專利名稱：熱交換器的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空調(diào)器中使用的熱交換器的結(jié)構(gòu)，特別是那種在傳熱管和傳熱管之間的散熱片面上加工成有若干個狹縫狀結(jié)構(gòu)的、使邊界層前端效果和紊流混合效果最大化進(jìn)而提高熱交換器傳熱性能的熱交換器的結(jié)構(gòu)。
現(xiàn)有的一種熱交換器如圖1所示，它包括按一定間隔疊層設(shè)置的若干個散熱片10，以及與散熱片10的垂直地貫通的傳熱管20。
在這種熱交換器中，會產(chǎn)生由傳熱管20向散熱片10傳熱的傳導(dǎo)現(xiàn)象，和由散熱片10向空氣中傳熱的對流現(xiàn)象。
而且，為促進(jìn)與空氣的熱交換，可如圖2至圖5所示，從散熱片10面上突起形成向前、后方向切開并彎曲的若干狹縫11。
上述狹縫11的數(shù)目，是以傳熱管20中心線為基準(zhǔn)沿兩軸方向(前熱管方向)依次增加，且上述狹縫組的構(gòu)造也可為呈一定角度傾斜的X形。
因此，有制冷劑流過的傳熱管20向散熱片10傳導(dǎo)熱，并通過散熱片10和流過突起于散熱片10的狹縫11內(nèi)部的空氣間的對流作用，向空氣釋放熱。
而且，由于流入家用空調(diào)器的空氣流速為1.5-1.0米/秒，因此，空氣通過X形狹縫部A、B流入傳熱管20周圍時與空氣流速的大小相比，流入的空氣量更重要。
然而它存在有下述問題，即在為使傳熱管20周圍的氣流能平滑流動而起導(dǎo)流柵作用的狹縫11的兩側(cè)壁(11a)因其呈X形狹縫部A、B，所以在散熱片10的表面處會產(chǎn)生氣流的浪費(fèi)。
特別是由狹縫部A前方流入的氣流的沖撞，從而會增加壓力的損失。
而且，由于其呈X形狹縫部A、B，故流入傳熱管20部分的氣流流入口的面積減小，從而使流入量減少，進(jìn)而使一次熱交換時傳熱管20的熱傳導(dǎo)性能降低。
本發(fā)明的目的是提供一種改善了散熱片上的狹縫形狀和狹縫配置，使邊界層前端效果和紊流混合效果最佳，從而提高了傳熱效率的熱交換。
上述目的由下列熱交換器的構(gòu)造而達(dá)到，該熱交換器的構(gòu)造特征在于它包括彼此相隔一定間隔的疊層式散熱片；與散熱片垂直貫通的、制冷劑可在其內(nèi)部流動的傳熱管；以各傳熱管之間的中間部分為基準(zhǔn)并相對于散熱片基準(zhǔn)面沿兩方向切開而形成若干個狹縫；與氣流方向成一定角度而形成的熱交換散熱片的入口側(cè)以及和具有比入口側(cè)角度更大的出口側(cè)。
下面結(jié)合


實(shí)施例，圖中圖1為現(xiàn)有熱交換器的透視圖。
圖2為現(xiàn)有熱交換器的側(cè)視圖。
圖3為圖2中狹縫部的平剖視圖。
圖4為圖2中傳熱狹縫部的主要部分的正視圖。
圖5為圖2中后熱狹縫部的主要部分正視圖。
圖6為本發(fā)明第一實(shí)施例的熱交換器的側(cè)視圖。
圖7為圖6的平面圖。
圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例的熱交換器的側(cè)視圖。
圖9為沿圖8中A-A線的剖視圖。
圖10為沿圖8中B-B線的剖視圖。
圖11示出了本發(fā)明第三實(shí)施例的熱交換器，A為其平面圖，B為其側(cè)視圖。
圖12為表示在本發(fā)明熱交換器中的散熱片中空氣流動的示意圖。
圖6和圖7示出了本發(fā)明的第1實(shí)施例，它包括若干個彼此相距一定距離的疊層狀的散熱片10；與散熱片10垂直貫通的傳熱管20。
以上述傳熱管20之間的中間部為基準(zhǔn)，形成有彼此對稱的若干個狹縫11，在其兩端側(cè)為與氣流方向成一定角度的散熱片10的入口側(cè)12a；若干個狹縫11形成有其角度比入口側(cè)12a的角度更大的出口側(cè)12b。
上述入口側(cè)12a的角度(θ1)的范圍為0°≤θ1≤10°，出口側(cè)12b的角度(θ2)的范圍為30°≤θ2≤42°。
上述狹縫(切槽)11的突起高度為散熱片10的凸緣高度h的1/2～3/5。
