專利名稱：一種空調(diào)用細(xì)管徑翅片管式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空調(diào)用細(xì)管徑翅片管式換熱器，特別是涉及ー種管路流程較多、管排數(shù)較多的細(xì)管徑翅片管式換熱器。
背景技術(shù)：
翅片管式換熱器是制冷空調(diào)領(lǐng)域應(yīng)用最為普遍的換熱器，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠、成本較低等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)有的翅片管式換熱器的換熱管一般做成多排多列，且同一片換熱器沿氣流方向的管排數(shù)均相等。其優(yōu)點(diǎn)是翅片的形狀為矩形，加工エ藝簡単。但實(shí)際使用中尚存在如下問題如圖I所示，現(xiàn)有的空調(diào)用換熱器I (尤其是冷凝器)普遍采用外徑為￠9. 52的傳熱管12，由于管徑較大，散熱翅片11的寬度也較大。所以現(xiàn)有換熱器的管排數(shù)不宜過多，否則流經(jīng)翅片的氣流阻力、噪音均増大，風(fēng)機(jī)的功耗也增加。翅片管式換熱器的管外側(cè)換熱采用強(qiáng)迫通風(fēng)方式，出于節(jié)省空間考慮，一般把風(fēng)機(jī)2設(shè)置在機(jī)器頂部，換熱器設(shè)置在風(fēng)機(jī)的側(cè)下部。但采用這種結(jié)構(gòu)，流經(jīng)換熱器各處的空氣流速不相等。對(duì)管排數(shù)多(沿氣流方向厚度尺寸大)、管列數(shù)多(垂直氣流方向的高度尺寸大)的換熱器，這種差異更大。如圖I所示的ー種現(xiàn)有結(jié)構(gòu)換熱器與風(fēng)機(jī)位置示意圖，其氣流場(chǎng)速度分布從上至下依次遞減，上/下最大差異接近2倍。而管外側(cè)的放熱系數(shù)與掠過翅片表面的空氣流速密切相關(guān)，由于空氣流速的差異性導(dǎo)致?lián)Q熱器不同區(qū)域的換熱系數(shù)不一致，總換熱面積不能有效利用，整個(gè)換熱器的換熱
效率不高。近年來，為節(jié)省材料(尤其是銅材)、提高效率及適應(yīng)環(huán)保エ質(zhì)高工作壓カ的需要，許多科研院所、大專院校及專業(yè)廠家積極從事傳熱管的細(xì)徑化研究工作，取得了ー些成果。但在實(shí)際應(yīng)用中，尚有許多問題需深入研究如管徑變小后，管內(nèi)側(cè)的流動(dòng)、傳熱都將發(fā)生很大變化，不加考慮、簡單地以“細(xì)”代“粗”，制冷系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)會(huì)偏離正常范圍；管徑變小后，管外側(cè)的換熱面積也變小，低溫制熱等變エ況性能也會(huì)受到影響。所以為提高換熱器的性能，細(xì)管徑換熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)(包括管路、流程)甚至外形都須作較大地調(diào)整。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有翅片管式換熱器的不足，本發(fā)明的目的在于提供ー種新型結(jié)構(gòu)的翅片管式換熱器，通過改變管排數(shù)及散熱翅片的寬度、合理布置管路流程，使換熱器各部分的換熱基本一致，從而提高整個(gè)換熱器的換熱效率。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案一種空調(diào)用細(xì)管徑翅片管式換熱器，包括多個(gè)平行排布的設(shè)有多排多列脹接孔的散熱翅片，以及多排多列通過脹接孔與散熱翅片垂直脹接的傳熱管，所述換熱器傳熱管外側(cè)采用風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫通風(fēng)換熱，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于[0011 ] 設(shè)定風(fēng)機(jī)氣流速度遞減方向?yàn)闉閄方向，那么在沿著X方向所設(shè)置的散熱翅片寬度逐漸變窄，所述散熱翅片上設(shè)有的脹接孔列數(shù)逐漸遞減。一種空調(diào)用細(xì)管徑翅片管式換熱器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)還在干，所述散熱翅片寬度呈階梯式逐漸變窄，所述散熱翅片上設(shè)有的脹接孔列數(shù)亦呈階梯式逐漸遞減。所述散熱翅片寬度由寬到窄依次經(jīng)歷A、B、C三個(gè)梯度區(qū)域，其中A寬度數(shù)值為50. 8cm 72. 7cm, B寬度數(shù)值為38. Icm 54. 6cm, C寬度數(shù)值為25. 4cm 36. 4cm ;所述A、B、C三個(gè)梯度區(qū)域的長度比值為4:3:1。所述傳熱管管徑小于或等于7mm。所述的傳熱管在背風(fēng)側(cè)分成多路并聯(lián)，相鄰的兩路在迎風(fēng)側(cè)再匯合成一路。