CN108562176A - 换热器及换热设备 - Google Patents

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何哲旺
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Midea Group Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种换热器及换热设备，所述换热器包括：多个翅片，所述多个翅片间隔设置；多个换热管，延伸于所述翅片表面或者形成于所述翅片内。本发明具有换热管与翅片的换热量及换热效率高的优点。

Description

换热器及换热设备
技术领域
本发明涉及换热器技术领域，特别涉及一种换热器及换热设备。
背景技术
现有技术中，换热器的换热管一般为垂直穿设于翅片中，翅片一般为竖向放置，换热管一般为水平穿设与所述翅片中，换热管与翅片的换热面积较小，热阻较大，导致换热管与翅片换热效率降低。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种换热器，旨在解决现有技术中换热管与翅片的换热面积较小，热阻较大的问题。
为实现上述目的，本发明提出的一种换热器，所述换热器包括：多个翅片，所述多个翅片间隔设置；换热管，延伸于所述翅片表面或者形成于所述翅片内。
优选地，所述换热管与所述翅片一体成型并凸设于所述翅片上；或者所述换热管焊接于所述翅片表面上。
优选地，所述换热管交替凸设于所述翅片相背的两个面上。
优选地，所述翅片长度方向上的边缘厚度呈渐缩设置。
优选地，所述翅片整体呈弧形设置，所述翅片宽度方向上的截面为弧形面。
优选地，相邻的两所述翅片的弯曲方向相反。
优选地，所述翅片呈锯齿状设置。
优选地，所述换热管设置在所述翅片的齿尖处。
优选地，自所述换热管与翅片的连接处向所述翅片中部，所述换热管之间对应的翅片部分的厚度逐渐减薄。
优选地，所述换热器还包括设置于所述翅片长度方向上一端的单边集流管，所述单边集流管包括流入通道及流出通道，所述流入通道及流出通道分别设置于所述翅片宽度方向上的两端；所述换热管的两端分别连通所述流入通道和所述流出通道。
优选地，所述换热器还包括双边集流管，所述双边集流管包括流入管和流出管，所述流入管、流出管分别设置于所述翅片长度方向上相对的两端；所述换热管的两端分别连接所述流入管和所述流入管。
优选地，所述流入管及流出管流出管呈扁平状。
优选地，所述翅片及换热管的材料均为石墨。
优选地，所述翅片表面设置有疏水层。
本发明还提出一种换热设备，包括如上任一项所述的换热器。
优选地，所述换热器的所述翅片及所述换热管竖向放置。
优选地，所述换热设备为空调器、冰箱或者除湿器。
本发明技术方案通过使所述换热管形成于所述翅片内，至少具有如下有益效果：(1)使得所述换热管任意部位均与所述翅片接触，从而使所述换热管与所述翅片的换热面积最大化，也使得所述换热管与所述翅片的换热量和换热效率最大化；(2)所述换热管被所述翅片包围，所述换热管不易泄露冷媒，可靠性和安全性更有保障；(3)所述换热管与所述翅片通过一体成型，制造更简单；
本发明技术方案通过使所述换热管延伸于所述翅片表面，至少具有如下有益效果：所述换热管与所述翅片之间形成一长条状的接触部位，所述换热管与所述翅片之间通过长条状的接触部位进行热交换，能够增大所述换热管与所述翅片的换热面积，进而提高所述换热管与所述翅片的换热量及换热效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明换热器一实施例的立体结构示意图；
图2为本发明翅片与换热管一实施例的结构示意图；
图3为本发明翅片与换热管另一实施例的结构示意图；
图4为本发明翅片与换热管另一实施例的结构示意图；
图5为本发明翅片与换热管另一实施例的结构示意图；
图6为本发明翅片与换热管另一实施例的结构示意图；
图7为本发明翅片与换热管另一实施例的结构示意图；
图8为本发明翅片与换热管另一实施例的结构示意图；
图9为本发明换热管所在位置的厚度与所述翅片厚度之比与空气侧压力损失的关系变化图；
图10为本发明换换热管之间的翅片部分所占面积与所述换热管所在位置所占面积之比与翅片换热效率的关系变化图；
图11为本发明集流管、翅片与换热管一实施例的结构示意图；
图12为本发明集流管、翅片与换热管另一实施例的结构示意图；
图13为本发明集流管、翅片与换热管另一实施例的结构示意图；
图14为本发明翅片与换热管另一实施例的结构示意图；
图15为本发明翅片与换热管一实施例的结构示意图；
图16为本发明换热器与翅片管换热器、微通道换热器在相同条件下，风速与换热量的关系变化图；
图17为本发明换热器与翅片管换热器、微通道换热器在相同条件下，风速与空气侧换热系数的关系变化图；
图18为本发明换热器与翅片管换热器、微通道换热器在相同条件下，风速与空气侧压降的关系变化图。
附图标号说明：
