专利名称：用于换热器的翅片以及采用该翅片的换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种换热器，特别是涉及一种用于换热器的翅片。
背景技术：
换热器是用于制冷系统、空调系统的常用部件，根据其功用来划分，可以分为冷凝器和蒸发器等等。为了提高换热器的换热性能，除了别的以外，换热器通常配设有翅片。图IA和IB图示了一种用于换热器的传统翅片，其中图IA是翅片的平面视图，图 IB是沿图IA中的A-A线截取的剖面视图。翅片由诸如铝合金等有具有良好导热性能的材料制成，并通过对铝合金板进行加工而成型。在换热器的工作状态下，翅片通过与换热器的例如扁管的壁面等接触，从而在扁管与翅片之间实现传热。而翅片与流经翅片的外部工质进行热交换，从而实现换热器与外部工质的热交换。如图IA和图IB所示，翅片形成有百叶窗，在工质例如空气的流动方向即图IB的左右方向上，百叶窗可分为迎风侧和背风侧两部分。传统翅片的开窗结构是完全对称的，具体而言，百叶窗迎风侧部分的开窗间距以及开窗角度与百叶窗背风侧部分的开窗间距以及开窗角度彼此完全相同。在换热器操作时，流动的空气首先流经迎风侧部分，而后流经背风侧部分。当微通道换热器用于热泵室外机时，在室外环境温度较低的情况下，微通道换热器外表面以及翅片上会结霜。翅片迎风侧部分结霜较快较多，而翅片背风侧部分结霜较慢较少。在翅片迎风侧部分和翅片背风侧部分的的开窗间距和开窗角度彼此完全相同的情况下，由于翅片迎风侧部分结霜较快较多，因此翅片迎风侧部分各开窗片之间的空气可流通通道面积减小。作为其结果，导致迎风侧部分的风阻增加、风量减少，造成换热器传热性能下降。这样，不能充分发挥微通道换热器的传热性能。鉴于传统翅片的上述问题，业内存在进一步改善换热器换热性能的需求。
发明内容
本发明的目的是克服传统技术存在的缺陷，提供一种用于换热器的翅片，其可改善换热器的换热性能，特别是在翅片上结霜的情况下。本发明的另一目的是提供一种配设有根据本发明的翅片的换热器。为实现上述目的，根据本发明第一方面，提供了一种用于换热器的翅片，该翅片上形成有百叶窗，所述换热器工作时，作为热交换工质的空气顺序流过所述百叶窗的各开窗片；其特征在于，所述百叶窗的开窗间距沿着空气的流动方向变化，使得百叶窗不同部位处的开窗间距与相应部位处的结霜量的多少相适应。
优选地，沿着空气流动方向位于上游的开窗间距大于等于与之相邻的下游开窗间距，且至少部分开窗间距大于与之相邻的下游开窗间距。优选地，所述百叶窗的开窗间距沿着空气流动方向连续减小。优选地，所述百叶窗具有恒定的开窗角度，而百叶窗的开窗节距沿着空气流动方向连续减小。优选地，所述百叶窗具有恒定的开窗节距，而百叶窗的开窗角度沿着空气流动方向连续减小。优选地，所述百叶窗沿着空气流动方向划分为多个部分，每个部分具有恒定的开窗间距，沿着空气流动方向位于上游的部分的开窗间距大于与之相邻的下游部分的开窗间距。优选地，所述多个部分具有相同的开窗角度，以及沿着空气流动方向位于上游的部分的开窗节距大于与之相邻的下游部分的开窗节距。优选地，所述多个部分具有相同的开窗节距，以及沿着空气流动方向位于上游的部分的开窗角度大于与之相邻的下游部分的开窗角度。优选地，所述百叶窗沿着空气的流动方向划分为位于上游的迎风侧部分和位于下游的背风侧部分。根据本发明另一方面，提供了一种换热器，其包括根据本发明第一方面所述的翅片。优选地，所述换热器是微通道换热器。采用本发明的技术方案，通过使百叶窗某一部位处的开窗间距与相应部位处的结霜量的多少相适应，使得在百叶窗结霜之后，在相邻的开窗片之间仍留有足够的空间供空气流通过去，因此，不会导致风阻显著增加使风量明显减少，由此可以充分发挥翅片的传热性能。