本发明及空调技术领域,具体而言,涉及一种波纹翅片、波纹翅片管结构、换热装置和空调器外机。
背景技术:
翅片是通常在需要进行热传递的换热装置表面通过增加导热性较强的金属片,增大换热装置的换热表面积,具有此功能的金属片称之为翅片。
但是目前普遍使用的平直翅片的流动阻力小,换热能力也小,波纹翅片的虽然换热能力强,但流动阻力也高。
由此可见,是否可以提出一种兼具换热能力和低流动阻力的换热翅片是需要进一步研究的方向。
技术实现要素:
本发明解决的问题是在强换热能力的基础上,如何降低翅片结构的换热阻力。
为解决上述问题,本发明提供一种波纹翅片,包括:翅片和多条条缝;翅片呈波纹型,所述翅片包括多个子片,相邻两个所述子片的夹角为α;多条条缝分别设置于所述子片上;每条所述条缝在所述子片上间隔设置,两条所述条缝在相邻的所述子片上呈相互交错分布。
本发明增大了冷凝器翅片总换热面积,增强换热,并且不增加翅片的流动阻力。同时翅片上交错布置的条缝结构可在较小的压力损失下,增强换热,避免开缝过长造成翅片稳定性降低的问题。
进一步的,所述条缝宽度为a,其中,a=0.5~1.5mm。条缝宽度在该范围时增强换热的能力较好。
进一步的,所述翅片波纹截面与空气流动方向相垂直。
进一步的,相邻两个所述子片的夹角α=40°~90°,该结构在不改变整机尺寸的情况下,增大冷凝器翅片总换热面积,增强换热,同时不增加翅片的流动阻力。
为解决上述问题,本发明还提供一种波纹翅片管结构,包括:翅片、至少一个翅片管和多条条缝;翅片呈波纹型,所述翅片包括多个子片,相邻两个所述子片的夹角为α;至少一个翅片管穿设于所述翅片上,且位于相连两个所述子片相交的位置;所述翅片管**侧和所述翅片管第二侧沿空气流动方向设置;多条条缝分别设置于所述子片上;每条所述条缝在所述子片上间隔设置,两条所述条缝在相邻的所述子片上呈相互交错分布。
波纹翅片管结构与波纹翅片的效果相对应,在此不再赘述。
进一步的,设置于所述翅片管**侧的相邻所述条缝的间距为b,其中b的取值范围为2a~3a。
进一步的,设置于所述翅片管第二侧的相邻所述条缝的间距为c,其中c的取值范围为1a~2a。
进一步的,在所述翅片管**侧设置的条缝数量小于在所述翅片管第二侧设置的条缝数量,该条缝设置方式更加利于破坏边界层的发展,增加空气扰动。
进一步的,在所述翅片管**侧设置的条缝为2条,在所述翅片管第二侧设置的条缝为4条。
进一步的,所述条缝宽度为a,其中,a=0.5~1.5mm。条缝宽度在该范围时增强换热的能力较好。
进一步的,所述翅片波纹截面与空气流动方向相垂直。
进一步的,相邻两个所述子片的夹角α=40°~90°,该结构在不改变整机尺寸的情况下,增大冷凝器翅片总换热面积,增强换热,同时不增加翅片的流动阻力。
为解决上述问题,本发明还提供一种换热装置,包括如上所述的波纹翅片管结构。
为解决上述问题,本发明还提供一种空调器外机,包括如上所述的波纹翅片管结构。
附图说明
图1为本发明实施例波纹翅片管结构的立体结构示意图。
图2为本发明实施例波纹翅片管结构的另一角度立体结构示意图。
图3为本发明实施例波纹翅片管结构的正视结构示意图。
图4为本发明实施例波纹翅片管结构的翅片结构示意图。
附图标记说明:
1-翅片;
2-翅片管;
3-条缝。
具体实施方式
翅片是目前空调换热器中重要的组成部分,在换热管上加装翅片能够提高换热器的换热能力。
目前常用的空调换热器翅片主要为波纹翅片、桥式开缝翅片和窗式开缝翅片。桥式开缝翅片和窗式开缝翅片的换热性能在名义工况(就是假定一种状态,设备在此状态下的功率,用于定义产品参数)下明显大于波纹翅片,但是在低温制热工况时,由于结霜等因素的影响,桥式开缝翅片或窗式开缝翅片的换热性能明显变差,远低于波纹翅片,指示由于缝隙区域是由切刀切割而成,表面有很多微小毛刺,这些突起的缝隙迎风面的微小毛刺容易诱导霜核的形成,从而加快结霜速度,缝隙位置一旦结霜,霜就会慢慢堆积变厚从而堵塞换热气流的风道,降低换热能力
但是,波纹翅片的虽然换热能力强,但流动阻力也高。
针对这一问题,是否可以提出一种兼具换热能力和低流动阻力的换热翅片是需要进一步研究的方向。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
在本发明的一个实施例中,提供一种波纹翅片包括:包括:翅片和多条条缝;翅片呈波纹型,所述翅片包括多个子片,相邻两个所述子片的夹角为α;多条条缝分别设置于所述子片上;每条所述条缝在所述子片上间隔设置,两条所述条缝在相邻的所述子片上呈相互交错分布。
在设计时需要充分考虑空气流动方向后,再对翅片进行布置。翅片波纹截面与空气流动方向相垂直;相邻两个所述子片的夹角α=40°~90°。在不改变整机尺寸的情况下,增大冷凝器翅片总换热面积,增强换热,同时不增加翅片的流动阻力。
