CN1155066A - 空气调节器的热交换器 - Google Patents

Abstract

为提高空气调节器的热交换器之传热性能，在以规定间隔平行配置的平板散热片和垂直插入平板散热片的传热管构成的热交换器上，顺序于平板散热片的背面与表面配置了：空气通过传热管前方时造成紊流的第1组槽缝型百叶板群、以及对经过第1组的紊流空气通过传热管上下侧前方造成紊流的第2组、对由第2组扩散的紊流空气通过传热管上下侧中央时造成紊流的第3组、对由第3组扩散的紊流气通过传热管上下侧后方时造成紊流的第4组、对由第4组扩散的紊流气通过传热管后方时造成紊流且能有效减小传热管后方死流区域的第5组槽缝型百叶板群。

Description

空气调节器的热交换器

本发明所涉及的是空气调节器的热交换器，特别是在平板散热片上于多个传热管的各管间设置多个槽缝型百页板群的空气调节器之热交换器。

一般，现有空气调节器上使用的热交换器，如图1所示，是由设定规定间隔平行配置的多个平板散热片1和与平板散热片1正交、成交差配置的多个传热管2所构成。

再就是，空气在前述多个平板散热片1间，沿着图1中白色箭头的方向流动，与传热管2内的流体进行热交换。

另外，在前述平板散热片1的周围的热流体特性，如图2所示，平板散热片1的传热面上的温度边界层3的厚度以与空气流体部之距离的平方根的比例变厚，因此，空气侧的传热率将随着距空气流入部的距离的增加而显著降低，因而具有作为热交换器使用其传热性能将降低的缺点。

而且，在传热管2周围的热流体特性，如图3所示，在传热管2上沿白色箭头方向的低速气流流动的情况下，从传热管2表面的驻点张开的角度之70°-80°范围内的气流将与管产生分离，在传热管2后部将产生以斜线表示的死流区域4，因此，死流区域4内的空气之传热率将显著降低，故而其作为热交换器使用有着传热性能低的缺点。

因此，现有技术中，在空气调节器的散热片上固设的热交换器上，如图4所示，有着对多个平板散热片1，在多个传热管2间的间隔部弯曲设置多个槽缝部5a，5b，5c，5d，5e，5f的提案。

也就是，如图5所示，前述槽缝部5a，5c，5e分别按规定的间隔配置，以切割加工突设于前述平板散热片1的背面；而前述槽缝部5b，5d，5f则配置于前述之槽缝部5a，5c，5e间，经切割加工突设于平板散热片1的表面。

可是，如采用上述构成的现有热交换器的话，由于平板散热片1上的热交换流体的紊流，尤其是，可以减小边界层厚度地在平板散热片1上设置多个槽缝部5a，5b，5c，5d，5e，5f，由于可以形成各自薄的温度边界层，比之于无槽缝的平板散热片1，传热性能增高；但是，若比较一下局部的传热性能，在平板散热片1的止流一侧的槽缝部5a，5b处，形成了较薄的温度边界层，传热性能也高；而在下游侧的槽缝部5c，5d，5e，5f处，由于进入了在前述上游侧槽缝部5a，5b形成的温度边界层内，传热性能降低，同时在传热管2的后方产生了空气不流动的死流区域；另外，由于每个平板散热片间流动的空气不混合，而成平行流动，故此不能期望由空气的混合得到传热效果的上升。

从而，本发明即是要解决上述各种问题，其目的在于提供一种将穿过多个平板散热片间的空气流紊流化及使之混合，提高其传热效果与传热性能，同时可以有效地减小多个传热管后方产生死流区域的空气调节器的热交换器。

另外，本发明的目的还在于提供一种从传热管来的热流得以不断平稳地传递的同时，向多个传热管各管间的中央之传热得以提高的空气调节器的热交换器。

为达到上述之目的而制作的本发明之空气调节器的热交换器，乃是由空气在其间流动，按规定间隔平行配置的多个平板散热片与流体在其内部流动，垂直插入前述多个平板散热片的多个传热管所构成，在这样的空气调节器的热交换器上，其特征在于它包括了：

在前述平板散热片上，当流过平板散热片的背面与表面的空气通过传热管前方时使之紊流的多个第1槽缝型百页板群；当由前述第1槽缝型百页板群扩散了的紊流气流通过多个传热管上下侧的前方时使其紊流的第2槽缝型百页板群；当由前述第2槽缝型百页板群扩散了的紊流气流通过多个传热管的上下侧中央时使其紊流的多个第3槽缝型百页板群；当由第3槽缝型百页板群扩散的紊流气流通过多个传热管的上下侧后方时使之紊流的多个第4槽缝型百页板群；当由第4槽缝型百页板群扩散的紊流气流通过多个传热管的后方时，使其紊流且能有效地减小传热管后方产生的死流区域的多个第5槽缝型百页板群。

