波紋片式熱交換器的排水結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種波紋片式熱交換器的排水結(jié)構(gòu)，該排水結(jié)構(gòu)在考慮了熱交換管的厚度和波紋片的間距后，能提高排水性。上述波紋片式熱交換器是通過(guò)如下方式形成的：將相互平行的多個(gè)扁平狀熱交換管(3)沿水平方向設(shè)置在相對(duì)的一對(duì)總管(2a、2b)之間，將以交替地反復(fù)進(jìn)行凸部－凹部折回的方式形成的波紋片(4)接合到熱交換管(3)之間，并且利用將在熱交換管(3)的寬度方向的端部上延伸設(shè)置的凸緣部呈傾斜狀切起而形成的切起片(8)，來(lái)形成流水路徑(10)，其中，沿著熱交換管(3)的長(zhǎng)度方向隔著適當(dāng)間隔排列設(shè)置有多個(gè)形成于各熱交換管(3)的切起片(8)，并且波紋片在凸部頂點(diǎn)和凹部頂點(diǎn)間的間距(P)、切起片在上下方向上的寬度(L)及熱交換管的厚度(T）之間的關(guān)系為P×2≥L≥T。
【專利說(shuō)明】波紋片式熱交換器的排水結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種波紋片式熱交換器的排水結(jié)構(gòu)，更具體地說(shuō)涉及波紋片與扁平狀熱交換管交替配置的、能提高平行流型(日文9 P >7 口一型)熱交換器的排水性的排水結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]廣泛使用如下結(jié)構(gòu)的波紋片式熱交換器，該波紋片式熱交換器通常是將相互平行的多個(gè)扁平狀的熱交換管沿水平方向配置在一對(duì)相對(duì)的總管之間，并將波紋片接合在這些熱交換管之間而形成的。在將這種波紋片式熱交換器用作蒸發(fā)器的情況下，冷凝水(露水)會(huì)附著在表面上，而使通氣阻力增大，進(jìn)而附著在波紋片表面上的水膜成為阻力而阻礙傳熱，藉此，存在會(huì)導(dǎo)致熱交換性能降低的問(wèn)題。
[0003]此外，在這種波紋片式熱交換器中，若考慮到波紋片的保水性，則最好是增大翅片間距，但若增大翅片間距，則會(huì)使空氣側(cè)傳熱面積縮小，由于存在上述自相矛盾的問(wèn)題，因此，需要考慮翅片間距和空氣側(cè)傳熱面積。
[0004]為了解決上述問(wèn)題，發(fā)明人進(jìn)行了積極研究后的結(jié)果是提出如下一種排水結(jié)構(gòu):將在熱交換管的寬度方向的端部上延伸設(shè)置的凸緣部呈傾斜狀地切起來(lái)形成流水路徑，并且將上述流水路徑在熱交換管的長(zhǎng)度方向上隔著適當(dāng)間距設(shè)置(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]根據(jù)專利文獻(xiàn)I中記載的技術(shù)，通過(guò)將凸緣部呈傾斜狀切起，來(lái)形成對(duì)保持在和熱交換管的上下側(cè)相鄰的波紋片之間的水進(jìn)行抽吸的流水路徑，藉此，能夠?qū)⒏街跓峤粨Q器表面上的冷凝水(露水)排出。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2010 — 243147號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求書、圖1?圖3)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0010]在專利文獻(xiàn)I記載的技術(shù)中，關(guān)于將在扁平狀熱交換管的寬度方向端部上延伸設(shè)置的凸緣部呈傾斜狀切起來(lái)形成的流水路徑的形狀(尺寸)，設(shè)定為波紋片的間距的4倍以下的范圍內(nèi)。
[0011]但是，僅限定為上述范圍是不夠的，例如在凸緣部的切起角度較小、而熱交換管的厚度相對(duì)較厚的情況下，雖然具有一定的排水性，但存在排水速度極度降低的擔(dān)憂，進(jìn)而仍留有改善排水性的余地。
[0012]本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而作，其目的是提供一種波紋片式熱交換器的排水結(jié)構(gòu)，這種排水結(jié)構(gòu)在考慮了熱交換管的厚度和波紋片的間距后，能提高排水性。
[0013]解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)手段
