一種內(nèi)翅片連通的扁平換熱管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及傳熱裝置中使用的換熱管，尤其是涉及一種內(nèi)翅片連通的扁平換熱管。
【背景技術(shù)】
[0002]扁平管近些年被廣泛應(yīng)用于汽車空調(diào)單元以及住宅或商業(yè)空調(diào)熱交換器。此種扁平管內(nèi)部設(shè)置多個(gè)小的通道，在使用時(shí)，換熱流體流過扁平管內(nèi)的多個(gè)通道。因?yàn)楸馄焦軗Q熱面積大，因此能夠大大提高換熱效果。
[0003]當(dāng)前使用的扁平管內(nèi)部的通道是彼此隔離的，從而每個(gè)通道在傳熱時(shí)與其它通道分離獨(dú)立工作。此種情況下，因?yàn)榱黧w的分配不均勻，會(huì)造成扁平管內(nèi)局部的壓力過大，而且造成換熱器內(nèi)的壓力不均勻，造成內(nèi)部傳熱不均勻，影響流體的流動(dòng)，降低了換熱效果，降低了換熱管的使用壽命。因此，需要改進(jìn)包括扁平管的熱交換器的傳熱設(shè)計(jì)，使管的整個(gè)寬度上壓力均勻，換熱更加均勻，以便于提高傳熱效率，提高換熱管的使用壽命。
[0004]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種新的扁平管，從而解決扁平管換熱的情況下的內(nèi)部壓力不均勻的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種新的扁平管，從而解決前面出現(xiàn)的技術(shù)問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種內(nèi)翅片連通的扁平換熱管，包括扁平管和翅片，所述扁平管包括互相平行的管壁，所述平行的管壁之間形成流體通道，所述翅片設(shè)置在管壁之間，所述翅片包括傾斜于管壁的傾斜部分，所述的傾斜部分與平行的管壁連接，所述傾斜部分將流體通道彼此隔開形成多個(gè)小通道，相鄰的傾斜部分在管壁上連接，所述相鄰的傾斜部分以及管壁之間構(gòu)成三角形;在傾斜部分上設(shè)置連通孔，從而使相鄰的小通道彼此連通。
[0008]作為優(yōu)選，所述連通孔的形狀為第一等腰三角形，所述第一等腰三角形的底邊的中點(diǎn)到頂角的方向與流體的流動(dòng)方向相同。
[0009]作為優(yōu)選，所述的相鄰的傾斜部分以及管壁之間構(gòu)成三角形是第二等腰三角形。
[0010]作為優(yōu)選，第一等腰三角形的頂角為B，第二等腰三角形的頂角為A，則滿足如下公式:
[0011 ] Sin(B) =a+b*sin(A/2)_c*sin(A/2)2;
[0012]其中a，b，c是參數(shù)，其中0.58〈a〈0.59,1.65〈b〈l.75,1.78〈c〈l.85；
[0013]50°〈A〈150° ;30°〈B〈90°。
[0014]作為優(yōu)選，a= 0.5849，b = 1.6953，c = 1.8244;
[0015]80°<A<120°；50°<B<60°
[0016]作為優(yōu)選，第一等腰三角形底邊的長度為h，滿足如下公式:
[0017]0.25〈d*(h/H)〈0.38;其中d是參數(shù)，0.5〈d〈l.8 ；
[0018]H是以相鄰管壁相對(duì)的面之間的距離。
[0019]作為優(yōu)選，0.8〈(1〈1.2。
[0020]作為優(yōu)選，隨著頂角為A的增加，所述的d變小。
[0021 ]作為優(yōu)選，隨著H的增加，所述的d變小。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的扁平換熱管具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0023]I)本發(fā)明通過傾斜部分形成的夾角A的變化，使得中部的小通道的流通面積大，兩側(cè)的小通道流通面積變小，這樣符合流體流動(dòng)的壓力分布規(guī)律，從而減緩中部的流動(dòng)壓力，相應(yīng)的增加兩側(cè)的流動(dòng)壓力，解決扁平管換熱的情況下的內(nèi)部壓力不均勻的問題。
[0024]2)本發(fā)明通過在扁平管的翅片上設(shè)置連通孔，保證相鄰的小通道之間的連通，解決扁平管換熱的情況下的內(nèi)部壓力不均勻的問題，提高了換熱效率，提高了使用壽命。
