專利名稱：熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用在空調(diào)器及冷凍設(shè)備等中的翅片加管道式熱交換器，這種熱交換器使在層疊在一起許多平板狀翅片之間流動(dòng)的空氣等氣體和在扁平狀傳熱管內(nèi)流體的水或致冷劑等之間進(jìn)行熱交換。
背景技術(shù)：
由層疊在一起的許多平板狀翅片和扁平狀傳熱管構(gòu)成的一般性翅片加管道式熱交換器如圖9、圖10中所示，其中包括以一定的間距平行地層疊在一起、且空氣等氣體W在其間進(jìn)行流動(dòng)的許多平板狀翅片1；以規(guī)定的間距大致呈垂直地插入到這些翅片1中、內(nèi)部有水或致冷劑等流體R在流動(dòng)、且截面的外緣呈扁平狀的傳熱管4；以及將傳熱管4的兩端分別加以聯(lián)接、與傳熱管4一起形成致冷劑流路的管頭部分5。
在上述的現(xiàn)有熱交換器中，傳熱管4的截面上的長度方向被設(shè)置在與氣體的主流向A平行的方向即水平方向上，且傳熱管4被設(shè)置成上風(fēng)側(cè)傳熱管列和下風(fēng)側(cè)傳熱管列兩個(gè)列，每個(gè)列中設(shè)有多個(gè)層，兩個(gè)列中的傳熱管4被設(shè)置成交錯(cuò)狀。另外，在位于上風(fēng)側(cè)傳熱管和下風(fēng)側(cè)傳熱管之間的翅片1上，還設(shè)有與氣體的主流向相垂直的、亦即在鉛直方向上連通的平坦排水面(其中的例子可參考日本專利公開公報(bào)特開平3-63499號(hào)公報(bào)第1-3頁、圖1-2及圖4和日本專利公報(bào)2624336第1-3頁、圖1-3和圖7)。
但是，上述的現(xiàn)有構(gòu)成中存在著下面的問題。由于扁平狀傳熱管4的長度方向被設(shè)置在水平方向上，因此，在將熱交換器作為氣體冷卻器使用時(shí)，雖然附著在翅片1的表面及傳熱管4的外表面上的冷凝水L如果被引導(dǎo)到設(shè)置在翅片1的上風(fēng)側(cè)傳熱管和下風(fēng)側(cè)傳熱管之間的、在鉛直方向上連通的平坦排水面上的話可以順暢地流下，但是，在這之前，冷凝水L會(huì)保持、停留在扁平狀傳熱管4的上表面上，很不容易流下，從而會(huì)造成氣體的通風(fēng)阻力大幅度增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述問題，其目的在于提供這樣一種熱交換器，該熱交換器能使在作為氣體冷卻器使用時(shí)產(chǎn)生的冷凝水順暢地流下，從而可以抑制氣體的通風(fēng)阻力的大幅度增大。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，在本發(fā)明的熱交換器中，扁平狀傳熱管被設(shè)置呈雙列、多層的交錯(cuò)或互相錯(cuò)開的形狀，且對(duì)于氣體的主流向呈傾斜設(shè)置。另外，至少處于所述氣體的上風(fēng)側(cè)的列中的所述扁平狀傳熱管的傾斜方向被設(shè)置成在所述氣體的在下風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降的斜坡，且在位于兩個(gè)所述扁平狀傳熱管列之間的翅片表面上設(shè)有在鉛直方向上連通的排水面。
通過象上述構(gòu)成中那樣將所述扁平狀傳熱管設(shè)置成呈雙列多層的交錯(cuò)或互相錯(cuò)開的形狀，對(duì)于所述氣體的主流向呈傾斜設(shè)置，并且在位于兩個(gè)所述的扁平狀傳熱管列之間的翅片表面上設(shè)有在鉛直方向上連通的排水面，本發(fā)明的熱交換器在作為氣體冷卻器使用時(shí)，所述翅片的表面上產(chǎn)生的冷凝水會(huì)先流到所述扁平狀傳熱管的上表面上，然后沿著所述扁平狀傳熱管的傾斜面流下，其后再沿著設(shè)置所述翅片的表面上的、在鉛直方向上連通的排水面流下。因此，冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，通風(fēng)阻力也不會(huì)有很大的增大。
本發(fā)明產(chǎn)生的技術(shù)效果如下。采用本發(fā)明之后，可以提供一種將熱交換器作為氣體冷卻器使用時(shí)發(fā)生的冷凝水能夠順暢地流下、從而可以抑制氣體的通風(fēng)阻力出現(xiàn)大幅度增大的熱交換器。
本發(fā)明
具體實(shí)施例方式
概述如下。在本發(fā)明的第1方案中的熱交換器中，扁平狀的傳熱管設(shè)置成具有位于氣體的上風(fēng)側(cè)的列及位于所述氣體的下風(fēng)側(cè)的列兩個(gè)列、多層的交錯(cuò)形狀，相對(duì)于所述氣體的主流向呈傾斜設(shè)置；且至少處于所述的氣體的上風(fēng)側(cè)的列的所述扁平狀傳熱管的傾斜方向被設(shè)置成在所述氣體的下風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降的斜坡；同時(shí)，位于兩個(gè)所述的扁平狀傳熱管列之間的翅片表面上設(shè)有在鉛直方向上連通的排水面。這樣，在熱交換器作為氣體冷卻器使用時(shí)，在所述翅片的表面上產(chǎn)生的冷凝水會(huì)先流到所述扁平狀傳熱管的上表面上，然后沿著所述扁平狀傳熱管的傾斜面流下，其后再沿著設(shè)在所述翅片表面上的、在鉛直方向上連通的排水面流下。因此，冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，通風(fēng)阻力也不會(huì)有太多的增大。
第2方案為，在第1方案的熱交換器中，處于所述氣體的下風(fēng)側(cè)的列的所述扁平狀傳熱管的傾斜方向被設(shè)置成在上風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降的斜坡。這樣，在熱交換器作為氣體冷卻器使用時(shí)，在所述翅片的表面上產(chǎn)生的冷凝水會(huì)先流到所述扁平狀傳熱管的上表面上，然后沿著所述扁平狀傳熱管的傾斜面流下，其后再沿著設(shè)在所述翅片表面上的、在鉛直方向上連通的排水面流下。因此，冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，通風(fēng)阻力也不會(huì)有太多的增大。
第3方案為，在第2方案的熱交換器中，處于所述氣體的上風(fēng)側(cè)的列的所述扁平狀傳熱管被從所述翅片的上風(fēng)前緣的缺口插入，處于所述氣體的下風(fēng)側(cè)的列的所述扁平狀傳熱管被從所述翅片的下風(fēng)后緣的缺口插入。這樣，由于構(gòu)成在所述氣體的上風(fēng)側(cè)的列的下風(fēng)方向一側(cè)下降的斜坡狀的所述扁平狀傳熱管是從所述翅片的上風(fēng)前緣的缺口插入的，同時(shí)，構(gòu)成在所述氣體的下風(fēng)側(cè)的列的上風(fēng)方向一側(cè)下降的斜坡的所述扁平狀傳熱管是從所述翅片的下風(fēng)后緣的缺口插入的，因此，在熱交換器作為氣體冷卻器使用時(shí)，在所述翅片的表面上產(chǎn)生的冷凝水會(huì)先流到所述扁平狀傳熱管的上表面上，然后沿著所述扁平狀傳熱管的傾斜面流下，其后再沿著設(shè)置在位于雙列所述扁平狀傳熱管之間的所述翅片表面上的、在鉛直方向上連通的排水面流下。因此，冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，且由于插入有所述扁平狀傳熱管的所述翅片的上風(fēng)前緣的缺口及所述翅片的下風(fēng)后緣的缺口位于所述扁平狀傳熱管形成的傾坡的上側(cè)，不但冷凝液不會(huì)發(fā)生停留，通風(fēng)阻力也不會(huì)有太大的增大。此外，由于處于所述氣體的上風(fēng)側(cè)的列中的所述扁平狀傳熱管從所述翅片的上風(fēng)前緣的缺口插入即可，處于所述氣體的下風(fēng)側(cè)的列中的所述扁平狀傳熱管從所述翅片的下風(fēng)后緣的缺口插入即可，因此，熱交換器的組裝作業(yè)效率非常高。
