專(zhuān)利名稱(chēng)：空調(diào)換熱器翅片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)換熱器，特別涉及一種在扁平翅片中形成柵型格柵的空調(diào)換熱器。
如

圖1所示，傳統(tǒng)空調(diào)換熱器包括多個(gè)以預(yù)定間隔平行布置的扁平翅片1和與翅片1垂直排列并成Z形的導(dǎo)熱管2?？諝饬髟诔崞?之間沿箭頭所示方向流動(dòng)，以與導(dǎo)熱管2中的流體進(jìn)行熱交換。
此外，就翅片周?chē)鸁崃黧w的特性而言，如圖2所示那樣，翅片1導(dǎo)熱表面的溫度邊界層變得較厚，與離氣流進(jìn)入端的距離的平方根成正比。因此，其缺點(diǎn)是氣流和翅片之間的熱導(dǎo)率隨著離氣流進(jìn)入端的距離的增加而明顯地降低。從而使換熱器的導(dǎo)熱效率降低。
另一個(gè)缺點(diǎn)是，當(dāng)?shù)退俚臍饬髁鬟^(guò)導(dǎo)熱管2時(shí)，在每個(gè)導(dǎo)熱管的后部(即圖3中畫(huà)斷面線的區(qū)域)區(qū)形成氣穴區(qū)4，致使在該氣穴區(qū)4的熱導(dǎo)率明顯降低，從而引起換熱器的導(dǎo)熱性能下降。
為解決上面提到的不足，日本實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)昭55-110995公開(kāi)了如圖4所示的空調(diào)翅片，其中空調(diào)翅片的多組狹長(zhǎng)切口形格柵5a、5b、5c、5d、5e和5f在導(dǎo)熱管2之間以垂直間隙分布。
換句話說(shuō)，如圖5所示那樣，格柵5a、5c和5e借助切割和彎曲工藝伸出翅片1的一個(gè)表面，其格柵以預(yù)定間隔排列，其它格柵5b、5d和5f伸出翅片1的相反表面，排列在格柵5a、5c和5e之間。
有多組格柵5a、5b、5c、5d、5e和5f的翅片1與無(wú)格柵的散熱片相比預(yù)計(jì)能有高的導(dǎo)熱性能。上游的格柵5a和5b因此處形成的溫度邊界層薄而有高的導(dǎo)熱性能。然而，導(dǎo)熱性能在下游格柵5c、5d、5e、和5f處就比較低，這是因?yàn)檫@些格柵5c、5d、5e和5f被置于由格柵5a和5b形成的邊界溫度面層中。
存在的另一個(gè)問(wèn)題是，在導(dǎo)熱管2的后側(cè)產(chǎn)生了氣流不流動(dòng)的氣穴區(qū)，從而減少導(dǎo)熱效率。
還有再一個(gè)問(wèn)題是，翅片的導(dǎo)熱區(qū)是有限的，而且相當(dāng)容易彎曲。
本發(fā)明涉及一種適用于空調(diào)的換熱器，該換熱器包括多個(gè)間隔開(kāi)的平行翅片，以引導(dǎo)空氣在每對(duì)相鄰翅片之間流動(dòng)。導(dǎo)熱管伸過(guò)與其垂直的翅片，其中通入導(dǎo)熱流體。翅片包括第一、第二、第三和第四狹長(zhǎng)切口格柵組，布置在垂直間隔開(kāi)的成對(duì)導(dǎo)熱管之間，第一和第三格柵組布置在一對(duì)導(dǎo)熱管的第一管的下面，而第二和第四格柵組布置在該對(duì)導(dǎo)熱管的第二管的上面，相對(duì)于流體流動(dòng)方向來(lái)講，第三格柵組布置在第一格柵組的后面，而第四格柵組布置在第二格柵組的后面；一中間狹長(zhǎng)切口形格柵，位于第一和第二格柵組的后面，而位于第三和第四格柵組的前面。每個(gè)格柵均相對(duì)于流體流動(dòng)方向橫向伸延。第一和第二格柵組的各格柵從翅片伸出的高度沿流體流動(dòng)方向逐漸加大，而第三和第四格柵組的各格柵從翅片伸出的高度沿流體流動(dòng)方向逐斬加大。
