CN109724442A - 翅片组和翅片管换热器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种翅片组及翅片管换热器，翅片组包括：至少一个翅片，每个翅片包括：翅片基板；至少一个管孔组，每个管孔组包括至少一个管孔，每个管孔贯穿翅片基板的两侧；凹凸结构，与翅片基板固定连接；凹凸结构包括：至少一个凸起，设于翅片基板侧壁上且沿管孔的轴向向外凸出；以及至少一个凹槽，平行于管孔端面且贯穿凸起设置，其中，凹凸结构通过凹槽和凸起对两个翅片之间的流体进行导向。通过本发明的技术方案，能够通过凹凸结构对翅片间的流体进行导向，强化换热薄弱区域的换热，从而增加翅片组的换热性能，同时凹凸结构还能够增加翅片的换热面积，从而增加翅片组的换热性能。

Description

翅片组和翅片管换热器

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，具体而言，涉及一种翅片组以及一种翅片管换热器。

背景技术

翅片管换热器应用非常广泛，常见的翅片管换热器多采用平翅片，采用平翅片的管翅式换热器空气侧的热阻占比最大，空气侧的换热系数比较低。为提升翅片管换热器的换热性能，多采用波纹翅片和开缝翅片。但是常见的波纹翅片的空气侧换热系数虽然相对于平翅片相比有所提升，但是提升非常有限，不能显著提高翅片管换热器的换热性能；开缝翅片能够大幅提升空气侧的换热系数，但是在低温工况下会存在结霜问题，而且制造工艺复杂。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的一个目的在于提供了一种翅片组。

本发明的另一个目的在于提供了一种翅片管换热器。

为了实现上述目的，本发明第一方面技术方案提供了一种翅片组，包括：至少一个翅片，每个翅片包括：翅片基板；至少一个管孔组，每个管孔组包括至少一个管孔，每个管孔贯穿翅片基板的两侧；凹凸结构，与翅片基板固定连接；凹凸结构包括：至少一个凸起，设于翅片基板侧壁上且沿管孔的轴向向外凸出；以及至少一个凹槽，平行于管孔端面且贯穿凸起设置，其中，凹凸结构通过凹槽和凸起对两个翅片之间的流体进行导向。

在该技术方案中，流体在翅片间进行流动换热时，凹凸结构能够通过凹槽和凸起对翅片间的流体进行导向，流体在运动过程中在凹凸结构的作用下不断改变运动方向，一方面使得流体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片表面的换热；另一方面流体不断冲击翅片的表面，能够减少翅片表面结垢的可能性，使得翅片组的换热性能更加稳定；同时，凹凸结构能够增大翅片换热的表面积，从而增加翅片的换热能力，提高翅片组的换热性能；进一步地，通过合理设置凹凸结构，还能够加强换热薄弱区域内的流体的流动，从而增加换热薄弱区域内的换热，提高翅片组的换热性能；其中，凹凸结构的凹槽还能够减少冷凝水对翅片换热性能的影响，具体地，当凸起上出现冷凝水时，冷凝水能够在重力的作用下沿凹槽的表面从凸起上流下，减少凸起上的冷凝水，从而减少冷凝水对凸起换热性能的影响；当凸起某一侧的翅片基板上出现积水时，凹槽还便于冷凝水流过凸起，实现对翅片基板上冷凝水流动的调节，减少翅片基板上冷凝水聚集的可能性，从而减少冷凝水对翅片基板换热性能的影响。管孔组的设置便于布置管路，使翅片组能够应用于管式换热器中。翅片基板与凹凸结构连接，使翅片除管孔之外无其它孔隙，从而在换热的时候将翅片两侧的流体隔开，使翅片两侧的流体互不影响，增加翅片组换热的稳定性。

在上述技术方案中，优选地，凹槽的内表面中在管孔轴向上与翅片基板距离最近的点与翅片基板在管孔轴向上呈第一距离；其中，第一距离不大于凸起的波峰与翅片基板在管孔轴向上的第二距离。

在该技术方案中，当第一距离小于第二距离时，凹槽能够使凸起两侧翅片基板上的流体部分流通，能够减少因冷凝水积聚过多使翅片基板换热性能下降进而导致翅片换热性能下降的可能性；当第一距离等于第二距离时，凹槽使凸起两侧翅片基板上的流体全部流通，从而使翅片基板上的冷凝水均能通过凹槽流过凸起，翅片基板上不会出现冷凝水积聚的情况，减少冷凝水对翅片基板换热性能的影响；同时，第一距离小于或等于第二距离均能减少凸起上的冷凝水，减少冷凝水对凸起的换热性能的影响。综上所述，凹槽能够减少冷凝水对翅片换热性能的影响，增加翅片换热性能的稳定性。

