翅片管型熱交換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的翅片管型熱交換器的傳熱翅片（20）包括：由多個峰部和谷部構(gòu)成的起伏部（40）；相對于與傳熱管（50）緊貼接合的翅片套環(huán)（60）呈同心圓狀具有平坦面的座部分（30）；從座部分（30）向起伏部（40）立起的傾斜面（30a）；和配置在翅片套環(huán)（60）的附近，且由在層方向上延伸的谷部和在列方向上延伸的峰側(cè)的棱線構(gòu)成的中間峰部（80）。
【專利說明】翅片管型熱交換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明用于室內(nèi)空調(diào)機、柜式空調(diào)機、汽車空調(diào)機等空氣調(diào)節(jié)機、熱泵式熱水器、冷藏庫和冷凍庫等，在多個層疊的平板狀的翅片之間流動的空氣等的氣體和在傳熱管內(nèi)流動的水、制冷劑等的流體之間傳遞熱的翅片管型熱交換器。
【背景技術(shù)】
[0002]如日本特開2005 - 077083號公報(專利文獻I)中記載的那樣，翅片管型熱交換器一般為由多個層疊的平板狀的翅片和傳熱管構(gòu)成的翅片管式的熱交換器。圖10是表示現(xiàn)有的熱交換器的立體圖。圖11是表示圖10所示翅片的一部分的正面圖。如圖10和圖11所示，現(xiàn)有的翅片管型熱交換器101包括:具有一定間隔平行地層疊的平板狀的翅片110 ；和以貫通層疊的翅片110的方式插入的傳熱管130。翅片110形成有從該翅片110垂直地豎立的圓筒狀的翅片套環(huán)116，翅片套環(huán)116的內(nèi)部為貫通孔116a。傳熱管130貫通翅片套環(huán)116的貫通孔116a配置，與翅片套環(huán)116緊貼接合。
[0003]如上述方式構(gòu)成的現(xiàn)有的翅片管型熱交換器101中，使空氣等氣體在層疊的平板狀的翅片110之間流動，將來自在內(nèi)部流動水、制冷劑等流體的傳熱管130的熱經(jīng)由翅片110對流動的氣體進行熱交換。
[0004]現(xiàn)有的翅片管型熱交換器101的各翅片110折彎為同樣的形狀層疊。圖11所示的翅片110的正面圖(表示層疊面的圖)中，設(shè)層疊的翅片Iio之間流動的氣流的主流方向W為列方向(圖11的左右方向)，設(shè)與該列方向正交的方向為層方向(圖11的上下方向)。
[0005]如圖10和圖11所示，翅片110形成有作為在層方向上延伸的多個折彎線的多個棱線112 (峰部)和棱線114 (谷部)。在以下的說明中，形成一方的峰部的棱線112為峰棱線，形成另一方的谷部的棱線114為谷棱線。如上所述，翅片110由多個峰棱線112和位于該峰棱線112之間的谷棱線114形成有峰部和谷部，由峰部和谷部構(gòu)成起伏部。另外，在翅片110形成有:相對于呈圓筒狀突出的翅片套環(huán)116，在其周圍形成有呈同心圓狀平坦的圓環(huán)部分座部分118 ;和從該座部分118向起伏部立起的傾斜部120。
[0006]在具有圖10和圖11所示的翅片110的現(xiàn)有的熱交換器101中，在形成于翅片110的起伏部的多個峰棱線112和谷棱線114的附近，氣流的流動被改變。這樣，使氣流的流動改變，能夠?qū)崿F(xiàn)從翅片110對氣流的傳熱性能的提高。但是，這種結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有的熱交換器中，不能獲得以一般的熱交換中所使用的那樣、將平坦的板材的一部分切開成形而形成的翅片中產(chǎn)生的氣流前緣效應的傳熱促進效應等的結(jié)果，存在作為熱交換器的傳熱性能沒有期待的那么高的問題。
[0007]先行技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2005 - 077083號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]本發(fā)明是鑒于現(xiàn)有技術(shù)具有的上述問題而完成的，目的在于提供一種為了提高在翅片和氣流之間的傳熱性能而使多個層疊的翅片形成為特殊形狀，提高增加作為面與面的交線的棱線，使得傳熱性能優(yōu)良的翅片管型熱交換器。
[0012]用于解決課題的方法
[0013]為了達成上述目的，本發(fā)明的一個實施方式的翅片管型熱交換器，包括:
[0014]具有規(guī)定間隔大致平行地層疊的、以沿熱交換用氣流的主流方向的方式配置層疊面的多個傳熱翅片；和
