專(zhuān)利名稱(chēng)：改善排水性能的換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱器，尤其是涉及一種能夠改善排出冷凝水性能的平行流換熱
O
背景技術(shù)：
平行流換熱器在用作蒸發(fā)器或熱泵室外側(cè)換熱器時(shí)表面會(huì)產(chǎn)生冷凝水，為了能夠 提高換熱器排出冷凝水的性能，通常使集流管水平設(shè)置且扁管垂直地安裝在集流管之間， 集流管之間設(shè)有翅片，翅片一般包括剖面為直線的工作段和連接工作段的連接段，而換熱 一般是通過(guò)工作段來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以一般所說(shuō)的翅片是指翅片的工作段。正由于集流管位于上 下兩側(cè)，中間的扁管之間采用的翅片與空氣換熱的工作段，在翅片有沖縫的情況下，冷凝水 會(huì)沿著沖縫從上面的翅片流到下面的翅片，可以實(shí)現(xiàn)排水。但是，位于上部的翅片的凝水最 終排掉需要經(jīng)過(guò)其下面的所有翅片，水在流動(dòng)過(guò)程中影響了換熱，并且會(huì)形成風(fēng)阻。所以， 生產(chǎn)商和用戶都希望凝水產(chǎn)生后，盡快的脫離換熱器，而不會(huì)再對(duì)換熱和通風(fēng)產(chǎn)生不利影 響。因此，如何在冷凝水產(chǎn)生后及時(shí)把冷凝水從翅片上排出，使得冷凝水不再影響下面的翅 片換熱，及不再增加通風(fēng)阻力，減小這種積累以避免越是下面的翅片流過(guò)的冷凝水量越大， 換熱和通風(fēng)情況越差，是本領(lǐng)域正在積極研究解決的問(wèn)題。特別是對(duì)于可能產(chǎn)生結(jié)霜的工 況下，換熱器下部本來(lái)就易于結(jié)冰，而所有的冷凝水及化霜的水都流向下部，將大大的惡化 除霜的情況，使得下部的結(jié)霜更厚更不易化除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于部分克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種具有改善 排水性能的換熱器。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種改善排水性能的換熱器，包括上集流管和下集流管，豎 向連接在上集流管和下集流管之間的多個(gè)扁管，在相鄰扁管之間設(shè)有若干翅片，其特征在 于所述翅片包括透水的翅片和不透水的翅片，透水的翅片組成多個(gè)透水段，不透水的翅片 組成多個(gè)不透水段，透水段與不透水段間隔排布。所述任一透水段的翅片數(shù)量大于任一不透水段的翅片數(shù)量，且相鄰扁管之間的翅 片排布成矩形或梯形或菱形或波浪形。所述任一透水段包括8 500個(gè)透水翅片。所述透水翅片為沖縫片。所述任一不透水段包括1 3個(gè)不透水翅片。所述不透水翅片為平片或在平片上設(shè)有向上的凸起。所述多個(gè)透水段所包含的翅片數(shù)量相同?；蛘咚龆鄠€(gè)透水段所包含的翅片數(shù)量 不同，且沿?fù)Q熱器高度方向，上方透水段的翅片數(shù)量多于下方透水段的翅片數(shù)量。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述不透水段的翅片朝出風(fēng)側(cè)向下傾斜，不透水段翅 片工作段在扁管上的投影線與扁管進(jìn)風(fēng)側(cè)邊緣的夾角θ為大于45度而小于90度，透水翅片工作段在扁管上的投影線與扁管進(jìn)風(fēng)側(cè)邊緣的夾角為45度至90度。 作為本發(fā)明的更進(jìn)一步改進(jìn)，所述不透水段翅片的出風(fēng)側(cè)伸出有三角形的凸邊， 所述的三角形凸邊與翅片的方向相同或者凸邊向下折彎，折彎的角度為1 15度。本發(fā)明由于采用了在透水的翅片之間間隔地布置不透水的翅片，可以在該不透水 的翅片處把以上的沖縫翅片集聚的凝水排出到換熱器以外，減少下面的透水的翅片通過(guò)冷 凝水的量。