在上述技术方案中，优选地，凹槽沿平行于流体流向和管孔轴向的第一截面呈梯形。

在该技术方案中，凹槽沿平行于流体流向和管孔轴向的第一截面呈梯形能够便于凸起上的冷凝水沿凹槽流向翅片基板，进一步减少凸起上的冷凝水，减少冷凝水对翅片换热性能的影响，使翅片组的换热性能更加稳定。

在上述技术方案中，优选地，梯形靠近翅片基板的底边的长度不大于5mm。

在该技术方案中，梯形靠近翅片基板的底边的长度不大于5mm，从而既能够减少冷凝水对翅片换热性能的影响，又能够减小凸起的中断，从而减少凹槽对凸起导向性能的影响。

在上述技术方案中，优选地，凹槽的内表面与第一截面垂直。

在该技术方案中，凹槽的内表面与第一截面垂直，即凹槽在流体流向上对流体流动有阻碍作用，因此能够对翅片间流体的流动进行扰动，从而加强翅片与流体之间的换热。

在上述技术方案中，优选地，凸起绕至少一个管孔分布，且凸起的波峰和波谷的轮廓线均呈闭合弧形。

在该技术方案中，凸起能够调节凸起围绕的至少一个管孔周围流体的流动，进而加强凸起内部换热薄弱区域中流体的流动，强化凸起内部换热薄弱区域的换热，从而增加翅片组的换热性能。凸起的波峰和波谷的轮廓线均呈闭合弧形能够便于凸起对翅片之间的流体进行导向，使翅片间流体的流动更加合理，增加翅片的换热效果，从而增加翅片组的换热性能。

在上述技术方案中，优选地，波峰的轮廓线的几何中心、波谷的轮廓线的几何中心均与凸起围绕的至少一个管孔分布的几何中心重合。

在该技术方案中，波峰的轮廓线的几何中心、波谷的轮廓线的几何中心均与凸起围绕的至少一个管孔分布的几何中心重合，能够使凸起围绕的至少一个管孔周围的流体流动更加均匀，从而使翅片的换热更加均匀，使翅片组均匀换热。

在上述技术方案中，优选地，波峰的轮廓线、波谷的轮廓线和凸起围绕的至少一个管孔均关于任一平行于流体流向和管孔轴线的平面对称分布。

在该技术方案中，波峰的轮廓线、波谷的轮廓线和凸起围绕的至少一个管孔均关于任一平行于流体流向和管孔轴线的平面对称分布此时凸起围绕的至少一个管孔对称分布，并且对称的两侧流体流动均匀，使翅片间的流体流动更加均匀，从而使翅片换热更加均匀，增加翅片组的换热的稳定性。

在上述技术方案中，优选地，波峰的轮廓线、波谷的轮廓线和凸起围绕的至少一个管孔均关于几何中心对称分布。

在该技术方案中，波峰和波谷的轮廓线相对于凸起围绕的至少一个管孔对称，此时翅片间的流体沿不同方向流动时，凸起均能对流体进行导向，从而使凸起围绕的至少一个管孔周围的流体流动均匀，使翅片组能够适用于更多的工况，增加了翅片组的应用范围。

在上述技术方案中，优选地，当凹槽的数量不少于两个时，凹槽相对于凸起的几何中心对称分布。

在该技术方案中，当凹槽的数量不少于两个时，凹槽相对于凸起的几何中心对称分布既能够对减少凸起上的冷凝水以及翅片基板上的冷凝水的积聚，从而减少冷凝水对翅片换热性能的影响，又能够使翅片间的流体流动均匀，使翅片各个位置换热均匀，增加翅片组换热的稳定性。

在上述技术方案中，优选地，凸起包括一个波峰时，波峰在管孔轴向上的高度不等。

在该技术方案中，凸起包括一个波峰时，波峰在管孔轴向上的高度不等，即波峰在管孔轴向上存在波动，能够增加凸起对翅片间流体的扰动，使得体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片表面的换热，增加翅片组的换热性能。

在上述技术方案中，优选地，凸起包括至少两个波峰时，波峰的轮廓线上各点在管孔轴向上的高度不等；和/或波谷的轮廓线上各点在管孔轴向上的高度不等。

在该技术方案中，当凸起包括至少两个波峰，波峰在管孔轴向上存在波动；和/或波谷在管孔轴向上存在波动时，均能够对翅片间流体的扰动，使得流体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片表面的换热，增加翅片组的换热性能。

