CN218349297U - 翅片、换热器及空调系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种翅片、换热器及空调系统,包括至少两个翅部,该至少两个翅部沿预设引流方向首尾依次连接。其中,每相邻的两个翅部中,位于上游的翅部构造有至少一个管孔,各管孔均沿翅片厚度方向贯通设置,管孔用于套接换热管,位于下游的翅部具有阻挡于空气流动路径上的返流面,且返流面配置为与位于自身上游的翅部所套接的换热管相对布置。本申请在位于下游的翅部上构造返流面,通过返流面对换热管背风侧的空气进行扰流,能够增大换热管背风侧与空气的接触几率,进而提高换热管背风侧与空气的热交换效率,提高换热管背风侧的换热效率。
Description
技术领域
本申请涉及空调技术领域,特别是涉及一种翅片、换热器及空调系统。
背景技术
换热器是通过温差进行热量交换的设备。空调系统中所使用的换热器(如蒸发器和冷凝器)通常设计为换热器,制冷剂在管内流动被加热或被冷却时伴随着相变传热,因此其换热系数高。换热器是在制冷剂管上安装翅部结构,翅部结构可以加强换热面积,同时增加流体湍流度,引入空气的二次流动,增加传热。然而,由于气流流向总是从一侧流向另一侧,换热器制冷剂管背风侧的换热效率仍旧较低。
实用新型内容
本申请针对现有换热器背风侧换热效率低下问题,提出了一种翅片、换热器及空调系统,该翅片、换热器及空调系统具有换热效果好的技术效果。
一种翅片,包括:
至少两个翅部,所述至少两个翅部沿预设引流方向首尾依次连接;
其中,每相邻的两个所述翅部中,位于上游的所述翅部构造有至少一个管孔,各所述管孔均沿所述翅片厚度方向贯通设置,所述管孔用于套接换热管,
位于下游的所述翅部具有阻挡于空气流动路径上的所述返流面,且所述返流面被配置为与位于自身上游的所述翅部所套接的所述换热管相对布置。
在其中一个实施例中,每相邻的两个所述翅部中,位于下游的所述翅部的尾端均搭接于位于上游的上游的所述翅部的首端;
各相邻的两个所述翅部中各所述翅部的尾端位于所述翅片在厚度方向上的相同一侧;
位于下游的各所述翅部朝向自身上游的所述翅部的一侧表面构造为所述返流面。
在其中一个实施例中,各所述返流面具有沿预设阵列方向布置的至少两个返流段,位于上游的各所述翅部上具有至少两个所述管孔,所述至少两个所述管孔在所述阵列方向上间隔布置,所述阵列方向、所述引流方向和所述厚度方向两两空间相交;
所述至少两个返流段与位于自身上游的所述翅部上的所述至少两个所述管孔所套接的所述换热管一一对应相对布置,且各返流段沿所述引流方向背离自身所对应的所述管孔凹陷设置。
在其中一个实施例中,在平行于所述引流方向和所述阵列方向的平面的正投影,各所述返流段呈圆弧状。
在其中一个实施例中,在平行于所述引流方向和所述阵列方向的平面的正投影,各所述管孔的中心位于所对应的所述返流段的垂直平分线上。
在其中一个实施例中,在平行于所述引流方向和所述阵列方向的平面的正投影,在所述阵列方向上与各所述管孔相邻的所述管孔的中心位于各所述管孔所对应的所述返流段所在的圆周上。
在其中一个实施例中,在所述阵列方向上,相邻的任意两个所述管孔的中心之间的距离为孔距P;
在平行于所述引流方向和所述阵列方向的平面的正投影,各所述返流段两端之间的距离为弦长C;
所述弦长C与所述孔距P满足:C=P(单位mm)。
在其中一个实施例中,所述翅片在垂直于所述厚度方向的第一平面内的正投影为第一投影;所述第一投影在垂直于所述引流方向的第二平面内的正投影为第二投影;
在所述第二投影中,各所述翅部中各所述管孔的中心与其它所述翅部中各所述管孔的中心在所述阵列方向上均错开布置。
在其中一个实施例中,在所述第二投影中,各所述翅部在所述阵列方向上相邻的两个所述管孔的中心之间包含有其它各所述翅部中的一个所述管孔的中心。
在其中一个实施例中,在所述第二投影中,各管孔的中心与相邻所述翅部的管孔的中心相邻排布。
在其中一个实施例中,各所述翅部,在所述阵列方向上相邻的任意两个所述管孔的中心之间的距离为孔距P(单位mm);
各所述翅部上均具有沿所述阵列方向布置的一列所述管孔,所述翅片中所述管孔的布置列数记为M(M≥2,且为正整数);
