專利名稱：換熱器及其翅片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換設(shè)備組件，特別涉及一種位于換熱器扁管之間的翅片。本
發(fā)明還涉及包括上述翅片的換熱器。
背景技術(shù)：
換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備，又稱熱交換器，其用途比較廣泛，例如可以用作制冷系統(tǒng)的冷凝器、蒸發(fā)器或者是用作熱泵等。 請參考圖1、圖2、圖3，圖1為一種常規(guī)換熱器的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示換熱器的一組翅片結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示翅片的A向視圖。 該換熱器包括一對集流管10、多根平行分布的扁管20和設(shè)置在相鄰扁管之間的翅片30，所述集流管IO相互平行且彼此分開一定距離，用于收集換熱器其他導(dǎo)管中的制冷劑或?qū)⒅评鋭┓峙涞綋Q熱器的其它導(dǎo)管中，所述扁管20的兩端分別聯(lián)接到所述集流管10內(nèi)腔，其內(nèi)部形成有微通道，整個換熱器大體上呈扁平的板狀結(jié)構(gòu)。工作時，制冷劑沿著扁管20內(nèi)的微通道在集流管10之間沿設(shè)計方向流動，并在流動的同時，與吹過翅片30的空氣進(jìn)行熱交換。 請參考圖4，圖4為圖1所示換熱器沿集流管方向折彎的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。在一些應(yīng)用場合，由于受安放空間的限制或者結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要等原因，扁平的板狀換熱器有時需要沿集流管10的方向折彎一定角度，以滿足特定的使用要求。 但現(xiàn)有換熱器的翅片結(jié)構(gòu)有一定局限性，由于翅片在扁管之間呈波紋形，形成若干穩(wěn)定的三角形支撐結(jié)構(gòu)，在折彎時，其折彎部位的翅片內(nèi)側(cè)會起到抵抗折彎的支撐作用，從而使折彎變的非常困難，不僅對折彎工藝要求較高，而且過大的折彎力度，會使得折彎部位的翅片外側(cè)拉伸變形很大，甚至導(dǎo)致撕裂，進(jìn)而破壞換熱器空氣側(cè)換熱性能。
此外，折彎后，折彎部位的翅片內(nèi)側(cè)被壓縮導(dǎo)致不規(guī)則變形、倒伏等問題，阻礙空氣流通。如果用作蒸發(fā)器，則此處容易積聚冷凝水，無法排出，導(dǎo)致風(fēng)阻增加，而且換熱性能下降。如果用作熱泵室外機(jī)換熱器，此處容易結(jié)霜，阻塞空氣流道，導(dǎo)致風(fēng)阻增加，而且化霜后容易積水，不易排出，同樣會導(dǎo)致?lián)Q熱性能下降。 因此，如何降低換熱器沿集流管方向的折彎難度，同時盡量減小折彎工序?qū)Q熱器換熱性能的影響，使其在折彎后仍保持較高的換熱性能，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種換熱器的翅片，該翅片有助于降低換熱器沿集流管方向的折彎難度，同時還能夠?qū)⒄蹚澒ば驅(qū)Q熱器換熱性能的影響減至最小程度，使其在折彎后仍保持較高的換熱性能。本發(fā)明的另一目的是提供一種包括上述翅片的換熱器。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種換熱器的翅片，設(shè)置于換熱器折彎部位相鄰的扁管之間，所述翅片可隨換熱器在折彎部位產(chǎn)生折彎，所述翅片設(shè)有切口。
優(yōu)選地，所述切口位于翅片的折彎內(nèi)側(cè)和/或折彎外側(cè)，從翅片的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)
邊沿向里延伸。 優(yōu)選地，所述切口呈多邊形。
優(yōu)選地，所述切口呈矩形。
優(yōu)選地，所述切口呈三角形。 優(yōu)選地，所述翅片通體開設(shè)有窗口 ，其中位于切口兩側(cè)的窗口與所述切口豁通。
優(yōu)選地，所述翅片通體開設(shè)有窗口 ，其中切口兩側(cè)分別單獨(dú)開設(shè)窗口 。
優(yōu)選地，所述翅片僅在其未設(shè)有切口的區(qū)域開設(shè)窗口 。