在上述技术方案中，优选地，在过管孔轴线的截面上，不同的波峰在管孔轴线上的高度不同；和/或不同的波谷在管孔轴线上的高度不同。

在该技术方案中，在过管孔轴线的截面上，不同的波峰在管孔轴线上的高度不同；和/或不同的波谷在管孔轴线上的高度不同时，均能够对翅片间的流体进行扰动，使得体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片表面的换热，增加翅片组的换热性能。

在上述技术方案中，优选地，每个管孔组包括：第一管孔；第二管孔，与第一管孔沿垂直于流体流向呈第一间距，第二管孔与第一管孔沿流体流向呈第二间距；其中，第一间距非零，管孔组的数量为多个，多个管孔组沿流体流向以第一预设间隔等距设置，多个管孔组沿垂直于流体流向以第二预设间隔等距设置。

在该技术方案中，每个管孔组中的第一管孔和第二管孔在沿垂直于流体流向呈非零的第一间距，沿流体流向呈第二间距，通过设置第一间距和第二间距能够对流经管孔组的流体进行扰动，促进流体破坏并发展新的边界层，提高流体与翅片组的换热效果，在换热效果得到提高时，在相同的换热要求下，可以提高管孔内热载体的流量，从而提高翅片组的换热效率。

其中，管孔组的数量为多个，多个管孔组沿流体流向以第一预设间隔等距设置，多个管孔组沿垂直于流体流向以第二预设间隔等距设置。此时管孔组第一预设间隔、第二预设间隔、第一间距和第二间距决定了翅片组中管孔的排列，通过设置第一预设间隔、第二预设间隔、第一间距和第二间距的数值，一方面能够通过管孔的侧面增加换热面积，另一方面合理设置管孔组内管孔的位置关系以及管孔组之间的第一预设间隔、第二预设间隔，能够使各个管孔对翅片间的流体进行扰动，配合第二凹凸波纹使得流体不断破坏并发展新的边界层，提高翅片组的换热性能；同时管孔的数量决定了单位时间内通过翅片组的热载体的体积，管孔的数量应该在保证换热效率的前提下尽可能多，以使得单位时间内翅片组中更多的热载体进行了换热，提高翅片组的换热效率。

在上述技术方案中，优选地，第二间距不大于22mm，第一预设间隔不大于25mm，第二预设间隔不大于22mm。

在该技术方案中，第二间距不大于22mm，在该数值范围内，管孔内的热载体能够将热量快速传递至翅片中，随后翅片与流体进行流动换热，从而实现快速换热，提高换热效率；第一预设间隔不大于25mm，第二预设间隔不大于22mm，在该数值范围内，既能够满足换效果的要求，使得翅片中管孔组中的热载体进行充分的换热，又能够在保证换热效果的前提下时翅片组中热载体的流量在合理的范围内，提高换热效率。

在上述技术方案中，优选地，凸起的波峰与翅片基板在管孔轴向上的第二距离不大于4mm；凸起表面上任一点的切平面与翅片基板面之间的夹角不大于50°；凹槽的内表面边缘上两个不同点在管孔径向上的第三距离不大于12mm。

在该技术方案中，凸起的波峰与翅片基板在管孔轴向上的第二距离不大于4mm，凸起表面上任一点的切平面与翅片基板面之间的夹角不大于50°，凹槽的内表面边缘上两个不同点在管孔径向上的第三距离不大于12mm，在该数值范围内，凸起既能够对气流进行导向，强化翅片组的换热，又能够保证翅片间的流体不会有太大的压力损失，从而减少流体输送装置的耗能。

本发明第二方面的技术方案提供了一种翅片管换热器，包括：上述任一项技术方案的翅片组；换热管，套设于翅片组的管孔内。

在该技术方案中，热载体在换热管中流动，流体在翅片间流动。热载体将热量传递至换热管中，换热管通过热传导传递至翅片组，随后翅片组和换热管与翅片间的流体进行流动换热。

凹凸结构能够通过凹槽和凸起对翅片间的流体进行导向，流体在运动过程中在凹凸结构的作用下不断改变运动方向，一方面使得流体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片表面的换热；另一方面流体不断冲击翅片的表面，能够减少翅片表面结垢的可能性，使得翅片组的换热性能更加稳定；同时，凹凸结构能够增大翅片换热的表面积，从而增加翅片的换热能力，提高翅片组的换热性能；进一步地，通过合理设置凹凸结构，还能够加强换热薄弱区域内的流体的流动，从而增加换热薄弱区域内的换热，提高翅片组的换热性能；其中，凹凸结构的凹槽还可以平衡凸起两侧的流体，特别是当凸起的某一侧出现冷凝水时，凹槽能够使冷凝水流过凸起从而便于翅片上冷凝水的排出，减少因冷凝水积聚造成翅片换热效果降低的可能性。管孔组的设置便于布置管路，使翅片组能够应用于管式换热器中。翅片基板与凹凸结构连接，使翅片除管孔之外无其它孔隙，从而在换热的时候将翅片两侧的流体隔开，使翅片两侧的流体互不影响，增加翅片组换热的稳定性。

