一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，它包括翅片和制冷管，所述制冷管外壁等螺距螺旋缠绕有翅片；所述翅片由带状片材一体冲压构成，该翅片包括至少第一吸热散热体和第二吸热散热体，所述相邻的吸热散热体之间设有间断线，每个吸热散热体构成波浪结构，所述相邻的吸热散热体之间的每个间断线处构成相对的波峰和波谷，相邻的吸热散热体的所有间断线构成的波峰和波谷共同构成蜂窝状结构，所述第一吸热散热体的波浪边与制冷管外壁等螺距螺旋缠绕触接；本发明增加了翅片的散热面积，多层蜂窝状结构的翅片存在更多的空气流通通道，且改变了气流场、进一步将层流改变为紊流，加速了散热效果。
【专利说明】—种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制冷和散热设备，尤其涉及一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器。
【背景技术】
[0002]当前双开门、三开门、多开门等豪华风冷无霜、微霜冰箱正日益占据冰箱市场的主导地位，随着冰箱容积及制冷要求的提高，在制冷过程中对散热器或冷凝器的换热功率和换热效率要求就更高，普通的钢板缠绕的螺旋板管式冷凝器或钢丝钢管焊接结构的丝管式冷凝器已经不能满足冰箱及散热器行业发展的需求，需要体积更小、散热效率更高的冷凝器或散热器出现。
[0003]中国专利申请号201210255460.X，申请日:2012年7月23日，申请公布日:2013年I月2日，申请公布号CN102853705A,公开了“旋翅式热交换管”,一种旋翅式热交换管,包括中间带通道的铝管，铝管外部螺旋缠绕有旋翅片，其特征在于旋翅片为带状结构，旋翅片的一侧边为直边，旋翅片的另一侧边为波浪边，直边贴紧铝管的外表；旋翅片沿着铝管的轴线等间距螺旋缠绕；本发明的有益效果:旋翅片一侧为直边，另一侧为波浪边，直边与铝管外部相贴紧，波浪边处于外侧，扩大了旋翅片的散热面积，提高了热交换管的散热效果；旋翅片为带状不会形成封闭的内腔，保证旋翅片的两侧面都与外界相接触。
[0004]上述专利申请中由于下部直边部分与铝管贴紧，下部直边与铝管的接触面积小，散热效果并不好，其上部虽然做成波浪边，但旋翅片与铝管螺旋缠绕后，上部远离铝管的翅片密集空气流通性不好，大大降低了热交换效率；如果既能增加旋翅片与铝管的接触面积以及散热面积，又能保证空气流通性好，是行业内亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，其翅片为多层蜂窝状结构，增加了散热面积，翅片被间断的切断，造成距制冷管路较远的部分翅片温度较低，温差较大，可加速空气流动；多层蜂窝状结构的翅片存在更多的空气流通通道，且改变了气流场、进一步将层流改变为紊流，加速了散热效果，从试验数据看，本发明的散热效果要远高于普通的丝管式和螺旋板管式冷凝器产品，提高了大型风冷式冰箱冷凝器的冷凝效果。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案:一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，它包括翅片和制冷管，所述制冷管外壁等螺距螺旋缠绕有翅片；所述翅片由带状片材一体冲压构成，该翅片包括至少第一吸热散热体和第二吸热散热体，所述相邻的吸热散热体之间设有间断线，每个吸热散热体构成波浪结构，以便增加翅片与制冷管的吸热和散热面积，所述相邻的吸热散热体之间的每个间断线处构成相对的波峰和波谷，相邻的吸热散热体的所有间断线构成的波峰和波谷共同构成蜂窝状结构，多层带状翅片被间断的切断，并多层构成波浪结构，造成与制冷管接触的部分翅片温度高，相邻的距制冷管较远的部分翅片温度较低，两部分翅片间的温差较大，可加速空气流动；多层蜂窝状结构的翅片存在更多的空气流通通道，且改变了气流场、进一步将层流改变为紊流，加速了散热效果，所述第一吸热散热体的波浪边与制冷管外壁等螺距螺旋缠绕触接，波浪边与制冷管触接相对于现有技术增加了翅片与制冷管的接触面积，第二吸热散热体的波峰水平面距离第一吸热散热体波谷水平面垂线距离高于第一吸热散热体波峰水平面距离第一吸热散热体波谷水平面垂线距离，以便形成错峰蜂窝状结构，由于错峰蜂窝状结构垂直于制冷管外壁，热空气由第一吸热散热体的一个波谷沿波谷方向上升后，会沿与该波谷对应的第二吸热散热体的波峰继续上升，热空气上升的过程也分别与第一吸热散热体和第二吸热散热体进行热交换，提高了热交换率。
[0007]第二吸热散热体的波峰水平面距离第一吸热散热体波谷水平面垂线距离是第一吸热散热体波峰水平面距离第一吸热散热体波谷水平面垂线距离的0.5倍-3倍，以增加第二吸热散热体与制冷管表面上升的热空气接触吸热的可能。
[0008]所述翅片宽度是3mm-20mm,翅片厚度是0.lmm-0.5mm。
