專利名稱：具有混合孔樣式的板翅的制作方法
具有混合孔樣式的板翅
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)通常包括壓縮機(jī)、冷凝器盤管、用于使空氣經(jīng)過冷凝器盤管的冷凝器風(fēng)扇、節(jié)流裝置、蒸發(fā)器盤管和用于使空氣經(jīng)過蒸發(fā)器盤管的蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)。冷凝器盤管和蒸發(fā)器盤管各自被設(shè)計(jì)成具有用于傳輸制冷劑的內(nèi)部管道。此外，蒸發(fā)器盤管和冷凝器盤管有時(shí)包括多個(gè)沿著內(nèi)部管道的長度方向布置的板翅，以使得內(nèi)部管道穿過形成在相鄰板翅中的孔。空調(diào)系統(tǒng)的主要組件可以集成化并且以不同的方式定位，但是有兩種布置是最常見的?！胺煮w式系統(tǒng)”通常為一種空調(diào)系統(tǒng)，其中壓縮機(jī)、冷凝器盤管和冷凝器風(fēng)扇共同設(shè)置在單獨(dú)的外殼中，通常將其稱為冷凝單元。在分體式系統(tǒng)中，蒸發(fā)器盤管、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)也共同設(shè)置在單獨(dú)的外殼中，通常將其稱為空氣處理單元或空氣處理器。某些空氣處理單元或空氣處理器包括熱發(fā)生器，例如電阻加熱元件和/或燃?xì)鉅t元件，以使蒸發(fā)器盤管和熱發(fā)生器均位于蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)的空氣流動(dòng)路徑中。在分體式系統(tǒng)的大多數(shù)應(yīng)用中，冷凝單元位于要進(jìn)行溫度控制的空間外部，而空氣處理單元循環(huán)并調(diào)節(jié)位于要進(jìn)行溫度控制的空間內(nèi)的空氣。更具體地，冷凝單元通常位于要進(jìn)行溫度控制的建筑物或結(jié)構(gòu)的外部，而空氣處理單元典型地位于建筑物內(nèi)的貯藏室、閣樓或其它位置?？蛇x地，傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)可以配置成為“成套單元”，其中空調(diào)系統(tǒng)的所有組件共同設(shè)置在單獨(dú)的外殼中。成套單元典型地、但不是必須地安裝在要進(jìn)行溫度控制的空間之外的位置。不管空調(diào)系統(tǒng)的類型如何，運(yùn)行原理是相同的。通常，壓縮機(jī)運(yùn)行將制冷劑壓縮成熱的高壓氣體，其經(jīng)過冷凝器盤管的內(nèi)部管道。隨著制冷劑經(jīng)過冷凝器盤管，冷凝器風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)以使環(huán)境空氣越過冷凝器盤管，由此將熱量從制冷劑中移除并且將制冷劑冷凝到液體狀態(tài)。液態(tài)制冷劑經(jīng)過節(jié)流裝置，其使得制冷劑轉(zhuǎn)換成更冷且壓力更低的液體/氣體混合物， 該混合物然后進(jìn)入蒸發(fā)器。隨著混合物經(jīng)過蒸發(fā)器盤管，蒸發(fā)器風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)環(huán)境空氣越過蒸發(fā)器盤管，由此為環(huán)境空氣提供冷卻和除濕效果，環(huán)境空氣隨后被分配到要進(jìn)行溫度控制的空間。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，公開了一種翅片，包括前緣、與前緣相對(duì)的后緣以及沿著前側(cè)軸線基本上位于中心的多個(gè)前側(cè)孔。該翅片還包括沿著中間軸線基本上位于中心的多個(gè)中間孔，中間軸線基本上平行于前側(cè)軸線并且位于前側(cè)軸線和后緣之間，多個(gè)中間孔定位成使多個(gè)前側(cè)孔和多個(gè)中間孔形成為大致矩形陣列。再進(jìn)一步，該翅片包括沿著后側(cè)軸線基本上位于中心的多個(gè)后側(cè)孔，后側(cè)軸線基本上平行于前側(cè)軸線和中間軸線中的至少一個(gè)，并且位于中間軸線和后緣之間，多個(gè)后側(cè)孔中的每一個(gè)與相應(yīng)的兩個(gè)最鄰近的中間孔基本上等距。