CN104807255A - 具有带槽翅片的热交换器 - Google Patents

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CN104807255A
CN104807255A CN201510046834.0A CN201510046834A CN104807255A CN 104807255 A CN104807255 A CN 104807255A CN 201510046834 A CN201510046834 A CN 201510046834A CN 104807255 A CN104807255 A CN 104807255A
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M·E·格罗斯库罗兹
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Abstract

一种用在加热、通风和/或空气调节(HVAC)***中的热交换器可包括第一排大致平行的管和设置在第一排管下游的第二排大致平行的管，其中第一排管和第二排管穿过可包括翅片前边缘上的槽口的板状翅片内各孔的图案设置。槽口可设置在第一排内相邻管之间并相对于跨越翅片沿主气流方向行进的气流与第二排管中的管大致对准。槽口可用于增加来流气流与第二排管之间的热交换量和/或热交换效率。

Description

具有带槽翅片的热交换器
背景技术
热交换器广泛用于住宅和商业加热、通风和/或空气调节(HVAC)***和应用。板翅式热交换器通常包括多个薄金属板或翅片，多个薄金属板或翅片具有孔，这些孔可布置成接受穿过各孔的管。翅片和管可通常构造成增加穿过翅片和管的环境气流与流过翅片所附连的管的流体制冷剂之间的热传递。在最常规的板翅式热交换器中，各翅片可构造成形成便于热传递的大量表面面积。
发明内容
在本公开的某些实施例中，所公开的板翅式热交换器板包括：翅片，该翅片包括前边缘，该前边缘包括第一槽口。
在本公开的其它实施例中，公开了一种加热、通风和空气调节(HVAC)***，包括：板翅式热交换器，该板翅式热交换器包括第一翅片，该第一翅片包括前边缘，该前边缘包括第一槽口。
在本公开的又一些其它实施例中，公开了一种交换热量的方法，包括：提供热交换器，该热交换器包括第一排管和第二排管；在热交换器内提供第一翅片，该第一翅片包括前边缘和后边缘；提供前边缘上的第一槽口；以及使气流穿入与第二排管接触，其中空气在前边缘的槽口部分处首先接触翅片。
附图说明
为了更完整地理解本公开及其优点，现参照以下简要描述，并结合附图和详细说明：
图1是根据本发明实施例的HVAC***的示意图；
图2是根据本公开实施例的图1中的热交换器的热交换器板的倾斜正视图；
图3是根据本公开实施例的图2的热交换器板的翅片的局部示意性俯视图；
图4是根据本公开的替代实施例的翅片的局部示意性俯视图；
图5是根据本公开的另一替代实施例的翅片的局部示意性俯视图；
图6是图5的多个翅片的局部示意性俯视图；
图7是根据本公开的又一替代实施例的翅片的局部示意性俯视图；
图8是根据本公开的又一替代实施例的翅片的局部示意性俯视图；以及
图9是根据本发明实施例的热交换方法的流程图。
具体实施方式
现参考图1，示出根据本发明实施例的HVAC***100的简化示意图。HVAC***100通常包括室内单元102、室外单元104以及***控制器106。***控制器106可通常控制室内单元102和/或室外单元104的运行。如图所示，HVAC***100是所谓的热泵***，该热泵***可选择性地运行以执行一个或多个基本上封闭的热动力制冷循环，以提供冷却功能和/或加热功能。
室内单元102通常包括室内热交换器108、室内风机110以及室内计量装置112。室内热交换器108可通常包括板翅式热交换器。在其它实施例中，室内热交换器108可包括绕片式热交换器、微通道热交换器或任何其它合适类型的热交换器。室内热交换器108可通常包括热交换器板200，该热交换器板可构造成允许热交换器板200的内部管系内运载的制冷剂与接触热交换器板200、但与制冷剂保持隔离的流体之间的热交换。在某些实施例中，室内热交换器108可包括多个热交换器板200，多个热交换器板200可构造成A-框架构造。但在其它实施例中，室内热交换器108可包括多个热交换器板200，多个热交换器板200可构造成V-框架布置。
室内风机110可以是离心式鼓风机，其包括鼓风机壳体、至少部分地设置在鼓风机壳体内的鼓风机叶轮以及构造成选择性地转动鼓风机叶轮的鼓风机马达。在其它实施例中，室内风机110可包括混合流动风机和/或任何其它合适类型的风机。室内风机110构造成能够以一个或多个速度范围内的多种速度运行的调制和/或可变速风机。在其它实施例中，室内风机110可构造成能够通过选择性地对室内风机110的马达的多个电磁绕组中的不同电磁绕组通电而以多个运行速度运行的多速风机。在又一些实施例中，室内风机110可以是单速风机。
