CN207662252U - 翅片结构及包括其的换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种翅片结构及包括其的换热器。所述翅片结构，包括翅片主体，所述翅片主体上设置有扰流结构和用于穿设换热管的换热管安装孔，所述扰流结构形成在靠近所述换热管安装孔的位置，所述扰流结构用于对沿着所述翅片主体流动的气流进行扰流。本实用新型提供的翅片结构由于在翅片主体上设置扰流结构，在翅片的换热边界层增强流体的扰动程度，强化换热效果，从而提升换热系数和换热能力。

Description

翅片结构及包括其的换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器相关技术领域，特别是一种翅片结构及包括其的换热器。

背景技术

近年来，随着空调技术的发展，国内外空调能效标准日益提高，为了满足空调能效的要求，在更换高性能压缩机的基础上，需要通过强化传热技术，对换热器进行优化设计。而换热器的换热热阻主要是空气侧的换热热阻，所以，除了改善压缩机的性能外，对换热器的强化也是提高换热性能的一种方法，但是如何强化换热器的换热性能是目前需要解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的之一是提供一种能够对气流形成扰流，从而强化换热的翅片结构及包括其的换热器。

第一方面，提供一种翅片结构，包括翅片主体，所述翅片主体上设置有扰流结构和用于穿设换热管的换热管安装孔，所述扰流结构形成在靠近所述换热管安装孔的位置，所述扰流结构用于对沿着所述翅片主体流动的气流进行扰流。

优选地，所述扰流结构靠近所述换热管背风侧设置。

优选地，所述换热管安装孔设置有多个，多个所述换热管安装孔分布在多条相互平行的直线上，所述多条相互平行的直线的延伸方向与气流方向垂直。

优选地，所述换热管安装孔所在的区域包括迎风区和背风区，所述迎风区位于气流方向的上游侧，所述背风区位位于气流方向的下游侧，所述扰流结构形成在所述背风区内。

优选地，所述扰流结构包括细长形孔，或者，

所述扰流结构包括细长形孔和扰流板，所述扰流板与所述细长形孔相对设置，所述扰流板的两端连接到所述细长形孔的两端。

优选地，所述扰流板所在的平面与所述细长形孔所在的面平行。

优选地，所述扰流结构包括多个部分，

每个部分包括至少一个所述细长形孔，或者，

每个部分包括至少一个所述细长形孔和扰流板。

优选地，每个部分的所述细长形孔的延伸方向相互平行。

优选地，所述细长形孔沿着与所述气流方向垂直的方向延伸。

优选地，在同一区域内的所述扰流结构位于气流方向下游的所述细长形孔的总长大于气流方向上游的所述细长形孔的总长。

优选地，所述翅片主体为波纹结构或平板结构。

优选地，所述翅片主体为波纹结构，所述波纹结构的波峰线的延伸方向与气流方向垂直，所述换热管安装孔形成在相邻两个波峰线之间，所述扰流结构形成在所述相邻两个波峰线中位于气流方向下游的波峰线的两侧。

第二方面，提供一种换热器，包括上述翅片结构。

本实用新型提供的翅片结构由于在翅片主体上设置扰流结构，在翅片的换热边界层增强流体的扰动程度，强化换热效果，从而提升换热系数和换热能力。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本实用新型提供的翅片结构的一个具体实施例示意图；

图2示出图1的右视示意图；

图3示出本实用新型提供的翅片结构的一个具体实施例示意图；

图4示出图3的右视示意图；

图5示出本实用新型提供的翅片结构的一个具体实施例示意图；

图6示出图5的右视示意图；

图7-11示出本实用新型提供的翅片结构的多个具体实施例示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本实用新型提供的翅片结构应用于换热器，特别是翅片换热器中，通过在翅片上设置扰流结构，增强流体的扰动程度，强化换热，从而提升换热器的换热系数和换热能力，进而提升换热器的换热性能。