同時(shí)采用有凸邊的不透水翅片，更好的把截留下來(lái)的冷凝水通過(guò)凸邊從翅片滴 落，不再影響下面的翅片。更進(jìn)一步地將翅片相對(duì)于迎風(fēng)面傾斜設(shè)置，也有利用冷凝水的排 出，從而改善換熱器的排水性能，最終提高換熱器的換熱性能。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例一中采用的換熱器正視圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中A-A截面不透水翅片的俯視圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一中B-B截面透水翅片的俯視圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的η為固定值8的正視圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例三的η為變化值的正視圖；圖6為本發(fā)明中各種翅片的角度的示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例六的有凸邊的俯視圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例八的有不透水凸起的翅片的俯視圖；圖9為本發(fā)明中各種不同的翅片投影形式的示意圖。其中1為換熱器；2為上集流管；3為下集流管；4為扁管；5為翅片；6為工作段； 7為連接段；8為沖縫片；9為沖縫邊緣；10為不透水片；11為不透水片的凸起；12為風(fēng)向； 13為冷凝水流動(dòng)的方向；14為透水段；15為不透水段；16為不透水片的水流路；17為近似 三角形的翅片凸邊；18為凸邊的折彎線；透水段中透水翅片數(shù)為η，當(dāng)透水段中透水翅片的 數(shù)量不同時(shí)，設(shè)為nl、n2 ；翅片工作段在扁管上的投影線與扁管進(jìn)風(fēng)側(cè)的交角為θ。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本發(fā)明所涉及的平行流換熱器可以應(yīng)用于空調(diào)的室內(nèi)、外機(jī)，作為冷媒換熱器，用 于制冷制熱。由于本發(fā)明以優(yōu)化平行流換熱器排水為主要目的，所以在本專(zhuān)利中只討論其 作為蒸發(fā)器使用的情況，如圖1所示，換熱器1為平板型，包括位于上部的上集流管2，位于 下部的下集流管3，在上、下集流管2、3之間有多個(gè)連接扁管4，在扁管4之間布置有呈矩形 排布(如附圖9d所示)的翅片5。空氣從換熱器的一側(cè)進(jìn)入，從另一側(cè)流出，在圖1中即為 從紙面向外吹出的方向，實(shí)施例一中透水翅片工作段在扁管上的投影線與扁管進(jìn)風(fēng)側(cè)邊緣 垂直，同時(shí)不透水翅片工作段在扁管上的投影線與扁管進(jìn)風(fēng)側(cè)邊緣也是垂直的，即如圖6a 所示，兩者是垂直的。從放大圖中可以看出，翅片5包括翅片的工作段6和連接段7，翅片5 在風(fēng)向上的投影為矩形，其中工作段6主要與空氣換熱，連接段7主要起連接翅片和扁管的 作用，并在扁管4和翅片工作段6之間傳遞熱量。為了增大翅片的換熱能力，一般通過(guò)在工 作段沖縫的形式提高換熱能力，即形成沖縫片或沖縫翅片。當(dāng)集流管上下布置時(shí)，普通換熱 器在翅片上冷凝水會(huì)沿著沖縫的縫隙向下流動(dòng)，并且越往下則聚集的冷凝水量越大，會(huì)造成換熱能力減低，也會(huì)增大風(fēng)的阻力。本實(shí)施例中，通過(guò)在一組沖縫片的下面設(shè)置不透水的 翅片可以把上面沖縫片的冷凝水截流，并通過(guò)不透水翅片把水排出翅片外，避免凝水繼續(xù) 從翅片中向下流動(dòng)，也避免了造成換熱效果的劣化和風(fēng)阻的增加。