CN109186302B - 一种翅片及具有其的热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换热技术领域，具体而言，涉及一种翅片及具有其的热交换器，一种翅片，所述翅片具有上风侧和相对设置的下风侧，所述翅片开设有一个或多个朝向所述下风侧延伸的扁管槽，所述翅片设置有一组或多组导流结构，一组或多组所述导流结构沿多次换向的路径导引两个所述扁管槽之间的气流，其能够通过导流结构改变风道中气流流动的路径，提高风道内气流换热的均匀性。

Description

一种翅片及具有其的热交换器

技术领域

本发明涉及换热技术领域，具体而言，涉及一种翅片及具有其的热交换器。

背景技术

微通道换热器是一种新型高效换热器，具有传热效率高、体积小、重量轻、充注量少等优点，传统单冷型微通道换热器的翅片是通过辊轧机辊成波浪形状，然后放在上下两根扁管之间钎焊。

但由于卡槽式翅片自身结构限制，在气流动过翅片通道过程中，对于翅片前半部分，靠近扁管的两侧处，因气流与扁管和翅片的温差较大，换热较为充分；在气流中间处，距离扁管较远，气流与翅片温差较小，换热不够充分。

对于翅片后半部分，靠近扁管的两侧处，由于在前半部分充分换热，此时气流与扁管和翅片的温差减小，不能充分利用后半部分的扁管温度优势；在气流中间处，距离扁管较远，换热仍然不够充分。

发明内容

本发明的目的在于提供一种翅片，其能够通过导流结构改变风道中气流流动的路径，提高风道内气流换热的均匀性。

本发明的另一目的在于提供一种热交换器，其能够通过翅片的导流结构改变风道内气流的路径，使沿不同路径流动的气流互换位置流动，提高风道内气流换热的均匀性，提高热交换器的换热效率。

本发明的实施例是这样实现的：

一种翅片，所述翅片具有上风侧和相对设置的下风侧，所述翅片开设有一个或多个朝向所述下风侧延伸的扁管槽；

所述翅片设置有一组或多组导流结构，一组或多组所述导流结构沿多次换向的路径导引两个所述扁管槽之间的气流。

优选的，一组或多组所述导流结构沿多个不同的所述路径导引两个所述扁管槽之间的气流。

优选的，上述导流结构包括一个或多个结构相同且相对于所述扁管槽倾斜设置的翅片桥，所述翅片桥包括拱起部及与所述拱起部连接的翻起部；

所述拱起部包括朝向上风侧的进风口和朝向下风侧的出风口，所述翻起部位于所述拱起部的出风口一侧。

优选的，上述拱起部背风侧在相对于所述翅片竖直方向形成的投影与气流流向形成的夹角为A，10°≤A≤60°。

优选的，上述翻起部在相对于所述翅片竖直方向形成的投影与气流流向形成的夹角为B，10°≤B≤60°。

优选的，上述导流结构包括一排或多排相对垂直气流流动方向排列设置的单侧风道组，进一步的，单侧风道组由两个拱起口朝向相反的翅片切口拱起形成。

优选的，每排所述单侧风道组包括进风拱起和出风拱起；

所述出风拱起位于所述进风拱起的背风侧，所述进风拱起的拱起口和所述出风拱起的拱起口朝向相反。

优选的，上述出风拱起靠近所述扁管槽的一侧为第二背风侧，所述第二背风侧在相对于所述翅片竖直方向上的投影与所述气流流动方向形成的夹角为C，10°≤C≤60°。

优选的，上述进风拱起位于背风侧且与进风拱起切口相邻一侧位第一背风侧，所述第一背风侧相对于所述翅片在竖直方向上的投影与所述气流流动方向形成的夹角为D，10°≤D≤60°。

优选的，上述翅片在所述导流结构的迎风侧和背风侧分别设置有强化换热部，所述强化换热部为柱状凸起。

一种热交换器，包括翅片及扁管，所述扁管与所述扁管槽相配合。

本发明实施例的有益效果是：

相邻的两个扁管之间形成风道，气流从上风侧朝向下风侧流动，导流结构设置在风道内部，导流结构改变风道内气流流动位置，使风道内气流互换位置流动，提高了气流的换热效率，使靠近扁管的气流与扁管保持较大温差，保证了气流换热的均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为本发明实施例图1气流流动结构示意图；

