CN101696861B - 换热器的翅带构造及其换热器 - Google Patents

Abstract

一种换热器的翅带构造及其换热器，涉及空调领域的细微通道换热器的翅带构造。换热器中，装置在两个集液管之间具有容制冷剂通过的扁平换热管，翅带装置在扁平换热管之间；其中：所述翅带平直区段部设置百叶窗区部，该百叶窗区部是由第一百叶区部和第二百叶区部构成，该第一百叶区部配置预设个数的第一开窗，该第一开窗均沿空气流动的反方向开置窗口；第二百叶区部配置预设个数的第二开窗该第二开窗均是迎着空气流动方向开置窗口；由本案翅带构造制得的换热器，不再仅适用于单冷机上作冷凝器使用，适用范围可扩展到热泵、蒸发器等，由此构造的翅带及其换热器可以作为冷凝器、热泵、蒸发器的通配、通用换热元件。

Description

换热器的翅带构造及其换热器

技术领域

本发明属于空调领域，涉及细微通道换热器的翅带构造，适用于家用空调、商用空调、中央空调。 

背景技术

微细尺度传热问题的工程背景来自于80年代高密度电子器件的冷却和90年代出现的微电子机械***中的流动和传热问题。它的特点是，当空间和时间的尺度微细化后，出现了很多与常规尺度下不同的物理现象。微通道散热器是业界一直在研究运用的技术，有报道指出：早在80年代科学家们就提出提出了“微通道散热器”的概念，随着技术的进步，微细通道用于家用空调换热器被业界追捧。 

如已公开的中国专利200710099602.7一种微细通道带铝管式热泵型空调器/机换热器，也描述了细微通道的概念，该换热器由上集管、下集管、微细通道铝带管以及肋片构成。本发明采用平片肋或带导液槽的波型肋，并沿迎风面倾斜布置，以利于凝结水或融霜水的及时***。微细通道铝带管与上、下集管的连接采用自分液结构，解决了换热器作蒸发器时制冷剂在各通道内流动不均匀造成的换热面积得不到充分利用的问题，提高了换热效果和空调器的能效。该换热器具有结构简单，成本低，制造工艺简单，换热特性好的特点。 

已知技术如已公开的中国专利申请200810220786.2微通道式换热器，包括毛细管，其特征是由两根及以上的毛细管构成的毛细管束紧压在上下两层钢板之间，两个分流套筒分设在钢板的两端，相邻毛细管和上下两层钢板共同围成的间隙和中空的分流套筒相通。本发明将毛细管和钢板紧压在一起，采用毛细管和钢板叠加在一起做为导热元件，以毛细管为冷媒通道，毛细管和钢板之间的间隙为水等热交换介质通道，以钢板为翅片，分流套筒和冷媒分配器分别实现热交换介质和冷媒的均匀分流。 

又如已公开的中国专利200910133642.8申请一种换热器的翅片，包括平直段、圆弧段、和连接在平直段和圆弧段之间的圆弧过渡段，且R大于R，其中R为所述圆弧段的半径，R为所述圆弧过渡段的半径。根据本发明的翅片在组装和焊接到换热器上时该翅片变形规则、变形易控制、排列密度均匀、形状稳定性高、传热系数大。本发明还提出一种具有上述翅片的换热器，以及由多个换热器组成的换热器装置。 

再如已公开的中国专利200910037621.6申请一种异形微通道与外波纹翅片一体成型的换热器，包括散热片组、上盖板、下盖板、侧板、进气口和出气口；散热片组由多个散热片并排连接而成，散热片为板材两侧设有波纹翅片，中部为多个异形微通道结构，波纹翅片与板材一体成型；上盖板和下盖板分别设有放置散热片的槽，上盖板和下盖板的相邻两槽间隔相连通，使冷媒依次流经多个散热片；异形微通道为边长0.8-1MM的方形通道。本发明利用微孔通道技术、整体外翅片技术和无需焊接制冷剂高压密封技术，适用于二氧化碳制冷***，有效地解决了其***高压运行的问题。该发明采用全铝复合材料。 

习知的技术由于翅带构造的原因，换热器的翅带表面冷凝水***不畅，易结冰，因而只能在单冷机上作冷凝器使用。 

业界亟待一种换热器不仅能适用于冷凝器，还能适用于热泵、蒸发器等更广泛的空调设备上。 

发明内容

本发明所要解决的问题在于克服前述技术存在的上述缺陷，而提供一种通过改进开窗构造使换热器中冷凝水***更顺畅的换热器及其翅带构造。 

本案解决技术问题是采取以下技术方案来实现的，依据本案提供的一种换热器的翅带构造，包括翅带的波峰区部、平直区段部、波谷区部，其中：所述翅带平直区段部设置百叶窗区部，该百叶窗区部是由第一百叶区部和第二百叶区部构成，该第一百叶区部配置预设个数的第一开窗，该第一开窗均沿空气流动的反方向开置窗口；第二百叶区部配置预设个数的第二开窗该第二开窗均是迎着空气流动方向开置窗口； 