室内计量装置112是电子控制电动机驱动的电子膨胀阀(EEV)。在替代实施例中，室内计量装置112可包括恒温膨胀阀、毛细管组件和/或任何其它合适的计量装置。室内计量装置112可包括制冷剂止回阀和/或制冷剂旁路和/或与它们关联，以在制冷剂流过室内计量装置112的方向使得室内计量装置112不意图计量或以其它方式显著限制制冷剂通过室内计量装置112的流量时使用。
室外单元104通常包括室外热交换器114、压缩机116、室外风机118、室外计量装置120以及换向阀122。室外热交换器114是绕片式热交换器，绕片式热交换器构造成允许室外热交换器114的内部通道内运载的制冷剂与接触室外热交换器114、但与制冷剂保持隔离的流体之间的热交换。在其它实施例中，室外热交换器114可包括板翅式热交换器、微通道热交换器或任何其它合适类型的热交换器。
压缩机116是多速涡旋式压缩机，其构造成选择性地以多个质量流速泵送制冷剂。在各替代实施例中，压缩机116可包括能够在一个或多个速度范围内运行的调制压缩机、往复型压缩机、单速压缩机和/或任何其它合适的制冷剂压缩机和/或制冷剂泵。
室外风机118是轴流式风机，其包括风机叶片组件和构造成选择性地旋转风机叶片组件的风机电动机。在其它实施例中，室外风机118可包括混合流动风机、离心式鼓风机和/或任何其它合适类型的风机和/或鼓风机。室外风机118构造成能够以一个或多个速度范围内的多种速度运行的调制和/或可变速风机。在其它实施例中，室外风机118可构造成能够通过选择性地对室外风机118的马达的多个电磁绕组中的不同电磁绕组通电而以多个运行速度运行的多速风机。在又一些实施例中，室外风机118可以是单速风机。
室外计量装置120是恒温膨胀阀。在替代实施例中，室外计量装置120可包括类似于室内计量装置12的电子控制电动机驱动的EEV、毛细管组件、和/或任何其它合适的计量装置。室外计量装置120可包括制冷剂止回阀和/或制冷剂旁路和/或与它们关联，以在制冷剂流过室外计量装置120的方向使得室外计量装置120不意图计量或以其它方式显著限制制冷剂通过室外计量装置120的流量时使用。
换向阀122是所谓的四通换向阀。可选择性地控制换向阀122以改变制冷剂在HVAC***100中的流动路径，如下文更详细所述的。换向阀122可包括电磁线圈或构造成选择性地使换向阀122的部件在各操作位置之间移动的其它装置。
***控制器106可通常包括用于显示信息并用于接收用户输入的触屏界面。***控制器106可显示与HVAC***100的运行相关的信息并可接收与HVAC***100的运行相关的用户输入。但是，***控制器106还可操作以显示信息并接收与HVAC***100的运行略有相关和/或不相关的用户输入。在某些实施例中，***控制器106可不包括显示器并可从来自远程传感器和远程构造工具的输入得到所有信息。在某些实施例中，***控制器106可包括温度传感器并还可构造成控制与HVAC***100相关的加热和/或冷却区域。在某些实施例中，***控制器106可构造成作为控制调节空气到与HVAC***100相关区域的供给的恒温器。
在某些实施例中，***控制器106也可选择性地与室内单元102的室内控制器124、室外单元104的室外控制器126、和/或HVAC***100的其它部件通信。在某些实施例中，***控制器106可构造成选择性地通过通信总线128双向通信。在某些实施例中，通信总线128的各部分可包括适于在***控制器106和构造成与通信总线128对接的HVAC***100各部件中的一个或多个之间通信信息的三线连接。再有，***控制器106可构造成选择性地经由通信网络132与HVAC***部件和/或任何其它装置130通信。在某些实施例中，通信网络132可包括电话网络，且其它装置130可包括电话。在某些实施例中，通信网络132可包括因特网，且其它装置130可包括智能手机和/或其它能上网的移动通信装置。在其它实施例中，通信网络132也可包括远程服务器。
室内控制器124可由室内单元102承载，并可构造成经由通信总线128和/或任何其它合适的通信介质接收信息输入、发送信息输出、以及以其它方式与***控制器106、室外控制器126和/或任何其它装置130通信。在某些实施例中，室内控制器124可构造成与室内个性化模块134通信，室内个性化模块134可包括与室内单元102的识别和/或运行相关的信息。在某些实施例中，室内控制器124可构造成接收与室内风机110的速度相关的信息、向电热继电器发送控制输出、发送关于室内风机110体积流率的信息、与空气清洁器136通信和/或以其它方式影响对空气清洁器136的控制、以及与室内EEV控制器138通信。在某些实施例中，室内控制器124可构造成与室内风机控制器142通信和/或以其它方式影响对室内风机110运行的控制。在某些实施例中，室内个性化模块134可包括与室内单元102的识别和/或运行和/或室外计量装置120的位置相关的信息。
在某些实施例中，室内EEV控制器138可构造成接收与室内单元102内制冷剂的温度和/或压力相关的信息。更具体地，室内EEV控制器138可构造成接收与制冷剂进入、排出室内热交换器108和/或在室内热交换器108内的温度和压力相关的信息。另外，室内EEV控制器138可构造成与室内计量装置112通信和/或以其它方式影响对室内计量装置112的控制。室内EEV控制器138也可构造成与室外计量装置120通信和/或以其它方式实现对室外计量装置120的控制。
