專利名稱：翅片管熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換器，更具體地說，涉及一種在空調(diào)器、電冰箱或類似裝置中使用的翅片管熱交換器。
典型的空調(diào)系統(tǒng)是機(jī)電元件的組合體，這些機(jī)電元件使一種制冷劑流體，例如一種氟利昂化合物在一個(gè)制冷循環(huán)中循環(huán)流動(dòng)。通常，氟利昂蒸氣由電動(dòng)壓縮機(jī)壓縮并使壓縮后的蒸氣在通過一個(gè)熱交換器(一般稱作冷凝器)時(shí)冷卻。然后氟利昂蒸氣通過一個(gè)第二熱交換器，在該熱交換器中制冷劑從建筑物內(nèi)的空氣中吸收熱量。然后制冷劑回到壓縮機(jī)，開始進(jìn)行下一輪循環(huán)。
一般來說，傳統(tǒng)的熱交換器是由一些用高導(dǎo)熱性的金屬，例如銅和許多固定在管子上的薄金屬翅片制成的，這些翅片用于將管子熱量傳給被引入翅片之間和翅片上方的氣流。電動(dòng)風(fēng)機(jī)使氣流通過管周圍的翅片。為了減小結(jié)構(gòu)成本和風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)氣流通過熱交換器所需的能量，最大限度地增大制冷劑流體通過管子時(shí)的流量是非常重要的。制冷劑流體在這種流量下將熱量傳給流過管子和翅片間的空氣，同時(shí)使通過熱交換器的氣流壓降保持較低的水平。
為了強(qiáng)化氣流在翅片間的傳熱，一種方案是通過增加翅片的數(shù)量來增大翅片的總面積。然而這會(huì)減小氣流通過的翅片間的通路的尺寸，從而需要功率更大的風(fēng)機(jī)來提供壓差，以迫使所需的氣流流量通過翅片。另一種方案是提供一種具有華夫餅干狀或波紋狀的翅片，以增加暴露于氣流中的面積。對(duì)于后一種方案來說，遺憾的是它會(huì)帶來傳熱邊界層擴(kuò)展的問題，該邊界層會(huì)迅速減小在流動(dòng)空氣與翅片表面之間進(jìn)行的熱傳遞量。在認(rèn)識(shí)到這一問題后，熱交換器的設(shè)計(jì)者一直致力于找到解決此問題的方法，以防止熱交換邊界層的擴(kuò)展，同時(shí)加速氣流的混合和擾動(dòng)，并且在得到通過管道和翅片組件的所需氣流時(shí)，總壓差沒有明顯的增加。
傳導(dǎo)方式進(jìn)行的熱傳遞必定首先出現(xiàn)在管子表面和翅片之間，然后以對(duì)流的方式將熱從翅片表面?zhèn)鹘o翅片之間的氣流。熱還會(huì)以傳導(dǎo)的方式直接從管子表面?zhèn)鹘o管子間的氣流，但這只占總傳熱量的較小部分。


圖1表示一種傳統(tǒng)的翅片管熱交換器。如圖1所示，熱交換器1設(shè)有許多以固定間隔排列的鋁制翅片板2和一些穿過翅片板2延伸的熱交換器管3。熱交換器管3可由任何適當(dāng)?shù)难b置固定地安裝在翅片板2上形成的開口內(nèi)。各翅片板2都具有一些垂直于箭頭A所指的氣流方向延伸的切口條板4。這些條板用于提高熱交換性能，它們從翅片板2的表面向上突起。
圖2A和2B表示一種傳統(tǒng)翅片板的結(jié)構(gòu)。相互平行的一些百葉窗式條板4以垂直于箭頭A所指的氣流方向的方向相互平行地延伸。圖2B中所示的條板4形成于各翅片板2的同一側(cè)。傳統(tǒng)的翅片板存在如下問題制造困難，并且由于各條板4的寬度較窄，流過條板4的氣流中所含的外來物質(zhì)(如灰塵)很容易附著到條板上，因而降低了熱交換性能。
此外，在圖2B所示條板4的情況下，由于條板4之間的間隔較窄，水滴易于滯留在相鄰條板4之間。因此，水滴會(huì)停留在翅片板2上，直到水滴變到相當(dāng)大時(shí)為止，這樣就降低了熱交換性能并加快了熱交換器的銹蝕。
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的翅片管熱交換器，該熱交換器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且提高了熱交換性能。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這一目的，提供一種熱交換器，它包括多塊以固定間隔隔開的翅片板，它們相互平行地排列并適合于使空氣流過其間，各翅片板都具有沿其縱向設(shè)置的開口和與氣流方向垂直設(shè)置的前沿；以及多根以垂直于翅片板所處平面的方向穿過翅片板開口并適合于使制冷劑流體通過其內(nèi)的熱交換器管。
每塊翅片板都有若干從翅片板的表面突起并沿垂直于翅片板間流過的氣流的方向延伸的條板。
條板包括設(shè)置在開口之間的第一至第六排條板，這些條板互相鄰近并平行地沿翅片板的縱向排列。