[0015]以貫通層疊的上述傳熱翅片的方式在與上述傳熱翅片的層疊面方向大致正交的方向上延伸設(shè)置的傳熱管，
[0016]上述傳熱翅片具有上述傳熱管貫通的貫通孔，在上述貫通孔的周圍形成有在與上述傳熱翅片的層疊面方向大致正交的方向上延伸設(shè)置的大致圓筒狀的翅片套環(huán)，上述傳熱管以與上述翅片套環(huán)緊貼結(jié)合的狀態(tài)插入到上述貫通孔，在上述傳熱翅片的層疊面方向上流動的上述熱交換用氣流和在上述傳熱管的內(nèi)部流動的熱冷媒之間進行熱交換，
[0017]上述傳熱翅片具有:由在上述層疊面與上述熱交換用氣流的主流方向正交的方向延伸的多個棱線形成的多個峰部和位于該峰部之間的谷部構(gòu)成的起伏部，以下將上述熱交換用氣流的主流方向稱為列方向，將與上述列方向正交的方向稱為層方向；相對于上述翅片套環(huán)呈同心圓狀，具有與上述層疊面平行的平坦面的座部分；從上述座部分向上述起伏部立起的傾斜面；和配置在上述翅片套環(huán)的附近、在層方向上延伸的谷部由在列方向上延伸的峰側(cè)的棱線構(gòu)成的中間峰部。
[0018]發(fā)明效果
[0019]采用本發(fā)明，能夠提供一種在傳熱翅片的層方向上延伸的峰部之間的谷部設(shè)置有在列方向上延伸的中間峰部，增加提高熱傳遞率的棱線，使多個層疊的傳熱翅片間的氣流順暢地流動，能夠降低多個層疊的傳熱翅片間的通風阻力的傳熱性能優(yōu)良的翅片管型熱交換器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的翅片管型熱交換器的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0021]圖2是將圖1所示的翅片管型熱交換器的傳熱翅片的一部分放大表示的正面圖。
[0022]圖3是圖2所示的層疊的傳熱翅片的III 一 III線的截面圖。
[0023]圖4是圖2所示的層疊的傳熱翅片的IV -1V線的截面圖。
[0024]圖5是從氣流的主流方向觀看實施方式I的翅片管型熱交換器的傳熱翅片的側(cè)面圖。
[0025]圖6是表示本發(fā)明的實施方式2的翅片管型熱交換器的傳熱翅片的層疊面的正面圖。
[0026]圖7是表示本發(fā)明的實施方式3的翅片管型熱交換器的傳熱翅片的層疊面的正面圖。
[0027]圖8 (a)是表示本發(fā)明的實施方式4的翅片管型熱交換器的傳熱翅片的層疊面的正面圖，圖8 (b)是表示圖8的(a)所示的傳熱翅片的A — A線的截面圖。[0028]圖9是表示本發(fā)明的實施方式5的翅片管型熱交換器的傳熱翅片的層疊面的正面圖。
[0029]圖10是表示現(xiàn)有的熱交換器的立體圖。
[0030]圖11是表示圖10所示的現(xiàn)有的熱交換器的翅片的一部分的正面圖。
【具體實施方式】
[0031]本發(fā)明的第一方式的翅片管型熱交換器中，包括:
[0032]具有規(guī)定間隔大致平行地層疊的、以沿熱交換用氣流的主流方向的方式配置層疊面的多個傳熱翅片；和
[0033]以貫通層疊的上述傳熱翅片的方式在與上述傳熱翅片的層疊面方向大致正交的方向上延伸設(shè)置的傳熱管，
[0034]上述傳熱翅片具有上述傳熱管貫通的貫通孔，在上述貫通孔的周圍形成有在與上述傳熱翅片的層疊面方向大致正交的方向上延伸設(shè)置的大致圓筒狀的翅片套環(huán)，上述傳熱管以與上述翅片套環(huán)緊貼結(jié)合的狀態(tài)插入到上述貫通孔，在上述傳熱翅片的層疊面方向上流動的上述熱交換用氣流和在上述傳熱管的內(nèi)部流動的熱冷媒之間進行熱交換，
[0035]上述傳熱翅片具有:由在上述層疊面與上述熱交換用氣流的主流方向(以下稱為列方向)正交的方向(以下稱為層方向)延伸的多個棱線形成的多個峰部和位于該峰部之間的谷部構(gòu)成的起伏部；相對于上述翅片套環(huán)呈同心圓狀，具有與上述層疊面平行的平坦面的座部分；從上述座部分向上述起伏部立起的傾斜面；和配置在上述翅片套環(huán)的附近、在層方向上延伸的谷部由在列方向上延伸的峰側(cè)的棱線構(gòu)成的中間峰部。
[0036]這樣構(gòu)成的本發(fā)明的第一方面的翅片管型熱交換器中，在層方向上延伸的峰部之間的谷部設(shè)置在列方向上延伸的中間峰部，增加提高熱傳遞率的棱線并且使多個層疊的傳熱翅片間的氣流的流動順暢，能夠?qū)崿F(xiàn)通風阻力的降低。
[0037]本發(fā)明的第二方面的翅片管型熱交換器中，也可以使上述第一方面的上述中間峰部形成于在層方向上相鄰的上述翅片套環(huán)的中間位置，配置在包含上述翅片套環(huán)的中心的在層方向上延伸的中心軸上。
