专利名称：翅片管热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种翅片管热交换器，它可用于以空气作为热源的热泵型空调，特别是它也可用于室外。
下面参照
图1，2和3，描述一种传统的翅片管热交换器。
如图1所示，一个翅片管热交换器一般包括一组以预定间隔平行分布以便空气流1在相关翅片2之间流动的翅片2(2A，2B)，以预定的纵向间距和侧向间距加工在翅片组2上的圆柱形翅片套管3(3A，3B)，和一组分别插入翅片套管3并然后与翅片套管3连接以便流体经其流动的管子4。
图2和3所示的一例传统翅片管热交换器的翅片2带有分别与翅片24表面上的翅片套管3A同心的圆形基座部分6，和一组隆起部分7，该隆起部分7形成在各行翅片套管3A中及基座部分6的翅片套管3A以外，并且每个隆起部分7都有一个沿翅片2A的纵向线性延伸的隆起边缘。当空气流1在相应的翅片2A之间流动时，由于湍流激励效应就可以促进热传导。
图4和5所示的第二例传统翅片管热交换器的翅片2B带有一组凸起部分8，凸起部分8位于沿纵向在翅片2B表面上的相邻两个翅片套管3B之间，这样当空气流1在相应的翅片2B之间流动时，边界层前缘效应就可促进热传导。
然而，当采用图4和5所示翅片2B的热交换器在室外用于热泵型空调并用以加热时，如果室外空气降低，冰霜就会粘在具有高热传导效率的凸起部分的前缘上，并且一会以后凸起部分的前缘就会被封闭，这样，热交换器就存在热传导效率迅速下降的问题，并且热交换器不能连续长时间工作用于加热。
当带有图2和3所示翅片2A的热交换器在室外用于热泵型空调并用以加热时，由于翅片2A没有凸起部分，即使室外空气降低，与带有图4和5所示翅片2B的热交换器相比，它也能在较长时间内连续工作用以加热。然而，这种热交换器的问题是由于热传导是由湍流激励效应促进的，与带有图4和5所示翅片2B的热交换器相比(其中热传导是由边界层前缘效应促进的)，它的热传导效率不是很高，并且要想大大提高热泵型空调的性能并减小其尺寸是不可能的。
本发明的翅片管热交换器具有很高的热传导效率，并且即使它在室外用于热泵型空调它也能长时间连续工作用以加热。
本发明的翅片管热交换器包括一组以预定间隔平行分布以便空气流在相应翅片之间流动的翅片，和一组管子，管子分别插入以预定纵向间距和横向间距成形在翅片组上的圆柱形翅片套管内，并分别与翅片套管连接，这样流体可在其中流动，其中在各翅片表面上的翅片套管周围分别提供有基座，基座的形状可减小通风阻力并具有一长轴和纵向上短轴，座侧隆起分别沿基座的外周边成形，一组翅片侧隆起部分成形在各翅片上的各行翅片套管中及座侧隆起部分之外，翅片侧隆起部分带有沿翅片纵向线性延伸的隆起并且其高度大致与各座侧隆起部分的最高部分高度同高，其中座侧隆起部分的多个最高部分成形在两个翅片侧隆起部分的顶部之间，其中所述座侧隆起部分的最高部分成形在翅片侧隆起部分的两个顶部之间，并且与各座侧隆起部分的最高部分高度同高的隆起部分分别成形在翅片侧隆起部分的下风侧，并且其中大致与各翅片侧隆起部分的顶部高度同高的座侧隆起部分分别沿翅片套管的周边成形。
在上述结构中，带有纵向线性延伸的隆起的翅片侧隆起部分具有能改善热传导效率的湍流激励效应，并且分别成形在基座外周边的座侧隆起部分使得空气流由管子的尾流控制。以减小死水区，增加热传导有效区，并改善了热传导效率。
此外，由于与各座侧隆起部分的顶部高度同高的隆起部分分别成形在翅片侧隆起部分的下风侧，空风流更容易由管子的尾流控制，从而进一步减小了死水区，这也增加了热传导有效区并改善了热传导效率。而且，由于与各翅片侧隆起部分的顶部高度同高的座侧隆起部分分别成形在基座的整个周边上，所以由于涡流的产生加速了管子附近部分的热传导。基座的形状避免了通风阻力的增加并使通风更为顺利。
根据本发明实施例的翅片管热交换器将参照附图描述如下，其中
图1是一普通翅片管热交换器的透视图;
图2是第一例传统翅片管热交换器的一个翅片的前视图;
图3是沿图2中Ⅲ-Ⅲ线所取的剖视图;
图4是第二例传统翅片管热交换器的一个翅片的前视图;
图5是沿图4中Ⅴ-Ⅴ线所取的剖视图;
图6是根据本发明第一实施例的翅片管热交换器的一个翅片的前视图;
图7是沿图6中Ⅶ-Ⅶ线所取的剖视图;
图8是沿图6中Ⅷ-Ⅷ线所取的剖视图;
图9是根据本发明第二实施例的翅片管热交换器的一个翅片的前视图;
图10是沿图9中Ⅹ-Ⅹ线所取的剖视图;
图11是沿图9中Ⅺ-Ⅺ线所取的剖视图;
图12是根据本发明第三实施例的翅片管热交换器的一个翅片的前视图;
图13是沿图12的ⅩⅢ-ⅩⅢ线所取的剖视图;
图14是沿图12的ⅩⅣ-ⅩⅣ线所取的剖视图;