[0009]所述翅片在制冷管上的螺距是3mm-20mm。
[0010]所述制冷管的管径是制冷管的管壁厚度是0.4mm-lmm。
[0011]所述制冷管是铜管且翅片是铜片，或者制冷管是钢管且翅片是钢片，或者制冷管是铝管且翅片是铝片，或者制冷管是铜管且翅片是铝片，或者制冷管是钢管且翅片是铝片。
[0012]本发明的有益效果如下:
[0013]本发明为多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，由于百叶窗片为多层蜂窝状结构，增加了散热面积，翅片被间断的切断，造成距制冷管路较远的部分翅片温度较低，温差较大，可加速空气流动；多层蜂窝状结构的翅片存在更多的空气流通通道，且改变了气流场、进一步将层流改变为紊流，加速了散热效果，从试验数据看，本发明的散热效果要远高于普通的丝管式和螺旋板管式冷凝器产品，提高了大型风冷式冰箱冷凝器的冷凝效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1示出本发明整体结构示意图；
[0015]图2示出本发明实施例一的翅片未冲压前的片材结构示意图；
[0016]图3示出本发明实施例一的翅片立体结构示意图；
[0017]图4示出本发明实施例一的翅片横截面结构示意图；
[0018]图5示出本发明另一实施例中的翅片立体结构示意图；
[0019]图6示出本发明另一实施例整体结构示意图；
[0020]图7示出本发明实施例1与对比例I和对比例2出口温度对比变化图；
[0021]图8示出本发明实施例1与对比例I和对比例2进出口温差对比变化图。
【具体实施方式】
[0022]实施例1
[0023]参见图1-图4所示，一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，它包括翅片I和制冷管2，所述制冷管2外壁等螺距螺旋缠绕有翅片I ;所述翅片I由带状片材一体冲压构成，该翅片I包括第一吸热散热体11和第二吸热散热体12，所述相邻的吸热散热体11、12之间设有间断线3，每个吸热散热体构成波浪结构，所述相邻的吸热散热体11、12之间的每个间断线3处构成相对的波峰111和波谷121，相邻的吸热散热体U、12的所有间断线3构成的波峰和波谷共同构成蜂窝状结构，所述第一吸热散热体11的波浪边与制冷管2外壁等螺距螺旋缠绕触接，第二吸热散热体12的波峰122水平面距离第一吸热散热体11波谷112水平面垂线距离高于第一吸热散热体11波峰111水平面距离第一吸热散热体11波谷112水平面垂线距离。
[0024]第二吸热散热体12的波峰122水平面距离第一吸热散热体11波谷112水平面垂线距离是第一吸热散热体11波峰111水平面距离第一吸热散热体11波谷112水平面垂线距离的1.5倍。
[0025]所述翅片I宽度是6臟，翅片I厚度是0.3mm。
[0026]所述翅片I在制冷管2上的螺距是6mm。
[0027]所述制冷管2的管径是7mm，制冷管2的管壁厚度是0.7mm。
[0028]所述制冷管2是钢管且翅片I是铝片。
[0029]实施例2
[0030]参见图5-图6所示，一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，其与实施例1不同之处在于，所述翅片I包括第一吸热散热体11、第二吸热散热体12和第三吸热散热体13，所述第一吸热散热体11的波浪边与制冷管2外壁等螺距螺旋缠绕触接，第三吸热散热体13的波峰131水平面距离第二吸热散热体12波谷121水平面垂线距离高于第二吸热散热体12波峰122水平面距离第二吸热散热体11波谷121水平面垂线距离，第二吸热散热体12的波峰122水平面距离第一吸热散热体11波谷112水平面垂线距离高于第一吸热散热体11波峰111水平面距离第一吸热散热体11波谷112水平面垂线距离。
[0031]第三吸热散热体13的波峰131水平面距离第二吸热散热体12波谷121水平面垂线距离是第二吸热散热体12波峰122水平面距离第二吸热散热体12波谷121水平面垂线距离的1.5倍，第二吸热散热体12的波峰122水平面距离第一吸热散热体11波谷112水平面垂线距离是第一吸热散热体11波峰111水平面距离第一吸热散热体11波谷112水平面垂线距离的2倍。
[0032]所述翅片I宽度是8mm，翅片I厚度是0.4mm。
[0033]所述翅片I在制冷管2上的螺距是8mm。
[0034]所述制冷管2的管径是8mm，制冷管2的管壁厚度是0.8mm。
[0035]所述制冷管2是铜管且翅片I是铝片。
[0036]对比例I
[0037]以中国专利申请号201210255460.X的实施例1作为对比例I。
[0038]对比例2
[0039]将制冷管在同一水平面内弯折成蛇形管，在蛇形管管路垂直方向的同一面，等距离焊接若干金属丝，将焊接有金属丝的蛇形管弯折成方形筒状体，构成丝管卷层式冷凝器，以此作为对比例2。
[0040]实验结果及分析
