一种波纹翅片及空调换热器的制作方法

本发明涉及空调换热器技术领域，尤其涉及一种波纹翅片及空调换热器。

背景技术：

翅片是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。

现在常用的空调换热器翅片主要为波纹翅片(如图1所示)、桥式开缝翅片(如图2所示)和窗式开缝翅片(如图3所示)。参见图1A和1B，波纹翅片包括翅片本体01和开设在翅片本体01上的换热管孔011，在翅片本体01上形成有多个波纹弯折012；参见图2A和2B，桥式开缝翅片，包括翅片本体02和开设在翅片本体02上的换热管孔021，在翅片本体02上形成有多个凸起的桥片022，在桥片的下方形成缝隙023；参见图3A和3B，窗式开缝翅片，包括翅片本体03和开设在翅片本体03上的换热管孔031，在翅片本体03上形成有多个倾斜的窗片032，窗片032之间形成有缝隙033。

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，这是由于缝隙区域是由切刀切割而成，表面有很多微小毛刺，这些凸起的缝隙迎风面的微小毛刺容易诱导霜核的行成，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。

在空调换热器的设计过程中，针对单冷空调，其室内外换热器的翅片均采用在名义工况换热性能较高的桥式开缝翅片或窗式开缝翅片，以利于提高能效或降低成本；针对冷暖空调，由于桥式开缝翅片或窗式开缝翅片的换热性在低温工况下比较差，因此，其室外换热器的翅片一般都采用波纹翅片，但这样设计牺牲了冷暖空调在名义工况下的换热性能。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种波纹翅片，不但提高了冷暖空调在名义工况下的换热性能，同时也保证其在低温制热工况时仍具有较高的换热性能。

为达到上述目的，一方面，本发明的实施例提供了一种波纹翅片，包括波纹翅片本体，所述波纹翅片本体上开设有多条镂空条缝。

本发明实施例提供的波纹翅片具有如下优点：由于波纹翅片本体上开设有多条镂空条缝，换热气流在流过波纹翅片表面时，换热气流就会从镂空条缝中穿过波纹翅片，从而打断波纹翅片表面形成的边界层，又由于镂空条缝为多个，这样换热气流在通过波纹翅片表面时，就会不断打断换热气流在波纹翅片表面上形成的边界层，使得波纹翅片表面的边界层总体变薄，这样增加了换热气流的扰动，提高了换热气流紊流度，使换热气流与波纹翅片换热量增加，从而提高了波纹翅片在名义工况下的换热性能；

同时，波纹翅片上开设的镂空条缝还能减小换热气流的滞留区。由于波纹翅片本体上形成有多个波纹弯折，换热气流在通过波纹翅片的表面时在波纹弯折的处风速是很小的，极易形成漩涡滞留区，从而不利于波纹翅片换热性能的提高，由此，可以在波纹弯折附近开设镂空条缝，漩涡滞留区的换热气体可以从镂空条缝中流出，这样可以大大减小换热气流的滞留区，使换热气流与波纹翅片换热量增加，从而提高了波纹翅片在名义工况下的换热性能；

同时，在低温制热工况时，波纹翅片上开设的镂空条缝还能减小波纹翅片表面的霜层堆积。相比桥式开缝翅片上的缝隙和窗式开缝翅片上的缝隙，波纹翅片是将开缝周围的结构镂空从而形成镂空条缝，这样如果在镂空条缝附近的区域结霜，霜会首先会填补镂空的位置，在相同结霜量的情况下，镂空条缝结霜厚度最薄，不容易堵塞风道，换热气流通过时的风阻最小，从而使波纹翅片在低温制热工况下仍然保持较高的换热性能。

因此，波纹翅片本体上开设有多条镂空条缝，不但提高了冷暖空调在名义工况下的换热性能，同时也保证其在低温制热工况时仍具有较高的换热性能。

另一方面，本发明的实施例还提供了一种空调换热器，包括换热管，所述换热管上套设有上述实施例中所述的波纹翅片。

由于镂空条缝能够减薄换热气流通过波纹翅片表面时的边界层、减小换热气流的滞留区，又能够减小波纹翅片表面的霜层堆积，这样既能够提高空调换热器在名义工况的换热性能，又能够保证在低温制热工况时霜层不堵塞换热气流的风道，使其仍保持较高的换热性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为现有的一种波纹翅片的结构示意视图；

图1B为图1A中的A-A的剖面视图；

图2A为现有的一种桥式开缝翅片的结构示意视图；

图2B为图2A中的B-B的剖面视图；

图3A为现有的一种窗式开缝翅片的结构示意视图；

图3B为图3A中的C-C的剖面视图；

图4为本发明实施例中镂空翅片结构示意图；

图5为本发明实施例中镂空翅片减薄换热气流边界层的示意图(箭头所指为换热气流的流向)；

图6为本发明实施例中镂空翅片减小换热气流滞留区的示意图(箭头所指为换热气流的流向)；

图7为本发明实施例中镂空翅片减小霜层堆积的示意图(其中2＇为桥式开缝的缝隙；21＇为桥片，该图为镂空条缝与桥式开缝的缝隙霜堆积量的对比图)。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参见图4，本发明实施例中的波纹翅片，包括波纹翅片本体1，波纹翅片本体1上开设有多条镂空条缝2。