第4方案為，在第1～3中任一方案的熱交換器中，處于所述氣體的下風(fēng)側(cè)的列的所述扁平狀傳熱管的寬度被設(shè)定為處于所述氣體的上風(fēng)側(cè)的列的所述扁平狀傳熱管的寬度的約30％～60％。這樣，由于可以使所述氣體的上風(fēng)側(cè)的列的所述扁平狀傳熱管和所述氣體的下風(fēng)側(cè)的列的所述扁平狀傳熱管的寬度比例與上風(fēng)側(cè)和下風(fēng)側(cè)之間的熱負(fù)載或者熱流束比例幾乎相等，因此，在所述氣體的上風(fēng)側(cè)的列的所述扁平狀傳熱管和所述氣體的下風(fēng)側(cè)的列的所述扁平狀傳熱管的每個(gè)傳熱管中流動(dòng)的致冷劑流量的比例與上風(fēng)側(cè)和下風(fēng)側(cè)之間的熱負(fù)載或者熱流束比例基本相等，在所述氣體的上風(fēng)側(cè)的列的所述扁平狀傳熱管和所述氣體的下風(fēng)側(cè)的列的所述扁平狀傳熱管等每個(gè)傳熱管中流動(dòng)的致冷劑的狀態(tài)量變化也基本相同，從而可以使熱交換器的性能得到最大限度的發(fā)揮。
第5方案為，在第1～4中任一方案的熱交換器中，所述扁平狀傳熱管相對(duì)于水平方向的傾斜角度被設(shè)置成約為5°～30°。這樣，不但不會(huì)使通風(fēng)阻力有太多的增大，附著在所述翅片及所述扁平狀傳熱管的表面上的冷凝水也不會(huì)發(fā)生停留，可以順暢地流下。當(dāng)傾斜角度小于約5°時(shí)，冷凝水將會(huì)變得容易停留；而大于約30°度，通風(fēng)阻力會(huì)大幅度增大。因此，扁平狀傳熱管相對(duì)于水平方向的傾斜角度以約5°～30°為適當(dāng)。
第6方案為，在第1～第5中任一方案的熱交換器中，設(shè)在兩個(gè)所述的扁平狀傳熱管列之間的所述翅片上的、在鉛直方向上連通的所述排水面的列向?qū)挾缺辉O(shè)置成約為1mm～4mm。這樣，翅片的效率不會(huì)受到太大的影響，附著在所述翅片及所述扁平狀傳熱管的表面上的冷凝水也可以順暢地流下。另外，設(shè)在所述翅片的上風(fēng)列的扁平狀傳熱管和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管之間的、在鉛直方向上連通的排水面的列向?qū)挾刃∮?mm時(shí)，會(huì)出現(xiàn)流路不足、冷凝水不易流下的現(xiàn)象，而大于4mm時(shí)，翅片效率將會(huì)惡化。因此，排水面的列向?qū)挾纫约s1mm～4mm為宜。
第7方案為，在第1～6中任一方案的熱交換器中，在所述翅片的表面上，在與所述氣體的主流向呈成直角方向亦即層向上鄰接的所述扁平狀傳熱管之間的區(qū)域中，設(shè)有朝所述氣體的主流向開著口的多個(gè)通風(fēng)窗。這樣，流入到熱交換器中的空氣會(huì)穿過設(shè)在所述翅片上的多個(gè)通風(fēng)窗，產(chǎn)生溫度邊界層前緣效應(yīng)和使位于所述翅片的兩側(cè)的氣流發(fā)生混合、攪拌的效果，從而可以得到優(yōu)異的傳熱性能。
第8方案為，在第7方案的熱交換器中，所述通風(fēng)窗的角度為20～40°，所述通風(fēng)窗在所述氣體的主流向上的寬度被設(shè)定成與所述層疊翅片之間的固定間距大致相等。這樣，流入熱交換器中的空氣不會(huì)直接從所述翅片中穿過，而是會(huì)在設(shè)在所述翅片上的多個(gè)通風(fēng)窗中發(fā)生適當(dāng)?shù)睦@流，產(chǎn)生出溫度邊界層前緣效應(yīng)和使位于所述翅片兩側(cè)的氣流混合、攪拌的效果，從而可以產(chǎn)生提高傳熱性能、增大熱交換能力的效果。
第9方案為，在第7方案的熱交換器中，所述通風(fēng)窗的高度被設(shè)定成大于0.8mm，且基本上為所述層疊翅片之間的固定間距的1/3～2/3。這樣，流入熱交換器中的空氣不會(huì)直接從所述翅片中穿過，而是會(huì)在設(shè)在所述翅片上的多個(gè)通風(fēng)窗中發(fā)生適當(dāng)?shù)睦@流，產(chǎn)生出溫度邊界層前緣效應(yīng)和使位于所述翅片兩側(cè)的氣流混合、攪拌的效果，從而可以產(chǎn)生提高傳熱性能、增大熱交換能力的效果。
第10方案為，在第1～6中任一方案的熱交換器中，在所述翅片的表面上，在與所述氣體的主流向成直角的方向亦即層向上鄰接的扁平狀傳熱管之間，設(shè)有朝氣體主流方向側(cè)開口的多個(gè)切斷扳起部分，所述切斷扳起部分的高度基本上為層疊翅片之間的間距的1/4～3/4。這樣，借助于所述的多個(gè)切斷扳起部分產(chǎn)生的溫度邊界層前緣效應(yīng)，可以得到優(yōu)異的通風(fēng)特性和傳熱性能。
第11方案為，在第10方案的熱交換器中，所述切斷扳起部分的寬度被設(shè)定為其間的翅片面寬度的約1/3～1/2。這樣，所述氣體的下風(fēng)側(cè)的所述切斷扳起部分的溫度邊界層不會(huì)被埋沒在上風(fēng)側(cè)的所述切斷扳起部分的溫度邊界層中，每個(gè)切斷扳起部分均能產(chǎn)生很高的溫度邊界層前緣效應(yīng)，從而可以實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)異的通風(fēng)特性和傳熱性能。
第12方案為，在第1～6中任一方案的熱交換器中，在所述翅片的表面上與所述氣體的主流向成直角的方向亦即層向上鄰接的所述傳熱管之間的區(qū)域中，設(shè)有由棱線呈層向延伸的頂部和谷部交互排列而成的起伏部分，這樣，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的傳熱性能。另外，在本方案的熱交換器作為空調(diào)器的室外熱交換器使用時(shí)，在制熱過程時(shí)外氣溫度較低的話，雖然所述翅片的表面上會(huì)發(fā)生結(jié)霜，但是不易發(fā)生依靠溫度邊界層前緣效應(yīng)能實(shí)現(xiàn)高性能的切斷扳起部分等上出現(xiàn)的霜集中地附著在性能良好的切斷扳起部分的前緣、沾附著的霜使所述翅片上的孔發(fā)生堵死、通風(fēng)很快變得幾乎無法進(jìn)行、制熱性能急劇下降的問題。
第13方案為，在第12方案的熱交換器中，在設(shè)置在所述翅片的表面上的、在與所述氣體的主流向成直角的方向亦即層向鄰接的所述傳熱管之間的區(qū)域中的所述起伏部分中，棱線呈層向延伸的所述頂部和棱線呈層向延伸的所述谷部中的至少一方的棱線上設(shè)有切口。這樣，在將第13方案中的熱交換器在冷凝器及翅片表面上不結(jié)霜的條件下作為蒸發(fā)器使用時(shí)，設(shè)在棱線上的所述切口會(huì)產(chǎn)生溫度邊界層前緣前緣效應(yīng)，可望提高性能。另一方面，在結(jié)霜的條件下作為蒸發(fā)器使用時(shí)，在溫度邊界層前緣前緣效應(yīng)的作用下，設(shè)置在局所熱傳達(dá)率很高的棱線上的所述切口上雖然會(huì)很快結(jié)霜，但即使所述切口被堵塞，由棱線在層向上衍生的頂部和谷部交互排列而成的所述起伏部分還是能夠維持其性能，故制熱性能不會(huì)急劇下降。
第14方案為，在第1～13中任一方案的熱交換器中，在其內(nèi)部流通的致冷劑選用HFC致冷劑、HC致冷劑和CO2致冷劑中的任一中或者其混合致冷劑。這樣，不會(huì)破壞臭氧層，且由于HC致冷劑及CO2致冷劑等的地球溫暖化系數(shù)小，可以制成利于環(huán)保的空調(diào)器及冷凍機(jī)等商品。同時(shí)，由于使用的是扁平狀傳熱管，致冷劑的使用量也可以減少。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的熱交換器中的、插有扁平狀傳熱管的翅片的正視圖，圖2為沿著圖1中的箭頭A-A方向的截面圖，圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的熱交換器中的、插有扁平狀傳熱管的翅片的正視圖，圖4為沿著圖3中的箭頭B-B方向的截面圖，圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的熱交換器中的、插有扁平狀傳熱管的翅片的正視圖，圖6為沿著圖5的箭頭C-C方向的截面圖，圖7為本發(fā)明實(shí)施例4的熱交換器中的、插有扁平狀傳熱管的翅片的正視圖，
