CN103608639B - 翅片管型热交换器 - Google Patents

Abstract

将多个层叠的翅片形成为特殊形状，为了使翅片间的气流的流动顺利，并且提高翅片与气流之间的传热性能，通过增加作为面与面的交线的棱线，提供一种传热性能优异的翅片管型热交换器。在翅片管型热交换器中层叠的各传热翅片，在翅片套环（60）的上风侧和下风侧具有楔状的凹部（80），该凹部（80）由在翅片套环（60）的上风侧和下风侧沿着列方向延伸的第一棱线（80a），和从沿着层方向延伸的谷侧的棱线（40b）与第一棱线（80a）的交点（P）导出且配置成Ｖ字形状的两个第二棱线（80b）构成，由第一棱线（80a）和第二棱线（80b）构成Ｖ字状的两个斜面。

Description

翅片管型热交换器

技术领域

本发明涉及在室内空气调节机、箱型空气调节机、汽车空气调节机等空气调节机、热泵式供热水器、冷藏库和冷冻库等中使用的，在多个层叠的平板状的翅片间流动的空气等气体与在传热管内流动的水或冷媒等流体之间进行热量传递的翅片管型热交换器。

背景技术

翅片管型热交换器通常是由多个层叠的平板状的翅片和传热管构成的翅片和管式的热交换器。图10是表示现有的热交换器的立体图。图11是表示图10所示的翅片的一部分的正视图。如图10和图11所示，现有的翅片管型热交换器101包括：具有一定间隔地平行层叠的平板状的翅片110；和以贯通的方式插入层叠的翅片110的传热管130。在翅片110形成有从该翅片110垂直立起的圆筒状的翅片套环116，翅片套环116的内部成为贯通孔116a。传热管130贯通翅片套环116的贯通孔116a地配置，与翅片套环116紧密接合。

如上所述构成的现有的翅片管型热交换器101构成为，通过使空气等气体在层叠的平板状的翅片110之间流动，将来自在内部流动着水或冷媒等流体的传热管130的热量，经由翅片110与流动的气体进行热交换。

现有的翅片管型热交换器101中的各翅片110被弯折成同样的形状而层叠。在图11所示的翅片110的正视图（表示层叠面的图）中，将在层叠的翅片110间流动的气流的主流方向W作为列方向（图11的左右方向），将与该列方向正交的方向作为层方向（图11的上下方向）。

如图10和图11所示，翅片110形成有作为沿着层方向延伸的多个弯折线的多个棱线112（峰部）和棱线114（谷部）。在以下的说明中，将一方的形成峰部的棱线112称为峰棱线，将另一方的形成谷部的棱线114称为谷棱线。如上所述，翅片110通过多个峰棱线112和位于该峰棱线112之间的谷棱线114形成峰部和谷部，由峰部和谷部构成起伏部。并且，在翅片110形成有，对于圆筒状地突出的翅片套环116，在其周围同心圆状地形成平坦的圆环部分的座部分118，和从该座部分118向起伏部立起的倾斜部120。

在具有图10和图11所示的翅片110的现有的热交换器101中，在形成于翅片110的起伏部的多个峰棱线112和谷棱线114的附近，气流的流动转向。通过这样使气流的流向转向，能够实现从翅片110对气流的传热性能的提高。但是，在这样构成的现有的热交换器中，不能获得像在通常的热交换中使用的那样，在将平坦的板材的一部分切起而形成的翅片中产生的气流前缘效应所带来的传热促进效果等的结果，存在热交换器的传热性能不像期待那样高的问题。

因此，在现有的热交换器中，为了提高传热效果，减少翅片套环的下风侧的死水区域（气流不流动的区域），或者以将气流向传热管引导为目标、在平坦的座部分的下风侧、或上风侧和下风侧的两方的区域，形成与翅片的层叠面平行的平面的结构被提出了各种方案。在图12至图15所示的现有的热交换器的翅片110中，提出了与翅片110的层叠面平行的平面F形成于座部分的下风侧的方案，在图16和图17所示的现有的热交换器的翅片110中，提出了与翅片110的层叠面平行的平面F形成于上风侧和下风侧，具有与座部分的平坦面接续的平面F的方案（例如参照专利文献1和专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3259510号公报

专利文献2：日本特开2005－077083号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，专利文献1和专利文献2中记载的翅片管型热交换器，通过在与翅片110的座部分接续的区域形成大的平面F，用于提高翅片110与气流之间的传热性能的起伏部的峰棱线变短，存在传热性能降低的技术问题。还存在流入层叠的翅片间的气流不能顺利地被导向温度高的传热管的技术问题。

