[实用新型]一种用于热交换器的翅片及热交换器

说明书

技术领域：

本发明属于工程机械技术领域，特指一种能在粉尘较多的场所使用、防堵性好、风阻低、换热效率高的用于热交换器的翅片及热交换器。

背景技术：

工程机械属于非道路机械，其工作环境差，粉尘多，容易在翅片的进风口处和翅片内部表面附着尘埃，长时间累积后，会造成堵塞，大大降低换热性能，所以亟需一款防堵性好的翅片。同时随着排放标准和噪音标准的提高，电子风扇开始应用于工程机械，其噪音低，并且可以通过多个风扇实现分区控制各个散热器的风量，实现了降噪和节能减排。但是电子风扇受限于电机的性能，其静压较低，并且由于空间限制，电子风扇的布置只能并联(并联后静压是不变的，只能增加风量)，不能串联。所以电子风扇对热交换器提出了更高的要求，即需要一款风阻低、换热效率高的翅片。

现行工程机械的翅片技术绝大部分是波浪形翅片，如图1所示，通过调整翅片的间距来保证良好的防堵性；通过调整波浪形状的波长和波幅的比值，来平衡风阻和换热效率。

现有改进技术：1.日本日立公司论证了波浪形翅片，由于空气在凹部的滞留，引起通风阻力以高于换热性能增长速率的程度增大；并提出了一种用于空调的带V型凹凸的翅片(专利文献1)，其风阻更低、换热效率更高，同时能解决冷凝水引起的堵塞问题。2.日本东京大学对上述带V型凹凸的翅片，通过参数化的计算分析，总结了性能最优的参数化公式，并提出了一种带W型折回凹凸的翅片(专利文献2)。3.日本T.RAD公司对日本东京大学的带W型折回凹凸的翅片进行了改进，提出了一种倾斜角不相等的非对称式的带V型凹凸的翅片(专利文献3)，论证了这种结构具有更好地除尘效果。

专利文献1：日本特开平1-219497

专利文献2：中国发明专利CN200880003112.5

专利文献3：中国发明专利CN201110349342.0。

但是，上述改进技术仍存在着下述缺陷：

如图1所示，波浪型翅片中，空气在凹部会形成滞留区，随着风速的增大，滞留效果会越来越明显，引起风阻显著上升；且波浪形翅片在流动方向的横截面上具有较稳定的温度边界层，导致换热性能偏差。

如图2所示的波浪型翅片在雷诺数Re分别在50、100、400时的流线示意图，在凸部前端10的空气受到挤压，边界层变薄，提升了换热效率，这是波浪型翅片增强换热的来源。但是，通过凸部前端10后，空气在凹部会形成滞留区20，产生明显的涡流，滞留区域的边界层厚度明显高于其他区域，换热效果最差，随着风速(即雷诺数Re)的增大，滞留效果会越来越明显，引起风阻以高于换热性能增长速率的程度显著增大。

如图3所示的波浪型翅片的速度矢量图。波浪型翅片在流动截面上具有较稳定的温度边界层，导致换热性能偏差。

另外，如图4所述的波浪型翅片的温度云图，其具有明显的温度边界层，在中心位置存在长条状的大片低温区域30，范围最大。而图5是常规V型翅片的温度云图，由于V型凹凸产生的二次流，破坏了部分温度边界层，使得低温区30域范围减小，只有两端的小部分区域，相比于波浪型翅片强化了换热性能。其中，常规V型翅片的示意图如图6所示。

发明内容：

针对现有技术的技术缺陷，本发明的一个目的提供一种特别适用于粉尘较多的工程机械领域的用于热交换器的翅片，其具有防堵性好、风阻低、换热效率高的优点。

本发明采用的技术方案是：

一种用于热交换器的翅片，在传热面上设置有若干个沿长轴设置的V形凹凸，长轴为沿热传面长度方向的中心线，每个V形凹凸包括凸条和凹条，凸条和凹条交替排列，且V形凹凸的凸顶点、凹顶点沿长轴相互错开排列，错开的距离为L。

在上述的一种用于热交换器的翅片中，每个V形凹凸的凸条和凹条之间形成了交替排列的第一斜面和第二斜面，第一斜面的倾角小、宽度大，第二斜面的倾角大、宽度小。

在上述的一种用于热交换器的翅片中，所述第一斜面和第二斜面，其沿长轴方向是交替排列的。

在上述的一种用于热交换器的翅片中，所述第一斜面和第二斜面，其沿短轴方向是交替排列的，短轴为沿热传面宽度方向的中心线。

在上述的一种用于热交换器的翅片中，所述传热面的折弯处设有改善工艺性和强化除尘的倒角。

在上述的一种用于热交换器的翅片中，每个V形凹凸的凸条呈V形，且对称设置，所述凹条呈V形，且对称设置。

在上述的一种用于热交换器的翅片中，所述错开的距离：0.4mm≤L≤0.8mm。

在上述的一种用于热交换器的翅片中，所述凸顶点、凹顶点至长轴之间的距离相等。