[0025]3)本發(fā)明通過合理的確定通孔的大小沿著流動(dòng)的變化，即保證換熱管內(nèi)合理的壓力，又保證達(dá)到充分換熱。
[0026]4)本發(fā)明通過大量的實(shí)驗(yàn)，確定了最佳的扁平換熱管的結(jié)構(gòu)尺寸，從而使得保證換熱阻力的情況下，使得換熱效果達(dá)到最佳。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明扁平管橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖3是本發(fā)明外部設(shè)置翅片的扁平管橫截面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖4是本發(fā)明一個(gè)扁平管內(nèi)翅片設(shè)置通孔位置處的橫切面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖5是本發(fā)明外部設(shè)置外翅片扁平管橫截面的改進(jìn)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖6是本發(fā)明設(shè)置通孔結(jié)構(gòu)傾斜部分平面的示意圖；
[0033]圖7是本發(fā)明設(shè)置通孔結(jié)構(gòu)傾斜部分平面的另一個(gè)示意圖；
[0034]圖8是本發(fā)明的三角形通孔結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]附圖標(biāo)記如下:
[0036]I扁平管，2流體通道，3管壁，4傾斜部分，5頂點(diǎn)，6連通孔，7翅片，8集箱，9集箱，10小通道，11外部翅片，12側(cè)壁。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0038]本文中，如果沒有特殊說明，涉及公式的，表示除法，“X”、表示乘法。
[0039]—種熱交換器，如圖1所示，所述熱交換器包括兩個(gè)集箱8、9以及設(shè)置在兩個(gè)集箱
8、9之間的換熱管。所述換熱管之間設(shè)置外部翅片11。所述熱交換器可以是廣泛使用例如汽車熱交換器、空調(diào)熱交換器等。
[0040]如圖2所示，所述換熱管是扁平換熱管，包括扁平管I和翅片7，所述扁平管I包括互相平行的管壁3和側(cè)壁12，所述側(cè)壁12連接平行的管壁3的端部，所述側(cè)壁12和所述平行的管壁3之間形成流體通道2，所述翅片7設(shè)置在管壁3之間，所述翅片7包括傾斜于管壁的傾斜部分4，所述的傾斜部分4與平行的管壁3連接，所述傾斜部分4將流體通道2彼此隔開形成多個(gè)小通道10，相鄰的傾斜部分4在管壁上連接，所述相鄰的傾斜部分4以及管壁3之間構(gòu)成三角形;在傾斜部分4上設(shè)置連通孔6，從而使相鄰的小通道10彼此連通。
[0041]作為優(yōu)選，所述側(cè)壁12為圓弧狀。
[0042]通過設(shè)置連通孔6，保證相鄰的小通道10之間的連通，從而使得壓力大的小通道內(nèi)的流體可以向鄰近的壓力小的小通道內(nèi)流動(dòng)，解決扁平管換熱的情況下的內(nèi)部壓力不均勻以及局部壓力過大的問題，從而促進(jìn)了流體在換熱通道內(nèi)的充分流動(dòng)，提高了換熱效率，同時(shí)也提高了換熱管的使用壽命。
[0043]作為優(yōu)選，同一個(gè)傾斜部分4設(shè)置多個(gè)連通孔6，沿著流體的流動(dòng)方向，所述的連通孔6的面積越來越大。
[0044]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過面積的逐漸變大，與面積完全相同相比，可以進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力，能夠降低大約10%左右的流動(dòng)阻力，但是換熱效率沒有明顯降低。
[0045]作為優(yōu)選，沿著流體的流動(dòng)方向，連通孔6的面積變大的幅度越來越大。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，連通孔6的面積的變大的幅度越來越大，可以保證換熱效率的情況下，進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力，能夠大約降低5%左右的流動(dòng)阻力。