室外控制器126可由室外单元104承载，并可构造成经由通信总线128和/或任何其它合适的通信介质接收信息输入、发送信息输出、以及以其它方式与***控制器106、室内控制器124和/或任何其它装置通信。在某些实施例中，室外控制器126可构造成与室外个性化模块140通信，室外个性化模块140可包括与室外单元104的识别和/或运行相关的信息。在某些实施例中，室外控制器126可构造成接收关于与室外单元104相关环境温度的信息、关于室外热交换器114的温度的信息、和/或关于制冷剂进入、排出室外热交换器114和/或压缩机116和/或在室外热交换器114和/或压缩机116内的制冷剂温度和/或压力的信息。在某些实施例中，室外控制器126可构造成发送关于监测室外风机118、压缩机油箱加热器、换向阀122的螺线管、与调节和/或监测HVAC***100的制冷剂充注、室内计量装置100的位置和/或室外计量装置120的位置关联的继电器的信息，与上述各部件通信的信息，和/或以其它方式实现对上述各部件的控制的信息。室外控制器126还可构造成与压缩机驱动控制器144通信，压缩机驱动控制器144构造成对压缩机116通电和/或控制压缩机116。
示出HVAC***100构造成以所谓的冷却模式运行，其中在室内热交换器108处由制冷剂吸收热量并在室外热交换器114处从制冷剂放出热量。在某些实施例中，压缩机116可运行以压缩制冷剂并从压缩机116通过换向阀122泵送相对高温且高压的压缩制冷剂到室外热交换器114并到达室外热交换器114。随着制冷剂穿过室外热交换器114，室外风机118可运行以移动空气与室外热交换器114接触，由此将热量从制冷剂传递到室外热交换器114周围的空气。制冷剂可主要包括液相制冷剂，且制冷剂可从室外热交换器114通过和/或围绕室外计量装置120流到室内计量装置112，室外计量装置120在冷却模式基本上不阻碍制冷剂的流动。室内计量装置112可计量穿过室内计量装置112的制冷剂，从而室内计量装置112下游的制冷剂处于比室内计量装置112上游的制冷剂低的压力下。跨越室内计量装置112的压差允许室内计量装置112下游的制冷剂膨胀和/或至少部分转换成两相(蒸汽和气体)混合物。两相制冷剂可进入室内热交换器108。随着制冷剂穿过室内热交换器108，室内风机110可运行以移动空气与室内热交换器108接触，由此将热量从室内热交换器108周围的空气传递到制冷剂，并使两相混合物的液体部分蒸发。制冷剂可此后在穿过换向阀122之后重新进入压缩机116。
为了以所谓的加热模式运行HVAC***100，可控制换向阀122以改变制冷剂的流动路径，室内计量装置112可停用和/或旁路，且室外计量装置120可启用。在加热模式，制冷剂可从压缩机116通过换向阀122流到室内热交换器108，制冷剂可基本上不受室内计量装置112的影响，制冷剂可经历跨越室外计量装置120的压差，制冷剂可穿过室外热交换器114，且制冷剂可在穿过换向阀122之后重新进入压缩机116。最一般地，HVAC***100在加热模式的运行与其在冷却模式的运行相比将室内热交换器108与室外热交换器114的作用互换。
现参见图2，示出根据本公开实施例的热交换器板200的倾斜正视图。热交换器200可通常包括顶侧202、底侧204、左侧206、右侧208、前侧210和后侧212，前侧210相对于通过热交换器板200的气流与热交换器板200的面向上游侧关联，后侧212相对于流过热交换器板200的气流与面向热交换器板200的面向下游侧关联。应理解，热交换器板200可以各种定向安装，并提供热交换器板200的这种方向描述以辅助读者理解热交换器板200的各部件部分的物理定向。因而，热交换器板200的这种方向描述不应当诠释为指示热交换器板200的绝对位置和/或方向限制，而是应当代替指示多个描述和/或标注的方向描述应当为读者提供总体方向定向，使得可方便遵循方向性。此外，热交换器板200的各部件部分(即翅片214)可描述为大致具有顶部、底部、左侧、右侧、前侧和后侧，它们应当理解为定向上与热交换器板200的顶侧202、底侧204、左侧206、右侧208、前侧210和后侧212在定向上一致。
热交换器板200可通常包括多个翅片214和管216。各翅片214可通常包括大致板状结构，该大致板状结构包括从热交换器板200的左侧206延伸到右侧208的翅片长度和从热交换器板200的前侧210延伸到后侧212的翅片宽度。每个翅片214还可包括前边缘220和后边缘222。每个翅片214的前边缘220可通常与热交换器板200的前侧210关联，而每个翅片214的后边缘222可通常与热交换器板200的后侧关联。因而，翅片宽度可替代地称为翅片214的前边缘220与后边缘222之间的距离。