在上述技术方案中，优选地，换热管的内径的范围为5～9mm。

在该技术方案中，热管的内径的范围为5～9mm，在该数值范围内，既能使换热管中的热载体能够进行充分的换热，又能够增加换热器中热载体的流量，从而使得换热器的换热性能能够满足实际需求。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1示出了实施例1的翅片组的结构示意图；

图2示出了实施例1的翅片组垂直于流体流向的侧视图；

图3示出了实施例1的翅片组的俯视图；

图4示出了实施例8的凸起和凸起围绕的4个管孔的位置示意图；

图5示出了实施例10的凸起和凸起围绕的1个管孔的位置示意图；

图6示出了实施例13的凸起和凹槽的位置示意图。

其中，图1至图6中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10翅片组，102翅片，1022翅片基板，1024管孔组，1026管孔，1028第一管孔，1030第二管孔，1032凹凸结构，1034凸起，1036凹槽。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施因此本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图6描述根据本发明的一些实施例。

实施例1：

本实施例提出了一种翅片组10，包括：至少一个翅片102，每个翅片102包括：翅片基板1022；至少一个管孔组1024，每个管孔组1024包括至少一个管孔1026，每个管孔1026贯穿翅片基板1022的两侧；凹凸结构1032，与翅片基板1022固定连接；凹凸结构1032包括：至少一个凸起1034，设于翅片基板1022侧壁上且沿管孔1026的轴向向外凸出；以及至少一个凹槽1036，平行于管孔1026端面且贯穿凸起1034设置，其中，凹凸结构1032通过凹槽1036和凸起1034对两个翅片102之间的流体进行导向。

图1示出了本实施例的翅片组10的结构示意图，图2示出了本实施例的翅片组10垂直于流体流向的侧视图，图3示出了本实施例的翅片组10的俯视图，其中，图3中箭头的方向为流体流向。。

如图1至图3所示，本实施例中，流体在翅片102间进行流动换热时，凹凸结构1032能够通过凹槽1036和凸起1034对翅片102间的流体进行导向，流体在运动过程中在凹凸结构1032的作用下不断改变运动方向，一方面使得流体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片102表面的换热；另一方面流体不断冲击翅片102的表面，能够减少翅片102表面结垢的可能性，使得翅片组10的换热性能更加稳定；同时，凹凸结构1032能够增大翅片102换热的表面积，从而增加翅片102的换热能力，提高翅片组10的换热性能；进一步地，通过合理设置凹凸结构1032，还能够加强换热薄弱区域内的流体的流动，从而增加换热薄弱区域内的换热，提高翅片组10的换热性能；其中，凹凸结构1032的凹槽1036还能够减少冷凝水对翅片102换热性能的影响，具体地，当凸起1034上出现冷凝水时，冷凝水能够在重力的作用下沿凹槽1036的表面从凸起1034上流下，减少凸起1034上的冷凝水，从而减少冷凝水对凸起1034换热性能的影响；当凸起1034某一侧的翅片基板1022上出现积水时，凹槽1036还便于冷凝水流过凸起1034，实现对翅片基板1022上冷凝水流动的调节，减少翅片基板1022上冷凝水聚集的可能性，从而减少冷凝水对翅片基板1022换热性能的影响。管孔组1024的设置便于布置管路，使翅片组10能够应用于管式换热器中。翅片基板1022与凹凸结构1032连接，使翅片102除管孔1026之外无其它孔隙，从而在换热的时候将翅片102两侧的流体隔开，使翅片102两侧的流体互不影响，增加翅片组10换热的稳定性。

实施例2：

在实施例1的基础上，凹槽1036的内表面中在管孔1026轴向上与翅片基板1022距离最近的点与翅片基板1022在管孔1026轴向上呈第一距离；其中，第一距离小于凸起1034的波峰与翅片基板1022在管孔1026轴向上的第二距离H。

本实施例中，当第一距离小于第二距离H时，凹槽1036能够使凸起1034两侧翅片基板1022上的流体部分流通，能够减少因翅片基板1022上的冷凝水积聚过多导致翅片基板1022的换热性能下降的可能性进而导致翅片102的换热性能下降的可能性；凹槽1036还能减少凸起1034上的冷凝水，减少冷凝水对凸起1034的换热性能的影响，进而减少冷凝水对翅片102换热性能的影响。

