该第二股制冷剂与经弯头3-1流动到弯头3-2的部分第一股制冷剂进行热交换，之后从出口10-2流出，该种制冷剂流动方式使得制冷剂在与空气热交换的过程中更充分。
该换热器中的空气在热交换的过程中，由于泡沫金属结构的不规则性，空气在其中不仅仅是二维流动，还有在泡沫金属微孔之间的交叉流动，这使得气体的扰动增大，有利于空气与泡沫金属翅片的充分接触，增强换热效率。但同时由于泡沫金属翅片的结构不规则性，空气在其中的流动阻力也会增加，这同时也影响了换热效率，为此该换热器中泡沫金属翅片1采用五组等距间隔布置的形式，通过翅片1各组之间的间隙可以有效缓解泡沫金属翅片本身结构所产生的缺陷，使得换热器的换热效率提高，同时，为了更进一步地提高换热器的换热效率，加快流体在泡沫金属翅片内的流动性，各翅片1上还开设有用于减少其内流体换热时流体的流动阻力的规则通孔1-1，本实施例中该规则通孔1-1为圆孔，当然还可以为其它形状的通孔，不以为限。
实施例二：
参见附图3所示，本实施例与实施例一的不同之处在于该实施例中换热器的泡沫金属翅片1为四组且布置形式为水平间隔布置。
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种泡沫金属翅片的空调换热器，其特征在于：包括由泡沫金属制成的翅片（1）以及至少四根平行插入所述翅片（1）中的U型弯管（2），所述U型弯管（2）包括同向平行延伸的两自由端（2-1）以及位于该两自由端（2-1）之间的弯曲部（2-2），相邻U型管自由端（2-1）端口之间通过弯头（3）相连，其中位于中间两相邻U型管一自由端端口（4）通过第一跨管（6）与换热器一端U型管(7)相连，另一自由端端口(5)通过第二跨管(9)与位于换热器中与压缩机排气口相连的另一端U型管(8)和所述自由端端口(4)之间的一弯头相连；位于第一跨管(6)之间的弯头端部上还设有出口。
2.根据权利要求1所述的一种泡沫金属翅片的空调换热器，其特征在于：所述翅片(1)呈多组间隔布置，且相邻翅片组之间通过连接片(11)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种泡沫金属翅片的空调换热器，其特征在于：所述翅片组为间隔竖直布置或间隔水平布置中的一种。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种泡沫金属翅片的空调换热器，其特征在于：所述端部上设有出口的弯头为两个（3-1、3-2），且该两弯头（3-1、3-2）分别位于所述第一跨管（6）之间的内弯头中最两端。
5.根据权利要求1至3所述的任一种泡沫金属翅片的空调换热器，其特征在于：所述翅片（1）上开设有用于减少其内流体流动阻力的规则通孔（1-1）。
6.根据权利要求4所述的一种泡沫金属翅片的空调换热器，其特征在于：所述翅片（1）上开设有用于减少其内流体流动阻力的规则通孔（1-1）。
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