一種熱交換器及其翅片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱交換技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種熱交換器及其翅片。
【背景技術(shù)】
[0002]熱交換器是實(shí)現(xiàn)冷、熱流體間熱量傳遞的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)等領(lǐng)域。
[0003]一種典型的熱交換器包括上下相互平行的兩個(gè)集流管，且兩集流管之間具有多根大體上平行設(shè)置的換熱管，相鄰的換熱管之間設(shè)有波紋狀翅片。兩集流管沿其長(zhǎng)度方向上在相對(duì)應(yīng)的管壁上均設(shè)有多個(gè)換熱接口，換熱管的兩端分別插裝入集流管上的換熱接口中，實(shí)現(xiàn)兩集流管連通。通常，熱交換器在使用時(shí)，一般需要翅片具備兩個(gè)功能:第一，要求翅片的表面積盡量大，增加翅片的換熱面積;第二，因翅片在換熱時(shí)表面會(huì)有冷凝水產(chǎn)生，還必須要求翅片結(jié)構(gòu)具有排出冷凝水的功能。
[0004]為了滿足上述兩基本功能，翅片的表面通常加工有突起部和開口結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的翅片突起部的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1中僅給出了一段翅片的結(jié)構(gòu)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中翅片表面的突起部為百葉窗結(jié)構(gòu)形式，它可以直接通過成型刀具加工而成，百葉窗的翹起的窗翅2’實(shí)現(xiàn)增大散熱的作用，同時(shí)，百葉窗的窗翅2’與翅片本體I’之間形成的窗口 3’形成冷凝水排出所需的開口結(jié)構(gòu)，以便翅片表面形成的冷凝水及時(shí)流出。
[0006]由圖1中翅片的結(jié)構(gòu)可以看出，現(xiàn)有翅片為開窗翅2’片，翅片上有多段傾斜角度相反的窗翅2’。百葉窗的窗翅2’與翅片本體I’形成一定角度，當(dāng)空氣流經(jīng)翅片時(shí)，窗翅2’的邊緣直接與空氣作用，直接破壞其流動(dòng)邊界層，這樣就增大了翅片對(duì)空氣的流阻，嚴(yán)重影響了熱交換器的換熱效率，導(dǎo)致熱交換器的換熱效率比較低。
[0007]另外，窗翅2’與翅片本體I’表面的接觸角存在較小的縫隙，開口結(jié)構(gòu)比較狹長(zhǎng)，容易積灰、積水。
[0008]因此，如何改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)中翅片的結(jié)構(gòu)，有效降低翅片對(duì)空氣的阻力，提高熱交換器的換熱效率，是本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的為提供一種用于熱交換器的翅片，該翅片有效降低翅片對(duì)空氣的阻力，提高熱交換器的換熱效率。本發(fā)明的另一目的為提供一種具有上述翅片的熱交換器。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于熱交換器的翅片，包括若干個(gè)具有翅片本體的翅片單元，所述翅片單元包括若干個(gè)突出于所述翅片本體上表面和/或下表面的突起部，沿空氣流方向，所述突起部與所述翅片本體形成連續(xù)曲面，所述突起部還具有第一導(dǎo)風(fēng)部，所述第一導(dǎo)風(fēng)部用于引導(dǎo)空氣流過所述突起部的頂部。
[0011]優(yōu)選地，所述突起部的凸起表面與所述翅片本體表面的連接部呈鈍角結(jié)構(gòu)，所述鈍角結(jié)構(gòu)形成所述突起部的第二導(dǎo)風(fēng)部。
[0012]優(yōu)選地，所述翅片包括有選擇的開設(shè)于至少一個(gè)所述翅片單元的連續(xù)曲面上的若干個(gè)開口結(jié)構(gòu)，所述第一導(dǎo)風(fēng)部為所述突起部沿空氣流動(dòng)方向延伸的頂部表面。
[0013]優(yōu)選地，沿空氣流動(dòng)方向，所述連續(xù)曲面包括若干段第一圓滑曲面和第二圓滑曲面，所述第一圓滑曲面位于所述突起部的凸起表面與所述翅片本體的連接位置，形成第二導(dǎo)風(fēng)部，所述第二圓滑曲面位于所述凸起表面的頂部，形成所述第一導(dǎo)風(fēng)部。
[0014]優(yōu)選地，兩相鄰的所述突起部分別突出于所述翅片本體上表面和/或下表面，兩者的邊界彼此相接合，形成所述第一圓滑曲面。
