CN1690640A - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了利用切口而更有效地进行热交换的一种热交换器。该热交换器，具有可以使制冷剂流动的制冷管、贯穿于制冷管而设置的用于与通过的空气进行热交换的热交换片、该热交换片的一部分被切开而形成的切口、以及该切口一侧所邻接的热交换片上延长而形成的用于离热交换片一定距离空间通过的空气引发乱流的切片，而且切口宽度被设成制冷管直径的三分之一以上，致使空气流动方向下流侧设置的切口一侧通过热交换器的空气更有效地引发乱流，以此而提高热交换器的热交换效率。

Description

热交换器
技术领域
本发明涉及一种热交换器，尤其涉及为提高热交换效率具有切片的一种热交换器。
背景技术
通常热交换器应用于冷冻系统，制冷剂与空气之间进行热交换。如专利文献(日本公开特许公报：平11-173785号)所揭示，该热交换器具有其内部可以使制冷剂流动的制冷管、贯穿制冷管而设置的用于增加与空气热交换面积的多个热交换片，而制冷管内部流动的制冷剂通过热交换片与空气有效地进行热交换。
而且，上述热交换器的各热交换片，为了使热交换片的周围产生乱流(turbulent flow)而提高热交换效率，热交换片的一部分在所定位置上被切开所定长度而形成多个切口。而且，各切口一侧所邻接的热交换片上具有与热交换片间隔一定距离状态而使流动的空气产生乱流的切片，该切片为其一部分与热交换片呈一体延伸而形成，并且与热交换片间隔一定距离。
但是，对于上述的热交换器而言，该切口为热交换片上形成切片过程中附带而形成的，因而通常为各切口的宽度比各切片的宽度窄。所以，与切片相比，对通过热交换器的空气所波及的影响相对少，因而不能提高热交换器的热交换效率。
发明内容
本发明目的在于提供一种利用切口而有效地进行热交换的热交换器。
为了达到上述目的本发明所提供的热交换器，其特征在于具有可以使制冷剂流动的制冷管，贯穿于所述制冷管而设置的用于与通过的空气进行热交换的热交换片，所述热交换片的一部分被切开而形成的切口，所述切口一侧由所邻接的所述热交换片延长而形成的、用于通过离热交换片一定距离空间的空气引发乱流的切片；而且，所述切口宽度被设成制冷管直径的三分之一以上。
本发明的另一特征在于：所述切口和所述切片为与空气流动方向实质上成直角方向伸长而形成，所述切片一部分与所述热交换片间隔一定距离而平行设置。
本发明的另一特征在于：所述切片宽度与所述切口宽度实质上相同。
本发明的另一特征在于：所述的热交换片为沿纵向伸长而形成，并由多个相互间隔一定距离向一侧方向而层叠；所述的制冷管从层叠的多个热交换片侧面穿过，并且为了上下来回多次穿过热交换片而被弯曲成蛇形状；所述切口以及所述切片沿纵向伸长而形成。
本发明的另一特征在于：所述的切片具有与所述热交换片实质上平行而设置的平板部以及用于所述平板部被设置成与所述热交换器间隔一定距离的一对脚部，该一对脚部一端分别联结于所述平板部两端、其另一端分别联结于所述切口一侧所邻接的热交换片两端，而且所述脚部与所述热交换片之间所形成的角度约为30度。
本发明的另一特征在于：所述切口及切片沿空气流动方向被连续设置成多个，以使空气通过过程中反复引发乱流；而且，所述的多个切口中，设置于空气流动方向最下流侧的切口宽度为所述制冷管直径的三分之一以上。
本发明的另一特征在于，具有：可以使制冷剂流动的制冷管；贯穿所述制冷管而设置的多个热交换片，该热交换片为沿纵向伸长而形成的、并与热交换片之间通过的空气进行热交换；所述热交换片的一部分纵向伸长被切开而形成的切口；以及由所述切口一侧所邻接的热交换片上延长而形成的切片，其一部分被设置成与所述热交换片间隔一定距离而平行，并使通过所述热交换片之间的空气引发乱流；而且，所述切口以及所述切片的宽度被设成制冷管直径的三分之一以上。