本案解决技术问题还可以采取以下技术方案进一步实现： 

前述的换热器的翅带构造，其中：第一、第二百叶区部之间留有第三预设间距。 

前述的换热器的翅带构造，其中：所述的第一开窗由第一开窗板与第一平直区段部基板形成预设的第一开窗角度；所述的第二开窗板与第二平直区段部基板形成预设的第二开窗角度，且第一开窗角度设置小于第二开窗角度； 

前述的换热器的翅带构造，其中：第一开窗角度设置为21-30度范围内；该第二开窗角度设置为30-40度范围内； 

前述的换热器的翅带构造，其中：所述第一开窗板是沿空气流动的反方向开置窗口，第一开窗板以能使空气沿空气流动方向顺着开窗向上倾斜流动的构造配置，各第一开窗构造相同； 

前述的换热器的翅带构造，其中：所述第二开窗板是迎着空气流动方向开置窗口，第二开窗板以能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动的构造配置，各第二开窗构造相同。 

前述的换热器的翅带构造，其中：所述第一百叶区部预设的第一开窗数少于第二百叶区部预设的第二开窗数； 

前述的换热器的翅带构造，其中：第一开窗个数与第二开窗个数的比例为1/3～2/3。 

前述的换热器的翅带构造，其中：设置两个相邻第一开窗的距离称为第一开窗预设间距fp设为0.8～1.0mm； 

前述的换热器的翅带构造，其中：设置两个相邻第二开窗的距离称为第二开窗预设间距FP设为1.0～1.5mm； 

具有前述任一翅带构造的换热器，包括第一集液管、第二集液管，其中，装置在该两个集液管之间具有容制冷剂通过的扁平换热管，翅带装置在扁平换热管之间； 

前述的换热器，其中，所述翅带的第一开窗设置为沿空气流动方向的相反方向开置窗口，形成容空气顺空气流动方向沿开窗的倾斜面向上流动的构 造；第二开窗设置为沿空气流动方向开置窗口，形成容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造。 

前述的换热器，其中，所述第一百叶区部的第一开窗由第一开窗板和第一开窗板与第一平直区段部基板之间形成的第一通风窗口构成，所述第二百叶区部的第二开窗由第二开窗板和第二开窗板与第二平直区段部基板之间形成的第二通风窗口构成。 

前述的换热器，其中，所述的第一开窗由第一开窗板与第一平直区段部基板形成预设的第一开窗角度；所述的第二开窗板与第二平直区段部基板形成预设的第二开窗角度，且第一开窗角度设置小于第二开窗角度 

前述换热器，其中，第一开窗角度设置为21度或26度或30度的任一种； 

前述换热器，其中，第二开窗角度设置为30度或38度或40度的任一种； 

前述换热器，其中，第二百叶区部的长度设置大于第一百叶区部的长度； 

前述的换热器，其中，百叶窗区部的开窗借由铝翅带板材一体压制成型； 

前述的换热器，其中，所述铝翅带板材是铝材料或铝合金材料。 

本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果。 

由以上技术方案可知，本发明在优异的结构配置下，至少有如下的优点： 

本案是对现有技术的重要改进，特别是本案一改业界熟知的全铝微通道换热器翅带的开窗构造，由本案翅带构造制得的换热器，不再仅适用于单冷机上作冷凝器使用，适用范围可扩展到热泵、蒸发器等，由此构造的翅带及其换热器可以作为冷凝器、热泵、蒸发器的通配、通用换热元件，以此换热器可以更大范围的替代已知的空调翅片铜管式换热器，进一步节省空调的成本、减轻空调器的重量，进一步降低生产成本；本案构思巧妙、结构简单，更是与产业推广应用。 

本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。 

附图说明

图1是本案换热器整体结构示意图； 

图1a是图1的侧视面结构示意图； 

图2是图1的D-D剖视面构造示意图； 

图2a是图1的D-D剖视面构造示意图(又一实施例)； 

图3是本案中带有百叶窗口的波浪式翅带的结构示意图； 

图4是本案中带有百叶窗口的翅带片段结构示意图； 

图4a是图4A-A剖视面构造放大示意图； 

图5是已知技术翅带的结构示意图； 

图5a是图5的A’-A’剖视面构造示意图； 

图6是本案百叶窗区部开窗数比例与换热系数关系图； 

图7是本案百叶窗区部开窗数比例与单位液流重量的关系图。 

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后；为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的描述，以免那些不必要的细节影响对本技术方案的描述。 

