技術(shù)領域：

本發(fā)明屬于工程機械技術(shù)領域，特指一種能在粉塵較多的場所使用、防堵性好、風阻低、換熱效率高的用于熱交換器的翅片及熱交換器。

背景技術(shù)：
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工程機械屬于非道路機械，其工作環(huán)境差，粉塵多，容易在翅片的進風口處和翅片內(nèi)部表面附著塵埃，長時間累積后，會造成堵塞，大大降低換熱性能，所以亟需一款防堵性好的翅片。同時隨著排放標準和噪音標準的提高，電子風扇開始應用于工程機械，其噪音低，并且可以通過多個風扇實現(xiàn)分區(qū)控制各個散熱器的風量，實現(xiàn)了降噪和節(jié)能減排。但是電子風扇受限于電機的性能，其靜壓較低，并且由于空間限制，電子風扇的布置只能并聯(lián)(并聯(lián)后靜壓是不變的，只能增加風量)，不能串聯(lián)。所以電子風扇對熱交換器提出了更高的要求，即需要一款風阻低、換熱效率高的翅片。

現(xiàn)行工程機械的翅片技術(shù)絕大部分是波浪形翅片，如圖1所示，通過調(diào)整翅片的間距來保證良好的防堵性；通過調(diào)整波浪形狀的波長和波幅的比值，來平衡風阻和換熱效率。

現(xiàn)有改進技術(shù)：1.日本日立公司論證了波浪形翅片，由于空氣在凹部的滯留，引起通風阻力以高于換熱性能增長速率的程度增大；并提出了一種用于空調(diào)的帶v型凹凸的翅片(專利文獻1)，其風阻更低、換熱效率更高，同時能解決冷凝水引起的堵塞問題。2.日本東京大學對上述帶v型凹凸的翅片，通過參數(shù)化的計算分析，總結(jié)了性能最優(yōu)的參數(shù)化公式，并提出了一種帶w型折回凹凸的翅片(專利文獻2)。3.日本t.rad公司對日本東京大學的帶w型折回凹凸的翅片進行了改進，提出了一種傾斜角不相等的非對稱式的帶v型凹凸的翅片(專利文獻3)，論證了這種結(jié)構(gòu)具有更好地除塵效果。

專利文獻1：日本特開平1-219497；

專利文獻2：中國發(fā)明專利cn200880003112.5；

專利文獻3：中國發(fā)明專利cn201110349342.0。

但是，上述改進技術(shù)仍存在著下述缺陷：

如圖1所示，波浪型翅片中，空氣在凹部會形成滯留區(qū)，隨著風速的增大，滯留效果會越來越明顯，引起風阻顯著上升；且波浪形翅片在流動方向的橫截面上具有較穩(wěn)定的溫度邊界層，導致?lián)Q熱性能偏差。

如圖2所示的波浪型翅片在雷諾數(shù)re分別在50、100、400時的流線示意圖，在凸部前端10的空氣受到擠壓，邊界層變薄，提升了換熱效率，這是波浪型翅片增強換熱的來源。但是，通過凸部前端10后，空氣在凹部會形成滯留區(qū)20，產(chǎn)生明顯的渦流，滯留區(qū)域的邊界層厚度明顯高于其他區(qū)域，換熱效果最差，隨著風速(即雷諾數(shù)re)的增大，滯留效果會越來越明顯，引起風阻以高于換熱性能增長速率的程度顯著增大。

如圖3所示的波浪型翅片的速度矢量圖。波浪型翅片在流動截面上具有較穩(wěn)定的溫度邊界層，導致?lián)Q熱性能偏差。

另外，如圖4所述的波浪型翅片的溫度云圖，其具有明顯的溫度邊界層，在中心位置存在長條狀的大片低溫區(qū)域30，范圍最大。而圖5是常規(guī)v型翅片的溫度云圖，由于v型凹凸產(chǎn)生的二次流，破壞了部分溫度邊界層，使得低溫區(qū)30域范圍減小，只有兩端的小部分區(qū)域，相比于波浪型翅片強化了換熱性能。其中，常規(guī)v型翅片的示意圖如圖6所示。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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針對現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)缺陷，本發(fā)明的一個目的提供一種特別適用于粉塵較多的工程機械領域的用于熱交換器的翅片，其具有防堵性好、風阻低、換熱效率高的優(yōu)點。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種用于熱交換器的翅片，在傳熱面上設置有若干個沿長軸設置的v形凹凸，長軸為沿熱傳面長度方向的中心線，每個v形凹凸包括凸條和凹條，凸條和凹條交替排列，且v形凹凸的凸頂點、凹頂點沿長軸相互錯開排列，錯開的距離為l。