本发明的另一特征在于：所述的切片具有与所述热交换片实质上平行而设置的平板部以及一端分别联结于所述平板部两端、另一端分别联结于所述切口一侧所邻接的热交换片两端的一对脚部，该脚部用于所述平板部被设置成与所述热交换片间隔一定距离，而且所述脚部与所述热交换片之间所形成的角度约为30度。
下面进一步说明本发明的效果。
根据本发明所提供的热交换器，各切口的宽度设置为制冷管直径的三分之一以上，而且在空气流动方向最下流侧设有的切口一侧使通过热交换器的空气更有效地引发乱流，因而可以提高热交换器的热交换效率。
再有，根据本发明所提供的热交换器，由于切片脚部与热交换片大约形成30度的角度，所以容易排出冷凝水、可以降低压力损失。
附图说明
图1为本发明提供的热交换器的斜视图；
图2为按照图1所示热交换器的热交换片正面概略图；
图3为按照图2所示热交换片的侧面概略图；
图4为按照图1所示的热交换器根据切口宽度反映热传导率及压力损失变化的示意图；
图5为按照图1所示的热交换器根据切口脚部与热交换片之间形成的角度反映热传导率及压力损失变化的示意图。
上述图中，10为制冷管；20为热交换片；21为切口；22为切片；100为热交换器。
具体实施方式
下面对本发明的最佳实施方式之一，参照附图予以详细描述。
按照图1所示，热交换器100具有其内部使制冷剂流动的制冷管和由导热率较高的金属薄板制成的热交换片20，该热交换片20设有贯穿的制冷管10，由此增加空气与制冷管10之间的热交换面积。
本实施方式中，热交换片20为纵向伸长而形成，并由多个向一侧方向间隔一定距离相互而层叠，致使空气从热交换片的横向方向穿过热交换器100而流动。并且，为了使制冷管10从多个热交换片20的侧面贯穿而设置，将其弯曲成蛇形状而上下来回多次贯穿各热交换片20。
再有，所述的热交换片20如图2、图3所示，具有：为了使贯通热交换器100而流动的空气引发乱流(turbulent flow)，热交换片20的一部分被切开成具有一定宽度(W)的切口21；从各切口21一侧所邻接的热交换片20延长而形成的、并使该一部分与热交换片20间隔一定距离而平行设置的切片22。在本实施方式中，由于切口21为由热交换片20的一部分被切开而形成切片22过程中得到，因而切片22实质上具有同样的宽度(W)。
如上所述，切片22为由各切口21一侧所邻接的热交换片20呈一体延长而形成的，并且其一部分与热交换片20间隔一定距离平行而设置。因此，切片21起到使间隔一定距离邻接设置的热交换片20之间通过的空气引发乱流而增加热交换效率的作用。该切片21包括：与热交换片21间隔一定距离而平行设置的平板部22a，以及一端分别与平板部22a两端联结成一体、另一端分别与切口21一侧所邻接的热交换片20两端联结成一体的一对脚部22b。
所述的切口21以及切片22，位于相邻两个制冷管10之间、并与空气流动方向成直角方向纵向伸长而形成，而且沿空气流动方向分别连续设置三个切口21及切片22。
在本实施方式的切口21之中，设置在空气流动方向最下流侧的切口21具有引发空气乱流的最佳宽度(W)，因而通过热交换器100的空气与设置在空气流动方向最下流侧的切口21一侧相撞结果更有效地引发乱流。因此，加大切口21宽度(W)可以使空气乱流增加，最终可以提高热交换器100的热交换效率。
在本实施方式中，将制冷管10直径(D)固定为7.3mm、切口21长度(L)固定为6.51mm，然后测出热交换器100随切口21宽度(W)变化的热交换效率，可以得出如图4所示的结果。如图4所示，导热率在切口21宽度(W)为2.63mm时最大，而压力损失在切口21宽度(W)超过2.63mm时急剧增加。因此，当切口21宽度(W)为2.63mm时，即切口21宽度(W)为制冷管10直径(D)的三分之一以上时，热交换效率最佳。
在本实施方式中，只列举了如图4所示的实验结果，但是根据改变制冷管10直径(D)以及切口21长度(L)反复实验结果，可以导出制冷管直径(D)与切口宽度(W)之间的关系。由此可知，当满足以下公式时，热交换器100的热交换效率最佳。
   切口宽度(W)≥制冷管直径(D)*1/3