本发明是鉴于现有技术所存在的上述技术问题而完成的，其目的在于将多个层叠的翅片形成为特殊形状，为了使翅片间的气流的流动顺利、并且提高翅片与气流之间的传热性能，通过增加作为面与面的交线的棱线，提供一种传热性能优异的翅片管型热交换器。

解决技术问题的技术方案

为了达成上述目的，本发明的一个方式的翅片管型热交换器包括：

具有规定的间隔地大致并行地层叠、沿着热交换用气流的主流方向配置层叠面的多个传热翅片；和

以贯通层叠的上述传热翅片的方式，在与上述传热翅片的层叠面方向大致正交的方向上延伸设置的传热管，

上述传热翅片构成为：具有上述传热管所贯通的贯通孔，在上述贯通孔的周围形成有在与上述传热翅片的层叠面方向大致正交的方向上延伸设置的大致圆筒状的翅片套环，上述传热管以与上述翅片套环紧密接合的状态插入上述贯通孔，在上述传热翅片的层叠面方向上流动的上述热交换用气流与在上述传热管的内部流动的热冷媒之间进行热交换，

上述传热翅片具有：在上述层叠面上，由多个峰部和位于该峰部之间的谷部构成的起伏部，上述多个峰部利用沿着与上述热交换用气流的主流方向（以下称为列方向）正交的方向（以下称为层方向）延伸的多个棱线形成；相对于上述翅片套环为同心圆状，具有与上述层叠面平行的平坦面的座部分；从上述座部分向上述起伏部立起的倾斜面；和形成于上述翅片套环的上风侧和下风侧的楔状的凹部，

上述楔状的凹部由第一棱线和两个第二棱线形成，上述第一棱线在上述翅片套环的上风侧和下风侧沿着列方向延伸，上述两个第二棱线从在上述翅片套环的上风侧和下风侧形成沿着层方向延伸的上述谷部的棱线与上述第一棱线的交点，向上述峰部的棱线去以Ｖ字形状在两个方向导出，由在上述第一棱线与上述第二棱线之间形成的配置成Ｖ字形状的两个斜面构成上述翅片套环的下风侧和上风侧的气流通路。

发明效果

本发明的翅片管型热交换器，将多个层叠的传热翅片形成为在翅片套环的上风侧和下风侧具有楔状凹部的形状，能够使层叠的传热翅片间的气流的流动顺利进行，并且提高传热翅片与气流之间的传热性能。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的翅片管型热交换器的基本结构的立体图。

图2是将图1所示的翅片管型热交换器的传热翅片的一部分放大表示的正视图。

图3是图2所示的层叠的传热翅片的III－III截面图。

图4是图2所示的层叠的传热翅片的IV－IV截面图。

图5是从气流的主流方向观察实施方式1的翅片管型热交换器的传热翅片的侧面图。

图6是表示本发明的实施方式2的翅片管型热交换器的传热翅片的层叠面的正视图。

图7是表示本发明的实施方式3的翅片管型热交换器的传热翅片的层叠面的正视图。

图8（a）是表示本发明的实施方式4的翅片管型热交换器的传热翅片的层叠面的正视图，图8（b）是图8（a）所示的传热翅片的A－A截面图，图8（c）是图8（a）所示的传热翅片的B－B截面图。

图9是表示本发明的实施方式5的翅片管型热交换器的传热翅片的层叠面的正视图。

图10是表示现有的热交换器的立体图。

图11是表示图10所示的现有的热交换器的翅片的一部分的正视图。

图12是表示现有的热交换器的翅片的一部分的正视图。

图13是表示现有的热交换器的翅片的一部分的立体图。

图14是表示现有的热交换器的翅片的一部分的正视图。

图15是表示现有的热交换器的翅片的一部分的立体图。

图16是表示现有的热交换器的翅片的一部分的正视图。

图17是表示现有的热交换器的翅片的一部分的立体图。

具体实施方式

本发明的一个方式的翅片管型热交换器包括：

具有规定的间隔地大致并行地层叠、沿着热交换用气流的主流方向配置层叠面的多个传热翅片；和

以贯通层叠的上述传热翅片的方式，在与上述传热翅片的层叠面方向大致正交的方向上延伸设置的传热管，

上述传热翅片构成为：具有上述传热管所贯通的贯通孔，在上述贯通孔的周围形成有在与上述传热翅片的层叠面方向大致正交的方向上延伸设置的大致圆筒状的翅片套环，上述传热管以与上述翅片套环紧密接合的状态插入上述贯通孔，在上述传热翅片的层叠面方向上流动的上述热交换用气流与在上述传热管的内部流动的热冷媒之间进行热交换，