另外，第三和第四格柵組的格柵從翅片伸出的高度沿流體流動(dòng)方向也可逐漸變小。
優(yōu)選每個(gè)格柵組包括一些從翅片的第一側(cè)面伸出的格柵，和一些從翅片的第二側(cè)面伸出的格柵，相對(duì)于流體流動(dòng)方向第二側(cè)面的格柵與第一側(cè)面的格柵交替布置。
每個(gè)格柵最好是借助翅片的實(shí)體部分與相鄰的格柵隔開(kāi)。第一和第三格柵組的格柵最好相對(duì)于第一導(dǎo)熱管基本沿徑向延伸，第二和第四格柵組的格柵相對(duì)于第二導(dǎo)熱管基本沿徑向延伸。
為了較全面地理解本發(fā)明的目的和特征，結(jié)合附圖作下面的詳細(xì)說(shuō)明，其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的換熱器的透視圖；圖2是用來(lái)說(shuō)明圖1中扁平翅片周?chē)鸁崃黧w特性的放大圖；圖3是用來(lái)說(shuō)明圖1中導(dǎo)熱管周?chē)鸁崃黧w特性的放大圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)的另一換熱器的扁平翅片的平面圖；圖5是沿圖4中A-A線的剖面圖；圖6是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的換熱器的扁平翅片的側(cè)視圖；圖7是圖6中B部分的放大圖；圖8是沿圖7中C-C所取的剖面圖；圖9是用于說(shuō)明本發(fā)明另一實(shí)施例的格柵高度差的截面圖。
下面，參考附圖對(duì)本發(fā)明的空調(diào)換熱器最佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
所有附圖中，同樣的標(biāo)號(hào)和符號(hào)用以表示與現(xiàn)有技術(shù)中同樣或等同的零件或部分。
標(biāo)號(hào)20(或方框B)表示一狹長(zhǎng)切口形格柵的排列，狹長(zhǎng)切口沿氣流流動(dòng)方向的橫向伸出。每個(gè)排列20布置在兩個(gè)垂直隔開(kāi)的導(dǎo)熱管2A，2B之間，相對(duì)于相應(yīng)導(dǎo)熱管2的中心軸線基本呈徑向布置，使沿翅片1的每個(gè)表面流動(dòng)的氣流擾動(dòng)(即呈湍流)和混合。這就減小了在導(dǎo)熱管2后側(cè)形成的氣穴區(qū)，并提高導(dǎo)熱效率，增強(qiáng)熱傳導(dǎo)性能。
換句話說(shuō)，如圖6、7和8所示那樣，排列20包括第一、第二、第三和第四狹長(zhǎng)切口形格柵組30、40、50、60。格柵組30-60的每組中的各格柵是由翅片的實(shí)體部分21隔開(kāi)，并如圖6所示，相對(duì)于兩個(gè)導(dǎo)熱管2中間延伸的中心面P傾斜。
第一格柵組30由四個(gè)格柵31-34組成，格柵31和33伸出翅片第一側(cè)面1A，而格柵32和34伸出翅片的第二側(cè)面1B。第一格柵組30沿導(dǎo)熱管2A的下半部的上游布置。也就是說(shuō)格柵31與相應(yīng)導(dǎo)熱管2A前側(cè)面2A′相鄰，格柵34大約在導(dǎo)熱管2A前后側(cè)面2A′，2A″之間的中間位置。格柵31-34的長(zhǎng)度L如圖6所示那樣從格柵31到格柵34逐漸縮短。當(dāng)氣流通過(guò)導(dǎo)熱管2A下半部的上游時(shí)，第一格柵組30引起氣流擾動(dòng)。