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，其中图IA是平面视图，图示了用于换热器的传统翅片结构；图IB是沿图IA中的B-B线截取的剖面视图，图示了传统百叶窗的结构；图2是类似于图IA的视图，图示了根据本发明第一实施例的百叶窗的结构；图3是类似于图2的视图，图示了根据本发明第二实施例的百叶窗的结构；图4是类似于图2的视图，图示了根据本发明第三实施例的百叶窗的结构；以及图5是类似于图3的视图，图示了根据本发明第四实施例的百叶窗的结构。
具体实施例方式下面对本发明的用于换热器的翅片进行详细的说明。在此，应当指出，本发明的实施例仅仅是例示性的，其仅用于说明本发明的原理而非限制本发明。另外，对本领域技术人员显而易见的是，本发明翅片可以用于包括微通道换热器在内的各种采用翅片的换热器中。在下面的描述中，与现有技术相同或相类似的结构部件将赋予相同的附图标记，且其描述将予以简略。百叶窗相邻两个开窗片之间的空气流通面积取决于相邻两个开窗片之间的垂直距离即开窗间距，本发明考虑到百叶窗迎风侧部分和背风侧部分以及迎风侧部分和背风侧部分的沿空气流动方向的不同部位之间的结霜状态的不同，而提出了一种百叶窗结构，其能够在翅片结霜的情况下，防止换热器换热性能的下降。第一实施例首先参见图2，其图示了根据本发明第一实施例的百叶窗的结构。考虑到在室外环境温度较低的情况下百叶窗各部位的结霜量沿空气流动方向逐渐减少这一事实，根据本发明第一实施例的翅片采用了下述解决方案。百叶窗的相邻开窗片之间的开窗节距沿空气流动方向逐渐减小，而且百叶窗的开窗角度保持不变，使得百叶窗的开窗间距d沿空气流动方向逐渐减小，即dl > d2 > d3 > d4 > d5 > d6 > d7 > d8，如图2示意所示。采用这样的结构，使得百叶窗不同部位处的开窗间距与相应部位处的结霜量的多少相适应相对于空气流动方向位于上游的部位结霜较多，相应地该部位处的相邻开窗片之间的开窗间距较大；而相对于空气流动方向位于下游的部位结霜较少，相应地该部位处的相邻开窗片之间的开窗间距较小。通过使百叶窗具有上述开窗结构，使得在百叶窗结霜较多的部位处百叶窗的相邻开窗片之间的开窗间距相应地较大，因此可以容纳较多的霜，从而即使结霜较多，在相邻的开窗片之间仍留有足够的空间供空气流通过去；沿着空气流动方向，由于百叶窗各部位的结霜量逐渐减少，相应地百叶窗的开窗节距逐渐减小，因此使得在不影响百叶窗空气流通量的同时维持了适当的开窗片设置密度。因此，采用本发明第一实施例的翅片，兼顾了在结霜情况下百叶窗各部位处的空气流通面积以及开窗片设置密度两者，由此可以在翅片结霜的情况下充分发挥翅片的传热性能。第二实施例图3图示了根据本发明第二实施例的翅片。鉴于百叶窗各部位的结霜量沿空气流动方向逐渐减少，根据本发明第二实施例的翅片采用了下述解决方案。百叶窗迎风侧部分的各相邻开窗片之间采用第一节距，而百叶窗背风侧部分的各开窗片之间采用小于第一节距的第二节距，且通过使百叶窗各开窗片的开窗角度保持相同，使得百叶窗迎风侧部分具有统一的第一开窗间距D1，百叶窗背风侧部分具有统一的第二开窗间距D2，且第一开窗间距Dl大于第二开窗间距D2，如图3所示。采用这样的结构，使得百叶窗迎风侧部分和背风侧部分的开窗间距与相应部位处的结霜量的多少相适应百叶窗迎风侧结霜较多，相应地百叶窗迎风侧部分的开窗间距较大；而百叶窗背风侧结霜较少， 相应地百叶窗背风侧部分的开窗间距较小。通过使百叶窗具有这样一种开窗结构，由于在结霜较多的迎风侧部位处百叶窗的开窗间距相应地较大，因此可以容纳较多的霜，从而即使结霜较多，在相邻的开窗片之间仍留有足够的空间供空气流通过去。