在本發(fā)明實(shí)施例一中，如 圖1的放大部分，可以看到在扁管4之間的翅片5可以分為透水的沖 縫片8和不透水的翅 片10，不透水的翅片10會(huì)把位于其上面一組的沖縫片的冷凝水截流并排出，避免冷凝水會(huì) 流到其下面的沖縫片。從圖1中A-A剖面可以得到不透水的翅片10 (可以是平片或沖有形狀而未沖透的 平片)的俯視圖，雖然平片的換熱性能要差于沖縫片，但是由于其可以把冷凝水排出，所以 可以提高其下面翅片的換熱性能，從而提高換熱器整體的換熱性能。從圖1中B-B剖面可以得到?jīng)_縫片8的俯視圖。由于通過(guò)在翅片上沖縫可以提高 換熱效率，9為沖縫邊緣，在沖縫邊緣和沖縫片8上產(chǎn)生冷凝水，由小水滴匯集成較大的水 滴，沿沖縫的開(kāi)口向下流到下一個(gè)沖縫片，這樣越是向下，產(chǎn)生的冷凝水越多。本發(fā)明實(shí)施例一中翅片透水段包括50片沖縫片，不透水段的翅片10為1片，透水 翅片(即沖縫片)和不透水翅片的比值為50 1，且該比值在同一換熱器中為固定值，在 該換熱器上有的1800個(gè)翅片，所以相隔的兩個(gè)扁管之間會(huì)有36個(gè)不透水翅片，和1764個(gè) 沖縫翅片。當(dāng)換熱器上沖縫片的數(shù)量增加時(shí)，在該換熱器作為冷凝器時(shí)的換熱性能會(huì)比較 好，當(dāng)濕度比較大，而冷凝水量大時(shí)，采用較多的不透水翅片，把冷凝水排出到換熱器外，會(huì) 使總體的換熱性能比較好，所以可以接受的比值范圍在8 500 1，即在8個(gè)到500個(gè)沖 縫片下設(shè)置一個(gè)不透水翅片能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明希望達(dá)到的效果。實(shí)施例二 實(shí)施例二與實(shí)施例一的主要不同在于，不透水段的翅片數(shù)多于1個(gè)。實(shí)施例二中 每一組的沖縫片的數(shù)值為8，即圖4所示其中透水段14包含8個(gè)沖縫片，在其下方的不透水 段15包含2個(gè)不透水的翅片10。第二個(gè)不透水的翅片10是為了避免實(shí)施例一中的單個(gè)不 透水翅片出現(xiàn)損壞而使排水功能失效的情況，因此每個(gè)不透水段15可以設(shè)置2-3個(gè)不透水 翅片，共同完成排出冷凝水的任務(wù)。實(shí)施例三實(shí)施例三與實(shí)施例一的主要不同在于，實(shí)施例三的透水段的沖縫片的數(shù)量是變化
的。如圖5所示，當(dāng)透水段中透水翅片的數(shù)量不同時(shí)，設(shè)為nl、n2、n3......，在實(shí)施例三中
最上層的nl = 445，按照每經(jīng)過(guò)一個(gè)透水翅片段以后，比值η減少40，則n2 = 405，η3 = 365。每一個(gè)透水的翅片段下設(shè)置一個(gè)不透水的翅片段，不透水的翅片段包括1 3個(gè)翅片。 實(shí)施例三的總翅片的工作段數(shù)量為2282個(gè)，η7為205。在換熱器的上部由于溫度較高，產(chǎn) 生冷凝水的量要少于溫度較低的換熱器下部，如果按照每個(gè)透水段的沖縫片數(shù)量一致的情 況，反映不出上下的冷凝水量不同的情況，如果按照上部透水段的沖縫片數(shù)量大，而下部透 水段的沖縫片小的情況，可以更加匹配實(shí)際的冷凝水生成情況。實(shí)施例四本發(fā)明實(shí)施例四為用于空調(diào)室外機(jī)的換熱器，與實(shí)施例一的主要區(qū)別是不透水翅 片工作段在扁管上的投影線與扁管進(jìn)風(fēng)側(cè)邊緣的交角為θ，朝出風(fēng)側(cè)向下傾斜，該角度θ 為60度，如圖6中b的情況，由于在面對(duì)風(fēng)向的方向上具有向下傾斜，則會(huì)使得在不透水翅 片上的冷凝水更容易被排出，并且不會(huì)在不透水翅片上停留。采用θ等于60度角時(shí)，翅片的傾斜對(duì)于風(fēng)的阻力并不會(huì)顯著的增加，透水的沖縫翅片工作段在扁管上的投影線與扁管 進(jìn)風(fēng)側(cè)邊緣的角度θ為90度，如圖中a的情況，這樣可以在不怎么影響風(fēng)量的情況下，更 好的排出不透水翅片上的冷凝水。