WO2014029216A1 - 一种微通道换热器 - Google Patents
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- Chinese Patent No. 200910302901.5 discloses a microchannel parallel flow heat exchanger fin, the fins extending in a sinusoidal shape as a whole, and the sinusoidal wave fins are provided with louvers on the side walls.
- This kind of fin structure is easy to adhere to dust particles and cause dirty blockage. It is difficult to clean and drain. When it needs to be used in computer room air conditioners with harsh environmental conditions for a long time, it will bring great safety hazards to the system.
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Abstract
一种微通道换热器，包括：多个相互平行的扁管（11），每个扁管（11）内部具有多个并排的、沿扁管（11）长度方向的微通道；位于相邻的两个扁管（11）之间并与相邻的两个扁管（11）导热接触的翅片（12），所述翅片（12）沿扁管（11）的长度方向呈矩形波或U形波延伸，该翅片上具有多个波纹侧壁（13），所述波纹侧壁（13）垂直于扁管（11）侧表面并沿扁管（11）的宽度方向呈波纹延伸。波纹侧壁（13）与风机吹出气流的流动方向平行，气流在翅片（12）沟槽中的流动阻力适当，改善了气流组织与接触热阻，具有良好的换热效果，波纹侧壁（13）的结构减少了翅片（12）沟槽内粉尘颗粒的附着率，提高了翅片（12）的抗脏堵能力和排水能力。
Description
一种微通道换热器
本申请要求 2012 年 08 月 24 日提交中国专利局、 申请号为 201220426299.3、 发明名称为"一种微通道换热器"的中国专利申请的优先 权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及换热器技术领域， 特别是涉及一种微通道换热器。
背景技术
由于微通道换热器具有优越的传热特性和压降特性， 近年来微通道换 热器有了较大的发展 , 其应用从早期的电子发热元件等逐渐发展扩大到冷 凝器、 蒸发器等空调用换热设备。
通道换热器通常包括多个相互平行的扁管， 以及位于相邻两个扁管 之间、 与相邻两个扁管导热接触的翅片， 每个扁管内部具有多个并排的、 沿扁管长度方向的微通道。 微通道冷凝器工作时， 风机正对翅片吹出冷气 流， 制冷剂流过微通道， 与扁管、 进而与翅片进行热交换， 热量被冷气流 带走， 排散到空气中。
中国专利 200910302901.5公开了一种微通道平行流换热器翅片， 翅片 整体呈正弦波形延伸， 正弦波形翅片的侧壁上开有百叶窗。 这种翅片结构 极易附着粉尘颗粒而产生脏堵， 清洗和排水较困难， 当其需要长期应用于 环境条件较为苛刻的机房空调时， 会给系统带来艮大的安全隐患。
发明内容
本发明的目的是提供一种微通道换热器， 用以提高翅片的抗脏堵能力 和排水能力。
本发明微通道换热器， 包括：
多个相互平行的扁管， 每个扁管内部具有多个并排的、 沿扁管长度方 向的微通道；
翅片沿扁管的长度方向呈矩形波或 u形波延伸， 具有多个波纹侧壁， 所述 波纹侧壁垂直于扁管侧表面并沿扁管的宽度方向呈波纹延伸。