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参阅图1，本发明实提出了一种换热器100，所述换热器100包括多个翅片10、换热管20及至少一集流管30。所述多个翅片10间隔设置；每一所述翅片10上至少设置有一所述换热管20，所述换热管20形成于所述翅片10内或者延伸于所述翅片10表面；所述翅片10设置于所述集流管30上，且所述换热管20与所述集流管30相互连通。
其中，所述集流管30用于传送冷媒，冷媒经所述集流管30被传送至所述换热管20内；所述换热管20用于与所述翅片10进行热量交换，从而提升或者降低所述翅片10温度；所述翅片10用于与所述翅片10周围气体进行热量交换，从而提升或者降低所述翅片10周围气体的气温。
请参阅图1，作为本发明的第一种实施例，所述换热管20形成于所述翅片10内，所述换热管20与所述翅片10通过浇筑工艺一体成型。
现有技术中，所述换热管20一般为垂直穿设于所述翅片10中，所述换热管20通过胀管技术与所述翅片10固定连接，所述换热管20与所述翅片10之间仅能通过所述换热管20与所述翅片10的连接处进行热交换，所述换热管20和所述翅片10之间的接触热阻较大，导致所述换热管20与所述翅片10之间换热量及换热效率较低。同时，通过胀管技术连接的所述换热管20与所述翅片10之间还是会存在间隙，也会降低所述换热管20与所述翅片10之间的换热量及换热效率。
在本实施例中，将所述换热管20与所述翅片10通过浇筑工艺一体成型，所述换热管20形成于所述翅片10内，至少具有如下有益效果：
(1)所述换热管20形成于所述翅片10内，使得所述换热管20任意部位均与所述翅片10接触，从而使所述换热管20与所述翅片10的换热面积最大化，也使得所述换热管20与所述翅片10的换热量和换热效率最大化；
(2)所述换热管20被所述翅片10包围，所述换热管20不易泄露冷媒，可靠性和安全性更有保障；
(3)所述换热管20与所述翅片10通过浇筑工艺一体成型，制造更简单。
可以理解，所述换热管20与所述翅片10通过浇筑工艺一体成型时，除了所述换热管20形成于所述翅片10内之外，所述换热管20也可以形成于所述翅片10表面并延所述翅片10表面延伸，此时所述换热管20凸设于所述翅片10表面，所述换热管20与所述翅片10之间形成一长条状的接触部位，所述换热管20与所述翅片10之间通过长条状的接触部位进行热交换，与现有技术相比，同样能够增大所述换热管20与所述翅片10的换热面积，提高所述换热管20与所述翅片10的换热量及换热效率。
优选地，请参阅图2，所述换热管20交替凸设于所述翅片10相背的两个面上。
在本实施例中，所述翅片10优选为片状，包括相背的两个表面；所述换热管20任意方向上的尺寸例如管径尺寸，均大于所述翅片10的厚度，故所述换热管20与所述翅片10通过浇筑工艺一体成型时，不论所述换热管20形成于所述翅片10内，或是所述换热管20形成于所述翅片10表面；所述换热管20必然凸出所述翅片10的至少一个表面。
在本实施例中，将所述换热管20交替凸设于所述翅片10相背的两个面上，被定义为：所述换热管20交替凸出设置于所述翅片10相背的两个表面。所述换热器100由多个所述翅片10叠设组成时，所述翅片10之间间隔设置，所述翅片10之间的间隙用于流通换热气流(图2中箭头所指方向)，也即，所述翅片10相背的两个表面均会通过换热气流。
通过将所述换热管20交替凸出设置于所述翅片10相背的两个表面，所述翅片10的两个表面形成凹凸结构，在所述换热气流流经所述翅片10表面时，所述凹凸结构能够扰动所述换热气流，从而提高所述翅片10与所述换热气流的换热量及换热效率。同时，所述换热管20凸设于所述翅片10表面，也能增加换热面积。
可以理解，所述换热管20在所述翅片10上的布设方式可以有多种，只需保证所述换热管20形成于所述翅片10内或者所述换热管20形成于所述翅片10表面且延所述翅片10表面延伸即可。如：所述换热管20也可以设置在所述翅片10单独的一个表面上；或者所述翅片10上至少划分为第一区域及第二区域，在所述第一区域内，所述换热管20凸设于所述翅片10上表面，在所述第二区域内，所述换热管20凸设于所述翅片10下表面；当然也可以对所述翅片10进行多区域划分，在不同的区域内，所述换热管20可以凸设于所述翅片10的上表面或者下表面。
可以理解，所述翅片10不局限为片状，所述翅片10也可为块状，如所述翅片10为球状，所述换热管20一部分形成于所述翅片10内时，贯穿所述球体；所述换热管20另一部分形成于所述翅片10表面且延所述翅片10表面延伸时，所述换热管20凸设于所述球面上。
由上可知，当所述换热管20贯穿所述球体时，或者所述翅片10的厚度足够厚时，所述换热管20至少部分不会凸出所述翅片10表面，也即，在本实施例中，所述换热管20可以凸出设置于所述翅片10表面，也可以形成于所述翅片10内部而不凸出所述翅片10表面。
由上可知，所述多个翅片10之间间隔设置，所述翅片10之间的间隙用于流通换热气流，在本实施例中，多个所述翅片10之间优选为等间距平行设置，使得换热气流均匀通过所述多个翅片10，同时减少换热气流通过所述多个翅片10时的风阻。可以理解，相邻所述翅片10之间也可以呈夹角设置，或者相邻所述翅片10之间也可以不等间距设置，只需保证所述翅片10两两之间有间隙供换热气流通过即可。
