CN102252548B - 用于换热器的翅片以及具有该翅片的换热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于换热器的翅片以及具有该翅片的换热器。该翅片包括：开窗部分，在相邻的开窗部分之间形成大致锥形的空间，该大致锥形的空间具有第一端部和第二端部，第一端部的宽度小于第二端部的宽度；形成在开窗部分的邻接第一端部的第一开窗片和形成在开窗部分的邻接第二端部的第二开窗片，其中邻接第一端部的第一开窗片伸入该大致锥形的空间的第一端部的开窗宽度小于邻接第二端部的第二开窗片伸入该大致锥形的空间的第二端部的开窗宽度。由此，开窗片的宽度能尽可能多地覆盖三角形区域的空隙区域，使得流过翅片的风场更加均匀，窗口片的传热能力得到更大的发挥。

Description

用于换热器的翅片以及具有该翅片的换热器

技术领域

本发明涉及一种用于换热器的翅片以及具有该翅片的换热器。

背景技术

参照图1，诸如微通道换热器的换热器100包括：诸如扁管的管20，与管20交替设置的翅片10，设置在管20的两端的集流管30。

如图2所示，现有的翅片10′为三角形的波纹状的翅片。翅片10′包括开窗部分15′，在相邻的开窗部分15′之间形成大致锥形的空间15S′，该大致锥形的空间15S′具有第一端部15S1′和第二端部15S2′，第一端部15S1′的宽度小于第二端部15S2′的宽度；以及形成在开窗部分15′的开窗片15L′。开窗部分15′大致具有板状的形状，开窗部分15′的纵向方向大致与管20的纵向方向(图1中的上下方向)垂直，开窗部分15′的横向方向大致与开窗部分15′的纵向方向垂直。开窗片15L′大致沿开窗部分15′的横向方向延伸并且在开窗部分15′的横向方向上具有相同的宽度。

如图2、3所示，在传统的开窗式翅片10′中，开窗片15L′伸入该大致锥形的空间15S′的开窗宽度与伸入与该大致锥形的空间15S′相邻的另一大致锥形的空间15SA的开窗宽度大致相等。由于开窗片15L′受到相邻的开窗部分15′之间的角度α的限制，开窗片15L′的开窗宽度有限，由此覆盖相邻的开窗部分15′之间的大致锥形的空间，即三角区内有限的范围，而在三角形区域中间剩余的大部分区域，和顶部区域16S′，存在有明显的空隙10G，如图3中的网格线标出的区域所示。该空隙10G对于换热没有帮助，反而容易让空气直接流过而损失一定的风量，使得有效风量降低。特别是在翅片间距FP较大并且翅片夹角α较大的情况下，翅片三角区域下端的面积更大，导致气流损失更多，换热效率无法得到保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于换热器的翅片以及具有该翅片的换热器，由此能减小上述空隙区域。

根据本发明的一方面，本发明提供了一种用于换热器的翅片，该翅片包括：开窗部分，在相邻的开窗部分之间形成大致锥形的空间，该大致锥形的空间具有第一端部和第二端部，第一端部的宽度小于第二端部的宽度；形成在开窗部分的邻接第一端部的第一开窗片和形成在开窗部分的邻接第二端部的第二开窗片，其中邻接第一端部的第一开窗片伸入该大致锥形的空间的第一端部的开窗宽度小于邻接第二端部的第二开窗片伸入该大致锥形的空间的第二端部的开窗宽度。