[0038]本發(fā)明的第三方面的翅片管型熱交換器中，也可以上述的第二方面的上述中間峰部的自上述座位置的平坦面的高度形成為在層方向上延伸的峰部的自上述平坦面的高度的1/4至3/4的范圍內(nèi)的高度。
[0039]本發(fā)明的第四方面的翅片管型熱交換器中，也可以在上述的第一乃至第三方面中，在上述翅片套環(huán)的上風側(cè)和下風側(cè)形成有楔狀的凹陷。
[0040]本發(fā)明的第五方面的翅片管型熱交換器中，也可以在上述的第一乃至第三方面中，還具有形成在上述翅片套環(huán)的上風側(cè)和下風側(cè)的楔狀的凹陷，
[0041]上述楔狀的凹陷由第一棱線和2根第二棱線形成，其中，所述第一棱線在上述翅片套環(huán)的上風側(cè)和下風側(cè)在列方向上延伸，所述2根第二棱線從在上述翅片套環(huán)的上風側(cè)和下風側(cè)在層方向上延伸的形成上述谷部的棱線與上述第一棱線的交點、向上述峰部的棱線呈V字形狀在2個方向上導出，
[0042]由形成在上述第一棱線與上述第二棱線之間的配置為V字形狀的2個斜面構(gòu)成上述翅片套環(huán)的下風側(cè)和上風側(cè)的氣流通路。[0043]如上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的翅片管型熱交換器，在傳熱翅片的翅片套環(huán)的附近的位置中，在層方向上延伸的谷部設(shè)置列方向上延伸的中間峰部，在傳熱翅片中增加提高熱傳遞率的棱線，并使多個層疊的傳熱翅片間的氣流順暢，由此傳熱性能優(yōu)良，能夠降低通風阻力。
[0044]以下，參照附圖對本發(fā)明的翅片管型熱交換器的優(yōu)選的實施方式進行說明。其中，在以下的實施方式的翅片管型熱交換器中以用于空提調(diào)節(jié)器的具體例進行說明，以下的實施方式是例示，作為本發(fā)明的翅片管型熱交換器的用途不限于空氣調(diào)節(jié)器，能夠用于使用熱交換器的各種設(shè)備，在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，能夠根據(jù)其用途適當變形。所以，本發(fā)明不限于以下的實施方式的具體的結(jié)構(gòu)，也包含基于同樣的技術(shù)想想的各種構(gòu)成。
[0045](實施方式I)
[0046]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式I的翅片管型熱交換器進行說明。
[0047]圖1是表示本發(fā)明的實施方式I的翅片管型熱交換器的概略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2是將圖1所不的翅片管型熱交換器的傳熱翅片的一部分放大表不作為傳熱翅片的正面的層疊面的正面圖。
[0048]如圖1所示，在翅片管型熱交換器I中，由具有相同形狀的多個傳熱翅片20以具有一定間隔L平行地層疊的狀態(tài)(層疊狀態(tài))構(gòu)成熱交換塊10。在實施方式I中，各傳熱翅片20以具有大致1.5mm的間隔L的方式排列(層疊)。作為各傳熱翅片20配置的間隔L，根據(jù)所使用的熱交換器的規(guī)格而適當變更，例如在1.0mm?3.0mm的范圍內(nèi)選擇。以貫通這樣層疊狀態(tài)的多個傳熱翅片20的方式配置有水、制冷劑等的流體移動的傳熱管50。傳熱管50和各傳熱翅片20以隔著翅片套環(huán)60高效率進行傳熱的方式緊貼接合。如圖1所示，傳熱管50貫通由層疊狀態(tài)的多個傳熱翅片20構(gòu)成的熱交換塊10的內(nèi)部，配置為蛇形。傳熱管50和各傳熱翅片20在多個部位緊貼接合，能夠提高傳熱管50和各傳熱翅片20之間的傳熱性能。
[0049]各傳熱翅片20形成有從作為該傳熱翅片20的正面的層疊面垂直豎立的多個圓筒狀的翅片套環(huán)60。翅片套環(huán)60的內(nèi)部成為貫通孔20a (圖2參照)，傳熱管50貫通翅片套環(huán)60的貫通孔20a配置。傳熱管50和翅片套環(huán)60如后文所述可傳熱地被實施緊貼接合處理。
[0050]如圖1所述，熱交換用氣流相對于熱交換塊10進行流動，該氣流的主流方向W為，以使在熱交換塊10中層疊狀態(tài)的各傳熱翅片20間的間隙流入風的方式，與各傳熱翅片20的實質(zhì)的層疊面平行的方向、即與傳熱管50的長度方向(貫通方向)正交的方向。
[0051]在如上述方式構(gòu)成的實施方式I的翅片管型熱交換器I中，使熱交換用氣流引起的空氣相對于層疊的多個傳熱翅片20之間的間隙流動，由此將從在內(nèi)部移動水、制冷劑等的流體的傳熱管50傳遞來的熱對于在層疊狀態(tài)的多個傳熱翅片20之間流動的氣體進行熱交換。