优选地，所述翅片10整体为弧形状设置，所述翅片10宽度方向上的截面为弧形面，从而增大所述翅片10与换热气流的换热面积。进一步优选地，相邻两个所述翅片10的弯曲方向相反，相对设置的所述翅片10的内凹面之间可形成气流漩涡，从而使换热气流在所述翅片之间的停留时间更长，从而提升换热效率。
优选地，同一所述翅片10上的相邻所述换热管20之间等间距平行设置。
在本实施例中，所述换热管为直线型管，同一所述翅片10上的相邻所述换热管20之间等间距平行设置，至少包括如下情形：
一是所述换热管20设置在所述翅片10单独的一个表面上时，所述相邻所述换热管20之间等间距平行设置；
二是所述换热管20交替凸设于所述翅片10相背的两个面时，所述翅片10相背的两个面上的且相邻的所述换热管20之间等间距平行设置；
三是所述换热管20形成于块状的所述翅片10内时，所述翅片10与周围多个相邻的翅片10之间等间距平行设置。
在本实施例中，相邻所述换热管20之间等间距平行设置，将所述换热管20内冷媒均匀传送至所述翅片10的各个部位，提高所述换热管20与所述翅片10之间的换热量及换热效率。
在另外一些实施例中，所述换热管20为波浪形或折线形或者呈U形、V形、W形、S形或者M形等非直线型管，此时，所述换热管20包括多个沿所述翅片10长度方向延伸的直线段，多个所述直线段之间的间距相同，从而将所述换热管20内冷媒均匀传送至所述翅片10的各个部位，提高所述换热管20与所述翅片10之间的换热量及换热效率。
优选地，所述换热管20的内径或者等效内径大于等于0.2mm且小于等于3mm。
在本实施例中，当所述换热管20内的流通截面为圆形时，所述换热管20的内径大于等于0.2mm且小于等于3mm；当所述换热管20内流通截面不是圆形时，如所述换热管20内的流通截面为正方形、矩形、多边形等腰梯形或者异形时，所述等效直径为将所述非圆形流通截面转换成同等面积的圆形流通截面所对应的内径，所述等效内径大于等于0.2mm且小于等于3mm。
在本实施例中，所述换热管20的内径或者等效内径越小，同等体积的冷媒流过所述换热管20的速度也就越大，同等体积冷媒能进行的热交换也就越多；同时，较大内径的换热管20，由于流通截面较大，处于流通截面中心位置的冷媒距离所述换热管20管壁较远，不能与所述换热管20管壁充分进行热交换；而所述换热管20的内径或者等效内径越小，所述换热管20内冷媒距离所述换热管20管壁较近，能较大程度的提高所述换热管20与冷媒之间的热交换。
同时，较大内径的换热管20，会在所述翅片10表面形成较大的风阻。因此，在本实施例中，所述换热管20内径或者等效内径大于等于0.2mm且小于等于3mm。将所述换热管20内径或者等效内径尽量做小，能提高换热管20内冷媒流速，使换热管20内冷媒距离所述换热管20较近，从而提高所述换热管20与冷媒之间的换热量及换热效率；同时减小所述换热管20的风阻。
优选的，请参阅图3，所述翅片10呈锯齿状设置。
在本实施例中，所述翅片10延所述换热管20的排布方向呈锯齿状设置，所述翅片10上形成有多个齿尖，所述换热管20优选为设置于所述翅片10齿尖处。所述翅片10整体锯齿状设置，也可以描述为所述翅片10整体呈波浪形、折线形、S形、W形或者M形设置。通过将翅片10延所述换热管20的平行布设方向呈锯齿状设置，所述翅片10上形成多个齿尖，在换热气流流经所述翅片10表面时，所述多个齿尖能够扰动所述换热气流，从而提高所述翅片10与所述换热气流的换热量及换热效率。
优选的，请一并参阅图4-6，在所述翅片10上设置有窗片及/或桥片40。
在本实施例中，所述窗片及/或桥片40为设置于所述翅片10任意表面的凸起结构，换热气流经过所述翅片10表面，所述窗片及/或桥片40能够扰动空气，同时所述窗片及/或桥片40也能与换热气流进行热交换，从而提高所述翅片10与所述换热气流的换热量及换热效率。
在一种实施例中，如图4所示，多个窗片40优选为沿着所述换热管20的长度方向延伸布设，同时，多个窗片40之间是间隔设置，窗片之间的空隙用于通过换热气流。可以理解，所述多个窗片40可按照任意规则布设于所述翅片10上，如等间距平行布设。
所述窗片40可为任意形状，如弧形状，片状，折线形状等，在本实施例中，所述窗片40优选为折线形窗片，所述折线形窗片包括斜面段41及平行段42。所述换热气流以吹向纸面的方向吹入所述窗片40之间。
在另一种实施例中，如图5-6所示，所述桥片40两端设置于所述翅片10表面，所述桥片40与所述翅片10表面之间形成桥洞43，所述桥洞43用于通过换热气流。所述桥片40的桥洞13形状可为拱形、半圆形、方形、等腰梯形等。所述换热气流经过所述翅片10时，从所述桥洞43中吹过。
优选地，所述窗片或桥片40在所述翅片10长度方向的长度为L1，两所述窗片或桥片40在所述翅片10长度方向的间距为L2，所述L1与所述L2的比值介于0.8-1.2之间；所述窗片或桥片40在所述翅片10宽度方向的宽度为D1，两所述窗片或桥片40在所述翅片10宽度方向的间距为D2，所述D1与所述D2的比值介于0.8-1.2之间。
