[發明專利]一種新型三角開窗式換熱器翅片

在審

• 申請號: 201910459346.0
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110230942A
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 劉仲謙;何潮洪;朱海;董振宇;崔興;于飛;吳可君
• 申請（專利權）人: 浙江大學衢州研究院
• 主分類號: F28F1/30
• 分類號: F28F1/30;F24F13/30;F25B39/04;F25B47/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發明公開了一種新型開窗式換熱器翅片，包括翅片主體和對稱的三角形開窗片，該結構通過沖壓薄板制得；所述開窗形式由一對導流三角形開窗片和三角鏤空開縫組成；每組開窗結構位于銅管背風面的尾流區，其三角形鏤空開縫的中心軸與基管中心相連，與基管具有一定間隔；本發明公開的開窗片可以有效減少渦流區的形成，削薄繞柱流的邊界層，引導不同流動時間的流體混合并導向后排基管；兩側開窗片的頂角和翅片平面貼合，減少了二次流的產生帶來阻力；內部三角形鏤空開縫與開窗片形成的特殊結構，可以實現多股流體的逆流和交叉流等流型，提高其綜合強化性能；本發明的結構是在普通翅片基礎上進行簡單的改動，具有較好的通用性。

技術領域

本發明屬于空調和空調等設備利用的換熱器技術領域，適用于能源、化工和暖通等行業的換熱設備，具體涉及一種三角形開窗式的換熱器翅片結構。

背景技術

隨著我國社會與經濟的不斷發展，面臨的能源形勢也越來越嚴峻。隨著能源成本的增加和旨在實現更高效率和更好環保的新法規的出臺，性能優良換熱設備將繼續發揮非常重要的作用。在各種空氣換熱設備中，常見的翅片形式為平直片、波紋片以及百葉窗片等形式。對于以采暖、通風和空調制冷為典型的相變換熱器，空氣側的熱阻可達整個系統熱阻的60％以上。在熱阻大的流體側強化傳熱，是換熱過程強化的主要方式之一。

對翅片管換熱器性能的研究，目前已有相當一部分采用流體力學計算的方法模擬三維流場和換熱性能；其具有成本很低，速度相對較快，參數設計多樣等優點，便于分析結構性能，減少產品的設計周期。

以橋片或百葉窗片的設置為代表的翅片改良形式，雖然換熱能力相對于平片有一定的提高，但是缺少針對空氣滯留區分布的設計，提升較為有限；并且這類結構的流動阻力較大，較大幅度的形式變化對結構穩定性有明顯的影響；狹小的縫隙結構使得翅片結構在低溫含濕工況運行時還存在容易結霜的問題。

發明內容

本發明針對現有翅片管設計上存在的不足，提出了一種局部充分擾動的開窗式換熱翅片結構，在基管尾流區增加鏤空開縫結構和氣體導流三角翅片，以便在空氣流過基管后減少尾流區的形成，避免溫度梯度小的空氣流在尾流區滯留。

本發明公開了一種新型三角開窗式換熱器翅片，包括翅片主體和若干基管；所述基管垂直貫穿翅片主體，翅片主體上在每個基管的尾流區均設置有三角形開窗翅片，所述的三角形開窗翅片由兩片翅片組成，兩片翅片中間區域為三角形鏤空開縫。

優選的，所述三角形開窗翅片的兩片翅片為鏡面對稱結構，其對稱軸穿過基管軸心。

優選的，所述兩片翅片所成的角度使流體被導向下游基管兩側。

優選的，所述的基管成排分布，相鄰排之間平行交錯分布；同一排的基管等間距分布。

優選的，所述三角形開窗翅片和三角形鏤空開縫通過沖壓方式一次加工同時獲得。

優選的，所述三角形鏤空開縫頂部與基管的距離為基管外徑的1/2以上，底部與后排基管留有一定間隔，且同一翅片主體上，三角形鏤空開縫頂部與基管的距離相等。

優選的，所述三角形開窗翅片所在平面與翅片主體平面夾角為45°～90°。

優選的，所述的三角形鏤空開縫為等腰三角形，頂角角度為30°～90°。

優選的，所述基管為圓管、扭曲管或橢圓管。

本發明還公開了一種新型三角開窗式換熱器翅片結構，由若干基管和若干翅片主體組成；所述的翅片主體上下疊放；基管垂直貫穿所述上下疊放的翅片主體；每片翅片主體上在每個基管的尾流區均設置有三角形開窗翅片，所述的三角形開窗翅片由兩片翅片組成，兩片翅片中間區域為三角形鏤空開縫；三角形翅片垂直高度小于翅片主體之間的片距。