專利名稱：一種泡沫金屬翅片及具有該翅片的多孔扁管微通道換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱交換或傳熱設(shè)備及其零部件，更具體的說，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)勢傳熱效率高；可使空調(diào)的體積縮小，重量減輕；不使用價格昂貴、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)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的是現(xiàn)有微通道換熱器的換熱性能有待提高的技術(shù)問題，提供了一種泡沫金屬翅片及具有該翅片的微通道換熱器，通過新型的翅片形式，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)問題，本實(shí)用新型通過以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)—種泡沫金屬翅片，設(shè)置于微通道換熱器的相鄰扁管之間，該翅片由泡沫金屬制成的第一翅片和泡沫金屬制成的第二翅片構(gòu)成，所述第一翅片包括兩個相互平行的薄層結(jié)構(gòu)，兩個所述薄層結(jié)構(gòu)之間均布有間隔設(shè)置的第二翅片，所述第二翅片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；所有所述第二翅片的三棱柱體中等腰三角形或類等腰三角形的頂點(diǎn)均位于所述第一翅片兩個薄層結(jié)構(gòu)同一面的側(cè)邊之間，底邊均位于所述第一翅片兩個薄層結(jié)構(gòu)另一面的側(cè)邊之間；四棱柱體中等腰梯形或類等腰梯形的較短底邊均位于所述第一翅片兩個薄層結(jié)構(gòu)同一面的側(cè)邊之間，較長底邊均位于所述第一翅片兩個薄層結(jié)構(gòu)另一面的側(cè)邊之間。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。所述第一翅片的薄層結(jié)構(gòu)厚度為O.廣5mm。所述第二翅片的三棱柱體或四棱柱體的柱體高度為5 20mm。所述第二翅片的三棱柱體中等腰三角形或類等腰三角形的底邊長度為O. 5^2mm ；所述第二翅片的四棱柱體中等腰梯形或類等腰梯形的較長底邊長度為O. 5 2mm。所述第二翅片的三棱柱體中等腰三角形或類等腰三角形的頂點(diǎn)到底邊的垂直距離為l(T30mm ;所述第二翅片的四棱柱體中等腰梯形或類等腰梯形的較短底邊到較長底邊的垂直距離為l(T30mm。相鄰所述第二翅片的三棱柱體中等腰三角形或類等腰三角形、四棱柱體中等腰梯形或類等腰梯形的對稱線之間的距離為f2mm。一種微通道換熱器，包括多個扁管，相鄰所述扁管之間設(shè)置有上述的泡沫金屬翅片。本實(shí)用新型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。本實(shí)用新型將泡沫金屬應(yīng)用于微通道換熱器的翅片，流動的空氣通過泡沫金屬內(nèi)部的通孔洞，可產(chǎn)生復(fù)雜的三維流動，使空氣形成的溫度場和流場分布更趨合理，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。本實(shí)用新型同時將翅片設(shè)計成不同截面形式的凸棱形狀并且間隔布置，可減小泡沫金屬的流動阻力，進(jìn)一步增大空氣側(cè)換熱面積，而且在相鄰扁管之間形成楔形的通道，由于通道中空氣的流通面積由大到小，空氣加速，可增強(qiáng)換熱；第一翅片和第二翅片的相互使用有助于翅片的整體制作，并增強(qiáng)與扁管結(jié)合的牢固度。

圖I是本實(shí)用新型所提供的第二翅片的六種形式的形狀示意圖；其中，(a)是截面為等腰三角形的三棱柱體；(b)是截面為類等腰三角形且其腰為凹弧線的三棱柱體；(C)是截面為類等腰三角形且其腰為凸弧線的三棱柱體；(d)是截面為等腰梯形的四棱柱體；(e)是截面為類等腰梯形且其腰為凹弧線的四棱柱體；(f)是截面為類等腰梯形且其腰為凸弧線的四棱柱體；圖2是本實(shí)用新型所提供的微通道換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的B-B剖面圖；圖4是圖2中A部分的局部發(fā)大圖；圖5是圖4中G方向的側(cè)視圖；圖6是圖4的C-C剖面圖；圖7是當(dāng)?shù)诙崞瑸閳DI (a)形式時，圖4的D-D剖面圖；圖8是當(dāng)?shù)诙崞瑸閳DI (b)形式時，圖4的D-D剖面圖；圖9是當(dāng)?shù)诙崞瑸閳DI (e)形式時，圖2中A部分的局部發(fā)大圖；圖10是圖9中H方向的側(cè)視圖；圖11是圖9的E-E剖面圖；圖12是圖9的F-F剖面圖。圖中1，扁管；2，翅片；21，第一翅片；22，第二翅片；3，集液器；4，分配管。
具體實(shí)施方式
[0040]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的實(shí)用新型內(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)說明如下本實(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，如圖2所示，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)置有多個扁管1，扁管I的寬度為l(T30mm，高度為f 2mm，扁管I上的孔的形狀為方形或圓形。如圖3所示，相鄰扁管I之間設(shè)置有本實(shí)用新型提供的翅片2，該翅片2由第一翅片21和第二翅片22兩部分構(gòu)成。翅片2的整體高度比相鄰扁管I之間的距離高O. Γ0. 5mm,有一定的過盈量，可將翅片2插裝于相鄰扁管I之間。除此以外，翅片2在相鄰扁管I之間的安裝方式還可以是局部點(diǎn)焊等。第一翅片21和第二翅片22的材質(zhì)均為泡沫金屬,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。本實(shí)用新型中泡沫金·屬的孔徑優(yōu)選為O. 05 4_。泡沫金屬可供空氣流通，流動的空氣通過泡沫金屬翅片的通孔，可產(chǎn)生復(fù)雜的三維流動，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。