再有，每个翅片214可包括前边缘220，前边缘220包括沿相应翅片214的前边缘220设置的槽口224。然而，在某些实施例中，某些翅片214可包括前边缘220，前边缘220包括沿相应翅片214的前边缘220设置的多个槽口224。在某些实施例中，多个槽口224可包括大致均匀间隔的图案，这些图案可与设置在热交换器板200内的管216的图案相称。在某些实施例中，前边缘224可包括沿翅片214的前边缘220设置并在长度方向设置在第一排226管216的相邻管216之间的槽口224，第一排226管216通常最靠近热交换器板200的前边缘220设置。在某些实施例中，各槽口224可与第二排228的管216对准，第二排228的管216与第一排226的管216相对更远离前边缘220并更靠近热交换器板200的后侧212设置。此外，尽管仅示出第一排226的管216和第二排228的管216，但热交换器板200可包括附加排的管216和/或多个附加管216的任何布置。
多个翅片214还可包括形成在每个翅片214内的大致类似孔的图案，并可通常布置成大致平行叠置件，相邻各翅片214彼此相等地偏移翅片节距。在该布置中，多个管216中的每个管可通过形成在多个翅片214内的相应孔接纳。换言之，每个管216可大致正交地***穿过翅片214布置中的相应孔，使得各翅片214以翅片节距分开距离沿各管216纵向设置，由此形成所谓热交换器板200。此外，尽管各翅片214布置成大致平行叠置件，但多个槽口224也可从热交换器板200的顶侧202到底侧204对准，以形成沿热交换器板200的前侧210从最靠近顶侧202定位的最上部翅片214到最靠近热交换器板200的底侧204定位的最底部翅片214延伸的槽口通道230。
在某些实施例中，第一排226的管216可包括大致平行于前边缘220的平坦部分和/或到该平坦部分等距离的构造。在该实施例中，第二排228的管216包括大致平行于前边缘220和/或第一排226的管216和/或到前边缘220和/或第一排226的管216等距离的构造。然而，在各替代实施例中，第二排228的管216包括大致平行于后边缘222和/或到后边缘222等距离的构造。在各实施例中，每个翅片214还可包括将翅片214固定到相应管216的大致环形套圈218。套圈218可与形成在翅片214内的孔和/或相应管216大致同轴定位。各套圈218可增加翅片214与穿过形成在翅片214内的孔的管216之间的接合机械强度。套圈218还可增加管216与翅片214之间的导热性。在某些实施例中，各套圈218可从翅片214的顶表面延伸到相邻定位的翅片214的底表面，并包括大致等于翅片节距分开距离的轴向长度。此外，应理解，尽管各管216可通常构造成运载通过各管216的制冷剂以实现与来流气流的热传递，但各管216可通过弯管、180°接头和/或将各大致平行管216流体连通的其它连接的组合而结合。
热交换器板200可通常构造成允许热交换器板200的管216内运载的制冷剂与可接触热交换器板200的翅片214、管216和/或套圈218的来流气流之间的热交换。因而，各翅片214、管216和/或套圈218可由适当的导热材料形成，包括但不限于铝、铜、和/或不锈钢。当HVAC***100以冷却模式运行时，来流气流可将热量传递到流过各管216的流体。当HVAC***100以加热模式运行时，热量可从流过各管216的流体传递到来流气流。应理解，来流气流与流过各管216的流体之间的上述热传递可通常部分地由通过翅片214、管216和/或套圈218中的至少一个作为来流气流与流过各管216的流体之间的中间热导体传递热量来实现。
现参考图3，示出根据本发明实施例的翅片214的局部示意性俯视图。翅片214可通常包括前边缘220，前边缘220包括槽口224。槽口224可表示已从前边缘220移除的翅片214的一部分。此外，前边缘220可通常描述为包括平坦部分和包括槽口224。然而，在某些实施例中，翅片214的前边缘220可包括多个槽口224。因而，前边缘220可通常描述为包括沿前边缘224设置的两相邻槽口224之间设置的平坦部分。在该实施例中，槽口224包括三角形形状。然而，在其它实施例中，槽口224可呈梯形、方形、矩形、半圆和/或任何其它合适形状。在某些实施例中，各槽口224可呈大致类似的形状和尺寸。然而，在各替代实施例中，单个翅片214上的各槽口224可包括不类似的形状和/或尺寸。在某些实施例中，多个槽口224可包括大致均匀间隔的纵长图案，这些图案可与穿过翅片214设置的管216的纵长图案相称。在某些实施例中，各槽口224可与各相邻管216大致等距离设置，各相邻管216设置在每个相应槽口224的左边和右边上和/或与每个相应的相邻管216的管中心232相邻。
在某些实施例中，各槽口224可沿相对于前边缘220正交布置的构造线与第二排228内的管216大致对准。更具体地，在某些实施例中，每个槽口224可沿相对于前边缘220正交布置并将槽口224二等分的构造线与第二排228内的相应管216的管中心232大致对准。在某些实施例中，各槽口224可相对于跨越翅片214的主气流方向234与第二排228内的管216大致对准。在某些实施例中，每个槽口224的中心可相对于跨越翅片214的主气流方向234与第二排228内的相应管216的管中心232大致对准。此外，尽管仅示出第一排226的管216和第二排228的管216，但应理解翅片214可包括多个附加排的管216和/或多个附加管216的任何布置。