图面简单说明

图1是现有热交换器斜视图；图2是表示图1的平板散热片周围的热流体特性的放大图；图3是表示图1的传热管周围的热流体特性的放大图；图4是现有其他热交换器的平板散热片平面图；图5是图4的A-A剖视图；图6是本发明热交换器的平板散热片之平面图；图7是图6的B-B剖视图；图8是图7的C-C剖视图。

实施例

下边，就本发明的空气调节器热交换器的一实施例借附图加以详细说明。

图上，对于与现有之构成相同的部分给予相同的名称与符号，省去详细说明。

本发明一实施例的空气调节器之热交换器如图6所示，是由以下诸部分组成：空气从其间流动，相互成规定间隔，平行配置的多个平板散热片1；对该多个平板散热片1上下交错成直角插入配置，其内部有流体流动的传热管2；当从平板散热片1的背面和表面流过的空气通过多个传热管2的前方时为造成气流紊流在传热管2的前方一侧而在传热管的前方侧于平板散热片1的背面和表面分别设置的多个第1槽缝型百页板群20a、20b；为使由第1槽缝型百页板群20a、20b扩散了的紊流气流在通过多个传热管2的前方时造成紊流，在传热管2前方一侧上下方，于平板散热片1的背面与表面上下对称倾斜成2列横向分别设置的多个第2槽缝型百页板群30；当由第2槽缝型百页板群30扩散的紊流气流通过多个传热管2间的中央时为造成紊流，相对传热管2的中央，于平板散热片1的背面和表面分别设置的多个第3槽缝型百页板群40a、40b；当由第3槽缝型百面板群40a、40b扩散的紊流气流通过多个传热管2间的后方时为造成再度紊流与混合，在传热管2的后方一侧上下方，于平板散热片1的背面与表面具有上下对称之倾斜角成2列横向分别设置的多个第4槽缝型百页板群50；当由第4槽缝型百页板群50扩散的紊流气流通过多个传热管2的后方时使其再度紊流与混合且为有效减小百页板群2处产生的流动死区，而在传热管2的后方一侧于平板散热片1的背面与表面分别设置的第5槽缝型百页板群60a、60b。

前述多个(第1-5)槽缝型百页板群20a、20b；30，40a、40b，50、60a、60b，如图6所示，分别突设于平板散热片1的背面与表面，类似于菱形；第1-5槽缝型百页板群20a、20b，30，40a，40b，50，60a，60b，在它们之间在各预定的基盘部70上，于前述多个平板散热片1的背面与平板散热片1的表面上交差设置；另外，前述多个(第1-5)槽缝型百页板群20a，20b，30，40a，40b，50，60a，60b，相对于传热管2的，周围在规定的基盘部70上成放射状配置。

前述1，3与5槽缝型百页板群20a、20b，40a，40b，60a，60b，在传热管2的上下与左右侧，按规定的间隔成纵向排列。

前述第2槽缝型百页板群30是由多个第1，第2槽缝部31a，31b，32a，32b与多个第3，第4槽缝部33a，33b，34a，34b构成。第1，第2槽缝部31a，31b，32a，32b乃是为空气通过多个传热管2的前方一侧时造成紊流而具有规定的倾斜角，于前述多个平板散热片的背面与表面，上下对称地分别设置于规定的基盘部70上；而第3，第4槽缝部33a，33b，34a，34b则是在空气通过多个传热管2的前方时造成紊流且为与通过前述之第1，第2槽缝部31a，31b，32a，32b的紊流气流相混合，于第1，第2槽缝部31a，31b，32a，32b的后方，在多个平板散热片1的背面与表面，上下对称地分别设置于规定的基盘部70上，且具有相同的倾斜角。

前述多个第4槽缝型百页板群50，乃是由多个第1，第2槽缝部51a，51b，52a，52b与多个第3，第4槽缝部53a，53b，54a，54b所构成。其中第1，第2槽缝部51a，51b，52a，52b是为使空气通过多个传热管2的后方时造成紊流，它具有与前述第2槽缝百页板群30的第4槽缝部33a，33b，34a，34b相反的倾斜角，在多个平板散热器1的背面和表面上下对称地分别设置于规定的基盘部70上；而多个第3，第4槽缝部53a，53b，54a，54b则是为使空气通过多个传热管2的后方时产生紊流，且为使之与通过前述第1，第2槽缝部51a，51b，52a，52b的紊流气流相混合，它相对于第1，第2槽缝51a，51b，52a，52b的前侧与之具有相同的倾斜角，在多个平板散热片1的背面与表面，上下对称地分别设置于所定的基盘部70的上面。

