專利名稱：一種強(qiáng)化換熱翅片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種強(qiáng)化換熱翅片，特別是一種應(yīng)用于熱泵或空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器和冷凝器以及中間冷卻器等換熱設(shè)備中的換熱翅片。
背景技術(shù)：
隨著世界能源的日益緊張，節(jié)能已經(jīng)深入人心，產(chǎn)品的節(jié)能開發(fā)和改造越來(lái)越引起世界各國(guó)的重視。在空調(diào)或熱泵系統(tǒng)中，換熱器效率的提高對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能具有重要意義?？照{(diào)或熱泵的蒸發(fā)器、冷凝器和中間冷卻器等換熱設(shè)備中常采用的管翅式換熱器。這種換熱器的制冷劑和冷卻介質(zhì)在管內(nèi)流動(dòng)，空氣在管外流動(dòng)，換熱過(guò)程中的大部分熱阻都集中在空氣側(cè)。在空氣側(cè)安裝翅片，可以增大換熱面積，從而減小空氣側(cè)的熱阻。但目前使用的平直翅片管中，由于沿著空氣流動(dòng)的方向，空氣在翅片表面形成的邊界層會(huì)逐漸增厚， 使速度和溫度梯度的協(xié)同性變差，從而會(huì)使換熱性能下降。為了提高翅片管式換熱器的換熱性能，可采換熱更好的開縫翅片，但目前的開縫翅片工藝復(fù)雜且會(huì)產(chǎn)生較大阻力，這就要求設(shè)計(jì)一種高效低阻的換熱翅片，來(lái)提高整個(gè)換熱器的性能，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能換熱效率高、阻力小，能夠有效減小空調(diào)或熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器和冷凝器以及空氣壓縮機(jī)的中間冷卻器等換熱設(shè)備的體積的強(qiáng)化換熱翅片。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的強(qiáng)化換熱翅片，包括翅片基板，該翅片基板上設(shè)有套裝換熱管的第一排換熱孔和后排換熱孔，所述的翅片基板上第一排換熱孔側(cè)后方對(duì)稱的設(shè)有帶開縫的三角形小翼。所述的基板上下兩側(cè)沿氣流流動(dòng)方向設(shè)有正弦波紋凸起，該凸起縱向圍繞后排換熱孔交替成排排列。所述的三角形小翼的開縫和正弦波紋凸起沿空氣流動(dòng)方向關(guān)于第一排換熱孔的中心線相互對(duì)稱設(shè)置。所述的三角小翼開縫的長(zhǎng)度L和高度H之比為1 4，其高度H和翅片間距Fp之比為0. 5 1。所述的三角形小翼與來(lái)流方向的夾角β為10° 50°。所述的三角形小翼和正弦波紋凸起為沖壓形成。本方案的第一排換熱孔兩側(cè)的三角形小翼形成縱向渦發(fā)生器，使得縱向渦和噴射狀流形成，一方面使流體在流經(jīng)小翼時(shí)產(chǎn)生二次流，在下游形成了與主流方向垂直的逆時(shí)針?lè)较虻目v向渦，增強(qiáng)了擾動(dòng)從而強(qiáng)化換熱；另一方面，三角形小翼位于換熱管一側(cè)，在換熱管壁、三角形小翼和翅片間形成了一加速通道，使得管壁處的邊界層分離點(diǎn)延遲，同時(shí)減小了換熱管后的尾流區(qū)，這不僅強(qiáng)化了換熱，也減小了流體的阻力。本方案的正弦波紋凸起圍繞后排換熱管，流體在流過(guò)正弦波紋的時(shí)候，在翅片表面的邊界層會(huì)被破壞掉，流體的擾動(dòng)也會(huì)增加，改善了流體速度與溫度梯度的協(xié)同程度，強(qiáng)
3化了換熱；同時(shí)由于正弦波紋的平滑性和連續(xù)性很好，流體流過(guò)時(shí)阻力增加不多。本專利與其它換熱翅片相比，在相同的換熱性能下，其阻力增加較小，換熱效果好。


圖1、為本發(fā)明強(qiáng)化換熱翅片立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2、為本發(fā)明強(qiáng)化換熱翅片主視圖；圖3、為本發(fā)明強(qiáng)化換熱翅片仰視圖；圖4、為本發(fā)明強(qiáng)化換熱翅片的右視圖；圖5、為圖2的A-A剖視圖；圖6、本發(fā)明裝配后三角形小翼側(cè)視局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1，圖2，圖3，圖4和圖5所示，本實(shí)用型的強(qiáng)化換熱翅片，包括翅片基板2，該翅片基板2上設(shè)有套裝換熱管的第一排換熱孔1和后排換熱孔5，翅片基板上2第一排換熱孔1側(cè)后方對(duì)稱的設(shè)有帶開縫的三角形小翼3。