上述传热翅片具有：在上述层叠面上，由利用沿着与上述热交换用气流的主流方向（以下称为列方向）正交的方向（以下称为层方向）延伸的多个棱线形成的多个峰部和位于该峰部之间的谷部构成的起伏部；相对于上述翅片套环为同心圆状，具有与上述层叠面平行的平坦面的座部分；从上述座部分向上述起伏部立起的倾斜面；和形成于上述翅片套环的上风侧和下风侧的楔状的凹部，

上述楔状的凹部由第一棱线和两个第二棱线形成，上述第一棱线在上述翅片套环的上风侧和下风侧沿着列方向延伸，上述两个第二棱线从在上述翅片套环的上风侧和下风侧形成沿着层方向延伸的上述谷部的棱线与上述第一棱线的交点，向上述峰部的棱线去以Ｖ字形状在两个方向导出，由在上述第一棱线与上述第二棱线之间形成的配置成Ｖ字形状的两个斜面构成上述翅片套环的下风侧和上风侧的气流通路。

这样构成的本发明的第一方式的翅片管型热交换器，具有能够使层叠的传热翅片间的气流的流动顺利地进行，并且能够提高传热翅片与气流之间的传热性能的结构。

本发明的第二方式的翅片管型热交换器是，在上述第一方式中，上述楔状的凹部的第一棱线在与上述座部分的平坦面实质上相同的面形成，以该第一的棱线的延长线通过上述贯通孔的中心的方式构成。

这样构成的本发明的第二方式的翅片管型热交换器中，流入层叠的传热翅片间的气流通过楔状的凹部可靠地被引导，被导向与传热管紧密接合的翅片套环，高效地进行气流与传热管之间的热交换。

本发明的第三方式的翅片管型热交换器是，在上述第二方式中，从上述交点向上述峰部的棱线去以V字形状导出的上述两个第二棱线，在从上述传热管的长度方向观察时，以夹着上述翅片套环的方式配置，

上述两个第二棱线各自的延长线，在从上述传热管的长度方向观察时，由以上述交点为起点，位于与在上述座部分的外侧形成的倾斜面的外周线相切的切线和与配置在上述座部分的内侧的上述翅片套环的外周线相切的切线之间的区域内的直线构成。

这样构成的本发明的第三方式的翅片管型热交换器中，流入层叠的传热翅片间的气流被导向传热管，高效地进行气流与传热管之间的热交换。

本发明的第四方式的翅片管型热交换器是，在上述第三方式中，上述楔状的凹部中的上述第二棱线的延长线，从上述传热管的长度方向观察时，由与上述座部分的最外周线相切的切线构成。

本发明的第五方式的翅片管型热交换器可以是，在上述第一～第四中任一种方式中，还具有配置于在层方向上邻接的翅片套环之间、并且在沿着层方向延伸的谷部形成的中间峰部。

本发明的第六方式的翅片管型热交换器是，在上述第一～第四中任一种方式中，还具有配置于在层方向上邻接的翅片套环之间、并且在沿着层方向延伸的谷部形成的中间峰部，上述中间峰部自上述座部分的平坦面的高度形成为比沿着层方向延伸的峰部自上述平坦面的高度低，优选设定为上述峰部自上述平坦面的高度的1/4到3/4的范围内的高度。

下面，参照附图对本发明的翅片管型热交换器的优选实施方式进行说明。另外，在以下实施方式的翅片管型热交换器中，以空气调节器中使用的具体例进行说明，但是以下的实施方式是例示，本发明的翅片管型热交换器的用途不限定为空气调节器，能够用于使用热交换器的各种设备，在本发明的技术范围内，根据其用途能够进行适当变形。由此，本发明不限定于以下实施方式的具体结构，也包括基于同样技术思想的各种结构。

（实施方式1）

下面，参照附图对本发明的实施方式1的翅片管型热交换器机进行说明。

图1是表示本发明的实施方式1的翅片管型热交换器的基本机构的立体图。图2是将图1所示的翅片管型热交换器的传热翅片的一部分放大，表示作为传热翅片的正面的层叠面的正视图。