这时，在前述第2槽缝型百页板群30的第3，第4槽缝部33a，33b，34a，34b与第4槽缝型百页板群50的第1，第2槽缝部51a，51b，52a，52b间，于所定的基盘部70上设置了前述第3槽缝型百页板群40a，40b。

前述多个第2槽缝型百页板群30的第1，第2，槽缝部31a，31b，32a，32b与第4槽缝型百页板群50的第3，第4槽缝部53a，53b，54a，54b的长度方向的断面积要比第2槽缝型百页板群30的第3、第4槽缝部33a，33b，34a，34b与第4槽缝型百页板群的第1，第2槽缝部51a，51b，52a，52b的长度方向的断面积大。而第2槽缝型百页板群30的第1，第2槽缝部31a，31b，32a，32b与第4槽缝型百页板群50的第3，第4槽缝部53a，53b，54a，54b具有同样大小的断面积，第2槽缝型百页板群30的第3，第4槽缝部33a，33b，34a，34b与第4槽缝型百页板群50的第1，第2槽缝部51a，51b，52a，52b，则具有同样大小的断面积。

前述多个第1-第5槽缝型百页板群20a，20b，30，40a，40b，50，60a，60b是由其宽度一半的前方一侧为向空气方向开口在平板散热片1的背面切割加工出的分别突出出来的第1直接切槽部80与由其宽度一半的后方一侧为向空气方向开口且在平板散热片1的表面上。无第1直接切槽部80及基盘部地切割加工出的突出出来的多个第2直接切槽部81构成。

这时，前述多个第1直接切槽部80突出于平板散热片1的背面，而前述多个第2直接切槽部81则是与多个第1直接切槽部80相互对称交叉配置突出于平板散热片1的表面。

下边来说明上述构成之本发明的空气调节器之热交换器的作用与效果。

在本发明空气调节器之热交换器上，使空气沿图6、图7中白色箭头S的方向流动，则该空气流即进入多个平板散热片1的背面与表面侧且顺序通过多个传热管2的前方、上下、与后方的平板散热片1的背面与表面上交差突设的多个第1-第5槽缝型百页板群20a，20b，30，40a，40b，50，60a，60b，从传热管2来的热流不断平稳地得以传递，由于紊流与混合共同作用，传热性能得以提高；且由于将传热管2后方产生的死流区域减至最小，传热管2的后方传热效果也得以提高。

即，如图8的虚点线箭头所示，当流动空气通过于多个传热管2的前方于前述平板散热片1的上面与下面分别无基盘部地交叉突设的多个第1槽缝型百页板群20a，20b的第1，第2直接切槽空间部80，81时，传热管2的前方产生紊流，且于多个传热管2的上下侧前方将紊流气流分散，通过该第1，第2直接切槽空间部80，81的紊流气流通过在多个传热管2的上下侧前方突设于平板散热片1的背面与表面的第2槽缝型百页板群30的第1-4的槽缝部31a，31b，32a，32b，33a，33b，34a，34b，且从传热管2来的热流不断平稳地传递，再一次造成紊流与混合，同时，由于传至传热管2的前方周围并扩散，热交换，也能提高向多个传热管2的前方一侧的传热性能。

另外，通过第2槽缝型百页板群30的紊流气流，通过相应于多个传热管2的上下侧空间突出于平板散热片1的背面与表面的第3槽缝型百页板群40a，40b的第1、第2直接切槽空间部80，81，且从传热管2来的热流不断而平稳地传递，而再度地紊流与混合，同时传递到传热管2的后方周围、扩散，进行热交换，因此，多个传热管2中央的传热性能得以提高。

再就是，通过第3槽缝型百页板群40a，40b的紊流气流，通过了相应于多个传热管2的上下侧后方、突出于平板散热片1的背面与表面的第4槽缝型百页板群50的第1、第2直接切槽空间部80，81，且从传热管2来的热流不断而平稳传递，而致再度紊流与混合，同时，传递到传热管2的后方周围、扩散、进行热交换，因此，提高了多个传热管2后方的传热性能。

这时，突出于平板散热片1的背面的第1-4槽缝型百页板群20a，20b，30，40a，40b，50的第1直接切槽空间部80与突出于平板散热片1的表面的第2直接切槽空间部81相互交差配置构成，因此，相对空气流动方向相互不存在于温度边界层内，由此提高了传热性能。