[0041]试验工况
[0042]N0.1换热器为本实施例1的换热器；N0.2换热器为本对比例I的换热器；N0.3换热器为本对比例2的换热器，三种换热器管路长度及状态相同。
[0043]通过组态测试软件，保持环境温度为25°C ±0.5°C，水箱温度为73°C下，都以水为介质，对其在3种换热器产品下的性能进行了测试，在水箱温度达到73°C的情况下，N0.1?3号换热器的进口温度都为61 ±0.8°C，分别测得安装3种不同换热器产品后系统试验台的换热器进出口温度，检测记录实验数据，并对实验结果进行对比、计算、分析。
[0044]N0.1换热器、N0.2换热器和N0.3换热器的实验结果如下:
[0045]参见图7-图8所示，由出口温度对比图可知，换热器出口温度由低到高依次为N0.1换热器、N0.2换热器、N0.3换热器，出口温度越高说明温差越小，换热量越小，换热效果越不好；由进出口温差对比图可知，N0.1换热器进出口换热温差最大，其次是N0.2换热器，最后是N0.3换热器；故，N0.1换热器一既本发明一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器的换热效果最好，其次为2号-普通卷层式旋翅冷凝器，最后是3号-丝管卷层式冷凝器。
[0046]如上所述，本发明一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，所述的实施例及图，只是本发明较好的实施效果，并不是只局限于本发明，凡是与本发明的结构、特征等近似、雷同者，均应属于本发明保护的范围。
【权利要求】
1.一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，它包括翅片(I)和制冷管(2)，所述制冷管(2)外壁等螺距螺旋缠绕有翅片(I);其特征在于:所述翅片(I)由带状片材一体冲压构成，该翅片(I)包括至少第一吸热散热体(11)和第二吸热散热体(12)，所述相邻的吸热散热体(11、12)之间设有间断线(3)，每个吸热散热体构成波浪结构，所述相邻的吸热散热体(11、12)之间的每个间断线(3)处构成相对的波峰(111)和波谷(121)，相邻的吸热散热体(11、12)的所有间断线(3)构成的波峰和波谷共同构成蜂窝状结构，所述第一吸热散热体(11)的波浪边与制冷管(2)外壁等螺距螺旋缠绕触接，第二吸热散热体(12)的波峰(122)水平面距离第一吸热散热体(11)波谷(112)水平面垂线距离高于第一吸热散热体(11)波峰(111)水平面距离第一吸热散热体(11)波谷(112)水平面垂线距离。
2.根据权利要求1所述的一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，其特征在于:第二吸热散热体(12)的波峰(122)水平面距离第一吸热散热体(11)波谷(112)水平面垂线距离是第一吸热散热体(11)波峰(111)水平面距离第一吸热散热体(11)波谷(112)水平面垂线距离的0.5倍-3倍。
3.根据权利要求1所述的一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，其特征在于:所述翅片(I)宽度是3mm-20mm。
4.根据权利要求1所述的一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，其特征在于:翅片(I)厚度是 0.lmm-0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，其特征在于:所述翅片(I)在制冷管(2)上的螺距是3mm-20mm。
6.根据权利要求1所述的一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，其特征在于:所述制冷管(2)的管径是4mm-10mm。
7.根据权利要求1所述的一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，其特征在于:制冷管(2)的管壁厚度是0.
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的一种多层空间结构的螺旋百叶窗冷凝器，其特征在于:所述制冷管(2)是铜管且翅片(I)是铜片，或者制冷管(2)是钢管且翅片(I)是钢片，或者制冷管(2)是铝管且翅片(I)是铝片，或者制冷管(2)是铜管且翅片(I)是铝片，或者制冷管(2)是钢管且翅片(I)是铝片。
【文档编号】F25B39/04GK104132485SQ201410352873
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】高相启, 张金法, 康保家, 程清丰, 韩周正, 张松, 申成兵, 柴建新, 梁开 申请人:河南新科隆电器有限公司