本發(fā)明實(shí)施例四采用了投影為梯形排布的翅片，參見(jiàn)圖 9e，采用梯形的翅片與矩形(如附圖9d所示)的相似，凝水會(huì)通過(guò)翅片的沖縫流下到下面 的翅片，而影響換熱和增加風(fēng)阻。雖然梯形的不透水翅片的排水會(huì)因?yàn)樘菪蔚墓ぷ鞫蔚奈?置傾斜，而使排水更偏向低處的一側(cè)。但是，并不影響不透水翅片可以截?cái)嗥渖厦嫱杆蔚?翅片形成的凝水，也不會(huì)影響不透水翅片把冷凝水排出到翅片外。實(shí)施例五 本發(fā)明實(shí)施例五與實(shí)施例四相似，主要的不同在于不透水翅片工作段在扁管上的 投影線與扁管進(jìn)風(fēng)側(cè)邊緣的夾角為Θ，該角度θ為45度，如圖6中c的情況，由于在迎著 風(fēng)向的方向上，向下傾斜，則會(huì)使得在不透水翅片上的冷凝水更容易被排出，并且不會(huì)在不 透水翅片上停留，會(huì)比θ等于60度角時(shí)更有利于排水。另外，透水的沖縫片工作段在扁管 上的投影線與扁管進(jìn)風(fēng)側(cè)邊緣的角度θ為45度，這樣在加工平行流換熱器時(shí)，更易于部件 的裝配和生產(chǎn)。但與實(shí)施例四比較，風(fēng)阻會(huì)稍微增大。另一點(diǎn)不同在于，本實(shí)施例采用從風(fēng) 流向的投影為波浪形的翅片，參見(jiàn)圖9g，采用波浪形的沖縫片與矩形的相似，凝水會(huì)通過(guò)翅 片的沖縫流下到下面的翅片，而影響換熱和增加風(fēng)阻。雖然波浪形的不透水翅片的排水會(huì) 因?yàn)椴ɡ诵蔚墓ぷ鞫蔚奈恢?，而使排水更偏向低處的一?cè)。但是，并不影響不透水翅片可以 截?cái)嗥渖厦嫱杆崞涡纬傻睦淠膊粫?huì)影響不透水翅片把冷凝水排出到翅片外。如 上面的以上實(shí)施例所示，翅片工作段扁管上的投影線與扁管進(jìn)風(fēng)側(cè)邊緣的夾角θ的范圍 為45度至90度。實(shí)施例六本發(fā)明實(shí)施例六與實(shí)施例四的不同之處在于，在不透水翅片的出風(fēng)側(cè)，不透水翅 片有伸出的類(lèi)似三角形的凸邊17。如圖7所示，其中12為風(fēng)的方向，11為不透水的翅片，4 為扁管的剖視，17為不透水翅片伸出的類(lèi)似三角形的凸邊。實(shí)施例一中的不透水翅片比較 難積聚大的水滴，而往往使冷凝水沿著扁管側(cè)面流下，但是，在扁管向下流動(dòng)的冷凝水仍有 可能會(huì)再次流入下面的翅片上。采用如圖中所示的三角形的凸邊17，會(huì)更容易在三角形的 側(cè)邊和頂角側(cè)聚集水滴，而使得冷凝水地直接滴落到換熱器以外，從而進(jìn)一步減小對(duì)換熱 器換熱性能的影響。另一點(diǎn)不同在于，翅片在相當(dāng)風(fēng)流向的投影為菱形排布，參見(jiàn)圖9f。實(shí)施例七本發(fā)明實(shí)施例七與實(shí)施例六的不同之處在于，在不透水翅片有伸出的類(lèi)似三角形 的凸邊17有一個(gè)向下的凸邊折彎線18，如圖7所示，彎折向下的凸邊17更加有利于水滴 的滴落和排出，但是會(huì)稍微增大空氣的阻力，所以彎折的角度不能太大，優(yōu)選的角度為1-15度。實(shí)施例八本發(fā)明實(shí)施例八與實(shí)施例六的不同之處在于，在不透水翅片上有壓制的凸起，如 圖8所示，其中10為不透水的翅片，在風(fēng)向12的方向上有按照風(fēng)向排列的凸起11，在風(fēng)吹 的情況下，由不透水翅片10接到的冷凝水和換熱產(chǎn)生的冷凝水通過(guò)凸起11的引流，匯聚到 翅片兩邊的不透水片水流路16上，最終由于風(fēng)的吹力和傾斜向下的重力作用匯聚到三角 形凸邊17的邊緣或頂邊，滴落到換熱器外。采用凸起的形式則凸起本身不會(huì)存水，而由于風(fēng)的吹動(dòng)在不透水片水流 路16上形成順暢的水流，可以很容易的把水排出翅片。凸起的形 式為中間寬而兩邊略窄，適于中間的水滴流向兩邊的形式。