进一步优选地，所述L1与所述L2的比值为1，也就所述窗片或桥片40在所述翅片10长度方向的长度为L1等于两所述窗片或桥片40在所述翅片10长度方向的间距为L2。所述D1与所述D2的比值为1，也即所述窗片或桥片40在所述翅片10宽度方向的宽度为D1等于两所述窗片或桥片40在所述翅片10宽度方向的间距为D2。
若所述L2、D2太小，则所述窗片或桥片40的生产难度将增大，若所述L2、D2太大，则所述窗片或桥片40的换热效果将降低，本实施例的所述L1与所述L2的比值范围、所述D1与所述D2的比值范围能够减小所述窗片或桥片40的生产难度，同时保证所述窗片或桥片40的换热效果。
优选的，相邻所述翅片10之间的间距等于所述窗片及/或桥片40的高度。
在本实施例中，相邻所述翅片10之间的间距等于所述窗片及/或桥片40的高度，也即，设置于其中一所述翅片10上的所述窗片及/或桥片40的顶端抵接于另一相邻翅片10的表面上，通过设置相邻所述翅片10之间的间距等于所述窗片及/或桥片40的高度，在将多个所述翅片10叠设组装成所述换热器100时，只需将所述多个翅片10叠放在一起，通过所述窗片及/或桥片40的高度即可确定相邻翅片10之间的距离，极大简化所述换热器100的组装工序，更便于组装，制造更简单。
优选的，所述翅片10上的所述窗片及/或桥片40的顶端与相邻所述翅片10焊接固定。
在本实施例中，基于相邻所述翅片10之间的间距等于所述窗片及/或桥片40的高度的技术方案，所述翅片10上的所述窗片及/或桥片40的顶端抵接于另一相邻翅片10的表面上，本实施例直接将所述窗片及/或桥片40的顶端与相邻所述翅片10表面焊接固定，焊接位置容易确定，且增强了相邻所述翅片10之间的连接稳固性。此外，由于相邻所述翅片10之间通过所述窗片及/或桥片40焊接固定，便于相邻所述翅片10之间的热传导，使得所述换热器100的整体热量趋于均衡，提高所述换热器100的换热量及换热效率。
优选地，请参阅图7，相邻所述换热管20之间的翅片10部分(例如图7中括弧部分)的厚度自所述换热管20与翅片10的连接处向所述翅片10内逐渐减薄。
在本实施例中，相邻所述换热管20之间的翅片10部分的厚度自所述换热管20与翅片10的连接处向所述翅片10内逐渐减薄，也即，自所述换热管20与翅片10的连接处向所述翅片10中部，所述翅片10的厚度逐渐减薄，如此可以减少所述翅片10成型时使用的耗材，节约成本；同时，所述换热管20与翅片10的连接处对应的翅片10部分的厚度为最厚，可以增加所述换热管20与所述翅片10之间的连接稳固性，此外，也可以增加所述翅片10与所述换热管20的接触面积也即换热面积，同时也可以减小风阻，提高换热量及换热效率。
在本实施例中，优选地，所述换热管20之间对应的翅片10减薄部分表面形成凹槽，所述凹槽为V形槽。
作为一种变形实施例，所述换热管20之间对应的翅片减薄部分表面形成凹槽，所述凹槽为弧形槽。
可以理解，所述翅片任一表面可以形成所述凹槽或者所述翅片相背的两个表面均形成有所述凹槽。
优选地，请参阅图7，在所述换热管20与所述翅片10连接处(例如图7中A所指部分)，所述翅片10平滑过渡至所述换热管20。
在本实施例中，在所述换热管20与所述翅片10连接处A，所述翅片10平滑过渡至所述换热管20，也即，在所述换热管20与所述翅片10连接处，所述翅片10为弧度过渡至所述换热管20，所述连接处近似为一喇叭状包住所述换热管20，如此可以减小换热气流通过经过所述连接处A时的阻力；同时，所述翅片10平滑过渡至所述换热管20使得所述换热管20与翅片10的连接处对应的翅片10的厚度为最厚，可以增加所述换热管20与所述翅片10之间的连接稳固性，此外，也可以增加所述翅片10与所述换热管20的接触面积也即换热面积，提高换热量及换热效率。
优选地，所述翅片10长度方向上的边缘部分呈渐缩设置(例如图5中B所指部分)，也即，所述翅片10长度方向上的边缘部分厚度比翅片10中部部分厚度薄，减少换热气流流入所述翅片10之间时的阻力。
优选地，请一并参阅图8-10，当所述换热管20延伸于所述翅片10表面时，所述换热管20所在位置的厚度，也即，所述换热管20及所述翅片10的总厚度c与所述翅片10厚度d之比大于等于1小于等于15；当所述换热管20形成于所述翅片10内时，所述换热管20所在位置的厚度，也即所述换热管20自身的厚度c与所述翅片10厚度d之比大于等于1小于等于15。
如图8所示，在本实施例中，当所述换热管20延伸于所述翅片10表面时，所述换热管20所在位置的厚度c为所述换热管20厚度与所述翅片10厚度d的总和。当所述换热管20形成于所述翅片10内时，所述述换热管20所在位置的厚度c即为所述换热管20自身厚度。实际生产过程中，所述换热管20所在位置的厚度越小时，换热管20越小，所述换热管20的加工难度越大。