圖8為沿著圖7的箭頭D-D方向的截面圖，圖9為表示現(xiàn)有的翅片加管道式熱交換器的基本構(gòu)成的斜視圖，圖10為現(xiàn)有翅片的正視圖。
上述附圖中，標(biāo)號(hào)1為翅片，4為扁平狀傳熱管，4a為上風(fēng)列的扁平狀傳熱管，4b為下風(fēng)列的扁平狀傳熱管，3a為供上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a插入的、位于翅片的上風(fēng)前緣的缺口，3b為供下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b插入的、位于翅片的下風(fēng)后緣的缺口，8為排水面，5為管頭部分，6為通風(fēng)窗，7為切斷扳起部分，9為起伏部分，10為切口。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖來對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要指出的是，這樣的實(shí)施例并不具有限定本發(fā)明范圍的作用。
另外，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中的熱交換器的基本構(gòu)造與前面的“背景技術(shù)”部分中所述的常規(guī)翅片加管道式熱交換器相同，即由層疊許多平板狀翅片和呈雙列、多層結(jié)構(gòu)的扁平狀傳熱管構(gòu)成。另外，在本發(fā)明的熱交換器作為蒸發(fā)器使用時(shí)，與一般的翅片加管道式熱交換器相同，所述氣體的主流向亦即下面所述的“列向”設(shè)置在水平方向上，與所述氣體的主流向垂直的方向亦即下面所述的“層向”設(shè)置在鉛直方向上。因此，對(duì)于這些結(jié)構(gòu)這里不再進(jìn)行描述。由于翅片的形狀和扁平狀傳熱管的傾斜設(shè)置是本發(fā)明的特征所在，故下面對(duì)于這些特征部分進(jìn)行詳細(xì)描述。
(實(shí)施例1)圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的熱交換器中的、插有扁平狀傳熱管4的翅片1的正視圖。圖2為沿著圖1中的箭頭A-A方向的截面圖，圖2中示出了本發(fā)明實(shí)施例1的熱交換器中的、插有扁平狀傳熱管4的多個(gè)翅片1處于層疊狀態(tài)下的示意圖。
在圖1、圖2中，當(dāng)熱交換器作為蒸發(fā)器使用時(shí)，氣體的主流向亦即“列向”被設(shè)置在水平方向上，與氣體的主流向相垂直的方向亦即“層向”被設(shè)置在垂直方向上。
截面的外緣呈扁平狀的傳熱管4大致呈垂直地以規(guī)定的列間距和層間距插入在翅片1中，傳熱管4排列成雙列多層結(jié)構(gòu)，且上風(fēng)列(指位于上風(fēng)一側(cè)的列，下同)的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列(指位于下風(fēng)一側(cè)的列，下同)的扁平狀傳熱管4b相對(duì)于氣體的主流向均以約5°～30°傾斜角度α形成在下風(fēng)方向一側(cè)下降的斜坡。傳熱管4中的多層呈互相錯(cuò)開的構(gòu)成，即，從圖1的右上方沿著傳熱管4的表面觀察時(shí)，2個(gè)列中相鄰的傳熱管不在同一高度上。
上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間在列向上的距離E約為1mm～4mm。另外，在上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1的表面上，設(shè)有在鉛直方向上連通的排水面8。在位于層向上相鄰的扁平狀傳熱管4之間的區(qū)域中的翅片1的表面上，設(shè)有在朝氣體的主流向開著口的多個(gè)通風(fēng)窗6。這些通風(fēng)窗6的傾角θ被設(shè)為20～40°，在氣體的主流向上的寬度W1被設(shè)定成與層疊翅片1之間的固定間距Pf大致相等。另外，這些通風(fēng)窗6的高度H1為大于或等于0.8mm，且被基本上設(shè)定為層疊翅片之間的固定間距的1/3～2/3。
下面對(duì)于具有以上構(gòu)成的熱交換器中的操作情況和作用進(jìn)行描述。
如上所述，在本實(shí)施例中，處于氣體的上風(fēng)側(cè)的列的扁平狀傳熱管4a及處于下風(fēng)側(cè)的列的扁平狀傳熱管4b的雙列、多層扁平狀傳熱管4被設(shè)置成相互交錯(cuò)狀，相對(duì)于氣體的主流向呈傾斜設(shè)置，且處于氣體的上風(fēng)側(cè)的列中的扁平狀傳熱管4a及氣體的下風(fēng)側(cè)的列中的扁平狀傳熱管4b均構(gòu)成在氣體的下風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降的斜坡。另外，在位于上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1的表面上，還設(shè)有在鉛直方向上連通的排水面8。這樣，當(dāng)熱交換器被作為氣體冷卻器使用時(shí)，翅片1的表面上產(chǎn)生的冷凝水中的一部分會(huì)先流到上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a的上表面，然后會(huì)沿著上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a的傾斜面流下，其后再沿著設(shè)置翅片1的表面上的、在鉛直方向上連通的排水面8流下。另外，翅片1的表面上產(chǎn)生的冷凝水中的其余部分會(huì)先流到下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b的上表面上，其后，沿著下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b的傾斜面流下，其后再沿著位于翅片1的下風(fēng)側(cè)的后緣部的、在鉛直方向上連通的平面部分流下。這樣，冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，不會(huì)使通風(fēng)阻力有太大的增加。
另外，在本實(shí)施例中，通過使扁平狀傳熱管4相對(duì)于水平方向的傾斜角度α設(shè)置成約為5°～30°后，不但不會(huì)使通風(fēng)阻力有太大的增加，而且附著在翅片1及扁平狀傳熱管4的表面上的冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，而是可以順暢地流下。這里的傾斜角度α如果小于5°的話，冷凝水就會(huì)容易發(fā)生停留；而如果大于30°的話，通風(fēng)阻力將會(huì)大幅度增大。因此，扁平狀傳熱管4相對(duì)于水平方向的傾斜角度α設(shè)置為約5°～30°時(shí)最為適當(dāng)。
此外，雖然將設(shè)置有本實(shí)施例中的熱交換器的如空調(diào)器的室外機(jī)設(shè)置在水平狀態(tài)下是最佳的狀態(tài)，但是，這一室外機(jī)設(shè)置在相對(duì)于水平方向的傾斜程度在約5°之內(nèi)的場(chǎng)所中的話也是允許的。在這樣的場(chǎng)合下，為了使冷凝水也能順暢地流下，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度最好被設(shè)置成約為10°～30°。
