翅片以及具有该翅片的热交换器和冰箱的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种翅片，其具有关于一几何对称轴线对称的第一半部和第二半部，其中，所述第一半部与所述第二半部在相交于所述几何对称轴线的结合部处形成的内缘夹角和外缘夹角均大于120°；所述第一半部的伸出端的内缘端点与所述第二半部的伸出端的内缘端点之间几何连线的长度大于所述第一半部与所述第二半部的结合部处外顶点至所述几何连线的距离。此外，本发明还提供了一种具有该翅片的热交换器和冰箱。本发明的翅片以及具有该翅片的热交换器和冰箱因为具有特别的翅片结构，显著地提高了翅片的换热效率，显著提高了热交换器和冰箱的性能。
【专利说明】翅片以及具有该翅片的热交换器和冰箱
【技术领域】
[0001]本发明涉及热量的散发，特别是涉及一种用于散热或散冷的翅片以及具有该翅片的热交换器和冰箱。
【背景技术】
[0002]散热片，也可称为翅片，其在散热器的构成中占有重要的角色，其应用广泛，可用于冰箱、空调等【技术领域】，也可应用于CPU的散热等。目前常用的散热片材质是铜和铝合金，二者各有其优缺点。铜的导热性好，但价格较贵，加工难度较高，热容量较小，而且容易氧化。而纯铝太软，不能直接使用，都是使用的铝合金才能提供足够的硬度，铝合金的优点是价格低廉，重量轻，但导热性比铜就要差很多。常用的散热片的类型有铝挤型散热片、铝铸造散热片、铝切削散热片、铜切削散热片、铜堆栈散热片、嵌铜散热片、镶铜散热片、插齿散热片、铜铝与热管嵌合散热片等。但是除风扇的主动散热以外，评定一个散热器的好坏，很大程度上取决于散热片本身的吸热能力和热传导能力。利用散热片来增加散热的面积是热管理技术中最常见也是最基本的方式，随着半导体冰箱的使用，散热设计的困难度越来越高。现有的散热片均为长方体翅片，产品结构单一、换热效率低和效果差，进而造成冰箱的制冷速度慢、效率低。
【发明内容】
[0003]本发明第一方面的一个目的旨在克服现有技术中的翅片的至少一个缺陷，提供一种结构新颖的翅片。
[0004]本发明第一方面的一个进一步的目的是要尽量提高翅片的传热效率。
[0005]本发明第二方面的一个目的是要提供一种具有上述翅片的热交换器。
[0006]本发明第三方面的一个目的是要提供一种具有上述热交换器的冰箱。
[0007]根据本发明的第一方面，提供了一种翅片，其具有关于一几何对称轴线对称的第一半部和第二半部，其中
[0008]所述第一半部与所述第二半部在相交于所述几何对称轴线的结合部处形成的内缘夹角和外缘夹角均大于120° ；
[0009]所述第一半部的伸出端的内缘端点与所述第二半部的伸出端的内缘端点之间几何连线的长度大于所述第一半部与所述第二半部的结合部处外顶点至所述几何连线的距离。
[0010]可选地，所述内缘夹角和所述外缘夹角均为170°至178°。
[0011]可选地，所述长度与所述距离的比值为6至10。
[0012]可选地，所述第一半部与所述第二半部的结合部的内边缘和外边缘均为圆弧过渡面。
[0013]可选地，翅片还包括多个孔洞，每个所述孔洞贯穿所述第一半部或第二半部的上表面和下表面，且每个所述孔洞的洞壁突出上表面。
[0014]可选地，所述第一半部和所述第二半部中每一个的内边缘包括:
[0015]第一内边缘段，其从相应所述第一半部或所述第二半部的伸出端的内缘端点沿所述几何连线延伸；
[0016]第二内边缘段，其从相应所述第一半部或所述第二半部的结合部相对于所述几何连线成一倾斜夹角地向相应第一内边缘段的末端延伸；以及
[0017]形成在所述第一内边缘段与所述第二内边缘段之间的锁杆槽口。
[0018]可选地，翅片还包括连接固定机构，配置成使多个所述翅片之间相互固定支撑以形成翅片组。
[0019]根据本发明的第二方面，提供了一种热交换器，其包括轴流风扇、挂钩和多个上述任一种翅片，其中