优选的， 所述矩形波或 U形波的波距取值范围为 2.20~5.06毫米。 较佳的，， 所述波纹侧壁距所述矩形波或 U形波的波峰较近的边缘与 所述波峰的间距取值范围为 0.20~0.80毫米。
较佳的， 所述波纹侧壁距所述矩形波或 U形波的波谷较近的边缘与所 述波谷的间距取值范围为 0.20~0.80毫米。
优选的， 所述波纹侧壁为梯形波纹。
可选的， 所述波纹侧壁为矩形波纹或正弦波纹。
更优的， 所述梯形波纹为等腰梯形波纹， 其中， 梯形的上底取值范围 为 1.10~1.50毫米； 梯形的高取值范围为 0.20~0.80毫米； 梯形的下底与上 底之差的二分之一的取值范围为 0.40~1.30毫米。
在本发明技术方案中， 由于翅片沿扁管的长度方向呈矩形波或 U形波 延伸， 具有垂直于扁管侧表面、 沿扁管宽度方向呈波纹延伸的多个波纹侧 壁， 这样， 波纹侧壁与风机吹出气流的流动方向平行， 气流在翅片沟槽中 的流动阻力适当， 不但有效改善了气流组织与接触热阻， 具有良好的换热 效果， 而且波纹侧壁的特殊结构， 大大减少了翅片沟槽内粉尘颗粒的附着 率， 提高了翅片的抗脏堵能力和排水能力。
附图说明
图 1为本发明微通道换热器一实施例的结构示意图；
图 2为一实施例的翅片结构示意图；
图 3为另一实施例的翅片结构示意图；
图 4为图 2或图 3中 A-A处截面视图；
图 5为图 4中 B处放大图。
附图标记：
11-扁管 12-翅片 13波纹侧壁
具体实施方式
为了进一步提高翅片的抗脏堵能力和排水能力， 本发明提供了一种微 通道换热器。
如图 1至图 4所示， 本发明微通道换热器， 包括：
多个相互平行的扁管 11 , 每个扁管 11 内部具有多个并排的、 沿扁管 11长度方向的微通道（图中未示出）；
位于相邻的两个扁管 11之间并与相邻的两个扁管 11导热接触的翅片 12, 所述翅片 12沿扁管 11的长度方向呈矩形波或 U形波延伸， 具有多个 波纹侧壁 13 , 所述波纹侧壁 13垂直于扁管 11侧表面并沿扁管 11的宽度 方向呈波纹延伸。
翅片 12沿扁管 11的长度方向呈矩形波或 U形波延伸必然具有侧壁， 波纹侧壁 13则是指矩形波或 U形波的侧壁中垂直于扁管 11侧表面并沿扁 管 11的宽度方向呈波纹延伸的部分。 翅片 12通常采用焊接的方式与两个 扁管 11固定接触。在本发明技术方案中， 由于翅片 12沿扁管 11的长度方 向呈矩形波或 U形波延伸， 翅片 12同时具有垂直于扁管 11侧表面、 沿扁 管 11 宽度方向呈波纹延伸的多个波纹侧壁 13, 这样， 风机吹出气流的流 动方向与波纹侧壁 13平行， 气流在翅片 12的沟槽（为矩形波的矩形沟槽 或 U形波的 U形沟槽）中的流动阻力适当， 不但有效改善了气流组织与接 触热阻， 具有良好的换热效果， 而且波纹侧壁 13的特殊结构， 大大减少了 翅片 12沟槽内粉尘颗粒的附着率（对比于现有的百叶窗侧壁等）， 提高了 翅片 12的抗脏堵能力和排水能力。
请继续参照图 2和图 3所示， 所述矩形波或 U形波的波距 P (亦即一 个周期的波长）取值范围优选为 2.20~5.06毫米。 在该范围内取值的翅片， 受到气流（即风机吹出的气流） 流动的阻力较为适中， 并且， 有效换热面 积较大， 因此， 有效换热气流也较大， 换热效果较佳。
该实施例中， 所述波纹侧壁 13的上边缘（即波纹侧壁 13距所述矩形 波或 U形波的波峰较近的边缘）与所述矩形波或 U形波的波峰的间距 HI
取值范围为 0.20~0.80毫米； 所述波纹侧壁 13 的下边缘（即波纹侧壁 13 距所述矩形波或 U形波的波谷较近的边缘）与所述矩形波或 U形波的波谷 的间距 H2取值范围为 0.20~0.80毫米。 理论上， HI和 H2的取值越小（例 如为零）， 换热器的有效换热面积越大， 有效换热气流越大， 换热效果也就 越好， 但这同时会减弱翅片的整体强度， 翅片加工难度也大大增加， 因此， 根据相关经验和实验测试， HI和 H2的取值范围优选为 0.20~0.80毫米。