图3为本发明实施例图2翅片桥气流流动结构示意图；

图4为本发明实施例另一结构示意图；

图5为本发明实施例图4气流流动结构示意图。

图标：2－上风侧；3－下风侧；4－扁管槽；5－翅片桥；51－拱起部；52－翻起部；6－单侧风道组；61－进风拱起；62－出风拱起；621－第二背风侧；611－第一背风侧；7－强化换热部；8－翻边；9－定位结构；10－加强筋；11－扁管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

一种翅片，翅片具有上风侧和相对设置的下风侧，翅片开设有一个或多个朝向下风侧延伸的扁管槽；

翅片设置有一组或多组导流结构，一组或多组导流结构沿多次换向的路径导引两个扁管槽之间的气流，一组或多组导流结构沿多个不同的路径导引两个扁管槽之间的气流；

翅片使用时，两个扁管槽之间形成风道，气流从上风侧流向下风侧，导流结构引导风道内气流沿导流结构预设路径进行流动，从而改变风道内气流流动路径。

导流结构包括一个或多个结构相同且相对于扁管槽倾斜设置的翅片桥，翅片桥包括拱起部及与拱起部连接的翻起部；拱起部包括朝向上风侧的进风口和朝向下风侧的出风口，翻起部位于拱起部的出风口一侧，拱起部背风侧在相对于翅片竖直方向形成的投影与气流流向形成的夹角为A，10°≤A≤60°，翻起部在相对于翅片竖直方向形成的投影与气流流向形成的夹角为B，10°≤B≤60°。

导流结构包括一排或多排相对垂直气流流动方向排列设置的单侧风道组，单侧风道组由两个拱起口朝向相反的翅片切口拱起形成，每排单侧风道组包括进风拱起和出风拱起；出风拱起位于进风拱起的背风侧，进风拱起的拱起口和出风拱起的拱起口朝向相反。

出风拱起靠近扁管槽的一侧为第二背风侧，第二背风侧在相对于翅片竖直方向上的投影与气流流动方向形成的夹角为C，10°≤C≤60°，进风拱起位于背风侧且与进风拱起切口相邻一侧位第一背风侧，第一背风侧相对于翅片在竖直方向上的投影与气流流动方向形成的夹角为D，10°≤D≤60°。

翅片在导流结构的迎风侧和背风侧分别设置有强化换热部，强化换热部为柱状凸起。

一种热交换器，包括翅片及扁管，扁管与扁管槽相配合。

结构原理：

一种翅片桥5，翅片的上风侧2开设有一个或多个朝向下风侧3延伸的扁管槽4，扁管槽4用于安装扁管11，导流结构设置在扁管槽4的两侧，翅片使用时，气流从上风侧2吹向下风侧3，导流结构沿多个不同的路径导引两个扁管槽4之间的气流，上风侧2的气流经过导流结构后，改变了气流在风道内相对流动的位置，同一股气流在上风侧2流动位置相对于下风侧3的流动位置发生了改变，在气流流动方向上，导流结构间隔设置有一组或多组；导流结构对从上风侧2流向下风侧3的气流进行多次引导换位流动；

结合图2和图3所示，气流从上风侧2流向下风侧3，扁管槽4安装扁管11，相邻的两个扁管11之间形成风道，导流结构设置在风道内，在导流结构朝向上风侧2和下风侧3的两侧分别设置有强化换热部7，强化换热部7为三棱柱状凸起，导流结构包括两个结构相同且相对于扁管槽4倾斜设置的翅片桥5；

翅片桥5分别靠近风道两侧的扁管11倾斜设置，气流可以从翅片桥5底部流动，翅片桥5包括拱起部51和翻起部52，拱起部51包括进风口和出风口，翻起部52位于出风口一侧，翻起部52位于拱起部51靠近扁管11的一侧，翻起部52用于改变拱起部51上方气流流动的位置，拱起部51背风侧在相对于翅片竖直方向形成的投影与气流流向形成的夹角为A，10°≤A≤60°，翻起部52在相对于翅片竖直方向形成的投影与气流流向形成的夹角为B，10°≤B≤60°，拱起部51和翻起部52改变气流流动方向，同时降低对气流流动产生的阻力；