翅片214可通常构造成允许各管216内运载的制冷剂与可接触翅片214、管216和/或套圈218的、沿主气流方向234的来流气流之间的热交换。制冷剂与来流气流之间的热交换可通常由通过翅片214、管216和/或套圈218作为来流气流与制冷剂之间的中间热导体传递热量来实现。具有平坦前边缘的常规翅片通常为气流提供气流与翅片接触的更长驻留时间，允许翅片与来流气流之间交换热量的更长时间量。与具有平坦前边缘的常规翅片相比，形成在翅片214内的槽口224可通过减小从槽口224到后边缘222测得的翅片宽度使翅片214和/或第一排226管216与来流气流交换较少热量，这也可降低气流可与翅片214接触的驻留时间。
由于槽口224造成热交换减少，跨越翅片214的气流可随后到达与跨越常规翅片的气流相比具有较低温度的第二排228管216。这可部分地是由于槽口224允许空气在到达翅片214的第二排228的管216之前相对较少的加热。因此，在某些实施例中，到达具有较低温度的翅片214的第二排228的管216的气流可与第二排228的管216交换与常规翅片中第二排管的热交换相比更高的热量。在某些实施例中，相比常规翅片，翅片214的第二排228的管216增加的热交换可由接触第二排228的管216的气流与第二排228的管216的温度和/或流过第二排228的管216的制冷剂之间的增加的温度差造成。在某些实施例中，具有槽口224的翅片214可允许与第二排228的管216高达约95％的热交换效率。在具有多排的各实施例中，具有槽口224的翅片214可增加与相对于主气流方向234设置在第二排228管216下游的其它排管216的热交换效率。因此，在某些实施例中，具有槽口224的翅片214可允许与第三排管216高达约65％的热交换效率以及与第四排管216高达约50％的热交换效率。
现参考图4，示出根据本公开的替代实施例的翅片300的局部示意性俯视图。翅片300可通常大致类似于翅片214。翅片300可通常包括左侧302、右侧304、前侧306、后侧308、具有管中心326的多个管310、多个套圈312、前边缘314、后边缘316、多个槽口318、第一排320的管310、第二排322的管310、以及多个槽口通道324。然而，翅片300的后边缘316也可包括槽口318。然而，在某些实施例中，翅片300可包括后边缘316，后边缘316包括可沿后边缘316设置的多个槽口318。
沿后边缘316设置的槽口318可表示已经移除的翅片300的一部分。在某些实施例中，沿后边缘316设置的槽口318可包括三角形、梯形、方形、矩形、半圆形的形状和/或任何其它合适形状。在某些实施例中，设置在前边缘314和后边缘316上的各槽口318可呈大致类似的形状和尺寸。然而，在各替代实施例中，单个翅片300上的各槽口318可包括不类似的形状和/或尺寸。在某些实施例中，沿后边缘316设置的多个槽口318可包括大致均匀间隔的图案，这些图案可与穿过翅片300设置的管310的纵长图案相称。在某些实施例中，沿后边缘316纵长设置的各槽口318可与各相邻管310大致等距离设置，各相邻管310设置在每个相应槽口318的左边和右边和/或与每个相应的相邻管310的管中心326相邻。
在某些实施例中，沿后边缘316的各槽口318可沿相对于后边缘316正交布置的构造线与第一排320内的管310大致对准。更具体地，在某些实施例中，后边缘316上的每个槽口318可沿相对于后边缘316正交布置并将槽口318二等分的构造线与第一排320内的相应管310的管中心326大致对准。在某些实施例中，后边缘316上各槽口318可相对于跨越翅片300的主气流方向328与第一排320内的管310大致对准。在某些实施例中，每个槽口318的中心可相对于跨越翅片300的主气流方向328与第一排320内的相应管310的管中心326大致对准。此外，尽管仅示出第一排320的管310和第二排322的管310，但应理解翅片300可包括多个附加排的管310和/或多个附加管310的任何布置。
翅片300可通常构造成允许各管310内运载的制冷剂与可接触翅片300、管310和/或套圈312的、沿主气流方向328行进的来流气流之间的热交换。制冷剂与来流气流之间的热交换可通常由通过翅片300、管310和/或套圈312中的至少一个作为来流气流与制冷剂之间的中间热导体传递热量来实现。类似于翅片214，翅片300可与不具有槽口318的常规翅片相比增加第二排322的管310的热交换效率。同样，类似于翅片214，这可通常由翅片300的前边缘314上的槽口318造成，这造成来流气流与第二排228的管216的温度和/或流过第二排228的管216的制冷剂之间的温度差增加。
因而，在某些实施例中，包括槽口318的翅片300可允许与第二排322的管310高达约95％的热交换效率。在具有多排的各实施例中，包括槽口318的翅片300可增加与相对于主气流方向328设置在第二排322的管310下游的其它排管310的热交换效率。因此，在某些实施例中，翅片300可允许与第三排管310高达约65％的热交换效率以及与第四排管310高达约50％的热交换效率。此外，后边缘316上的各槽口318可降低跨越翅片300的气流所经受的压降。去除翅片300的材料以在后边缘316上形成槽口318可减少前边缘314与设置在后边缘316上的槽口318之间的翅片宽度，由此减少气流可与翅片300接触的驻留时间。这可有效地降低沿主气流方向328行进的气流在其从前边缘314到后边缘316跨越翅片300行进时所经历的压差。因而，通过在后边缘316上设置槽口318来降低压降也可增加翅片300和/或可包括多个翅片300的热交换器板(诸如热交换器板200)的热传递效率。