在所述第二投影中,任意两个管孔的中心之间的距离L满足,L=P/M。
在其中一个实施例中,所述孔距P与各所述管孔的孔径Ф满足:P≥2Ф(单位mm)。
在其中一个实施例中,所述布置列数M、所述孔距P和所述孔径Ф满足:M ≤P/Ф。
在其中一个实施例中,在所述引流方向上,相邻所述返流面之间的距离为距离W,所述距离W与各所述管孔的孔径Ф满足:W≥1.5Ф。
在其中一个实施例中,在所述引流方向上,相邻所述管孔的中心之间的距离为距离S,所述距离S与各所述管孔的孔径Ф满足:S≥1.5Ф。
在其中一个实施例中,全部所述翅部的厚度在所述引流方向上处处相等。
一种换热器,包括:
换热管;及
如上述任一项所述的翅片,所述翅片沿所述厚度方向间隔布置有至少两个,全部所述翅片中沿所述厚度方向具有相同投影的全部所述管孔套接于同一所述换热管上。
在其中一个实施例中,各所述返流面在所述厚度方向上的尺寸记为K(单位 mm),相邻两个所述翅片的最大间距记为F(单位mm);所述F和所述K满足: F≥2K。
在其中一个实施例中,各所述翅部在所述厚度方向上的最大尺寸相等且记为T(单位mm),各所述翅部具有沿预设阵列方向间隔布置的一列所述管孔,所述翅片中所述管孔的布置列数记为M(M≥2,且为正整数),其中,(M+1) K=F-T。
一种空调系统,包括上述换热器。
上述翅片、换热器及空调系统,当空气大致沿引流方向流动时,空气先流经上游翅部上的换热管并进行热交换,而后继续向下游翅部流动。在流动的过程中部分空气与会下游翅部的返流面接触而被返流面阻挡,被阻挡的空气会改变流动方向而扰乱换热管背风侧的空气,产生扰流作用。在该扰流作用下,换热管背风侧与被扰动的空气接触几率增大,进而提高了换热管背风侧的换热效率。与现有技术相比,通过返流面对换热管背风侧的空气进行扰流,能够增大换热管背风侧与空气的接触几率,进而提高换热管背风侧与空气的热交换效率,提高换热管背风侧的换热效率。
附图说明
图1为本申请一些实施例中的翅片的主视图;
图2为图1所示的翅片的侧视图;
图3为图2中A处的放大图;
图4为图1所示的翅片的各尺寸标注图;
图5为图1所示的翅片的投影关系示意图;
图6为本申请一些实施例中提供的换热器的结构示意图;
图7为图6所示的换热器中翅片部分的结构示意图;
图8为图7中B处的放大图。
附图标记说明:
100、换热器;10、翅片;11、翅部;11a、首端;11b、尾端;11c、管孔; M、返流面;m、返流段;111、第一翅部;112、第二翅部;113、第三翅部;114、第四翅部;20、换热管;F1、引流方向;F2、厚度方向;F3、阵列方向;o1、管孔的中心;o2、返流段的圆心。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述,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申请的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
本申请实施例提供的翅片主要应用于管翅式换热器。管翅式换热器通常包括翅片和换热管。换热管具有用于流通换热剂的流通通道,翅片上具有管孔,翅片经由其管孔套接在换热管上,由于翅片与换热管连接,通过翅片可增大换热面积,能够提高换热效率。换热管内流通的换热剂可以是冷剂和热剂,冷剂如液态冷媒、冷水等,热剂如气态冷媒、热水等。通常空气从换热器的一侧流向另一侧,在流经换热器的过程中与翅片、换热管进行热交换,实现换热。通常,换热器中翅片包括有若干个,若干个翅片沿换热管的延伸方向依次间隔排布,相邻翅片之间形成有供空气流动的气流通道,空气经由气流通道从换热器的一侧流向另一侧。
本申请实施例中提及的翅片的引流方向与空气的流动方向对应,“上游”及“下游”是指在引流方向上的上下游关系。
图1为本申请一些实施例中的翅片10的主视图,图2为图1所示的翅片10 的侧视图,图3为图2中A处的放大图。请参照图1及图2,本申请一些实施例提供的一种翅片10,翅片10包括至少两个翅部11,该至少两个翅部11沿预设引流方向F1首尾依次连接。其中,每相邻的两个翅部11中,位于上游的翅部 11构造有至少一个管孔11c,各管孔11c均沿翅片10厚度方向F2贯通设置,管孔11c用于套接换热管20,位于下游的翅部11具有阻挡于空气流动路径上的返流面M,且返流面M配置为与位于自身上游的翅部11所套接的换热管20相对布置。