舉例來說，如果本實(shí)施例的熱交換器中的上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度被設(shè)置成約10°、設(shè)置有上述熱交換器的空調(diào)器室外機(jī)又被設(shè)置在相對(duì)于水平方向有約5°的傾斜的的場(chǎng)所中，則上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b相對(duì)于水平方向的最小傾斜角度也有約5°，從而可以使冷凝水順暢地流下。
另外，出于抑制氣流的通風(fēng)阻力的大幅增大的目的而設(shè)置的上限(約30°)在上述的情況下也是對(duì)與氣體的主流向之間的關(guān)系進(jìn)行的限制，這與空調(diào)機(jī)室外機(jī)等的設(shè)置方向無關(guān)。
另外，在本實(shí)施例中，設(shè)在上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1上的、在鉛直方向上連通的排水面8的列向?qū)挾菶被設(shè)置成約為1mm～4mm。這樣，翅片的效率不會(huì)受到很大的影響，而附著在翅片1及扁平狀傳熱管4的表面上的冷凝水又可以順暢地流下。這里，如果設(shè)在上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1上的、在鉛直方向上連通的排水面8的列向?qū)挾菶比1mm窄的話，會(huì)造成流路不足、冷凝水不易流下的情況；而比4mm寬的話，翅片的效率將會(huì)惡化。因此，排水面8的列向?qū)挾菶設(shè)置成約1mm～4mm為最佳。
另外，本實(shí)施例中在位于層向鄰接的扁平狀傳熱管4之間的翅片1的表面區(qū)域中，設(shè)置有在所述朝氣體的主流向開著口的多個(gè)通風(fēng)窗6。這樣，流入到熱交換器中的空氣會(huì)穿過設(shè)在翅片1上的多個(gè)通風(fēng)窗6，能過產(chǎn)生溫度邊界層前緣效應(yīng)和將翅片1兩側(cè)的氣流進(jìn)行混合、攪拌的效果，從而可以得到優(yōu)異的傳熱性能。
另外，在本實(shí)施例中，通風(fēng)窗6的傾角θ被設(shè)定為20～40°，通風(fēng)窗6在氣體的主流向上的寬度W1被設(shè)定成與層疊翅片1之間的固定間距Pf大致相等。另外，通風(fēng)窗6的高度H1被設(shè)定成0.8mm或0.8mm以上，且為層疊翅片1之間的固定間距Pf的1/3～2/3。這樣，流入到熱交換器中的空氣不是直接從翅片1之間穿過，而是會(huì)在設(shè)在翅片1上的多個(gè)通風(fēng)窗6中適當(dāng)?shù)卮┻^，產(chǎn)生出溫度邊界層前緣效應(yīng)和將位于所述翅片兩側(cè)的氣流進(jìn)行混合、攪拌的效果，從而可以提高傳熱性能，增大熱交換能力。
(實(shí)施例2)圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的熱交換器中的、插有扁平狀傳熱管4的翅片1的正視圖，圖4為沿圖3的箭頭B-B方向的截面圖，其中示出了本發(fā)明實(shí)施例2的熱交換器中的、插有扁平狀傳熱管4的多層疊翅片1的示意圖。
如圖3、圖4中所示，截面外緣呈扁平狀的傳熱管4大致呈垂直地插入到翅片1中，形成具有規(guī)定的列間距和層間距的雙列、多層構(gòu)造，且雙列中的相鄰傳熱管4互相錯(cuò)開。此外，處于上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a相對(duì)于氣體的主流向構(gòu)成在下風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降、且傾斜角度α為約5°～30°的斜坡，而處于下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b則構(gòu)成相對(duì)于氣體的主流向在上風(fēng)方向一側(cè)下降、傾斜角度β約為5°～30°的斜坡。
上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的列向距離E約為1mm～4mm。另外，且在位于上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1的表面上，設(shè)有在鉛直方向上連通的排水面8。在位于在層向上鄰接的扁平狀傳熱管4之間的區(qū)域內(nèi)的翅片1的表面上，設(shè)有朝氣體的主流向開著口的多個(gè)切斷扳起部分7。這些切斷扳起部分7的高度Hs為層疊翅片1之間的固定間距Pf的約1/4～3/4，且這些切斷扳起部分7的寬度Ws為其間的翅片表面的寬度Wb的約1/3～1/2。
下面對(duì)具有以上構(gòu)成的熱交換器中的操作情況和作用進(jìn)行描述。
如上所述，在本實(shí)施例中，截面外緣呈扁平狀的傳熱管4大致呈垂直地插入到翅片1中，構(gòu)成具有規(guī)定的列間距和層間距的雙列多層結(jié)構(gòu)，且雙列中的相鄰傳熱管4互相錯(cuò)開。而且，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a形成在下風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降的斜坡，下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b形成在上風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降的斜坡。另外，位于上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1的表面上設(shè)有在鉛直方向上連通的排水面8。這樣，當(dāng)熱交換器被作為氣體冷卻器使用時(shí)，在翅片1的表面產(chǎn)生的冷凝水會(huì)先流到上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a的上表面或者下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b的上表面上，然后沿著上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a或者下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b的傾斜面向下流，其后再沿著設(shè)置在翅片1的表面上的、在鉛直方向上連通的排水面8向下流。因此，冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，不會(huì)使通風(fēng)阻力有太大的增加。
另外，在本實(shí)施例中，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a相對(duì)于水平方向的傾斜角度α、和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b相對(duì)于水平方向的傾斜角度β被設(shè)置成約為5°～30°。這樣，不會(huì)使通風(fēng)阻力有太大的增加，附著在翅片1及扁平狀傳熱管4的表面上的冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，可以順暢地流下。傾斜角度小于5°時(shí)，冷凝水就容易發(fā)生停留，而大于約30°時(shí)，通風(fēng)阻力將會(huì)大幅度增大。因此，扁平狀傳熱管4相對(duì)于水平方向的傾斜角度設(shè)置成約5°～30°比較適當(dāng)。
