[发明专利]六边形与双三角形混合通道无接触热阻传热元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于各类换热器的六边形与双三角形混合通道无接触热阻传热元件，属于热力学机械装置范畴。

背景技术

现有空调器、车辆、制冷设备换热器上使用的传热元件一般由铜管(或铝管)与铝翅片组成，由于现有的传热元件中的传热扁管与散热翅片为分体式结构，制造工艺复杂，增加了制造成本且性能差，并且增加了接触热阻，强度弱、抗振能力差，现有空调器、车辆、制冷设备换热器上使用的传热元件一般由铜管、铝管或微通道管与铝翅片组成，而现阶段所采用的传热元件的传热管和散热翅片为分体式结构，使得翅片与传热管之间接触热阻较大；抗振能力较差，而在工程机械中换热器的工作环境恶劣，常常会导致一段时间后，散热翅片和传热管的连接处出现局部松脱，甚至产生断裂，如此亦会加大接触热阻，导致其传热性能显著下降；同时，由于我国铜资源匮乏，近年来用于制造传热管的铜材价格高涨，大大增加了换热器的生产成本。同时，现有的传热元件中的传热扁管的通道强度弱，在恶劣条件下工作时，其使用寿命低，严重时会影响生产生活。且防撞力、承重力也差。为了避免以上缺陷，本发明设计了一种六边形与双三角形混合通道无接触热阻传热元件，该元件为铝质整体式，结构紧凑，能够使散热比大大提高，传热效率提高，与此同时承重力、耐压力、防撞力都得到了大幅度的提升。六边形与双三角形混合通道无接触热阻传热元件使得传热元件的强度增强，能够使得传热元件在较为恶劣条件下工作的能力提升。也降低了生产成本，该传热元件为铝质整体式结构，散热翅片与传热管之间无接触热阻，提高了传热性能；结构紧凑，传热效率高，换热器的传热性能得到提高的同时还使得加工简单，节省材料。

发明内容

本发明六边形与双三角形混合通道无接触热阻传热元件由散热翅片和传热管组成，散热翅片和传热管为铝质整体式结构，一体加工成型，散热翅片总体呈波纹状，波峰是夹角为α的尖角；波谷是半径为R的圆谷，波高为H，波长为S。波纹翅片位于传热管的上、下两侧，与传热管垂直，散热翅片间距为S_f，散热翅片厚度为δ，高度为H_p；传热管为断面厚度为W₁，宽度为L₁的矩形扁管，传热管内沿轴向均匀布置有多个互不相通的双三角形管道与六边形管道，双三角形的底面边长为W₂，高度为L₂，正六边形的边长为L3，各矩形通道之间的间距为L₄。

本发明设计的六边形与双三角形混合通道无接触热阻传热元件较之现有换热器传热元件相比具有以下优点：

(1)传热性能得到显著提高。本发明六边形与双三角形混合通道无接触热阻传热元件，六边形和双三角形式传热通道，散热比得到了大幅度提高，提高了换热系数，同时散热翅片和传热管采用整体式，消除了接触热阻，因而传热性能良好，与现有传热元件相比，该等腰三角形式无接触热阻传热元件传热系数K能够提高25-40％。

(2)在传递相同热量的条件下，该传热管道为混合式的传热元件的体积和重量能够减少20-39％，节省大量材料，降低生产成本。

(3)散热翅片和传热管为一体，无需焊接，也不用酸洗工业，在简化了制造工艺的同时又不污染环境。

(4)由于是六边形和双三角形混合通道无接触热阻传热元件，使得元件的耐撞力、耐压力、承重力都得到了大幅度提高，且工艺性能好。

本发明的具体结构由附图1、2、3给出。

附图说明

附图1为六边形与双三角形混合通道无接触热阻传热元件的正视图；

附图2为六边形与双三角形混合通道无接触热阻传热元件的俯视图及细节放大图；

附图3为六边形与双三角形混合通道无接触热阻传热元件的左视图。

具体实施方式

如图1、2、3所示本发明六边形与双三角形混合通道无接触热阻传热元件由散热翅片1和传热扁管2组成，散热翅片1和传热扁管2为一体，散热翅片1位于传热扁管2的上、下两侧，上下两侧的散热翅片1为波纹形状，散热翅片1与传热扁管2垂直，散热翅片1之间的间距为S_f，散热翅片1厚度为δ，高度为H_p，波纹散热翅片1的波长为S，波高为H，传热扁管2断面厚度为W₁，宽度为L₁，传热扁管1内沿轴向均匀布置几个互不相通的双三角与六边形通道，通道为3(见附图1)，双三角形式通道断面厚度为W₂，高度为L₂，六边形边长为L₃，各通道3之间的间距为L₄。传热元件工作时，温度高的流体(如水或油)从传热扁管2内的各个双三角形和六边形通道的一端流入，再从各个双三角形和六边形通道的另一端流出，而温度较低的空气则横掠传热扁管2外的散热翅片1，从而实现传热扁管2内的热流体与流过散热翅片1的冷空气之间的热量交换。