引流方向F1是指翅片10引导空气流动的方向,具体地,空气从翅片10引流方向F1上的一侧流向另一侧。在图1所示实施例中,引流方向F1为图1所示附图的从左到右的方向。
可理解地,每一翅部11既可以作为某一翅部11上游的翅部11,也可以作为某一翅部11下游的翅部11。翅部11的返流面M位于空气流动路径上是指,当空气从翅片10引流方向F1上的一侧流向另一侧时被返流面M阻挡。
为了方便描述,在任意相邻两个翅部11中,将位于上游的翅部11称之为上游翅部11,将位于下游的翅部11称之为下游翅部11。套接于上游翅部11管孔11c内的换热管20与下游翅部11的返流面M相对的一侧为换热管20的背风侧,反之换热管20背离下游翅部11的返流面M的一侧为迎风侧。可理解地,返流面M与换热管20的背风侧相对布置。
当空气大致沿引流方向F1流动时,空气先流经上游翅部11上的换热管20 并进行热交换,而后继续向下游翅部11流动。在流动的过程中部分空气与会下游翅部11的返流面M接触而被返流面M阻挡,被阻挡的空气会改变流动方向而扰乱换热管20背风侧的空气,产生扰流作用。在该扰流作用下,换热管20背风侧与被扰动的空气接触几率增大,进而提高了换热管20背风侧的换热效率。
上述翅片10,在位于下游的翅部11上构造返流面M,通过返流面M对换热管20背风侧的空气进行扰流,能够增大换热管20背风侧与空气的接触几率,进而提高换热管20背风侧与空气的热交换效率,提高换热管20背风侧的换热效率。
在一些实施例中,请参照图2和图3,每相邻的两个翅部11中,位于下游的翅部11的尾端11b均搭接于位于上游的翅部11的首端11a,各相邻的两个翅部11中各翅部11的尾端11b翅片10在厚度方向F2上的相同一侧。位于下游的翅部11朝向自身上游的翅部11的一侧表面被构造为返流面M。
可理解地,翅部11的尾端11b和首端11a沿引流方向F1布置。如图2所示附图中,各翅部11的左端为其首端11a,各翅部11的右端为其尾端11b。各翅片10的管孔11c位于各翅片10的尾端11b和首端11a之间。翅片10的厚度方向F2与各翅部11的厚度方向F2相一致,在图2所示附图中,厚度方向F2 为上下方向。位于下游的各翅部11的尾端11b搭接于位于上游的各翅部11的首端11a的上侧(或下侧)。
如图3所示,下游翅部11的首端11a搭接在上游翅部11的尾端11b上,下游翅部11首端11a面向上游翅部11的一侧表面形成返流面M。根据该侧表面的形状不同返流面M的形状不同。返流面M可以是平面和曲面。
下游翅部11的首端11a与上游翅部11的尾端11b搭接的具体固定方式可以是粘接、紧固连接、焊接、熔接等,具体不限定。
此时,通过设计下游翅部11的首端11a搭接在上游翅部11的尾端11b的方式来形成返流面M,各翅部11的厚度可以选材相等,翅片10成型容易,且结构简单。
在其他实施例中,还可以通过在一个板料上加工出阶梯状的表面来形成各翅部11和各返流面M。
在一些实施例中,请参照图1,各返流面M具有沿预设阵列方向F3布置的至少两个返流段m,位于上游的各翅部11上具有至少两个管孔11c,该至少两个管孔11c在阵列方向F3上间隔布置,阵列方向F3、引流方向F1和厚度方向 F2两两空间相交。至少两个返流段m与位于自身上游的翅部11上的至少两个管孔11c所套接的换热管20一一对应相对布置,且各返流段m沿引流方向F1背离自身所对应的管孔11c凹陷设置。
位于返流段m上游的翅部11是指位于返流段m所在翅部11的上游的翅部 11,在引流方向F1上存在上下游关系的两个翅部11是指相邻的两个翅部11。
如图1所示,阵列方向F3可以为图1视图的上下方向。阵列方向F3、引流方向F1和厚度方向F2两两空间相交是指三者两两之间相交且三者不共面。示例地,阵列方向F3、引流方向F1和厚度方向F2两两垂直。