如图1所示，在翅片管型热交换器1中，具有相同形状的多个传热翅片20以具有一定间隔L且平行地层叠的状态（层叠状态），构成热交换块10。在实施方式1中，各传热翅片20具有1.5mm的间隔L地排列设置（层叠）。作为配置各传热翅片20的间隔L，能够根据使用的热交换器的规格适当变更，例如可以在1.0mm～3.0mm的范围内选择。以贯通这样层叠状态的多个传热翅片20的方式，设置水或冷媒等流体移动的传热管50。传热管50与各传热翅片20通过翅片套环60紧密接合，使得能够高效率地进行传热。如图1所示，传热管50贯通由层叠状态的多个传热翅片20构成的热交换块10的内部，以蛇行（曲折前行）的方式配置，传热管50和各传热翅片20在多个部位紧密接合，传热管50与各传热翅片20之间的传热性能得以提高。

在各传热翅片20形成有从作为该传热翅片20的正面的层叠面垂直立起的多个圆筒状的翅片套环60。翅片套环60的内部成为贯通孔20a（参照图2），传热管50贯通翅片套环60的贯通孔20a地配置。如后所述，传热管50与翅片套环60被实施紧密接合处理，使得能够进行传热。

如图1所示，对于热交换块10，构成为热交换用气流能够流动，该气流的主流方向W是与各传热翅片20的实质上的层叠面平行的方向、即与传热管50的长度方向（贯通方向）正交的方向，使得在热交换块10中风会流入层叠状态的各传热翅片20间的间隙。

在如上所述构成的实施方式1的翅片管型热交换器1中，使得热交换用气流的空气对层叠的多个传热翅片20间的间隙流动，由此将从在内部流动有水或冷媒等流体的传热管50传递来的热量，与在层叠状态的多个传热翅片20间流通的气体进行热交换。

在实施方式1中，图2的正视图所示的传热翅片20的层叠面是与传热管50相对于传热翅片20的贯通方向正交的面，是与气流的主流方向W平行的面（参照图1）。并且，在实施方式1中，气流的主流方向W与各传热翅片20的列方向（图2中的左右方向）相同，将各传热翅片20中与列方向正交的方向称为层方向（图2中的上下方向）。

图3是图2所示的层叠的传热翅片20的III－III截面图，图4是图2所示的层叠的传热翅片20的IV－IV截面图。此外，图5是从气流的主流方向W观察一个传热翅片20的侧面图。

如上所述，实施方式1的翅片管型热交换器1的热交换块10包括：具有规定间隔L且并排地层叠的多个传热翅片20；和与这些多个传热翅片20的层叠面正交，贯通传热翅片20的传热管50。在传热管50的内部流动的冷媒等热介质，与流入层叠的传热翅片20间，沿着传热翅片20的层叠面流动的气体（空气）之间进行热交换。

如图1至图5所示，在各传热翅片20形成有多个翅片套环60，各翅片套环60的内部形成有传热管50所贯通的贯通孔20a（在图2中表示了2个贯通孔20a）。即，在各贯通孔20a的周围，形成有沿着与传热翅片20的层叠面方向、或者气流主流方向W基本正交的方向延伸设置的大致为圆筒状的翅片套环60。传热管50与这些翅片套环60紧密接合，例如，通过进行后述的作为紧密接合处理的扩径处理以扩大传热管50的直径，从而使得传热管50以可靠地与翅片套环60密合的状态插入贯通于贯通孔20a。另外，所有的翅片套环60从传热翅片20向同一方向突出，具有相同的突出高度。

下面，详细说明对传热管50进行的作为紧密接合处理的扩径处理。

在翅片管型热交换器1的热交换块10的制造中，将多个具有翅片套环60的传热翅片20层叠，传热管50插入翅片套环60。为了使该插入操作的操作性良好，在传热翅片20的压制加工时，翅片套环60的内径D（参照图3）被加工成比传热管50的外径稍大。而且，在传热管50被插入翅片套环60后，通过利用传热管内的液压或者通过机械方法等使传热管50的直径扩大，使传热管50与翅片套环60紧密接合，提高彼此的传热性能。

实施方式1的翅片管型热交换器1的各传热翅片20是通过对平板的金属板进行压制加工使其一体成形而得到的，具有平行的多个弯折线（包括棱线）。如图2所示，在传热翅片20形成有沿层方向平行延伸的多个峰侧和谷侧的棱线40a、40b。在以下的说明中，将沿层方向延伸的峰侧的棱线40a称为峰棱线，将谷侧的棱线40b称为谷棱线。