[0052]在實施方式I中，圖2中由正面圖表示的傳熱翅片20的層疊面是與傳熱管50對傳熱翅片20的貫通方向正交的面，為與氣流的主流方向W平行的面(參照圖1)。另外，在實施方式I中，氣流的主流方向W與各傳熱翅片20的列方向(圖2的左右方向)相同，設(shè)在各傳熱翅片20中與列方向正交的方向為層方向(圖2的上下方向)。
[0053]圖3是圖2所示的層疊的傳熱翅片20的III 一 III線的截面圖，圖4是圖2所示的層疊的傳熱翅片20的IV -1V線的截面圖。另外，圖5是從氣流的主流方向W觀看一個傳熱翅片20的側(cè)面圖。
[0054]如上所述，實施方式I的翅片管型熱交換器I的熱交換塊10包括:具有規(guī)定間隔L排列地層疊的多個傳熱翅片20 ;和與這些多個傳熱翅片20的層疊面正交貫通傳熱翅片20的傳熱管50。在傳熱管50的內(nèi)部流動的制冷劑等的熱介質(zhì)，與流入到層疊的傳熱翅片20間沿著傳熱翅片20的層疊面流動的氣體(空氣)之間進行熱交換。
[0055]如圖1至圖5所示，在各傳熱翅片20形成有多個翅片套環(huán)60，各翅片套環(huán)60的內(nèi)部形成有傳熱管50貫通的貫通孔20a (圖2中表示三個貫通孔20a)。S卩，在各貫通孔20a的周圍形成有在與傳熱翅片20的層疊面方向或與氣流的主流方向W大致正交的方向上延伸設(shè)置的大致圓筒狀的翅片套環(huán)60。這些翅片套環(huán)60與傳熱管50緊貼接合，例如，通過進行后述的作為緊貼接合處理的擴徑處理，使得擴大傳熱管50的直徑，傳熱管50在與翅片套環(huán)60可靠地緊貼的狀態(tài)下插通貫通孔20a。其中，全部的翅片套環(huán)60從傳熱翅片20向同一方向突出，具有相同的突出高度。
[0056]以下，對作為對傳熱管50的緊貼接合處理的擴徑處理進行詳細說明。
[0057]翅片管型熱交換器I的熱交換塊10的制造中，將具有多個翅片套環(huán)60的傳熱翅片20層疊，將傳熱管50插入到翅片套環(huán)60。為了使該插入作業(yè)的作業(yè)性良好，在傳熱翅片20的沖壓加工時將翅片套環(huán)60的內(nèi)徑D (參照圖3)加工得比傳熱管50的外徑稍大。而且，在將傳熱管50插入到翅片套環(huán)60后，利用傳熱管50內(nèi)的液壓或利用機械方法等對傳熱管50進行擴徑，使傳熱管50和翅片套環(huán)60緊貼地接合，提高彼此的傳熱性能。
[0058]實施方式I的翅片管型熱交換器I的各傳熱翅片20是利用沖壓加工對平板的金屬板進行一體成型而形成的，具有多個折彎線(包含棱線)。如圖2所示，傳熱翅片20形成有在層方向上平行延伸的多個峰側(cè)和谷側(cè)的棱線40a、40b。以下的說明中，以層方向上延伸的峰側(cè)的棱線40a為峰棱線，以谷側(cè)的棱線40b為谷棱線。
[0059]此外，在實施方式I中，采用相對于一個翅片套環(huán)60對應具有2個峰部的起伏部40的結(jié)構(gòu)，但該起伏部40的結(jié)構(gòu)根據(jù)所使用的熱交換器的規(guī)格適當變更。
[0060]如上所述，傳熱翅片20由多個峰棱線40a和相鄰的峰棱線40a之間的谷棱線40b形成峰部和谷部，由這些峰部和谷部構(gòu)成起伏部40。另外，傳熱翅片20中，相對于傳熱翅片20的層疊面垂直地突出的圓筒狀的翅片套環(huán)60通過一體成型而形成。另外，在圓筒狀的翅片套環(huán)60的周圍形成有形成于同心圓上、具有平坦面的圓環(huán)狀的座部分30。座部分30的平坦面與傳熱翅片20的層疊面平行。此外，傳熱翅片20形成有從圓環(huán)狀的座部分30向起伏部40立起的傾斜面30a。
[0061]如上述方式構(gòu)成的實施方式I的翅片管型熱交換器中，傳熱翅片20位于翅片套環(huán)60的附近的位置，在層方向上相鄰的翅片套環(huán)60的中間位置形成有由多個棱線構(gòu)成的中間峰部80。
[0062]如圖2所示，傳熱翅片20位于層方向上相鄰的翅片套環(huán)60的中間位置，且在位于由在層方向上延伸的相鄰的峰側(cè)的棱線40a、40a構(gòu)成的2個峰部45、45之間的谷部的位置形成有中間峰部80。即，中間峰部80形成于在包含層方向上排列設(shè)置的翅片套環(huán)60的中心(傳熱管50的中心)的層方向上延伸的中心軸上、即在實施方式I中谷棱線40b上的位置。[0063]中間峰部80由連接相鄰的峰部45、45的相對的斜面的中腹部分的在列方向上延伸的峰側(cè)的棱線80a構(gòu)成。構(gòu)成中間峰部80的側(cè)面(圖2中，位于峰側(cè)的棱線80a的上下的位置的斜面)80c的谷側(cè)的棱線80b，在從傳熱管50的長度方向觀看傳熱翅片20的正面圖中(圖2所示的傳熱翅片20的層疊面中)，從峰側(cè)的棱線80a的兩端在其兩側(cè)以峰側(cè)的棱線80a為中間位置具有大致90度的角度，從傳熱管50的長度方向觀看中間峰部80的正面形狀形成為大致正方形。在實施方式I中，對中間峰部80的正面形狀為大致正方形的情況說明，但作為本發(fā)明的中間峰部的正面形狀形成為四邊形。