参见图1-7所示，一种换热器的翅带构造及其换热器，包括第一集液管1、第二集液管2和装置在该两个集液管之间、容制冷剂通过的扁平换热管3、以及装置在扁平换热管间的翅带4，所述翅带制成具有波峰区部41、平直区段部43、波谷区部42连续形成的波纹构造；所述翅带各个平直区段部都设置用于通风的开窗4311、4312，形成百叶窗区部431构造，如图1、2、3所示，其中，所述扁平换热管3的两端可以设有工装缩口，以使扁平换热管***集液管中配合更严紧； 

百叶窗区部431是由第一百叶区部4311和第二百叶区部4312构成，该第一百叶区部配置预设个数的第一开窗43111；第二百叶区部配置预设个数的第二开窗43121； 

因冷凝水主要由第二百叶区部4312的第二开窗口排出，故第二百叶区部4312的长度L2设置大于第一百叶区部4311的长度L1，由此更有利于冷凝水的排出； 

第一百叶区部4311预设的第一开窗数少于第二百叶区部4312预设的第二开窗数；第一开窗个数与第二开窗个数的比例为1/3～2/3， 

设置两个相邻第一开窗43111的距离称为第一开窗预设间距fp设为0.8～1.0mm； 

设置两个相邻第二开窗43121的距离称为第二开窗预设间距FP设为1.0～1.5mm； 

设置第一开窗预设间距fp小于或等于第二开窗预设间距FP，可以提高换热系数； 

图6、图7是在迎面风向为f，风速为1.2m/s时的情形； 

通过图6所示开窗数比例与单位面积换热系数的关系，可知单位面积换热系数变化趋势；说明第一百叶区部预设的第一开窗43111(向上开窗)与第二百叶区部预设的第二开窗43121(向下开窗)的开窗数目比大于1/3时，单位面积换热系数增大的趋势明显； 

通过图7所示开窗数比例与单位液流重量的关系，可知在翅片表面残留的单位液流的重量变化趋势，说明第一百叶区部预设的第一开窗43111(向上开窗)与第二百叶区部预设的第二开窗43121(向下开窗)的开窗数目比小于2/3时，单位液流重量减少趋势较大，因此开窗口数目比小于2/3时冷凝水更易排出； 

传热有导热、对流、辐射三种方式，一般的换热器上有导热和对流两种传热方式，因此在这里所说的换热系数是指导热和对流的综合换热系数，单位为(kcal/m²h℃)。 

综上，第一百叶区部预设的第一开窗43111(向上开窗)与第二百叶区部预设的第二开窗43121(向下开窗)的开窗数目比在1/3～2/3时，单位面积换热系数与翅片的排水性最佳； 

进一步， 

数个第一开窗43111构成的第一百叶区部4311和数个第二开窗43121构成的第二百叶区部4312相对配置，即第一开窗43111设置为沿空气流动方向(相对第一开窗43111为背面风向f)的相反方向开置窗口，形成容空气顺空 气流动方向沿开窗的倾斜面向上流动的构造(简称向上开窗)，即该开窗能使空气沿空气流动方向顺着开窗向上倾斜流动； 

相反，第二开窗43121设置为沿空气流动方向(相对第二开窗43121为迎面风向f)开置窗口，形成容空气沿空气流动方向向下倾斜流动的构造(简称向下开窗)，即该开窗能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动，由此形成第一百叶区部4311的开窗43111与第二百叶区部4312的开窗43121相对配置的构造； 

第一、第二百叶区部之间留有第三预设间距c，此为已知手段不予赘述； 

所述第一百叶区部的第一开窗43111由第一开窗板43111a和第一开窗板与第一平直区段部基板43110之间形成的第一通风窗口43111b构成，该开窗可以通过一般技术开设，在此不予赘述； 

所述的第一开窗板43111a与第一平直区段部基板43110形成预设的第一开窗角度a，所述第一开窗板43111a是沿空气流动f的反方向开置窗口，第一开窗板以能使空气沿空气流动方向顺着开窗向上倾斜流动的构造配置，该第一开窗角度可以设置为26度；各第一开窗构造相同。 

所述第二百叶区部的第二开窗43121由第二开窗板43121a和第二开窗板与第二平直区段部基板431210之间形成的第二通风窗口43121b构成，该开窗可以通过一般技术开设，在此不予赘述； 