第二格柵組40是由四個(gè)格柵41-44組成，格柵41和43伸出翅片第一側(cè)面1A，而格柵42和44伸出翅片的第二側(cè)面1B。第二格柵組40沿導(dǎo)熱管2B的上半部的上游布置。也就是說(shuō)，格柵41與相應(yīng)導(dǎo)熱管2B前側(cè)面2B′相鄰，格柵44大約在導(dǎo)熱管2B前后側(cè)面2B′，2B″之間的中間位置。格柵41-44的長(zhǎng)度從格柵41到格柵44逐漸縮短，格柵41-44傾斜成使它們向前(即上游方向)與相應(yīng)的各格柵31-34會(huì)聚。當(dāng)氣流通過(guò)導(dǎo)熱管2B的上半部的上游時(shí)，第二格柵組40引起氣流擾動(dòng)。
第三格柵組50由四個(gè)格柵51-54組成，這些格柵傾斜成與第二格柵組41-44基本上平行。格柵51和53伸出翅片的第一側(cè)面1A，而格柵52和54伸出翅片的第二側(cè)面1B。第三組50沿導(dǎo)熱管2A的下半部的下游布置。也就是說(shuō)，格柵51大約在導(dǎo)熱管2A的前后側(cè)面2A′，2A″之間的中間位置，而格柵54與導(dǎo)熱管2A的后側(cè)面2A″相鄰。第三格柵組51-54的長(zhǎng)度從格柵51到格柵54逐漸伸長(zhǎng)。當(dāng)氣流通過(guò)導(dǎo)熱管2A的下半部的下游時(shí)第三格柵組50引起氣流擾動(dòng)。
第四格柵組60由四個(gè)格柵61-64組成，這些格柵相對(duì)于平面P傾斜使之平行于第一格柵組的格柵31-34延伸。格柵61和63伸出翅片的第一側(cè)面1A，而格柵62，64伸出翅片的第二側(cè)面1B。第四格柵組60沿導(dǎo)熱管2B的上半部的下游布置。也就是說(shuō)，格柵61大約在導(dǎo)熱管2B的前后側(cè)面2B′，2B″之間的中間位置，而格柵64與導(dǎo)熱管2B的后側(cè)面2B″相鄰。格柵61-64的長(zhǎng)度從格柵61到格柵64逐漸增大。當(dāng)氣流通過(guò)導(dǎo)熱管2B上半部的下游時(shí)第四格柵組60引起氣流擾動(dòng)。
中間格柵70伸出翅片1的第一側(cè)面1A，并沿垂直于平面P的含導(dǎo)熱管2A，2B軸線在內(nèi)的平面P′延伸。該中間格柵70擾動(dòng)第一和第三格柵組30，50之間流動(dòng)的氣流，同時(shí)也擾動(dòng)第二和第四格柵組40，60之間流動(dòng)的氣流。
如前述，翅片的實(shí)體部分21布置在四個(gè)格柵組的每個(gè)格柵和中間格柵的兩側(cè)的。
第一、第二、第三和第四格柵組的格柵寬度W是相等的，而且比中間格柵70的寬度W′窄(見(jiàn)圖7)。
每個(gè)格柵的高度是由格柵伸出翅片相應(yīng)側(cè)面的距離確定的。如圖8所示，四個(gè)格柵組的每組中的各個(gè)格柵的高度H1-H4沿氣流方向S逐漸增大。也就是說(shuō)，在圖8中高度從左到右增大。而中間格柵70的高度比其它格柵的高度都高。
換句話說(shuō)，第一個(gè)格柵(31，41，51，61)的高度比第二個(gè)格柵(32，42，52，62)的高度要短，第二個(gè)格柵的高度比第三格柵(33，43，53，63)的高度要短，第三格柵的高度比第四個(gè)格柵(34，44，54，64)的高度要短。如圖8中所示那樣，這四個(gè)格柵組30-60的所有格柵的高度均比中間格柵70的高度低。