[0020]多个所述翅片相对应的平行设置以形成翅片组；
[0021]所述轴流风扇的筒壁的端面抵靠在所述翅片组的内边缘上；
[0022]所述挂钩配置成将所述轴流风扇固定在所述翅片组上。
[0023]根据本发明的第三方面，提供了一种冰箱，包括上述任一种热交换器。
[0024]可选地，冰箱还包括背板，配置成其后壁平行于所述几何连线；其中，所述翅片组中的各个翅片的第一半部与第二半部的结合部处外顶点均抵靠在所述背板的后壁上。
[0025]本发明的翅片以及具有该翅片的热交换器和冰箱因为具有特别的翅片结构，显著地提高了翅片的换热效率，显著提高了热交换器和冰箱的性能。
[0026]进一步地，由于本发明的翅片以及具有该翅片的热交换器和冰箱中的多个孔洞的洞壁突出翅片的上表面，显著提高了翅片与导热体的换热面积。
[0027]进一步地，由于本发明的翅片以及具有该翅片的热交换器和冰箱中翅片具有连接固定机构，显著提高了翅片之间相互固定支撑以形成的翅片组牢固性。
[0028]根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
[0030]图1是根据本发明一个实施例的翅片的示意性主视图；
[0031]图2是图1所示翅片的示意性仰视图；
[0032]图3是图1所示翅片的示意性左视图；
[0033]图4是图1所示翅片的示意性立体图；
[0034]图5是图4所示翅片中的A处的示意性局部放大图；
[0035]图6是根据本发明一个实施例的具有该翅片的翅片组的示意性立体图；
[0036]图7是根据本发明一个实施例的挂钩的示意性立体图；
[0037]图8是图4所示翅片中的B处的示意性局部放大图；
[0038]图9是根据本发明一个实施例的具有该翅片的热交换器的示意性主视图；
[0039]图10是图9所示热交换器的示意性俯视图；
[0040]图11是图9所示热交换器的示意性爆炸图；
[0041]图12是根据本发明一个实施例的具有该翅片的热交换器的示意性主视图；
[0042]图13是图12所示热交换器的示意性左视图；
[0043]图14是根据本发明一个实施例的具有该翅片的冰箱的示意性剖视图。
【具体实施方式】
[0044]图1是根据本发明一个实施例的翅片的示意性主视图；图2是图1所示翅片的示意性仰视图；图3是图1所翅片的意性左视图；图4是图1所翅片的意性立体图。如图1至图4所示，本发明实施例提供了一种结构新颖的翅片100，其具有关于一几何对称轴线对称的第一半部10和第二半部20。特别地，第一半部10与第二半部20在相交于几何对称轴线的结合部处形成的内缘夹角和外缘夹角均大于120°。第一半部10的伸出端的内缘端点与第二半部的伸出端的内缘端点之间几何连线的长度大于第一半部10与第二半部20的结合部处外顶点至几何连线的距离，以使翅片的长度大于翅片的宽度。
[0045]在本发明的一个可选实施例中，内缘夹角和外缘夹角均为170°至178°，例如可选择173°和175°。长度与距离的比值为6至10，例如常选择8或9。第一半部10与第二半部20的结合部的内边缘和外边缘均为圆弧过渡面。
[0046]在本发明实施例的翅片100中，第一半部10和第二半部20中每一个的内边缘包括:第一内边缘段11，其从相应第一半部10或第二半部20的伸出端的内缘端点沿几何连线延伸；第二内边缘段12，其从相应第一半部10或第二半部20的结合部相对于几何连线成一倾斜夹角地向相应第一内边缘段11的末端延伸；以及形成在第一内边缘段11与第二内边缘段12之间的锁杆槽口 13。其中图5是示出了图4中所示翅片中的A处的示意性局部放大图，即示出了锁杆槽口的形状。