如圖4所示，第一翅片21包括兩個相互平行的薄層結(jié)構(gòu)，薄層結(jié)構(gòu)的厚度e=0.廣5_。第一翅片21兩個薄層結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有第二翅片22，第二翅片22均勻分布并且間隔設(shè)置。第一翅片21與第二翅片22制作時是一體成型的。如圖I所示，第二翅片21的形狀多樣，具體可以選用截面為等腰三角形的三棱柱體，如圖I (a)所示；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，如圖I (b)所示；也可以是凸弧線，即三棱柱體的兩側(cè)面為凸弧面，如圖I (c)所示。第二翅片21還可以選用截面為等腰梯形的四棱柱體，如圖I(d)所示；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，如圖I (e)所示；也可以是凸弧線，即四棱柱體的兩側(cè)面為凸弧面，如圖I (f)所示。結(jié)合圖4至圖8所示，當(dāng)?shù)诙崞?2的形狀是截面為等腰三角形或者類等腰三角形的三棱柱體時，三棱柱體中等腰三角形或類等腰三角形的頂點(diǎn)均位于第一翅片21的一側(cè)，底邊均位于第一翅片21的另一側(cè)。此時第二翅片22的基本參數(shù)如下三棱柱體的高度a=5 20mm ;三棱柱體中等腰三角形或類等腰三角形的底邊長度，即三棱柱體底面寬度c=0. 5^2mm ;三棱柱體中等腰三角形或類等腰三角形的頂點(diǎn)到底邊的垂直距離d=l(T30mm，與扁管I的寬度相同；相鄰第二翅片22的距離b=f 2mm，以三棱柱體中等腰三角形或類等腰三角形對稱線之間的距離為準(zhǔn)。結(jié)合圖9至圖12所示，當(dāng)?shù)诙崞?2的形狀是截面為等腰梯形或者類等腰梯形的四棱柱體時，棱柱體中等腰梯形或類等腰梯形的較短底邊均位于第一翅片21的一側(cè)，較長底邊均位于第一翅片21的另一側(cè)。此時第二翅片22的基本參數(shù)如下四棱柱體的高度為5 20mm;四棱柱體中等腰梯形或類等腰梯形的較長底邊長度，即四棱柱體底面寬度為O. 5 2mm;四棱柱體中等腰梯形或類等腰梯形的較短底邊到較長底邊的垂直距離為l(T30mm，與扁管I的寬度相同；相鄰第二翅片22的距離為f2mm，以四棱柱體中等腰梯形或類等腰梯形的對稱線之間的距離為準(zhǔn)。[0048]盡管上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型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)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(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，這些均屬于本實(shí) 用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種泡沫金屬翅片，設(shè)置于微通道換熱器的相鄰扁管之間，其特征在于，該翅片由泡沫金屬制成的第一翅片和泡沫金屬制成的第二翅片構(gòu)成，所述第一翅片包括兩個相互平行的薄層結(jié)構(gòu)，兩個所述薄層結(jié)構(gòu)之間均布有間隔設(shè)置的第二翅片，所述第二翅片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； 所有所述第二翅片的三棱柱體中等腰三角形或類等腰三角形的頂點(diǎn)均位于所述第一翅片兩個薄層結(jié)構(gòu)同一面的側(cè)邊之間，底邊均位于所述第一翅片兩個薄層結(jié)構(gòu)另一面的側(cè)邊之間；四棱柱體中等腰梯形或類等腰梯形的較短底邊均位于所述第一翅片兩個薄層結(jié)構(gòu)同一面的側(cè)邊之間，較長底邊均位于所述第一翅片兩個薄層結(jié)構(gòu)另一面的側(cè)邊之間。
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，所述第一翅片的薄層結(jié)構(gòu)厚度為O. 1 5_。
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，所述第二翅片的三棱柱體或四棱柱體的柱體高度為5 20mm。
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，所述第二翅片的三棱柱體中等腰三角形或類等腰三角形的底邊長度為O. 5^2mm ;所述第二翅片的四棱柱體中等腰梯形或類等腰梯形的較長底邊長度為O. 5 2mm。
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，所述第二翅片的三棱柱體中等腰三角形或類等腰三角形的頂點(diǎn)到底邊的垂直距離為l(T30mm ;所述第二翅片的四棱柱體中等腰梯形或類等腰梯形的較短底邊到較長底邊的垂直距離為l(T30mm。
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，相鄰所述第二翅片的三棱柱體中等腰三角形或類等腰三角形、四棱柱體中等腰梯形或類等腰梯形的對稱線之間的距離為l 2mm。
9.一種微通道換熱器，包括多個扁管，其特征在于，相鄰所述扁管之間設(shè)置有如權(quán)利要求I所述的泡沫金屬翅片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種泡沫金屬翅片及具有該翅片的多孔扁管微通道換熱器，翅片設(shè)置于微通道換熱器的相鄰扁管之間，該翅片由泡沫金屬制成的第一翅片和第二翅片構(gòu)成，第一翅片包括兩個相互平行的薄層結(jié)構(gòu)，兩個薄層結(jié)構(gòu)之間均布有間隔設(shè)置的第二翅片，第二翅片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。本實(shí)用新型將泡沫金屬應(yīng)用于微通道換熱器的翅片，流動的空氣通過泡沫金屬內(nèi)部的通孔洞，可產(chǎn)生復(fù)雜的三維流動，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F28F1/32GK202734639SQ20122046075
公開日2013年2月13日 申請日期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, 黨超鑌 申請人:天津大學(xué)