[0046]作為優(yōu)選，最大的通孔的面積是最小的通孔的面積的1.1-1.3倍，優(yōu)選為1.23倍。
[0047]作為優(yōu)選，沿著扁平管橫截面的管壁3的中間(即圖2橫截面示意圖中管壁3的中間位置)向兩側(cè)側(cè)壁12方向，不同傾斜部分4上的所述的連通孔6面積不斷的變小。其中，位于扁平管I的中間位置，即圖2橫截面示意圖中管壁3的中間位置，連通孔6的面積最大。主要原因是通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榱黧w分配不均勻，中間壓力最大，從中間向兩側(cè)壓力逐漸減小。因此通孔面積的分配，使得中部的流體盡可能向兩邊流動(dòng)，減少中部的流動(dòng)阻力，同時(shí)為了避免開孔面積過大造成換熱面積的減少，使得開孔面積根據(jù)壓力來進(jìn)行變化，在降低阻力的同時(shí)，進(jìn)一步提尚換熱效率。
[0048]最為優(yōu)選，沿著扁平管橫截面的中間向側(cè)壁12方向，不同傾斜部分4上的所述的連通孔6面積不斷的變小的幅度越來越大。通過如此設(shè)置，也是符合流動(dòng)壓力的變化規(guī)律，進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力的同時(shí)，提高換熱效率。
[0049]作為優(yōu)選，所述連通孔6的形狀為等腰三角形，所述等腰三角形的底邊的中點(diǎn)到頂角的方向與流體的流動(dòng)方向相同。也就是說，等腰三角形的頂角方向?yàn)榱黧w流動(dòng)方向。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將頂角方向設(shè)置為與流動(dòng)方向保持一致，可以提高換熱效率，同時(shí)降低流動(dòng)阻力。通過如此設(shè)置，可以提高1 %左右的換熱效率，同時(shí)降低9 %左右的阻力。
[0050]作為優(yōu)選，所述的相鄰的傾斜部分以及管壁之間構(gòu)成三角形是等腰三角形，以后簡稱第二等腰三角形。通過設(shè)置成為等腰三角形，可以保證流體流動(dòng)均勻，提高換熱效果。
[0051]作為優(yōu)選，所述傾斜部分頂點(diǎn)5為平面，所述相鄰的兩個(gè)傾斜部分4的頂點(diǎn)5相連，所述頂點(diǎn)5與管壁3相連。因?yàn)樵O(shè)置定點(diǎn)5為平面，因此使得傾斜部分4與管壁接觸面積大，從而使得管壁和傾斜部分更充分更好的接觸。使得安裝更加容易，避免滑動(dòng)。
[0052]作為優(yōu)選，相鄰的傾斜部分4以及管壁之間構(gòu)成三角形中，傾斜部分4相對(duì)的內(nèi)表面的連接點(diǎn)形成三角形的頂點(diǎn)，所述三角形的頂點(diǎn)位于管壁上。
[0053]圖6中流體的流動(dòng)方向是從右往左。但此處的左右只是說明流體沿著通孔的流動(dòng)方向，并不表示實(shí)際一定左右流動(dòng)。
[0054]作為優(yōu)選，所述等腰三角形底邊中點(diǎn)到頂角的長度為L，沿著流體的流動(dòng)方向，同一個(gè)傾斜部分4設(shè)置多個(gè)三角形連通孔6，沿著流體的流動(dòng)方向，所述的長度L越來越大。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過長度L的逐漸變大，與長度L完全相同相比，可以進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力，能夠降低大約11%左右的流動(dòng)阻力，但是換熱效率沒有明顯降低。
[0055]作為優(yōu)選，沿著流體的流動(dòng)方向，長度L變大的幅度越來越大。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，長度L的變大的幅度越來越大，可以保證換熱效率的情況下，進(jìn)一步降低流動(dòng)阻力，能夠大約降低5%左右的流動(dòng)阻力。
[0056]如圖8所示，所述等腰三角形的頂角為B，如圖6所示，沿著流體的流動(dòng)方向，同