现参考图5，示出根据本公开的另一替代实施例的翅片400的局部示意性俯视图。翅片400可通常大致类似于图4中的翅片300。翅片400可通常包括左侧402、右侧404、前侧406、后侧408、具有管中心426的多个管410、多个套圈412、前边缘414、后边缘416、设置在前边缘414和后边缘416上的多个槽口418、第一排420的管410、第二排422的管410、以及多个槽口通道424。然而，翅片400可包括所谓的“嵌入式”前边缘430和“嵌入式”后边缘432。前边缘414和设置在前边缘414上的多个槽口418可共同地形成嵌入式前边缘432。后边缘416和设置在前边缘416上的多个槽口418可共同地形成嵌入式后边缘432。
嵌入式前边缘430和嵌入式后边缘432可通常包括多个槽口418，多个槽口418可以大致连续的图案被移除，以分别形成前边缘414和后边缘416上的多个突起434。各槽口418可通常构造成图案，并包括大致类似的尺寸和形状，使得通过移除翅片400材料以形成各槽口418而形成的各突起434包括与各槽口418大致互补的形状和/或轮廓。因而，嵌入式前边缘430可包括槽口418和突起434的交替图案，该交替图案包括与形成嵌入式后边缘432的槽口418和突起430的图案大致互补的轮廓。因此，一个翅片400的嵌入式前边缘430可与第二翅片400的嵌入式后边缘432大致接界并大致互补。一个翅片的嵌入式前边缘430与另一翅片的嵌入式后边缘432之间的大致接界和/或互补轮廓可称为“嵌入”和/或“嵌入式”边缘。应理解，翅片400可类似地与常规翅片相比增加与第二排422的管410的热传递效率和/或降低沿主气流方向428行进的气流跨越翅片300的压降。
现参照图6，示出图5的多个翅片400’、400”的局部示意性俯视图。第一翅片400’可通常包括第一翅片前边缘414’、第一翅片后边缘416’、多个第一翅片槽口418’、第一翅片嵌入式前边缘430’、第一翅片嵌入式后边缘432’、以及多个第一翅片突起434’。第二翅片400”可通常包括第二翅片前边缘414”、第二翅片后边缘416”、多个第二翅片槽口418”、第二翅片嵌入式前边缘430”、第二翅片嵌入式后边缘432”、以及多个第二翅片突起430”。
通常，第二翅片嵌入式前边缘430”可包括第二翅片槽口418”和第二翅片突起434”的交替图案，该交替图案包括与形成第一翅片嵌入式后边缘432’的第一翅片槽口418’和第一翅片突起434’的图案大致互补的轮廓。因此，第二翅片400”的第二翅片嵌入式前边缘430”可包括与第一翅片400’的第一翅片嵌入式后边缘432’大致互补的轮廓，使得第二翅片嵌入式前边缘430”可与第一翅片嵌入式后边缘432’嵌入。此外，第一翅片嵌入式前边缘430’也可构造成与大致类似的第三翅片的大致互补嵌入式后边缘嵌套，且第二翅片嵌入式后边缘432”也可构造成与大致类似的第四翅片的大致互补嵌入式前边缘嵌套。
嵌入式前边缘和后边缘的这种构造可允许多个翅片400由单个板材制成。在某些实施例中，多个翅片400可通过沿切割线436切割而由单个板材形成。切割线436可沿着第一翅片嵌入式后边缘432’和/或第二翅片嵌入式前边缘430”从第二翅片400”大致分出第一翅片400’。因而，制造包括可在切割线436处分开的大致互补的嵌入式前边缘430和嵌入式后边缘432的多个翅片400与制造翅片400并随后去除材料以形成多个槽口418相比可减少材料浪费。再者，制造包括大致互补的嵌入式前边缘430和嵌入式后边缘432的翅片400的减少的浪费量也可降低制造成本。
现参考图7，示出根据本公开的又一替代实施例的翅片500的局部示意性俯视图。翅片500可通常大致类似于图5和6中的翅片400。翅片500可通常包括左侧502、右侧504、前侧506、后侧508、具有管中心526的多个管510、多个套圈512、前边缘514、后边缘516、设置在前边缘514和后边缘516上的多个槽口518、第一排520的管510、第二排522的管510、以及多个槽口通道524、嵌入式前边缘530、嵌入式后边缘532以及多个突起534。然而，翅片500可包括所谓的“嵌入式”前边缘530和“嵌入式”后边缘532，其中各槽口518和突起534的各边缘呈大致圆形和/或圆角的，使得嵌入式前边缘530或嵌入式后边缘532没有部分是相对平坦的。因而，翅片500可定义为具有整圆的嵌入式前边缘530和整圆的嵌入式后边缘532。