[0014]為了解決上述問(wèn)題，在本發(fā)明的波紋片式熱交換器的排水結(jié)構(gòu)中，該波紋片式熱交換器是通過(guò)如下方式形成的:將相互平行的多個(gè)扁平狀熱交換管沿水平方向設(shè)置在相對(duì)的一對(duì)總管之間，將以交替地反復(fù)進(jìn)行凸部一凹部折回的方式形成的波紋片接合到上述熱交換管之間，并且利用將在沿著上述熱交換管的寬度方向的端部上延伸設(shè)置的凸緣部呈傾斜狀地切起而形成的切起片，來(lái)形成流水路徑，其特征是，沿著熱交換管的長(zhǎng)度方向隔著適當(dāng)間隔排列設(shè)置有多個(gè)形成于各上述熱交換管的上述切起片，并且上述波紋片在凸部頂點(diǎn)和凹部頂點(diǎn)之間的間距(P)、上述切起片在上下方向上的寬度(L)及上述熱交換管的厚度(T)之間的關(guān)系為PX2≥L≥T。
[0015]在本發(fā)明中，最好將上述切起片的上述寬度(L)、上述熱交換管的厚度(T)及切起片的角度(Θ )之間的關(guān)系設(shè)定為L(zhǎng)Xsine = T。
[0016]此外，在本發(fā)明中，較為理想的是，所述切起片的寬度為2mm以上。若切起片的寬度小于2mm，則加工會(huì)變得困難。
[0017]除此以外，在本發(fā)明中，較為理想的是，上述切起片的厚度為0.2mm~0.8mm。若切起片的厚度比0.2mm薄，則由于加工刀具的合適間隙微小，因此，很難進(jìn)行剪切加工，此外，若切起片的厚度比0.8mm厚，則需要較大的剪切力，從而使加工刀具的強(qiáng)度及加工方法受到限制。
[0018]根據(jù)如上所述構(gòu)成的發(fā)明，當(dāng)處于在波紋片表面上冷卻、成為水滴的冷凝水(露水)保持在和熱交換管的上下側(cè)相鄰的波紋片之間的狀態(tài)下，通過(guò)使切起片的端部與所保持的水接觸，便成為流下的起點(diǎn)，從而能夠引導(dǎo)水并將水向下方側(cè)的波紋片排出，以下同樣地，能夠向下方的波紋片排出。
[0019]此外，在本發(fā)明中，較為理想的是，該排水結(jié)構(gòu)具有側(cè)板，該側(cè)板接合到最下端的上述波紋片的下部開(kāi)放側(cè) ，且在上述側(cè)板的中央部設(shè)置有沿著該側(cè)板的長(zhǎng)度方向的排水用切槽。此外，作為替代，較為理想的是，上述側(cè)板由與上述波紋片接觸的水平片和從該水平片的一端部呈直角地彎曲的下垂片形成，在上述下垂片的從下垂片的下端到該下垂片與上述水平片的相交部的范圍內(nèi)，沿著上述側(cè)板的長(zhǎng)度方向隔著間隔地形成有排水用槽，該排水用槽的寬度比上述波紋片的間距小。
[0020]通過(guò)如上所述構(gòu)成，能夠?qū)粼谧钕露瞬康牟y片之間的水向下方排出。
[0021]發(fā)明效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)處于附著在熱交換器上的水滴保持在波紋片之間的狀態(tài)下，通過(guò)使切起片的端部與所保持的水接觸，便成為流下的起點(diǎn)，從而能夠引導(dǎo)水并將水可靠地向下方側(cè)的波紋片排出。因此，即便在將扁平狀熱交換管水平配置的情況下，也能夠提高排水速度并且能夠提高排水性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1 (a)是表示本發(fā)明的波紋片式熱交換器的排水結(jié)構(gòu)的一例的主視圖，圖1 (b)是圖1 (a)的I部放大主視圖。
[0024]圖2 Ca)是用剖面表示本發(fā)明排水結(jié)構(gòu)的一部分的立體圖，圖2 (b)是本發(fā)明的波紋片的局部放大立體圖。
[0025]圖3是表示本發(fā)明的具有流水路徑的熱交換管的立體圖。
[0026]圖4是表示本發(fā)明的熱交換管、波紋片及切片的關(guān)系的示意主視圖。[0027]圖5是表示本發(fā)明的波紋片熱交換器中的、將排水結(jié)構(gòu)設(shè)置在下部側(cè)板上的一實(shí)施方式的主要部分剖視立體圖。
[0028]圖6是表示本發(fā)明的波紋片熱交換器中的、將排水結(jié)構(gòu)設(shè)置在下部側(cè)板上的另一實(shí)施方式的主要部分剖視立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，基于附圖，對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0030]如圖1所示，本發(fā)明的波紋片式熱交換器I是將一對(duì)總管2a、2b、多個(gè)扁平狀的熱交換器3以及波紋片4釬焊而形成的，其中，上述一對(duì)總管2a、2b分別由鋁(包括鋁合金)制成并左右相對(duì)，上述多個(gè)扁平狀的熱交換管3在水平方向上相互平行地架設(shè)(連接)在上述總管2a、2b之間，上述波紋片4設(shè)置在相鄰的熱交換管3之間。