[0015]優(yōu)選地，所述突起部的凸起表面包括第一凸起表面、第二凸起表面以及兩側(cè)面，四者連接位置形成所述突起部的頂部，所述第一凸起表面、所述第二凸起表面形成所述連續(xù)表面，所述第一凸起表面、所述第二凸起表面以及兩所述側(cè)面圍成空心梯臺(tái)結(jié)構(gòu)或空心半球結(jié)構(gòu)，所述空心梯臺(tái)結(jié)構(gòu)的大端部連接所述翅片本體。
[0016]優(yōu)選地，所述突起部由滾刀軋制成型。
[0017]優(yōu)選地，所述開口結(jié)構(gòu)至少布置于部分所述第一導(dǎo)風(fēng)部，且所述開口結(jié)構(gòu)寬度小于等于所述第一導(dǎo)風(fēng)部的寬度，并且所述開口結(jié)構(gòu)沿空氣流動(dòng)方向延伸。
[0018]沿空氣流方向，本發(fā)明中突起部與翅片本體形成連續(xù)曲面，且各突起部的具有第一導(dǎo)風(fēng)部，第一導(dǎo)風(fēng)部用于引導(dǎo)空氣流過所述突起部的頂部，與現(xiàn)有技術(shù)中突起部的頂部邊緣直接與空氣接觸相比，空氣流經(jīng)本發(fā)明中所提供的突起部的頂部時(shí)，第一導(dǎo)風(fēng)部可以對(duì)空氣流起到很好的導(dǎo)向作用，空氣將沿著突起部和翅片本體形成的連續(xù)表面流動(dòng)，減小突起部的頂部對(duì)空氣流邊界層的破壞，從而減小了翅片對(duì)空氣流的阻力，在很大程度上提高了熱交換器的換熱效率。
[0019]另外，本發(fā)明中突起部和翅片本體形成連續(xù)曲面，兩者無縫隙連接，降低了灰塵堆積現(xiàn)象發(fā)生，節(jié)省清理灰塵的成本，而且可以進(jìn)一步提高換熱效率。
[0020]在上述集流管組件的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種熱交換器，包括上下平行設(shè)置的第一集流管和第二集流管、設(shè)置于所述第一集流管和第二集流管之間的換熱管，以及設(shè)置于兩所述換熱管之間的翅片；所述翅片為上述任一項(xiàng)所述的翅片。
[0021]因翅片具有上述技術(shù)效果，因此具有該翅片的熱交換器也具有上述技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的翅片突起部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例中翅片單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為圖2所示翅片單元中相鄰兩突起部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明另一種實(shí)施例中翅片單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為圖4所示翅片單元中相鄰兩突起部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明一種【具體實(shí)施方式】中熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中，圖1中附圖標(biāo)記和部件名稱之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系如下所示:
[0029]I，翅片本體、2’窗翅、3’窗口。
[0030]其中，圖2至圖6中附圖標(biāo)記和部件名稱之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系如下所示:
[0031]10翅片、20出口管、30第一集流管、40換熱管、50進(jìn)口管、60第二集流管、I翅片本體、2突起部、21第一凸起表面、22第二凸起表面、23側(cè)面、24頂部、3開口結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0032]本發(fā)明的核心為提供一種用于熱交換器的翅片，該翅片有效降低翅片對(duì)空氣的阻力，提高熱交換器的換熱效率。本發(fā)明的另一核心為提供一種具有上述翅片的熱交換器。
[0033]不失一般性，本文以翅片在蒸發(fā)器中的應(yīng)用為例介紹技術(shù)方案，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本文所述的翅片也可以應(yīng)用于其它類型的熱交換器中。