[0047]图6是根据本发明一个实施例的具有该翅片的翅片组的示意性立体图；当多个翅片100相对应的平行设置以形成翅片组210后，锁杆槽口 13组成贯通翅片组210的沟槽。轴流风扇220通过挂钩230钩挂在翅片组210上。例如，图7是根据本发明一个实施例的挂钩的示意性立体图，挂钩230可包括锁杆和安装在锁杆两端的弯钩，锁杆安装在沟槽内，弯钩钩挂在轴流风扇220的圆筒的端部，且轴流风扇220抵靠在翅片组210的内边缘上且配置成从翅片组210的内边缘的前方向翅片组210的外边缘吹送气流。在本发明实施例中可将轴流风扇220的筒壁的端面抵靠在第一内边缘段11上，以保证轴流风扇220的筒壁的端面和第一半部10与第二半部20的结合部处内顶点具有一定的间隙。
[0048]图8是图4所示翅片中的B处的示意性局部放大图，如图8所示，翅片100还包括连接固定机构40，其配置成使多个翅片100之间相互固定支撑以形成翅片组210。在本发明实施例中，翅片100的内边缘或外边缘上具有矩形凹槽。每个连接固定机构40包括凸块41和梯形支撑块42。其中凸块41突出于矩形凹槽的底面。梯形支撑块42具有梯形块、位于梯形块下部的方形块和梯形开口。梯形块的高度为一个凸块41的厚度和相邻两个翅片100的间距之和。方形块的高度等于梯形块的高度；方形块的一个表面为矩形凹槽的底面。梯形开口的下底面位于方形块的下底面上，梯形开口的两个侧面分别与梯形块的两个侧面平行，梯形开口的高度为两个凸块41的厚度和相邻两个翅片100的间距之和，梯形开口的上底面的长度大于或等于凸块的宽度，梯形开口的下底面的长度大于或等于梯形块的下底面的长度。凸块41位于梯形开口的下底面的中部。翅片组210可包括依次向上设置的第一翅片、第二翅片、第三翅片和第四翅片。安装时，第一翅片的梯形块位于第二翅片的梯形开口内且其上表面紧贴第三翅片的凸起的下表面。第二翅片的凸起的上表面紧贴第一翅片的梯形开口的上表面。第二翅片的梯形块位于第三翅片的梯形开口内且其上表面紧贴第四翅片的凸起的下表面。第三翅片的凸起的上表面紧贴第二翅片的梯形开口的上表面。第三翅片的梯形块位于第四翅片的梯形开口内。以此类推，实现翅片组210中各个翅片间相互固定支撑。
[0049]多个连接固定机构40对称设置在几何对称轴线的两侧，且位于锁杆槽口 13和第一半部10与第二半部20在相交于几何对称轴线的结合部之间，以使吹送过来的气流被连接固定机构40分流成不同的通道。可将上述翅片100形成的翅片组210的外顶点抵靠在冰箱的背板300的后壁上，以与背板300的后壁之间形成的间隙为渐变形气流通道，增大翅片100与周围环境接触空间，有效提闻换热效率。
[0050]在本发明的一些实施例中，翅片100还包括多个孔洞30，每个孔洞30贯穿第一半部10或第二半部20的上表面和下表面，且每个孔洞30的洞壁突出上表面。可采用从翅片100的下表面向上表面的冲压/冲切工艺形成孔洞30，且形成的翻折边为孔洞30的洞壁的一部分，即每个孔洞30的洞壁突出上表面，以增大与热管等类型的导热体的接触面积和/或防止穿过导热体时对其造成损伤，例如防止划破热管造成其内部的制冷剂泄露等。如图9至图11所示，具有该翅片100的热交换器200的热管240的轴线垂直于第一半部10或第二半部20的上表面和下表面，以便于翅片100的安装和加工以及散热气流的流动。
[0051]在本发明的另一些实施例中，孔洞30也可以被冲压成倾斜孔，即孔洞30的轴线与上表面的夹角为锐角，以实现翅片100倾斜地固定在导热体上，以增加空气的流动速度，提升散热效率。由本领域技术人员所熟知，由于翅片比较薄，孔洞的轴线与上表面垂直时，也可以实现导热体相对于翅片100的倾斜安装。具体地，如图12和图13所示，第一半部10或第二半部20的上表面和下表面相对于具有该翅片100的热交换器200的热管240的轴线倾斜设置，以在某些场合提高热交换器200的换热效率。