[0031]在這種情況下，在熱交換管3中形成有劃分為多個(gè)的熱介質(zhì)流路3a。此外，在上下端的波紋片4的上部外側(cè)及下部開(kāi)放側(cè)分別釬焊有鋁制的側(cè)板5。此外，在總管2a、2b的上下開(kāi)口端釬焊有鋁制的端蓋6。
[0032]在如上所述構(gòu)成的熱交換器I中，波紋片4是以交替地反復(fù)進(jìn)行凸部一凹部折回(日文:山一谷折>9 )的方式形成，從而使薄板具有規(guī)定的高度，從熱交換器正面的視角觀察，能夠看到波紋管4為連續(xù)的V字形。另外，波紋片4的形狀并非必須是連續(xù)的V字形，也可以是連續(xù)的U字形。
[0033]如圖1至圖3所示，在如上所述構(gòu)成的熱交換器I中，在熱交換管3的寬度方向的側(cè)端部，沿著熱交換管3的長(zhǎng)度方向延伸設(shè)置有凸緣部7，并且并排設(shè)置有多個(gè)切起片8，這些切起片8是通過(guò)切入的方式在上述凸緣部7上隔著適當(dāng)間距呈傾斜狀切起的，同時(shí)使各切起片8的上下端部與和熱交換管3的上下側(cè)相鄰的波紋片4接觸，藉此來(lái)形成對(duì)保持在波紋片4之間的水進(jìn)行抽吸的流水路徑10。
[0034]作為形成構(gòu)成流水路徑10的切起片8的方法，如圖3所示，當(dāng)將在兩端部處延伸設(shè)置有凸緣部7的熱交換管3擠壓成型之后，通過(guò)切入的方式對(duì)凸緣部7實(shí)施切起加工等來(lái)形成切起片8。在這種情況下，若切起片8在上下方向上的寬度(長(zhǎng)度)非常短，則加工會(huì)變得困難，因此，較為理想的是，切起片8的寬度(長(zhǎng)度)為2mm以上。
[0035]另外，對(duì)于切起片8的厚度，從剪切加工性的觀點(diǎn)來(lái)看，較為理想的是設(shè)定為0.2mm?0.8mm。若切起片的厚度比0.2mm薄,則由于加工刀具的合適間隙微小，因此很難進(jìn)行剪切加工，此外，若切起片的厚度比0.8mm厚，則需要較大的剪切力，從而使加工刀具的強(qiáng)度及加工方法受到限制。
[0036]作為本發(fā)明中的排水機(jī)理，由于在V字形(凹部折回)的翅片表面上冷凝的冷凝水(露水)沒(méi)有朝下層的水路徑，因此，冷凝水通過(guò)將在波紋片4的寬度方向上相互并排設(shè)置的多縱向切槽切起而形成的百葉窗翅片4a (參見(jiàn)圖2 (b))而移動(dòng)到相鄰的倒V字形(凸部折回)部，積聚在倒V字形部的冷凝水通過(guò)順暢地反復(fù)進(jìn)行從下方的開(kāi)口部經(jīng)由形成于熱交換管3的流水路徑10流入下方側(cè)的波紋片4這樣的機(jī)理，來(lái)促進(jìn)排水。
[0037]另外，通過(guò)在波紋片4上設(shè)置百葉窗翅片4a，能夠提高熱交換能力，也就是說(shuō)，通過(guò)在空氣通路上設(shè)置以規(guī)定角度成型的規(guī)定數(shù)量的百葉窗，就能利用湍流效應(yīng)等來(lái)提高傳熱性能。[0038]在上述排水機(jī)理中，作為形成于熱交換管3的流水路徑10的理想配置，將位于流水路徑10的兩旁、即熱交換管3的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)的波紋片4連接。因此，切起片8的寬度便受到熱交換管3的厚度的限制。此外，較為理想的是，切起片8的寬度為波紋片的凸部頂點(diǎn)和凹部頂點(diǎn)間的間距的2倍以下。
[0039]基于上述關(guān)系，便能表示出熱交換管3、波紋片4及切起片8的各部分的尺寸/角度的最佳范圍。
[0040]即，在參照?qǐng)D4進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，能夠?qū)⒉y片4在凸部頂點(diǎn)和凹部頂點(diǎn)間的間距(P)、切起片8的寬度(L)及熱交換管3的厚度(T)之間的關(guān)系以PX 2 ^ L > T進(jìn)行表示。此外，在將切起片8相對(duì)于熱交換管3的中心線的角度設(shè)定為Θ時(shí)，則能夠以LXsin Θ = T進(jìn)行表示。
[0041](評(píng)價(jià)試驗(yàn))
[0042]接著，對(duì)用于研究本發(fā)明中的熱交換管3、波紋片4及切起片8的各部分的尺寸/角度的最佳范圍的評(píng)價(jià)試驗(yàn)進(jìn)行說(shuō)明。