[0064]中間峰部80的自座位置30的平坦面的高度(以下稱為中間峰部80的高度)形成為比在層方向上延伸的峰棱線40a構(gòu)成頂點的峰部45的自座位置30的平坦面的高度(以下稱為峰部45的高度)低。優(yōu)選中間峰部80的高度形成在峰部45的高度的大約1/4至大約3/4的范圍內(nèi)的高度。
[0065]如上所述，I個中間峰部80由在列方向上延伸的I個峰側(cè)的棱線80a ;和從該峰側(cè)的棱線80a的兩端向兩側(cè)延伸的4個谷側(cè)的棱線80b構(gòu)成，在峰側(cè)的棱線80a的兩側(cè)形成有2個斜面80c。在這樣形成的I個中間峰部80中，4個谷側(cè)的棱線80b形成于由在層方向上延伸的峰棱線40a形成的相鄰的峰部45的中腹部分。構(gòu)成這樣結(jié)構(gòu)的中間峰部80的谷側(cè)的棱線80b的附近與在層方向上延伸的峰棱線40a、谷棱線40b相同，在比峰部45低的中間峰部80中，使熱交換用氣流拐彎，所以形成能夠提高對氣流的熱傳遞率的結(jié)構(gòu)。因此，實施方式I的翅片管型熱交換器形成具有高傳熱性能的結(jié)構(gòu)，并且使層疊的傳熱翅片20之間的氣流的流動順暢，形成通風阻力降低、具有優(yōu)良特性的結(jié)構(gòu)。
[0066]如上所述，實施方式I的傳熱翅片20在層方向上相鄰的翅片套環(huán)60之間形成有由多個棱線構(gòu)成的中間峰部80。具有在列方向上延伸的峰側(cè)的棱線80a的中間峰部80的高度形成得比具有在層方向上延伸的峰棱線40a的峰部45的高度低，中間峰部80的高度被設(shè)定為峰部45的高度的大約1/4至大約3/4的范圍內(nèi)的高度。當中間峰部80的高度被設(shè)定為比具有在層方向上延伸的峰棱線40a的峰部45的高度的3/4高的情況下，越接近峰部45的高度，越難以發(fā)生沿由在層方向上延伸的棱線形成的起伏部40的流動，有時導致傳熱性能的降低。
[0067]另一方面，中間峰部80的高度被設(shè)定為比層方向上延伸的峰部45的高度的1/4低的情況下，不能將熱傳遞率變高的谷側(cè)的棱線80b的長度設(shè)定得較長，所以形成為難以獲得優(yōu)良的傳熱性能的結(jié)構(gòu)。
[0068]所以，優(yōu)選具有在列方向上延伸的峰側(cè)的棱線的中間峰部80的高度為具有在層方向上延伸的峰棱線40a的峰部45的高度的大約1/4至大約3/4。
[0069]此外，在上述的實施方式中，以在具有由在層方向上延伸的多個峰部和谷部構(gòu)成的起伏部(40)的傳熱翅片(20)中，在層方向上相鄰的翅片套環(huán)(60)之間的谷部設(shè)置有在列方向上延伸的中間峰部80的結(jié)構(gòu)進行了說明，但是本發(fā)明不限定于上述的實施方式I的結(jié)構(gòu)例。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在能夠共存的另外的方式、例如專利第2661356號、專利第2834339號、專利第3367353號能夠設(shè)置本發(fā)明的中間峰部(80 )。即使在各種情況下，能夠追加上述的傳熱性能的提高效果，能夠進一步獲得傳熱促進的共同結(jié)果。
[0070]以下，使用實施方式2至實施方式5，對將本發(fā)明的翅片管型熱交換器的中間峰部用于另外的結(jié)構(gòu)的情況下的具體的結(jié)構(gòu)例進行說明。[0071](實施方式2)
[0072]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式2的翅片管型熱交換器進行說明。
[0073]圖6是表示實施方式2的翅片管型熱交換器的傳熱翅片20A的層疊面的正面圖。如圖6所示，在翅片套環(huán)60的周圍呈環(huán)狀形成有平坦的座部分30，在該座部分30的周圍形成有立起部(峰部)70。
[0074]在實施方式2的傳熱翅片20A中，與上述的實施方式I相同，中間峰部80形成于在層方向上相鄰的翅片套環(huán)60的中間位置。其結(jié)果為，在實施方式2的翅片管型熱交換器中，流入到層疊的傳熱翅片20A之間的氣流與傳熱管50、傳熱翅片20A的起伏部和中間峰部80接觸，該傳熱管50的熱被經(jīng)由傳熱翅片20A等與氣流高效地熱交換。
