翅片管换热器
本发明涉及一种翅片管换热器，更具体地说涉及一种通过将翅片表面所生成的水滴流畅地排走从而降低因换气阻力所产生的噪音并提高换热性能的翅片管换热器。
通常，如图1所示，翅片管换热器1装有相隔一定间距的若干铝翅片板2以及若干穿过翅片板2延伸的制冷剂管3。制冷剂管3穿过翅片环圈4并扩张而将其牢固地固定于其中。每块翅片板2上有若干横交于流体流动方向延伸的窄隆起带。上述隆起带从翅片板2所在的平面隆起来提高换热性能。
图2-4示出一些隆起带的传统结构。
如图2A所示，隆起带5、6、7、8或5、6′、7、8′沿垂直于箭头A和B所示的气流方向延伸。图2B中，在每块翅片板2的同一侧形成隆起带5、6、7、8，而在图2C中，在每块翅片板2的两侧交替地形成隆起带5、6′、7、8′。
图3A中所示的隆起带也沿垂直于由箭头A和B所示的气流方向延伸。图3B中，在每块翅片板2的同一侧形成隆起带9、10、11、12、13、14，而在图3C中，在每块翅片板2的两侧交替地形成隆起带9、10′、11、12′、13、14′。
在如图2B所示的隆起带5、6、7、8的场合，水珠往往滞留在相邻的隆起带5、6、7、8之间。另一方面，在如图2C所示地隆起带5、6′、7、8′的场合，水珠往往大体以桥的形式滞留在相邻隆起带5、6′、7、8′之间。在这两种情况下，直到水珠集聚成相当大的水滴之时，水珠才会从翅片板上滴落，因此，由于换气阻力产生噪音。
在图3B和3C中，水珠也往往以与上述同样的方式滞留在相邻隆起带9、10、11、12、13、14或9、10′、11、12′、13、14′之间。在这种情况下，由于每块翅片板2上沿一排制冷剂管3的中心线设有排泄通道15，所存留的水珠不如图2A至2C所示的隆起带构形存留的水珠多，但换热性能仍较低。
图4示出公开在日本专利申请2-文献中的另一种传统隆起带结构。
如图4A和4B所示，在气流入口一侧，在翅片板2的同一侧一次冲压成形隆起带21a、21b、21c、23、25a、25b。除上述隆起带21a、21b、21c、23、25a、25b之外，通过再次冲压，在相反方向成形的隆起带22a、22b、24、26a、26b、26c是同时在气流出口侧交替地在翅片板2相反侧面上形成的。显然，在这种情况下，在气流入口侧的隆起带21a、21b、21c、23、25a、25b上产生水珠，而且在气流入口侧，在没有成形隆起带22a、22b、24、26a、26b、26c的翅片板部分之处换热性能较低。
本发明的任务是提供一种翅片管换热器，以便当其用作蒸发器时能改善换气阻力、降低噪音并提高换热性能。
为了完成上述任务，本发明的翅片管换热器包括若干彼此平行设置且具有一定间距的翅片板，其配置成使空气在其间流动；及若干至少设置成两排的制冷剂管，它们沿垂直方向插入翅片板且配置成使流体介质在其中流动。每块翅片板有若干隆起带，它们沿垂直于气流方向延伸。在气流出口侧的翅片板两侧上，至少在一排中成形出若干正常隆起带，在翅片板的至少一侧上的其他排中成形出若干低隆起带，该其他排中低隆起带的高度低于前述至少一排中正常隆起带的高度。
根据本发明另一方案，在上述其他排中，翅片板的两侧成形出低隆起带。
根据本发明另一方案，在前述其他排中，在与成形有低隆起带的该至少一侧相对的一侧上成形出正常隆起带。
根据本发明再一方案，成形出若干低凸压花纹代替若干低隆起带。
下面参照附图结合优选实施例进行描述。据此对本发明的这些任务和其他任务及特点理解得更清楚，附图中相同的部件用相同标号表示。附图中：
图1为传统的翅片管换管热器的透视图；
图2A为装于图1换热器中的传统翅片板的正视图；
图2B和2C分别为沿图2A中2A-2A和2B-2B线所取的剖视图；
图3A为另一种传统翅片板的正视图；
图3B和3C分别为沿图3A中3A-3A和3B-3B线所取的剖视图；
图4A为又一种传统翅片板的正视图；
图4B为沿图4A中4E-4E线所取的剖视图；
图5A为本发明**实施例中翅片板的正视图；
图5B为沿图5A中5F-5F线所取的剖视图；
图6示出在蒸发器的制冷剂入口和制冷剂出口处制冷剂管的表面温度；
图7A为本发明第二实施例中翅片板的正视图；
图7B为沿图7A中G-G线所取的剖视图；
图8A为本发明第三实施例中翅片板的正视图；
图8B为沿图8A中H-H线所取的剖视图；
图9A为本发明第四实施例中翅片板的正视图；
图9B为沿图9A中I-I线所取的剖视图；
图10A为本发明第五实施例中翅片板的正视图；
图10B为沿图8A中J-J线所取的剖视图。
图5A和5B示出本发明**实施例的装于翅片管换热器中的翅片板。
如图5A所示，两排隆起带31a′-31b′、32′、33′、34′、35a′-35b′、36a′-36c′及31a-31b、32、33、34、35a-35b、36a-36c沿垂直于由箭头A和B示出的气流方向延伸。此外，如图5B所示，上述隆起带交替地成形于翅片基面30的两侧。