顯然，當(dāng)空氣沿方向S流動(dòng)時(shí)，沿翅片第一側(cè)面1A流動(dòng)的空氣部分將會(huì)通過(guò)格柵31、41、33、43、70、51、61、53、63轉(zhuǎn)移到第二側(cè)面1B。沿翅片第二側(cè)面1B流動(dòng)的空氣的一部分會(huì)通過(guò)格柵32、42、34、44、52、62、54、64轉(zhuǎn)到第一側(cè)面1A?，F(xiàn)在，將結(jié)合附圖6-8說(shuō)明所公開(kāi)的換熱器的工作情況。當(dāng)空氣沿方向S流動(dòng)時(shí)，空氣通過(guò)第一、第二、第三和第四格柵組以及中間格柵70時(shí)變成為湍流。如圖6所示那樣，氣流同時(shí)被分成圍繞每個(gè)導(dǎo)熱管2流動(dòng)的各氣流F1，F(xiàn)2。這些氣流在導(dǎo)熱管下游或后側(cè)面附近重新匯合，從而就產(chǎn)生了混合的作用。
因?yàn)榭諝庾兂蔀橥牧?，每個(gè)導(dǎo)熱管2后側(cè)形成的氣穴區(qū)減小了，后側(cè)的導(dǎo)熱效率也就得以增大。
第一和第三格柵31、33、41、43、51、53、61、63的傾斜度使得沿第一表面1A流動(dòng)的一部分氣流被轉(zhuǎn)到第二表面1B，而且，第二和第每四格柵32、34、42、44、52、54、62、64傾斜度使得沿第二表面流動(dòng)的一部分氣流被轉(zhuǎn)到第一表面。下面，將根據(jù)如此構(gòu)成的本發(fā)明的實(shí)施例敘述空調(diào)換熱器的工作情況。
當(dāng)氣流沿圖8中所示箭頭(S)方向在翅片1之間流動(dòng)時(shí)，氣流在通過(guò)排列20的第一、第二、第三、第四、第五格柵組(30、40、50、60、70)時(shí)變成為湍流。
該流動(dòng)的氣流同時(shí)被分成兩股氣流F1，F(xiàn)2，它們之后匯合在一起，產(chǎn)生混合的氣流。
由于變成湍流，該氣流有效地減少了每個(gè)導(dǎo)熱管2后側(cè)的氣穴區(qū)，并提高了后側(cè)處的導(dǎo)熱效率。
而且，氣流的一部分沿第一表面1A運(yùn)動(dòng)，另一部分沿第二表面1B運(yùn)動(dòng)，這些流動(dòng)部分在翅片第一和第二側(cè)面1A，1B之間經(jīng)格柵的狹長(zhǎng)切口來(lái)回轉(zhuǎn)移，如圖8和9箭頭所示那樣。
本格柵結(jié)構(gòu)利用格柵交替伸出翅片相反兩側(cè)面和逐漸改變高度，從而增加了溫度邊界層效應(yīng)，使壓力降低減少到最低程度，提高了換熱效率。
另外，本格柵結(jié)構(gòu)利用格柵相對(duì)于導(dǎo)熱管基本沿徑向延伸，從而使流體流動(dòng)被引導(dǎo)到導(dǎo)熱管后面，減少了氣穴區(qū)的大小。
該種格柵也起到了增加導(dǎo)熱管2后面導(dǎo)熱效率和加快熱量朝導(dǎo)熱管流動(dòng)的作用。
盡管上述說(shuō)明敘述了空調(diào)換熱器的一個(gè)實(shí)施例，該實(shí)施例中的第三和第四格柵組(50)，(60)的格柵在高度上是逐漸增加的。但本發(fā)明并不限于此實(shí)施例。
如在圖9所示的另一實(shí)施例那樣，舉例說(shuō)明第三和第四格柵組(50)，(60)的格柵高度沿流體流動(dòng)方向逐漸減小。
換句話說(shuō)，格柵31和41的高度與格柵54、64的高度相等(見(jiàn)圖9)。格柵32、42的高度與格柵53、63一樣。格柵33、43的高度與格柵52、62的高度一樣。格柵34、44的高度與格柵51、61的高度一樣。
各種的變形和修改均包括在由本發(fā)明權(quán)利要求限定的精神和范圍之中。
