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熱交換器翅片結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:4559513閱讀:237來源:國知局
專利名稱:熱交換器翅片結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種翅片式熱交換器,更具體地說,涉及一種熱交換器的翅片結(jié)構(gòu),通過有效地在翅片上造成切口-突起部,從而改善熱交換效率。
一般地,熱交換器安裝在空調(diào)上,使流經(jīng)其的外界空氣與沿管子流動的流體進行熱交換。交換器具有多個互相平行的翅片,管子穿過其間,并有多個U型彎頭。每個翅片均由薄板制成,安裝于管子外緣。這種構(gòu)造增大了與空氣接觸的面積及傳熱面積,從而改善傳熱速度。
下面,將參照

圖11、12及13對常規(guī)熱交換器的結(jié)構(gòu)加以說明。翅片1有多個配合孔2,管子5穿過這些孔。在配合孔2之間交替地在翅片1表面上并從翅片1表面上突起形成多個內(nèi)、外切口-突起片3,4。也就是說,如果沿翅片1寬度中心劃一中心線C,則切口-突起片3,4在中心線C兩側(cè)以同一式樣分別形成。
在翅片1兩邊外側(cè)形成的外側(cè)切口-突起片4分為兩部分,其長度則比內(nèi)側(cè)切口-突起片3長。每個切口-突起片3與4均與中心線平行。每個外側(cè)切口-突起片4由從翅片1表面伸出的橋柱及橋4a組成,后者與橋柱4b相連。內(nèi)側(cè)切口-突起片3則由橋柱3b及橋3a組成,后者與3b連接。如上所述,每個外側(cè)切口-突起片4分成兩部分,而每一部分樣式相同。橋4a及每個橋柱4b之間及翅片1表面與每個橋柱4b之間的折線均與中心線C垂直。
在上述翅片結(jié)構(gòu)中,由于突起片只在一個方向突起,是偏置布置的,因而在翅片上不能形成大量的切口-突起片,只能提供有限的傳熱面積,故只有較小的傳熱效率。
此外,偏置的布置使翅片兩側(cè)面氣流有所不同而產(chǎn)生噪音。此外由于橋與每個突出部分之間以及翅片表面與每個突出部分之間的折線均與中心線C垂直,與氣流方向平行,氣流不能變成湍流,而湍流的建立將會增加熱交換效率。
因此,本發(fā)明將致力于解決先有技術(shù)的上述問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種熱交換器翅片結(jié)構(gòu),它能增大傳熱面積,因而提高傳熱效率。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種熱交換器翅片結(jié)構(gòu),該熱交換器包括具有多個彎折并穿過多個翅片的管子,該翅片結(jié)構(gòu)包括第一切口-突起部,它有多個片,每片有兩個邊從翅片上切開;第二切口-突起部,它有多個片,每片有一個與縱向中心線平行設(shè)置的橋,此中心線通過在翅片上用于插入管子的孔的中心;以及將所述橋的兩端連在翅片表面上的橋柱;第三切口-突起部,它有多個組,每組有多個片;以及第四切口-突起部,它有多個片,每片的中心線平行于所述縱向中心線,該片的中心線的兩端從翅片表面向上彎折。
第一、第二及第三切口-突起部均在第四切口-突起部兩側(cè)對稱布置。第一切口-突起部的每一片均從翅片表面逐漸向縱向中心線的外邊升高。第一切口-突起部的每一片均從縱向中心線向外側(cè)形成曲線。
第一切口-突起部的一些片向縱向中心線形成曲線,而第一切口-突起部的其余片則背離縱向中心線形成曲線。
第二切口-突起部的橋平行于翅片表面。第二切口-突起部的橋從翅片兩個表面突起。第三切口-突起部則包括一個梯形片,其三個邊已切開,而一個邊未切開;以及三角形片,其兩邊已切開,一邊未切開。三角形片布設(shè)在梯形片的兩側(cè),這些片都在用于插入管子的孔的兩側(cè)布設(shè),以防止空氣在管子周圍滯留。
下面參照附圖詳述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。其中圖1是采用本發(fā)明的翅片結(jié)構(gòu)的熱交換器的透視圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的翅片結(jié)構(gòu)的局剖正視圖;圖3是圖2中虛線方框部分的放大圖;圖4是沿圖3中的IV-IV線的剖面圖;圖5是與圖2相似的視圖,表示本發(fā)明的第二實施例;圖6是圖5中所示翅片結(jié)構(gòu)主要部分的放大圖;圖7是沿圖6中VII-VII線的剖面圖;圖8是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的與圖4、圖7相似的視圖;圖9是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的與圖6相似的視圖;圖10是沿圖9中X-X線的剖面圖;圖11是局部正視圖,表示已有技術(shù)的翅片結(jié)構(gòu);
圖12是沿圖11中VII-VII線的剖面圖;及圖13是沿圖11中VIII-VIII線的剖面圖。
下面參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例予以詳細(xì)說明。
參看圖1,這是一個采用本發(fā)明翅片結(jié)構(gòu)的翅片式熱交換器的透視圖。該熱交換器包括一個有多個U型彎折的管子20,及多個平行裝在管子20上的翅片10,翅片10用薄板制成,設(shè)計為與管子20的外緣接觸,以增大與空氣接觸面積,增大傳熱面積,從而改善熱交換效率。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實施例的一種翅片結(jié)構(gòu)。如圖中所示,在翅片10上制成多個預(yù)定樣式的切口-突起部,切口-突起部的預(yù)定樣式沿中心線F對稱分布,此中心線沿翅片10縱向劃出并穿過孔11的中心,此孔供插入管20用。也就是說,從翅片10的兩個縱向邊緣起,依次布設(shè)第一、第二及第三切口-突起部31、32及33,而V型的第四切口-突起部則沿中心線F形成。