上述狹縫的配置為以傳熱管20之間的中心線為基準(zhǔn)，按入口側(cè)12a處為2-1-1，出口側(cè)12b為2-3-3的順序配置。在出口側(cè)12b的狹縫11中按3-3順序配置的兩側(cè)端的狹縫11，具有相同的長度且彼此平行。
下面說明具有這種結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的作用效果。
在傳熱管20內(nèi)流動的高溫和低溫制冷劑的熱量，以傳熱管20為中心依次沿?zé)醾鲗?dǎo)方向傳導(dǎo)，此時熱也傳導(dǎo)至突起形式的狹縫部A的各狹縫11處。
通過各散熱片10之間的空氣，與各散熱片10和狹縫11處傳導(dǎo)的熱量之間通過對流作用進(jìn)行熱交換。
由于入口側(cè)12a的角度(θ1)范圍為0°≤θ1≤10°，故可減少在傳熱管20之間的阻力，增大流入的空氣量。且由于出口側(cè)12b的角度(θ2)范圍為30°≤θ2≤42°，故可增大流過傳熱管20周圍的空氣的流速，從而防止發(fā)生在導(dǎo)熱管20后方的流動停滯。
由于在散熱片10入口側(cè)12a處的狹縫11數(shù)量，按2-1-1順序構(gòu)成，在出口側(cè)12b的狹縫11的數(shù)量，按2-3-3的順序構(gòu)成，故使氣流分散成階梯狀，從而使邊界層的前端效應(yīng)最大。
而且，為使導(dǎo)流柵效果最大，而使狹縫11的高度為散熱片凸緣高度(h)的1/2～3/5，并可使空氣在管周圍平滑地流過。
圖8至圖10示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例，其氣流流入的入口側(cè)(12a)的角度(θ1)和出口側(cè)(12b)的角度(θ2)相同，且以各傳熱管20之間的中間部為基準(zhǔn)對稱2等分，在散熱片10兩側(cè)面上形成的交替配置的狹縫11，以使紊流混合效果達(dá)到最大。
圖11和圖12示出了本發(fā)明的第3實(shí)施例，其中入口側(cè)狹縫側(cè)壁(11′)與導(dǎo)熱管中心線14的夾角α較大，以增大流入傳熱管20處的氣流，而出口側(cè)狹縫側(cè)壁與中心線14的夾角(β)較小，故可抑制在管后流處渦流的形成，消除氣流停滯區(qū)域。
沿其半徑大于傳熱管半徑的同心圓的切線形成有以中心線14為基準(zhǔn)的入口側(cè)的第一狹縫側(cè)壁和出口側(cè)的第二狹縫側(cè)壁，且在切線的延長線上形成有其它的狹縫11。
切線15、16與傳熱管中心線14間的夾角，在上流側(cè)切線15處為70～85℃，在出口側(cè)切線16處為40～50°。其特征在于入口側(cè)為減小壓降，使其狹縫數(shù)量少于出口側(cè)的狹縫數(shù)量。
入口側(cè)的第一狹縫為兩個分體結(jié)構(gòu)，而其它狹縫均為單體結(jié)構(gòu)。
出口側(cè)的狹縫，沿氣流方向按1-2-3順序構(gòu)成狹縫的分體，從而使后流速度均勻。
而且，狹縫11是在散熱片基準(zhǔn)面10上切開形成的，其傳熱管20側(cè)的側(cè)壁11′的前沿上傾角為38～45°，中央側(cè)的側(cè)壁11′的前沿上傾角為30-35°。
由圖12可知，具有這種結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，由于流過散熱片10的空氣流a和除流過傳熱管20部位的空氣氣流C以外的氣流a向出口側(cè)流動，與氣流C合流，從而形成氣流b。
因此，由散熱片10產(chǎn)生的熱移動到傳熱管20側(cè)可以提高混合效果。
上述狹縫中央部側(cè)壁可與氣流方向在同一直線地形成，從而減少了壓力損失。
而且，將出口側(cè)狹縫按上述方式分隔開，可獲得最大的降低噪音效果。
由于直線形狹縫側(cè)壁與散熱片基準(zhǔn)面形成的角度(β)為38～45°，故可以使在散熱片處產(chǎn)生的冷凝水順暢地排出。