正如上面所顯而易見(jiàn)的那樣，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，因采用了圍繞導(dǎo)熱管周邊徑向形成的開(kāi)口朝向氣流并以預(yù)定的角度和不同的高度從扁平翅片內(nèi)、外表面伸出的格柵組，因此，這些格柵起到了加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)氣流混合和使空氣流動(dòng)呈湍流的作用，從而有效地減少了導(dǎo)熱管背面產(chǎn)生的氣穴區(qū)，并進(jìn)一步提高了導(dǎo)熱效率。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)是提高了每個(gè)導(dǎo)熱管處的熱導(dǎo)率。
權(quán)利要求
1.一種適用于空調(diào)的換熱器，該換熱器包括多個(gè)隔開(kāi)的平行翅片，以引導(dǎo)空氣在每對(duì)相鄰翅片之間流動(dòng)，而導(dǎo)熱管伸過(guò)與其垂直的翅片，其中通入導(dǎo)熱流體，其特征在于，翅片包括第一、第二、第三和第四狹長(zhǎng)切口形格柵組，布置在垂直隔開(kāi)的成對(duì)導(dǎo)熱管之間，第一和第三格柵組布置在一對(duì)導(dǎo)熱管的第一管的下面，第二和第四格柵組布置在該對(duì)導(dǎo)熱管的第二管的上面，相對(duì)于流體流動(dòng)方向來(lái)講第三格柵組布置在第一格柵組的后面，第四格柵組布置在第二格柵組的后面；一個(gè)中間狹長(zhǎng)切口形格柵，該格柵與空氣流動(dòng)方向垂直延伸，并位于第一和第二格柵組的后面，以及第三和第四格柵組的前面；每個(gè)格柵相對(duì)于流體流動(dòng)方向橫向延伸；第一和第二格柵組的每個(gè)格柵從翅片伸出的高度沿流體流動(dòng)方向逐漸增大；第三和第四格柵組的每個(gè)格柵從翅片伸出高度沿流體流動(dòng)方向逐漸增大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于，中間格柵的高度大于所有其它格柵的高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于，每個(gè)格柵組包括一些從翅片的第一側(cè)面伸出的格柵，和一些從翅片的第二側(cè)面伸出的格柵，第二側(cè)面的格柵相對(duì)于流體流動(dòng)方向與第一側(cè)面的格柵交替地布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換熱器，其特征在于，每個(gè)格柵組包括兩個(gè)伸出第一側(cè)面的格柵和兩個(gè)伸出第二側(cè)面的格柵。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換熱器，其特征在于，每個(gè)格柵借助翅片的實(shí)體部分與相鄰的格柵隔開(kāi)。
6根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于，第一和第三格柵組的格柵相對(duì)于第一導(dǎo)熱管基本呈徑向延伸，而第二和第四格柵組的格柵相對(duì)于第二導(dǎo)熱管基本呈徑向延伸。
7根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于，格柵組的每個(gè)格柵相對(duì)于第一和第二導(dǎo)熱管之間的中間伸延的中心平面沿流體流動(dòng)方向呈傾斜延伸，中間格柵垂直于該中心平面并被該平面分成等分的兩半。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于，格柵組的格柵沿流體流動(dòng)方向延伸的寬度相等，而中間格柵的寬度大于格柵組的格柵的寬度。