至少两个管孔11c在阵列方向F3上间隔包括两种情况,其一是各管孔11c 的中心o1位于与阵列方向F3平行的同一直线上,且相邻两个管孔11c的中心 o1在阵列方向F3上相间隔。其二是各管孔11c的中心o1不同时位于与阵列方向F3平行的一直线上,但且相邻两个管孔11c的中心o1在阵列方向F3上相间隔。
优选地,各翅部11上的管孔11c沿阵列方向F3布置(即各管孔11c的中心o1位于与阵列方向F3平行的同一直线上),如此各管孔11c距离各返流段m 的间隔相一致,套接于各管孔11c的换热管20的换热效率更加均匀。
各返流段m背离对应的管孔11c凹陷是指各返流段m沿引流方向F1凹陷。具体可以是,返流段m凹陷呈球面、凹槽面、圆弧面等等,具体不限定。
此时,各返流段m设计成凹陷结构,凹陷的返流段m会形成凹陷空间,空气进入该凹陷空间后朝向换热管20背风侧流动的风量更大,对换热管20背风侧的空气扰流效果更好,换热管20背风侧的换热效率更高。
图4为图1所示的翅片10的各尺寸标注图。
在一些实施例中,请参照图1和图4,在平行于引流方向F1和阵列方向F3 的平面的正投影,各返流段m呈圆弧状。
当返流面M呈圆弧状,空气流向返流面M后变向时,能量损失较小,且被返流面M改变方向的空气具有朝向返流面M圆心返流的趋势,也就是说,空气能够形成更大的风量朝换热管20背风侧流动,对换热管20背风侧的扰流效果更好,换热管20背风侧的换热效率更高。
在一些实施例中,请参照图4,在平行于引流方向F1和阵列方向F3的平面的正投影,各管孔11c的中心o1位于所对应的返流段m的垂直平分线上。
垂直平分线是指返流段m的对称中心线。返流段m的圆心o2位于其垂直平分线上。管孔11c的中心o1为其几何中心,当管孔11c为圆孔,则管孔11c的中心o1为其圆心。当管孔11c为方孔,管孔11c的中心o1为其横截面方形图形中两条对角线的交点。
由于被返流面M改变方向的空气具有朝向返流面M圆心返流的趋势,管孔 11c位于对应返流段m的垂直平分线上,也就是说返流空气能够朝套接于管孔 11c内的换热管20背风侧空气所形成的尾涡区域流动,如此返流空气对换热管 20背风侧空气的扰流效果最好,换热管20背风侧的换热效率最高。
在一些实施例中,请继续参照图4,在平行于引流方向F1和阵列方向F3的平面的正投影,在阵列方向F3上与各管孔11c相邻的管孔11c的中心o1位于各管孔11c所对应的返流段m所在的圆周上。
当某一管孔11c相邻有两个管孔11c时,则与该管孔11c相邻的两个管孔 11c的中心o1均位于该管孔11c所对应的返流段m的圆周上。
被返流段m阻挡的空气中,部分空气会沿返流段m的周向返流,当与该管孔11c相邻的管孔11c的中心o1位于该返流段m的圆周上时,正好位于沿返流段m周向返流的这部分空气的返流路径上。
也就是说,被该管孔11c对应的返流段m阻挡的空气不仅能够对套接于该管孔11c的换热管20的背风侧产生扰流作用,还能对套接于相邻的管孔11c上的换热管20的背风侧也产生一定的扰流作用。如此,同一返流面M的扰流作用范围扩大,换热管20的换热效率更高。
在一些实施例中,参照图4,在阵列方向F3上,相邻的任意两个管孔11c 中心之间的距离为孔距P,在平行于引流方向F1和阵列方向F3的平面的正投影,各返流段m两端之间的距离为弦长C;弦长C与孔距P满足:C=P(单位mm)。
翅片10在平行于引流方向F1和阵列方向F3的平面的正投影如图1和图4 所示的视图所示。
如图4所示,弦长C为圆弧状的返流段m两端之间的距离。在阵列方向F3 上相邻的两个管孔11c的中心o1的距离为孔距P。也就是说,各管孔11c中心的距离均为孔距P。
当弦长C等于孔距P时,同一返流段m不会与两个管孔11c相对应,如此各返流孔能够一一对应用于主要加强一个管孔11c上换热管20的换热效率,更便于换热效率提升的设计。
图5为图1所示的翅片10的投影关系示意图。
在一些实施例中,请参照图5,翅片10在垂直于厚度方向F2的第一平面内的正投影为第一投影;第一投影在垂直于引流方向F1的第二平面内的正投影为第二投影;在第二投影中,各翅部11中各管孔11c的中心o1与其它翅部11中各管孔11c的中心o1在阵列方向F3上均错开布置。