[0075]如上所述，即使在實施方式2的翅片管型熱交換器中，也與實施方式I的翅片管型熱交換器相同，位于在層方向上相鄰的翅片套環(huán)60的中間位置、或翅片套環(huán)60的附近的位置，且在位于翅片套環(huán)60的層方向的中心線上的谷棱線40b的位置設(shè)置有中間峰部80。其結(jié)果為，實施方式2的翅片管型熱交換器，使熱交換用氣流在傳熱翅片20A的間隙高效率地流動，增加有助于傳熱的面積，增大傳熱管50和氣流之間的熱交換量，實現(xiàn)傳熱性能的提聞。
[0076](實施方式3)
[0077]以下，參照附圖對本發(fā)明的翅片管型熱交換器的實施方式3進行說明。
[0078]圖7是表示實施方式3的翅片管型熱交換器的傳熱翅片20B的層疊面的正面圖。如圖7所示，在翅片套環(huán)60的周圍形成有具有平坦的面的橢圓狀的座部分30，在該座部分30的周圍形成有立起部(峰部)70。
[0079]在實施方式3的傳熱翅片20B中，與上述的實施方式I相同，中間峰部80位于在層方向上相鄰的翅片套環(huán)60的中間位置、或翅片套環(huán)60的附近的位置，且設(shè)置在位于翅片套環(huán)60的層方向的中心線上的谷棱線40b的位置。其結(jié)果為，實施方式3的翅片管型熱交換器中，熱交換用氣流被由多個棱線構(gòu)成的中間峰部80使氣流拐彎，能夠高效地進行傳熱翅片20B和氣流之間的熱交換。
[0080]如上所述，即使在實施方式3的翅片管型熱交換器中，也與實施方式I的翅片管型熱交換器相同，通過在傳熱翅片20B設(shè)置中間峰部80，增加有助于傳熱的面積，增大傳熱翅片20B和氣流之間的熱交換量，實現(xiàn)傳熱性能的提高。
[0081](實施方式4)
[0082]以下，參照附圖對本發(fā)明的翅片管型熱交換器的實施方式4進行說明。
[0083]在圖8中，(a)是表示實施方式4的翅片管型熱交換器的傳熱翅片20C的層疊面的正面圖，(b)是圖8的(a)所示的傳熱翅片20C的A — A線的截面圖。
[0084]在實施方式4的傳熱翅片20C中，也與上述的實施方式I相同，在層方向上相鄰的翅片套環(huán)60的中間位置、或翅片套環(huán)60的附近的位置、且位于翅片套環(huán)60的層方向的中心線上的谷棱線40b的位置形成有中間峰部80。如圖8 (a)所示，傳熱翅片20C為沿熱交換用氣流的主流方向W從圖8的(a)的左側(cè)向右側(cè)依次形成有谷棱線40b、峰棱線40a、谷棱線40b、峰棱線40a、和谷棱線40b的波型形狀。實施方式4的傳熱翅片20C中，峰棱線40a的從座部分30的高度(Hl)形成為比相鄰的傳熱翅片20C的距離(Fp)大，比該距離(Fp)的2倍小。[0085]在這樣構(gòu)成的實施方式4的傳熱翅片20C中，也與上述的實施方式I相同，中間峰部80位于在層方向上相鄰的翅片套環(huán)60的中間位置、或翅片套環(huán)60的附近的位置，且形成于位于翅片套環(huán)60的層方向的中心線上的谷棱線40b的位置。因此，氣流在由多個棱線構(gòu)成的中間峰部80被折彎，與傳熱翅片20C和傳熱管50接觸，在傳熱管50內(nèi)流動的熱介質(zhì)和氣流之間的熱交換經(jīng)由傳熱翅片20C等高效地進行。
[0086](實施方式5)
[0087]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式5的翅片管型熱交換器進行說明。
[0088]圖9是表示實施方式5的翅片管型熱交換器的傳熱翅片20D的層疊面的正面圖。實施方式5的傳熱翅片20D,在實施方式I的傳熱翅片20中，在各翅片套環(huán)60的上風側(cè)和下風側(cè)形成有楔狀(倒三角形狀)的凹陷85。即，楔狀的凹陷85以從傳熱翅片20的座部分30的平坦面的位置向翅片套環(huán)60的突出方向擴展的方式形成為倒三角形形狀。
[0089]如圖9所示，楔狀的凹陷85形成于翅片套環(huán)60的上風側(cè)和下風側(cè)、在翅片套環(huán)60的兩側(cè)形成的在層方向上延伸的谷棱線40b和峰棱線40a之間。楔狀的凹陷85由在與谷棱線40b正交的列方向上延伸、且以通過翅片套環(huán)60的中心的方式形成于座部分30的兩側(cè)的谷側(cè)的棱線85a構(gòu)成凹陷85的底(倒三角形的頂點)。使該谷側(cè)的棱線85a為第一棱線。另外，楔狀的凹陷85具有:在形成于翅片套環(huán)60的上風側(cè)和下風側(cè)的兩側(cè)的層方向上延伸的谷棱線40b ;和從形成凹陷85的底的谷側(cè)的棱線(第一棱線)85a的交點P沿著峰部45的斜面在峰棱線40a的方向?qū)С龅?個峰側(cè)的棱線85b。使該峰側(cè)的棱線85b為第二棱線。