具体地，如图1、2所示，本实用新型的一个优选实施例中，所述翅片结构包括翅片主体100和在所述翅片主体100上形成的扰流结构110和换热管安装孔120，所述换热管200***到所述换热管安装孔120内，所述换热管200的外壁与所述换热管安装孔120的边缘紧密接触，或者固定连接，以利于热量传递。所述扰流结构110位于所述换热管200的背风侧。

所述换热管安装孔120设置有多个，图1中箭头所示的方向为气流方向，多个所述换热管安装孔120沿着与所述气流方向分布有多排，每一排的延伸方向均与所述气流方向垂直，即多个所述换热管安装孔120分布在多条相互平行的直线上，并且，所述多个条相互平行的直线的延伸方向与气流方向垂直。同一排的相邻两个所述换热管安装孔120间隔一定距离，优选地，同一排的相邻两个所述换热管安装孔120间隔均匀的分布。并且，所述换热管安装孔120所在的区域包括迎风区和背风区，所述迎风区位于气流方向的上游侧，所述背风区位位于气流方向的下游侧，所述迎风区和背风区通过位于同一排的所述换热管安装孔120的中心连线划分。相邻的两排所述换热管安装孔120之间间隔一定距离，并且，相邻的两排之间间隔的距离相同。进一步地，位于不同排的所述换热管安装孔120相互交错分布，即相邻的两排中相邻的两个所述换热管安装孔120在所述气流方向上不位于同一直线上，这样设置可以使气流通过所述翅片结构时跟换热管200的接触更多。

所述扰流结构110形成在所述换热管安装孔120附近，优选地，在同一排上靠近相邻两个所述换热管安装孔120之间的区域的位置设置有所述扰流结构110，所述扰流结构110形成在所述背风区内。所述扰流结构110包括设置在所述翅片主体100上的细长形孔111，所述细长形孔111沿着与所述气流方向垂直的方向延伸。优选地，所述扰流结构110沿着所述气流方向分布有多个部分，每一部分均沿着与所述气流方向垂直的方向延伸，并且，在所述气流方向上，所述多个部分中位于所述气流方向下游部分的所述细长形孔111的总长大于位于所述气流方向上游部分的所述细长形孔111的总长，进一步地，每一部分包括至少一个所述细长形孔111。优选地，所述细长形孔111通过切割或其他方式形成在所述翅片主体100上。

或者，如图3、4所示，所述扰流结构110还包扰流板112，所述扰流板112两端通过连接结构与所述细长形孔111的两端连接，并且，所述扰流板112与所述细长形孔111所在平面平行，优选地，所述扰流板112的宽度与所述细长形孔111的宽度相同。优选地，所述细长形孔111和所述扰流板112通过切割冲压的方式形成在所述翅片主体100上。

在本实施例中所述扰流结构110包括细长形孔111，所述细长形孔111设置有多个，进一步地，多个所述细长形孔111中的第一部分设置在位于两个所述换热管安装孔120之间的区域，优选地，位于两个所述换热管安装孔120之间的区域内的所述细长形孔111延伸方向位于同一直线上；多个所述细长形孔111中的第二部分相对于所述第一部分在所述气流方向上位于下游位置，并且，第二部分的所述细长形孔111与第一部分所述细长形孔111平行设置，进一步地，第一部分包括两个所述细长形孔111，第二部分包括三个所述细长形孔111。

进一步地，至少部分所述扰流结构110位于相邻的两个所述换热管安装孔120之间的区域内。优选地，所述扰流结构110在气流方向上均位于所述换热管安装孔120背风的一侧，这样可以利用所述扰流结构110打破翅片结构背风侧的换热边界层，增强流体的扰动程度，强化换热，从而提升换热器的换热系数和换热能力。

优选地，在本实施例中，所述翅片主体100为波纹形结构，所述气流方向与所述波纹形结构的波峰(或波谷)线垂直。如图2所示，所述换热管安装孔120形成在相邻的两个波峰线之间的部分，所述扰流结构110形成在位于气流方向下游的波峰线两侧的区域内。或者，如图5、6所示，在其他实施例中，所述翅片主体100还可以为平板状结构。