需要说明的是,在图5所指附图中,第二投影为第一投影中,全部翅部11 上各管控的中心在第二平面内的正投影。
在第二投影中,各管孔11c与其他翅部11中各管控在阵列方向F3错开布置,是指在第二平面上,不同翅部11的管孔11c的中心o1互不重合。如图5 所示实施例为例说明,在第一投影中,a1管孔、a2管孔、a3管孔、a4管孔、a5管孔为位于同一翅部11且沿阵列方向F3间隔布置,b1管孔、b2管孔、b3 管孔、b4管孔、b5管孔为位于同一翅部11且沿阵列方向F3间隔布置,c1管孔、 c2管孔、c3管孔、c4管孔、c5管孔为位于同一翅部11且沿阵列方向F3间隔布置。在第二投影中,a1管孔至a5管孔、b1管孔至b5及c1管孔至c5位于与阵列方向F3平行的一条直线上,且各圆形不重合。
通常,套接于各管孔11c的换热管20的尺寸相一致,当各管孔11c的中心 o1在阵列方向F3上均错开时,则不会出现位于下游某一换热管20被位于上游的另一换热管20完全遮挡,如此可提高各换热管20的迎风侧的换热效率。
在一些实施例中,在第二投影中,各翅部11在阵列方向F3上相邻的两个管孔11c的中心o1之间包含有其他各翅部11中的一个管孔11c的中心o1。
以图5所示附图中,全部管孔11c的尺寸相同的情况为例进行说明。如图5 所示,在第二投影中,在a1管孔的中心和a2管孔的中心之间存在b2管孔的中心和c2管孔的中心,在b1管孔的中心和b2管孔的中心之间存在a1管孔的中心和c2管孔的中心,在c1管孔的中心和c2管孔的中心之间存在a1管孔的中心和a2管孔的中心。也就是说,在第二投影中,同一翅部11上沿阵列方向F3 任意相邻的两个管孔11c的中心o1之间存在其他各个翅部11的一个管孔11c 的中心o1。
结合图5可以看出,此时,各翅部11的管孔11c在阵列方向F3上交错布置,且全部翅部11的管孔11c布置紧凑,单位面积内布置的管孔11c较多,换热器100的换热效率较好。
在一些实施例中,在第二投影中,各管孔11c的中心o1与相邻翅部11的管孔11c的中心o1相邻排布。
与管孔11c相邻的翅部11是指与管孔11c所在的翅部11相邻的翅部11。
继续以图5所示实施例进行说明介绍。在图5中翅片10由四个翅部11组成,分别为沿引流方向F1依次连接的第一翅部111、第二翅部112、第三翅部 113和第四翅部114。第一翅部111上的管孔11c包括a1管孔至a5管孔。第二翅部112上的管孔11c包括b1管孔至b5管孔,且第二翅部112形成有与a1管孔至a5管孔一一对应的五个返流段m。第三翅部113上的管孔11c包括c1管孔至c5管孔,且第三翅部113形成有与b1管孔至b5管孔一一对应的五个返流段m。第四翅部114上未设置管孔11c,且形成有与c1管孔至c5管孔相对应的五个返流段m。
从图5中可以看出,a5管孔与b5管孔相邻,b5管孔与c5管孔相邻、c5管孔与a4管孔相邻、a4管孔与b4管孔相邻...也就是说,第一翅部11的管孔11c 与第二翅部11的管孔11c相邻排布,第二翅部11的管孔11c与第三翅部11的管孔11c相邻排布。当存在N个翅部11时,则第N-2个翅部11的管孔11c与第N-3个翅部11的管孔11c及第N-1个翅部11的管孔11c相邻布置。
此时,翅片10上的全部管孔11c沿某一排列方向(图5中,a5、b5、c5所在中心所在的直线与排列方向平行)呈多排(图5中为5排,ai、bi、ci为一排(i为1、2、3、4、5))平行布置,翅片10外形更加好看且更便于将换热管20安装在翅片10上。
在一些实施例中,一并参照图4和图5,各翅部11在阵列方向F3上相邻的任意两个管孔11c的中心o1之间的距离为孔距P;各翅部11上均具有沿阵列方向F3布置的一列管孔11c,翅片10中管孔11c的布置列数记为M(M≥2,且为正整数);在第二投影中,任意两个管孔11c的中心o1之间的距离L满足,L=P/M。
如图4所示,孔距P为各翅部11在阵列方向F3上相邻布置两个管孔11c 的中心o1之间的距离。可理解地,各沿阵列方向F3相邻的两个管孔11c之间的孔距P相等。
