專利名稱：高能效換熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及換熱器，更具體地說，涉及一種高能效換熱裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前在機械壓縮制冷的設(shè)備中，常常會用到冷凝器、蒸發(fā)器等換熱裝置，通過冷凝器對高溫高壓的制冷劑散熱，然后再進(jìn)入室內(nèi)通過蒸發(fā)器膨脹吸熱，從而達(dá)到制冷的效果。而換熱裝置的散熱效果將直接影響到整個制冷設(shè)備的制冷能效。傳統(tǒng)的換熱裝置是采用圓盤管(徑向截面為圓形)和套設(shè)于盤管上的散熱翅片(穿 孔也為圓形)，將管內(nèi)介質(zhì)的熱量與外界空氣交換，以達(dá)到散熱的目的，其主要是靠風(fēng)在散熱翅片吹過時將熱量散發(fā)的，但是由于圓盤管的風(fēng)阻較大，而且在圓盤管的背風(fēng)處存在渦流，使得圓盤管的背部有風(fēng)吹不到的死角，因此嚴(yán)重影響了風(fēng)力的散熱效果，從而影響制冷的效率。另外，由于介質(zhì)在圓盤管內(nèi)流通較為順暢，流速較快，同樣也使得散熱效果不佳。這樣的換熱器的熱交換能力較差，為了降低溫度，有時需要制造較大體積的換熱器(兩排甚至三排圓盤管合并設(shè)置)，這樣又大大增加了生產(chǎn)成本及工藝難度，因此無法滿足高效制冷的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點，本發(fā)明的目的是提供一種高能效換熱裝置，該換熱裝置能夠降低風(fēng)阻，提高換熱能效。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案該高能效換熱裝置包括盤管和通過穿孔套設(shè)于盤管上的翅片，所述的盤管的中間直管的徑向截面為橢圓形或近似橢圓形，其長軸A尺寸范圍為7. 5mm < A < 14. 05mm,短軸B尺寸范圍為3. 14mm ^ B ^ 5. 6mm,盤管的兩端彎管的徑向截面為圓形，中間直管與彎管之間平滑過渡；所述的翅片穿孔為與中間直管相匹配的橢圓形或近似橢圓形，并與中間直管緊密配合，其長軸尺寸范圍為7. 65mm 15. 5mm,短軸尺寸范圍為3. 3mm 6mm。所述的盤管的中間直管的徑向截面的長軸尺寸A為7. 5_，短軸尺寸B為3. 14mm ；所述的翅片穿孔尺寸與之相匹配，并緊密配合。所述的盤管的中間直管的徑向截面的長軸尺寸A為8. 6mm,短軸尺寸B為3. 95mm ；所述的翅片穿孔尺寸與之相匹配，并緊密配合。所述的盤管的中間直管的徑向截面的長軸尺寸A為11. OI mm，短軸尺寸B為4. 94mm ;所述的翅片穿孔尺寸與之相匹配，并緊密配合。所述的翅片穿孔之間還開設(shè)有百葉窗或波紋片。所述的翅片穿孔背面還設(shè)有翻邊。所述的近似橢圓形為由若干段不同曲率的曲線、若干段直線、或者若干段不同曲率的曲線和直線首尾相連接組合成的封閉圖形。所述的盤管內(nèi)還設(shè)有擾流裝置。
在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的高能效換熱裝置包括盤管和通過穿孔套設(shè)于盤管上的翅片，所述的盤管的中間直管的徑向截面為橢圓形或近似橢圓形，其長軸A尺寸范圍為7. 5mm ^ A ^ 14. 05mm,短軸B尺寸范圍為3. 14mm ^ B ^ 5. 6mm,盤管的兩端彎管的徑向截面為圓形，中間直管與彎管之間平滑過渡；所述的翅片穿孔為與中間直管相匹配的橢圓形或近似橢圓形，并與中間直管緊密配合，其長軸尺寸范圍為7. 65mm 15. 5mm,短軸尺寸范圍為3. 3_ 6_。采用該換熱裝置能夠大大降低其換熱風(fēng)阻，并減緩介質(zhì)在管內(nèi)通過速度，從而有效提高了其換熱效果和換熱能效，同時還能夠減小其體積、降低使用材料和成本，提高生產(chǎn)效率。