[0034]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0035]請(qǐng)參考圖2，圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例中翅片單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]本發(fā)明提供了一種用于熱交換器的翅片10，包括若干個(gè)具有翅片本體I的翅片單元，翅片本體I還設(shè)置有若干個(gè)突出于翅片本體I的上表面和/或下表面的突起部2，突起部2主要用于增大換熱面積。沿空氣流方向，突起部2與翅片本體I形成連續(xù)曲面，突起部2還具有第一導(dǎo)風(fēng)部，第一導(dǎo)風(fēng)部用于引導(dǎo)空氣流過突起部2的頂部24。翅片10還可以有選擇地開設(shè)于至少一個(gè)翅片單元I和突起部2構(gòu)成的連續(xù)曲面上的若干個(gè)開口結(jié)構(gòu)3，開口結(jié)構(gòu)3將熱交換器工作時(shí)凝聚于翅片10的冷凝水排出熱交換器。
[0037]需要說明的是，本文中所述的上表面、下表面等方位名詞，僅是為了表述技術(shù)方案的簡(jiǎn)潔，根據(jù)部件之間的相對(duì)位置而定義，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的方位名詞不應(yīng)限制本文的保護(hù)范圍。
[0038]沿空氣流方向，本發(fā)明中突起部2與翅片本體I形成連續(xù)曲面，且各突起部2的具有第一導(dǎo)風(fēng)部，第一導(dǎo)風(fēng)部用于引導(dǎo)空氣流過所述突起部的頂部24，與現(xiàn)有技術(shù)中突起部2的頂部24邊緣直接與空氣接觸相比，空氣流經(jīng)本發(fā)明中所提供的突起部2的頂部24時(shí)，第一導(dǎo)風(fēng)部可以對(duì)空氣流起到很好的導(dǎo)向作用，空氣將沿著突起部2和翅片本體I形成的連續(xù)表面流動(dòng)，減小突起部2的頂部24對(duì)空氣流邊界層的破壞，從而減小了翅片對(duì)空氣流的阻力，在很大程度上提高了熱交換器的換熱效率。
[0039]另外，本發(fā)明中突起部2和翅片本體I形成連續(xù)曲面，當(dāng)空氣流經(jīng)該翅片10時(shí)，因突起部2和翅片本體I表面連續(xù)，空氣將沿著突起部2和翅片本體I形成的連續(xù)表面流動(dòng)，最大程度的降低突起部2對(duì)空氣的阻力，進(jìn)一步提高了熱交換器的換熱性能，且突起部2和翅片本體I之間表面連續(xù)，兩者無縫隙連接，降低了灰塵堆積現(xiàn)象發(fā)生，節(jié)省清理灰塵的成本，而且可以進(jìn)一步提聞?chuàng)Q熱效率。
[0040]在一種具體的實(shí)施方式中，沿空氣流動(dòng)方向，連續(xù)曲面可以包括若干段第一圓滑曲面和第二圓滑曲面，第一圓滑曲面位于突起部2的凸起表面與翅片本體I的連接位置，形成第二導(dǎo)風(fēng)部，第二圓滑曲面位于凸起表面的頂部24，形成所述第一導(dǎo)風(fēng)部。這樣，第二導(dǎo)風(fēng)部和位于突起部頂部24的第一導(dǎo)風(fēng)部共同起到空氣導(dǎo)流的作用，利用圓滑曲面曲率變化比較平緩的特點(diǎn)，使空氣流平緩流過整個(gè)突起部2，減小空氣的流動(dòng)阻力，能夠提高熱交換器的換熱性能。
[0041]當(dāng)然，連續(xù)曲面還可以為一整體圓滑曲面，最大程度降低翅片單元對(duì)空氣流的阻力。
[0042]請(qǐng)綜合參考圖3,圖3為圖2所不翅片單兀中相鄰兩突起部的結(jié)構(gòu)不意圖；圖4為本發(fā)明另一種實(shí)施例中翅片單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4所示翅片單元中相鄰兩突起部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]如圖3所示，突起部2突出于翅片本體I上表面或者下表面，具體可以通過沖壓等工藝手段在翅片本體I上形成突起部2，在圖示實(shí)施例中，突起部2可以包括第一凸起表面21、第二凸起表面22以及兩側(cè)面23，四者連接位置形成突起部2的頂部24，第一凸起表面21、第二凸起表面22形成連續(xù)表面，第一凸起表面21、第二凸起表面22以及兩所述側(cè)面圍成空心梯臺(tái)結(jié)構(gòu)或空心半球結(jié)構(gòu)，空心梯臺(tái)結(jié)構(gòu)的大端部連接翅片本體I。
[0044]這里對(duì)第一凸起表面21和第二凸起表面22定義如下:第一凸起表面21是指在圖3所示的方位上，突出于翅片本體I上表面的突起部2上朝向空氣流動(dòng)方向的