本發(fā)明還提供一種包括上述翅片的換熱器。
優(yōu)選地，所述換熱器具體為微通道換熱器。 本發(fā)明所提供的翅片設(shè)置于換熱器折彎部位相鄰的扁管之間，所述翅片可隨換熱
器在折彎部位產(chǎn)生折彎，其上設(shè)有切口 ，所述切口可位于翅片的折彎內(nèi)側(cè)和/或折彎外側(cè)，
并從翅片的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)邊沿向里延伸。這樣，當(dāng)切口位于折彎內(nèi)側(cè)時，由于切口的存
在，翅片的折彎內(nèi)側(cè)無法形成完整、穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)，在壓縮時沒有抵抗折彎的支撐力，與
完整的翅片結(jié)構(gòu)相比，容易被壓縮，從而在很大程度上降低了換熱器沿集流管方向的折彎
難度，也降低了對折彎工藝較高的要求，且適當(dāng)?shù)恼蹚澚Χ瓤墒钩崞蹚澩鈧?cè)被平緩地拉
伸，保護(hù)翅片折彎外側(cè)不被過度拉伸甚至斷裂，確保換熱器空氣側(cè)換熱性能保持在較高水
平；當(dāng)切口位于翅片的折彎外側(cè)時，可避免翅片折彎外側(cè)被過度拉伸甚至撕裂，雖然切口會
減小換熱面積，但相對于過渡拉伸甚至撕裂而言，對換熱性能的影響較小。 此外，由于切口的存在，換熱器在折彎時，翅片折彎內(nèi)側(cè)的切口逐漸閉合收攏，壓
縮后翅片具有較高的完好度，不會產(chǎn)生不規(guī)則變形、倒伏等問題，可避免出現(xiàn)積水、結(jié)霜等
問題，且完好的翅片結(jié)構(gòu)可確保吹過換熱器的空氣流通順暢，因此不論是用作蒸發(fā)器還是
熱泵室外機(jī)換熱器等，設(shè)置有本發(fā)明所提供翅片的換熱器都具有較高的換熱性能。 在一種優(yōu)選方案中，所述翅片折彎內(nèi)側(cè)的切口呈三角形。這樣，其剪切量不僅比矩
形切口小，而且在壓縮后，翅片的切口兩邊可完全閉合在一起，具有比矩形切口更高的完好
度，也更容易被壓縮，可以允許更小折彎半徑和折彎角度。 在另一種優(yōu)選方案中，所述翅片通體開設(shè)有窗口，其中位于切口兩側(cè)的窗口與所述切口豁通；或者在切口兩側(cè)分別單獨(dú)開設(shè)窗口。由于窗口可增大換熱接觸面積和空氣流量，因此可進(jìn)一步提高翅片的換熱性能。 在另一種優(yōu)選方案中，所述翅片僅在其未設(shè)有切口的區(qū)域開設(shè)有窗口 ，而切口兩側(cè)并不開設(shè)窗口。這是由于翅片在折彎時其受力情況和變形比較復(fù)雜，不開設(shè)窗口可保證其切口兩側(cè)部位的強(qiáng)度，確保被壓縮后具有較高的完好度。 本發(fā)明所提供的換熱器包括上述翅片，由于上述翅片具有上述技術(shù)效果，具有上述翅片的換熱器也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果。


圖1為一種常規(guī)換熱器的正面結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖1所示換熱器的翅片結(jié)構(gòu)示意 圖3為圖2所示翅片的A向視 圖4為圖1所示換熱器沿集流管方向折彎的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明所提供翅片的第一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為本發(fā)明所提供翅片的第二種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明所提供翅片的第三種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為本發(fā)明所提供翅片的第四種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明所提供翅片的第五種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為本發(fā)明所提供翅片的第六種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中數(shù)字編號所對應(yīng)的零部件或部位名稱如下 10.集流管 20.扁管 30.翅片100.翅片 101.折彎內(nèi)側(cè)102.折彎外