參照圖3和圖4,更詳盡地說明此翅片結(jié)構(gòu)。第一切口-突起部31是在翅片10的縱向邊緣上形成,它分為多個組,每組有多個三角形片。第一切口-突起部31的每個三角形片的第一、第二邊均已切開,并從翅片10的表面向上伸,而每個三角形片的第三邊則未切開,與中心線F呈平行狀態(tài)。第一切口-突起部31的片31b彎向中心線F,而片31a則彎離中心線F。
第二切口-突起部32布置為面向第一切口-突起部31。第二切口-突起部32分成多個組,每組有一個橋32a和兩個橋柱32b,一個橋柱32b向上立在翅片10的表面上,另一個橋柱32b則向下立在翅片的表面上(見圖4)。橋32a則呈傾斜位置,使得其兩端分別與橋柱32b的前端相聯(lián),直立的橋柱32b與中心線F平行,從而使氣流沖撞橋柱32b。
在第二切口-突起部32與中心線F之間布設(shè)第三切口-突起部33。第三切口-突起部33有梯形片33a及多個三角形片33b,三角形片33b布置在梯形片33a的兩邊。每個三角形片33b的一個邊與中心線F平行,其余兩個邊則從翅片10的表面向上彎折并朝向中心線F。
第四切口-突起部34設(shè)計為V形,從中心線F向上彎折。梯形片35位于套管部12的兩側(cè)以防止氣流在管子20周圍滯留。
下面將對裝有上述翅片結(jié)構(gòu)的翅片式熱交換器的工作情況予以說明。
流體沿管子20流動,空氣通過翅片10形成的空間時即發(fā)生熱交換。這里,流經(jīng)此空間的空氣當(dāng)撞擊第一切口-突起部31時即發(fā)生第一次熱交換。其次,當(dāng)空氣經(jīng)過第一切口-突起部31之間時,形成湍流,然后空氣流向相鄰的翅片10或經(jīng)過第一切口-突起部31形成的孔到達(dá)第二切口-突起部32。導(dǎo)向第二切口-突起部32的空氣,通過與第二切口-突起部32撞擊進行熱交換??諝馊缓罅飨虺崞?0的對面或者經(jīng)過第二切口-突起部32形成的孔流向第三切口-突起部33。流向第三切口-突起部33的空氣以與流經(jīng)第一切口-突起部31類似的方式進行熱交換。
由于切口-突起部31、32、33及34在中心線F兩側(cè)對稱布置,因而沿中心線F的另一側(cè)流動的空氣的熱交換是以與上述相對的方式進行的。
上述熱交換過程中,在翅片10表面上形成的水份向下沿第四切口-突起部34流動。
雖然切口-突起部越高傳熱面積越大,但是空氣流量將因高的切口-突起部而減少,因此設(shè)計切口-突起部高度時,最好考慮相鄰翅片10間的距離及套管部12的高度。
圖5、6及7表示本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例。第二優(yōu)選實施例與第一實施例的差異在于第一切口-突起部31的結(jié)構(gòu)。
在本實施例中,第一切口-突起部31的布置是各組向同一方向傾斜。也就是,以翅片10表面及中心線F為基準(zhǔn),各組中的每一片向上向外升起,因而各片與翅片10表面形成銳角,結(jié)果,撞擊第一切口-突起部31的每一片的空氣可輕易地導(dǎo)向反面。
由于第二優(yōu)選實施例的工作與第一實施例相同,其詳細(xì)說明從略。
圖8表示本發(fā)明的第三實施例,此實施例與前述實施例的差異在于,對第一、第二及第三切口-突起部31、32及33的每一片均制成圓弧形,以得到平滑的湍流流動,從而減小摩擦噪音及損失。
圖9、圖10表示本發(fā)明的第四實施例,第四實施例與第一實施例的差異在于第一、第二及第三切口-突起部31、32及33的構(gòu)造,即,第一、第三切口-突起部31及33原為三角形,改成正梯形,第二切口-突起部32則包括一個平行于翅片10表面的橋32a和橋柱32b,橋柱將橋32a的兩端與翅片10的表面聯(lián)結(jié)起來。
更詳細(xì)地說,第一切口-突起部31的三個邊是切開的,并從翅片10的表面突起,而非切開的邊則與中心線F平行,且比對邊長。第二切開一突起部32的每片橋柱32b則沿套管部12呈斜面形狀,以使氣流平滑流動。每組第三切口-突起部33包括一個梯形片及兩個位于梯形片兩側(cè)的平行四邊形片。
盡管已結(jié)合目前認(rèn)為最實用與優(yōu)選的實施例對本發(fā)明進行了說明,應(yīng)該認(rèn)識到本發(fā)明不只限于所公開的實施例,相反,本發(fā)明包括所附權(quán)利要求的精神及范圍中的各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器翅片結(jié)構(gòu),所述熱交換器包括具有多個彎折并穿過多個翅片的管子,所述翅片結(jié)構(gòu)包括第一切口-突起部,它有多個片,每片有兩個邊從所述翅片上切開;第二切口-突起部,它有多個片,每片有一個與縱向中心線平行設(shè)置的橋,此中心線通過在所述翅片上用于插入管子的孔的中心;以及將所述橋的兩端連在所述翅片表面上的橋柱;第三切口-突起部,它有多個組,每組有多個片;以及第四切口-突起部,它有多個片,每片的中心線平行于所述縱向中心線,該片的中心線的兩端從翅片表面向上彎折。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種翅片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一、第二和第三切口-突起部對稱布設(shè)在所述第四切口-突起部的兩側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種翅片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一切口-突起部的每一片從所述翅片表面向所述縱向中心線的外側(cè)邊緣逐漸升高。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種翅片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一切口-突起部的每一片從所述縱向中心線向外彎曲;