布置列数M是指当各翅部11上仅布置一列管孔11c时,翅片10上布置的管孔11c的列数。在图5所示实施例中,a1管孔至a5管孔形成一列管孔11c, b1管孔至b5管孔形成一列管孔11c,c1管孔至c5管孔形成一列管孔11c,总共3列管孔11c。也就是,在图5所示实施例中,布置列数M等于3。
在第二投影中,任意两个管孔11c的中心o1之间的距离为距离L,距离L 等于孔距P与布置列数M的比值。当孔距P为9mm,则距离L为3mm。即,在第二投影中,某一翅部11上沿阵列方向F3相邻的两个管孔11c的中心o1之间所存在的其他各翅部11的管孔11c的中心o1位于该“某一翅部11上沿阵列方向 F3相邻的两个管孔11c的中心o1”之间的距离的M等分点上。以图5所示实施例为例,c2管孔的中心位于a1管孔的中心至a2管孔的中心之间距离的三分之一位置处,b2管孔的中心位于a1管孔的中心至a2管孔的中心之间距离的三分之二位置处。
如此,当各管孔11c在阵列方向F3上等距布置,各换热管20的换热效率较为一致。
在一些实施例中,孔距P与各管孔11c的孔径Ф满足:P≥2Ф(单位mm)。
当孔距P≥2Ф时,相邻两个管孔11c之间至少存在一个孔径Ф的间隔。翅片10上管孔11c的布置列数至少为两列(即M≥2)。当M等于2且P≥2Ф,相邻两个管孔11c之间至少存在一个孔径Ф的间隔,在第二投影中,该孔径Ф的间隔可以容纳另一翅部11上的管孔11c。也就是说,在第二投影中相邻两个管孔11c之间不会存在重叠的部分,如此可提高套接于各管孔11c的各换热管 20的换热效率,避免被其他换热管20遮挡。
在一些实施例中,布置列数M、孔距P、及孔径Ф满足:M≤P/Ф,且为正整数。
在第二投影中,位于同一翅部11的相邻两个管孔11c之间的其他翅部11 的管孔11c位于该“位于同一翅部11的相邻两个管孔11c”之间距离的M等分上,相邻两个管孔11c的中心o1之间的距离L=P/M,当M≤P/Ф,即P≥Ф*M,也就是说L≥Ф,如此,相邻的管孔11c之间的距离大于或等于管孔11c的孔径。
此时,在第二投影中,相邻两个管孔11c之间的距离大于或等于0,不存在相交的部分,也就是任意管孔11c不会存在被其他管孔11c所遮挡,套接于各换热管20的换热效率高。
在一优选实施例中,L=Ф。也就是说,在第二投影中,各相邻的两个管孔 11c的中心o1的距离L等于各管孔11c的孔径Ф,如此,在第二投影中,各相邻的两个管孔11c彼此相切,即各相邻的两个管孔11c彼此不重合且不间隔。
如此,在相同换热管20数量的前提下,全部换热管20所具备的迎风面积最大,全部换热管20迎风侧的换热效率最佳。
在一些实施例中,在引流方向F1上,相邻返流面M之间的距离为距离W,距离W与各管孔11c的孔径Ф满足:W≥1.5Ф。
如图4所示,在引流方向F1上相邻的两个返流面M的距离W是指在第一投影中,在引流方向F1上相邻两个返流面M之间的最短距离。
经证明,当两个返流面M之间的距离W≥1.5Ф时,空气在相邻两个翅部11 之间流动时所遇到的阻力较小,有助于降低换热器100的风阻。
在一些实施例中,在引流方向F1上,相邻两个管孔11c的中心之间的距离为距离S,距离S与各管孔11c的孔径Ф满足:S≥1.5Ф。
如图4所示,在引流方向F1上相邻的两个管孔11c的距离S是指在第一投影中,在引流方向F1上相邻两个管孔11c之间的最短距离。在引流方向F1上相邻的两个管孔11c位于相邻的两个翅部11上。
经证明,当两个返流面M之间的距离S≥1.5Ф时,空气在相邻两个翅部11 之间流动时所遇到的阻力较小,有助于降低换热器100的风阻。
在一些实施例中,全部翅部11的厚度在引流方向F1上处处相等。
厚度是指在厚度方向F2上的尺寸。即,翅片10的厚度在引流方向F1上处处相等,且各翅部11的厚度在引流方向F1上处处相等。此时,各翅部11可以采取相同厚度规格的板材,翅片10可以有厚度相同的板材组装形成,翅片10 制造成本较低。
另一方面,请参照图6,图6为本申请一些实施例中提供的换热器100的结构示意图。本申请实施例提供的换热器100,包括换热管20及上述任一实施例中提供的翅片10,翅片10沿厚度方向F2间隔布置有至少两个,全部翅片10中沿厚度方向F2具有相同投影的全部管孔11c套接于同一换热管20上。该换热器100包括上述所有有益效果,在此不赘述。