[0090]如上所述，形成于翅片套環(huán)60的上風側(cè)和下風側(cè)的楔狀的凹陷85由谷側(cè)的棱線(第一棱線)85a和2個峰側(cè)的棱線(第二棱線)85b形成,其中,所述谷側(cè)的棱線(第一棱線)85a在翅片套環(huán)60的上風側(cè)和下風側(cè)在列方向上延伸，所述2個峰側(cè)的棱線(第二棱線)85b從形成在翅片套環(huán)60的上風側(cè)和下風側(cè)在層方向上延伸的谷部的谷棱線40b和上述的谷側(cè)的棱線(第一棱線)85a的交點P沿峰部45的斜面向峰棱線40a呈V字形狀在2個方向上導出。楔狀的凹陷85由如上所述由谷側(cè)的棱線(第一棱線)85a和2個峰側(cè)的棱線(第二棱線)85b形成的呈V字形狀配置的2個斜面85c構(gòu)成，構(gòu)成翅片套環(huán)60的上風側(cè)和下風側(cè)的氣流通路。這樣構(gòu)成的楔狀的凹陷85將流入到傳熱翅片20之間的氣流可靠地導向翅片套環(huán)60，并且向翅片套環(huán)60的下風側(cè)順暢地引導。
[0091]在實施方式5中，構(gòu)成楔狀的凹陷85的峰側(cè)的棱線(第二棱線)85b的延長線，如圖9所示，從傳熱管50的長度方向(貫通方向)觀看，形成于在該翅片套環(huán)60的周圍形成的座部分30的最外周線的切線T2的位置。但是，作為峰側(cè)的棱線85b的位置，設(shè)定在形成于座部分30的外側(cè)的傾斜面30a的外周線的切線Tl的位置和座部分30的最內(nèi)周線(翅片套環(huán)60的外周線)的切線T3的位置之間的區(qū)域，也起到同樣的效果。
[0092]如上所述，在翅片管型熱交換器中，優(yōu)選2個第二棱線85b各自的延長線由從傳熱管50的長度方向觀看，在翅片套環(huán)60的上風側(cè)和下風側(cè)形成在層方向上延伸的谷部的谷側(cè)的棱線40b和第一棱線85a的交點P為出發(fā)點，形成于座部分30的外側(cè)的傾斜面30a的外周線的切線Tl、和配置在座部分30的內(nèi)側(cè)的翅片套環(huán)60的外周線的切線T3之間的區(qū)域內(nèi)的直線構(gòu)成。在實施方式5的翅片管型熱交換器中，楔狀的凹陷85的第二棱線85b的延長線由從傳熱管50的長度方向觀看，座部分30的最外周線的切線T2構(gòu)成。[0093]如上所述，形成于翅片套環(huán)60的上風側(cè)和下風側(cè)的兩側(cè)的構(gòu)成楔狀的凹陷85的底的谷側(cè)的棱線85a(第一棱線)，位于與座部分30的平坦面相同的平面上，谷側(cè)的棱線85a的延長線通過翅片套環(huán)60的中心(即，傳熱管50的中心)，在列方向上延伸。
[0094]另一方面，構(gòu)成楔狀的凹陷85的側(cè)面的峰側(cè)的棱線85b (第二棱線)從形成在翅片套環(huán)60的兩側(cè)的起伏部40的谷棱線40b的規(guī)定點(交點P)開始延伸，其延長線在從傳熱管50的長度方向觀看傳熱翅片20的平面圖中，例如位于與座部分30的最外周線相接的切線T2的位置。因此，對于楔狀的凹陷85，由在列方向上延伸的谷側(cè)的棱線(第一棱線)85a形成倒三角形的底，由形成在谷側(cè)的棱線85a的兩側(cè)的峰側(cè)的棱線(第二棱線)85b形成成為倒三角形的V字狀的斜面85c。即，楔狀的凹陷85形成為開口在翅片套環(huán)60的突出方向擴展的楔狀(倒三角形狀)。
[0095]如上所述，在翅片套環(huán)60的上風側(cè)和下風側(cè)的兩側(cè)形成楔狀的凹陷85，由此上風側(cè)的楔狀的凹陷85將熱交換用氣流向該空氣的溫度差大的傳熱管50可靠地引導，該氣流流向傳熱管50的周圍的座部分30，被引導至形成在座部分30的外側(cè)的傾斜面30a，圍繞進入傳熱管50的下游。并且，形成在下風側(cè)的楔狀的凹陷85從上風側(cè)引導圍繞進入該傳熱管50的氣流，并將其排出，接著繼續(xù)流向起伏部40。
[0096]如上所述，使氣流相對于與翅片套環(huán)60緊貼接合的各傳熱管50高效地流動，降低傳熱管50的下流的死水區(qū)域(不流動區(qū)域)，增加有助于傳熱的面積。其結(jié)果為，在實施方式5的翅片管型熱交換器中，能夠增大傳熱管50和氣流之間的熱交換量，提高傳熱性能。