此外，雖然將設(shè)置有本實(shí)施例中的熱交換器的如空調(diào)器的室外機(jī)設(shè)置在水平狀態(tài)下是最佳的狀態(tài)，但是，這一室外機(jī)設(shè)置在相對(duì)于水平方向的傾斜程度在約5°之內(nèi)的場(chǎng)所中的話也是允許的。在這樣的場(chǎng)合下，為了使冷凝水也能順暢地流下，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度最好被設(shè)置成約為10°～30°。
舉例來說，如果本實(shí)施例的熱交換器中的上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度被設(shè)置成約10°、設(shè)置有上述熱交換器的空調(diào)器室外機(jī)又被設(shè)置在相對(duì)于水平方向有約5°的傾斜的的場(chǎng)所中，則上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b中的一方相對(duì)于水平方向的傾斜角度約為5°，另一方相對(duì)于水平方向的傾斜角度約為15°。這樣，相對(duì)于水平方向的最小傾斜角度也有約5°，從而可以使冷凝水順暢地流下。
另外，出于抑制氣流的通風(fēng)阻力的大幅增大的目的而設(shè)置的上限(約30°)在上述的情況下也是對(duì)與氣體的主流向之間的關(guān)系進(jìn)行的限制，這與空調(diào)機(jī)室外機(jī)等的設(shè)置方向無關(guān)。
另外，在本實(shí)施例中，設(shè)在上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1上的、在鉛直方向上連通的排水面8的列向?qū)挾菶被設(shè)置成約為1mm～4mm。這樣，翅片的效率不會(huì)受到很大的影響，而附著在翅片1及扁平狀傳熱管4的表面上的冷凝水又可以順暢地流下。這里，如果設(shè)在上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1上的、在鉛直方向上連通的排水面8的列向?qū)挾菶比1mm窄的話，會(huì)造成流路不足、冷凝水不易流下的情況；而比4mm寬的話，翅片的效率將會(huì)惡化。因此，排水面8的列向?qū)挾菶設(shè)置成約1mm～4mm為最佳。
另外，在本實(shí)施例中，在位于層向上鄰接的所述扁平狀傳熱管之間的區(qū)域的翅片1的表面上，在氣體的主流向上開口的多個(gè)切斷扳起部分7，且這些切斷扳起部分7的高度Hs為層疊翅片1之間的固定間距Pf的約1/4～3/4。這樣，通過這些切斷扳起部分7可以產(chǎn)生出溫度邊界層前緣效應(yīng)，從而可以得到優(yōu)異的通風(fēng)特性和傳熱性能。
另外，在本實(shí)施例中，切斷扳起部分7的寬度Ws被設(shè)定為其間的翅片表面的寬度Wb的約1/3～1/2。這樣，氣體的下風(fēng)側(cè)的切斷扳起部分7的溫度邊界層不會(huì)埋沒在上風(fēng)側(cè)的切斷扳起部分7的溫度邊界層中，每個(gè)切斷扳起部分7均具有很高的溫度邊界層前緣效應(yīng)，從而可以得到更加優(yōu)異的通風(fēng)特性和傳熱性能。
(實(shí)施例3)圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的熱交換器中的、插入有扁平狀傳熱管4的翅片1的正視圖，圖6為沿圖5中的箭頭C-C的看到的視圖，其中示出了本發(fā)明實(shí)施例3的熱交換器中的、插有扁平狀傳熱管4的翅片1的示意圖。
在圖5、圖6中，截面外緣呈扁平狀的傳熱管4大致呈垂直地插入到翅片1中，構(gòu)成具有規(guī)定的列間距和層間距的雙列多層結(jié)構(gòu)，且雙列中的相鄰傳熱管4互相錯(cuò)開。而且，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a被從翅片1的上風(fēng)前緣上的缺口3a插入，下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b被從翅片1的下風(fēng)后緣上的缺口3b插入。此外，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a構(gòu)成相對(duì)于氣體的主流向在下風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降的斜坡，其傾斜角度α被設(shè)定為約5°～30°；而下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b則構(gòu)成相對(duì)于氣體的主流向在上風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降的斜坡，其傾斜角度β被設(shè)為約5°～30°。
上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的列向距離E約為1mm～4mm。另外，在位于上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1的表面上，設(shè)有在鉛直方向上連通的排水面8。在位于在層向上鄰接的扁平狀傳熱管4之間的區(qū)域中的翅片1的表面上，設(shè)有其棱線(脊線)在層向上延伸的頂部和谷部交互排列而成的起伏部分9。
下面對(duì)具有以上構(gòu)成的熱交換器中的操作情況和作用進(jìn)行描述。
如上所述，在本實(shí)施例中，截面外緣呈扁平狀的傳熱管4大致呈垂直地插入到翅片1中，形成具有規(guī)定的列間距和層間距的雙列、多層結(jié)構(gòu)，且雙列中的相鄰傳熱管4互相錯(cuò)開。此外，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a構(gòu)成在下風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降的斜坡，下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b構(gòu)成在上風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降的斜坡。而且，在位于上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1的表面上，設(shè)有在鉛直方向上連通的排水面8。這樣，當(dāng)熱交換器被作為氣體冷卻器使用時(shí)，翅片1的表面上產(chǎn)生的冷凝水會(huì)先流到上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a的上表面或者下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b的上表面上，然后沿著上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a或者下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b的傾斜面流下，其后再沿著設(shè)置在翅片1的表面上的、在鉛直方向上連通的排水面8流下。因此，冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，不會(huì)使通風(fēng)阻力有太大的增加。
另外，在本實(shí)施例中，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a被從翅片1的上風(fēng)前緣的缺口3a插入，下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b被從翅片1的下風(fēng)后緣的缺口3b插入。這樣，插入有扁平狀傳熱管4a的翅片1的上風(fēng)前緣的缺口3a及翅片1的下風(fēng)后緣的缺口3b均位于扁平狀傳熱管4中的斜坡的上側(cè)。因此，當(dāng)熱交換器被作為氣體冷卻器使用時(shí)，在翅片1的表面產(chǎn)生出的冷凝液不會(huì)發(fā)生停留，從而不會(huì)使通風(fēng)阻力增大。此外，由于將上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a從翅片1的上風(fēng)前緣的缺口3a插入、將下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b從翅片1的下風(fēng)后緣的缺口3b插入即可，故熱交換器的組裝效率將會(huì)很高。