圖I是本發(fā)明的橢圓形盤管和一翅片的裝配示意圖；圖2是本發(fā)明的近似橢圓形盤管和一翅片的裝配示意圖；
圖3是本發(fā)明的一端未焊彎頭的盤管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是沿圖3中A-A線的剖視圖；圖5是本發(fā)明的一種翅片的結(jié)構(gòu)示意圖(百葉窗)；圖6是本發(fā)明的一種翅片的結(jié)構(gòu)示意圖(波紋片)。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。請參閱圖I 圖4所示，本發(fā)明的高能效換熱裝置與現(xiàn)有技術(shù)相同的是，同樣也包括盤管I和通過穿孔2套設(shè)于盤管I上的翅片3。所不同的是，本發(fā)明的盤管I的中間直管11的徑向截面為橢圓形或近似橢圓形，其長軸A尺寸范圍為7. 5mm彡A彡14. 05mm，短軸B尺寸范圍為3. 14mm ^ B ^ 5. 6mm,盤管I的兩端彎管12的徑向截面為圓形，中間直管11與彎管12之間平滑過渡；所述的翅片3穿孔2為與中間直管11相匹配的橢圓形或近似橢圓形，并與中間直管11緊密配合，其長軸尺寸范圍為7. 65mm 15. 5_，短軸尺寸范圍為3. 3mm 6mm0經(jīng)過多次、反復(fù)計算和試驗，得到以下較佳的配對尺寸所述的盤管I的中間直管11的徑向截面的長軸尺寸A為7. 5mm，短軸尺寸B為3. 14mm ;所述的翅片3穿孔2尺寸與之相匹配，并緊密配合。所述的盤管I的中間直管11的徑向截面的長軸尺寸A為8. 6mm，短軸尺寸B為
3.95mm ;所述的翅片3穿孔2尺寸與之相匹配，并緊密配合。所述的盤管I的中間直管11的徑向截面的長軸尺寸A為11. 01mm，短軸尺寸B為
4.94mm ;所述的翅片3穿孔2尺寸與之相匹配，并緊密配合。請結(jié)合圖5、圖6所述的翅片3穿孔2之間還開設(shè)有百葉窗4或波紋片5，能夠進(jìn)一步提高翅片3的散熱效果。所述的翅片3穿孔2背面還設(shè)有翻邊6，其作用是，在盤管I穿入翅片3穿孔2后，在脹孔時，能夠防止相鄰翅片3置在一起，以保持一定間隔。所述的盤管I內(nèi)還設(shè)有擾流裝置，如擾流片等，可以根據(jù)需要，在全部盤管I內(nèi)設(shè)置，也可以在部分盤管I內(nèi)設(shè)置，起到對管內(nèi)流體介質(zhì)進(jìn)行擾流，減緩介質(zhì)在管內(nèi)的流經(jīng)速度，也有利于提聞?chuàng)Q熱效果。所述的近似橢圓形為由若干段不同曲率的曲線、若干段直線、或者若干段不同曲率的曲線和直線首尾相連接組合成的封閉圖形，圖2所示的穿孔2即為若干段直線相連接組合成的近似橢圓形。在此需要說明的是，本發(fā)明的盤管I可采用圖3中的長U型管一端焊接彎頭制作，也可采用直管兩端焊接彎管制作而成。本發(fā)明的高能效換熱裝置，由于其盤管I的中間直管采用橢圓形或近似橢圓形，能夠大大減小空氣側(cè)流阻力，介質(zhì)側(cè)增大了濕周和擾動，強化了傳熱，傳熱系數(shù)可大大提高。當(dāng)風(fēng)力吹動時，在盤管I的后部背風(fēng)面不會存在渦流，因此大大降低了散熱時的風(fēng)阻，而且橢圓形和近似橢圓形的盤管I不存在散熱死角，因此大大提高了散熱效果，從而提高了換熱效率。并且如此形狀的盤管1，其表面呈近流線形，也能使的風(fēng)力流動更順暢，進(jìn) 一步降低風(fēng)阻，提高換熱能效，COP值可運行到3. 2以上。另外，如此形狀的盤管1，其內(nèi)部介質(zhì)的流經(jīng)速度明顯低于圓形盤管1，也使得介質(zhì)的換熱效果進(jìn)一步的提高。經(jīng)合肥通用機電產(chǎn)品檢測院機械工業(yè)換熱器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心檢驗，采用本發(fā)明的換熱裝置，其傳熱系數(shù)K彡86. 99ff/m2 · ，遠(yuǎn)高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 7695. 5-1995中的K彡40ff/m2 · °〇的規(guī)定。另外，采用本發(fā)明對目前市場上多個知名品牌的不同空調(diào)外機換熱器進(jìn)行改造，改造前后的試驗測試結(jié)果和性能對比見如下表I 表3 :表I
