W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明設計了一種應用于各類換熱器上的W形鋁質波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件，屬于熱交換【技術領域】。它由W形波紋散熱翅片和矩形傳熱扁管組成，散熱翅片總體呈W形波紋狀，W形波紋散熱翅片和傳熱扁管為一體加工成型，無需焊接；無接觸熱阻,傳熱效率高；制造工藝簡單，結構緊湊，體積小，抗振能力強，因而能廣泛的應用于空調器、制冷設備、車輛等各類產品的換熱器中。
【專利說明】W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應用于各類換熱器的W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件，屬于熱交換【技術領域】。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有空調器、車輛、制冷設備等換熱器上使用的傳熱元件一般由銅管、鋁管或微通道管與鋁翅片組成，傳熱元件的傳熱管和散熱翅片為分體式結構，通常采用脹管或釬焊的方法連接，制造和加工工藝較為復雜。其翅片與傳熱管之間接觸熱阻較大；且抗振能力較差，某些換熱器(如工程機械)工作環(huán)境惡劣，傳熱元件運行一定時間后，散熱翅片和傳熱管的連接處往往會出現(xiàn)局部松脫，甚至產生斷裂，如此亦會加大接觸熱阻，導致其傳熱性能顯著下降；同時，由于我國銅資源匱乏，近年來用于制造傳熱管的銅材價格高漲，大大增加了換熱器的生產成本。為了避免以上缺陷，本發(fā)明設計了一種W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件，該傳熱元件為鋁質整體式結構，散熱翅片與傳熱管之間無接觸熱阻，提高了傳熱性能;W形波紋翅片增強了氣側對空氣的擾動性，比尖峰圓谷式波紋翅片管傳熱元件提高了氣側的傳熱效率；長方形傳熱管兩側整體式的無接觸熱阻W形波紋翅片具有加強筋的作用，比尖峰圓谷式波紋翅片管傳熱元件進一步增強了傳熱管的耐壓性能，滿足空調換熱器傳熱介質工作壓力要求；與傳統(tǒng)串片脹管式或焊接式結構的傳熱元件相比，W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件的傳熱性能提高了 10% -40% ;與尖峰圓谷式波紋翅片管傳熱元件相比，W形散熱翅片與傳熱扁管之間呈α (0° <α〈90° )的傾斜角度，同時呈弧形，在相同傳熱元件高度的條件下，散熱翅片的散熱面積增加的大約2%，使得W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件的傳熱能力得到進一步增強；同時，W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件加工成形工藝簡單，生產效率提高，降低生產成本。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明設計的W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件由散熱翅片和傳熱管組成，散熱翅片和傳熱管為鋁質整體式結構，一體加工成形，散熱翅片總體呈W形波紋狀，在W形波紋的波峰和波谷處各有一個半徑為r的圓角小波紋，小波紋與總體波紋連接處是半徑為R的圓角；散熱翅片位于傳熱管的上、下兩側，雙W形波紋波高為H，波長為S ;散熱翅片與傳熱管之間呈a (0° <α〈90° )的傾斜角度，同時呈半徑為R1的弧形；散熱翅片之間間距為sf,厚度為δ，高度為Hp;傳熱管為斷面厚度為W1，寬度Sl1的矩形扁管,傳熱管內沿軸向均勻布置有多個互不相通的矩形通道，矩形通道斷面厚度為w2，寬度為L2，各矩形通道之間的間距為L3。
[0004]本發(fā)明設計的W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件，較之現(xiàn)有的由銅管、鋁管或微通道管與鋁翅片通過脹管或焊接方式連接的分體式結構的換熱器傳熱元件和尖峰圓谷式波紋翅片管傳熱元件相比，具有以下優(yōu)點:
[0005](I)傳熱性能得到顯著提高。該W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件的散熱翅片和傳熱管采用整體式結構，一體加工成型，消除了接觸熱阻，同時散熱翅片為W形波紋，空氣掠過散熱翅片時流動阻力較小，且空氣擾動比較劇烈，傳熱元件的性能得到充分發(fā)揮，因而傳熱性能增強，與現(xiàn)有由銅管、鋁管或微通道管與鋁翅片通過脹管或焊接方式連接的分體式結構的換熱器傳熱元件相比，該W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件傳熱系數(shù)K能夠提聞 IO-40 % ο