在某些实施例中，嵌入式前边缘530上的槽口518可沿与第二排522内的管510的相应管中心526相交并将嵌入式前边缘530上的槽口518的曲线二等分的构造线与第二排522内的管510大致对准。在某些实施例中，带槽口前边缘530上的槽口318可相对于跨越翅片500的主气流方向528与第二排522内的管510大致对准。此外，嵌入式后边缘532上的槽口518可沿与第一排520内的管510的相应管中心526相交并将嵌入式后边缘532上的槽口518的曲线二等分的构造线与第一排520的管510大致对准。在某些实施例中，带槽口后边缘532上的槽口318可相对于跨越翅片500的主气流方向528与第一排520内的管510大致对准。
更通常地，一个翅片500的嵌入式后边缘530可与第二翅片500的嵌入式后边缘532大致接界并大致互补。因而，包括嵌入式前边缘530和嵌入式后边缘532的各翅片500可允许从单个板材制造多个翅片500。在某些实施例中，多个翅片500可在单个板材上以类似于图6中翅片400’、400”的嵌入式布置排布并沿类似于切割线436的切割线切割。切割线可沿嵌入式后边缘532和/或嵌入式前边缘530将大致类似的翅片500分开。因而，制造包括可在切割线处分开的大致互补的嵌入式前边缘530和嵌入式后边缘532的多个翅片500与制造翅片500并随后去除材料以形成多个槽口518相比可减少材料浪费。再者，制造包括大致互补的嵌入式前边缘530和嵌入式后边缘532的翅片500的减少的浪费量也可降低制造成本。
现参考图8，示出根据本公开的又一替代实施例的包括可变槽口前边缘614的翅片600的局部示意性俯视图。翅片600可通常大致类似于图2和3中的翅片214。翅片600可通常包括左侧602、右侧604、前侧606、后侧608、具有管中心626的多个管610、多个套圈612、前边缘614、后边缘616、多个槽口618、第一排620的管610、第二排622的管610、以及多个槽口通道624。然而，翅片600的前边缘614也可包括不同的槽口618，包括第一槽口618’和第二槽口618”。在某些实施例中，第一槽口618’可与主气流方向628’相关联，而第二槽口618”可与副气流方向628”相关联。在翅片600可经历紊流气流和/或气流可沿主气流方向628’和副气流方向628”进入翅片600的某些实施例中，关联不同槽口618’、618”可进一步增加与第二排622的管610的热传递效率。
对于可进入大致正交于前边缘614的翅片600的主气流方向628’，第一槽口618’可沿正交于前边缘614布置的构造线与第二排622内的管610对准。更具体地，每个第一槽口618’可沿正交于前边缘614布置并将第一槽口618’二等分的构造线与第二排622内的相应管610的管中心626大致对准。在某些实施例中，各槽口618’可相对于跨越翅片600的主气流方向628’与第二排622内的管610大致对准。对于以不大致正交于前边缘614的任何角度进入翅片600的副气流方向628”，第二槽口618”可设置在第一排620内的相邻管610之间，并可对准与副气流方向628”重合的第二排622内的管610。更具体地，第二槽口618”可包括第二槽口618”的沿大致平行于副气流方向628”的构造线与第二排622内的相应管610的管中心626大致对准的第二槽口618”的形状和/或倾斜侧。因而，在某些实施例中，第二槽口618”可包括大致不类似于第一槽口618’的形状的形状。在某些实施例中，各第一槽口618’可朝向翅片600的中心和/或气流大致正交于前边缘614和/或层流处采用，而各第二槽口618”可朝向翅片600的外边缘、热交换器板(如图2中的热交换器板200)的靠近气流导管的外边缘、和/或气流大致不正交于前边缘614和/或更多紊流处采用。
在某些实施例中，槽口618’、618”可包括三角形、梯形、方形、矩形、半圆形的形状和/或任何其它合适形状。此外，应理解，翅片600还可包括在主气流方向628’可正交于前边缘614处设置在前边缘614上的多个第一构造的槽口618’，并可包括在副气流方向628”可能不大致正交于前边缘614处的多个第二槽口618”。因此，在某些实施例中，包括多个翅片600的板可包括基于跨越多个翅片600的气流分别包括第一槽口618’和第二槽口618”的槽口通道624’、624”。替代地，翅片600可包括多个槽口通道624’、624”，多个槽口通道624’、624”可包括仅第一槽口618’或仅第二槽口618”。此外，翅片600的后边缘616也可包括以大致类似于翅片300、翅片400和/或翅片500的方式沿翅片600的后边缘616设置的多个第一槽口618’和第二槽口618”。
现参考图9，示出根据本公开实施例的交换热量的方法700的流程图。方法700可在方框702处通过提供包括第一排管和第二排管的热交换器开始。方法700可在方框704处通过在热交换器内提供包括前边缘和后边缘的第一翅片而继续。方法700可在方框706处通过提供前边缘上的第一槽口而继续。方法700可通过使气流穿入与第二排管接触而在方框708处结束，其中空气首先在前边缘的槽口部分处接触到翅片。