在本发明的一个实施例中,还提供一种波纹翅片管结构。图1为本发明实施例波纹翅片管结构的立体结构示意图。图2为本发明实施例波纹翅片管结构的另一角度立体结构示意图。图3为本发明实施例波纹翅片管结构的正视结构示意图。图4为本发明实施例波纹翅片管结构的翅片结构示意图。如图1至图4所示,本发明波纹翅片管结构包括:翅片1、翅片管2和多条条缝3。翅片呈波纹型,所述翅片1包括多个子片,相邻两个所述子片的夹角为d;多个翅片管2分别穿设于所述翅片1上,且位于相连两个所述子片相交的位置。多条条缝3分别设置于所述翅片管2**侧的所述翅片1上和所述翅片管2第二侧的所述翅片1上;每条所述条缝3在多个子片上间隔设置,相邻两条所述条缝3在多个所述子片上呈相互交错分布,可在较小的压力损失下,增强换热,避免开缝过长造成翅片稳定性降低的问题。本发明增大了冷凝器翅片总换热面积,增强换热,并且不增加翅片的流动阻力。此外,在翅片上交错布置的条缝结构,可在较小的压力损失下,增强换热。
本发明中,可以设置多个翅片,多个翅片1沿翅片管2的轴向均匀分布。相邻翅片1间的间的间距不再一一限定,可以根据实际需要进行调整。
关于翅片管2**侧和翅片管2第二侧的定义,还需要进一步说明:
本实施例中,需要考虑空气流动方向,沿空气流动方向,在翅片管2前的一侧本实施例中定义为**侧,在实际应用中也可以定义为翅片管2前段。沿空气流动方向,在翅片管2后的一侧本实施例中定义为第二侧,在实际应用中也可以定义为翅片管2后段。
还需要说明的是,说明书与权利要求中所使用的序数例如“**”、“第二”、“第三”等的用词,以修饰相应的元件,其本身并不意味着该元件有任何的序数,也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序,该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。
关于翅片管2的选择,还需要进一步说明:
本实施例中翅片管2选用铜管,本领域技术人员能够获知的其他能够达到类似效果的翅片管,均可以选用,本文不再一一例举。
本实施例中提供了一种翅片管沿直线分布的分布方式,但本领域技术人员应该知道的是,并不应该只限于该分布方式,任何通过常规技术手段能够获知的翅片管2分布方式均可适用,本文不再一一例举。
关于条缝3的布置,还需要进一步说明:
进一步的,所述条缝宽度为a,其中,a=0.5~1.5mm。条缝宽度在该范围时增强换热的能力较好。但并不能将条缝宽度仅限于该范围内,本领域技术人员通过常规技术手段获知的条缝宽度,同样电适用于本发明,这里不再一一例举。
进一步的,设置于所述翅片管2**侧的相邻所述条缝3的间距为b,其中b的取值范围为2a~3a。条缝3结构占据整个迎风侧或背风侧的波纹斜面,通过对设置于所述翅片管2**侧的相邻所述条缝3的间距b进行研究,发现在b的取值范围为2a~3a时,利于增加空气扰动范围,从而强化了换热。
进一步的,设置于所述翅片管2第二侧的相邻所述条缝3的间距为c,其中c的取值范围为1a~2a。条缝3结构占据整个迎风侧或背风侧的波纹斜面,通过对设置于所述翅片管2第二侧的相邻所述条缝3的间距c进行研究,发现在c的取值范围为1a~2a时,利于增加空气扰动范围,从而强化了换热。
在所述翅片管2**侧设置的条缝3数量小于在所述翅片管2第二侧设置的条缝3数量。具体提供一种优选实施方式,在所述翅片管2**侧设置的条缝3为两条,在所述翅片管2第二侧设置的条缝3为四条。由于条缝结构破坏了边界层的发展,增加了空气扰动,同时,由场协同原理分析可知,此种布置协同性较好,从而进一步强化了换热。
关于翅片1结构,还需要进一步说明:
在设计时需要充分考虑空气流动方向后,再对翅片1进行布置。翅片1波纹截面与空气流动方向相垂直;相邻两个所述子片的夹角α=40°~90°。在不改变整机尺寸的情况下,增大冷凝器翅片总换热面积,增强换热,同时不增加翅片的流动阻力。
还需要说明的是,除非有所知名为相反之意,本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值,能够根据通过本发明的内容所得的所需特性改变。具体而言,所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字,应理解为在所有情况中是受到[约」的用语所修饰。一般情况下,其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10%的变化、在一些实施例中±5%的变化、在一些实施例中±1%的变化、在一些实施例中±0.5%的变化。
在本发明的一个实施例中,还提供一种换热装置,包括如上所述的波纹翅片管结构。
在本发明的一个实施例中,还提供一种空调器外机,包括如上所述的波纹翅片管结构。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。