根据本发明的另一方面，所述第一开窗片伸入该大致锥形的空间的第一端部的开窗宽度为零。

根据本发明的另一方面，所述翅片还包括：位于所述开窗部分的在所述第一开窗片与所述第二开窗片之间的第三开窗片。

根据本发明的另一方面，第三开窗片伸入该大致锥形的空间的开窗宽度在所述第一开窗片伸入该大致锥形的空间的开窗宽度与所述第二开窗片伸入该大致锥形的空间的开窗宽度之间。

根据本发明的另一方面，所述第三开窗片伸入该大致锥形的空间的开窗宽度与伸入与该大致锥形的空间相邻的另一大致锥形的空间的开窗宽度大致相等。

根据本发明的另一方面，所述翅片还包括：连接在相邻的开窗部分之间的弯曲段；以及从弯曲段的朝向所述空间的内表面突起的突起部分。

根据本发明的另一方面，第一开窗片和第二开窗片中的至少一个或全部大致沿开窗部分的横向方向延伸预定长度并且在该预定长度上具有大致相同的开窗宽度。

根据本发明的另一方面，第一开窗片、第二开窗片和第三开窗片中的至少一个或全部大致沿开窗部分的横向方向延伸预定长度并且在该预定长度上具有大致相同的开窗宽度。

根据本发明的另一方面，第一开窗片和第二开窗片在开窗部分的横向方向上彼此分开预定的距离。

根据本发明的另一方面，第一开窗片、第二开窗片和第三开窗片在开窗部分的横向方向上彼此分开预定的距离。

根据本发明的再一方面，本发明提供了一种用于换热器的翅片，该翅片包括：开窗部分，在相邻的开窗部分之间形成大致锥形的空间，该大致锥形的空间具有第一端部和第二端部，第一端部的宽度小于第二端部的宽度；形成在开窗部分的邻接第二端部的开窗片，其中邻接第二端部的所述开窗片伸入该大致锥形的空间的第二端部的开窗宽度大于伸入与该大致锥形的空间相邻的另一大致锥形的空间的第一端部的开窗宽度，所述开窗片大致沿开窗部分的横向方向延伸预定长度并且在该预定长度上具有大致相同的开窗宽度。

根据本发明的又一方面，邻接第二端部的所述开窗片全部伸入该大致锥形的空间的第二端部，并且邻接第二端部的所述开窗片伸入与该大致锥形的空间相邻的所述另一大致锥形的空间的第一端部的开窗宽度为零。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种换热器，该换热器包括：用于热交换的多个大体平行的管，以及翅片，所述翅片与所述管交替设置并且是上述翅片。所述换热器可以是微通道换热器。

通过本发明的翅片，开窗片能尽可能多地覆盖三角形区域，减少空隙区域，使得流过翅片的风场更加均匀，窗口片的传热能力得到更大的发挥。

附图说明

图1是换热器的示意主视图。

图2是描述现有技术的翅片的示意主视图。

图3是描述现有技术的翅片的空隙的示意主视图。

图4是根据本发明第一实施例的翅片的一种结构的示意主视图。

图5是根据本发明第一实施例的翅片的一种结构的示意立体图。

图6是根据本发明第一实施例的翅片的另一种结构的示意主视图。

图7是根据本发明第二实施例的翅片的一种结构的示意主视图。

图8是根据本发明第二实施例的翅片的另一种结构的示意主视图。

图9是根据本发明第三实施例的翅片的一种结构的示意主视图。

图10是根据本发明第三实施例的翅片的一种结构的示意立体图。

图11是根据本发明第三实施例的翅片的一种结构的局部放大图。

图12是根据本发明第三实施例的翅片的另一种结构的示意主视图。

图13是根据本发明第三实施例的翅片的另一种结构的示意立体图。

图14是根据本发明第三实施例的翅片的另一种结构的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1

参照图1，诸如微通道换热器的换热器100包括：诸如扁管的管20，与管20交替设置的翅片10，设置在管20的两端的集流管30。

如图4-6所示，翅片10可以为大致三角形的波纹状的翅片。该翅片10包括开窗部分15，开窗部分可以是大致平板状的部分。在相邻的开窗部分15之间形成大致锥形的空间15S，该大致锥形的空间15S具有第一端部15S1和第二端部15S2，第一端部15S1的宽度小于第二端部15S2的宽度。参照图2以及图4，该宽度的测量方向与翅片间距FP的测量方向相同。该翅片10还包括连接在相邻的开窗部分15之间的弯曲段16，例如曲面状的板部分。安装后，弯曲段16的至少一部分与管20接触。开窗部分15的纵向方向大致与管20的纵向方向(图1中的上下方向)垂直，开窗部分15的横向方向LD大致与开窗部分15的纵向方向垂直。

如图4-6所示，该翅片10还包括形成在开窗部分15的邻接第一端部15S1的第一开窗片15L1和形成在开窗部分15的邻接第二端部15S2的第二开窗片15L2。邻接第一端部15S1的第一开窗片15L1伸入该大致锥形的空间15S的第一端部15S1的开窗宽度LW1小于邻接第二端部15S2的第二开窗片15L2伸入该大致锥形的空间15S的第二端部15S2的开窗宽度LW2。开窗宽度LW1和LW2是开窗片从开窗部分突起的高度，是开窗片从大致平板状的开窗部分突起的高度，或者说是开窗片伸入该大致锥形的空间15S的第一端部15S1和第二端部15S2的高度。即，邻接第一端部15S1的第一开窗片15L1伸入该大致锥形的空间15S的第一端部15S1的长度小于邻接第二端部15S2的第二开窗片15L2伸入该大致锥形的空间15S的第二端部15S2的长度。邻接第二端部15S2的所述第二开窗片15L2伸入该大致锥形的空间15S的第二端部15S2的开窗宽度LW2或长度大于伸入与该大致锥形的空间15S相邻的另一大致锥形的空间15SA的第一端部15SA1的开窗宽度LW1或长度。第一开窗片15L1和第二开窗片15L2中的至少一个或全部可以大致沿开窗部分15的横向方向LD延伸预定长度并且可以大致在该预定长度上具有大致相同的开窗宽度LW1和LW2。由此加工容易，并且能够在开窗部分15上形成宽度大致一致的开口。由此利于气流通过开口。此外，第一开窗片15L1和第二开窗片15L2可以在开窗部分的横向方向LD上彼此分开预定的距离。由此，锥形空间的第二端部15S2的空隙能被有效减小，而且可以增加对空气的扰动，从而有利于空气从翅片带走热量。