若采用如上所說明的本發(fā)明，可以提高氣流的混合效果，提高對流傳熱效果，而且還可以防止因氣流速度不一致而產(chǎn)生的噪音增大，減少壓力損失，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低噪音。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器的構(gòu)造，其特征在于它包括彼相相隔一定間隔的疊層式散熱片；與散熱片呈直角地貫通的、制冷劑在其內(nèi)部流動的傳熱管；以各傳熱管之間的中間部為基準(zhǔn)的、相對于散熱片基準(zhǔn)面沿兩方向切開形成的若干個狹縫，且具有與氣流方向成一定角度的散熱片的入口側(cè)和具有比入口側(cè)角度更大的角度的出口側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的熱交換器的構(gòu)造，其特征在于所述入口側(cè)的角度(θ1)為0°≤θ1≤10°，出口側(cè)的角度(θ2)為30°≤θ2≤42°。
3.如權(quán)利要求1所述的熱交換器的構(gòu)造，其特征在于上述狹縫的突起高度為熱交換散熱片凸緣(h)的高度的1/2～3/5。
4.如權(quán)利要求1所述的熱交換器的構(gòu)造，其特征在于上述狹縫數(shù)目是按以各傳熱管的中心線為基準(zhǔn)，在入口側(cè)的狹縫按2-1-1的順序，在出口側(cè)的狹縫為2-2-3的順序配置的。
5.如權(quán)利要求1所述的熱交換器的構(gòu)造，其特征在于所述狹縫是以各傳熱管之間的中間部為中心上、下對稱地配置。
6.如權(quán)利要求1所述的熱交換器的構(gòu)造，其特征在于在所述散熱片的兩側(cè)面上，交錯配置若干個狹縫。
7.如權(quán)利要求1所述的熱交換器的構(gòu)造，其特征在于在所述熱交換器的散熱片基準(zhǔn)面上形成的狹縫組，以上述傳熱管中心線為基準(zhǔn)，非對稱地構(gòu)成入口側(cè)和出口側(cè)，在所述入口側(cè)的鄰近所述管的第3狹縫的側(cè)壁，是沿比所述管大的同心圓切線方向形成的，而所述出口側(cè)的鄰近所述管的第二狹縫的側(cè)壁，是沿任意同心圓切線方向形成的，且上述出口側(cè)的第1狹縫小于入口側(cè)的狹縫。
8.如權(quán)利要求4所述的熱交換器的構(gòu)造，其特征在于在出口側(cè)的狹縫中按3-3順序配置的兩側(cè)端的狹縫長度相同，一側(cè)壁與氣流方向相同，另一側(cè)壁與出口角θ2相同。
9.如權(quán)利要求7所述的熱交換器的構(gòu)造，其特征在于上述入口側(cè)狹縫的側(cè)壁和傳熱管同心圓間的切線，與連接所述管的中心線間的夾角為70～85°。
10.如權(quán)利要求7所述的熱交換器的構(gòu)造，其特征在于所述出口側(cè)狹縫側(cè)壁和傳熱管同心圓間的切線，與連接所述管的中心線間的夾角為40～50°。
11.如權(quán)利要求7所述的熱交換器的構(gòu)造，其特征在于所述入口側(cè)的狹縫中，第1狹縫為兩分離體，其它狹縫為單體，出口側(cè)狹縫的個數(shù)是沿氣流方向依次一個一個地增加。
12.如權(quán)利要求7所述的熱交換器的構(gòu)造，其特征在于所述狹縫與管側(cè)的側(cè)壁成直角，中央部側(cè)的側(cè)壁沿氣流方向形成。
13.如權(quán)利要求12所述的熱交換器的構(gòu)造，其特征在于所述狹縫是在散熱片基準(zhǔn)面上切開而形成的，且傳熱管側(cè)的側(cè)壁的前沿上傾角為38-45°，中央部側(cè)的側(cè)壁的前沿上傾角為30-35°。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種改進(jìn)了散熱片上的狹縫形狀和狹縫配置、使邊界層前端效果和紊流混合效果為最佳、從而可提高熱傳導(dǎo)效率的熱交換器的構(gòu)造。它包括彼此相距一定間隔的層疊式散熱片,與散熱片垂直貫通狀的、制冷劑在其內(nèi)部流動的傳熱管,以各傳熱管之間的中間部為基準(zhǔn)、相對于散熱片基準(zhǔn)面沿兩方向切開而形成有若干個狹縫,且具有與氣流方向成一定角度的散熱片的入口側(cè)、和其角度比入口側(cè)角度更大的出口側(cè)。
文檔編號F28F1/32GK1182202SQ9511313
公開日1998年5月20日 申請日期1995年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月27日
發(fā)明者尹占烈, 金鉉泳 申請人:Lg電子株式會社