图6到8示出了根据本发明第一实施例的翅片管热交换器的一个翅片部分。图中，参考号11表示一个翅片;参考号12表示管子;参考号13表示翅片套管;参考号14表示空气流，参考号15表示基座，每个基座都为椭圆形式，它减小了通风阻力并且其短轴沿翅片11的纵向延伸。座侧隆起部分17沿基座15的外周边成形在每个基座5的短轴侧。各带有一纵向线性延伸的隆起的两个翅片侧角状部分16成形在每行翅片套管13中，从而其高度大致等于成形在各基座15短轴两侧的各座侧隆起部分17的最高部分高度。各座侧隆起部分17的最高部分形成在两个翅片侧隆起部分16的顶部之间。
在上述结构中，翅片侧角状部分16的湍流激励效应改善了热传导效率，并且座侧角状部分17使得空气流14由翅片套管3内的尾流控制。从而减小了死水区，这样就增加了热传导有效区，并改善了热传导效率。
图9到11示出了根据本发明第二实施例的翅片管热交换器的翅片部分。在图中，与第一实施例相同的部分由相同的参考号表示，并在下面不作描述。在该实施例中，每个座侧下风隆起部分18的高度等于每个座侧隆起部分17的最高部分高度并分别成形在翅片侧隆起部分16的下风侧，从而从分别成形在翅片侧隆起部分16的顶部之间的座侧隆起部分17延伸。
在该实施侧中，翅片侧隆起部分16的湍流激励效应改善了热传导效率，并且与第一实施例相比分别成形以从座侧隆起部分17的最高部分延伸的座侧下风隆起部分18使得空气流14进一步由翅片套管13的尾流控制，从而减小了死水区，并进一步增加了热传导有效区，并改善了热传导效率。
图12到14示出了根据本发明第三实施例的翅片管热交换器的翅片部分。在图中，与第一和第二实施例相同的部分用相同的参考号表示，并在下面不作描述。在该实施例中，除了座侧隆起部分17和座侧下风隆起部分18的最高部分，还分别成形有高度等于各座侧隆起部分17最高部分高度的座侧上风隆起部分19，它们从翅片侧隆起部分16的上风顶部16b延伸到翅片侧隆起部分16的上风侧。基座15的整个外周边都由座侧隆起部分17，座侧下风隆起部分18和座侧上风隆起部分19的最高部分包围。
在第三实施例中，翅片侧隆起部分16的湍流激励效应改善了热传导效率，并且具有同心隆起线的座侧隆起部分17，座侧下风隆起部分18和座侧上风隆起部分19的最高部分在空气流14内产生涡流，从而在翅片套管13附近区域促进了热传导。
在所有第一，第二和第三实施例中，由于每个基座15都为椭圆形式，所以空气流14平稳流动，并且避免了通风阻力的增加。
如上所述，在本发明的翅片管热交换器中，带有纵向线性延伸的隆起的翅片侧隆起部分的湍流激励效应改善了热传导效率，并且沿各基座的外周边在两个翅片侧隆起部分之间成形的座侧隆起部分使得空气流由管子的尾流控制，从而减小了死水区，并增加了热传导有效区域，并改善了热传导效率。此外，由于与各座侧角状部分的最高部分高度同高的隆起部分被分别成形在翅片侧隆起部分的下风侧，所以进一步改善了热传导效率。而且，由于基本上与翅片侧隆起部分最高部分同高的座侧隆起部分沿各基座的外周边成形，所以可产生涡流，并加速了在管子附近区域的热传导。这样，翅片管热交换器具有很高的热传导效率，并可长时间连续工作用以加热，而使该翅片管交换器在室外可用于一热泵型空调。
权利要求
1.一种翅片管热交换器，包括一组以预定间隔分布以便空气流在相应翅片之间流动的翅片；和一组管子，它们分别插入以预定纵向间距和侧向间距成形在所述翅片组上的圆柱形翅片套管并且分别与所述翅片套管连接以便流体在其中流动；其中基座被分别成形在所述各翅片表面上的所述翅片套管周围，基座的形状可减小通风阻力并具有一长轴和一沿所述翅片纵向上的短轴，座侧隆起部分分别沿所述基座的外周边成形，并且一组带有一纵向线性延伸的隆起的翅片侧隆起部分被成形在所述翅片上的各行所述翅片套管中及所述座侧隆起部分之外，从而大致与各所述座侧隆起部分的最高部分高度同高。
2.根据权利要求1所述的翅片管热交换器，其中所述座侧隆起部分的多个最高部分成形在两个翅片侧隆起部分的顶部之间。
3.根据权利要求1所述的翅片管热交换器，其中所述座侧隆起部分的最高部分成形在翅片侧隆起部分的两个顶部之间，并且与各所述座侧隆起部分的最高部分高度同高的隆起部分被成形在所述翅片侧隆起部分的下风侧，从而从翅片侧隆起部分的顶部延伸到其下风侧部分。
4.根据权利要求1所述的翅片管热交换器，其中所述座侧隆起部分成形在各所述基座的整个周边上，从而其高度大致与各所述翅片侧隆起部分的最高部分高度同高。
全文摘要
一种翅片管热交换器，带有一组以预定间距分布以便空气在其中流动的翅片和一组管子。管子分别插入以预定纵向和横向间距成型在翅片组上的翅片套管内并与其连接。具有一纵向延伸短轴的椭圆形基座位于套管周围，座侧隆起部分沿基座外周边成型，一组与座侧隆起部分同高并带有一纵向线性延伸的降起的翅片侧隆起部分成型在各行翅片套管中及座侧隆起部分之外。这种交换器可减小死水区，增大传热有效区并改善传热效率。
文档编号F28F1/32GK1064349SQ92101109
公开日1992年9月9日 申请日期1992年2月21日 优先权日1991年2月21日
发明者横山昭一, 茂木仁, 安藤智朗 申请人:松下电器产业株式会社