实施例3：

在实施例2的基础上，第一距离等于第二距离H。

本实施例中，当第一距离等于第二距离H时，凹槽1036使凸起1034两侧翅片基板1022上的流体全部流通，从而使翅片基板1022上的冷凝水均能通过凹槽1036流过凹凸凸起1034，翅片基板1022上不会出现冷凝水积聚的情况，减少冷凝水对翅片基板1022上的换热性能的影响，增加翅片102换热性能的稳定性；凹槽1036还能减少凸起1034上的冷凝水，减少冷凝水对凸起1034的换热性能的影响。

实施例4：

在实施例3的基础上。凹槽1036沿平行于流体流向和管孔1026轴向的第一截面呈梯形。

本实施例中，凹槽1036垂直于流体流向和管孔1026轴向的第一截面呈梯形能够便于凸起1034上的冷凝水沿凹槽1036流向翅片基板，进一步减少凸起1034上的冷凝水，减少冷凝水对翅片102换热性能的影响，使翅片组10的换热性能更加稳定。

实施例5：

在实施例4的基础上，梯形靠近翅片基板1022的底边的长度C不大于5mm。

本实施例中，梯形靠近翅片基板1022的底边的长度C不大于5mm，从而既能够对凸起1034两侧的流体进行导向，使翅片102间流体顺利流动，又能够减小凸起1034的中断，从而减少凹槽1036对凸起1034导向性能的影响。

实施例6：

在实施例3的基础上，凹槽1036的内表面与第一截面垂直。

本实施例中，凹槽1036的内表面与第一截面垂直，即凹槽1036在流体流向上对流体流动有阻碍作用，因此能够对翅片102间流体的流动进行扰动，从而加强翅片102与流体之间的换热。

实施例7：

在实施例1的基础上，凸起1034绕凸起1034围绕的至少一个管孔1026分布，且凸起1034的波峰和波谷的轮廓线均呈闭合弧形。

本实施例中，凸起1034能够调节凸起1034围绕的至少一个管孔1026周围流体的流动，进而加强凸起1034内部换热薄弱区域中流体的流动，强化凸起1034内部换热薄弱区域的换热，从而增加翅片组10的换热性能。凸起1034的波峰和波谷的轮廓线均呈闭合弧形能够便于凸起1034对翅片102之间的流体进行导向，使翅片102间流体的流动更加合理，增加翅片102的换热效果，从而增加翅片组10的换热性能。

实施例8：

在实施例7的基础上，凸起1034围绕4个管孔1026。

图4示出了本实施例的凸起1034和凸起1034围绕的4个管孔1026的位置示意图。

如图4所示，本实施例中，凸起1034能够调节凸起1034围绕的4个管孔1026周围流体的流动，进而加强凸起1034内部换热薄弱区域中流体的流动，强化凸起1034内部换热薄弱区域的换热，从而增加翅片组10的换热性能。

实施例9：

在实施例8的基础上，波峰的轮廓线的几何中心、波谷的轮廓线的几何中心均与凸起1034围绕的4个管孔1026分布的几何中心重合。

本实施例中，波峰的轮廓线的几何中心、波谷的轮廓线的几何中心均与凸起1034围绕的4个管孔1026分布的几何中心重合，能够使凸起1034围绕的4个管孔1026周围的流体流动更加均匀，从而使翅片102的换热更加均匀，使翅片组10均匀换热。

实施例10：

在实施7的基础上，波峰的轮廓线、波谷的轮廓线和凸起1034围绕的1个管孔1026关于任一平行于流体流向和管孔1026轴线的平面对称分布。

图5示出了本实施例的凸起1034和凸起1034围绕的1个管孔1026的位置示意图。

如图5所示，本实施例中，波峰的轮廓线、波谷的轮廓线和凸起1034围绕的1个管孔1026关于任一平行于流体流向和管孔1026轴线的平面对称分布，此时凸起1034围绕的至少一个管孔1026对称分布，并且对称的两侧流体流动均匀，使翅片102间的流体流动更加均匀，从而使翅片102换热更加均匀，增加翅片组10的换热的稳定性。

实施例11：

在实施例10的基础上，波峰的轮廓线、波谷的轮廓线和凸起1034围绕的1个管孔1026均关于几何中心对称分布。

本实施例中，波峰和波谷的轮廓线相对于凸起1034围绕的1个管孔1026对称，此时翅片102间的流体沿不同方向流动时，凸起1034均能对流体进行导向，从而使凸起1034围绕的1个管孔1026周围的流体流动均匀，使翅片组10能够适用于更多的工况，增加了翅片组10的应用范围。

实施例12：

在实施例11的基础上，当凹槽1036的数量为两个时，凹槽1036相对于凸起1034的几何中心对称分布，并且两个凹槽1036在第一截面上的投影重合。

本实施例中，两个凹槽1036在第一截面上的投影重合，能够在对翅片102间流体进行扰动的同时使翅片102各个部位的流体流动更加均匀，从而使翅片102各个位置的换热更加均匀。