成形于气流入口侧的隆起带31a′-31b′、32′、33′、34′、35a′-35b′、36a′-36c′的高度低于成形于气流出口侧的隆起带31a-31b、32、33、34、35a-35b、36a-36c的高度。也就是说，在由制冷剂循环形成很多水珠的气流入口侧的排中，形成高度低的隆起带31a′-31b′、32′、33′、34′、35a′-35b′、36a′-36c′。
如果将装有上述翅片板的换热器用作蒸发器，由于隆起带31a′-31b′、32′、33′、34′、35a′-35b′、36a′-36c′的高度低，在隆起带31a′-31b′、32′、33′、34′、35a′-35b′、36a′-36c′和翅片基面30之间所形成的水珠尺寸小。换句话说，水珠不以桥的形式滞留在相邻隆起带之间，这与图2C和3C所示的在翅片板两侧交替地形成隆起带的情况相反。
此外，在高度低的隆起带31a′-31b′、32′、33′、34′、35a′-35b′、36a′-36c′和相邻翅片板的另外的高度低的隆起带之间存在换气空间，因此，换气阻力降低，传热性能提高。
另一方面，与密集形成水珠的气流入口侧排相反，在气流出口侧排上形成正常高度的隆起带31a-31b、32、33、34、35a-35b、36a-36c。因此，由于空气流过隆起带31a-31b、32、33、34、35a-35b、36a-36c和翅片基面30之间，借助于所谓的边界层前缘效应提高换热性能。
图6示出在蒸发器的制冷剂入口和制冷剂出口的制冷剂管的表面温度。低温制冷剂从制冷剂入口流进，虽然制冷剂的干燥度沿制冷剂管发生变化，表面温度保持在一恒定温度(蒸发温度Te)上，从完成制冷剂的蒸发过程的无水点起制冷剂的温度(也就是制冷剂管的表面温度)开始升高。
因此，在制冷剂管的低温部分由于制冷剂管的表面温度和流过换热器的空气温度之间的温差大，在垂直方向插到制冷剂管上的翅片板上形成很多水珠。
另一方面，在温度较高的制冷剂管出口部分，制冷剂管的表面温度高于流过换热器的空气的露点温度，因此不形成水珠或很少形成水珠。
据此，在制冷剂出口装有带正常隆起带31a-31b、32、33、34、35a-35b、36a-36c的翅片板，而在制冷剂管表面与空气之间温差大的制冷剂入口装有带高度低的隆起带31a′-31b′、32′、33′、34′、35a′-35b′、36a′-36c′的翅片板。
图7示出本发明第二实施例装于翅片管换热器上的翅片板。
如图7B所示，该实施例中翅片板的气流出口侧排上的隆起带格式与**实施例相同。另外，在气流入口侧排，大体在翅片板中心形成一条隆起带33′；在其上游侧形成两条隆起带31a′、31b′；在其下游侧形成两条隆起带35a′、35b′。第二实施例中**、第二和第三排隆起带分别与**实施例的**、第三和第五排隆起带相应。即在翅片板的一侧一次冲压成形出**实施例的低隆起带31a′-31b′、32′、33′、34′、35a′-35b′、36a′-36c′之中的三排隆起带31a′、31b′、33′、35a′、35b′。
图8示出本发明第三实施例装于翅片管换热器上的翅片板。
如图8B所示，该实施例中翅片板的气流出口侧排上的隆起带形状与**实施例相同。另外，在气流入口侧排的翅片板一侧一次冲压成形出与第二实施例中隆起带格式相同的低隆起带31a′、31b′、33′、35a′、35b′；而在气流入口侧排的翅片板的相反侧上再一次冲压成形出在气流入口侧排的翅片板一侧上形成的隆起带32、34、36a、36b、36c。
图9和图10分别示出本发明第四和第五实施例装于翅片管换热器上的翅片板。
除用高度低、形状与上述隆起带31a′-31b′、32′、33′、34′、35a′-35b′、36a′-36c′相类似的凸压花纹及31a″-31b″、32″、33″、34″、35a″-35b″、36a″-36c″代替低隆起带31a′-31b′、32′、33′、34′、35a′-35b′、36a′-36c′外，第四实施例中的隆起带格式与**实施例相同。
除高度低、形状与上述低隆起带31a′-31b′、33′、35a′-35b′相似的凸压花纹31a″-31b″、33″、35a″-35b″之外，第五实施例的隆起带格式与第三实施例相同。
通过控制冲压冲程可形成上述低隆起带和凸压花纹。
根据本发明的翅片管换热器，通过在生成很多水珠的排上形成高度降低的隆起带或凸压花纹，可防止因水珠引起的换热性能的降低。
此外，通过将隆起带或凸压花纹的高度降低可提高换热性能，由于换气阻力减小可减小噪音。
尽管在此示明和描述了本发明的特定实施例，但应该想到，本领域的普通技术人员可以对其作出很多改型和变换。因此，应该懂得，在不超出本发明的具体构思和范围的情况下作出的一切改型和变换均被覆盖在后附的权利要求书中。