9.一種適用于空調(diào)的換熱器，該換熱器包括多個(gè)隔開(kāi)的平行翅片，以引導(dǎo)空氣在每對(duì)相鄰翅片之間流動(dòng)，而導(dǎo)熱管伸過(guò)與其垂直的翅片，其中通入導(dǎo)熱流體，其特征在于，翅片包括第一、第二、第三和第四狹長(zhǎng)切口形格柵組，布置在垂直隔開(kāi)的成對(duì)導(dǎo)熱管之間，第一和第三格柵組布置在一對(duì)導(dǎo)熱管的第一管的下面，第二和第四格柵組布置在該對(duì)導(dǎo)熱管的第二管的上面，相對(duì)于流體流動(dòng)方向來(lái)講第三格柵組布置在第一格柵組的后面，第四格柵組布置在第二格柵組的后面；一個(gè)中間狹長(zhǎng)切口形格柵，該格柵與空氣流動(dòng)方向垂直延伸，并位于第一和第二格柵組的后面，以及第三和第四格柵組的前面；每個(gè)格柵相對(duì)于流體流動(dòng)方向橫向延伸；第一和第二格柵組的每個(gè)格柵從翅片伸出的高度沿流體流動(dòng)方向逐漸增大；第三和第四格柵組的每個(gè)格柵從翅片伸出的高度沿流體流動(dòng)方向逐漸減小。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的換熱器，其特征在于，中間格柵的高度大于所有其它格柵的高度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的換熱器，其特征在于，每個(gè)格柵組包括一些從翅片的第一側(cè)面伸出的格柵，和一些從翅片的第二側(cè)面伸出的格柵，第二側(cè)面的格柵相對(duì)于流體流動(dòng)方向與第一側(cè)面的格柵交替地布置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的換熱器，其特征在于，每個(gè)格柵組包括兩個(gè)伸出第一側(cè)面的格柵和兩個(gè)伸出第二側(cè)面的格柵。
13根據(jù)權(quán)利要求12所述的換熱器，其特征在于，每個(gè)格柵借助翅片的實(shí)體部分與相鄰的格柵隔開(kāi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的換熱器，其特征在于，第一和第三格柵組的格柵相對(duì)于第一導(dǎo)熱管基本呈徑向延伸，而第二和第四格柵組的格柵相對(duì)于第二導(dǎo)熱管基本呈徑向延伸。
15根據(jù)權(quán)利要求9所述的換熱器，其特征在于，格柵組的每個(gè)格柵相對(duì)于第一和第二導(dǎo)熱管之間的中間伸延的中心平面在流體流動(dòng)方向上呈傾斜延伸，中間格柵垂直于中心平面，并被該平面分為兩等分。
16根據(jù)權(quán)利要求9所述的換熱器，其特征在于，格柵組的格柵在流體流動(dòng)方向上延伸的寬度相等，而中間格柵的寬度大于格柵組的格柵的寬度。
全文摘要
換熱器包括平行翅片和伸過(guò)翅片的導(dǎo)熱管。每個(gè)翅片有四組狹長(zhǎng)切口形格柵。第一和第三格柵組在一對(duì)導(dǎo)熱管的第一管的下面,而第二和第四格柵組在該對(duì)導(dǎo)熱管的第二管的上面。第三、四格柵組分別在第一、二格柵組后面。中間格柵位于第一和第二格柵組的后面和第三和第四格柵組的前面。沿流體流動(dòng)方向第一和第二格柵組的格柵從翅片伸出的高度逐漸增加,第三和第四格柵組的格柵的高度沿流體流動(dòng)方向逐漸增加或減短。
文檔編號(hào)F28F13/12GK1187614SQ9710938
公開(kāi)日1998年7月15日 申請(qǐng)日期1997年12月30日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月30日
發(fā)明者金永生 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社