翅片基板2上下兩側(cè)沿氣流流動(dòng)方向設(shè)有正弦波紋凸起4，該凸起4縱向圍繞后排換熱孔5交替成排排列。三角形小翼3的開縫和正弦波紋凸起4沿空氣流動(dòng)方向關(guān)于第一排換熱孔1的中心線相互對(duì)稱。所述的三角形小翼3與來(lái)流方向的夾角β為10° 50°， 其中，來(lái)流方向是指氣流沿翅片平面的流動(dòng)方向。如圖6所示，三角小翼3開縫的長(zhǎng)度L和高度H之比為1 4，其高度H和翅片間距Fp之比為0.5 1。本發(fā)明中，為簡(jiǎn)化加工工序和提高工作效率，三角形小翼3和正弦波紋凸起4直接沖壓出來(lái)。在換熱器運(yùn)行時(shí)，制冷劑液體介質(zhì)走管內(nèi)，空氣在管外流動(dòng)，兩種介質(zhì)通過(guò)換熱管、翅片基板、三角形小翼、正弦波紋突起的導(dǎo)熱和對(duì)流實(shí)現(xiàn)熱量的交換。三角形小翼是側(cè)置縱向渦發(fā)生器，使得縱向渦和噴射狀流形成，在換熱管壁、三角形小翼和翅片間形成了一加速通道，使得管壁處的邊界層分離點(diǎn)延遲，同時(shí)減小了換熱管后的尾流區(qū)，這不僅改善了換熱管后面的換熱不利區(qū)域，也減小了流體的阻力。正弦波紋突起圍繞后排換熱管，流體在流過(guò)正弦波紋的時(shí)候，在翅片表面的邊界層會(huì)被破壞掉，流體的擾動(dòng)也會(huì)增加，改善了流體速度與溫度梯度的協(xié)同程度，強(qiáng)化了換熱；同時(shí)由于正弦波紋的平滑性和連續(xù)性很好，流體流過(guò)時(shí)阻力增加不多。本專利和平翅片相比，這種開縫翅片換熱增加的比例要高于阻力增加的比例，綜合性能高于其它的強(qiáng)化翅片表面，且整個(gè)換熱器的體積和質(zhì)量都可以得到顯著縮小，節(jié)約能源和材料，節(jié)省投資。
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)化換熱翅片，包括翅片基板，該翅片基板上設(shè)有套裝換熱管的第一排換熱孔和后排換熱孔，其特征在于，所述的翅片基板上第一排換熱孔側(cè)后方對(duì)稱的設(shè)有帶開縫的三角形小翼。
2.按照權(quán)利要求1所述強(qiáng)化換熱翅片，其特征在于，所述的基板上下兩側(cè)沿氣流流動(dòng)方向設(shè)有正弦波紋凸起，該凸起縱向圍繞后排換熱孔交替成排排列。
3.按照權(quán)利要求2所述強(qiáng)化換熱翅片，其特征在于，所述的三角形小翼的開縫和正弦波紋凸起沿空氣流動(dòng)方向關(guān)于第一排換熱孔的中心線相互對(duì)稱設(shè)置。
4.按照權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述強(qiáng)化換熱翅片，其特征在于，所述的三角小翼開縫的長(zhǎng)度L和高度H之比為1 4，其高度H和翅片間距Fp之比為0.5 1。
5.按照權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述強(qiáng)化換熱翅片，其特征在于，所述的三角形小翼與來(lái)流方向的夾角β為10° 50°。
6.按照權(quán)利要求4所述強(qiáng)化換熱翅片，其特征在于，所述的三角形小翼與來(lái)流方向的夾角β為10° 50°。
7.按照權(quán)利要求2或3所述的強(qiáng)化換熱翅片，其特征在于，所述的三角形小翼和正弦波紋凸起為沖壓形成。
8.按照權(quán)利要求4所述強(qiáng)化換熱翅片，其特征在于，所述的三角形小翼和正弦波紋凸起為沖壓形成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種強(qiáng)化換熱翅片，包括翅片基板，該翅片基板上設(shè)有套裝換熱管的第一排換熱孔和后排換熱孔，所述的翅片基板上第一排換熱孔側(cè)后方對(duì)稱的設(shè)有帶開縫的三角形小翼。本方案的第一排換熱孔兩側(cè)的三角形小翼形成縱向渦發(fā)生器，使得縱向渦和噴射狀流形成，一方面使流體在流經(jīng)小翼時(shí)產(chǎn)生二次流，在下游形成了與主流方向垂直的逆時(shí)針?lè)较虻目v向渦，增強(qiáng)了擾動(dòng)從而強(qiáng)化換熱；另一方面，三角形小翼位于換熱管一側(cè)，在換熱管壁、三角形小翼和翅片間形成了一加速通道，使得管壁處的邊界層分離點(diǎn)延遲，同時(shí)減小了換熱管后的尾流區(qū)，這不僅強(qiáng)化了換熱，也減小了流體的阻力。
文檔編號(hào)F25B39/00GK102297624SQ201110202008
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者呂彥力, 吳學(xué)紅, 桓向鋒, 王會(huì)友 申請(qǐng)人:許昌怡家電器有限公司