專利名稱：一種微通道換熱器及其泡沫金屬翅片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 涉及一種熱交換或傳熱設(shè)備及其零部件，更具體的說(shuō)，是涉及有增加傳熱面積結(jié)構(gòu)的熱交換或傳熱設(shè)備及其零部件。
背景技術(shù)：
微通道換熱器起初是在電子發(fā)熱元件及小型燃?xì)廨啓C(jī)中應(yīng)用較多，現(xiàn)已擴(kuò)展到汽車空調(diào)、中央空調(diào)和家用空調(diào)領(lǐng)域，其應(yīng)用前景廣闊。微通道換熱器應(yīng)用于空調(diào)中具有以下優(yōu)勢(shì)傳熱效率高；可使空調(diào)的體積縮小，重量減輕；不使用價(jià)格昂貴、資源短缺的銅材；可減少制冷劑的充灌量等。但是現(xiàn)有微通道換熱器的翅片多鋁制薄片，易折彎，并通常制成百葉打孔形式以增加管外換熱面積，然而平面上增加管外側(cè)換熱面積總是有限的。特別是對(duì)于微通道換熱器，由于其管徑較小，導(dǎo)致管外面積所能增加的翅片面積非常有限。因此，如何提高微通道換熱器的換熱性能，已成為當(dāng)前微通道換熱器研究的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有微通道換熱器的換熱性能有待提高的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種微通道換熱器及其泡沫金屬翅片，通過(guò)新型的翅片形式，能夠提高微通道換熱器的換熱效率及綜合性能。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)—種泡沫金屬翅片，用于微通道換熱器，其特征在于，所述翅片由泡沫金屬制成，所述翅片包括能夠安裝于所述微通道換熱器的扁管外部的套管，所述套管上表面與下表面分別均布有間隔設(shè)置的凸棱，所述凸棱的形狀選自截面為等腰三角形的三棱柱體、截面為類等腰三角形且其腰為弧線的三棱柱體、截面為等腰梯形的四棱柱體、截面為類等腰梯形且其腰為弧線的四棱柱體其中的一種。所述泡沫金屬為泡沫銅、泡沫招、泡沫鐵或泡沫鎳其中的一種。所述泡沫金屬的孔徑為O. 05 4mm。所述套管上表面的所述凸棱與下表面的所述凸棱為對(duì)稱排布或交錯(cuò)排布。所述套管的厚度為O. 5 2mm。所述凸棱最高處表面到所述扁管外表面之間的距離為3 10mm。以所述凸棱的對(duì)稱線為基準(zhǔn)，相鄰?fù)估庵g的間距為O. 5 10mm。以所述凸棱與所述套管的相交線為基準(zhǔn)，相鄰?fù)估庵g的間距為O飛mm。當(dāng)所述凸棱為四棱柱體時(shí)，所述凸棱最高處的寬度為O. 5、mm。一種微通道換熱器，包括多個(gè)扁管，所述扁管上套接安裝有上述的泡沫金屬翅片。本發(fā)明的有益效果是泡沫金屬由剛性骨架和內(nèi)部通孔洞組成，具有優(yōu)異的物理特性和良好的機(jī)械性能，其比重小、不易折彎、比表面積大、換熱散熱能力高。
本發(fā)明將泡沫金屬應(yīng)用于微通道換熱器的翅片，流動(dòng)的空氣通過(guò)泡沫金屬內(nèi)部的通孔洞，可產(chǎn)生復(fù)雜的三維流動(dòng)，使空氣形成的溫度場(chǎng)和流場(chǎng)分布更趨合理，增大空氣側(cè)的換熱面積，提高翅片的換熱系數(shù)及單位換熱能力，從而有效提高微通道換熱器換熱效率及綜合性能。本發(fā)明同時(shí)將翅片設(shè)計(jì)成不同截面形式的凸棱形狀并且間隔布置，主要是為了進(jìn)一步增大空氣側(cè)換熱面積，增加對(duì)空氣的擾動(dòng)，而且在相鄰換熱管之間形成空氣的流通，減小空氣通過(guò)泡沫金屬的流動(dòng)阻力。


圖I是本發(fā)明所提供實(shí)施例一的微通道換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中A方向的俯視圖；