[0006](2) W形散熱翅片與傳熱扁管之間呈α (0° <α〈90° )的傾斜角度，同時呈弧形，在傳熱元件高度相同的條件下，與尖峰圓谷式波紋翅片管傳熱元件相比，散熱翅片的散熱面積增加的大約2%，使得W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件的傳熱能力得到進一步增強。
[0007](3)由于傳熱性能得到很大提高，在傳遞相同熱量的條件下，與現(xiàn)在應用廣泛的分體式換熱器傳熱元件相比，該W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件的體積和重量能夠減少15-39 %，節(jié)省大量材料，降低生產成本。
[0008](4)波紋散熱翅片和傳熱管為一體，無需焊接，也不用酸洗工業(yè)，在簡化了制造工藝的同時又不污染環(huán)境；同時W形波紋波峰與波谷上凹陷的圓角小波紋相當于加強筋結構，使傳熱元件的抗振能力增強，不會因為振動劇烈而導致散熱翅片與傳熱管產生脫離。
[0009]本發(fā)明的具體結構由附圖1、2、3給出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]附圖1為本W(wǎng)形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件的正視圖；
[0011]附圖2為本W(wǎng)形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件的俯視圖及細節(jié)放大圖；
[0012]附圖3為本W(wǎng)形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件的左視圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1、2、3所示，本發(fā)明設計的W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件由散熱翅片I和傳熱扁管2組成。在傳熱扁管2的上、下兩側直接鏟削出W形的波紋散熱翅片1，散熱翅片I和傳熱扁管2為一體，且在鏟削過程中，W形散熱翅片I與傳熱扁管2之間自然呈α (0° <α〈90° )的傾斜角度，同時呈半徑為R1的弧形，散熱翅片I之間的間距為Sf，散熱翅片I的翅片厚度為S，高度為Hp (見附圖3);胃形波紋散熱翅片I的W形波紋波長為S，波高為H(見附圖2);傳熱扁管2斷面厚度為W1，寬度為L1，傳熱扁管I內沿軸向均勻布置有2?10個互不相通的矩形通道3 (見附圖1)，矩形通道3斷面厚度為W2,寬度為L2，各矩形通道3之間的間距為L3。傳熱元件工作時，溫度高的流體(如水或油)從傳熱扁管2內的各個矩形通道3的一端流入，再從矩形通道3的另一端流出，而溫度較低的空氣則橫掠傳熱扁管2外的散熱翅片1，從而實現(xiàn)傳熱扁管2內的熱流體與流過散熱翅片I的冷空氣之間的熱量交換。
【權利要求】
1.一種W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件，包括傳熱管和W形散熱翅片，其中，傳熱管和W形散熱翅片為鋁質整體式結構，一體加工成型。
2.根據(jù)權利要求1所述的W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件，其特征在于:所述的散熱翅片總體呈W形波紋狀，在W形波紋的波峰和波谷處各有一個半徑為r的圓角小波紋，小波紋與總體形波紋連接處是半徑為R的圓角；W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件的W形波紋波高為H，波長為S，波紋翅片位于傳熱管的上、下兩側。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的W形波紋翅片管無接觸熱阻傳熱元件，其特征在于:散熱翅片與傳熱管之間呈α (0° <α〈90° )的傾斜角度，同時呈半徑為Rl的弧形。
【文檔編號】F28F1/28GK104006695SQ201410188488
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權日:2014年5月6日
【發(fā)明者】王義春, 榮俊, 賈潤澤, 趙丹偉 申請人:北京理工大學