在另一個(gè)實(shí)施例中，公開的翅片包括在前緣和后緣之間延伸的翅片寬度、沿著前側(cè)軸線位于中心的多個(gè)前側(cè)孔、沿著位于前側(cè)軸線和后緣之間的中間軸線定位的多個(gè)中間孔，以及定位在中間軸線和后緣之間的多個(gè)附加孔。多個(gè)中間孔中的每一個(gè)沿著基本上平行于翅片寬度的路徑與多個(gè)前側(cè)孔中的相應(yīng)的一個(gè)基本上對(duì)準(zhǔn)。此外，多個(gè)附加孔中的每一個(gè)定位成避免與形成在多個(gè)中間孔中的每一個(gè)的空氣羽流相干涉，其中當(dāng)空氣流相對(duì)于前側(cè)軸線以銳角入射角引導(dǎo)越過翅片時(shí)，獨(dú)立的制冷劑管穿過多個(gè)中間孔中的每一個(gè)延伸。在另外一個(gè)實(shí)施例中，公開的翅片包括在前緣和后緣之間延伸的翅片寬度以及多個(gè)孔，多個(gè)孔各自配置成接納單獨(dú)的制冷劑管，多個(gè)孔中的至少一些孔沿前側(cè)軸線、中間軸線和第三軸線中心設(shè)置。此外，多個(gè)孔定位在翅片上以避免產(chǎn)生在多個(gè)孔中的每一個(gè)處的空氣羽流之間的干涉，其中當(dāng)空氣流相對(duì)于前側(cè)軸線以銳角入射角引導(dǎo)越過翅片時(shí)，制冷劑管穿過多個(gè)孔的每一個(gè)延伸。在另一方面，公開了一種包括多個(gè)翅片的熱交換系統(tǒng)。在另一方面，公開了一種包括翅片的空調(diào)系統(tǒng)。


為了更加詳細(xì)地描述這里公開的翅片和管件組件的各種實(shí)施例，現(xiàn)在參照附圖進(jìn)行說明，其中現(xiàn)有技術(shù)圖IA為翅片和管件組件的實(shí)施例的側(cè)視圖，該翅片和管件組件包括具有直線孔樣式的翅片；現(xiàn)有技術(shù)圖IB為翅片和管件組件的實(shí)施例的局部前視圖，該翅片和管件組件包括具有暴露于垂直空氣流的直線孔樣式的翅片；現(xiàn)有技術(shù)圖IC為現(xiàn)有技術(shù)圖IB的翅片和管件組件的局部前視圖，該翅片和管件組件暴露于具有銳角入射角的空氣流?，F(xiàn)有技術(shù)圖2A為翅片和管件組件的另一個(gè)實(shí)施例的前視圖，該翅片和管件組件包括具有暴露于垂直空氣流的偏移孔樣式的翅片?，F(xiàn)有技術(shù)圖2B為現(xiàn)有技術(shù)圖2A的翅片和管件組件的前視圖，該翅片和管件組件暴露于具有銳角入射角的空氣流。圖3為又一個(gè)翅片和管件組件的前視圖，該翅片和管件組件包括具有混合孔樣式的翅片，該混合孔樣式暴露于具有銳角入射角的空氣流。圖4為包括圖3的翅片和管件組件的熱交換器的前視圖。圖5為通過實(shí)驗(yàn)生成的紅外圖像的示意圖。圖6為比較熱交換器的各種實(shí)施例的熱傳導(dǎo)與壓降的比值的圖表。圖7為再一個(gè)翅片和管件組件的前視圖，該翅片和管件組件包括具有混合孔樣式的翅片，該混合孔樣式暴露于具有銳角入射角的空氣流。
具體實(shí)施例方式在某些裝置中，熱交換器(即，蒸發(fā)器或冷凝器盤管)包括布置成使得相鄰的翅片基本上彼此平行并且偏移一個(gè)翅片間距的多個(gè)翅片，以及布置成大致上與多個(gè)翅片相垂直的多個(gè)制冷劑管。最普遍地，翅片可以被描述為由金屬或其它適于導(dǎo)熱的材料制作而成的薄板并且包括一系列形成于其中的孔，這些孔適于容納從其中穿過的制冷劑管。因此，如同下面更詳細(xì)的描述，多個(gè)包括基本上相似的孔樣式的翅片可以布置成一組，在某些實(shí)施例中相鄰的翅片偏移相等的翅片間距，以使制冷劑管可各自穿過相應(yīng)的孔容納在多個(gè)翅片中。換句話說，每個(gè)制冷劑管均可以基本上垂直地插入穿過一組翅片的相應(yīng)的孔中，以使翅片沿著制冷劑管布置，由此形成可以被稱為熱交換器的板片。在各種熱交換器的實(shí)施例中翅片的孔可以各種樣式定位在翅片上并且孔的樣式可以影響翅片、板片和/或熱交換器的傳熱性能。例如，參照現(xiàn)有技術(shù)圖1A，其示出翅片和管件組件的側(cè)視圖，并且參照現(xiàn)有技術(shù)圖 1B-1C，其示出現(xiàn)有技術(shù)圖1的翅片和管件組件的翅片100的一部分，其中翅片100包括直線孔樣式?，F(xiàn)有技術(shù)圖IA示出多個(gè)翅片100沿著制冷劑管152的長度布置。在該實(shí)施例中，翅片100布置成使得相鄰的翅片100沿著制冷劑管152的長度彼此相等地隔開。翅片 100具有總體上在前緣104和后緣106之間延伸的寬度102。