圖3是圖I的B-B剖面圖；圖4是圖I的C-C剖面圖；圖5是圖I的D-D剖面圖；圖6本發(fā)明所提供實(shí)施例二的微通道換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖6中A方向的俯視圖；圖8是圖6的B-B剖面圖；圖9是圖6的C-C剖面圖；圖10是本發(fā)明所提供實(shí)施例三的微通道換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是圖10中A方向的俯視圖；圖12是圖10的B-B剖面圖；圖13是圖10的C-C剖面圖；圖14為本發(fā)明所提供實(shí)施例四的微通道換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是圖14中A方向的俯視圖；圖16是圖14的B-B剖面圖；圖17是圖14的C-C剖面圖。圖中1，扁管；2，翅片；21，套管；22，凸棱；3，集液器；4，分配管。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及效果，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下實(shí)施例一如圖I至圖5所示，本實(shí)施例披露了一種泡沫金屬翅片及具有該翅片的微通道換熱器，微通道換熱器包括兩端的集液器3和分配管4，集液器3和分配管4為圓柱體且底面半徑為l(T40mm。集液器3和分配管4之間設(shè)置有多個(gè)扁管1，扁管I的寬度j=l(T30mm，高度i=f2mm，扁管I上的孔的形狀為方形或圓形。本發(fā)明提供的翅片2包括矩形套管21，套管21的內(nèi)腔尺寸與扁管I相匹配，能夠套接安裝于微通道換熱器的每個(gè)扁管I外部。套管21的上表面與下表面分別設(shè)置有凸棱22，凸棱22均勻分布并且間隔設(shè)置。本實(shí)施例中凸棱22的形狀是截面為等腰梯形的四棱柱體，并且凸棱22在套管21的上表面和下表面對(duì)稱排布。本實(shí)施例中翅片2的基本尺寸參數(shù)如下套管21的縱向厚度d=0. 5 1mm，橫向厚度g=0. 5 2mm。凸棱22的高度，即四棱柱體上等腰梯形的頂邊到扁管I外表面的距離e=3"10mm。凸棱22最高處的寬度，即四棱柱體上等腰梯形的頂邊長(zhǎng)度a=0. 5 5mm ;而翅片2上下表面凹進(jìn)的寬度b=0. 5 5mm。相鄰?fù)估庵g的間距為c=0. 5^10mm,以四棱柱體上等腰梯形的對(duì)稱線為基準(zhǔn)。相鄰扁管I上翅片2之間的最短距離f = O. 5飛mm。翅片2材質(zhì)為泡沫金屬，泡沫金屬可以選用泡沫銅、泡沫鋁、泡沫鐵以及泡沫鎳等。泡沫金屬由剛性骨架和內(nèi)部通孔洞組成，具有優(yōu)異的物理特性和良好的機(jī)械性能，其比重小、不易折彎、比表面積大、換熱散熱能力高。本發(fā)明中泡沫金屬的孔徑優(yōu)選為O. 05 4mm。泡沫金屬可供空氣流通，流動(dòng)的空氣通過(guò)泡沫金屬翅片的通孔，可產(chǎn)生復(fù)雜的三維流動(dòng)，增大了換熱器空氣側(cè)的換熱面積，可有效提高換熱器的換熱性能。實(shí)施例二·
如圖6至圖9所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同僅在于，凸棱22的形狀是截面為等腰梯形的四棱柱體，并且凸棱22在套管21的上表面和下表面交錯(cuò)排布。本實(shí)施例中相鄰扁管I上翅片2之間的距離f = h=0. 5飛mm。實(shí)施例三如圖10至圖13所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同僅在于，凸棱22的形狀是截面為類等腰梯形且其腰為凹弧線的四棱柱體，并且凸棱22在套管21的上表面和下表面對(duì)稱排布。本實(shí)施例中翅片2的基本尺寸參數(shù)同實(shí)施例一。實(shí)施例四如圖14至圖17所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的不同僅在于，凸棱22的形狀是截面為類等腰梯形且其腰為凹弧線的四棱柱體，并且凸棱22在套管21的上表面和下表面交錯(cuò)排布。