参见图5，由于波纹翅片本体1上开设有多条镂空条缝2，换热气流在流过波纹翅片表面时，换热气流就会从镂空条缝2中穿过波纹翅片，从而打断波纹翅片表面形成的边界层4，又由于镂空条缝2为多个，这样换热气流在通过波纹翅片表面时，就会不断打断换热气流在波纹翅片表面上形成的边界层4，使得波纹翅片表面的边界层4总体变薄，这样增加了换热气流的扰动，提高了换热气流紊流度，使换热气流与波纹翅片换热量增加，从而提高了波纹翅片在名义工况下的换热性能；

同时，如图6所示，波纹翅片上开设的镂空条缝2还能减小换热气流的滞留区5。由于波纹翅片本体1上形成有多个波纹弯折，换热气流在通过波纹翅片的表面时在波纹弯折的处风速是很小的，极易形成滞留区5，从而不利于波纹翅片换热性能的提高，由此，可以在波纹弯折附近开设镂空条缝2，滞留区5的换热气体可以从镂空条缝2中流出，这样可以大大减小换热气流的滞留区5，使换热气流与波纹翅片换热量增加，从而提高了波纹翅片在名义工况下的换热性能；

同时，如图7所示，在低温制热工况时，波纹翅片上开设的镂空条缝2还能减小波纹翅片表面的霜层6堆积。相比桥式开缝翅片上的缝隙和窗式开缝翅片上的缝隙，波纹翅片是将开缝周围的结构镂空(相当于去除桥片、窗片)从而形成镂空条缝2，这样如果在镂空条缝2附近的区域结霜，霜会首先会填补镂空的位置，在相同结霜量的情况下，镂空条缝2结霜厚度最薄，不容易堵塞风道，换热气流通过时的风阻最小，从而使波纹翅片在低温制热工况下仍然保持较高的换热性能。

其中，镂空条缝2在波纹翅片所开设的位置直接关系到换热气体穿过波纹翅片表面时的流向，如果镂空条缝2在波纹翅片只沿一个方向(平行于弯折线或垂直于弯折线等)开设，那么换热气流穿过镂空条缝2时只沿一个方向通过，这样不利于提高换热气流的紊流度，对波纹翅片换热能力的进一步提高不利。为了使换热气流沿多个方向穿过波纹翅片，如图4所示，优选地，镂空条缝2包括第一镂空条缝21，第一镂空条缝21与波纹翅片的弯折线平行；第二镂空条缝22，第二镂空条缝22与波纹翅片的弯折线垂直；第三镂空条缝23，第三镂空条缝23相对于波纹翅片的弯折线倾斜。第一镂空条缝21使换热气流沿平行于波纹翅片的弯折线的方向穿过波纹翅片，第二镂空条缝22使换热气流沿垂直于波纹翅片的弯折线的方向穿过波纹翅片，第三镂空条缝23使换热气流沿倾斜于波纹翅片的弯折线的方向穿过波纹翅片，倾斜的角度不做限定。这样通过在波纹翅片上设有第一镂空条缝21、第二镂空条缝22、第三镂空条缝23可以使换热气流沿不同的方向穿过波纹翅片，进一步增加了换热气流的扰动，提高了换热气流的紊流度，提高了波纹翅片的换热能力。

参见图4，波纹翅片本体1上开设有用于穿设换热管的安装孔3，多条镂空条缝2可以围绕安装孔3设置，也可以开设在波纹翅片的其它位置。由于空调换热器的换热管设穿设于安装孔3内，离换热管越近换热气体越需要换热充分，由此，多条镂空条缝2围绕安装孔3设置，可以增加换热管附近换热气流的扰动，提高其紊流度，这样可以大大增加波纹翅片的换热能力。

为了使镂空条缝2在波纹翅片上排列整齐，从而便于波纹翅片的制造，如图4所示，优选地，多条镂空条缝2围绕安装孔3的一周均匀分布，且多条镂空条缝2的延长线均通过安装孔3的中心，镂空翅片这样排列不仅整齐、规则，具有对称的美感，而且还使波纹翅片的冲压制造更容易，有利于降低其制造成本。

参见图4，镂空条缝2的宽度是影响波纹翅片换热性能的重要参数。镂空条缝2的宽度不能过小，如果宽度过小，换热气流通过镂空条缝2的量就会减少，镂空翅片的作用就不明显，经实验得出，在镂空条缝2的宽度小于0.4的时候，换热气流基本不通过镂空条缝2；同时，镂空条缝2的宽度也不能过大，如果宽度过大，就会影响波纹翅片的换热面积，对提高波纹翅片的换热性能不利。由此，将镂空条缝2的宽度范围设为0.4-1.0mm，这样可以既保证换热气流通过镂空条缝2，又不影响波纹翅片的换热面积，从而提高了波纹翅片的换热性能。

另一方面，本发明实施例还提供了一种空调换热器，包括换热管，换热管上套设有上述任一实施例中所述的波纹翅片。

由于镂空条缝2能够减薄换热气流通过波纹翅片表面时的边界层4、减小换热气流的滞留区5，又能够减小波纹翅片表面的霜层6堆积，这样既能够提高空调换热器在名义工况的换热性能，又能够保证在低温制热工况时霜层6不堵塞换热气流的风道，使其仍保持较高的换热性能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。