側(cè)103、 103'.切口 104、 104'.窗口
具體實施例方式
本發(fā)明的核心是提供一種換熱器的翅片，該翅片有助于降低換熱器沿集流管方向 的折彎難度，同時還能夠?qū)⒄蹚澒ば驅(qū)Q熱器換熱性能的影響減至最小程度，使其在折彎 后仍保持較高的換熱性能。本發(fā)明的另一核心是提供一種包括上述翅片的換熱器。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。 請參考圖5，圖5為本發(fā)明所提供翅片的第一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
這種具體實施方式
中的翅片100在整體結(jié)構(gòu)上與現(xiàn)有翅片基本相同，呈連續(xù)的波 紋形(見圖2)，由若干平直部分和圓弧根部組成，各平直部分均呈矩形，其寬度和長度與換 熱器的扁管尺寸和間距相適配，在制造換熱器的過程中，翅片100設(shè)置在換熱器相鄰的扁 管之間，并與扁管焊接固定。當(dāng)制冷劑沿著扁管內(nèi)的微通道在集流管之間沿設(shè)計方向流動 時，與吹過翅片的空氣進(jìn)行熱交換。 在一些應(yīng)用場合，由于受安放空間的限制或者結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要等原因，扁平的板
狀換熱器有時需要沿集流管方向折彎一定角度，以滿足特定的使用要求。 換熱器在折彎時，其相鄰扁管的內(nèi)側(cè)間距逐漸變小，而外側(cè)間距逐漸變大，因此位
于相鄰扁管之間的翅片100的折彎內(nèi)側(cè)101在換熱器折彎時會被壓縮，而折彎外側(cè)102在
換熱器折彎時會被拉伸，內(nèi)側(cè)的壓縮由內(nèi)往外逐漸縮小，外側(cè)的拉伸也由外往里逐漸縮小，
在接近中心處，壓縮與拉伸接近于零。 由于翅片折彎外側(cè)102拉伸展開的面積可抵消翅片折彎內(nèi)側(cè)101壓縮變小的面 積，因此從理論上來講，換熱器在折彎后基本上可保持與折彎前大體相當(dāng)?shù)膿Q熱性能。但如 果換熱器折彎部位的翅片仍采用完整的矩形翅片，在實際折彎后，將不可避免的出現(xiàn)本發(fā) 明背景技術(shù)當(dāng)中提及的各種弊端。 為滿足換熱器沿集流管方向折彎的需要，本發(fā)明在現(xiàn)有翅片結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對設(shè)置 在折彎部位的翅片進(jìn)行改進(jìn)，在翅片IOO會被壓縮的折彎內(nèi)側(cè)101開設(shè)一道矩形切口 103， 此切口 103大體位于翅片100內(nèi)側(cè)的中間位置，從翅片100的內(nèi)側(cè)邊沿一直向里延伸，其末 端接近翅片100的中心，同一翅片上的每一平直部分的內(nèi)側(cè)均具有相同形狀和大小的切口 103，如果沿扁管長度方向觀察則只能看到一個重合的切口 103。 上述切口 103可以在現(xiàn)有翅片成型后，采用機(jī)械切割方式把中間一段切掉，然后將被剪切的這一側(cè)安裝在換熱器折彎內(nèi)側(cè)。 由于切口 103的存在，翅片100的折彎內(nèi)側(cè)無法形成完整、穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)，在壓 縮時沒有抵抗折彎的支撐力，與完整的翅片結(jié)構(gòu)相比，容易被壓縮，從而在很大程度上降低 了換熱器沿集流管方向的折彎難度，也降低了對折彎工藝較高的要求，且適當(dāng)?shù)恼蹚澚Χ?可使翅片折彎外側(cè)102被平緩地拉伸，保護(hù)翅片折彎外側(cè)102不被過度拉伸甚至斷裂，確保 換熱器空氣側(cè)換熱性能保持在較高水平。 此外，由于切口 103的存在，換熱器在折彎時，翅片折彎內(nèi)側(cè)101的切口逐漸閉合 收攏，壓縮后翅片100具有較高的完好度，不會產(chǎn)生不規(guī)則變形、倒伏等問題，可避免出現(xiàn) 積水、結(jié)霜等問題，且完好的翅片結(jié)構(gòu)可確保吹過換熱器的空氣流通順暢，因此不論是用作 蒸發(fā)器還是熱泵室外機(jī)換熱器等，設(shè)置有本發(fā)明所提供翅片的換熱器都具有較高的換熱性 能。 為充分發(fā)揮翅片的換熱性能，可在翅片100上開設(shè)窗口 104，其中位于翅片折彎內(nèi) 側(cè)101的窗口與切口 103豁通。由于窗口 104可增大換熱接觸面積和空氣流量，因此可進(jìn) 一步提高翅片100的換熱性能。 當(dāng)然，本發(fā)明所提供的翅片并不局限于波紋形翅片，可以是任何在換熱器折彎時 其折彎內(nèi)側(cè)具有被壓縮趨勢的翅片。 圖6為本發(fā)明所提供翅片的第二種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。 該翅片與第一種具體實施方式