[0043]在圖4所示的波紋片4的凸部頂點(diǎn)和凹部頂點(diǎn)間的間距(P)為1.2mm、1.4mm、
1.6mm及1.8mm、切起片8的寬度(L)為1.2mm、1.6mm、2mm、2.4mm、2.8mm、3.2mm、3.6mm及4mm、厚度為0.5mm、熱交換管3的厚度(T)為1.2mm、1.6mm及2mm的情況下,在L≥T時(shí),將角度((O設(shè)定為L(zhǎng)XsinQ = T，而在L〈 T時(shí)，將角度(Θ )設(shè)定為L(zhǎng)X sin Θ =取大值，藉此來(lái)進(jìn)行四級(jí)的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，其中，上述四級(jí)為排水速度較快且排水性良好(◎)、排水性良好(〇)、具有排水功能但速度較慢(Λ)、排水性較差或無(wú)法排水(X )。其結(jié)果是，能夠得到在表1中示出的結(jié)果。
[0044][表 I]
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種波紋片式熱交換器的排水結(jié)構(gòu)，該波紋片式熱交換器是通過(guò)如下方式形成的:將相互平行的多個(gè)扁平狀熱交換管沿水平方向設(shè)置在相對(duì)的一對(duì)總管之間，將以交替地反復(fù)進(jìn)行凸部一凹部折回的方式形成的波紋片接合到所述熱交換管之間，并且利用將在所述熱交換管的寬度方向的端部上延伸設(shè)置的凸緣部呈傾斜狀地切起而形成的切起片，來(lái)形成流水路徑，其特征在于，沿著熱交換管的長(zhǎng)度方向隔著適當(dāng)間隔排列設(shè)置有多個(gè)形成于各所述熱交換管的所述切起片，并且所述波紋片在凸部頂點(diǎn)和凹部頂點(diǎn)間的間距(P)、所述切起片在上下方向上的寬度(L)及所述熱交換管的厚度(T)之間的關(guān)系為PX2 > L > T。
2.如權(quán)利要求1所述的波紋片式熱交換器的排水結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述切起片的寬度(L)、所述熱交換管的厚度(T)及切起片的角度(Θ )之間的關(guān)系為L(zhǎng)XsinQ = T0
3.如權(quán)利要求1或2所述的波紋片式熱交換器的排水結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述切起片的寬度為2_以上。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的波紋片式熱交換器的排水結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述切起片的厚度為0.2mm?0.8mm。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的波紋片式熱交換器的排水結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排水結(jié)構(gòu)具有側(cè)板，所述側(cè)板接合到最下端的所述波紋片的下部開(kāi)放側(cè)，并且在所述側(cè)板的中央部設(shè)置有沿著所述側(cè)板的長(zhǎng)度方向的排水用切槽。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的波紋片式熱交換器的排水結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排水結(jié)構(gòu)具有側(cè)板，所述側(cè)板接合到最下端的所述波紋片的下部開(kāi)放側(cè)，并且所述側(cè)板由與所述波紋片接觸的水平片和從所述水平片的一端部呈直角地彎曲的下垂片構(gòu)成，在所述下垂片的從下垂片的下端到該下垂片與所述水平片的相交部的范圍內(nèi)，沿著所述側(cè)板的長(zhǎng)度方向隔著間隔地形成有排水用槽，所述排水用槽的寬度比所述波紋片的間距小。
【文檔編號(hào)】F28F1/30GK103797326SQ201280029329
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年4月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月16日
【發(fā)明者】吉田健司, 山崎和彥 申請(qǐng)人:日本輕金屬株式會(huì)社, 夏普株式會(huì)社