另外，在实施方式1中，以具有2个峰部的起伏部40与1个翅片套环60对应的方式构成，该起伏部40的结构能够根据使用的热交换器的规格适当变更。

如上所述，传热翅片20中，由多个峰棱线40a和邻接的峰棱线40a间的谷棱线40b形成峰部和谷部，由这些峰部和谷部构成起伏部40。此外，在传热翅片20中，相对于传热翅片20的层叠面垂直地突出的圆筒状的翅片套环60通过一体成形而形成。此外，在圆筒状的翅片套环60的周围，形成有在同心圆上形成的、具有平坦面的圆环状的座部分30。座部分30的平坦面与传热翅片20的层叠面平行。另外，在传热翅片20形成有从圆环状的座部分30向起伏部40立起的倾斜面30a。

此外，在如上所述形成的传热翅片20的各翅片套环60的上风侧和下风侧，形成有楔状（倒三角形状）的凹部80。即，楔状的凹部80，以从传热翅片20的座部分30的平坦面的位置向翅片套环60的突出方向扩展的方式形成为倒三角形的形状。

如图1～图5所示，楔状的凹部80在翅片套环60的上风侧和下风侧，在形成于翅片套环60的两侧的沿层方向延伸的谷棱线40b与峰棱线40a之间形成。楔状的凹部80，由沿与谷棱线40b正交的列方向延伸并且以通过翅片套环60的中心的方式在座部分30的两侧形成的谷侧的棱线80a构成凹部80的底（倒三角形的顶点）。将该谷侧的棱线80a称为第一棱线。此外，楔状的凹部80具有2个峰侧的棱线80b，该2个峰侧的棱线80b从在翅片套环60的上风侧和下风侧这两侧形成的沿着层方向延伸的谷棱线40b与形成凹部80的底的谷侧的棱线（第一棱线）80a的交点P沿着峰部的斜面向峰棱线40a的方向导出。将该峰侧的棱线80b称为第二棱线。

如上所述，在翅片套环60的上风侧和下风侧形成的楔状的凹部80包括：谷侧的棱线（第一棱线）80a，其在翅片套环60的上风侧和下风侧沿着列方向延伸；和两个峰侧的棱线（第二棱线）80b，其从在翅片套环60的上风侧和下风侧形成沿着层方向的谷部的谷棱线40b与上述谷侧的棱线（第一棱线）80a的交点P，沿着峰部的斜面向峰棱线40aＶ字形状地向两个2方向导出。楔状的凹部80由如上所述通过谷侧的棱线（第一棱线）80a和两个峰侧的棱线（第二棱线）80b形成的配置成Ｖ字形状的两个斜面80c构成，构成翅片套环60的上风侧和下风侧的气流通路。这样构成的楔状的凹部80，形成能够将流入传热翅片20间的气流可靠地导向翅片套环60并且顺利地导向翅片套环60的下风侧的结构。

在实施方式1中，构成楔状的凹部80的峰侧的棱线（第二棱线）80b的延长线，如图2所示，从传热管50的长度方向（贯通方向）观察，在与形成于该翅片套环60的周围的座部分30的最外周线相切的切线T2的位置形成。但是，作为峰侧的棱线80b的位置，设定在与形成于座部分30的外侧的倾斜面30a的外周线相切的切线T1的位置和与座部分30的最内周线（翅片套环60的外周线）相切的切线T3的位置之间的区域都能够获得同样的效果。

如上所述，在翅片管型热交换器中，两个第二棱线80b各自的延长线，从传热管50的长度方向观察（参照图2），优选由将在翅片套环60的上风侧和下风侧形成沿着层方向的谷部的谷侧的棱线40b与第一棱线80a的交点P（参照图2）作为起点，与形成于座部分30的外侧的倾斜面30a的外周线相切的切线T1和与配置在座部分30的内侧的翅片套环60的外周线相切的切线T3之间的区域内的直线构成。在实施方式1的翅片管型热交换器1中，楔状的凹部80的第二棱线80b的延长线，从传热管50的长度方向观察（参照图2），由与座部分30的最外周线相切的切线T2构成。

如上所述，构成在翅片套环60的上风侧和下风侧这两侧形成的楔状的凹部80的底的谷侧的棱线80a（第一棱线），位于与座部分30的平坦面相同的平面上，谷侧的棱线80a的延长线通过翅片套环60的中心（即传热管50的中心）沿列方向延伸。