实施例13：

在实施例11的基础上，当凹槽1036的数量为四个时，凹槽1036相对于凸起1034的几何中心对称分布，并且每个凹槽1036均有一个与之对应的在流体流向上重合的凹槽1036。

图6示出了本实施例的凸起1034和凹槽1036的位置示意图。

如图6所示，本实施例中，相对于两个凹槽1036，在单个凹槽1036的流体通过能力相同的情况下，四个凹槽1036时凹槽1036中流体的流通能力得到了比较大的提升，能够适用于流体流速较快的工况。

实施例14：

在实施例12的基础上，凸起1034包括一个波峰时，波峰在管孔1026轴向上的高度不等。

本实施例中，波峰在管孔1026轴向上存在波动，能够增加凸起1034对翅片102间流体的扰动，使得体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片102表面的换热，增加翅片组10的换热性能。

实施例15：

在实施例12的基础上，凸起1034包括至少两个波峰时，波峰的轮廓线上各点在管孔1026轴向上的高度不等。

本实施例中，凸起1034包括至少两个波峰时，波峰在管孔1026轴向上存在波动，能够增加凸起1034对翅片102间流体的扰动，使得体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片102表面的换热，增加翅片组10的换热性能。

实施例16：

在实施例12的基础上，凸起1034包括至少两个波峰时，波谷的轮廓线上各点在管孔1026轴向上的高度不等。

本实施例中，凸起1034包括至少两个波峰时，波谷在管孔1026轴向上存在波动，能够对翅片102间流体的扰动，使得流体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片102表面的换热，增加翅片组10的换热性能。

实施例17：

在实施例12的基础上，凸起1034包括至少两个波峰时，波峰的轮廓线上各点在管孔1026轴向上的高度不等；并且波谷的轮廓线上各点在管孔1026轴向上的高度不等。

本实施例中，当凸起1034包括至少两个波峰，波峰在管孔1026轴向上存在波动，并且波谷在管孔1026轴向上存在波动，能够对翅片102间流体的扰动，使得流体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片102表面的换热，增加翅片组10的换热性能。

实施例18：

在实施例17的基础上，在过管孔1026轴线的截面上，不同的波峰在管孔1026轴线上的高度不同。

本实施例中，在过管孔1026轴线的截面上，不同的波峰在管孔1026轴线上的高度不同，能够对翅片102间的流体进行扰动，使得体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片102表面的换热，增加翅片组10的换热性能。

实施例19：

在实施例17的基础上，在过管孔1026轴线的截面上，不同的波谷在管孔1026轴线上的高度不同。

本实施例中，在过管孔1026轴线的截面上，不同的波谷在管孔1026轴线上的高度不同，能够对翅片102间的流体进行扰动，使得体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片102表面的换热，增加翅片组10的换热性能。

实施例20：

在实施例19的基础上，优选地，凸起1034的波峰与翅片基板1022在管孔1026轴向上的第二距离H不大于4mm；凸起1034表面上任一点的切平面与翅片基板1022面之间的夹角α不大于50°；凹槽1036的内表面边缘上两个不同点在管孔1026径向上的第三距离d不大于12mm。

本实施例中，凸起1034的波峰与翅片基板1022在管孔1026轴向上的第二距离H不大于4mm，凸起1034表面上任一点的切平面与翅片基板1022面之间的夹角α不大于50°，凹槽1036的内表面边缘上两个不同点在管孔1026径向上的第三距离d不大于12mm，在该数值范围内，凸起1034既能够对气流进行导向，强化翅片组10的换热，又能够保证翅片102间的流体不会有太大的压力损失，从而减少流体输送装置的耗能。

实施例21：

在实施例17的基础上，在过管孔1026轴线的截面上，不同的波峰在管孔1026轴线上的高度不同；并且不同的波谷在管孔1026轴线上的高度不同。

本实施例中，在过管孔1026轴线的截面上，不同的波峰在管孔1026轴线上的高度不同，并且不同的波谷在管孔1026轴线上的高度不同时，均能够对翅片102间的流体进行扰动，使得体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片102表面的换热，增加翅片组10的换热性能。

实施例22：

在实施例21的基础上，每个管孔组1024包括：第一管孔1028；第二管孔1030，与第一管孔1028沿垂直于流体流向呈第一间距，第二管孔1030与第一管孔1028沿流体流向呈第二间距W；其中，第一间距非零，管孔组1024的数量为多个，多个管孔组1024沿垂直于流体流向以第一预设间隔P_t等距设置，多个管孔组1024沿流体流向以第二预设间隔等距设置。