多個(gè)前側(cè)孔108沿著翅片100 的長度103布置在前側(cè)列中，該長度總體上垂直于寬度102延伸。前側(cè)孔108總體上與它們位于前側(cè)軸線110上的中心對(duì)準(zhǔn)，在該實(shí)施例中，前側(cè)軸線基本上平行于前緣104和后緣 106。此外，多個(gè)中間孔112沿著翅片100的長度103布置在中間列中，并且孔112總體上與它們的位于中間軸線114上的中心對(duì)準(zhǔn)，在該實(shí)施例中，中間軸線基本上平行于前側(cè)軸線110。更進(jìn)一步，多個(gè)后側(cè)孔116沿著翅片100的長度103布置在第三列中，并且后側(cè)孔 116總體上與它們的位于后側(cè)軸線118上的中心對(duì)準(zhǔn)，在該實(shí)施例中，后側(cè)軸線基本上平行于中間軸線114。在這種直線孔樣式的實(shí)施例中，每個(gè)中間孔112沿著基本上平行于翅片 100的寬度102的路徑基本上對(duì)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的前側(cè)孔108。類似地，每個(gè)后側(cè)孔116沿著基本上平行于翅片100的寬度102的路徑基本上對(duì)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的中間孔112。以這種方式，孔108、 112、116基本上布置為矩形陣列或矩陣的樣式布置。現(xiàn)在參照現(xiàn)有技術(shù)圖1B，流入空氣流120(由標(biāo)記為120的箭頭表示)被引入翅片和管件組件從而總體上垂直地越過翅片100?？諝饬?20的垂直特性由垂直空氣流120 的方向與前側(cè)軸線110之間測(cè)得的入射角122所確定。在該情況下，入射角大約為90度。 在該實(shí)施例中，隨著垂直空氣流120與垂直地延伸穿過多個(gè)翅片100的前側(cè)孔110的制冷劑管150相接觸，形成了表示空氣流和溫度降低的前側(cè)羽流(plume) 124，也稱為熱拖曳流 (thermal draft)。前側(cè)羽流IM沿著翅片100的寬度102延伸并且與延伸穿過中間孔112 的制冷劑管152相接觸。由于中間孔112與承載于其中的制冷劑管152通過前側(cè)羽流124 相接觸，制冷劑管152和空氣流120之間的傳熱效率降低。類似地，與中間孔112相關(guān)聯(lián)的中間羽流1 以及承載于其中的制冷劑管152沿著翅片100的寬度102延伸并且與延伸穿過后側(cè)孔116的制冷劑管IM相接觸。由于后側(cè)孔116以及承載于其中的制冷劑管IM通過中間羽流1 相接觸，制冷劑管1 和空氣流120之間的傳熱效率降低?？梢赃M(jìn)一步獲知后側(cè)羽流1 在空氣流120與承載在后側(cè)孔116內(nèi)的制冷劑管IM相接觸時(shí)形成?，F(xiàn)在參照現(xiàn)有技術(shù)圖1C，通過改變空氣流120的入射角122使其成為銳角數(shù)值，可以看到前側(cè)羽流1 不會(huì)與承載在中間孔112內(nèi)的制冷劑管152相接觸。然而，進(jìn)一步可以看到盡管由于空氣流的方向隨著空氣經(jīng)過翅片而變成垂直從而使得流入空氣流120的入射角122發(fā)生變化，中間羽流1 仍然繼續(xù)與承載在后側(cè)孔116內(nèi)的制冷劑管巧4相接觸。因此，在流入空氣流120的入射角122從大約90度變化到銳角角度時(shí)，由于前側(cè)羽流 124不再與承載在中間孔112內(nèi)的制冷劑管152相接觸而使傳熱效率增加，但由于中間羽流1 與承載在后側(cè)孔116內(nèi)的制冷劑管IM接觸，某些低效率的傳熱仍然得以保留。雖然如此，可以意識(shí)到的是對(duì)于包括具有直線孔樣式的翅片100的熱交換器，例如在現(xiàn)有技術(shù)圖1A、1B和IC中所示的熱交換器，當(dāng)流入空氣流120具有銳角角度而不是垂直角度時(shí)， 獲得更高的傳熱效率。翅片和管件組件的另一個(gè)實(shí)施例示出在現(xiàn)有技術(shù)圖2A-2B中。該組件包括具有偏移孔樣式的翅片200。翅片200具有總體上在前緣204和后緣206之間延伸的寬度202。多個(gè)前側(cè)孔208沿著翅片200的長度203設(shè)置在前側(cè)列中，該長度總體上垂直于寬度202延伸。