另一方面，构成楔状的凹部80的侧面的峰侧的棱线80b（第二棱线），从在翅片套环60的两侧形成的起伏部40的谷棱线40b的规定的点（交点P）延伸，图2所示，其延长线在从传热管50的长度方向观察传热翅片20的平面图中，例如位于与座部分30的最外周线相切的切线T2的位置。由此，楔状的凹部80，由沿着列方向的谷侧的棱线（第一棱线）80a形成倒三角形的底，由在谷侧的棱线80a的两侧形成的峰侧的棱线（第二棱线）80b形成构成倒三角形的Ｖ字状的斜面80c。即，楔状的凹部80形成为开口向翅片套环60的突出方向扩展的楔状（倒三角形状）。

如上所述，通过在翅片套环60的上风侧和下风侧这两侧形成楔状的凹部80，上风侧的楔状的凹部80能够将热交换用气流可靠地导向与空气的温差大的传热管50，该气流流向传热管50的周围的座部分30，被导向形成在座部分30的外侧的倾斜面30a，围绕着进入传热管50的后流（传热管50的后部的流体流动）。进而，在下风侧形成的楔状的凹部80构成为，引导从上风侧围绕着流过该传热管50的气流，将其排出，接着流向起伏部40。

如上所述，高效地使气流相对于与翅片套环60紧密接合的各传热管50流动，减少传热管50的后流中的死水区域，增加有助于传热的面积。结果，在实施方式1的翅片管型热交换器1中，能够增加传热管50与气流之间的热交换量、提高传热性能。

进一步，在翅片套环60的上风侧和下风侧两侧形成的楔状的凹部80具有能够使上风侧和下风侧的气流顺利流动、降低通风阻力的优异的通风特性。

在本发明的翅片管型热交换器中，采用在翅片套环（60）的上风侧和下风侧设置楔状的凹部（80）的结构，在楔状的凹部（80）中，谷侧的棱线（80a）的底位于与座部分（30）的平坦面相同的平面上，谷侧的棱线（80a）的延长线通过传热管（50）的中心，沿列方向延伸。此外，在构成楔状的凹部（80）的谷侧的棱线（80a）的两侧配置成Ｖ字状的峰侧的棱线（80b），从在翅片套环（60）的两侧形成的起伏部（40）的谷棱线（40b）延伸，在从传热管（50）的长度方向观察传热翅片（20）的平面图中，其延长线例如形成在与座部分（30）的最外周线相切的切线（T2）的位置。另外，构成楔状的凹部（80）的谷侧的棱线（80a）的两侧的峰侧的棱线（80b），可以在与形成于座部分（30）的外侧的倾斜面（30a）的外周线相切的切线（T1）的位置和与座部分（30）的最内周线（翅片套环（60）的外周线）相切的切线（T3）的位置之间的区域内形成。这样构成的本发明能够提供传热性能优异的翅片管型热交换器。

另外，在上述实施方式中，以在翅片套环的上风侧和下风侧设置楔状的凹部（80）的结构例进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式的结构例，能够在能够与本发明的结构共存的其他方式中，例如日本专利第2661356号、日本专利第2834339号或日本专利第3367353号中，设置本发明的楔状的凹部（80）。在各个情况下，均能够附加上述提高传热性能的效果，进而带来促进传热的协同效果。

下面，对于将本发明的楔状的凹部用于其他结构的情况的具体结构例进行说明。

（实施方式2）

参照附图对本发明的实施方式2的翅片管型热交换器进行说明。

图6是表示实施方式2的翅片管型热交换器的传热翅片20A的层叠面的正视图。如图6所示，平坦的座部分30在翅片套环60的周围形成为环状，在该座部分30的周围形成有立起部（峰部）70。

在实施方式2的传热翅片20A中，与上述实施方式1同样，楔状的凹部80在翅片套环60的上风侧和下风侧这两侧形成。由此，在传热翅片20A中构成为，在座部分30周围形成的立起部（峰部）70的一部分在上风侧和下风侧有欠缺（有空缺部）。结果，在实施方式2的翅片管型热交换器中，流入层叠的传热翅片20A间的气流通过上风侧的楔状的凹部80被导向与翅片套环60紧密接合的传热管50，与该传热管50、传热翅片20A的起伏部接触，该传热管50的热经由传热翅片20A等与气流进行高效率的热交换。

