[发明专利]热交换器

说明书

背景技术

热交换器广泛地应用在家用和商用的加热、通风以及空调(HVAC)系统和应用中。板翅式热交换器或者翅-管热交换器通常包括多个薄金属板或翅片(在下文中，所指的为“翅片”)。这些翅片具有接纳穿过其中的管件的孔。在大多数板翅式热交换器中，大量的翅片具有若干个孔，这些孔布置成接纳大致成蛇状布置、穿过这些孔的管件。翅片和管件连接以实现翅片和管件之间的热传导。翅片典型地具有大量表面积以与进入的流体接触。这种流体可以是空气、水、盐水、制冷剂或者其它任何适合的传热流体，在后面所指的为“空气”。数量大的表面积提高了翅片和流入空气流之间的热交换。

发明内容

在某些实施例中，提供了一种热交换器。该热交换器包括；具有孔的第一翅片；连接到第一翅片并且与孔相关联的轴套；以及由第一翅片承载的钝体(bluff body)，其中钝体至少部分地直接位于轴套的上游。

在其它实施例中，提供了另一种热交换器。热交换器包括：具有孔的翅片；连接到翅片并与孔相关联的轴套；以及钝体。钝体与翅片相关联并且钝体的配置与热交换器的翅片间距分开距离相关联。

在又一个实施例中，提供了一种提高热交换器的换热效率的方法。该方法包括通过空气流临近热交换器的翅片表面，利用与翅片相关联的钝体至少部分地阻碍空气流，减小钝体下游的热边界层的厚度，以及在临近与翅片相关联的轴套处定位热边界层的减小厚度部分。

附图说明

为了更完整地理解本公开文本，现参照结合附图和详细描述得出的以下简要描述，其中，同样的附图标记代表同样的零件。

图1为板翅式热交换器的一部分的正交俯视图。

图2是另一个板翅式热交换器的一部分的斜视图。

图3是又一个板翅式热交换器的一部分的正交俯视图。

图4是由图3的板翅式热交换器的钝体所引起的热边界层的正交侧视图。

图5是图示用于构造板翅式热交换器的一部分的方法的流程图。

图6是图示提高热交换器的传热效率的方法的流程图。

具体实施方式

板翅式热交换器的换热效率，除了其它的方面，还取决于板翅式热交换器的组件的结构特征和这些组件相对于流入的空气流的定向。现在参照图1，示出了现有的板翅式热交换器100的翅片102的一部分的正交视图。翅片102包括多个布置在翅片102的表面上用于诱导湍流的百叶窗112。流入空气流126用虚线箭头表示。虚线箭头大致指向图1的左侧，由此表示流入空气流126在图1中通常从右向左移动。百叶窗112大致上包围没有百叶窗、大致平坦且基本上为椭圆形的基本区110。大致环形的轴套108固定到基本区110并且基本上与形成在翅片102中的孔同轴布置。轴套108用于提高翅片和穿过孔及轴套108的管件106之间的连接的机械强度。轴套108同样用于提高管件106和翅片102之间的导热率。管件106为所谓的“交互式”管件类型且管件106允许流体(即，制冷剂)通过管件106，并且因此大致垂直地穿过翅片102的厚度。翅片102、管件106以及轴套108各自由适合的导热材料制造，例如但不局限于，铜、铝以及类似的材料。

当板翅式热交换器100用在运行的冷却模式时，流入空气流126将热量传递给流过管件106的流体。当板翅式热交换器100用在运行的加热模式时，热量从流经管件106的流体传递给流入空气流126。当然，上面描述的流入空气流126和流经管件106的流体之间的热量传递部分地由传递热量通过翅片102、轴套108和/或管件106作为流入空气流126和流经管件106的流体之间的中间热传导体得以实现。

热区域104(在实验中由红外热成像所确定)，其边界在图1中由虚线表示，描绘了一个区域，在该区域中，由于流入空气流126和板翅式热交换器100的组件之间存在温差而使得热混合量减少。热区域104是一个流入空气流126和板翅式热交换器100的组件之间的热混合及热交换很少的区域。这样的热混合及热交换通常对于板翅式热交换器100的运行是有利的。然而，热混合及热交换发生在管件106的下游(图1中管件106的左侧)的部分不是最佳的，因为热混合及热交换最好发生在具有最高的湍流流动和温度梯度的区域，即，位于流入空气流126和管件106之间的区域(并且大致上接近管件106和轴套108的上游或者右侧部分)。