可理解地,如图6所示,所有换热管20均套接于各翅片10上。各翅片10 中套接于同一换热管20的管孔11c同轴布置。此时,对应各换热管20调节多个翅片10可以增大换热管20的换热面积,提高换热器100的换热效果。
图7为图6所示的换热器100中翅片10部分的结构示意图。图8为图7中 B处的放大图。
在一些实施例中,请参照图6和图7,各返流面M在厚度方向F2上的尺寸记为K(单位mm),相邻两个翅片10之间的最大间距记为F(单位mm),F与 K满足,F≥2K。
相邻两个翅片10之间的间距F是相邻两个翅片10在厚度方向F2上的最大间距。在相邻两个翅片10的翅部11搭接位置,返流面M的阶梯增量尺寸(即K) 占用了间隔F的空间。此时,该最大间距F不小于2K,也就是说,在上、下翅片10中间至少预留有一个返流面M的阶梯增量尺寸(即K),如此可以使来流空气阻力增量不因返流面M设计的影响而大幅提高,降低因提高换热性能带来的动力损耗。
可选地,K为0.1-1mm,具体可选地,K为0.25m、0.5mm、0.75mm。
在进一步地实施例中,请参照图6和图7,各翅部11在厚度方向F2上的最大尺寸相等且即为T(单位mm),各翅部11具有沿预设阵列方向F3间隔布置的一列管孔11c,翅片10中管孔11c的布置列数记为M(M≥2,且为正整数),满足:(M+1)K=F-T。
当各翅部11厚度相等时,T即为各翅部11的厚度。在图7和图8所示附图中,K与T相等,M为3,则F=T+4K=5K。
经证明,当满足(M+1)K=F-T时,翅片10之间的空隙可以使来流空气阻力增量不因返流设计的影响而大幅提高,降低因提高换热性能带来的动力损耗,同时还能降低因风阻大带来的大噪音。
另一方面,本申请实施例还提供了一种空调系统,所述空调系统包括上述换热器100。可理解地,空调系统还包括压缩机、节流阀等其他部件,关于空调系统的原理及具体结构可以参考现有技术,本申请实施例提供的空调系统的特点在于使用本申请实施例中提供的换热器100作为空调系统中冷凝器或者蒸发器等用于进行热量交换的部件。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (20)
1.一种翅片,其特征在于,所述翅片(10)包括:
至少两个翅部(11),所述至少两个翅部(11)沿预设引流方向(F1)首尾依次连接;
其中,每相邻的两个所述翅部(11)中,位于上游的所述翅部(11)构造有至少一个管孔(11c),各所述管孔(11c)均沿所述翅片(10)厚度方向(F2)贯通设置,所述管孔(11c)用于套接换热管(20),
位于下游的所述翅部(11)具有阻挡于空气流动路径上的返流面(M),且所述返流面(M)被配置为与位于自身上游的所述翅部(11)所套接的所述换热管(20)相对布置。
2.根据权利要求1所述的翅片,其特征在于,每相邻的两个所述翅部(11)中,位于下游的所述翅部(11)的尾端(11b)均搭接于位于上游的所述翅部(11)的首端(11a);
各相邻的两个所述翅部(11)中各所述翅部(11)的尾端(11b)位于所述翅片(10)在厚度方向(F2)上的相同一侧;
位于下游的所述翅部(11)朝向自身上游的所述翅部(11)的一侧表面构造为所述返流面(M)。
3.根据权利要求1所述的翅片,其特征在于,各所述返流面(M)具有沿预设阵列方向(F3)布置的至少两个返流段(m),位于上游的各所述翅部(11)上具有至少两个所述管孔(11c),所述至少两个所述管孔(11c)在所述阵列方向(F3)上间隔布置,所述阵列方向(F3)、所述引流方向(F1)和所述厚度方向(F2)两两空间相交;
所述至少两个返流段(m)与位于自身上游的所述翅部(11)上的所述至少两个所述管孔(11c)所套接的所述换热管(20)一一对应相对布置,且各返流段(m)沿所述引流方向(F1)背离自身所对应的所述管孔(11c)凹陷设置。
4.根据权利要求3所述的翅片,其特征在于,在平行于所述引流方向(F1)和所述阵列方向(F3)的平面的正投影,各所述返流段(m)呈圆弧状。