如上所述，在实施方式2的翅片管型热交换器中，与实施方式1的翅片管型热交换器同样，通过翅片套环60的上风侧和下风侧的楔状的凹部80，使热交换用气流高效地相对于与翅片套环60紧密接合的各传热管50流动，减少传热管50的后流中的死水区域，增加有助于传热的面积，使传热管50与气流之间的热交换量增大，实现传热性能的提高。此外，实施方式2的翅片管型热交换器的楔状的凹部80具有能够使上风侧和下风侧的气流顺利流动、降低通风阻力的优异的通风特性。

（实施方式3）

参照附图对本发明的翅片管型热交换器的实施方式3进行说明。

图7是表示实施方式3的翅片管型热交换器的传热翅片20B的层叠面的正视图。如图7所示，在翅片套环60的周围形成有具有平坦面的椭圆状的座部分30，在该座部分30的周围形成有立起部（峰部）70。

在实施方式3的传热翅片20B中，与上述实施方式1同样，楔状的凹部80在翅片套环60的上风侧和下风侧两侧形成。由此，在传热翅片20B中构成为，在座部分30的周围形成的立起部（峰部）70的一部分在上风侧和下风侧欠缺（有空缺部）。结果，在实施方式3的翅片管型热交换器中，热交换用气流通过上风侧的楔状的凹部80被导向与翅片套环60紧密接合的传热管50，与该传热管50接触，能够以高效率进行该传热管50与气流之间的热交换。

如上所述，在实施方式3的翅片管型热交换器中，与实施方式1的翅片管型热交换器同样，通过翅片套环60的上风侧和下风侧的楔状的凹部80，使气流高效地相对于与翅片套环60紧密接合的各传热管50流动，减少传热管50的后流中的死水区域，增加有助于传热的面积，增加传热管50与气流之间的热交换量，实现传热性能的提高。此外，实施方式3的翅片管型热交换器的楔状的凹部80具有能够使上风侧和下风侧的气流顺利流动、降低通风阻力的优异的通风特性。

（实施方式4）

参照附图对本发明的翅片管型热交换器的实施方式4进行说明。

在图8中，图8（a）是表示实施方式4的翅片管型热交换器的传热翅片20C的层叠面的正视图，图8（b）是图8（a）所示的传热翅片20C的A－A截面图，图8（c）是图8（a）所示的传热翅片20C的B－B截面图

在实施方式4的传热翅片20C中，与上述实施方式1同样，沿着层方向的峰棱线40a和谷棱线40b交替地形成。如图8（a）所示，传热翅片20C为沿着热交换用气流的主流方向W，从图8（a）的左侧向右侧依次形成有谷棱线40b、峰棱线40a、谷棱线40b、峰棱线40a和谷棱线40b的波型形状。在实施方式4的传热翅片20C中，峰棱线40a距座部分30的高度（H1）大于与邻接的传热翅片20C的距离（Fp），小于该距离（Fp）的2倍。

在这样构成的实施方式4的传热翅片20C中，与上述实施方式1同样，楔状的凹部80在翅片套环60的上风侧和下风侧两侧形成。由此，气流通过上风侧的楔状的凹部80被导向与翅片套环60紧密接合的传热管50，与该传热管50接触，高效率地进行该传热管50与气流之间的热交换。

如上所述，在实施方式4的翅片管型热交换器中，与实施方式1的翅片管型热交换器同样，通过翅片套环60的上风侧和下风侧的楔状的凹部80，使气流高效率地相对于与翅片套环60紧密接合的各传热管50流动，减少传热管50的后流中的死水区域，增加有助于传热的面积。结果，在实施方式4的翅片管型热交换器中，能够增加传热管50与气流之间的热交换量，实现传热性能的提高。此外，实施方式4的翅片管型热交换器的楔状的凹部80具有能够使上风侧和下风侧的气流顺利地流动、降低通风阻力的优异的通风特性。

(实施方式5)

参照附图对本发明的实施方式5的翅片管型热交换器进行说明。

图9是表示实施方式5的翅片管型热交换器的传热翅片20D的层叠面的正视图。实施方式5的传热翅片20D是，在实施方式1的传热翅片20中，在层方向上邻接的翅片套环60之间设置中间峰部85。

如图9所示，传热翅片20D具有中间峰部85，该中间峰部85位于在层方向上邻接的翅片套环60之间，并且位于由沿着层方向延伸的邻接的峰侧的棱线40a、40a构成的两个峰部45、45之间的谷部的位置。即，中间峰部85在形成于在层方向上排列设置的翅片套环60的中心位置(传热管50的中心位置)的沿着层方向延伸的谷棱线40b上的位置形成。