在上述的一種用于熱交換器的翅片中，每個v形凹凸的凸條和凹條之間形成了交替排列的第一斜面和第二斜面，第一斜面的傾角小、寬度大，第二斜面的傾角大、寬度小。

在上述的一種用于熱交換器的翅片中，所述第一斜面和第二斜面，其沿長軸方向是交替排列的。

在上述的一種用于熱交換器的翅片中，所述第一斜面和第二斜面，其沿短軸方向是交替排列的，短軸為沿熱傳面寬度方向的中心線。

在上述的一種用于熱交換器的翅片中，所述傳熱面的折彎處設有改善工藝性和強化除塵的倒角。

在上述的一種用于熱交換器的翅片中，每個v形凹凸的凸條呈v形，且對稱設置，所述凹條呈v形，且對稱設置。

在上述的一種用于熱交換器的翅片中，所述錯開的距離：0.4mm≤l≤0.8mm。

在上述的一種用于熱交換器的翅片中，所述凸頂點、凹頂點至長軸之間的距離相等。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種熱交換器，包括上述的一種用于熱交換器的翅片。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)突出的優(yōu)點是：

1、本發(fā)明的v型翅片，沒有大幅度的凹凸，不會在凹部引起明顯的滯留區(qū)，在同風速下，具有更低的風阻；并且，本發(fā)明在散熱面上有相互錯開的v型凹凸，強化了流動截面上的二次流，進一步破壞了溫度邊界層，強化了換熱性能。

2、本發(fā)明中v形凹凸的頂點圍繞長軸相互錯開排列，最終使凸條和凹條之間形成了交替排列的第一斜面和第二斜面。其中，第一斜面的傾角小、寬度大，第二斜面的傾角大、寬度小。第一斜面和第二斜面沿長軸方向交替排列，由于兩個斜面的傾角和寬度不同，加強了空氣在x軸方向上的流動(二次流)；同時，第一斜面和第二斜面沿短軸方向交替排列，由于兩個斜面的傾角和寬度不同，加強了空氣在y軸方向上的流動(二次流)。由于x軸方向和y軸方向的二次流的共同作用，形成了數(shù)個渦流，增強中間與側(cè)面的強制對流，進一步破壞了溫度邊界層、速度邊界層，強化了換熱性能。

3、本發(fā)明在折彎處有設有倒角。該倒角一方面能大幅改善工藝性，因為直角結(jié)構(gòu)的可加工性差，且影響脫模，而傾斜的倒角可以避免以上缺陷；另一方面，在該倒角處形成了一小塊平坦的區(qū)域，通風阻力低，空氣流速大，能夠帶走灰塵，強化了除塵效果。