類似，主要區(qū)別在于，其折彎內(nèi)側(cè)的切口 103'呈等
腰三角形。這樣，其剪切量不僅比矩形切口 103小，而且在壓縮時，翅片的切口兩邊從三角
形頂點開始可逐漸收攏，最終完全閉合在一起，具有比矩形切口更高的完好度，也更容易被
壓縮，可以允許更小折彎半徑和折彎角度。 圖7為本發(fā)明所提供翅片的第三種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。 該翅片也與第一種具體實施方式
類似，主要區(qū)別在于，其翅片僅在折彎外側(cè)開設(shè)
有窗口 104，折彎內(nèi)側(cè)的切口 103兩側(cè)沒有開設(shè)窗口。這是由于翅片的折彎內(nèi)側(cè)處于被壓縮
的位置，相對于折彎外側(cè)來講，其受力情況和變形比較復(fù)雜，不開設(shè)窗口可保證其切口兩側(cè)
部位的強(qiáng)度，確保被壓縮后具有較高的完好度。 圖8為本發(fā)明所提供翅片的第四種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。 該翅片與第三種具體實施方式
類似，主要區(qū)別在于，翅片的折彎外側(cè)開設(shè)有窗口
104，其折彎內(nèi)側(cè)在切口的兩側(cè)分別單獨(dú)開設(shè)窗口 104'，切口兩側(cè)的窗口與切口并不豁通，
這樣既可以保證切口兩側(cè)的強(qiáng)度，又可以充分發(fā)揮翅片的換熱性能。 圖9為本發(fā)明所提供翅片的第五種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。 該翅片與第二種具體實施方式
類似，切口 103'呈三角形，翅片的折彎外側(cè)開設(shè)有
窗口 104，主要區(qū)別在于，其切口處不開窗。 圖10為本發(fā)明所提供翅片的第六種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。 該翅片與第五種具體實施方式
類似，切口 103'呈三角形，翅片的折彎外側(cè)開設(shè)有
窗口 104，主要區(qū)別在于，切口上下側(cè)均分別單獨(dú)開設(shè)窗口 104'，以充分發(fā)揮翅片的換熱性能。 通過上述六種具體實施方式
可知，在翅片折彎內(nèi)側(cè)開設(shè)切口可以在一定程度上解 決換熱器的折彎問題，但受限于換熱器的具體結(jié)構(gòu)，換熱器沿集流管方向折彎后形成的角度不能太小，這一角度大體控制在90。
-180°之間較為適宜。 上述切口的深度和寬度與換熱器的折彎半徑相適配，也就是說，切口的剪切深度 和開口寬度根據(jù)換熱器折彎半徑的大小來決定。這是因為，若翅片折彎內(nèi)側(cè)的切口過大，一 方面會影響翅片的強(qiáng)度且浪費(fèi)材料，另一面由于剪切量過大，換熱面積減小，會導(dǎo)致?lián)Q熱性 能下降；若翅片折彎內(nèi)側(cè)的切口過小，在折彎時其內(nèi)側(cè)仍有部分支撐力存在，折彎后剪切不 足的部位依然會出現(xiàn)不規(guī)則變形和倒伏問題，而達(dá)不到降低折彎難度和確保換熱性能的目 的。 根據(jù)上述原則，可合理地確定切口的尺寸參數(shù)。當(dāng)折彎半徑較大時，換熱器芯體的 折彎內(nèi)側(cè)和外側(cè)變形均較小，因此切口的剪切深度要淺一些，開口寬度要小一些；當(dāng)折彎半 徑小時，換熱器芯體的折彎內(nèi)側(cè)和外側(cè)變形均較大，因此切口的剪切深度要深一些，開口寬 度要大一些。 需要說明的是，切口的形狀并不局限于上述實施方式中的三角形或矩形，還可以 是多邊形等其它較為適宜的形狀。 可以對上文所述翅片進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。 當(dāng)換熱器的折彎半徑小時，換熱器芯體的折彎外側(cè)變形較大，為避免翅片折彎外 側(cè)被過度拉伸甚至撕裂，可以在翅片折彎外側(cè)開設(shè)從外側(cè)邊沿向里延伸的切口，其具體形 狀和大小可參考上文關(guān)于折彎內(nèi)側(cè)切口的描述，雖然在折彎外側(cè)開設(shè)切口會減小換熱面 積，但與過渡拉伸甚至撕裂相比，對換熱性能的影響相對較小。 除了上述折彎用翅片，本發(fā)明還提供一種換熱器，該換熱器在其沿集流管方向的 折彎部位設(shè)有上述翅片，以滿足折彎的需要，而其它部位仍采用沒有切口的完整翅片。