本實(shí)施例中翅片2的基本尺寸參數(shù)同實(shí)施例二。上述四個(gè)實(shí)施例只是對(duì)凸棱22的形狀的舉例，凸棱22的形狀多樣，具體可以選用截面為等腰三角形的三棱柱體；截面為類等腰三角形且其腰為弧線的三棱柱體，其中弧線可以是凹弧線，即三棱柱體的兩側(cè)面為凹弧面；也可以是凸弧線，即三棱柱體的兩側(cè)面為凸弧面；還可以選用截面為等腰梯形的四棱柱體；截面為類等腰梯形且其腰為弧線的四棱柱體，其中弧線可以是凹弧線，即四棱柱體的兩側(cè)面為凹弧面；也可以是凸弧線，即四棱柱體的兩側(cè)面為凸弧面。盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種泡沫金屬翅片，用于微通道換熱器，其特征在于，所述翅片由泡沫金屬制成，所述翅片包括能夠安裝于所述微通道換熱器的扁管外部的套管，所述套管上表面與下表面分別均布有間隔設(shè)置的凸棱，所述凸棱的形狀選自截面為等腰三角形的三棱柱體、截面為類等腰三角形且其腰為弧線的三棱柱體、截面為等腰梯形的四棱柱體、截面為類等腰梯形且其腰為弧線的四棱柱體其中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種泡沫金屬翅片，其特征在于，所述泡沫金屬為泡沫銅、泡沫招、泡沫鐵或泡沫鎳其中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種泡沫金屬翅片，其特征在于，所述泡沫金屬的孔徑為 O.05 4mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種泡沫金屬翅片，其特征在于，所述套管上表面的所述凸棱與下表面的所述凸棱為對(duì)稱排布或交錯(cuò)排布。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種泡沫金屬翅片，其特征在于，所述套管的厚度為O.5 2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種泡沫金屬翅片，其特征在于，所述凸棱最高處表面到所述扁管外表面之間的距離為3 10mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種泡沫金屬翅片，其特征在于，以所述凸棱的對(duì)稱線為基準(zhǔn)，相鄰?fù)估庵g的間距為O. 5 10mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種泡沫金屬翅片，其特征在于，以所述凸棱與所述套管的相交線為基準(zhǔn)，相鄰?fù)估庵g的間距為O飛mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種泡沫金屬翅片，其特征在于，當(dāng)所述凸棱為四棱柱體時(shí)，所述凸棱最高處的寬度為O. 5 5_。
10.一種微通道換熱器，包括多個(gè)換熱管，其特征在于，所述換熱管上套接安裝有如權(quán)利要求I所述的泡沫金屬翅片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微通道換熱器及其泡沫金屬翅片，翅片由泡沫金屬制成，翅片包括能夠安裝于微通道換熱器的扁管外部的套管，套管上表面與下表面分別均布有間隔設(shè)置的凸棱，凸棱的形狀選自截面為等腰三角形的三棱柱體、截面為類等腰三角形且其腰為弧線的三棱柱體、截面為等腰梯形的四棱柱體、截面為類等腰梯形且其腰為弧線的四棱柱體其中的一種。本發(fā)明將泡沫金屬應(yīng)用于微通道換熱器的翅片，流動(dòng)的空氣通過(guò)泡沫金屬內(nèi)部的通孔洞，可產(chǎn)生復(fù)雜的三維流動(dòng)，增大空氣側(cè)的換熱面積，提高翅片的換熱系數(shù)及單位換熱能力，從而有效提高微通道換熱器換熱效率及綜合性能。
文檔編號(hào)F28F21/08GK102878851SQ20121033459
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者李敏霞, 劉忠彥, 馬一太 申請(qǐng)人:天津大學(xué)