CN109556442A - 一种制冷换热器用穿孔型翅片 - Google Patents

一种制冷换热器用穿孔型翅片 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制冷换热器用穿孔型翅片，包括翅片本体、翻折边、压槽和翅片孔，所述翅片孔包括第一翅片孔、第二翅片孔、第三翅片孔和第四翅片孔。该产品设计合理，结构高度紧凑，整体重量轻，节省大量材料成本；该产品的制造工艺简单，表面采用圆形孔、椭圆孔和腰形孔的结合，增强了气流对流动边界层的扰动，尤其是增强了对尾流区气体的扰动，减薄了热边界层的厚度，强化了翅片的传热性能，换热效率高；本产品降低了翅片本体表面的结霜速率，减小了空气侧的流动阻力，大幅度节省了制冷能耗，尤其适用于冰箱、冷库、冷藏柜等长期工作于结霜工况下的制冷换热器。

Description

一种制冷换热器用穿孔型翅片
技术领域
本发明涉及换热器领域，具体是一种制冷换热器用穿孔型翅片。
背景技术
制冷换热器是制冷系统中在温度不同的流体介质间实现相互换热的设备。按其工作原理，换热器有间壁式和混合式二大类。在制冷空调、暖通等领域主要涉及混合式换热器和间壁式换热器，其中以间壁式换热器应用最多。制冷装置中的换热器都是表面式换热器，换热器的结构型式有壳管式、蛇形盘管式、螺旋管式、肋片管式和板翅式等。
板翅式换热器中的翅片是其核心部件，翅片通常采用平翅片。平翅片的主要作用是扩大传热面，但是采用这种翅片的翅片管的换热效果不理想，能源消耗大，这就为人们的使用带来了不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制冷换热器用穿孔型翅片，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种制冷换热器用穿孔型翅片，包括翅片本体、翻折边、压槽和翅片孔，所述翅片孔包括第一翅片孔、第二翅片孔、第三翅片孔和第四翅片孔，翻折边和压槽均设置在翅片本体上端的边部和下端的边部并且翻折边和压槽间隔排列，第一翅片孔、第二翅片孔、第三翅片孔和第四翅片孔均设置在翅片本体上并且翅片孔排成三列，第一翅片孔和第二翅片孔位于中间一列并且第一翅片孔和第二翅片孔间隔排布，第三翅片孔和第四翅片孔均位于两侧的两列翅片孔中并且第三翅片孔和第四翅片孔间隔排布，第一翅片孔和第三翅片孔的形状均为椭圆状并且第一翅片孔的长轴方向与第三翅片孔的长轴方向相垂直，第二翅片孔的形状为圆形，第四翅片孔采用腰形孔，第三翅片孔和第四翅片孔之间的间距与第一翅片孔和第二翅片孔之间的间距相同，第三翅片孔对称的分布在第一翅片孔的两侧。
作为本发明进一步的方案：翅片本体的厚度为0.05-5mm并且翅片本体上涂有防腐涂层。
作为本发明进一步的方案：压槽为弧形凸起状并且翅片本体采用铝合金材料制作。
作为本发明进一步的方案：第一翅片孔和第三翅片孔的长轴尺寸与短轴尺寸之比均为1:0.56-0.82。
作为本发明进一步的方案：第一翅片孔的中心和第二翅片孔的圆心均位于翅片本体的纵向中心轴线上。
作为本发明进一步的方案：第一翅片孔的数量为5-9个，最上端第三翅片孔的中心与翅片本体上边缘的间距为25mm，最下端第三翅片孔的中心与翅片本体下边缘的间距为28mm。
作为本发明进一步的方案：第一翅片孔和第三翅片孔的长轴尺寸均为12.6mm，第二翅片孔的半径为10mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该产品设计合理，结构高度紧凑，整体重量轻，节省大量材料成本；该产品的制造工艺简单，表面采用圆形孔、椭圆孔和腰形孔的结合，增强了气流对流动边界层的扰动，尤其是增强了对尾流区气体的扰动，减薄了热边界层的厚度，强化了翅片的传热性能，换热效率高；本产品降低了翅片本体表面的结霜速率，减小了空气侧的流动阻力，大幅度节省了制冷能耗，尤其适用于冰箱、冷库、冷藏柜等长期工作于结霜工况下的制冷换热器。
附图说明
图1为制冷换热器用穿孔型翅片的俯视图。
图2为制冷换热器用穿孔型翅片的侧视图。