本实施例中，每个管孔组1024中的第一管孔1028和第二管孔1030在沿垂直于流体流向呈非零的第一间距，沿流体流向呈第二间距W，通过设置第一间距和第二间距W能够对流经管孔组1024的流体进行扰动，促进流体破坏并发展新的边界层，提高流体与翅片组10的换热效果，在换热效果得到提高时，在相同的换热要求下，可以提高管孔1026内热载体的流量，从而提高翅片组10的换热效率。

其中，管孔组1024的数量为多个，多个管孔组1024沿垂直于流体流向以第一预设间隔P_t等距设置，多个管孔组1024沿流体流向以第二预设间隔等距设置。此时管孔组1024第一预设间隔P_t、第二预设间隔、第一间距和第二间距W决定了翅片组10中管孔1026的排列，通过设置第一预设间隔P_t、第二预设间隔、第一间距和第二间距W的数值，使得一方面能够通过管孔1026的侧面增加换热面积，另一方面合理设置管孔组1024内管孔1026的位置关系以及管孔组1024之间的第一预设间隔P_t、第二预设间隔，能够使各个管孔1026对翅片102间的流体进行扰动，配合第二凹凸波纹使得流体不断破坏并发展新的边界层，提高翅片组10的换热性能。还需要指出的是，管孔组1024的个数可以任意变化，均能够降低流体侧压损，从而减少流体的流动损失，从而减少流体输送装置的耗能。同时管孔1026的数量决定了单位时间内通过翅片组10的热载体的体积，管孔1026的数量应该在保证换热效率的前提下尽可能多，以使得单位时间内翅片组10中更多的热载体进行了换热，提高翅片组10的换热效率。

实施例23：

在实施例22的基础上，优选地，第二间距W不大于22mm，第一预设间隔P_t不大于25mm，第二预设间隔不大于22mm。

本实施例中，第二间距W不大于22mm，在该数值范围内，管孔1026内的热载体能够将热量快速传递至翅片102中，随后翅片102与流体进行流动换热，从而实现快速换热，提高换热效率；第一预设间隔P_t不大于25mm，第二预设间隔不大于22mm，在该数值范围内，既能够满足换效果的要求，使得翅片102中管孔组1024中的热载体进行充分的换热，又能够在保证换热效果的前提下时翅片组10中热载体的流量在合理的范围内，提高换热效率。

实施例24：

本实施例提出了一种翅片102管式换热器，包括：上述任一项技术方案的翅片组10；换热管，套设于翅片组10的管孔1026内。

本实施例中，热载体在换热管中流动，流体在翅片102间流动。热载体将热量传递至换热管中，换热管通过热传导传递至翅片组10，随后翅片组10和换热管与翅片102间的流体进行流动换热。

凹凸结构1032能够通过凹槽1036和凸起1034对翅片102间的流体进行导向，流体在运动过程中在凹凸结构1032的作用下不断改变运动方向，一方面使得流体不断破坏和发展新的边界层，从而强化翅片102表面的换热；另一方面流体不断冲击翅片102的表面，能够减少翅片102表面结垢的可能性，使得翅片组10的换热性能更加稳定；同时，凹凸结构1032能够增大翅片102换热的表面积，从而增加翅片102的换热能力，提高翅片组10的换热性能；进一步地，通过合理设置凹凸结构1032，还能够加强换热薄弱区域内的流体的流动，从而增加换热薄弱区域内的换热，提高翅片组10的换热性能；其中，凹凸结构1032的凹槽1036还能够减少冷凝水对翅片102换热性能的影响，具体地，当凸起1034上出现冷凝水时，冷凝水能够在重力的作用下沿凹槽1036的表面从凸起上流下，减少凸起1034上的冷凝水，从而减少冷凝水对凸起1034换热性能的影响；当凸起1034某一侧的翅片基板1022上出现积水时，凹槽1034还便于冷凝水流过凸起1034，实现对翅片基板1022上冷凝水流动的调节，减少翅片基板1022上冷凝水聚集的可能性，从而减少冷凝水对翅片基板1022换热性能的影响。管孔组1024的设置便于布置管路，使翅片组10能够应用于管式换热器中。翅片基板1022与凹凸结构1032连接，使翅片102除管孔1026之外无其它孔隙，从而在换热的时候将翅片102两侧的流体隔开，使翅片102两侧的流体互不影响，增加翅片组10换热的稳定性。

实施例25：

在实施例24的基础上，优选地，换热管的内径D的范围为5～9mm。

本实施例中，热管的内径D的范围为5～9mm，在该数值范围内，既能使换热管中的热载体能够进行充分的换热，又能够增加换热器中热载体的流量，从而使得换热器的换热性能能够满足实际需求。