如图9所示，所述换热管20所在位置的厚度c与所述翅片10厚度d之比c/d越大时，空气侧压力损失越大，所述空气侧压力损失即换热气流经过所述翅片10后的空气压降，由图9可知，当所述换热管20所在位置的最大厚度c与所述翅片10厚度d之比大于15时，空气侧压力损失骤然变大，空气压力下降很快，也即换热气流速度衰减很快，由于所述换热管20凸设于所述翅片10上，导致流经所述换热管20的换热气流会遇到越大的阻力，影响换热气流的换热效果。
本实施例优选所述换热管20所在位置的厚度与所述翅片10厚度之比大于等于1小于等于15，限定所述换热管20所在位置的厚度与所述翅片10厚度的厚度比例关系，一方面保证所述换热管20所在位置的厚度相对所述翅片10厚度不会太小，也即保证所述换热管20的内径或者等效内径不会太小，从而减小所述换热管20的加工难度；另一方面保证所述换热管20所在位置的厚度相对所述翅片10厚度之比不会太大，也即保证所述换热管20的内径或者等效内径不会太大，减少流经所述换热管20的换热气流的阻力，减缓换热气流速度的衰减，从而提高换热气流的换热效果。
优选的，当所述换热管20延伸于所述翅片10表面时，所述换热管20及所述翅片10的总厚度与所述翅片10厚度之比为5；当所述换热管20形成于所述翅片10内时，所述换热管20的厚度与所述翅片10厚度之比为5。
优选地，相邻所述换热管20之间的翅片10部分所占面积b与所述换热管20所在位置所占面积a之比b/a≤10。
如图10所示，在本实施例中，所述换热管20与所述翅片10之间会进行热量交换，当相邻所述换热管20之间的翅片10部分所占面积b相比所述换热管20所在位置所占面积a越大时，所述翅片10部分的散热性能越好，散热越充分；但是会导致相邻所述换热管20之间的翅片10部分散热效率会降低；也即当相邻所述换热管20之间的翅片10部分所占面积b与所述换热管20所在位置所占面积a之比b/a越大时，所述翅片10部分的散热越充分，但会导致所述翅片10部分散热效率降低。
本发明限定所述相邻所述换热管20之间的翅片10部分所占面积b与所述换热管20所在位置所占面积a之比b/a≤10，通过限定相邻所述换热管20之间的翅片10部分所占面积b与所述换热管20所在位置所占面积a的相对占比，使得所述翅片10的散热面积及散热效率尽可能均衡，所述翅片10具有较大散热面积的同时具有较高的散热效率。
优选地，相邻所述换热管之间的翅片部分所占面积b与所述翅片所在位置所占面积a之比为5。
优选地，请参阅图1，所述翅片10向所述集流管30延伸出一连接部50，所述连接部50厚度自所述翅片10向所述集流管30逐渐增大。
现有技术中，所述集流管30上开设若干开口，所述换热管20通过开口插入所述集流管30中，生产过程中需要插入时间，导致生产加工效率降低，同时插入开口的增多也增加了冷媒泄露的风险，降低换热器100的可靠性和安全性。
在本实施例中，所述翅片10向所述集流管30延伸出一连接部50，所述连接部50与所述集流管30焊接固定或者与所述集流管30浇筑一体成型，所述连接部50厚度自所述翅片10向所述集流管30逐渐增大，也即所述连接部50越靠近所述集流管30，所述连接部50的厚度越大，从而增大所述连接部50与所述集流管30的接触面积，增强所述集流管30与所述翅片10之间的连接稳固性。
特别需要指出的是，所述连接部50与所述集流管30焊接固定或者与所述集流管30浇筑一体成型，所述连接部50与所述集流管30为平滑连接，避免翅片10或者换热管20直接插入集流管30产生的冷媒易于泄露的风险，由于连接部50与集流管30通过焊接技术或者一体成型结合，增大所述集流管30与所述翅片10之间的连接稳固性，同时降低生产加工难度，提高生产效率。
进一步优选地，位于所述连接部50内的所述换热管20的管径自所述翅片10向所述集流管30逐渐增大。从而增大所述集流管30内冷媒流入所述换热管20的入口面积，使冷媒更易于从所述集流管30流入所述换热管20内。
请一并参阅图1及图11，在本实施例中，所述集流管30与所述连接部50连接的部位开设有多个通孔51，所述多个通孔51数量对应于所述翅片10上的换热管20的数量，所述换热管20通过所述通孔51与所述集流管30连通，所述集流管30内冷媒通过所述通孔51流入所述换热管20内。
优选地，请参阅图1，所述集流管30入口处设置有中空的导流管60，所述换热管20与所述集流管30连通，且所述导流管60内的流通截面小于所述集流管30内的流通截面。
在本实施例中，冷媒经所述导流管60、所述集流管30后进入所述换热管20内；冷媒在所述导流管60时为高压液态，由于所述导流管60与所述集流管30连通，且所述导流管60内的流通截面小于所述集流管30内的流通截面，高压液态冷媒从所述导流管60流入集流管30时，气压骤降，部分高压液态冷媒部分汽化成气态，在所述集流管30内冷媒变成气液混合态，气液混合态的冷媒能更均匀地流通至所述换热管20内，提高多个所述换热管20内冷媒的分布均匀性，从而提高所述换热器100的换热效果。
此外，当所述换热器100作为蒸发器使用时，冷媒从高压液态汽化成气态的过程中吸收大量的热量，可以进一步提高所述蒸发器的降温效果。
优选地，所述集流管30靠近所述导流管60的一端设置有感温记忆金属(图未标示)。