所述的第二开窗板43121a与第二平直区段部基板431210形成预设的第二开窗角度A，所述第二开窗板43121a是迎着空气流动方向f开置窗口，第二开窗板以能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动的构造配置，该第二开窗角度可以设置为38度；各第二开窗构造相同。 

所述百叶窗区部的开窗借由翅带板材一体压制成型； 

所述换热器的全部零部件组装成型后，放入钎焊炉内一次焊接成型。本案换热器的翅带构造，可有效地促使换热器表面的冷凝水很快的***出去，防止换热表面因冷凝水***不畅而结冰现象的发生，从而提高大大换热效率。 

本案还提出一种具有上述翅带构造的换热器。 

本案是对现有技术的重要改进，特别是本案一改业界熟知的全铝微通道换热器翅带的开窗构造，由本案翅带构造制得的换热器，不再仅适用于单冷机上作冷凝器使用，适用范围可扩展到热泵、蒸发器等，由此构造的翅带及其换热器可以作为冷凝器、热泵、蒸发器的通配、通用换热元件，以此换热器可以更大范围的替代已知的空调翅片铜管式换热器，进一步节省空调的成本、减轻空调器的重量，进一步降低生产成本；本案构思巧妙、结构简单，更是与产业推广应用。图5中4’表示翅带，4311’翅带的百叶区部。 

在详细说明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚的了解，在不脱离下述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，且本发明亦不受限于说明书中所举实施例的实施方式。 

Claims (13)

1.一种换热器的翅带构造，包括翅带的波峰区部(41)、平直区段部(43)、波谷区部(42)，其特征在于：所述翅带平直区段部设置百叶窗区部(431)，该百叶窗区部是由第一百叶区部(4311)和第二百叶区部(4312)构成，该第一百叶区部配置预设个数的第一开窗(43111)，该第一开窗均沿空气流动的反方向开置窗口；第二百叶区部配置预设个数的第二开窗(43121)该第二开窗均是迎着空气流动方向开置窗口；第一、第二百叶区部之间留有第三预设间距；

所述第一百叶区部(4311)预设的第一开窗数少于第二百叶区部(4312)预设的第二开窗数；该第一开窗个数与第二开窗个数的比例为1/3～2/3。

2.如权利要求1所述的换热器的翅带构造，其特征在于：所述的第一开窗(43111)由第一开窗板(43111a)与第一平直区段部基板(43110)形成预设的第一开窗角度；所述的第二开窗(43121)由第二开窗板(43121a)与第二平直区段部基板(431210)形成预设的第二开窗角度，该第一开窗角度设置为21-30度范围内；该第二开窗角度设置为30-40度范围内，且第一开窗角度设置小于第二开窗角度。

3.如权利要求2所述的换热器的翅带构造，其特征在于：所述第一开窗板(43111a)是沿空气流动的反方向开置窗口，第一开窗板以能使空气沿空气流动方向顺着开窗向上倾斜流动的构造配置，各第一开窗构造相同；所述第二开窗板(43121a)是迎着空气流动方向开置窗口，第二开窗板以能使空气沿空气流动方向顺着开窗向下倾斜流动的构造配置，各第二开窗构造相同。

4.如权利要求2所述的换热器的翅带构造，其特征在于：第一开窗角度设置为21度或26度或30度的任一种。

5.如权利要求3所述的换热器的翅带构造，其特征在于：第一开窗角度设置为21度或26度或30度的任一种。

6.如权利要求2所述的换热器的翅带构造，其特征在于：第二开窗角度设置为30度或38度或40度的任一种。

7.如权利要求3所述的换热器的翅带构造，其特征在于：第二开窗角度设置为30度或38度或40度的任一种。

8.如权利要求1-7之一所述的换热器的翅带构造，其特征在于：两个相邻第一开窗(43111)的距离称为第一开窗预设间距(fp)设为0.8～1.0mm。

9.如权利要求1-7之一所述的换热器的翅带构造，其特征在于：两个相邻第二开窗(43121)的距离称为第二开窗预设间距(FP)设为1.0～1.5mm。

10.一种具有权利要求1-9之一翅带构造的换热器，包括第一集液管(1)、第二集液管(2)，其特征在于，设置在该两个集液管之间具有容制冷剂通过的扁平换热管(3)，翅带(4)设置在扁平换热管之间。

11.如权利要求10的具有翅带构造的换热器，其特征在于：所述百叶窗区部的开窗借由铝翅带板材一体压制成型。

12.如权利要求11的具有翅带构造的换热器，其特征在于：第二百叶区部(4312)的长度设置大于第一百叶区部(4311)的长度。

13.如权利要求12的具有翅带构造的换热器，其特征在于：所述铝翅带板材是铝材料或铝合金材料。

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