第一排條板位于翅片板前沿附近，包括一個(gè)其長(zhǎng)邊位于氣流上游的梯形條板和兩個(gè)位于所述梯形條板縱向兩側(cè)的平行四邊形條板，所述第二排條板包括一個(gè)其長(zhǎng)邊位于氣流上游的梯形條板，所述第三和第四排條板分別包括一個(gè)矩形條板，所述第五排條板包括一個(gè)其長(zhǎng)邊位于氣流下游的梯形條板，所述第六排條板包括一個(gè)其長(zhǎng)邊位于氣流下游的梯形條板和兩個(gè)位于所述梯形條板縱向兩側(cè)的平行四邊形條板；所述第一至第六排條板面對(duì)氣流的兩條相對(duì)邊被切割開，其余兩條邊設(shè)有用于將所述第一至第六排條板與所述翅片板相連的支腳部分。
第一和第六排條板形成在翅片板的同一側(cè)。
因此，第一至第三排條板相對(duì)于沿縱向形成在開口的中心線與第四至第六排條板對(duì)稱設(shè)置。
通過參照附圖及對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，將會(huì)更加清楚本發(fā)明的上述目的和其它優(yōu)點(diǎn)，其中圖1是傳統(tǒng)翅片管熱交換器的透視圖2A是沿圖1中的5-5線取的傳統(tǒng)翅片管熱交換器的前視圖；圖2B是沿圖2A中的6-6線取的放大局部剖視圖；圖3是本發(fā)明的翅片板的前視圖；圖4是沿圖3中的7-7線取的放大剖視圖。
下面將參照?qǐng)D3和4詳細(xì)描述本發(fā)明的翅片管熱交換器的優(yōu)選實(shí)施例。
與傳統(tǒng)的翅片管熱交換器相似，本發(fā)明的熱交換器設(shè)有多塊以固定間隔隔開的翅片板10和多根穿過翅片板10延伸的熱交換器管12。熱交換器管12固定地安裝在翅片板10上形成的開口14內(nèi)。每塊翅片板10都有若干沿垂直于箭頭A所指的氣流方向延伸的切口條板。這些條板用于提高熱交換性能，它們從翅片板10的表面向上方翹起。
圖3示出本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中安裝在翅片管熱交換器內(nèi)的翅片板10。
翅片板10是用鋁制成的，其厚度最好為0.12mm。如圖3所示，條板16a-16c，17-20和21a-21c沿垂直于箭頭A所指的氣流方向延伸，并且從翅片板10的表面向上方翹起，翹起的高度最好為1.0mm。條板16a-16c，17-20和21a-21c的寬度最好為0.96mm。條板16a-16c，17-20和21a-21c全部是橋式條板，各橋式條板都分別有兩個(gè)將其與翅片板10相連接的支腳部分。
位于翅片板10前沿旁沿氣流方向，在兩根相鄰的熱交換器管14之間的第一排條板包括三突起的條板16a-16c。條板16b為其長(zhǎng)邊位于氣流上游的梯形形狀并處在其余條板16a和16c之間。條板16a和16c為平行四邊形條板并沿翅片板10的縱向位于條板16b的兩側(cè)。
第二排條板包括具有四條邊并向上突起的矩形橋式條板17，其面對(duì)氣流的兩條相對(duì)邊被切割開，另外兩條邊具有用于將條板17與翅片板10相連接的支腳部分。
第三排條板包括具有四條邊的矩形突起條板18，其面對(duì)氣流的兩條相對(duì)邊被切割開，另外兩條邊具有用于將條板18與翅片板10相連接的支腳部分。
類似地，第四排條板包括具有四條邊的矩形突起條板19，其面對(duì)氣流的兩條相對(duì)邊被切割開，另外兩條邊具有用于將條板19與翅片板10相連接的支腳部分。
第五排條板包括一個(gè)其長(zhǎng)邊位于氣流下游的梯形突起條板20，其面對(duì)氣流的兩條相對(duì)邊被切割開，另外兩條邊具有用于將條板20與翅片板10相連接的支腳部分。
第六排條板包括三個(gè)突起條板21a-21c，條板21b為其長(zhǎng)邊位于氣流下游的梯形條板并位于其余條板21a和21c之間。條板21a和21c為平行四邊形并沿翅片板10的縱向位于條板21b的兩側(cè)。
如圖4中所示，條板16a-16b，17-20和20a-20c形成于翅片板10的同一側(cè)，因此，第一至第三排條板相對(duì)于沿縱向形成的縱排開口14的中心線與第四至第六排條板對(duì)稱設(shè)置。
根據(jù)上文中所作的清楚的描述，本發(fā)明熱交換器的效果如下(1)由于本發(fā)明熱交換器的條板與傳統(tǒng)的熱交換器相比具有較大的寬度和較寬的間隔，它們制造容易，并且流過條板的氣流中所含的外來物質(zhì)(如灰塵)不容易附著到條板上，從而保持了恒定的熱交換性能。
(2)由于利用突起的條板可提高氣流的混合程度，可防止傳遞邊界層的擴(kuò)展，從而提高了熱交換性能。因此，熱交換器的尺寸可以減小。
(3)由于條板間的間隔比較寬，在翅片板上的水滴容易滴下，因此不會(huì)降低熱交換性能，并可防止熱交換器銹蝕。