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在I、本發(fā)明采用細(xì)管徑換熱管，雖然管徑變小后，管外側(cè)的換熱面積也變小，低溫制熱等變エ況性能也會(huì)受到影響，但是由于本發(fā)明針對(duì)氣流速度遞減這ー問題對(duì)散熱器的傳熱管列數(shù)進(jìn)行調(diào)整，即在氣流速度大的區(qū)域排數(shù)多，在氣流速度小的區(qū)域排數(shù)少；在氣流速度大的區(qū)域散熱翅片的寬度較大，在氣流速度小的區(qū)域散熱翅片的寬度較小，從而使本發(fā)明単位面積平均換熱效率提高，反而提高了制冷系統(tǒng)的性能。2、相同壁厚的細(xì)管徑傳熱管可承受更高的工作壓力，能適應(yīng)高工作壓カ的環(huán)保エ質(zhì)需求；若工作壓カ不變，則壁厚可減薄，更有利于傳熱，同時(shí)節(jié)省成本。3、雖然最大排數(shù)比現(xiàn)有的換熱器多，但翅片寬度仍小于現(xiàn)有的換熱器，流經(jīng)翅片的氣流阻力、噪音均減小，風(fēng)機(jī)的功耗也降低；同時(shí)氣流場(chǎng)的速度差異也有所改善，如圖2所示。4、管路流程多，制冷劑的流動(dòng)阻カ小，可降低壓縮機(jī)功耗；同時(shí)換熱器的換熱更加均勻。5、相鄰的兩路傳熱管在迎風(fēng)側(cè)再匯合成一路，管腔容積發(fā)生變化，適應(yīng)制冷劑沿程比容的變化趨勢(shì)，使管內(nèi)側(cè)的流動(dòng)與傳熱均得到優(yōu)化。6、相同的換熱面積，本發(fā)明換熱器換熱效率高，用在制冷系統(tǒng)中，可提高制冷系統(tǒng)的性能。7、同等的換熱條件下，本發(fā)明換熱器換熱面積小，材料成本低；8、同等規(guī)格的機(jī)器，本發(fā)明換熱器的體積小、機(jī)組結(jié)構(gòu)更加緊湊。

圖I為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)換熱器氣流場(chǎng)速度分布示意圖。圖2為本發(fā)明細(xì)管徑翅片管式換熱器氣流場(chǎng)速度分布示意圖。圖3為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)換熱器管路流程示意圖。圖4為本發(fā)明細(xì)管徑翅片管式換熱器管路流程示意圖。圖中標(biāo)號(hào)1現(xiàn)有翅片管式換熱器，11散熱翅片，12傳熱管，2風(fēng)機(jī)，3細(xì)管徑翅片管式換熱器，31細(xì)管徑散熱翅片，32、細(xì)管徑高效傳熱管。
具體實(shí)施方式
[0031 ] 以下通過具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明。細(xì)管徑翅片管式換熱器3，包括多個(gè)平行排布的設(shè)有多排多列脹接孔的細(xì)管徑散熱翅片31，以及多排多列通過脹接孔與散熱翅片垂直脹接的細(xì)管徑高效傳熱管32，換熱器傳熱管外側(cè)采用風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫通風(fēng)換熱，設(shè)定風(fēng)機(jī)氣流速度遞減方向?yàn)閄方向，那么在沿著X方向所設(shè)置的細(xì)管徑散熱翅片寬度逐漸變窄，散熱翅片上設(shè)有的脹接孔列數(shù)逐漸遞減。如圖2所示，細(xì)管徑散熱翅片寬度呈階梯式逐漸變窄，其寬度由寬到窄依次經(jīng)歷A、B、C三個(gè)梯度區(qū)域，其中A寬度數(shù)值為50. 8cm 72. 7cm, B寬度數(shù)值為38. Icm 54. 6cm, C寬度數(shù)值為25. 4cm 36. 4cm ;A、B、C三個(gè)梯度區(qū)域的長度比值為4:3:1 ;細(xì)管徑散熱翅片上設(shè)有的脹接孔列數(shù)亦呈階梯式逐漸遞減。本發(fā)明細(xì)管徑高效傳熱管管徑小于或等于7_。本發(fā)明細(xì)管徑高效傳熱管在背風(fēng)側(cè)分成多路并聯(lián)，相鄰的兩路在迎風(fēng)側(cè)再匯合成一路。下面通過采用本發(fā)明技術(shù)方案生產(chǎn)的細(xì)管徑翅片管式換熱器與現(xiàn)有換熱器的實(shí)施應(yīng)用進(jìn)行對(duì)比來進(jìn)ー步說明本發(fā)明的優(yōu)越性。圖2所示，細(xì)管徑高效傳熱管規(guī)格為小7mm高效內(nèi)螺紋銅管，管間距Lg=21mm，排間距Lp=13mm,翅片最大片寬Lk=52mm,片距為1.8mm。圖2所示為本發(fā)明細(xì)管徑翅片管式換熱器氣流場(chǎng)速度分布示意圖，根據(jù)氣流場(chǎng)的速度分布規(guī)律，換熱器自上而下分成三個(gè)區(qū)域，管排數(shù)分別為4排、3排、2排。圖中V ^ I. 65Vn，?，F(xiàn)有換熱器傳熱管規(guī)格為￠9. 52mm高效內(nèi)螺紋銅管，管間距Lg=25mm，排間距Lp=21. 65mm，翅片寬Lk=65mm，片距為2mm。