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種翅片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一切口-突起部的一些片向所述縱向中心線彎折,而所述第一切口-突起部的其余片則背離所述縱向中心線彎曲;
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種翅片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第二切口-突起部的所述橋與所述翅片表面平行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種翅片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第二切口-突起部的橋布設(shè)成從所述翅片兩側(cè)面突起。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種翅片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第三切口-突起部包括梯形片,它有三個切開的邊和一個未切開的邊;及一個三角形片,它的兩個邊切開,而一個邊未切開。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種翅片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述三角形片布設(shè)在所述梯形片的兩側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種翅片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述片布設(shè)在所述用于插入管子孔的兩側(cè),以防止空氣在管子周圍滯留。
11.一種熱交換器翅片結(jié)構(gòu),包括帶有多個三角形片的第一切口-突起部;第二切口-突起部,它有多個片,每片包括一個與縱向中心線平行設(shè)置的橋,此中心線通過翅片上用于插入管子的孔的中心;以及將所述橋的兩端連在翅片表面上的橋柱;第三切口-突起部,它有多個組,每組有多個梯形片及多個三角形片;和第四切口-突起部,它有多個片,每片有一與所述縱向中心線平行的中心線,該片的中心線兩側(cè)從翅片表面向上彎折。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種翅片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一切口-突起部的一些片從翅片表面向縱向中心線的外側(cè)逐漸升高,而所述第一切口-突起部的其余片則從翅片表面向縱向中心線逐漸升高。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種翅片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一切口-突起部的一些片從所述翅片表面向所述縱向中心線外側(cè)逐漸升高。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種翅片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一、第三及第四切口-突起部中的一個設(shè)計成使其中的片形成圓滑曲面。
15.一種熱交換器翅片結(jié)構(gòu),包括第一切口-突起部,它有多個方形片;第二切口-突起部,它有多個片,每片包括一個與縱向中心線平行設(shè)置的橋,此中心線通過翅片上用于插入管子的孔的中心線;以及把所述橋兩端連在翅片上的橋柱;第三切口-突起部,它有多個梯形片和多個平行四邊形片;及第四切口-突起部,它有多個片,每片有一個與所述縱向中心線平行的中心線,該片的中心線的兩側(cè)從翅片表面向上彎折。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的一種翅片結(jié)構(gòu),其特征在于,所述平行四邊形片布設(shè)于每個所述梯形片的兩側(cè)。
全文摘要
一種熱交換器翅片結(jié)構(gòu),該翅片結(jié)構(gòu)包括:第一切口-突起部,它有多個片,每片的兩個邊從翅片上切開;第二切口-突起部,它有多個片,每片有一個與縱向中心線平行設(shè)置的橋,此中心線通過翅片上用于插入管子的孔的中心,以及把橋兩端連在翅片表面上的橋柱;第三切口-突起部,它有多個組,每組有多個片;及第四切口-突起部,它有多個片,每片有一個與縱向中心線平行的中心線,該中心線的兩端從翅片表面向上彎折。
文檔編號F28F1/32GK1182191SQ9711730
公開日1998年5月20日 申請日期1997年8月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月9日
發(fā)明者李寅培, 李在憲, 李承甲, 安鐘善 申請人:三星電子株式會社
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