如图3所述，风道内包括a和b两股气流，a气流在翅片桥5的外侧并被倾斜设置的翻起部52阻挡，从而改变了流动方向，b气流从倾斜设置的拱起部51内部流过，拱起部51改变了B气流的流动方向；翅片还设置有翻边8、定位结构9和加强筋10，定位结构9用于翅片叠装时控制片距，加强筋10用于提高翅片的结构强度。

参考图2和图3，一种热交换器，在扁管槽4内安装扁管11，相邻的扁管11之间形成风道，气流通过风道从上风侧2流向下风侧3，翅片桥5将靠近扁管11流动的气流与中间气流换位流动，翅片桥5将风道分成两部分，从翅片桥5至上风侧2，靠近扁管11的气流与扁管11充分换热，位于两侧扁管11中间的气流与扁管11换热不充分，气流流过翅片桥5，拱起部51背风侧在相对于翅片竖直方向形成的投影与气流流向形成的夹角为A，10°≤A≤60°；翻起部52在相对于翅片竖直方向形成的投影与气流流向形成的夹角为B，10°≤B≤60°，翻起部52靠近扁管11倾斜设置，靠近扁管11流动的气流通过沿翻起部52改变流动方向，相对位于风道中部流动气流通过倾斜设置的拱起部51，气流朝向扁管11流动，并贴合扁管11流向下风侧3，通过翅片桥5，将风道内靠近扁管11的流动的气流与风道内中部的气流交换，变换风道内经过翅片桥5的气流流动方向；在翅片桥5至下风侧3的风道内，靠近扁管11流动的气流为翅片桥5至上风侧2之间的中部气流，通过翅片桥5解决了风道内中部气流相对于靠近扁管11流动的气流换热不均匀的问题，使靠近扁管11流动的气流保持较大温差，提高了换热效率，同时提高了气流换热的均匀性。

实施例2：

在实施里1结构和原理的基础上，本实施例提供一种翅片及具有其的换热器，结合图4、图5所示，翅片的一端为上风侧2，翅片与上风侧2相对的一端为下风侧3，上风侧2开设有一个或多个朝向下风侧3延伸的扁管槽4；

翅片间隔扁管槽4设置有一组或多组用于引导风道内气流流动路径的导流结构，导流结构包括一排或多排相对垂直气流流动方向排列设置的单侧风道组6，单侧风道组6由翅片多个部位切割后单侧拱起形成，每排单侧风道组6包括进风拱起61和出风拱起62，出风拱起62位于进风拱起61的背风侧，进风拱起61的拱起口和出风拱起62的拱起口朝向相反，进风拱起61的拱起口朝向上风侧2，出风拱起的拱起口朝向下风侧；

出风拱起62靠近扁管槽4的一侧为第二背风侧621，第二背风侧621在相对于翅片竖直方向上的投影与气流流动方向形成的夹角为C，10°≤C≤60°；进风拱起61位于背风侧且与切口相邻一侧位第一背风侧611，第一背风侧611相对于翅片在竖直方向上的投影与气流流动方向形成的夹角为D，10°≤D≤60°。

结构原理：

结合图4、图5所示，相邻的两个扁管11之间形成风道，风道内有a、b、c、d四股气流，均从上风侧2流向下风侧3，导流结构将风道分成两部分，导流结构至上风侧2为风道的前半段，导流结构至下风侧3为风道的后半段；

在风道的前半段，a气流和d气流分别靠近风道两侧的扁管11流动，a气流和d气流充分和扁管11进行换热，换热效率高，b气流和c气流相对a气流和d气流靠近风道的中间部位，在流动过程中与扁管11换热效率低；

