[發明專利]熱交換器

無效

• 申請號: 201080009019.2
• 申請日: 2010-02-23
• 公開（公告）號: CN102326048A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: S·S·漢科克
• 申請（專利權）人: 特靈國際有限公司
• 主分類號: F28F1/10
• 分類號: F28F1/10;F28F1/32;F28F1/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 茅翊忞

背景技術

熱交換器廣泛地應用在家用和商用的加熱、通風以及空調(HVAC)系統和應用中。板翅式熱交換器或者翅-管熱交換器通常包括多個薄金屬板或翅片(在下文中，所指的為“翅片”)。這些翅片具有接納穿過其中的管件的孔。在大多數板翅式熱交換器中，大量的翅片具有若干個孔，這些孔布置成接納大致成蛇狀布置、穿過這些孔的管件。翅片和管件連接以實現翅片和管件之間的熱傳導。翅片典型地具有大量表面積以與進入的流體接觸。這種流體可以是空氣、水、鹽水、制冷劑或者其它任何適合的傳熱流體，在后面所指的為“空氣”。數量大的表面積提高了翅片和流入空氣流之間的熱交換。

發明內容

在某些實施例中，提供了一種熱交換器。該熱交換器包括；具有孔的第一翅片；連接到第一翅片并且與孔相關聯的軸套；以及由第一翅片承載的鈍體(bluff?body)，其中鈍體至少部分地直接位于軸套的上游。

在其它實施例中，提供了另一種熱交換器。熱交換器包括：具有孔的翅片；連接到翅片并與孔相關聯的軸套；以及鈍體。鈍體與翅片相關聯并且鈍體的配置與熱交換器的翅片間距分開距離相關聯。

在又一個實施例中，提供了一種提高熱交換器的換熱效率的方法。該方法包括通過空氣流臨近熱交換器的翅片表面，利用與翅片相關聯的鈍體至少部分地阻礙空氣流，減小鈍體下游的熱邊界層的厚度，以及在臨近與翅片相關聯的軸套處定位熱邊界層的減小厚度部分。

附圖說明

為了更完整地理解本公開文本，現參照結合附圖和詳細描述得出的以下簡要描述，其中，同樣的附圖標記代表同樣的零件。

圖1為板翅式熱交換器的一部分的正交俯視圖。

圖2是另一個板翅式熱交換器的一部分的斜視圖。

圖3是又一個板翅式熱交換器的一部分的正交俯視圖。

圖4是由圖3的板翅式熱交換器的鈍體所引起的熱邊界層的正交側視圖。

圖5是圖示用于構造板翅式熱交換器的一部分的方法的流程圖。

圖6是圖示提高熱交換器的傳熱效率的方法的流程圖。

具體實施方式

板翅式熱交換器的換熱效率，除了其它的方面，還取決于板翅式熱交換器的組件的結構特征和這些組件相對于流入的空氣流的定向。現在參照圖1，示出了現有的板翅式熱交換器100的翅片102的一部分的正交視圖。翅片102包括多個布置在翅片102的表面上用于誘導湍流的百葉窗112。流入空氣流126用虛線箭頭表示。虛線箭頭大致指向圖1的左側，由此表示流入空氣流126在圖1中通常從右向左移動。百葉窗112大致上包圍沒有百葉窗、大致平坦且基本上為橢圓形的基本區110。大致環形的軸套108固定到基本區110并且基本上與形成在翅片102中的孔同軸布置。軸套108用于提高翅片和穿過孔及軸套108的管件106之間的連接的機械強度。軸套108同樣用于提高管件106和翅片102之間的導熱率。管件106為所謂的“交互式”管件類型且管件106允許流體(即，制冷劑)通過管件106，并且因此大致垂直地穿過翅片102的厚度。翅片102、管件106以及軸套108各自由適合的導熱材料制造，例如但不局限于，銅、鋁以及類似的材料。

當板翅式熱交換器100用在運行的冷卻模式時，流入空氣流126將熱量傳遞給流過管件106的流體。當板翅式熱交換器100用在運行的加熱模式時，熱量從流經管件106的流體傳遞給流入空氣流126。當然，上面描述的流入空氣流126和流經管件106的流體之間的熱量傳遞部分地由傳遞熱量通過翅片102、軸套108和/或管件106作為流入空氣流126和流經管件106的流體之間的中間熱傳導體得以實現。

熱區域104(在實驗中由紅外熱成像所確定)，其邊界在圖1中由虛線表示，描繪了一個區域，在該區域中，由于流入空氣流126和板翅式熱交換器100的組件之間存在溫差而使得熱混合量減少。熱區域104是一個流入空氣流126和板翅式熱交換器100的組件之間的熱混合及熱交換很少的區域。這樣的熱混合及熱交換通常對于板翅式熱交換器100的運行是有利的。然而，熱混合及熱交換發生在管件106的下游(圖1中管件106的左側)的部分不是最佳的，因為熱混合及熱交換最好發生在具有最高的湍流流動和溫度梯度的區域，即，位于流入空氣流126和管件106之間的區域(并且大致上接近管件106和軸套108的上游或者右側部分)。