另外，在本實(shí)施例中，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a相對(duì)于水平方向的傾斜角度α和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b相對(duì)于水平方向的傾斜角度β被設(shè)置成約為5°～30°。這樣，不但不會(huì)使通風(fēng)阻力有太大的增加，附著在翅片1及扁平狀傳熱管4的表面上的冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，而是可以順暢地流下。這里的傾斜角度α小于約5°時(shí)，冷凝水容易停留，而當(dāng)大于約30°時(shí)，通風(fēng)阻力將會(huì)大幅度增大。因此，扁平狀傳熱管4相對(duì)于水平方向的傾斜角度α約為5°～30°時(shí)最為適當(dāng)。
此外，雖然將設(shè)置有本實(shí)施例中的熱交換器的如空調(diào)器的室外機(jī)設(shè)置在水平狀態(tài)下是最佳的狀態(tài)，但是，這一室外機(jī)設(shè)置在相對(duì)于水平方向的傾斜程度在約5°之內(nèi)的場(chǎng)所中的話也是允許的。在這樣的場(chǎng)合下，為了使冷凝水也能順暢地流下，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度最好被設(shè)置成約為10°～30°。
舉例來說，如果本實(shí)施例的熱交換器中的上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度被設(shè)置成約10°、設(shè)置有上述熱交換器的空調(diào)器室外機(jī)又被設(shè)置在相對(duì)于水平方向有約5°的傾斜的的場(chǎng)所中，則上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b中的一方相對(duì)于水平方向的傾斜角度約為5°，另一方相對(duì)于水平方向的傾斜角度約為15°。這樣，相對(duì)于水平方向的最小傾斜角度也有約5°，從而可以使冷凝水順暢地流下。
另外，出于抑制氣流的通風(fēng)阻力的大幅增大的目的而設(shè)置的上限(約30°)在上述的情況下也是對(duì)與氣體的主流向之間的關(guān)系進(jìn)行的限制，這與空調(diào)機(jī)室外機(jī)等的設(shè)置方向無關(guān)。
另外，在本實(shí)施例中，設(shè)在上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1上的、在鉛直方向上連通的排水面8的列向?qū)挾菶被設(shè)置成約為1mm～4mm。這樣，翅片的效率不會(huì)受到很大的影響，而附著在翅片1及扁平狀傳熱管4的表面上的冷凝水又可以順暢地流下。這里，如果設(shè)在上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1上的、在鉛直方向上連通的排水面8的列向?qū)挾菶比1mm窄的話，會(huì)造成流路不足、冷凝水不易流下的情況；而比4mm寬的話，翅片的效率將會(huì)惡化。因此，排水面8的列向?qū)挾菶設(shè)置成約1mm～4mm為最佳。
另外，在本實(shí)施例中，在位于在層向上鄰接的傳熱管4之間的區(qū)域中的翅片1的表面上，設(shè)有其棱線呈層向延伸的頂部和谷部交互排列而成的起伏部分9，從而可以優(yōu)異的傳熱性能。另外，在本實(shí)施例的熱交換器作為空調(diào)器的室外熱交換器使用時(shí)，如果在制熱過程中外氣的溫度較低，雖然翅片1的表面上會(huì)結(jié)霜，但是不易發(fā)生通過溫度邊界層前緣效應(yīng)達(dá)到高性能的切斷扳起部分等上出現(xiàn)的霜會(huì)集中地附著在性能良好的切斷扳起部分的前緣、沾附著的霜將翅片1上的孔堵死、短時(shí)間內(nèi)就使通風(fēng)幾乎無法進(jìn)行、制熱性能急劇下降等問題。
(實(shí)施例4)圖7為本發(fā)明實(shí)施例4的熱交換器中、插有扁平狀傳熱管4的翅片1的正視圖，圖8為沿圖7的箭頭D-D看到的示意圖，其中示出了本發(fā)明實(shí)施例4的熱交換器中的、翅片1中插入有扁平狀傳熱管4的狀態(tài)的示意圖。
在圖7、圖8中，截面外緣呈扁平狀的傳熱管4大致呈垂直地插入到翅片1中，構(gòu)成具有規(guī)定的列間距和層間距的雙列、多層結(jié)構(gòu)，且雙列中的相鄰傳熱管4互相錯(cuò)開。另外，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a被從翅片1的上風(fēng)前緣的缺口3a插入，下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b被從翅片1的下風(fēng)后緣的缺口3b插入，且下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b的寬度Lb為上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a的寬度La的約30％～60％。而且，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a被設(shè)置成相對(duì)于氣體的主流向在下風(fēng)方向側(cè)發(fā)生下降的斜坡，其傾斜角度α被設(shè)置成約為5°～30°；而下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b則構(gòu)成相對(duì)于氣體的主流向在上風(fēng)方向側(cè)發(fā)生下降的斜坡，其傾斜角度β被設(shè)定成約為5°～30°。
上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b的列向距離E約為1mm～4mm。另外，在位于上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1的表面上，設(shè)有在鉛直方向上連通的排水面8。在位于在層向上鄰接的扁平狀傳熱管4之間的區(qū)域內(nèi)的翅片1的表面上，設(shè)有棱線呈層向延伸的頂部和谷部交互排列而成的起伏部分9。此外，在起伏部分9的頂部的棱線上設(shè)有切口10。
下面對(duì)具有以上構(gòu)成的熱交換器中的操作情況和作用進(jìn)行描述。
如上所述，在本實(shí)施例中，截面外緣呈扁平狀的傳熱管4大致呈垂直地插入到翅片1中，構(gòu)成具有規(guī)定的列間距和層間距的雙列、多層構(gòu)造，且雙列中的相鄰傳熱管4互相錯(cuò)開。另外，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a被設(shè)置成在下風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降的斜坡，下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b被設(shè)置成在上風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降的斜坡。而且，在位于上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1的表面上，設(shè)有在鉛直方向上連通的排水面8。這樣，當(dāng)熱交換器被作為氣體冷卻器使用時(shí)，翅片1的表面上產(chǎn)生的冷凝水會(huì)先流到上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a的上表面或者下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b的上表面上，然后沿著上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a或者下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b的傾斜面向下流，其后再沿著設(shè)置在翅片1的表面上的、在鉛直方向上連通的排水面8流下。因此，冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，通風(fēng)阻力不會(huì)有太大的增加。