前側(cè)孔208總體上與它們的設(shè)置在前側(cè)軸線210上的中心對(duì)準(zhǔn)，在該實(shí)施例中，前側(cè)軸線基本上平行于前緣204和后緣206。此外，多個(gè)中間孔212沿著翅片200的長度203布置在中間列中，并且孔212總體上與它們的位于中間軸線214上的中心對(duì)準(zhǔn)，在該實(shí)施例中， 中間軸線基本上平行于前側(cè)軸線210。更進(jìn)一步，多個(gè)后側(cè)孔216沿著翅片200的長度203 布置在第三列中，并且后側(cè)孔216總體上與它們的位于后側(cè)軸線218上的中心對(duì)準(zhǔn)，在該實(shí)施例中，后側(cè)軸線基本上平行于中間軸線214。在這種偏移孔樣式的實(shí)施例中，每個(gè)中間孔 212沿著中間軸線214布置以使得，相對(duì)于每個(gè)中間孔212在長度方向上的位置，每個(gè)中間孔212的中心設(shè)置成在兩個(gè)最接近的相鄰前側(cè)孔208之間基本上位于中心。類似地，每個(gè)后側(cè)孔216沿著后側(cè)軸線218布置以使得，相對(duì)于每個(gè)后側(cè)孔216在長度方向上的位置，每個(gè)后側(cè)孔216的中心設(shè)置成在兩個(gè)最接近的相鄰中間孔212之間基本上位于中心，并且沿著長度方向設(shè)置在與相關(guān)聯(lián)的前側(cè)孔208基本上相同的位置處。以這種方式，孔208、212、 216基本上以交錯(cuò)或偏移樣式布置?，F(xiàn)在參照現(xiàn)有技術(shù)圖2A，流入空氣流220 (由標(biāo)記為220的箭頭表示)被引入翅片和管件組件中從而總體上垂直地越過翅片200?？諝饬?20的垂直特性由垂直空氣流220 的方向和前側(cè)軸線210之間測(cè)得的入射角222所確定。在該情況下，入射角大約為90度。 在該實(shí)施例中，隨著垂直空氣流220與延伸穿過多個(gè)翅片200的前側(cè)孔210的制冷劑管250 相接觸，形成了表示空氣流和溫度降低的前側(cè)羽流224，也稱為熱拖曳流。前側(cè)羽流2M沿著翅片200的寬度202延伸但是并不與延伸穿過中間孔212的制冷劑管252相接觸。類似地，與中間孔212相關(guān)聯(lián)的中間羽流226以及承載于其中的制冷劑管252沿著翅片200的寬度202延伸但是并不與延伸穿過后側(cè)孔216的制冷劑管2M相接觸。現(xiàn)在參照現(xiàn)有技術(shù)圖2B，通過改變空氣流220的入射角222使其具有銳角數(shù)值， 可以看到前側(cè)羽流2M與承載在中間孔212內(nèi)的制冷劑管252相接觸，由此使得傳熱效率降低。然而，可以進(jìn)一步看到盡管流入空氣流220的入射角222發(fā)生變化，中間羽流2 并沒有與承載在后側(cè)孔216內(nèi)的制冷劑管2M相接觸。還有，這是因?yàn)榭諝饬鞯姆较螂S著空氣經(jīng)過翅片而變成垂直的。因此，流入空氣流220的入射角222從大約90度變化到銳角角度使得該翅片和管件組件的傳熱效率降低。因此，可以意識(shí)到對(duì)于包括具有如現(xiàn)有技術(shù)圖 2A-2B中所示的交錯(cuò)孔樣式的翅片200的熱交換器來說，當(dāng)流入空氣流220是垂直的而不是具有銳角角度時(shí)，獲得更高的傳熱效率。最后，當(dāng)翅片100、200分別暴露于相對(duì)于前側(cè)軸線(例如軸線110、210)具有銳角的空氣流(例如空氣流120、220)時(shí)，其熱交換效率均不足。因此，本公開涉及一種具有孔的翅片，這些孔以這樣一種樣式布置，即當(dāng)包括多個(gè)這樣的翅片的熱交換器暴露于相對(duì)于前側(cè)孔沿其布置的前側(cè)軸線具有銳角入射角的空氣流時(shí)，提供改善的傳熱效率。本公開提供一種用于提高換熱器效率的系統(tǒng)和方法，其通過提供具有如下詳細(xì)描述的混合孔布置的翅片，并且通過提供包括這樣的具有混合孔布置的翅片的熱交換器得以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，描述的翅片和管件組件的另一個(gè)實(shí)施例包括具有混合孔樣式的翅片300。翅片300具有總體上在前緣304和后緣306之間延伸的寬度302。多個(gè)前側(cè)孔308 沿著翅片300的長度303布置在前側(cè)列中，該長度總體上垂直于寬度302延伸。