圖I所示為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)換熱器氣流場(chǎng)速度分布示意圖，圖中V1 ^ 2Vn?？梢姎饬鲌?chǎng)中的速度分布上下差異較大。圖3所示為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)換熱器管路流程示意圖，共分10路，每路流程傳熱管長約IOm,傳熱管規(guī)格為￠9. 52高效內(nèi)螺紋銅管。圖4為本發(fā)明細(xì)管徑翅片管式換熱器管路流程示意圖，分18路再匯合成9路，以適應(yīng)制冷劑沿程比容的變化。每路流程氣液混合區(qū)傳熱管長約6. 5m，傳熱管規(guī)格為(^7臟高效內(nèi)螺紋銅管。匯合前管內(nèi)制冷劑為汽液混合狀態(tài)，比容大；匯合后管內(nèi)制冷劑為液態(tài)，比容小。這樣的管路流程沿程阻カ較小，有利于細(xì)管徑傳熱管的流動(dòng)與傳熱。作為對(duì)比，在現(xiàn)有的20RT風(fēng)冷熱泵冷(熱)水機(jī)組中，以本發(fā)明的細(xì)管徑翅片管式換熱器3替代現(xiàn)有翅片管式換熱器1，在保證其它零部件相同的前題下，銅管重量下降約14%，鋁箔重量下降約25%。測(cè)試結(jié)果表明標(biāo)準(zhǔn)制冷測(cè)試エ況條件下，機(jī)組的制冷量提高約1%，能效比EER提高約5. 3% ;標(biāo)準(zhǔn)制熱測(cè)試エ況條件下，機(jī)組的制熱量提高約2. 2%，性能系數(shù)COP提高約2. 9%。具體如下表所示表I :小7傳熱銅換熱器與小9. 52傳熱銅管換熱材料成本對(duì)比
權(quán)利要求1.一種空調(diào)用細(xì)管徑翅片管式換熱器，包括多個(gè)平行排布的設(shè)有多排多列脹接孔的散熱翅片，以及多排多列通過脹接孔與散熱翅片垂直脹接的傳熱管，所述換熱器傳熱管外側(cè)采用風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫通風(fēng)換熱，其特征在于 設(shè)定風(fēng)機(jī)氣流速度遞減方向?yàn)閄方向，那么在沿著X方向所設(shè)置的散熱翅片寬度逐漸變窄，所述散熱翅片上設(shè)有的脹接孔列數(shù)逐漸遞減。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種空調(diào)用細(xì)管徑翅片管式換熱器，其特征在于，所述散熱翅片寬度呈階梯式逐漸變窄，所述散熱翅片上設(shè)有的脹接孔列數(shù)亦呈階梯式逐漸遞減。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空調(diào)用細(xì)管徑翅片管式換熱器，其特征在于，所述散熱翅片寬度由寬到窄依次經(jīng)歷A、B、C三個(gè)梯度區(qū)域，其中A寬度數(shù)值為50. 8cm 72. 7cm, B寬度數(shù)值為38. I cm 54. 6 cm, C寬度數(shù)值為25. 4 cm 36. 4 cm ;所述A、B、C三個(gè)梯度區(qū)域的長度比值為4:3:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空調(diào)用細(xì)管徑翅片管式換熱器，其特征在于，所述傳熱管管徑小于或等于7mm。
5.根據(jù)上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種空調(diào)用細(xì)管徑翅片管式換熱器，其特征在于，所述的傳熱管在背風(fēng)側(cè)分成多路并聯(lián)，相鄰的兩路在迎風(fēng)側(cè)再匯合成一路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種空調(diào)用細(xì)管徑翅片管式換熱器，包括多個(gè)平行排布的設(shè)有多排多列脹接孔的散熱翅片，以及多排多列通過脹接孔與散熱翅片垂直脹接的傳熱管，所述換熱器傳熱管外側(cè)采用風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫通風(fēng)換熱，其特征在于設(shè)定風(fēng)機(jī)氣流速度遞減方向?yàn)闉閄方向，那么在沿著X方向所設(shè)置的散熱翅片寬度逐漸變窄，所述散熱翅片上設(shè)有的脹接孔列數(shù)逐漸遞減。本實(shí)用新型針對(duì)氣流速度遞減這一問題對(duì)散熱器的傳熱管列數(shù)進(jìn)行調(diào)整，即在氣流速度大的區(qū)域排數(shù)多，在氣流速度小的區(qū)域排數(shù)少；在氣流速度大的區(qū)域散熱翅片的寬度較大，在氣流速度小的區(qū)域散熱翅片的寬度較小，從而使本實(shí)用新型單位面積平均換熱效率提高，從而提高了制冷系統(tǒng)的性能。
文檔編號(hào)F24F13/30GK202532683SQ20122020704
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者曾曉程, 沈增友, 陳凌云 申請(qǐng)人:中國揚(yáng)子集團(tuán)滁州揚(yáng)子空調(diào)器有限公司