[0097]并且，形成在翅片套環(huán)60的上風側(cè)和下風側(cè)的兩側(cè)的楔狀的凹陷85，使上風側(cè)和下風側(cè)的氣流順暢地流動，具有能夠降低通風阻力的優(yōu)良的通風特性。
[0098]如上所述，本發(fā)明的翅片管型熱交換器，在傳熱翅片中，在層方向上延伸相鄰的峰部之間，高度比層方向上延伸的峰部的高度低，更優(yōu)選形成有具備具有在層方向上延伸的峰部的高度的大約1/4至大約3/4的高度的在列方向上延伸的棱線的中間峰部。這樣，本發(fā)明的翅片管型熱交換器具有增加熱傳遞率高的棱線的結(jié)構(gòu)，并且，使傳熱翅片間的氣流的流動順暢，形成能夠提高傳熱性能、降低通風阻力的優(yōu)良的傳熱特性的結(jié)構(gòu)。
[0099]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0100]在本發(fā)明的翅片管型熱交換器中，增大有助于氣流和傳熱管之間的傳熱的面積、增大熱交換量、具有優(yōu)良的傳熱特性，所以在空氣調(diào)節(jié)機、熱泵式熱水器、冷藏庫和冷凍庫等所使用的熱交換器中是有用的。
[0101]附圖符號說明
[0102]I 翅片管型熱交換器
[0103]10 熱交換塊
[0104]20 傳熱翅片
[0105]20a貫通孔
[0106]30 座部分
[0107]30a傾斜面
[0108]40 起伏部
[0109]40a峰棱線
[0110]40b谷棱線[0111]50傳熱管
[0112]60翅片套環(huán)
[0113]80中間峰部
[0114]80a峰側(cè)的棱線
[0115]80b谷側(cè)的棱線
[0116]85 楔狀的凹陷
【權(quán)利要求】
1.一種翅片管型熱交換器，其特征在于，包括: 具有規(guī)定間隔大致平行地層疊的、以沿熱交換用氣流的主流方向的方式配置層疊面的多個傳熱翅片；和 以貫通層疊的所述傳熱翅片的方式在與所述傳熱翅片的層疊面方向大致正交的方向上延伸設(shè)置的傳熱管， 所述傳熱翅片具有所述傳熱管貫通的貫通孔，在所述貫通孔的周圍形成有在與所述傳熱翅片的層疊面方向大致正交的方向上延伸設(shè)置的大致圓筒狀的翅片套環(huán)，所述傳熱管以與所述翅片套環(huán)緊貼結(jié)合的狀態(tài)插入到所述貫通孔，在所述傳熱翅片的層疊面方向上流動的所述熱交換用氣流和在所述傳熱管的內(nèi)部流動的熱冷媒之間進行熱交換， 所述傳熱翅片具有:由在所述層疊面與所述熱交換用氣流的主流方向正交的方向延伸的多個棱線形成的多個峰部和位于該峰部之間的谷部構(gòu)成的起伏部，以下將所述熱交換用氣流的主流方向稱為列方向，將與所述列方向正交的方向稱為層方向；相對于所述翅片套環(huán)呈同心圓狀，具有與所述層疊面平行的平坦面的座部分；從所述座部分向所述起伏部立起的傾斜面；和配置在所述翅片套環(huán)的附近、在層方向上延伸的谷部由在列方向上延伸的峰側(cè)的棱線構(gòu)成的中間峰部。
2.如權(quán)利要求1所述的翅片管型熱交換器，其特征在于: 所述中間峰部形成于在層方向上相鄰的所述翅片套環(huán)的中間位置，配置在包含所述翅片套環(huán)的中心的在層方向上延伸的中心軸上。
3.如權(quán)利要求2所述的翅片管型熱交換器，其特征在于: 所述中間峰部的自所述座位置的平坦面的高度形成為在層方向上延伸的峰部的自所述平坦面的高度的1/4至3/4的范圍內(nèi)的高度。
4.如權(quán)利要求1至3任一項所述的翅片管型熱交換器，其特征在于: 在所述翅片套環(huán)的上風側(cè)和下風側(cè)形成有楔狀的凹陷。
5.如權(quán)利要求1至3任一項所述的翅片管型熱交換器，其特征在于: 還具有形成在所述翅片套環(huán)的上風側(cè)和下風側(cè)的楔狀的凹陷， 所述楔狀的凹陷由第一棱線和2根第二棱線形成，其中，所述第一棱線在所述翅片套環(huán)的上風側(cè)和下風側(cè)在列方向上延伸，所述2根第二棱線從在所述翅片套環(huán)的上風側(cè)和下風側(cè)在層方向上延伸的形成所述谷部的棱線與所述第一棱線的交點、向所述峰部的棱線呈V字形狀在2個方向上導出， 由形成在所述第一棱線與所述第二棱線之間的配置為V字形狀的2個斜面構(gòu)成所述翅片套環(huán)的下風側(cè)和上風側(cè)的氣流通路。
【文檔編號】F28F1/32GK103717993SQ201280037973
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月1日
【發(fā)明者】橫山昭一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社