另外，在本實(shí)施例中，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a被從翅片1的上風(fēng)前緣的缺口3a插入，下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b被從翅片1的下風(fēng)后緣的缺口3b插入。這樣，由于插入有扁平狀傳熱管4a的翅片1的上風(fēng)前緣的缺口3a及翅片1的下風(fēng)后緣的缺口3b位于扁平狀傳熱管4的傾斜方向的上側(cè)，因此，當(dāng)熱交換器作為氣體冷卻器使用時(shí)從翅片1的表面發(fā)生的冷凝液不會(huì)發(fā)生停留，且通風(fēng)阻力也不會(huì)增大太多。此外，由于上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a從翅片1的上風(fēng)前緣的缺口3a插入，下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b被沖翅片1的下風(fēng)后緣的缺口3b插入，故熱交換器的組裝作業(yè)效率將會(huì)很高。
另外，在本實(shí)施例中，下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b的寬度Lb被設(shè)定為上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a的寬度La的約30％～60％。由于這一比例與下風(fēng)側(cè)對(duì)于上風(fēng)側(cè)的熱負(fù)載或者熱流束比例的約40％～約50％基本相等，因此，在上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b各自的傳熱管中分別流動(dòng)的致冷劑流量的比例也與上風(fēng)側(cè)和下風(fēng)側(cè)的熱負(fù)載或者熱流束的比例基本相等，在上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b各自的傳熱管中流動(dòng)的致冷劑的狀態(tài)量變化也基本上一樣，從而可以最大限度發(fā)揮出熱交換器的性能。
另外，在本實(shí)施例中，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a相對(duì)于水平方向的傾斜角度α和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b相對(duì)于水平方向的傾斜角度β被設(shè)置成約為5°～30°。這樣，不但不會(huì)使通風(fēng)阻力有太大的增加，而且附著在翅片1及扁平狀傳熱管4的表面上的冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，可以順暢地流下。傾斜角度α小于約5°時(shí)，冷凝水便容易發(fā)生停留，而大于約30°時(shí)，通風(fēng)阻力會(huì)大幅度增大。因此，扁平狀傳熱管4相對(duì)于水平方向的傾斜角度α以約5°～30°為適當(dāng)。
此外，雖然將設(shè)置有本實(shí)施例中的熱交換器的如空調(diào)器的室外機(jī)設(shè)置在水平狀態(tài)下是最佳的狀態(tài)，但是，這一室外機(jī)設(shè)置在相對(duì)于水平方向的傾斜程度在約5°之內(nèi)的場(chǎng)所中的話也是允許的。在這樣的場(chǎng)合下，為了使冷凝水也能順暢地流下，上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度最好被設(shè)置成約為10°～30°。
舉例來說，如果本實(shí)施例的熱交換器中的上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b相對(duì)于氣流的主流方向的傾斜角度被設(shè)置成約10°、設(shè)置有上述熱交換器的空調(diào)器室外機(jī)又被設(shè)置在相對(duì)于水平方向有約5°的傾斜的的場(chǎng)所中，則上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b中的一方相對(duì)于水平方向的傾斜角度約為5°，另一方相對(duì)于水平方向的傾斜角度約為15°。這樣，相對(duì)于水平方向的最小傾斜角度也有約5°，從而可以使冷凝水順暢地流下。
另外，出于抑制氣流的通風(fēng)阻力的大幅增大的目的而設(shè)置的上限(約30°)在上述的情況下也是對(duì)與氣體的主流向之間的關(guān)系進(jìn)行的限制，這與空調(diào)機(jī)室外機(jī)等的設(shè)置方向無關(guān)。
另外，在本實(shí)施例中，設(shè)在上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1上的、在鉛直方向上連通的排水面8的列向?qū)挾菶被設(shè)置成約為1mm～4mm。這樣，翅片的效率不會(huì)受到很大的影響，而附著在翅片1及扁平狀傳熱管4的表面上的冷凝水又可以順暢地流下。這里，如果設(shè)在上風(fēng)列的扁平狀傳熱管4a和下風(fēng)列的扁平狀傳熱管4b之間的翅片1上的、在鉛直方向上連通的排水面8的列向?qū)挾菶比1mm窄的話，會(huì)造成流路不足、冷凝水不易流下的情況；而比4mm寬的話，翅片的效率將會(huì)惡化。因此，排水面8的列向?qū)挾菶設(shè)置成約1mm～4mm為最佳。
另外，在本實(shí)施例中，在位于在層向上鄰接的傳熱管4之間的區(qū)域中的翅片1的表面上，設(shè)有由棱線呈層向延伸的頂部和谷部交互排列而成的起伏部分9，從而可以優(yōu)異的傳熱性能。另外，在本實(shí)施例的熱交換器作為空調(diào)器的室外熱交換器使用時(shí)，如果在制熱過程中外氣的溫度較低，雖然翅片1的表面上會(huì)結(jié)霜，但是不易發(fā)生通過溫度邊界層前緣效應(yīng)達(dá)到了高性能的切斷扳起部分等構(gòu)造中出現(xiàn)的霜集中附著在性能良好的切斷扳起部分的前緣、沾附著的霜將翅片1上的孔堵死、短時(shí)間內(nèi)就使通風(fēng)幾乎無法進(jìn)行、制熱性能急劇下降等問題。
另外，在本實(shí)施例中，在翅片1的表面上的在層向上鄰接的傳熱管4之間的區(qū)域中設(shè)有起伏部分9，起伏部分9中的頂部的棱線上設(shè)有切口10。這樣，在本實(shí)施例的熱交換器作為冷凝器或者翅片表面上不發(fā)生結(jié)霜的條件下作為蒸發(fā)器使用時(shí)，設(shè)在起伏部分9的頂部的棱線上的切口10能夠產(chǎn)生溫度邊界層前緣效應(yīng)，從而可以提高熱交換器的性能。另外，在不結(jié)霜的條件下作為蒸發(fā)器使用時(shí)，在溫度邊界層前緣效應(yīng)作用下局部熱傳達(dá)率很高的切口10上雖然會(huì)很快著霜，但是，即使切口10被霜堵住，由棱線在層向延伸的頂部和谷部交互排列而成的起伏部分9還是能夠維持其性能，故制熱性能不會(huì)急劇下降。