单侧风道组6包括进风拱起61和出风拱起62，进风拱起61的切口朝向上风侧2，出风拱起62设置在进风拱起61朝向下风侧3的一侧，出风拱起62的切口朝向下风侧3，出风拱起62和进风拱起61在风道内倾斜设置，出风拱起62靠近扁管槽4的一侧为第二背风侧621，第二背风侧621在相对于翅片竖直方向上的投影与气流流动方向形成的夹角为C，10°≤C≤60°；进风拱起61位于背风侧且与切口相邻一侧位第一背风侧611，第一背风侧611相对于翅片在竖直方向上的投影与气流流动方向形成的夹角为D，10°≤D≤60°，进风拱起61和出风拱起62之间设置有间隙，间隙为气流流动的通道；

a气流从进风空气与扁管11之间的间隙流过，沿第二背风侧621朝向风道中部流动，b气流动过进风拱起61和出风拱起62，倾斜朝向扁管11流动，a气流和b气流动过单侧风道组6，实现了a气流和b气流在风道前半段和风道后半段流动位置的互换，在风道的后半段，b气流靠近扁管11流动并与扁管11充分换热，提高了风道内气流换热的均匀性，c气流和d气流与a气流和b气流交换位置原理相同不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种翅片，其特征在于，所述翅片具有上风侧(2)和相对设置的下风侧(3)，所述翅片开设有一个或多个朝向所述下风侧(3)延伸的扁管槽(4)；

所述翅片设置有一组或多组导流结构，一组或多组所述导流结构沿多次换向的路径导引两个所述扁管槽(4)之间的气流；

所述导流结构包括一个或多个结构相同且相对于所述扁管槽(4)倾斜设置的翅片桥(5)，所述翅片桥(5)包括拱起部(51)及与所述拱起部连接的翻起部(52)；

所述拱起部(51)包括朝向上风侧(2)的进风口和朝向下风侧(3)的出风口，所述翻起部(52)位于所述拱起部(51)的出风口一侧；

所述翅片使用时，两个所述扁管槽(4)之间形成风道；

所述风道内包括a气流和b气流，所述a气流在所述翅片桥(5)的外侧并被所述翻起部(52)阻挡，所述b气流从所述拱起部(51)内部流过。

2.根据权利要求1所述的翅片，其特征在于，一组或多组所述导流结构沿多个不同的所述路径导引两个所述扁管槽(4)之间的气流。

3.根据权利要求1所述的翅片，其特征在于，所述拱起部(51)背风侧在相对于所述翅片竖直方向形成的投影与气流流向形成的夹角为A，10°≤A≤60°。

4.根据权利要求1所述的翅片，其特征在于，所述翻起部(52)在相对于所述翅片竖直方向形成的投影与气流流向形成的夹角为B，10°≤B≤60°。

5.根据权利要求1所述的翅片，其特征在于，所述导流结构包括一排或多排单侧风道组(6)，多排所述单侧风道组(6)的排列方向垂直气流流向。

6.根据权利要求5所述的翅片，其特征在于，每排所述单侧风道组(6)包括进风拱起(61)和出风拱起(62)；

所述出风拱起(62)位于所述进风拱起(61)的背风侧，所述进风拱起(61)的拱起口和所述出风拱起(62)的拱起口朝向相反。

7.根据权利要求6所述的翅片，其特征在于，所述出风拱起(62)靠近所述扁管槽(4)的一侧为第二背风侧(621)，所述第二背风侧(621)在相对于所述翅片竖直方向上的投影与所述气流流动方向形成的夹角为C，10°≤C≤60°。

8.根据权利要求6所述的翅片，其特征在于，所述进风拱起(61)位于背风侧且与进风拱起切口相邻一侧为第一背风侧(611)，所述第一背风侧(611)相对于所述翅片在竖直方向上的投影与所述气流流动方向形成的夹角为D，10°≤D≤60°。

9.根据权利要求1－8任意一项所述的翅片，其特征在于，所述翅片在所述导流结构的迎风侧和背风侧分别设置有强化换热部(7)，所述强化换热部(7)为柱状凸起。

10.一种热交换器，其特征在于，包括扁管(11)和权利要求9所述的翅片，所述扁管(11)与所述扁管槽(4)相配合。