前側(cè)孔308 總體上與它們的位于前側(cè)軸線310上的中心對(duì)準(zhǔn)，在該實(shí)施例中，前側(cè)軸線基本上平行于前緣304和后緣306。此外，多個(gè)中間孔312沿著翅片300的長度303布置在中間列中，并且中間孔312總體上與它們的位于中間軸線314上的中心對(duì)準(zhǔn)，在該實(shí)施例中，中間軸線基本上平行于前側(cè)軸線310。更進(jìn)一步，多個(gè)后側(cè)孔316沿著翅片300的長度303布置在第三列中，并且后側(cè)孔316總體上與它們的位于后側(cè)軸線318上的中心對(duì)準(zhǔn)，在該實(shí)施例中， 后側(cè)軸線基本上平行于中間軸線314。在這種混合孔樣式的實(shí)施例中，每個(gè)中間孔312沿著基本上平行于翅片300的寬度302的路徑基本上與相關(guān)聯(lián)的前側(cè)孔308對(duì)準(zhǔn)8。換而言之，每個(gè)中間孔312基本上與相關(guān)聯(lián)的前側(cè)孔308成直線布置。然而，后側(cè)孔316并不與相鄰的中間孔312成直線。代替的是，后側(cè)孔316沿著后側(cè)軸線318布置以使得，相對(duì)于每個(gè)后側(cè)孔316在翅片300的長度方向上的位置，每個(gè)后側(cè)孔316的中心設(shè)置成在兩個(gè)最接近的相鄰中間孔312之間基本上位于中心。因此，多個(gè)后側(cè)孔316中的每一個(gè)與相應(yīng)的兩個(gè)最接近的中間孔312大致等距。換而言之，中間孔312和后側(cè)孔316基本上以交錯(cuò)或偏移的樣式布置。在該實(shí)施例中，流入空氣流320的入射角322為大約25度的銳角。然而在可替換的實(shí)施例中，實(shí)際上類似于入射角322的入射角可具有在約10度到約40度或其它任意合適的銳角角度范圍內(nèi)的數(shù)值。此外，在可替換的實(shí)施例中，翅片基本上可以形成為翅片300 但是可以顯著不同的入射角度暴露于空氣流中。換而言之，基本上類似于翅片300的翅片可以連續(xù)地和/或同時(shí)地從一個(gè)或多個(gè)方向暴露于空氣流并且甚至空氣流可以大致上從前緣朝向后緣移動(dòng)。如圖3所示，當(dāng)具有大約25度銳角的空氣流320與前側(cè)孔308和穿過孔308的制冷劑管350相接觸時(shí)，形成以大體三角形狀向上和向右(圖3所示的方向)延伸并且穿過兩個(gè)最接近的相鄰中間孔312之間的前側(cè)羽流324。然而，這些前側(cè)羽流324既不會(huì)接觸承載在中間孔312內(nèi)的制冷劑管352，也不會(huì)與由制冷劑管352產(chǎn)生的中間羽流3 相交。 如圖所示，中間羽流3 也以大體三角形狀并且向右(圖3中的方向)及在兩個(gè)最接近的相鄰后側(cè)孔316之間延伸。這些中間羽流3 既不會(huì)接觸承載在后側(cè)孔316內(nèi)的制冷劑管 354，也不會(huì)與由制冷劑管3M產(chǎn)生的后側(cè)羽流3 相交。后側(cè)羽流3 在形狀和角取向上基本與中間羽流幻6相類似。特別地，后側(cè)羽流3 總體上為三角形狀并且向右延伸且不與羽流324,326相交。因此，由于任意羽流324、326、328與鄰近的孔308、312、316和/或承載在這樣的孔308、312、316內(nèi)的制冷劑管350、352、3M之間不存在重疊和/或交叉和/ 或接觸，傳熱效率得以增加。更具體地，與溫度較低且速度較低的空氣流和/或低壓空氣羽流(即，羽流124、126、128、224、226、228)與制冷劑管包圍、接觸或者以其它方式相交的其它實(shí)施例相比，翅片300的混合孔布置使得每個(gè)通過孔308、312、316承載的制冷劑管350、 352,354暴露于溫度更高且速度更快的空氣流和/或高壓空氣中?，F(xiàn)在參照?qǐng)D4，示出包括多個(gè)翅片300的熱交換器330的端視圖。熱交換器330包括兩個(gè)板片332，它們各自包括沿著多個(gè)制冷劑管333的長度設(shè)置的多個(gè)翅片300。在該實(shí)施例中，單個(gè)板片332的相鄰翅片300按照每英寸大約14個(gè)翅片的翅片間距(也就是相鄰翅片300之間的偏移間距為約0. 07143英寸)沿著多個(gè)制冷劑管333的長度彼此偏移。當(dāng)然，在替代的實(shí)施例中翅片間距可能是不同的，例如，在每英寸約12到約16個(gè)翅片的范圍內(nèi)，或者任何其它合適的翅片間距。