如图7-11所示，在更多的实施例中，所述扰流结构110还可以设置成为多种形式，例如可以设置成只包括所述细长形孔111，或者包括所述细长形孔111和扰流板112。或者，所述扰流结构110还可以包括多个部分，例如可以包括两个、三个或更多个部分，并且，每个部分可以包括至少一个所述细长形孔111，或者，包括至少一个所述细长形孔111和扰流板112。进一步地，所述翅片主体100上的换热管安装孔120的大小及数量也可以根据实际情况设置成多种不同的组合，或者，当所述翅片结构设置有多个时，多个所述翅片结构也可以设置成不同的结构。

本实用新型还提供一种换热器，所述换热器包括上述翅片结构和换热管，所述换热管***到所述翅片结构上的换热管安装孔内。

由于在所述翅片主体100上设置有所述扰流结构110，与传统波纹翅片或平片的室外机换热器相比，本实用新型提供的翅片结构对***结霜工况能够起到强化换热的效果，且对结霜工况影响不大；同时在换热较差的翅片背风侧设置扰流结构110，起到强化换热的作用，能够提升换热器的换热系数和换热性能。

通过FLUENT软件对本实用新型提供的翅片与普通翅片进行仿真测试，并得到数据如表1中所示，

表1 两种翅片形式仿真数据

翅片规格	平片	本实用新型翅片
			翅片单元换热量/W	0.40	0.47
空气侧换热系数(W/K/m2)	27.69	40.48

由表1可以看出，本实用新型翅片结构对提高翅片单元换热量和空气侧换热系数有比较显著的效果。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本实用新型的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (13)

1.一种翅片结构，其特征在于，包括翅片主体，所述翅片主体上设置有扰流结构和用于穿设换热管的换热管安装孔，所述扰流结构形成在靠近所述换热管安装孔的位置，所述扰流结构用于对沿着所述翅片主体流动的气流进行扰流。

2.根据权利要求1所述的翅片结构，其特征在于，所述扰流结构靠近所述换热管背风侧设置。

3.根据权利要求1所述的翅片结构，其特征在于，所述换热管安装孔设置有多个，多个所述换热管安装孔分布在多条相互平行的直线上，所述多条相互平行的直线的延伸方向与气流方向垂直。

4.根据权利要求3所述的翅片结构，其特征在于，所述换热管安装孔所在的区域包括迎风区和背风区，所述迎风区位于气流方向的上游侧，所述背风区位位于气流方向的下游侧，所述扰流结构形成在所述背风区内。

5.根据权利要求4所述的翅片结构，其特征在于，所述扰流结构包括细长形孔，或者，

所述扰流结构包括细长形孔和扰流板，所述扰流板与所述细长形孔相对设置，所述扰流板的两端连接到所述细长形孔的两端。

6.根据权利要求5所述的翅片结构，其特征在于，所述扰流板所在的平面与所述细长形孔所在的面平行。

7.根据权利要求5所述的翅片结构，其特征在于，所述扰流结构包括多个部分，

每个部分包括至少一个所述细长形孔，或者，

每个部分包括至少一个所述细长形孔和扰流板。

8.根据权利要求7所述的翅片结构，其特征在于，每个部分的所述细长形孔的延伸方向相互平行。

9.根据权利要求7所述的翅片结构，其特征在于，所述细长形孔沿着与所述气流方向垂直的方向延伸。

10.根据权利要求9所述的翅片结构，其特征在于，在同一区域内的所述扰流结构位于气流方向下游的所述细长形孔的总长大于气流方向上游的所述细长形孔的总长。

11.根据权利要求1-10之一所述的翅片结构，其特征在于，所述翅片主体为波纹结构或平板结构。

12.根据权利要求11所述的翅片结构，其特征在于，所述翅片主体为波纹结构，所述波纹结构的波峰线的延伸方向与气流方向垂直，所述换热管安装孔形成在相邻两个波峰线之间，所述扰流结构形成在所述相邻两个波峰线中位于气流方向下游的波峰线的两侧。

13.一种换热器，其特征在于，包括权利要求1-12之一所述的翅片结构。