采用本发明第二实施例的翅片，对于迎风侧来说，虽然开窗节距较大，导致换热性能低于背风侧部分，但是由于迎风侧部分可容纳霜的空间增大了，结霜之后不会显著减小空气的流通量；而对于背风侧来说，由于结霜量少而相应地采用小的开窗节距，维持了适当的开窗片设置密度。因此，本发明第二实施例的翅片充分发挥了翅片迎风侧和背风侧部分的传热性能。而且，采用第二实施例的翅片，由于百叶窗迎风侧部分采用统一的开窗节距以及背风侧部分采用统一的开窗节距，因此相对于第一种方案而言，翅片相对比较容易加工。第三实施例图4图示了根据本发明第三实施例的翅片。鉴于百叶窗各部位的结霜量沿空气流动方向逐渐减少，根据本发明第三实施例的翅片采用了下述解决方案。使百叶窗各开窗片的开窗角度α沿空气流动方向逐渐减小，即α 1 > α 2 > α 3 >α4>α5>α6>α7>α 8，而且百叶窗相邻开窗片之间的节距保持相同，使得百叶窗相邻开窗片之间的开窗间距逐渐减小，如图4所示。采用这样的结构，使得百叶窗不同部位处的相邻开窗片的开窗间距与相应部位处的结霜量的多少相适应相对于空气流动方向位于前部的部位结霜较多，相应地该部位处的开窗片的开窗角度较大从而导致开窗间距较大，而相对于空气流动方向位于后部的部位结霜较少，相应地该部位处的开窗片的开窗角度较小从而导致开窗间距较小。通过使百叶窗具有上述开窗结构，类似于第一实施例，使得在百叶窗结霜较多的部位处百叶窗相邻开窗片之间的开窗间距相应地较大，因此可以容纳较多的霜，从而即使结霜较多，在相邻的开窗片之间仍留有足够的空间供空气流通过去；而且在百叶窗的百叶窗迎风侧部分，开窗片设置密度并没有因为采用大的开窗间距而减小。因此，采用本发明第三实施例的翅片，兼顾了在结霜情况下百叶窗各部位处的空气流通面积以及开窗片设置密度两者，由此可以充分发挥翅片的传热性能。第四实施例图5图示了根据本发明第四实施例的翅片。鉴于百叶窗各部位的结霜量沿空气流动方向逐渐减少，根据本发明第四实施例的翅片采用了下述解决方案百叶窗迎风侧部分采用第一开窗角度α 1，而百叶窗背风侧部分采用小于第一开窗角度α 1的第二开窗角度α 2，且百叶窗采用统一的开窗节距，由此使得百叶窗迎风侧部分具有统一的第一开窗间距，百叶窗背风侧部分具有统一的第二开窗间距，且第一开窗间距大于第二开窗间距，如图5所示。采用这样的结构，使得百叶窗迎风侧部分和背风侧部分的开窗间距与相应部位处的结霜量的多少相适应百叶窗迎风侧部分结霜较多，相应地百叶窗迎风侧部分的开窗间距较大；而百叶窗背风侧部分结霜较少，相应地百叶窗背风侧部分的开窗间距较小。通过使百叶窗具有这样一种开窗结构，由于在结霜较多的迎风侧部分处百叶窗的开窗间距相应地较大，因此可以容纳较多的霜，从而即使结霜较多，在相邻的开窗片之间仍留有足够的空间供空气流通过去。采用本发明第四实施例的翅片，对于迎风侧来说，由于开窗角度较大而且开窗片设置密度并没有因为采用大的开窗间距而减小，其传热性能较好；而且由于开窗间距较大， 结霜之后也不会显著减小空气的流通量，因此充分发挥了翅片的传热性能。而且，采用第四实施例的翅片，由于百叶窗迎风侧部分采用统一的开窗角度以及背风侧部分采用统一的开窗角度，因此相对于第三种方案而言，翅片相对比较容易加工。根据以上可以看出，根据本发明，通过使百叶窗某一部位处的开窗间距与相应部位处的结霜量的多少相适应，使得在百叶窗结霜之后，在任何两个相邻的开窗片之间仍留有足够的空间供空气流通过去，因此，不会导致风阻显著增加使风量明显减少，由此可以充分发挥翅片的传热性能。以上结合附图和实施例对本发明进行了说明，但本领域技术人员应当理解，上述实施例仅是例示性的而非限制性的，在不背离本发明的精神和范围的条件下，可对上述实施例作出种种改进。在上述第二和第四实施例中，翅片沿空气流动方向划分为迎风侧部分和背风侧部分，并且在每个部分上相邻开窗片之间的开窗间距均相等。