[0052]根据本发明的第二方面，本发明实施例还提供了一种热交换器200。其包括轴流风扇220、挂钩230和多个上述任一实施例中的翅片100。特别地，多个翅片100相对应的平行设置以形成翅片组210。轴流风扇220的筒壁的端面抵靠在翅片组210的内边缘上。挂钩230配置成将轴流风扇220固定在翅片组210上。如图9至13所示，其中，图9和图10中均未示出固定板。本发明实施例中的热交换器200还包括热管240和固定板250。热管240的一端穿过翅片组210，另一端固定在固定板250上，以将固定板250上的热量传递到翅片100。在图9至图11中，翅片组210中的各个翅片100垂直于热管240的轴线，以构成直翅片热交换器。在本发明的另一些实施例中，在图12和图13中，翅片组210中的各个翅片100相对于热管240的轴线倾斜设置，以构成斜翅片热交换器。
[0053]根据本发明的第三方面，本发明实施例还提供了一种冰箱，其包括上述任一实施例中的热交换器200。如图14所示，本发明实施例的冰箱还包括背板300，配置成其后壁平行于几何连线。翅片组210中的各个翅片的第一半部10与第二半部20的结合部处外顶点均抵靠在背板300的后壁上，以与背板300的后壁之间形成渐变形气流通道。冰箱可优先为采用半导体制冷芯片进行制冷的半导体冰箱，其还包括半导体制冷片400，其热端面与固定板250的一个表面接触抵靠,有利于将半导体制冷片400的热端面产生的热量传递到热交换器200上。
[0054]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【权利要求】
1.一种翅片，具有关于一几何对称轴线对称的第一半部和第二半部，其中 所述第一半部与所述第二半部在相交于所述几何对称轴线的结合部处形成的内缘夹角和外缘夹角均大于120° ； 所述第一半部的伸出端的内缘端点与所述第二半部的伸出端的内缘端点之间几何连线的长度大于所述第一半部与所述第二半部的结合部处外顶点至所述几何连线的距离。
2.根据权利要求1所述的翅片，其中 所述内缘夹角和所述外缘夹角均为170°至178°。
3.根据权利要求2所述的翅片，其中 所述长度与所述距离的比值为6至10。
4.根据权利要求1所述的翅片，其中 所述第一半部与所述第二半部的结合部的内边缘和外边缘均为圆弧过渡面。
5.根据权利要求1所述的翅片，还包括: 多个孔洞，每个所述孔洞贯穿所述第一半部或第二半部的上表面和下表面，且每个所述孔洞的洞壁突出上表面。
6.根据权利要求1所述的翅片，其中 所述第一半部和所述第二半部中每一个的内边缘包括: 第一内边缘段，其从相应所述第一半部或所述第二半部的伸出端的内缘端点沿所述几何连线延伸； 第二内边缘段，其从相应所述第一半部或所述第二半部的结合部相对于所述几何连线成一倾斜夹角地向相应第一内边缘段的末端延伸；以及 形成在所述第一内边缘段与所述第二内边缘段之间的锁杆槽口。
7.根据权利要求1所述的翅片，还包括: 连接固定机构，配置成使多个所述翅片之间相互固定支撑以形成翅片组。
8.一种热交换器，包括轴流风扇、挂钩和多个权利要求1-7中任一项所述的翅片，其中 多个所述翅片相对应的平行设置以形成翅片组； 所述轴流风扇的筒壁的端面抵靠在所述翅片组的内边缘上； 所述挂钩配置成将所述轴流风扇固定在所述翅片组上。
9.一种冰箱，包括权利要求8所述的热交换器。
10.根据权利要求9所述的冰箱，还包括: 背板，配置成其后壁平行于所述几何连线；其中 所述翅片组中的各个翅片的第一半部与第二半部的结合部处外顶点均抵靠在所述背板的后壁上。
【文档编号】F28F3/02GK104329976SQ201410124035
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】燕统钧, 张奎, 王晶, 李春阳, 陶海波, 刘建如 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔股份有限公司