在本实施例中，通过在所述集流管30靠近所述导流管60的一端设置有感温记忆金属，所述感温记忆金属能根据温度变化进行形变，从而调节从所述导流管60进入到所述集流管30的冷媒的流量，从而调节所述换热器100的换热量。
优选地，所述导流管60距离所述集流管30入口越近，所述导流管60内的连通截面越大。从而增大所述导流管60内冷媒流入所述集流管30的入口面积，使冷媒更易于从导流管60流入所述集流管30内。
优选地，所述翅片10与所述集流管30呈夹角设置，所述夹角范围为30°-90°。
在本实施例中，所述集流管30为长管状，所述翅片10为片状，所述翅片10与所述集流管30呈夹角设置，也即所述翅片10的表面延伸方向与所述集流管30的长度延伸方向呈夹角设置；所述集流管30的长度延伸方向一般与换热气流的流入方向垂直，也即所述翅片10的表面延伸方向与换热气流的流入方向呈夹角设置且夹角范围为0°-60°。所述翅片10的表面延伸方向与换热气流的流入方向夹角为0°时，所述翅片10的表面延伸方向与换热气流的流入方向平行，所述换热气流平顺流经所述翅片10的表面进行热交换。
所述翅片10的表面延伸方向与换热气流的流入方向呈夹角设置且夹角范围为≤60°且＞0°时，所述翅片10的表面延伸方向与换热气流的流入方向不平行，换热气流以一定角度吹入所述翅片10间，使换热气流在所述翅片10之间往复回弹前进，增加换热气流在所述翅片10间的停留时间，从而提高所述翅片10与换热气流的换热量及换热效率。
请参阅图1，作为本发明的第二种实施例，本第二种实施例与第一实施例的不同之处在于：所述换热管20延伸于所述翅片10表面，且所述换热管20焊接于所述翅片10表面与所述翅片10一体成型。
在本实施例中，将所述换热管20焊接于所述翅片10表面与所述翅片10一体成型，使所述换热管20延伸于所述翅片10表面，也即所述换热管20凸设于所述翅片10表面，所述换热管20与所述翅片10之间形成一长条状的接触部位，所述换热管20与所述翅片10之间通过长条状的接触部位进行热交换，能够增大所述换热管20与所述翅片10的换热面积，进而提高所述换热管20与所述翅片10的换热量及换热效率。
请参阅图2，优选地，所述换热管20通过焊接交替凸设于所述翅片10相背的两个面上。
在本实施例中，所述翅片10优选为片状，包括相背的两个表面；所述换热管20与所述翅片10通过焊接工艺一体成型时，所述换热管20必然凸出所述翅片10的至少一个表面。
在本实施例中，将所述换热管20交替凸设于所述翅片10相背的两个面上，被定义为：所述换热管20交替凸出设置于所述翅片10相背的两个表面。所述换热器100由多个所述翅片10组成时，所述翅片10之间间隔设置，所述翅片10之间的间隙用于流通换热气流，也即，所述翅片10相背的两个表面均会通过换热气流。通过将所述换热管20交替凸出设置于所述翅片10相背的两个表面，所述翅片10的表面形成凹凸结构，在所述换热气流流经所述翅片10表面时，所述凹凸结构能够扰动所述换热气流，从而提高所述翅片10与所述换热气流的换热量及换热效率。同时，所述换热管20凸设于所述翅片10表面，也能增加换热面积。
可以理解，所述换热管20在所述翅片10上的布设方式可以有种，只需保证所述换热管20焊接于所述翅片10表面且延所述翅片10表面延伸即可。如：所述换热管20也可以焊接在所述翅片10单独的一个表面上；或者所述翅片10上至少划分为第一区域及第二区域，在所述第一区域内，所述换热管20通过焊接凸设于所述翅片10上表面，在所述第二区域内，所述换热管20通过焊接凸设于所述翅片10下表面；当然也可以对所述翅片10进行多区域划分，在不同的区域内，所述换热管20可以通过焊接凸设于所述翅片10的上表面或者下表面。
可以理解，所述翅片10不局限为片状，所述翅片10也可为块状，如所述翅片10为长方体时，所述换热管20形成于所述长方体翅片10表面且延所述翅片10表面延伸时，此时所述换热管20通过焊接凸设于所述长方体表面上。
由上可知，所述多个翅片10之间间隔设置，所述翅片10之间的间隙用于流通换热气流，在本实施例中，所述多个翅片10之间优选为等间距平行设置，使得换热气流均匀通过所述多个翅片10，同时减少换热气流通过所述多个翅片10时的风阻。可以理解，相邻所述翅片10之间也可以呈夹角设置，或者相邻所述翅片10之间也可以不等间距设置，只需保证相邻的所述翅片10之间有间隙供换热气流通过即可。
请一并参阅图12-13，优选地，焊接于所述翅片10上的所述换热管20为波浪形及/或折线形。
在本实施例中，焊接于所述翅片10上的所述换热管20呈波浪形及/或折线形，包括两种形式：一是所述翅片10表面为平面，所述换热管20本身呈波浪形及/或折线形设置(如图12所示)，所述波浪形或折线形的换热管20直接焊接在所述翅片10表面上，二是所述翅片10表面本身也为波浪形或折线形，所述波浪形或折线形的换热管20与所述翅片10上的波浪形或折线形表面相适配，所述波浪形或折线形的换热管20嵌合在所述翅片10上的波浪形或折线形表面并与所述翅片10表面焊接固定。
所述换热管20呈波浪形或折线形也可被描述为所述换热管20整体呈锯齿形、U形、V形、W形、S形或者M形。