但本发明不限于此，而是可以依据本发明原理作出各种变更，举例来说1.迎风侧部分和背风侧部分之一或两者还可以沿空气流动方向进一步划分为若干分段，各分段具有恒定的开窗间距，而相邻各分段的开窗间距彼此不等；2.迎风侧部分和背风侧部分之一的开窗间距沿着空气流动方向逐渐减小。3.迎风侧部分和背风侧部分之一或两者可以沿空气流动方向进一步划分为例如第一和第二分段，第一分段和第二分段之一具有恒定的开窗间距，而第一分段和第二分段中另一个的开窗间距而沿着空气流动方向逐渐减小。在上述第一和第二实施例中，翅片开窗角度保持不变而仅通过改变翅片开窗节距来改变相邻开窗片之间的开窗间距；而在上述第三和第四实施例中，翅片开窗节距保持不变而仅通过改变翅片开窗角度来改变相邻开窗片之间的开窗间距。但本发明不限于此，相邻开窗片之间的开窗间距也可以通过同时改变开窗角度和开窗节距两者来予以改变；或者，在翅片沿空气流动方向划分为迎风侧部分和背风侧部分的情况下，迎风侧部分和背风侧部分之一通过改变翅片开窗角度与翅片开窗节距之一来改变相邻开窗片之间的开窗间距，而迎风侧部分和背风侧部分中的另一个通过改变翅片开窗角度与翅片开窗节距中的另一个来改变相邻开窗片之间的开窗间距。因此，翅片开窗间距的改变可以结合翅片开窗角度与翅片开窗节距两个参数按任意方式进行，只要能够达到百叶窗各部位处的开窗间距与相应部位处的结霜量的多少相适应即可。另外，在上述实施例中，为了便于说明，将百叶窗沿空气流动方向划分为迎风侧部分和背风侧部分。但百叶窗沿空气流动方向可以以其它方式来划分为若干部分，这对业内人士而言是显而易见的。
权利要求
1.一种用于换热器的翅片，该翅片上形成有百叶窗，所述换热器工作时，作为热交换工质的空气顺序流过所述百叶窗的各开窗片；其特征在于，所述百叶窗的开窗间距沿着空气的流动方向变化，使得百叶窗不同部位处的开窗间距与相应部位处的结霜量的多少相适应，所述百叶窗沿着空气流动方向划分为多个部分，每个部分具有恒定的开窗间距且沿着空气流动方向位于上游的部分的开窗间距大于与之相邻的下游部分的开窗间距，其中所述多个部分具有相同的开窗角度且沿着空气流动方向位于上游的部分的开窗节距大于与之相邻的下游部分的开窗节距，或者所述多个部分具有相同的开窗节距且沿着空气流动方向位于上游的部分的开窗角度大于与之相邻的下游部分的开窗角度。
2.如权利要求1所述的翅片，其特征在于，所述百叶窗沿着空气的流动方向划分为位于上游的迎风侧部分和位于下游的背风侧部分。
3.一种换热器，包括权利要求1或2所述的翅片。
4.如权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述换热器是微通道换热器。
全文摘要
一种用于换热器的翅片和换热器。所述翅片上形成有百叶窗，百叶窗的开窗间距沿着空气的流动方向变化，使得百叶窗不同部位处的开窗间距与相应部位处的结霜量的多少相适应，百叶窗沿着空气流动方向划分为多个部分，每个部分具有恒定的开窗间距且沿着空气流动方向位于上游的部分的开窗间距大于与之相邻的下游部分的开窗间距，其中多个部分具有相同的开窗角度且沿着空气流动方向位于上游的部分的开窗节距大于与之相邻的下游部分的开窗节距，或多个部分具有相同的开窗节距且沿着空气流动方向位于上游的部分的开窗角度大于与之相邻的下游部分的开窗角度。根据本发明的技术方案，不会导致风阻显著增加使风量明显减少，可以充分发挥翅片的传热性能。
文档编号F25B39/00GK102252556SQ20111011968
公开日2011年11月23日 申请日期2009年3月25日 优先权日2009年3月25日
发明者刘华钊, 黄宁杰 申请人:三花丹佛斯(杭州)微通道换热器有限公司