如图4所示，邻接第二端部15S2的第二开窗片15L2全部伸入该大致锥形的空间15S的第二端部15S2，并且邻接第二端部15S2的第二开窗片15L2伸入与该大致锥形的空间15S相邻的另一大致锥形的空间15SA的第一端部15SA1的开窗宽度LW1或长度为零。

从上述实施例可以看出，通过将开窗片分成两段，并且该两段开窗片伸入平板状的开窗部分两侧的开窗宽度不同，开窗片能尽可能多地覆盖三角形区域，减小空隙区域，使得空气更多地流通经过窗口片，使得流过翅片的风场更加均匀，窗口片的传热能力得到更大的发挥，以增强翅片的换热性能。此外，由于开窗片大致沿开窗部分的横向方向延伸预定长度并且大致在该预定长度上具有大致相同的开窗宽度，由此加工容易，并且能够在开窗部分上形成宽度大致一致的开口。由此利于气流通过开口。将开窗片分成两段，可以增加对空气的扰动，从而有利于空气从翅片带走热量。

此外，本发明的翅片可以应用于任何合适的换热器。

实施例2

图7和图8示出了根据本发明第二实施例的翅片的结构。第二实施例与第一实施例的不同之处在于在第一实施例的基础上增加了第三开窗片。下面仅仅描述与第一实施例不同的结构。

如图7和8所示，所述翅片10还包括位于所述开窗部分15的在所述第一开窗片15L1与所述第二开窗片15L2之间的第三开窗片15L3。即，在开窗部分的横向方向LD上第三开窗片15L3位于所述第一开窗片15L1与所述第二开窗片15L2之间。第三开窗片15L3伸入该大致锥形的空间15S的开窗宽度在所述第一开窗片15L1伸入该大致锥形的空间15S的开窗宽度LW1与所述第二开窗片15L2伸入该大致锥形的空间15S的开窗宽度LW2之间。作为选择，所述第三开窗片15L3伸入该大致锥形的空间15S的开窗宽度与伸入与该大致锥形的空间15S相邻的另一大致锥形的空间15SA的开窗宽度大致相等。第一开窗片15L1、第二开窗片15L2和第三开窗片15L3中的至少一个或全部可以大致沿开窗部分15的横向方向LD延伸预定长度并且可以大致在该预定长度上具有大致相同的开窗宽度LW1和LW2。由此加工容易，并且能够在开窗部分15上形成宽度大致一致的开口。由此利于气流通过开口。第一开窗片15L1、第二开窗片15L2和第三开窗片15L3可以在开窗部分的横向方向LD上彼此分开预定的距离。由此，锥形空间的第二端部15S2的空隙能被有效减小，而且可以增加对空气的扰动，从而有利于空气从翅片带走热量。

上述开窗片的设置可以使得翅片开窗部分的三角区域下端的空隙利用面积更多，换热得到增强。

此外，在该实施例中，仅仅示出了一个第三开窗片15L3，但是所述翅片10可以包括多个第三开窗片15L3，并且多个第三开窗片15L3伸入该大致锥形的空间15S的开窗宽度可以从第一端部15S1到第二端部15S2依次减小。

实施例3

图9至14示出了根据本发明第三实施例的翅片。

如图9-14所示，该翅片10包括开窗部分15以及连接在相邻的开窗部分15之间的弯曲段16。该翅片10还包括从弯曲段16大致伸向大致锥形的空间15S的突起部分16P。即从弯曲段16的、朝向空间15S的内表面突起的突起部分16P。该突起部分16P可以具有任何合适的形状，例如，突起部分16P的截面大致为圆形，如图9和11所示，或大致为三角形，如图12和14所示。该截面平行于翅片间距FP方向(参见图2)以及翅片高度H方向。

可以以一定间隔在弯曲段16的整个长度L上设置多个突起部分16P，突起部分16P可对翅顶的三角区域空气产生扰动，可以减少空气流过曲面段附近的空隙，使得空气流经翅片时更多地从开窗部分流通。此外，突起部分16P可用作涡流发生器，破坏空气流经翅片产生的边界层，起到强化传热的作用。突起部分16P的截面形状为三角形，对边界层的破坏作用更加明显。