可以理解，所述换热管20也可为最常见的直线型管。
在本实施例中，焊接于所述翅片10上的所述换热管20为波浪形及/或折线形设置，能够加长单根所述换热管20在所述翅片10上的长度，使冷媒在所述换热管20内的流经路径更长，从而提高所述换热管20与冷媒的换热量。
请一并参阅图1、图12及图13，作为本发明的第三实施例，在上述第一实施例或者第二实施例的基础上，所述集流管30至少具有如下两种设置方式；
如图11及图12所示，所述集流管30第一种设置方式是：所述换热器100还包括设置于所述翅片10长度方向上一端的单边集流管30，所述单边集流管30包括流入通道31及流出通道32，所述流入通道31及流出通道32分别设置于所述翅片10宽度方向上的两端；所述换热管20的两端分别连通所述流入通道31和所述流出通道32。
当所述集流管为单边集流管30时，所述换热管20在所述翅片10上可以采用U形、V形、W形、S形或者M形等为弯折状的布置形式，每一所述换热管20均只需在换热管20流入端21设置一个进口，在所述换热管20流出端22设置一个出口，将所述进口及出口与所述单边集流管30导通，从而极大减少了所述单边集流管30上开设通孔51的数量，便于将所述流入端21及流出端22焊接于所述单边集流管30上，减少冷媒泄露点，提高可靠性和安全性。
同时，所述集流管30采用单边集流管30包括流入通道31及流出通道32的双通道形式，所述换热管20的流入端21及流出端22与单边集流管30一体成型或通过焊接连接，结构紧凑，换热量及换热效率高，能够实现换热器100的小型化设计。
请参阅图1，所述集流管30第二种设置方式是：所述换热器还包括双边集流管30，所述双边集流管30包括流入管33和流出管34，所述流入管33、流出管34分别设置于所述翅片10长度方向上相对的两端；所述换热管20的两端分别连通所述流入管33和所述流出管34。
当所述集流管为双边集流管30时，所述换热管20在所述翅片10上除了常规的直线型管布置方式，也可以采用U形、V形、W形、S形或者M形等呈弯折状的布置形式，每一所述换热管20需设置一个进口及一个出口，只是所述进口及出口需要设置在所述翅片10长度方向上相对的两端。
优选地，所述集流管30为双边集流管时，所述流入管33和流出管34为扁平状，以使得所述流入管33、流出管34与所述翅片10平滑接触。
优选地，所述翅片10及换热管20的材料均为石墨。
在本实施例中，所述翅片10及换热管20均为石墨材料，石墨材料具有更强的导热性能，能够提高所述翅片10及换热管20的换热量及换热效率。所述石墨材料优选为石墨烯材料。
优选地，所述翅片10表面上设置有疏水层。在本实施例中，当所述换热器100作为蒸发器使用时，所述翅片10上凝结有冷凝水，所述翅片10上设置有疏水层，便于所述冷凝水从所述翅片10流下并流出所述蒸发器。
请一并参阅图14-15，作为本发明的第四实施例，在上述第一实施例或者第二实施例或者第三实施例的基础上，本第四实施例要求保护一种翅片10的分切结构。
在本实施例中，在所述翅片10的预设分切位置的至少一表面上设置至少一分切凹部C，所述分切凹部C内对应的翅片10部分的厚度比翅片10其他部分的厚度薄。所述翅片10的预设分切位置上至少一表面上设置有所述凹部C，由于所述凹部C内对应的翅片10部分的厚度比翅片10其他部分的厚度薄，从而减小所述翅片10的分切难度，同时也可减小风阻，提升换热效果。
优选地，所述翅片10相背的两个表面均设置有所述分切凹部C，同时为了保障所述翅片10在生产过程中的强度，定义所述分切凹部C的长度为M，M的范围为0.5-1mm，定义所述分切凹部C内翅片10的厚度为H，厚度H与长度M之间的关系满足1/4≤M/H≤1/2。可以理解，在不考虑所述翅片10在生产过程中的强度的情况下，所述分切凹部C的长度为M与厚度H之间的比值可以不做限定。
在一种实施例中，所述分切凹部C为向所述翅片10内凹陷形成的V形槽，定义所述V形槽的槽面与所述槽面相接的翅片10表面之间的夹角为A，所述夹角A满足150°≤A≤170°。
在一种实施例中，所述分切凹部C为向所述翅片10内凹陷形成的弧形槽，所述弧形槽的半径R满足8mm≤R≤15mm。
在一种实施例中，在所述翅片10预设分切位置上设置有两处分切凹部C，所述两处分切凹部C相接设置形成一W形槽。在对所述翅片10进行分切的过程中，只需切断其中一分切凹部C皆可，从而进一步减小所处翅片10的分切难度。
作为一种实施例，当所述换热器100作为空调器的蒸发器实用时，所述翅片10上凝结有冷凝水，将所述换热管20及所述翅片10竖直放置，在重力作用下，冷凝水从所述翅片10流下并流出所述蒸发器，排水性能优良。从而解决现有技术中由于换热管20管径过大，且换热管20为水平布置，导致冷凝水排放不畅的问题。
请一并参阅图16-18，具体地，换热器100的散热效果与散热效率成正比，而换热量越大，散热效率越高，散热效果越好。根据传热学理论：
换热量Q＝K·Ao·ΔT (1)
总传热系数
空气侧换热系数ho＝(Ap+η·Af)/Ao×ha (3)