即，当切口21宽度(W)为制冷管10直径(D)的三分之一以上时，设置在空气流动方向最下流侧的切口21一侧与切片22同样起到引发乱流的作用，其结果提高了热交换器的热交换效率。
再有，当热交换器100作为将通过该热交换器100的空气进行热交换而冷却空气的蒸发器时，通过热交换器100的空气被冷却过程中空气中所含的湿气凝缩而覆在热交换片20及切口22表面，这种冷凝水一旦覆盖在热交换片20及切片22表面，则热交换器100的热交换效率急剧下降。
于是，将切口22脚部22b与热交换片20按一定角度倾斜而设置，以使冷凝水靠其重力容易流向下方。此时，切片22脚部22b起到妨碍空气通过热交换器100流动的阻力作用，势必招致压力损失。
因此，有必要提供切片22与热交换片20之间的最佳角度(θ)。为此，把热交换器100的制冷管10直径(D)固定为7.3mm、切口21长度(L)固定为6.51mm，然后测出热交换器100随切片22脚部22b与热交换片20所形成的角度(θ)变化的热交换效率，得出如图5所示的结果。由图5可知，当切片22脚部22b与热交换片20所形成的角度(θ)为30度时，热交换效率最高；而当切片22脚部22b与热交换片20所形成的角度(θ)超过30度时，压力损失急剧增加。因此，当切片22脚部22b与热交换片20所形成的角度(θ)大约为30度时，热交换效率最佳。

Claims (8)

1.一种热交换器，其特征在于具有：
可以使制冷剂流动的制冷管；
贯穿于所述制冷管而设置的热交换片，该热交换片与通过的空气进行热交换；
所述热交换片的一部分被切开而形成的切口；以及
所述切口一侧所邻接的所述热交换片上延长而形成的切片，该切片用于通过离热交换片一定距离空间的空气引发乱流；而且，
所述切口宽度被设成制冷管直径的三分之一以上。
2.按照权利要求1所述的热交换器，其特征在于所述切口和所述切片为与空气流动方向实质上成直角方向伸长而形成，所述切片一部分与所述热交换片间隔一定距离平行而设置。
3.按照权利要求1所述的热交换器，其特征在于所述切片宽度与所述切口宽度实质上相同。
4.按照权利要求2所述的热交换器，其特征在于：所述的热交换片为沿纵向伸长而形成，并由多个相互间隔一定距离向一侧方向而层叠；所述的制冷管从层叠的多个热交换片侧面穿过，并且为了上下来回多次穿过热交换片而被弯曲成蛇形状；所述切口以及所述切片沿纵向伸长而形成。
5.按照权利要求2所述的热交换器，其特征在于所述的切片具有：与所述热交换片实质上平行而设置的平板部；以及用于所述平板部被设置成与所述热交换器间隔一定距离的一对脚部，该一对脚部一端分别联结于所述平板部两端，其另一端分别联结于所述切口一侧所邻接的热交换片两端；而且，所述脚部与所述热交换片之间所形成的角度约为30度。
6.按照权利要求1所述的热交换器，其特征在于：所述的切口及切片沿空气流动方向被连续设置成多个，以使空气通过过程中反复引发乱流；而且，所述的多个切口中，设置于空气流动方向最下流侧的切口宽度为所述制冷管直径的三分之一以上。
7.一种热交换器，其特征在于具有：
可以使制冷剂流动的制冷管；
贯穿所述制冷管而设置的多个热交换片，该热交换片为纵向伸长而形成的、并与热交换片之间通过的空气进行热交换；
所述热交换片的一部分纵向伸长被切开而形成的切口；以及
由所述切口一侧所邻接的热交换片上延长而形成的切片，其一部分被设置成与所述热交换片间隔一定距离而平行，并使通过所述热交换片之间的空气引发乱流；而且，
所述切口以及所述切片的宽度被设成制冷管直径的三分之一以上。
8.按照权利要求7所述的热交换器，其特征在于所述的切片具有与所述热交换片实质上平行而设置的平板部以及一端分别联结于所述平板部两端、另一端分别联结于所述切口一侧所邻接的热交换片两端的一对脚部，该脚部用于所述平板部被设置成与所述热交换片间隔一定距离，而且所述脚部与所述热交换片之间所形成的角度约为30度。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication