本發(fā)明涉及換熱翅片、包括其的熱交換器和熱水器。

背景技術(shù)：

1、熱交換器被廣泛運(yùn)用于各種領(lǐng)域中用于熱的交換。其中例如熱水器和其他一些領(lǐng)域中的熱交換器具有一系列的換熱管以及換熱翅片，通過(guò)換熱翅片對(duì)換熱管內(nèi)的介質(zhì)和換熱翅片所在的介質(zhì)之間進(jìn)行換熱。例如中國(guó)專利公開(kāi)文本cn212378582u記載的換熱翅片，包括若干穿孔(分為平行且交錯(cuò)排列的上層管孔和下層管孔)，通過(guò)換熱管進(jìn)行連接。

2、目前的換熱翅片被設(shè)計(jì)成各種形狀以及增加了各種翻邊或者挖空以滿足對(duì)應(yīng)的性能要求而忽視換熱翅片本身的耐久。在追求換熱效率提高的情況下，正常大負(fù)荷工作后，換熱翅片容易氧化變色，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)氧化掉層，最終會(huì)爛穿，導(dǎo)致效率降低機(jī)器性能大幅度衰減。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中換熱翅片容易氧化損壞的缺陷。

2、本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題：

3、一種換熱翅片，包括上下分布且交錯(cuò)排列的上層管孔以及下層管孔，所述上層管孔之間和所述下層管孔之間均平行排列，相鄰的兩個(gè)所述下層管孔和上層管孔之間設(shè)置有一半封閉或者封閉的隔離挖空區(qū)域，其中，所述隔離挖空區(qū)域的邊界中至少包括若干段與上層管孔或下層管孔相鄰且對(duì)應(yīng)的三段區(qū)域邊緣，所述區(qū)域邊緣為直線和/或曲線，所述區(qū)域邊緣相對(duì)于對(duì)應(yīng)的上層管孔或者下層管孔的圓心距離處于對(duì)應(yīng)的上層管孔或者下層管孔的半徑的1.3～2.2倍的范圍內(nèi)。

4、本方案中，通過(guò)以上層管孔和下層管孔的間距和直徑作為參考，對(duì)于隔離挖空區(qū)域的邊界進(jìn)行了合理的設(shè)置，由此在熱交換效率的減小(相比于不設(shè)置隔離挖空區(qū)域)相對(duì)較小的情況下，使得換熱翅片中不容易出現(xiàn)溫度過(guò)高區(qū)域，從而避免長(zhǎng)時(shí)間允許后換熱翅片出現(xiàn)氧化直至損壞。正常大負(fù)荷工作后，換熱翅片底部基本不存在發(fā)黑變色的現(xiàn)象，即不存在局部熱量傳不出去導(dǎo)致溫度過(guò)高的氧化變色。長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，換熱翅片會(huì)不會(huì)氧化掉層，不容易爛穿，避免導(dǎo)致效率降低機(jī)器性能大幅度衰減。

5、較佳地，對(duì)應(yīng)所述上層管孔的區(qū)域邊緣分別與兩側(cè)的對(duì)應(yīng)所述下層管孔的區(qū)域邊緣銜接，且兩側(cè)的對(duì)應(yīng)所述下層管孔的區(qū)域邊緣互相隔開(kāi)以形成半封閉的隔離挖空區(qū)域。由此實(shí)現(xiàn)的隔離挖空區(qū)域位于兩側(cè)的下層管孔之間的位置，通過(guò)挖空能夠更完全地去除容易局部溫度集中區(qū)域，從而使得換熱翅片更不容易被損壞。

6、較佳地，各區(qū)域邊緣與對(duì)應(yīng)的所述上層管孔或者所述下層管孔的圓心的距離處于對(duì)應(yīng)的所述上層管孔或者所述下層管孔的半徑的1.8～2.2倍的范圍內(nèi)。由此可以確保距離上層管孔和下層管孔均比較遠(yuǎn)的區(qū)域都被挖空。從而避免存在實(shí)體部分因?yàn)榫嚯x上層管孔和下層管孔均比較遠(yuǎn)導(dǎo)致熱量集中，進(jìn)而進(jìn)一步避免散熱翅片氧化損壞。

7、較佳地，各所述區(qū)域邊緣分別為以對(duì)應(yīng)的所述上層管孔或者所述下層管孔為中心的圓弧。由此設(shè)置可以更均勻?qū)囟热菀走^(guò)高區(qū)域劃分并挖空，同時(shí)也便于換熱翅片的加工和設(shè)計(jì)。

8、較佳地，所述下層管孔和所述上層管孔之間設(shè)置有水平翻邊，所述下層管孔、所述隔離挖空區(qū)域、所述下層管孔以及所述水平翻邊之間的位置設(shè)置有圓形翻邊。水平翻邊可以避免從下方上來(lái)的煙氣直沖并流出換熱翅片，提高煙氣流速，提高換熱效率。圓形翻邊和水平翻邊一起圍繞著下層管孔設(shè)置，由此在圓形翻邊和水平翻邊的兩側(cè)，即下層管孔和隔離挖空區(qū)域的煙氣被一定程度隔離，使得流經(jīng)下層管孔的煙氣和由隔離挖空區(qū)域流向上層管孔的煙氣分別可以進(jìn)行高效換熱，減少被下層的換熱管換熱后的低溫?zé)煔庥绊懮蠈拥膿Q熱管的換熱效率。

9、較佳地，對(duì)應(yīng)所述上層管孔的區(qū)域邊緣分別與兩側(cè)的對(duì)應(yīng)所述下層管孔的區(qū)域邊緣銜接，并且兩側(cè)的對(duì)應(yīng)所述下層管孔的區(qū)域邊緣直接銜接或者通過(guò)過(guò)渡邊緣銜接以形成全封閉的隔離挖空區(qū)域。設(shè)置全封閉的隔離挖空區(qū)域所挖空的區(qū)域均是溫度比較集中的區(qū)域，即離上層管孔和下層管孔均比較遠(yuǎn)的區(qū)域。同時(shí)全封閉的隔離挖空區(qū)域所占的面積相對(duì)半封閉的設(shè)置所挖去的材料較少，由此在換熱效率上的損失也較少，能夠很好平衡換熱效率以及避免溫度集中的產(chǎn)生。同時(shí)對(duì)于下層管的圓心間距較近的情況，通過(guò)對(duì)應(yīng)下層管孔的區(qū)域邊緣互相銜接，可以減少材料的去除量，一方面通過(guò)減少材料去除確保換熱效率，另一方面也允許下層管孔互相更靠近來(lái)確保換熱效率。

10、較佳地，各區(qū)域邊緣與對(duì)應(yīng)的所述下層管孔的圓心的距離分別處于對(duì)應(yīng)的所述下層管孔的半徑的1.8～2.2倍的范圍內(nèi)，各區(qū)域邊緣與對(duì)應(yīng)的所述上層管孔的圓心的距離分別處于對(duì)應(yīng)的所述上層管孔的半徑的1.3～1.7倍的范圍內(nèi)。由于高溫?zé)煔庵械臒崃肯聦游旰蟮缴蠈訜崃勘旧頃?huì)變小所以不需要更多面積吸熱。因此對(duì)于對(duì)應(yīng)上層管孔的區(qū)域邊緣可以距離上層管孔更接近以擴(kuò)大隔離挖空區(qū)域的面積，同時(shí)也可以較少影響到換熱效率。

11、較佳地，各所述區(qū)域邊緣為直線、曲線或者直線與曲線的結(jié)合。

12、較佳地，所述隔離挖空區(qū)域的一側(cè)或者兩側(cè)與對(duì)應(yīng)的所述下層管孔之間設(shè)置有間隔翻邊，所述間隔翻邊具有向上方一側(cè)傾斜的延伸趨勢(shì)。間隔翻邊的延伸趨勢(shì)使得其沿著下層管孔和隔離挖空區(qū)域之間進(jìn)行分隔，由此在間隔翻邊的兩側(cè)，即下層管孔和隔離挖空區(qū)域的煙氣被一定程度隔離，從而將下層上來(lái)的煙氣往中間引導(dǎo)至上層的上層管孔，提高煙氣流速，使得流經(jīng)下層管孔的煙氣和由隔離挖空區(qū)域流向上層管孔的煙氣分別可以進(jìn)行高效換熱，減少被下層的換熱管換熱后的低溫?zé)煔庥绊懮蠈拥膿Q熱管的換熱效率。

13、較佳地，所述間隔翻邊為由所述換熱翅片上沖孔切下的材料彎折而成。由此可以實(shí)現(xiàn)換熱翅片的一體成型。

14、較佳地，所述間隔翻邊的長(zhǎng)度為4mm-12mm。

15、較佳地，所述區(qū)域邊緣的相交處通過(guò)圓弧過(guò)渡或者導(dǎo)角處理。圓弧或者倒角可以避免區(qū)域邊緣的交合區(qū)域應(yīng)力集中，保證換熱翅片加工中的完好。

16、較佳地，所述換熱翅片的位于上部的對(duì)應(yīng)所述上層管孔的兩側(cè)為內(nèi)收的斜翻邊，所述換熱翅片的位于下部的對(duì)應(yīng)所述下層管孔的兩側(cè)為的垂直翻邊，所述斜翻邊和所述垂直翻邊分別彎折或者整體彎折而成。斜翻邊有助于聚攏上升的煙氣，提高換熱效率。

17、較佳地，所述上層管孔和所述下層管孔的直徑為14mm-16mm，所述下層管孔和所述上層管孔的圓心間距為20mm-24mm，相鄰的所述下層管孔之間的圓心間距為38-42mm；或者所述上層管孔和所述下層管孔的直徑為15mm-17mm，所述下層管孔和所述上層管孔的圓心間距為20mm-24mm，相鄰的所述下層管孔之間的圓心間距為36-40mm。

18、一種熱交換器，所述熱交換器包括換熱管以及若干個(gè)所述換熱翅片，所述換熱管串聯(lián)在多個(gè)所述換熱翅片的所述上層管孔或者所述下層管孔中。

19、一種熱水器，所述熱水器包括所述換熱翅片。

20、本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：在熱交換效率的減小(相比于不設(shè)置隔離挖空區(qū)域)相對(duì)較小的情況下，使得換熱翅片中不容易出現(xiàn)溫度過(guò)高區(qū)域，從而避免長(zhǎng)時(shí)間允許后換熱翅片出現(xiàn)氧化直至損壞。

技術(shù)特征：

1.一種換熱翅片，包括上下分布且交錯(cuò)排列的上層管孔以及下層管孔，所述上層管孔之間和所述下層管孔之間均平行排列，其特征在于，相鄰的兩個(gè)所述下層管孔和上層管孔之間設(shè)置有半封閉或者封閉的隔離挖空區(qū)域，其中，所述隔離挖空區(qū)域的邊界中至少包括若干段與上層管孔或下層管孔相鄰且對(duì)應(yīng)的三段區(qū)域邊緣，所述區(qū)域邊緣為直線和/或曲線，所述區(qū)域邊緣相對(duì)于對(duì)應(yīng)的上層管孔或者下層管孔的圓心距離處于對(duì)應(yīng)的上層管孔或者下層管孔的半徑的1.3～2.2倍的范圍內(nèi)。

2.如權(quán)利要求1所述的換熱翅片，其特征在于，對(duì)應(yīng)所述上層管孔的區(qū)域邊緣分別與兩側(cè)的對(duì)應(yīng)所述下層管孔的區(qū)域邊緣銜接，且兩側(cè)的對(duì)應(yīng)所述下層管孔的區(qū)域邊緣互相隔開(kāi)以形成半封閉的隔離挖空區(qū)域。

3.如權(quán)利要求2所述的換熱翅片，其特征在于，各區(qū)域邊緣與對(duì)應(yīng)的所述上層管孔或者所述下層管孔的圓心的距離處于對(duì)應(yīng)的所述上層管孔或者所述下層管孔的半徑的1.8～2.2倍的范圍內(nèi)。

4.如權(quán)利要求3所述的換熱翅片，其特征在于，各所述區(qū)域邊緣分別為以對(duì)應(yīng)的所述上層管孔或者所述下層管孔為中心的圓弧。

5.如權(quán)利要求4所述的換熱翅片，其特征在于，所述下層管孔和所述上層管孔之間設(shè)置有水平翻邊，所述下層管孔、所述隔離挖空區(qū)域、所述下層管孔以及所述水平翻邊之間的位置設(shè)置有圓形翻邊。

6.如權(quán)利要求1所述的換熱翅片，其特征在于，對(duì)應(yīng)所述上層管孔的區(qū)域邊緣分別與兩側(cè)的對(duì)應(yīng)所述下層管孔的區(qū)域邊緣銜接，并且兩側(cè)的對(duì)應(yīng)所述下層管孔的區(qū)域邊緣直接銜接或者通過(guò)過(guò)渡邊緣銜接以形成全封閉的隔離挖空區(qū)域。

7.如權(quán)利要求6所述的換熱翅片，其特征在于，各區(qū)域邊緣與對(duì)應(yīng)的所述下層管孔的圓心的距離分別處于對(duì)應(yīng)的所述下層管孔的半徑的1.8～2.2倍的范圍內(nèi)，各區(qū)域邊緣與對(duì)應(yīng)的所述上層管孔的圓心的距離分別處于對(duì)應(yīng)的所述上層管孔的半徑的1.3～1.7倍的范圍內(nèi)。

8.如權(quán)利要求7所述的換熱翅片，其特征在于，各所述區(qū)域邊緣為直線、曲線或者直線與曲線的結(jié)合。

9.如權(quán)利要求6所述的換熱翅片，其特征在于，所述隔離挖空區(qū)域的一側(cè)或者兩側(cè)與對(duì)應(yīng)的所述下層管孔之間設(shè)置有間隔翻邊，所述間隔翻邊具有向上方一側(cè)傾斜的延伸趨勢(shì)。

10.如權(quán)利要求9所述的換熱翅片，其特征在于，所述間隔翻邊為由所述換熱翅片上沖孔切下的材料彎折而成。

11.如權(quán)利要求9所述的換熱翅片，其特征在于，所述間隔翻邊的長(zhǎng)度為4mm-12mm。

12.如權(quán)利要求1所述的換熱翅片，其特征在于，所述區(qū)域邊緣的相交處通過(guò)圓弧過(guò)渡或者導(dǎo)角處理。

13.如權(quán)利要求1所述的換熱翅片，其特征在于，所述換熱翅片的位于上部的對(duì)應(yīng)所述上層管孔的兩側(cè)為內(nèi)收的斜翻邊，所述換熱翅片的位于下部的對(duì)應(yīng)所述下層管孔的兩側(cè)為的垂直翻邊，所述斜翻邊和所述垂直翻邊分別彎折或者整體彎折而成。

14.如權(quán)利要求1-13任意一項(xiàng)所述的換熱翅片，其特征在于，所述上層管孔和所述下層管孔的直徑為14mm-16mm，所述下層管孔和所述上層管孔的圓心間距為20mm-24mm，相鄰的所述下層管孔之間的圓心間距為38-42mm；或者所述上層管孔和所述下層管孔的直徑為15mm-17mm，所述下層管孔和所述上層管孔的圓心間距為20mm-24mm，相鄰的所述下層管孔之間的圓心間距為36-40mm。

15.一種熱交換器，其特征在于，所述熱交換器包括換熱管以及若干個(gè)如權(quán)利要求1-14任意一項(xiàng)所述的換熱翅片，所述換熱管串聯(lián)在多個(gè)所述換熱翅片的所述上層管孔或者所述下層管孔中。

16.一種熱水器，其特征在于，所述熱水器包括如權(quán)利要求1-14任意一項(xiàng)所述的換熱翅片。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種換熱翅片、包括其的熱交換器和熱水器。換熱翅片包括上下分布且交錯(cuò)排列的上層管孔以及下層管孔，所述上層管孔之間和所述下層管孔之間均平行排列，相鄰的兩個(gè)所述下層管孔和上層管孔之間設(shè)置有半封閉或者封閉的隔離挖空區(qū)域，其中，所述隔離挖空區(qū)域的邊界中至少包括若干段與上層管孔或下層管孔相鄰且對(duì)應(yīng)的三段區(qū)域邊緣，所述區(qū)域邊緣為直線和/或曲線，所述區(qū)域邊緣相對(duì)于對(duì)應(yīng)的上層管孔或者下層管孔的圓心距離處于對(duì)應(yīng)的上層管孔或者下層管孔的半徑的1.3～2.2倍的范圍內(nèi)。本發(fā)明在熱交換效率的減小相對(duì)較小的情況下，使得換熱翅片中不容易出現(xiàn)溫度過(guò)高區(qū)域，從而避免長(zhǎng)時(shí)間允許后換熱翅片出現(xiàn)氧化直至損壞。

技術(shù)研發(fā)人員：梁穩(wěn),王菲,周高云
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧波方太廚具有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8