另外，雖然在本實(shí)施例的熱交換器中只是在起伏部分9中的頂部的棱線上設(shè)有切口10，但是，只是設(shè)在起伏部分9中的谷部的棱線上的話也可以達(dá)到與只是設(shè)在頂部的棱線上時(shí)相同的效果。另外，也可以在起伏部分9的頂部的棱線和谷部的棱線這兩者上均設(shè)置上切口10，此時(shí)可以取得更好的效果。
另外，在實(shí)施例1～4中，在熱交換器內(nèi)部流動(dòng)的致冷劑可以適當(dāng)?shù)剡x用HFC致冷劑、HC致冷劑和CO2致冷劑中的任一種或其混合致冷劑。這樣，對(duì)臭氧層不會(huì)造成破壞，并且HC致冷劑及CO2致冷劑的地球溫暖化系數(shù)很小，故可以制成益于環(huán)保的空調(diào)器及冷凍機(jī)等產(chǎn)品。另外，由于使用了扁平狀傳熱管，致冷劑的使用量也可以減少。
如上所述，在本發(fā)明的熱交換器中，扁平狀的傳熱管被設(shè)置成呈雙列多層的交錯(cuò)形狀，且相對(duì)于氣體的主流向呈傾斜設(shè)置，且至少所述氣體的上風(fēng)側(cè)的列中的所述扁平狀傳熱管的傾斜方向?yàn)樵谒鰵怏w的下風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降，形成斜坡，同時(shí)，在位于兩個(gè)所述的扁平狀傳熱管列之間的翅片表面上還設(shè)有在鉛直方向上連通的排水面。采用這樣的構(gòu)成之后，當(dāng)本發(fā)明熱交換器作為氣體冷卻器使用時(shí)，在所述翅片的表面及扁平狀傳熱管的外表面上產(chǎn)生的冷凝水會(huì)先流到所述扁平狀傳熱管的上表面上，然后沿著所述扁平狀傳熱管的傾斜面流下，其后再沿著設(shè)置在所述翅片的表面上的、在鉛直方向上連通的排水面流下。因此，冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，通風(fēng)阻力也不會(huì)有很大的增大。
綜上所述，本發(fā)明中的熱交換器在作為氣體冷卻器使用時(shí)，翅片的表面上產(chǎn)生的冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，可以順暢地流下，不會(huì)使通風(fēng)阻力有很大的增大。因此，本發(fā)明可以廣泛地適用在用于空調(diào)器及冷凍機(jī)等中的、在層疊設(shè)置的許多平板狀翅片之間流動(dòng)的空氣等氣體和在扁平狀傳熱管內(nèi)流動(dòng)的水及致冷劑等流體之間進(jìn)行熱量交換的翅片加管道式熱交換器中。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器，其特征在于包括以一定的間距平行地進(jìn)行層疊、同時(shí)空氣等氣體在其間流動(dòng)的許多平板狀翅片；和以規(guī)定的間距大致呈垂直地插入到所述翅片中、與所述翅片進(jìn)行緊密結(jié)合、內(nèi)部有流體流動(dòng)、且截面的外緣呈扁平狀的傳熱管，所述扁平狀傳熱管被設(shè)置成具有處于氣體的上風(fēng)側(cè)的列及處于氣體的下風(fēng)側(cè)的列兩個(gè)列和多個(gè)層、且兩個(gè)列中的所述扁平狀傳熱管呈相互錯(cuò)開的結(jié)構(gòu)，所述扁平狀傳熱管相對(duì)于氣體的主流向呈傾斜配置，處于氣體的上風(fēng)側(cè)的列的扁平狀傳熱管的傾斜方向被設(shè)置成在氣體的下風(fēng)方向一側(cè)發(fā)生下降的斜坡，在位于兩個(gè)扁平狀傳熱管列之間的翅片表面上設(shè)有排水面。
2.如權(quán)利要求1中所述的熱交換器，其特征在于處于氣體的下風(fēng)側(cè)的列的扁平狀傳熱管的傾斜方向被設(shè)置成在上風(fēng)方向一側(cè)下降的斜坡。
3.如權(quán)利要求2中所述的熱交換器，其特征在于處于氣體的上風(fēng)側(cè)的列的扁平狀傳熱管被從翅片的上風(fēng)前緣的缺口插入，位于氣體的下風(fēng)側(cè)的列的扁平狀傳熱管被從翅片的下風(fēng)后緣的缺口插入。
4.如權(quán)利要求1～3的任一項(xiàng)中所述的熱交換器，其特征在于處于氣體的下風(fēng)側(cè)的列的扁平狀傳熱管的寬度被設(shè)置成處于氣體的上風(fēng)側(cè)的列的扁平狀傳熱管的寬度的30％～60％。
5.如權(quán)利要求1～4的任一項(xiàng)中所述的熱交換器，其特征在于所述扁平狀傳熱管相對(duì)于水平方向的傾斜角度被設(shè)定成約為5°～30°。
6.如權(quán)利要求1～5的任一項(xiàng)中所述的熱交換器，其特征在于所述排水面的列向?qū)挾缺辉O(shè)定成約為1mm～4mm。
7.如權(quán)利要求1～6的任一項(xiàng)中所述的熱交換器，其特征在于在層向上鄰接的扁平狀傳熱管之間，設(shè)有朝氣體的主流向側(cè)開口的多個(gè)通風(fēng)窗。
8.如權(quán)利要求7中所述的熱交換器，其特征在于所述通風(fēng)窗的角度為20～40°，且通風(fēng)窗在氣體的主流向上的寬度被設(shè)定成與層疊翅片之間的間距基本相同。
9.如權(quán)利要求7中所述的熱交換器，其特征在于所述通風(fēng)窗的高度被設(shè)置成大于或等于0.8mm，且基本上為層疊翅片之間的間距的1/3～2/3。
10.如權(quán)利要求1～6的任一項(xiàng)中所述的熱交換器，其特征在于在層向上鄰接的扁平狀傳熱管之間，設(shè)有朝氣體主流方向側(cè)開口的多個(gè)切斷扳起部分，所述切斷扳起部分的高度基本上為層疊翅片之間的間距的1/4～3/4。
11.如權(quán)利要求10中所述的熱交換器，其特征在于所述切斷扳起部分的寬度被設(shè)定基本上為其間的翅片表面的寬度的1/3～1/2。
12.如權(quán)利要求1～6的任一項(xiàng)中所述的熱交換器，其特征在于在層向上鄰接的扁平狀傳熱管之間，設(shè)有由棱線呈層向延伸的頂部和谷部交互排列而成的起伏部分。
13.如權(quán)利要求12中所述的熱交換器，其特征在于在頂部或者谷部中的至少一方的棱線上設(shè)有切口。
14.如權(quán)利要求1～13的任一項(xiàng)中所述的熱交換器，其特征在于在其內(nèi)部流動(dòng)的致冷劑選用HFC致冷劑、HC致冷劑和CO2致冷劑中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種熱交換器，這種熱交換器在作為氣體冷卻器使用時(shí)產(chǎn)生的冷凝水能夠順暢地流下，從而可以抑制氣體的通風(fēng)阻力大幅度增大的現(xiàn)象。其中，扁平狀傳熱管(4)被設(shè)置成雙列多層結(jié)構(gòu)，相對(duì)于氣體的主流向呈傾斜設(shè)置，且兩個(gè)列中的相鄰傳熱管互相錯(cuò)開。在位于雙列扁平狀傳熱管(4a、4b)之間的翅片(1)的表面上，設(shè)有在鉛直方向上連通的排水面(8)。這樣，在翅片(1)的表面上產(chǎn)生的冷凝水會(huì)先流到所述扁平狀傳熱管(4a、4b)的上表面上，然后沿著所述扁平狀傳熱管(4a、4b)的傾斜面流下，其后再沿著在鉛直方向上連通的排水面(8)流下。因此，冷凝水不會(huì)發(fā)生停留，不會(huì)使通風(fēng)阻力有太大的增大。
文檔編號(hào)F25B39/00GK1979082SQ200610164578
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2006年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月7日
發(fā)明者橫山昭一, 山口成人, 杉尾孝, 清水憲三 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社