此外，上述实施例中的特征可以相互组合形成新的实施例。例如，第一实施例和第二实施例中的特征可以分别与第三实施例中的特征相互结合。

Claims (18)

1.一种用于换热器的翅片，包括：

开窗部分，在相邻的开窗部分之间形成大致锥形的空间，该大致锥形的空间具有第一端部和第二端部，第一端部的宽度小于第二端部的宽度；

形成在开窗部分的邻接第一端部的第一开窗片和形成在开窗部分的邻接第二端部的第二开窗片，其中邻接第一端部的第一开窗片伸入该大致锥形的空间的第一端部的开窗宽度小于邻接第二端部的第二开窗片伸入该大致锥形的空间的第二端部的开窗宽度。

2.根据权利要求1所述的用于换热器的翅片，其中

所述第一开窗片伸入该大致锥形的空间的第一端部的开窗宽度为零。

3.根据权利要求1或2所述的用于换热器的翅片，还包括：

位于所述开窗部分的在所述第一开窗片与所述第二开窗片之间的第三开窗片。

4.根据权利要求3所述的用于换热器的翅片，其中：

第三开窗片伸入该大致锥形的空间的开窗宽度在所述第一开窗片伸入该大致锥形的空间的开窗宽度与所述第二开窗片伸入该大致锥形的空间的开窗宽度之间。

5.根据权利要求3所述的用于换热器的翅片，其中：

所述第三开窗片伸入该大致锥形的空间的开窗宽度与伸入与该大致锥形的空间相邻的另一大致锥形的空间的开窗宽度大致相等。

6.根据权利要求1所述的用于换热器的翅片，还包括：

连接在相邻的开窗部分之间的弯曲段；以及

从弯曲段的、朝向所述空间的内表面突起的突起部分。

7.根据权利要求1所述的用于换热器的翅片，其中：

第一开窗片和第二开窗片中的至少一个大致沿开窗部分的横向方向延伸预定长度并且在该预定长度上具有大致相同的开窗宽度。

8.根据权利要求1所述的用于换热器的翅片，其中：

第一开窗片和第二开窗片中的全部大致沿开窗部分的横向方向延伸预定长度并且在该预定长度上具有大致相同的开窗宽度。

9.根据权利要求1所述的用于换热器的翅片，其中：

第一开窗片和第二开窗片在开窗部分的横向方向上彼此分开预定的距离。

10.根据权利要求3所述的用于换热器的翅片，其中：

第一开窗片、第二开窗片和第三开窗片中的至少一个大致沿开窗部分的横向方向延伸预定长度并且在该预定长度上具有大致相同的开窗宽度。

11.根据权利要求3所述的用于换热器的翅片，其中：

第一开窗片、第二开窗片和第三开窗片中的全部大致沿开窗部分的横向方向延伸预定长度并且在该预定长度上具有大致相同的开窗宽度。

12.根据权利要求3所述的用于换热器的翅片，其中：

第一开窗片、第二开窗片和第三开窗片在开窗部分的横向方向上彼此分开预定的距离。

13.根据权利要求4所述的用于换热器的翅片，其中：

第一开窗片、第二开窗片和第三开窗片中的至少一个大致沿开窗部分的横向方向延伸预定长度并且在该预定长度上具有大致相同的开窗宽度。

14.根据权利要求4所述的用于换热器的翅片，其中：

第一开窗片、第二开窗片和第三开窗片中的全部大致沿开窗部分的横向方向延伸预定长度并且在该预定长度上具有大致相同的开窗宽度。

15.根据权利要求4所述的用于换热器的翅片，其中：

第一开窗片、第二开窗片和第三开窗片在开窗部分的横向方向上彼此分开预定的距离。

16.一种用于换热器的翅片，包括：

开窗部分，在相邻的开窗部分之间形成大致锥形的空间，该大致锥形的空间具有第一端部和第二端部，第一端部的宽度小于第二端部的宽度；

形成在开窗部分的邻接第二端部的开窗片，其中邻接第二端部的所述开窗片伸入该大致锥形的空间的第二端部的开窗宽度大于伸入与该大致锥形的空间相邻的另一大致锥形的空间的第一端部的开窗宽度，所述开窗片大致沿开窗部分的横向方向延伸预定长度并且在该预定长度上具有大致相同的开窗宽度，其中：

邻接第二端部的所述开窗片全部伸入该大致锥形的空间的第二端部，并且邻接第二端部的所述开窗片伸入与该大致锥形的空间相邻的所述另一大致锥形的空间的第一端部的开窗宽度为零。

17.一种换热器，包括：

用于热交换的多个大体平行的管，以及

翅片，所述翅片与所述管交替设置并且是根据权利要求1所述的翅片。

18.根据权利要求17所述的换热器，其中

所述换热器是微通道换热器。

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