另一方面，通过第4槽缝型百页板群50的紊流气流，通过相应于多个传热流2的后方突出于平板散热片1的背面与表面的第5槽缝型百页板群60a，60b的第1第2直接切槽部80，81，且从传热第2来的热流不断平稳地传递，而致再度紊流，同时扩散到传热管2的后方，进行热交换，由此，可以最大限度地减小传热管2后方产生的死流区域。

从而，第1-5槽缝型百页板群20a，20b，30，40a，40b，50，60a，60b，由于相对于传热管2的外周面，在规定的基盘部70上，围绕其周围形成放射状构造，由于槽缝状可将流动的空气紊流化，同时使该流动空气沿传热2周围扩散，当然传热管2后方产生的死流区域大大减小，不仅能进一步提高传热管2后方的传热效果，而且可使得从传热管2来的热流不断平稳地得以传递。

如上述这样，采用了本发明的空气调节器热交换器，将传热管2的前方与后方的第1、第5槽缝型百页板群以直接方式纵向设置，而将传热管上下侧周面为中心的第2-4槽缝型百页板群以直接方式成放射状设置，由于可使得流动空气得以紊流与混合，可以提高传热效果，并可有效地减小传热管后方产生的死流区域。

另外，本发明的空气调节器的热交换器，在不断平稳地传递从传热管2来的热流的同时，还有提高从多个传热管的每一个间向中央传热的效果。

Claims (6)

1.一种空气调节器的热交换器，它是由空气在其间流动、按规定间隔平行排列的多个平板散热片与流体在其内部流动、正交插入前述多个平板散热片的多个传热管构成，其特征在于，在这种空气调节器的热交换器上包括有：

在前述平板散热片上，当流过平板散热片的背面与表面的空气通过传热管前方时使之紊流的多个第1槽缝型百页板群；当由前述第1槽缝型百页板群扩散了的紊流气流通过多个传热管上下侧的前方时使其紊流的第2槽缝型百页板群；当由前述第2槽缝型百页板群扩散了的紊流气流通过多个传热管的上下侧中央时使其紊流的多个第3槽缝型百页板群；当由第3槽缝型百页板群扩散的紊流气流通过多个传热管的上下侧后方时使之紊流的多个第4槽缝型百页板群；当由第4槽缝型百页板群扩散的紊流气流通过多个传热管的后方时，使其紊流且能有效地减小传热管后方产生的死流区域的多个第5槽缝型百页板群。

2.按权利要求1所记述的空气调节器的热交换器，其特征在于，前述第1-5槽缝型百页板群，于前述多个传热管的周围以一定相互间隔，成放射状配置于规定的基盘部上。

3.按权利要求1所记述的空气调节器的热交换器，其特征在于，前述第1-5槽缝型百页板群，成菱形突出于多个平板散热片的背面和表面。

4.按权利要求1所记述的空气调节器的热交换器，其特征在于，前述第2槽缝型百页板群由多个第1、第2槽缝部与多个第3第4槽缝部构成，其中第1，第2槽缝部为空气通过多个传热管的前方时造成紊流而具有规定的倾斜角，且上下对称地分别配置于多个平板散热片的背面与表面；而第3，第4槽缝型百页板群则是当空气通过多个传热管前时造成紊流且为通过第1、第2槽缝部与紊流气相混合，于第1、第2槽缝部后方一侧，并与之具有相同的倾斜角，上下对称地分别设置于平板散热片的背面与表面。

5.按权利要求1所记述的空气调节器的热交换器，其特征在于，前述之第4槽缝型百页板群由多个第1、第2槽缝部与多个第3、第4槽缝部构成，其中第1、第2槽缝部为当空气通过传热管的后方侧时造成紊流，具有与第2槽缝型百页板群的第3，第4槽缝部相反的倾斜角，且上下对称地分别设置于前述平板散热片的背面与表面；而第3、第4槽缝部则为使空气通过多个传热管的后方侧时造成紊流且与通过第1、第2槽缝部的紊流气相混合，而具有与第1、第2槽缝部的前侧相同的倾斜角，上下对称地分别设置于平板散热片的背面与表面。

6.按权利要求1所记述的空气调节器的热交换器，其特征在于，前述第1-5槽缝型百页板群分别具有至少1个以上的槽缝部；而槽缝部则具有在平板散热片的上面突出来的第1直接切槽空间部与在平板散热片的下面无基盘部地突出来的第2直接切槽空间部。

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