此外，可以意識(shí)到制冷劑管333包括彎頭、180°接頭或者其它連接翅片300主要沿其設(shè)置的制冷劑管333的基本縱向長度的連接件。在該實(shí)施例中，空氣流320從兩個(gè)板片332之間進(jìn)入熱交換器330。在該實(shí)施例中，空氣流320的速度范圍為每分鐘約100到約500英尺，但是在替代的實(shí)施例中，熱交換器330可以暴露于任何其它合適的空氣流速度。板片332以所謂的“A-框架”配置連接在一起，以使得相對(duì)的板片 332的前緣304基本上不平行，而是彼此相對(duì)，并且定向成使得交叉角335為角度大小為入射角322的約兩倍的銳角?，F(xiàn)在參照?qǐng)D5，示出包括翅片300的翅片和管件組件在實(shí)驗(yàn)測(cè)試條件下的紅外圖像的示意性描繪。實(shí)驗(yàn)參數(shù)為管件間隔為約1英寸、行間距為約0. 866英寸、流入空氣溫度為約80 °F、管件溫度為約50 °F、翅片厚度為約0. 0045英寸、翅片包括鋁、管件直徑為約 0. 375英寸、入射角為約20度，并且羽流溫度為約52下。圖5清楚地示出前側(cè)羽流324向右及向上延伸，而中間羽流3 和后側(cè)羽流3 主要向右延伸。圖5同樣清楚地示出羽流 324,326,328并不相交或者以其它方式接觸延伸穿過孔312、316的制冷劑管352、354?，F(xiàn)在參照?qǐng)D6，示出一個(gè)圖表，該圖表表示包括具有直線孔布置的翅片(例如翅片 100)的熱交換器、包括具有偏移或交錯(cuò)孔布置的另外的相同翅片(例如翅片200)的熱交換器，以及包括具有混合孔布置的另外的相同翅片300的熱交換器的測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖6的圖表中表示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是傳熱與壓降的比值(j/f)，其中傳熱為通過熱交換器完成的全部傳熱量，而壓降為通過基本上鄰近熱交換器上游的空氣流壓力減去基本上鄰近熱交換器下游的空氣流壓力計(jì)算得到的空氣流壓力中的降低?？梢岳斫獾氖牵境龅谋硎景ǔ崞?00 的熱交換器的結(jié)果還包括其它會(huì)影響熱交換器的性能的翅片特征。雖然如此，圖表示出的包括具有混合孔布置的翅片300的熱交換器的性能優(yōu)于包括具有直線或交錯(cuò)孔布置的翅片的熱交換器。具體地，包括具有混合孔樣式的翅片的熱交換器產(chǎn)生的j/f值略大于0. 9。 包括具有交錯(cuò)或偏移孔布置的翅片的熱交換器產(chǎn)生的j/f值略小于0. 9。最后，包括具有直線孔布置的翅片的熱交換器產(chǎn)生的j/f值大約為0. 8。現(xiàn)在參照?qǐng)D7，示出根據(jù)可替代實(shí)施例的包括翅片400的翅片和管件組件的一部分。具體地，翅片400在形式和功能上與翅片300基本上類似，除了翅片400還包括四排孔而不僅是三排孔。翅片400包括沿著前側(cè)軸線404設(shè)置的前側(cè)孔402、沿著第二軸線408設(shè)置的第二孔406、沿著第三軸線412設(shè)置的第三孔410以及沿著后側(cè)軸線416設(shè)置的后側(cè)孔 414?？梢钥吹角皞?cè)孔402和前側(cè)軸線404、第二孔406和第二軸線408以及第三孔410和第三軸線412的布置方式與前側(cè)孔308和前側(cè)軸線310、中間孔312和中間軸線314以及后側(cè)孔316和后側(cè)軸線318分別相同。此外，可以看到后側(cè)孔414和后側(cè)軸線416相對(duì)于第三孔410和第三軸線412以與后側(cè)孔316和后側(cè)軸線318相對(duì)于中間孔312和中間軸線314 的布置方式相同的方式進(jìn)行布置。因此，多個(gè)后側(cè)孔414中的每一個(gè)與相應(yīng)的兩個(gè)最接近的第三孔410大致等距。翅片400的混合孔布置的結(jié)果為，與翅片300相比，增加的該列后側(cè)孔414相對(duì)于第三孔410以交錯(cuò)或偏移的樣式布置，第三羽流418與后側(cè)孔414和/或相關(guān)聯(lián)的制冷劑管456之間不產(chǎn)生干擾。以這種方式，可增加具有混合孔布置的翅片的每列孔的數(shù)量?？梢钥吹匠崞?00、300、400可包括鋁或任何其它合適的材料，并且翅片200、 300、400可以形成為板翅。 