盡管上面參照優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了特定的圖示和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在不超出權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的構(gòu)思和范圍的情況下，可在形式和細(xì)節(jié)上對(duì)本發(fā)明作各種變換。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器，它包括多塊以固定間隔隔開的翅片板，它們相互平行地排列并適合于使空氣流過其間，各翅片板都具有沿其縱向設(shè)置的開口和與氣流方向垂直設(shè)置的前沿；以及多根以垂直于翅片板所處平面的方向穿過翅片板開口并適合于使制冷劑流體通過其內(nèi)的熱交換器管；每塊所述翅片板都有若干從所述翅片板的表面突起并沿垂直于所述翅片板間流過的氣流的方向延伸的條板；所述條板包括設(shè)置在開口之間的第一至第六排條板，這些條板互相鄰近并平行地沿所述翅片板的縱向排列；所述第一排條板位于所述翅片板前沿附近，包括一個(gè)其長(zhǎng)邊位于氣流上游的梯形條板和兩個(gè)位于所述梯形條板縱向兩側(cè)的平行四邊形條板，所述第二排條板包括一個(gè)其長(zhǎng)邊位于氣流上游的梯形條板，所述第三和第四排條板分別包括一個(gè)矩形條板，所述第五排條板包括一個(gè)其長(zhǎng)邊位于氣流下游的梯形條板，所述第六排條板包括一個(gè)其長(zhǎng)邊位于氣流下游的梯形條板和兩個(gè)位于所述梯形條板縱向兩側(cè)的平行四邊形條板；所述第一至第六排條板面對(duì)氣流的兩條相對(duì)邊被切割開，其余兩條邊設(shè)有用于將所述第一至第六排條板與所述翅片板相連的支腳部分。
2.按照權(quán)利要求1的熱交換器，其中所述第一至第六排條板的突起高度約為1.0mm。
3.按照權(quán)利要求1的熱交換器，其中所述第一至第六排條板具有約0.96mm的寬度。
4.按照權(quán)利要求1的熱交換器，其中所述第一至第六排條板形成在所述翅片板的同一側(cè)。
5.按照權(quán)利要求1的熱交換器，其中所述第一至第三排條板是相對(duì)于縱向形成的開口的中心線與所述第四至第六排條板對(duì)稱設(shè)置。
6.一種熱交換器，它包括多塊以固定間隔隔開的翅片板，它們相互平行地排列并適合于使空氣流過其間，各翅片板都具有沿其縱向設(shè)置的開口和與氣流方向垂直設(shè)置的前沿；以及多根以垂直于翅片板所處平面的方向穿過翅片板開口并適合于使制冷劑流體通過其內(nèi)的熱交換器管；每塊所述翅片板都有若干從所述翅片板的表面突起并沿垂直于所述翅片板間流過的氣流的方向延伸的條板；所述條板包括設(shè)置在開口之間的第一至第六排條板，這些條板互相鄰近并平行地沿所述翅片板的縱向排列；所述第一排條板位于所述翅片板前沿附近，包括一個(gè)其長(zhǎng)邊位于氣流上游的梯形條板和兩個(gè)位于所述梯形條板縱向兩側(cè)的平行四邊形條板，所述第二排條板包括一個(gè)其長(zhǎng)邊位于氣流上游的梯形條板，所述第三和第四排條板分別包括一個(gè)矩形條板，所述第五排條板包括一個(gè)其長(zhǎng)邊位于氣流下游的條板，所述第六排條板包括一個(gè)其長(zhǎng)邊位于氣流下游的梯形條板和兩個(gè)位于所述梯形條板縱向兩側(cè)的平行四邊形條板；所述第一至第六排條板面對(duì)氣流的兩相對(duì)邊被切割開，其余兩條邊設(shè)有用于將所述第一至第六排條板于所述翅片板連接在一起的支腳部分；所述第一至第六排條板的突起高度約為1.0mm，其寬度約為0.96mm，第一至第六排條板形成在所述翅片板的同一側(cè)；所述第一至第三排條板相對(duì)于縱向形成開口的中心線與所述第四至第六排條板對(duì)稱設(shè)置。
全文摘要
一種翅片管熱交換器，它包括多塊平行設(shè)置的翅片板和多根穿過翅片板延伸的熱交換器管，每個(gè)翅片板都有若干突起條板，這些條板包括平行設(shè)置的第一至第六排條板，所述第一和第六排條板分別包括一個(gè)梯形條板和兩個(gè)平行四邊形條板，第二和第五排條板包括一個(gè)梯形條板，第三和第四排條板分別包括一個(gè)矩形條板。
文檔編號(hào)F28D1/02GK1153288SQ9611321
公開日1997年7月2日 申請(qǐng)日期1996年8月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月10日
發(fā)明者金鐘云 申請(qǐng)人:大宇電子株式會(huì)社