權(quán)利要求
一種改善排水性能的換熱器，包括上集流管和下集流管，豎向連接在上集流管和下集流管之間的多個(gè)扁管，在相鄰扁管之間設(shè)有若干翅片，其特征在于所述翅片包括透水的翅片和不透水的翅片，透水的翅片組成多個(gè)透水段，不透水的翅片組成多個(gè)不透水段，透水段與不透水段間隔排布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述改善排水性能的換熱器，其特征在于所述任一透水段的翅片 數(shù)量大于任一不透水段的翅片數(shù)量，且相鄰扁管之間的翅片排布成矩形或梯形或菱形或波 浪形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述改善排水性能的換熱器，其特征在于所述任一透水段包括 8 500個(gè)透水翅片。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述改善排水性能的換熱器，其特征在于所述透水翅片為沖縫片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述改善排水性能的換熱器，其特征在于所述任一不透水段包括 1 3個(gè)不透水翅片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述改善排水性能的換熱器，其特征在于所述不透水翅片為平片 或在平片上設(shè)有向上的凸起。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述改善排水性能的換熱器，其特征在于所述多個(gè)透 水段所包含的翅片數(shù)量相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述改善排水性能的換熱器，其特征在于所述多個(gè)透水段所包含的翅片數(shù)量不同，且沿?fù)Q熱器高度方向，上方透水段的翅片數(shù) 量多于下方透水段的翅片數(shù)量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述改善排水性能的換熱器，其特征在于所述不透水 段的翅片朝出風(fēng)側(cè)向下傾斜，不透水段翅片工作段在扁管上的投影線與扁管進(jìn)風(fēng)側(cè)邊緣的 夾角θ為大于45度而小于90度，透水翅片工作段在扁管上的投影線與扁管進(jìn)風(fēng)側(cè)邊緣的 夾角為45度至90度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述改善排水性能的換熱器，其特征在于所述不透水 段翅片的出風(fēng)側(cè)伸出有三角形的凸邊，所述的三角形凸邊與翅片的方向相同或者凸邊向下 折彎，折彎的角度為1 15度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改善排水性能的換熱器，包括上集流管和下集流管，豎向連接在上集流管和下集流管之間的多個(gè)扁管，在相鄰扁管之間設(shè)有若干翅片，翅片包括透水的翅片和不透水的翅片，透水的翅片組成多個(gè)透水段，不透水的翅片組成多個(gè)不透水段，透水段與不透水段間隔排布。本發(fā)明由于采用了在透水的翅片之間間隔地布置不透水的翅片，可以在該不透水的翅片處把以上的沖縫翅片集聚的凝水排出到換熱器以外，減少下面的透水的翅片通過(guò)冷凝水的量。同時(shí)采用有凸邊的不透水翅片，更好的把截留下來(lái)的冷凝水通過(guò)凸邊從翅片滴落，不再影響下面的翅片。更進(jìn)一步地將翅片相對(duì)于迎風(fēng)面傾斜設(shè)置，也有利用冷凝水的排出，從而改善換熱器的排水性能以提高換熱器的換熱性能。
文檔編號(hào)F28F1/10GK101957105SQ20101051269
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者佐藤憲一郎, 劉陽(yáng), 李強(qiáng) 申請(qǐng)人:廣東美的制冷設(shè)備有限公司