以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，能够通过凹凸结构对翅片间的流体进行导向，强化换热薄弱区域的换热，从而增加翅片组的换热性能，同时凹凸结构还能够增加翅片的换热面积，从而增加翅片组的换热性能。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，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单元必须具有特定的方向、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。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上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 (18)

1.一种翅片组，其特征在于，包括至少一个翅片，每个所述翅片包括：

翅片基板；

至少一个管孔组，每个所述管孔组包括至少一个管孔，每个所述管孔贯穿所述翅片基板的两侧；

凹凸结构，与所述翅片基板固定连接；

所述凹凸结构包括：

至少一个凸起，设于所述翅片基板侧壁上且沿所述管孔的轴向向外凸出；以及

至少一个凹槽，平行于所述管孔端面且贯穿所述凸起设置，

其中，所述凹凸结构通过所述凹槽和所述凸起对两个所述翅片之间的流体进行导向。

2.根据权利要求1所述的翅片组，其特征在于，所述凹槽的内表面中在所述管孔轴向上与所述翅片基板距离最近的点与所述翅片基板在所述管孔轴向上呈第一距离；

其中，所述第一距离不大于所述凸起的波峰与所述翅片基板在所述管孔轴向上的第二距离。

3.根据权利要求1所述的翅片组，其特征在于，所述凹槽沿平行于所述流体流向和所述管孔轴向的第一截面呈梯形。

4.根据权利要求3所述的翅片组，其特征在于，所述梯形靠近所述翅片基板的底边的长度不大于5mm。

5.根据权利要求1所述的翅片组，其特征在于，所述凹槽的所述内表面与第一截面垂直。

6.根据权利要求1所述的翅片组，其特征在于，所述凸起绕至少一个所述管孔分布，且所述凸起的波峰和波谷的轮廓线均呈闭合弧形。

7.根据权利要求6所述的翅片组，其特征在于，所述波峰的轮廓线的几何中心、所述波谷的轮廓线的几何中心均与所述凸起围绕的至少一个所述管孔分布的几何中心重合。

8.根据权利要求7所述的翅片组，其特征在于，所述波峰的轮廓线、所述波谷的轮廓线和所述凸起围绕的至少一个所述管孔均关于任一平行于所述流体流向和所述管孔轴线的平面对称分布。

9.根据权利要求8所述的翅片组，其特征在于，所述波峰的轮廓线、所述波谷的轮廓线和所述凸起围绕的至少一个所述管孔均关于所述几何中心对称分布。

10.根据权利要求9所述的翅片组，其特征在于，当所述凹槽的数量不少于两个时，所述凹槽相对于所述凸起的几何中心对称分布。

11.根据权利要求1所述的翅片组，其特征在于，所述凸起包括一个所述波峰时，所述波峰在所述管孔轴向上的高度不等。

12.根据权利要求1所述的翅片组，其特征在于，所述凸起包括至少两个所述波峰时，所述波峰的轮廓线上各点在所述管孔轴向上的高度不等；和/或

所述波谷的轮廓线上各点在所述管孔轴向上的高度不等。

13.根据权利要求12所述的翅片组，其特征在于，在过所述管孔轴线的截面上，不同的所述波峰在所述管孔轴线上的高度不同；和/或

不同的所述波谷在所述管孔轴线上的高度不同。

14.根据权利要求1所述的翅片组，其特征在于，每个所述管孔组包括：

第一管孔；

第二管孔，与所述第一管孔沿垂直于所述流体流向呈第一间距，所述第二管孔与所述第一管孔沿所述流体流向呈第二间距；

其中，所述第一间距非零，所述管孔组的数量为多个，多个所述管孔组沿所述垂直于所述流体流向以第一预设间隔等距设置，多个所述管孔组沿所述流体流向以第二预设间隔等距设置。

15.根据权利要求14所述的翅片组，其特征在于，所述第二间距不大于22mm，所述第一预设间隔不大于25mm，所述第二预设间隔不大于22mm。

16.根据权利要求1所述的翅片组，其特征在于，所述凸起的所述波峰与所述翅片基板在所述管孔轴向上的第二距离不大于4mm；所述凸起表面上任一点的切平面与所述翅片基板面之间的夹角不大于50°；所述凹槽的所述内表面边缘上两个不同点在所述管孔径向上的第三距离不大于12mm。

17.一种翅片管换热器，其特征在于，包括：权利要求1至16中任一项所述的翅片组；

换热管，套设于所述翅片组的管孔内。

18.根据权利要求17述的翅片管换热器，其特征在于，所述换热管的内径的范围为5mm～9mm。