波纹侧壁 13沿扁管 11宽度方向延伸的波纹可以为各种形式， 例如矩 形波纹、 正弦波纹等。 请参照图 4和图 5所示， 该实施例中， 波纹侧壁 13 沿扁管 11宽度方向延伸的波纹为梯形波纹，梯形波纹可减少翅片受到的气 流流动阻力， 增加有效换热气流量， 换热效率较高， 且加工工艺较为筒便。
为降低加工成本， 所述梯形波紋优选为等腰梯形波纹。 如图 5所示， 所述梯形波纹中， 梯形的上底 D1 取值范围为 1.10~1.50 毫米； 梯形的高 D3取值范围为 0.20~0.80毫米；梯形的下底 D2与上底 D1之差的二分之一 D4的取值范围为 0.40~1.30毫米。 该实施例的翅片整体强度较佳， 有效换 热面积较大， 因而有效换热气流量也较大， 并且具有加工筒便、 机械性能 良好的优点。根据扁管 11的具体宽度规格（常见的宽度规格通常为 18mm、 20mm, 25.4mm和 27mm等 ) 以及梯形波纹的梯形尺寸， 梯形波纹的周期 数量通常在 3~7个。
在本发明的一较优实施例中， 翅片 12 的主要参数选取如下： 波距 P 为 2.87mm; 波纹侧壁的梯形波纹周期为 4个； 梯形波纹的梯形上底 D1为 1.31mm; 梯形的下底 D2与上底 D1之差的二分之一 D4为 1.11mm; 梯形 的高 D3为 0.41mm; 波纹侧壁与所述矩形波或 U形波的波峰的间距 HI , 以及波纹侧壁与所述矩形波或 U形波的波谷的间距 H2均为 0.32mm。
当微通道换热器应用于蒸发器时， 翅片的沟槽内会产生冷凝水， 与抗 脏堵原理类似， 本发明实施例所提供的 通道换热器的翅片由于具有垂直 于扁管侧表面、 沿扁管宽度方向呈波纹延伸的多个波纹侧壁， 波纹侧壁对 冷凝水具有导流作用， 当翅片的沟槽内产生冷凝水时， 会沿波纹侧壁快速 排出， 对比于现有技术的百叶窗侧壁等， 可大大减少结构积水， 快速将冷 凝水排出， 排水效果较佳。
本发明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权 利要求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在 内。
Claims
1、 一种微通道换热器， 其特征在于， 包括：
多个相互平行的扁管（11 ), 每个扁管（11 ) 内部具有多个并排的、 沿 扁管 （11 ) 长度方向的微通道；
位于相邻的两个扁管 （ 11 )之间并与相邻的两个扁管 （ 11 )导热接触 的翅片 （12 ), 所述翅片 （12 ) 沿扁管 （11 ) 的长度方向呈矩形波或 U形 波延伸， 具有多个波纹侧壁 （13 ), 所述波纹侧壁 （13 )垂直于扁管 （11 ) 侧表面并沿扁管 （11 ) 的宽度方向呈波纹延伸。
2、 如权利要求 1所述的微通道换热器， 其特征在于， 所述矩形波或 U 形波的波距取值范围为 2.20~5.06毫米。
3、如权利要求 1所述的微通道换热器，其特征在于，所述波纹侧壁（ 13 ) 距所述矩形波或 U 形波的波峰较近的边缘与所述波峰的间距取值范围为 0.20-0.80毫米。
4、如权利要求 1所述的微通道换热器，其特征在于，所述波纹侧壁（ 13 ) 距所述矩形波或 U 形波的波谷较近的边缘与所述波谷的间距取值范围为
0.20-0.80毫米。
5、如权利要求 1~4中任一项所述的微通道换热器， 其特征在于， 所述 波纹侧壁 （13 ) 为梯形波纹。
6、 如权利要求 5所述的微通道换热器， 其特征在于， 所述梯形波纹为 等腰梯形波纹， 其中， 梯形的上底取值范围为 1.10~1.50毫米； 梯形的高取 值范围为 0.20~0.80毫米；梯形的下底与上底之差的二分之一的取值范围为 0.40-1.30毫米。
7、如权利要求 1~4中任一项所述的微通道换热器， 其特征在于， 所述 波纹侧壁 （13 ) 为矩形波纹或正弦波纹。
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