其中：1-翅片本体，2-翻折边，3-压槽，4-第一翅片孔，5-第二翅片孔，6-第三翅片孔，7-第四翅片孔。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-2，一种制冷换热器用穿孔型翅片，包括翅片本体1、翻折边2、压槽3和翅片孔，所述翅片孔包括第一翅片孔4、第二翅片孔5、第三翅片孔6和第四翅片孔7，翻折边2和压槽3均设置在翅片本体1上端的边部和下端的边部并且翻折边2和压槽3间隔排列，第一翅片孔4、第二翅片孔5、第三翅片孔6和第四翅片孔7均设置在翅片本体1上并且翅片孔排成三列，第一翅片孔4和第二翅片孔5位于中间一列并且第一翅片孔4和第二翅片孔5间隔排布，第三翅片孔6和第四翅片孔7均位于两侧的两列翅片孔中并且第三翅片孔6和第四翅片孔7间隔排布，第一翅片孔4和第三翅片孔6的形状均为椭圆状并且第一翅片孔4的长轴方向与第三翅片孔6的长轴方向相垂直，第二翅片孔5的形状为圆形，第四翅片孔7采用腰形孔，第三翅片孔6和第四翅片孔7之间的间距与第一翅片孔4和第二翅片孔5之间的间距相同，第三翅片孔6对称的分布在第一翅片孔4的两侧。翅片本体1的厚度为0.05-5mm并且翅片本体1上涂有防腐涂层，可以避免翅片本体1在外界环境下被腐蚀，避免影响换热效率，延长了翅片本体1的使用寿命。压槽3为弧形凸起状并且翅片本体1采用铝合金材料制作，在结构高度紧凑的前提下可以减少材料成本，使得产品的重量更轻。第一翅片孔4和第三翅片孔6的长轴尺寸与短轴尺寸之比均为1:0.56-0.82，这种比例可以使得产品在节约材料的前提下提供更加合理的风道孔。第一翅片孔4的中心和第二翅片孔5的圆心均位于翅片本体1的纵向中心轴线上。第一翅片孔4的数量为5-9个，最上端第三翅片孔6的中心与翅片本体1上边缘的间距为25mm，最下端第三翅片孔6的中心与翅片本体1下边缘的间距为28mm。第一翅片孔4和第三翅片孔6的长轴尺寸均为12.6mm，第二翅片孔5的半径为10mm。
本发明的工作原理是：三列翅片孔沿翅片本体1高度方向排列，中间一列的翅片孔用于安装换热管，两侧的两列翅片孔均位于翅片本体1表面空气的来流侧，来流侧椭圆孔的长轴与气流流向平行，将换热管插入翅片孔中时，翅片孔为换热管外部的低温区提供了风道，第三翅片孔6和第四翅片孔7引起的扰动“干扰”到距离换热管位置更近的流场区域，对流动边界层产生较大的扰动效果，尤其是增加了尾流区气体的扰动，减薄了边界层的厚度，调整流体流动方向和路程，使流体经过主换热器的时间达到最佳换热效果，强化了翅片本体1的传热性能，实现了强化传热的效果。
将现有的平翅片换热器与安装该产品的换热器进行实验对比，安装了该产品的换热器比现有的平翅片换热器的单位面积制冷量提高45％-54％。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种制冷换热器用穿孔型翅片，其特征在于，包括翅片本体、翻折边、压槽和翅片孔，所述翅片孔包括第一翅片孔、第二翅片孔、第三翅片孔和第四翅片孔，翻折边和压槽均设置在翅片本体上端的边部和下端的边部并且翻折边和压槽间隔排列，第一翅片孔、第二翅片孔、第三翅片孔和第四翅片孔均设置在翅片本体上并且翅片孔排成三列，第一翅片孔和第二翅片孔位于中间一列并且第一翅片孔和第二翅片孔间隔排布，第三翅片孔和第四翅片孔均位于两侧的两列翅片孔中并且第三翅片孔和第四翅片孔间隔排布，第一翅片孔和第三翅片孔的形状均为椭圆状并且第一翅片孔的长轴方向与第三翅片孔的长轴方向相垂直，第二翅片孔的形状为圆形，第四翅片孔采用腰形孔，第三翅片孔和第四翅片孔之间的间距与第一翅片孔和第二翅片孔之间的间距相同，第三翅片孔对称的分布在第一翅片孔的两侧。
2.根据权利要求1所述的制冷换热器用穿孔型翅片，其特征在于，所述翅片本体的厚度为0.05-5mm并且翅片本体上涂有防腐涂层。
3.根据权利要求1所述的制冷换热器用穿孔型翅片，其特征在于，所述压槽为弧形凸起状并且翅片本体采用铝合金材料制作。
4.根据权利要求1所述的制冷换热器用穿孔型翅片，其特征在于，所述第一翅片孔和第三翅片孔的长轴尺寸与短轴尺寸之比均为1:0.56-0.82。
5.根据权利要求1所述的制冷换热器用穿孔型翅片，其特征在于，所述第一翅片孔的中心和第二翅片孔的圆心均位于翅片本体的纵向中心轴线上。
6.根据权利要求1所述的制冷换热器用穿孔型翅片，其特征在于，所述第一翅片孔的数量为5-9个，最上端第三翅片孔的中心与翅片本体上边缘的间距为25mm，最下端第三翅片孔的中心与翅片本体下边缘的间距为28mm。
7.根据权利要求1所述的制冷换热器用穿孔型翅片，其特征在于，所述第一翅片孔和第三翅片孔的长轴尺寸均为12.6mm，第二翅片孔的半径为10mm。
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