附圖說明：

圖1是背景技術(shù)的波浪型翅片的立體示意圖。

圖2是背景技術(shù)的波浪型翅片的溫度流線示意圖。

圖3是背景技術(shù)的波浪型翅片的速度矢量圖。

圖4是背景技術(shù)的波浪型翅片的溫度云圖。

圖5是背景技術(shù)的常規(guī)v型翅片的溫度云圖。

圖6是背景技術(shù)的v型翅片的立體視圖。

圖7是本發(fā)明的主視圖。

圖8是本發(fā)明的剖視圖。

圖9是本發(fā)明的立體示意圖。

圖10是本發(fā)明的v型翅片速度矢量圖。

圖11是本發(fā)明的v型翅片的溫度云圖。

圖12是圖1的a-a截面圖，且雷諾數(shù)re＝400。

圖13是圖6的b-b截面圖，且雷諾數(shù)re＝400。

圖14是本發(fā)明的v型翅片與散熱管組裝形成散熱芯子的示意圖。

圖中，10、凸部前端；20、滯留區(qū)；30、低溫區(qū)域；1、傳熱面；2、長軸；3a、凸條；3b、凹條；4a、凸頂點；4b、凹頂點；5a、第一斜面；5b、第二斜面；6、短軸；7、倒角；8、散熱管；9、低溫區(qū)域。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明，為了使圖中的結(jié)構(gòu)更清晰和便于說明，附圖中對v型打凸的尺寸進行了放大處理，所以附圖僅為了便于清晰到了解本發(fā)明，并不對本發(fā)明構(gòu)成限定。

如圖7、8和9所示，本發(fā)明的一種用于熱交換器的翅片，在傳熱面1上設置有若干個沿長軸2設置的v形凹凸，長軸2為沿熱傳面1長度方向的中心線，每個v形凹凸包括凸條3a和凹條3b，凸條3a和凹條3b交替排列，且v形凹凸的凸頂點4a、凹頂點4b沿長軸2相互錯開排列，錯開的距離為l，其中0.4mm≤l≤0.8mm。l可以在上述范圍內(nèi)任意取值。本發(fā)明v型翅片的加工工藝采用連續(xù)沖壓成型或者滾齒機滾壓成型。

具體地，每個v形凹凸的凸條3a和凹條3b之間形成了交替排列的第一斜面5a和第二斜面5b，第一斜面5a的傾角小、寬度大，第二斜面5b的傾角大、寬度小。第一斜面5a和第二斜面5b沿長軸2方向交替排列，由于兩個斜面的傾角和寬度不同，加強了空氣在x軸方向上的流動(二次流)；同時，第一斜面5a和第二斜面5b沿短軸6方向交替排列。其中，短軸6為沿熱傳面1寬度方向的中心線。由于兩個斜面的傾角和寬度不同，加強了空氣在y軸方向上的流動(二次流)。

進一步地，每個v形凹凸的凸條3a呈v形，且對稱設置，所述凹條3b呈v形，且對稱設置。且，所述凸頂點3a、凹頂點3b至長軸2之間的距離相等。

如圖10所示，是本發(fā)明v型翅片的速度矢量圖?，F(xiàn)有的波浪型翅片在流動截面上具有穩(wěn)定的流動，溫度邊界層較穩(wěn)定，換熱較差(如圖3所示)。而本發(fā)明的v型翅片，由于x軸方向和y軸方向上的二次流的共同作用，形成了數(shù)個渦流，增強中間與側(cè)面的強制對流，進一步破壞了溫度邊界層、速度邊界層，強化了換熱性能。

如圖11所示是本發(fā)明的v型翅片的溫度云圖。從圖中可見，沿長軸2相互錯開的v型凹凸使得二次流進一步加強，使得兩端的小部分低溫區(qū)域9相比于常規(guī)v型翅片進一步減小，從而進一步增強了換熱性能。

另外，如圖12、13所示，其中，圖12是波浪型翅片的截面圖，圖13是本發(fā)明翅片的截面圖。對比兩圖可知，圖12中有明顯的滯留區(qū)20，而本發(fā)明的v型翅片，過渡平滑，沒有大幅度的凹凸，抑制了滯留區(qū)的產(chǎn)生，在相同風速下，具有更低的風阻。

此外，再如圖7、8和9所示,本發(fā)明在折彎處有設有倒角7。一方面，該倒角7能大幅改善工藝性，因為直角結(jié)構(gòu)可加工性差，且影響脫模，而傾斜的倒角可以避免以上缺陷；另一方面，該倒角7處形成了一小塊平坦的區(qū)域，通風阻力低，空氣流速大，能夠帶走灰塵，強化了除塵效果。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種熱交換器，包括如上所述的一種用于熱交換器的翅片。

如圖14所示，本發(fā)明的翅片設置在兩間隔設置的散熱管8(或散熱板)之間構(gòu)成了熱交換器的換熱芯子。其中散熱管8內(nèi)部通熱流體，翅片通冷空氣，空氣流向如圖中箭頭所示，沿著正v方向。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。