已经公开了至少一个实施例，本技术领域内技术人员对于实施例和/或实施例的特征所作出的变型、组合和/或修改均落入在本发明的范围之内。通过组合、整合和/或省略实施例的某些特征而得出的可替代实施例也都落入在本发明范围之内。在表达陈述数值范围或限值的情形中，如此表达的范围或限值应被理解为：包括落入所表达陈述的范围或限值内的类似值的迭代范围或限值(例如，从约1至约10就包括2、3、4等；大于0.10就包括0.11、0.12、0.13等)。例如，只要公开了具有下限R1和上限Ru的数值范围，那么落入该范围内的任何数值就被具体地公开了。尤其是，该范围内的以下数值特别地予以公开：R＝R1+k×(Ru-R1)，其中，k是以1％为增量变化从1％至100％的变量，即，k是1％、2％、3％、4％、5％、…50％、51％、52％、…95％、96％、97％、98％、99％或100％。除非另有表述，术语“约”应意味着随后的数值加或减10％。此外，由上述定义的两个R数值限定的任何数值范围也就被具体地公开了。对于权利要求书中的任何要素使用术语“可选地”，是指需要该要素或替代地不需要该要素，两种替换方式都在权利要求的范围之内。使用诸如包括、包含和具有的广义术语应被理解为是对诸如由什么组成、主要地由什么组成以及大致由什么组成的较狭义术语提供支持。因此，保护范围不受以上阐述的介绍所限制，但由附后的权利要求书所限定，该范围包括权利要求主题的所有等价物。将各个和每个权利要求作为进一步揭示纳入到本说明书中，并且权利要求书是本发明的实施例。

Claims (21)

1.一种板翅式热交换器，包括：
翅片，所述翅片包括前边缘，所述前边缘包括第一槽口。
2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，还包括：
穿过所述第一翅片的第一排管，其中所述第一槽口设置在所述第一排管中的第一管与第二管之间。
3.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于，还包括：
穿过所述第一翅片并相对于气流设置在所述第一排管下游的第二排管，其中所述第一槽口的中心与第二排内管的中心大致对准。
4.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，还包括：
第一后槽口，所述第一后槽口设置在所述第一翅片的后边缘上。
5.如权利要求4所述的热交换器，其特征在于，所述第一后槽口的中心与所述第二排中的所述第一管和所述第二管中至少一个的中心大致对准。
6.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述前边缘包括多个槽口。
7.如权利要求4所述的热交换器，其特征在于，所述后边缘包括多个后槽口。
8.如权利要求4所述的热交换器，其特征在于，所述前边缘包括多个槽口，且所述后边缘包括多个后槽口。
9.如权利要求8所述的热交换器，其特征在于，所述前边缘和所述后边缘可相互嵌入。
10.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于，还包括：
第二翅片，所述第二翅片包括前边缘，所述前边缘包括第二槽口，其中所述第二翅片与所述第一翅片偏移翅片节距。
11.如权利要求10所述的热交换器，其特征在于，所述第一槽口与所述第二槽口大致对准，且其中所述第一槽口和所述第二槽口形成槽口通道。
12.一种加热、通风和空气调节(HVAC)***，包括：
板翅式热交换器，包括：
第一翅片，所述第一翅片包括前边缘，所述前边缘包括第一槽口。
13.如权利要求12所述的HVAC***，其特征在于，还包括：
穿过所述第一翅片的第一排管，其中所述第一槽口设置在所述第一排管中的第一管与第二管之间。
14.如权利要求13所述的HVAC***，其特征在于，还包括：
穿过所述第一翅片并相对于气流设置在所述第一排管下游的第二排管，其中所述第一槽口的中心相对于主气流方向与所述第二排内管的中心大致对准。
15.如权利要求12所述的HVAC***，其特征在于，还包括：
第一后槽口，所述第一后槽口设置在所述第一翅片的后边缘上。
16.如权利要求15所述的HVAC***，其特征在于，所述第一后槽口的中心与所述第二排中的所述第一管和所述第二管中至少一个的中心大致对准。
17.如权利要求12所述的HVAC***，其特征在于，还包括：
第二翅片，所述第二翅片包括前边缘，所述前边缘包括第二槽口，其中所述第二翅片与所述第一翅片偏移翅片节距。
18.如权利要求17所述的HVAC***，其特征在于，所述第一槽口与所述第二槽口大致对准，且其中所述第一槽口和所述第二槽口形成槽口通道。
19.一种交换热量的方法，包括：
提供热交换器，所述热交换器包括第一排管和第二排管；
在所述热交换器内提供第一翅片，所述第一翅片包括前边缘和后边缘；
提供所述前边缘上的第一槽口；以及
使气流穿入与所述第二排管接触，其中空气在所述前边缘的槽口部分处首先接触翅片。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，第一槽口设置在所述第一排管的第一管与第二管之间。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述第一槽口的中心与所述第二排内管的中心大致对准。
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