已經(jīng)公開了至少一個(gè)實(shí)施例，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員對(duì)于實(shí)施例和/或?qū)嵤├牧慵鞒龅淖兓⒔M合和/或修改均落入在本發(fā)明范圍之內(nèi)。通過組合、集成和/或省略實(shí)施例的某些零件而得出的替代實(shí)施例也都落入在本發(fā)明范圍之內(nèi)。在陳述數(shù)字范圍或數(shù)字限定的情形中，如此表達(dá)的數(shù)字范圍或限定應(yīng)被理解為，包括落入所表達(dá)陳述范圍或限定內(nèi)的類似值的反復(fù)范圍或限定(例如，從約1至10就包括2、3、4等等；大于0. 10就包括0. 11,0. 12,0. 13等等)。例如，只要公開了數(shù)字范圍的下限Rl和上限Ru,那么落入該范圍內(nèi)的任何數(shù)字就具體地公開了。尤其是，該范圍內(nèi)以下的數(shù)字特別地予以公開R = Rl+kX (Ru-Rl)，其中，k是從至100%以為增量變化的變量，S卩，k是1%、2%、3%、 4%,5% . . . 50%,51%,52% . . . 95%、96%、97%、98%、99%或 100%。此外，由上述定義的兩個(gè)R數(shù)字定義的任何數(shù)字范圍也就具體地公開了。對(duì)于任何權(quán)利要求的元件使用術(shù)語 “可選擇地”，是指需要該元件或替代地不需要該元件，兩種替換方式都在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。使用諸如包括、包含和具有之類的廣義的術(shù)語應(yīng)被理解到，是對(duì)諸如由什么組成、主要地由什么組成以及大致由什么組成之類的較狹義術(shù)語提供支持。因此，保護(hù)范圍不受以上闡述的介紹所限制，但由附后的權(quán)利要求書予以定義，該范圍包括權(quán)利要求書主題的所有等價(jià)物。納入各個(gè)和每個(gè)權(quán)利要求，進(jìn)一步揭示到本說明書中，權(quán)利要求書是本發(fā)明的實(shí)施例。公開中所討論的參考文獻(xiàn)并不能認(rèn)為是現(xiàn)有技術(shù)，尤其是
公開日晚于本申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)日的文獻(xiàn)。全部專利、專利申請(qǐng)的公開文本，以及在公開文本中引用的出版物在本文被援引作為參考，他們提供的示例性、程序上或者其它細(xì)節(jié)均作為本公開的補(bǔ)充。
權(quán)利要求
1.一種翅片，包括前緣；與前緣相對(duì)的后緣；沿著前側(cè)軸線基本上位于中心的多個(gè)前側(cè)孔；沿著中間軸線基本上位于中心的多個(gè)中間孔，中間軸線基本上平行于前側(cè)軸線并且位于前側(cè)軸線和后緣之間，多個(gè)中間孔定位成使多個(gè)前側(cè)孔和多個(gè)中間孔形成為大致矩形陣列；并且沿著后側(cè)軸線基本上位于中心的多個(gè)后側(cè)孔，后側(cè)軸線基本上平行于前側(cè)軸線和中間軸線中的至少一個(gè)，并且位于中間軸線和后緣之間，多個(gè)后側(cè)孔中的每一個(gè)與相應(yīng)的兩個(gè)最鄰近的中間孔基本上等距。
2.如權(quán)利要求1所述的翅片，其特征在于，還包括沿著附加軸線基本上位于中心的多個(gè)附加孔，附加軸線基本上平行于前側(cè)軸線、中間軸線以及后側(cè)軸線中的至少一個(gè)，并且位于后側(cè)軸線和后緣之間，多個(gè)附加孔中的每一個(gè)與相應(yīng)的兩個(gè)最鄰近的后側(cè)孔基本上等距。
3.如權(quán)利要求1所述的翅片，其特征在于，多個(gè)前側(cè)孔、中間孔和后側(cè)孔中的每一個(gè)具有基本上相同的尺寸。
4.如權(quán)利要求1所述的翅片，其特征在于，前緣和后緣中的至少一個(gè)基本上平行于前側(cè)軸線。
5.一種熱交換系統(tǒng)，包括多個(gè)如權(quán)利要求1所述的翅片。
6.如權(quán)利要求6所述的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)翅片的前側(cè)軸線基本上同軸定位，多個(gè)翅片的中間軸線基本上同軸定位，并且多個(gè)翅片的后側(cè)軸線基本上同軸定位。
7.一種熱交換系統(tǒng)，包括多個(gè)如權(quán)利要求2所述的翅片。