品牌I__改造前__改造后_
體積__圓形盤管3排__橢圓形或近似橢圓形盤管I排
制冷量(性能)__3936 ( W)__3848 ( W)_
消耗功率__1083 ( W)__1030 ( W )_
能效 EER__3.63W/W__3.61 W/W_
國家標(biāo)準(zhǔn)I吸I及
能效等級__表2
品牌2 _改造前__改造后_
權(quán)利要求
1.一種高能效換熱裝置，包括盤管和通過穿孔套設(shè)于盤管上的翅片，其特征在于所述的盤管的中間直管的徑向截面為橢圓形或近似橢圓形，其長軸A尺寸范圍為7.5mm ^ A ^ 14. 05mm,短軸B尺寸范圍為3. 14mm ^ B ^ 5. 6mm,盤管的兩端彎管的徑向截面為圓形，中間直管與彎管之間平滑過渡；所述的翅片穿孔為與中間直管相匹配的橢圓形或近似橢圓形，并與中間直管緊密配合，其長軸尺寸范圍為7. 65mm 15. 5mm,短軸尺寸范圍為3. 3mm 6mm。
2.如權(quán)利要求I所述的高能效換熱裝置，其特征在于 所述的盤管的中間直管的徑向截面的長軸尺寸A為7. 5mm,短軸尺寸B為3. 14mm ;所述的翅片穿孔尺寸與之相匹配，并緊密配合。
3.如權(quán)利要求I所述的高能效換熱裝置，其特征在于 所述的盤管的中間直管的徑向截面的長軸尺寸A為8. 6mm,短軸尺寸B為3. 95mm ;所述的翅片穿孔尺寸與之相匹配，并緊密配合。
4.如權(quán)利要求I所述的高能效換熱裝置，其特征在于 所述的盤管的中間直管的徑向截面的長軸尺寸A為11. 01_，短軸尺寸B為4. 94mm ;所述的翅片穿孔尺寸與之相匹配，并緊密配合。
5.如權(quán)利要求I所述的高能效換熱裝置，其特征在于 所述的翅片穿孔之間還開設(shè)有百葉窗或波紋片。
6.如權(quán)利要求I所述的高能效換熱裝置，其特征在于 所述的翅片穿孔背面還設(shè)有翻邊。
7.如權(quán)利要求I所述的高能效換熱裝置，其特征在于 所述的近似橢圓形為由若干段不同曲率的曲線、若干段直線、或者若干段不同曲率的曲線和直線首尾相連接組合成的封閉圖形。
8.如權(quán)利要求I所述的高能效換熱裝置，其特征在于 所述的盤管內(nèi)還設(shè)有擾流裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高能效換熱裝置，該換熱裝置包括盤管和通過穿孔套設(shè)于盤管上的翅片，所述的盤管的中間直管的徑向截面為橢圓形或近似橢圓形，其長軸A尺寸范圍為7.5mm≤A≤14.05mm，短軸B尺寸范圍為3.14mm≤B≤5.6mm，盤管的兩端彎管的徑向截面為圓形，中間直管與彎管之間平滑過渡；所述的翅片穿孔為與中間直管相匹配的橢圓形或近似橢圓形，并與中間直管緊密配合，其長軸尺寸范圍為7.65mm～15.5mm，短軸尺寸范圍為3.3mm～6mm。采用該換熱裝置能夠大大降低其換熱風(fēng)阻，并減緩介質(zhì)在管內(nèi)通過速度，從而有效提高了其換熱效果和換熱能效，同時還能夠減小其體積、降低使用材料和成本，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號F28D7/04GK102853692SQ201210315630
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月30日
發(fā)明者姚斌 申請人:上海大俊凱電器科技有限公司