5.根据权利要求4所述的翅片,其特征在于,在平行于所述引流方向(F1)和所述阵列方向(F3)的平面的正投影,各所述管孔(11c)的中心(o1)位于所对应的所述返流段(m)的垂直平分线上。
6.根据权利要求5所述的翅片,其特征在于,在平行于所述引流方向(F1)和所述阵列方向(F3)的平面的正投影,在所述阵列方向(F3)上与各所述管孔(11c)相邻的所述管孔(11c)的中心(o1)位于各所述管孔(11c)所对应的所述返流段(m)所在的圆周上。
7.根据权利要求5所述的翅片,其特征在于,在所述阵列方向(F3)上,相邻的任意两个所述管孔(11c)的中心(o1)之间的距离为孔距P;
在平行于所述引流方向(F1)和所述阵列方向(F3)的平面的正投影,各所述返流段(m)两端之间的距离为弦长C;
所述弦长C与所述孔距P满足:C=P(单位mm)。
8.根据权利要求3所述的翅片,其特征在于,所述翅片(10)在垂直于所述厚度方向(F2)的第一平面内的正投影为第一投影;所述第一投影在垂直于所述引流方向(F1)的第二平面内的正投影为第二投影;
在所述第二投影中,各所述翅部(11)中各所述管孔(11c)的中心(o1)与其它所述翅部(11)中各所述管孔(11c)的中心(o1)在所述阵列方向(F3)上均错开布置。
9.根据权利要求8所述的翅片,其特征在于,在所述第二投影中,各所述翅部(11)在所述阵列方向(F3)上相邻的两个所述管孔(11c)的中心(o1) 之间包含有其它各所述翅部(11)中的一个所述管孔(11c)的中心(o1)。
10.根据权利要求9所述的翅片,其特征在于,在所述第二投影中,各管孔的中心(o1)与相邻所述翅部(11)所述管孔(11c)的中心(o1)相邻排布。
11.根据权利要求9所述的翅片,其特征在于,各所述翅部(11),在所述阵列方向(F3)上相邻的任意两个所述管孔(11c)的中心(o1)之间的距离为孔距P(单位mm);
各所述翅部(11)上均具有沿所述阵列方向(F3)布置的一列所述管孔(11c),所述翅片(10)中所述管孔(11c)的布置列数记为M(M≥2,且为正整数);
在所述第二投影中,任意两个所述管孔(11c)的中心(o1)之间的距离L满足,L=P/M。
12.根据权利要求11所述的翅片,其特征在于,所述孔距P与各所述管孔(11c)的孔径Ф满足:P≥2Ф(单位mm)。
13.根据权利要求12所述的翅片,其特征在于,所述布置列数M、所述孔距P和所述孔径Ф满足:M≤P/Ф。
14.根据权利要求3所述的翅片,其特征在于,在所述引流方向(F1)上,相邻所述返流面(M)之间的距离为距离W,所述距离W与各所述管孔(11c)的孔径Ф满足:W≥1.5Ф。
15.根据权利要求3所述的翅片,其特征在于,在所述引流方向(F1)上,相邻所述管孔(11c)的中心(o1)之间的距离为距离S,所述距离S与各所述管孔(11c)的孔径Ф满足:S≥1.5Ф。
16.根据权利要求1所述的翅片,其特征在于,全部所述翅部(11)的厚度在所述引流方向(F1)上处处相等。
17.一种换热器,其特征在于,所述换热器(100)包括:
换热管(20);及
如权利要求1-16任一项所述的翅片(10),所述翅片(10)沿所述厚度方向(F2)间隔布置有至少两个,全部所述翅片(10)中沿所述厚度方向(F2)具有相同投影的全部所述管孔(11c)套接于同一所述换热管(20)上。
18.根据权利要求17所述的换热器,其特征在于,各所述返流面(M)在所述厚度方向(F2)上的尺寸记为K(单位mm),相邻两个所述翅片(10)的最大间距记为F(单位mm);所述F和所述K满足:F≥2K。
19.根据权利要求18所述的换热器,其特征在于,各所述翅部(11)在所述厚度方向(F2)上的最大尺寸相等且记为T(单位mm),各所述翅部(11)具有沿预设阵列方向(F3)间隔布置的一列所述管孔(11c),所述翅片(10)中所述管孔(11c)的布置列数记为M(M≥2,且为正整数),其中,(M+1)K=F-T。
20.一种空调系统,其特征在于,所述空调系统包括如权利要求17-19任一项所述的换热器(100)。
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