8.如權(quán)利要求7所述的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)翅片的前側(cè)軸線基本上同軸定位，多個(gè)翅片的中間軸線基本上同軸定位，多個(gè)翅片的后側(cè)軸線基本上同軸定位，并且其中多個(gè)翅片的附加軸線基本上同軸定位。
9.如權(quán)利要求5所述的熱交換系統(tǒng)，其特征在于，還包括穿過多個(gè)翅片中的每一個(gè)的一組相應(yīng)的前側(cè)孔、中間孔和后側(cè)孔中的至少一個(gè)延伸的至少一個(gè)制冷劑管。
10.一種空調(diào)系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求1所述的翅片。
11.一種空調(diào)系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求2所述的翅片。
12.一種翅片，包括在前緣和后緣之間延伸的翅片寬度；沿著前側(cè)軸線位于中心的多個(gè)前側(cè)孔；沿著位于前側(cè)軸線和后緣之間的中間軸線定位的多個(gè)中間孔，多個(gè)中間孔中的每一個(gè)沿著基本上平行于翅片寬度的路徑與多個(gè)前側(cè)孔中的相應(yīng)的一個(gè)基本上對(duì)準(zhǔn)；以及定位在中間軸線和后緣之間的多個(gè)附加孔；其中多個(gè)附加孔中的每一個(gè)定位成避免與形成在多個(gè)中間孔中的每一個(gè)的空氣流羽流相干涉，其中當(dāng)空氣流相對(duì)于前側(cè)軸線以銳角入射角引導(dǎo)越過翅片時(shí)，獨(dú)立的制冷劑管穿過多個(gè)中間孔中的每一個(gè)延伸。
13.如權(quán)利要求12所述的翅片，其特征在于，多個(gè)附加孔包括沿中間軸線和后緣之間的第三軸線定位的多個(gè)第三孔。
14.如權(quán)利要求13所述的翅片，其特征在于，多個(gè)附加孔還包括沿第三軸線和后緣之間的第四軸線定位的多個(gè)第四孔。
15.如權(quán)利要求14所述的翅片，其特征在于，多個(gè)第四孔中的每一個(gè)沿著基本上平行于翅片寬度的路徑與相應(yīng)的多個(gè)中間孔的相應(yīng)一個(gè)基本上對(duì)準(zhǔn)。
16.一種熱交換系統(tǒng)，包括多個(gè)如權(quán)利要求12所述的翅片。
17.一種空調(diào)系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求12所述的翅片。
18.一種翅片，包括在前緣和后緣之間延伸的翅片寬度；以及多個(gè)孔，多個(gè)孔各自配置成接納單獨(dú)的制冷劑管，多個(gè)孔中的至少一些孔沿著前側(cè)軸線、中間軸線和第三軸線位于中心；其中多個(gè)孔定位在翅片上以避免產(chǎn)生在多個(gè)孔中的每一個(gè)處的空氣羽流之間的干涉， 其中當(dāng)空氣流以相對(duì)于前側(cè)軸線以銳角入射角引導(dǎo)越過翅片時(shí)，制冷劑管穿過多個(gè)孔的每一個(gè)延伸。
19.一種熱交換系統(tǒng)，包括多個(gè)如權(quán)利要求18所述的翅片。
20.一種空調(diào)系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求18所述的翅片。
全文摘要
一種翅片，具有前緣、與前緣相對(duì)的后緣以及沿著前側(cè)軸線基本上位于中心的多個(gè)前側(cè)孔。翅片還具有沿著中間軸線基本上位于中心的多個(gè)中間孔，中間軸線基本上平行于前側(cè)軸線并且位于前側(cè)軸線和后緣之間，多個(gè)中間孔定位成使多個(gè)前側(cè)孔和多個(gè)中間孔形成為大致矩形陣列。翅片還具有沿著后側(cè)軸線基本上位于中心的后側(cè)孔，后側(cè)軸線基本上平行于前側(cè)軸線和中間軸線中的至少一個(gè)，并且位于中間軸線和后緣之間，多個(gè)后側(cè)孔中的每一個(gè)與相應(yīng)的兩個(gè)最鄰近的中間孔基本上等距。
文檔編號(hào)F28F1/12GK102483312SQ201080029097
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月29日
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