上述換熱器具體可以是微通道換熱器，這是一種采用鋁合金材料制成的高效換熱 器，主要運(yùn)用于家用、輕型商用空調(diào)和制冷冷凍市場，具有結(jié)構(gòu)緊湊、換熱效率高、質(zhì)量輕、 運(yùn)行安全可靠等特點，同時可大大降低客戶的綜合成本，其他各部分的結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技 術(shù)，本文不再贅述。 以上對本發(fā)明所提供的換熱器及其翅片進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例 對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核 心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下， 還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求
一種換熱器的翅片，設(shè)置于換熱器折彎部位相鄰的扁管之間，所述翅片可隨換熱器在折彎部位產(chǎn)生折彎，其特征在于，所述翅片設(shè)有切口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的翅片，其特征在于，所述切口位于翅片的折彎內(nèi)側(cè)和/或折彎 外側(cè)，從翅片的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)邊沿向里延伸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的翅片，其特征在于，所述切口呈多邊形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的翅片，其特征在于，所述切口呈矩形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的翅片，其特征在于，所述切口呈三角形。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2至5任一所述的翅片，其特征在于，所述翅片通體開設(shè)有窗口，其中 位于切口兩側(cè)的窗口與所述切口豁通。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至5任一所述的翅片，其特征在于，所述翅片通體開設(shè)有窗口，其中 切口兩側(cè)分別單獨(dú)開設(shè)窗口 。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2至5任一所述的翅片，其特征在于，所述翅片僅在其未設(shè)有切口的區(qū) 域開設(shè)窗口。
9. 一種換熱器，其特征在于，包括上述權(quán)利要求1至8任一所述的翅片。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的換熱器，其特征在于，所述換熱器具體為微通道換熱器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種換熱器的翅片，設(shè)置于換熱器折彎部位相鄰的扁管之間，所述翅片可隨換熱器在折彎部位產(chǎn)生折彎，所述翅片設(shè)有切口。該翅片有助于降低換熱器沿集流管方向的折彎難度，同時還能夠?qū)⒄蹚澒ば驅(qū)Q熱器換熱性能的影響減至最小程度，使其在折彎后仍保持較高的換熱性能。本發(fā)明還公開了一種包括上述翅片的換熱器。
文檔編號F28F3/00GK101738126SQ20091025428
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者劉華釗, 黃寧杰 申請人:三花丹佛斯(杭州)微通道換熱器有限公司