其中，Ao：空气侧导热面积；hw：冷媒侧热传导率；Ap：管导热面积；ha：翅片部分空气侧传导率；Api：冷媒侧导热面积；Af：翅片部分导热面积；Aco：翅片与管的接触面积；η：翅片效率；hc：翅片与管的接触传导率；ΔT：温度差。
结合关系式(1)、(2)、(3)可知，换热量与总传热系数和空气侧导热面积成正线性关系，若要提高散热效率，可通过增大总传热系数和空气侧导热面积的方式实现。然而，总传热系数受空气侧导热面积和空气侧换热系数的影响，并且与空气侧导热面积成反向关系、与空气侧换热系数成正向关系。这是因为翅片10上空气侧导热面积越大，翅片10与空气的接触面越大，同时亦压缩了翅片10与换热管20之间的接触面积，使翅片10的导热面积和换热管20的导热面积同时减小，导致两者之间的导热效率降低，使得热传递效果较差，热量难以通过翅片10与空气进行热交换，从而使空气侧换热系数减小，总传热系数减小，换热量降低。因此，想要获得理想的散热效果，需要满足翅片10与换热管20之间的导热面积的要求，同时，需要增大翅片10的空气侧换热面积。
如图16至图18所示，图16和图18分别比较了本换热器100与常见的翅片管式换热器和微通道换热器在同等情况下的换热量和空气侧换热系数。根据实验结果可知，在同等条件下，本换热器100具有更大的传热量和空气侧换热系统，与常见的翅片管式换热器和微通道换热器相比，散热效果更加优异。图4中比较了本换热器100与常见的翅片管式换热器和微通道换热器在同等情况下的空气侧压力的损失，由实验结果可知，与翅片管换热器相比，本换热器100的空气侧压力降低速率更小，风阻性能具有明显的优势。
本发明的还提供一种换热设备(图未标示)，包括上述任一实施例所述的换热器100。所述换热设备包括空调器、冰箱或者除湿器等需要进行热量交换的设备。由于所述换热设备包括上述任一实施例的换热器100，因此，至少具有上述换热器100的全部有益效果，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (17)

1.一种换热器，其特征在于，所述换热器包括：
多个翅片，所述多个翅片间隔设置；
换热管，延伸于所述翅片表面或者形成于所述翅片内。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热管与所述翅片一体成型并凸设于所述翅片上；或者所述换热管焊接于所述翅片表面上。
3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热管交替凸设于所述翅片相背的两个面上。
4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述翅片长度方向上的边缘厚度呈渐缩设置。
5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述翅片整体呈弧形设置，所述翅片宽度方向上的截面为弧形面。
6.根据权利要求5所述的换热器，其特征在于，相邻的两所述翅片的弯曲方向相反。
7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述翅片呈锯齿状设置。
8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于，所述换热管设置在所述翅片的齿尖处。
9.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，自所述换热管与翅片的连接处向所述翅片中部，所述换热管之间对应的翅片部分的厚度逐渐减薄。
10.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括设置于所述翅片长度方向上一端的单边集流管，所述单边集流管包括流入通道及流出通道，所述流入通道及流出通道分别设置于所述翅片宽度方向上的两端；所述换热管的两端分别连通所述流入通道和所述流出通道。
11.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括双边集流管，所述双边集流管包括流入管和流出管，所述流入管、流出管分别设置于所述翅片长度方向上相对的两端；所述换热管的两端分别连通所述流入管和所述流出管。
12.根据权利要求11所述的换热器，其特征在于，所述流入管及流出管流出管呈扁平状。
13.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述翅片及换热管的材料均为石墨。
14.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述翅片表面设置有疏水层。
15.一种换热设备，其特征在于，包括如权利要求1-14任一项所述的换热器。
16.根据权利要求15所述的换热设备，其特征在于，所述换热器的所述翅片及所述换热管竖向放置。
17.根据权利要求16所述的换热设备，其特征在于，所述换热设备为空调器、冰箱或者除湿器。
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