中间峰部85由将邻接的峰部45、45的峰腰(半山腰)部分连接的沿着列方向延伸的峰侧的棱线85a构成。在从传热管50的长度方向观察传热翅片20D的正视图中(在图9所示的传热翅片20D的层叠面上)，构成中间峰部85的侧面(位于图9的上下的位置的面)的谷侧的棱线85b，从峰侧的棱线85a的两端向其两侧，形成以峰侧的棱线85a为中间位置、大致具有90度的角度的大致正方形。中间峰部85距座部分30的平坦面的高度(以下称为中间峰部85的高度)，形成为低于由沿着层方向延伸的峰棱线40a构成峰顶的峰部45距座部分30的平坦面的高度(以下称为峰部45的高度)，优选中间峰部85的高度形成为峰部45的高度的约1/4～约3/4的范围内的高度。

如上所述，一个中间峰部85由沿着列方向延伸的一个峰侧的棱线85a和从该峰侧的棱线85a的两端向两侧延伸的四个谷侧的棱线85b构成，在峰侧的棱线85a的两侧形成两个斜面。在这样形成的一个中间峰部85中，四个谷侧的棱线85b在由沿着层方向延伸的峰棱线40a形成的相邻的峰部45的峰腰部分形成。构成这样的结构的中间峰部85的谷侧的棱线85b的附近，与沿着层方向延伸的峰棱线40a和谷棱线40b同样，热交换用气流被顺利地转向，因此热传递率提高。因此，在实施方式5的翅片管型热交换器中，能够实现高性能化，而且能够获得能够使层叠的传热翅片20D间的气流的流动顺利进行，并且降低通风阻力，进而将气流可靠地导向与空气的温差大的传热管50的优异的传热特性。

在本发明的翅片管型热交换器中，传热翅片（20）包括：起伏部（40）,其由具有沿着与热交换用气流的主流方向W（所谓的列方向）正交的方向（所谓的层方向）延伸的棱线（40a，40b）的多个峰部和峰部之间的谷部形成；相对于紧密接合有传热管（50）的翅片套环（60）为同心圆状的座部分（30）；从该座部分（30）向起伏部立起的倾斜面（30a）。此外，传热翅片（20）在翅片套环（60）的上风侧和下风侧具有楔状的凹部（80）。形成楔状的凹部（80）的谷侧的棱线（80a）的延长线形成在与平坦的座部分（30）相同的平面上，通过传热管（50）的中心，沿列方向延伸。此外，作为楔状的凹部（80）与沿层方向延伸的峰部（45）的斜面之间的边界线的棱线（80b）的延长线，在从传热管（50）的长度方向观察传热翅片（20）的层叠面时，由从沿着层方向延伸的谷侧的棱线（40b）与翅片套环（60）的沿着列方向延伸的中心线的交点（P）导出、位于与在座部分（30）的外侧形成的倾斜面（30a）的外周线相切的切线（T1）和与座部分（30）的最内周线相切的切线（T3）之间的区域内的直线构成。另外，上述棱线（80b）的延长线优选为从上述交点（P）导出的与座部分（30）的最外周线相切的切线（T2）。

在本发明的翅片管型热交换器中，气流流入热交换块（10）中邻接的传热翅片（20）之间的空间，位于翅片套环（60）的上风侧的楔状的凹部（80），将流入的气流导向与该气流的空气的温差大的传热管（50），围绕着进入传热管（50）的后流。此外，翅片套环（60）的下风侧的楔状的凹部（80）引导从上风侧围绕着流过来的气流，将其排出，减少传热管（50）的后流中的死水区域。

如上所述，在本发明的翅片管型热交换器中，能够获得增加有助于气流与传热管之间的传热的面积、增加热交换量、在上风侧和下风侧的楔状的凹部两处使气流顺利地流动、降低热交换块内的通风阻力的优异的传热特性。

产业上的可利用性

本发明的翅片管型热交换器，能够增加有助于气流与传热管之间的传热的面积，增加热交换量，具有优异的传热特性，因此对于在空气调节机、热泵式供热水器、冷藏库、冷冻库等中使用的热交换器是有用的。

附图标记说明

1翅片管型热交换器

10热交换块

20传热翅片

30座部分

30a倾斜面

40起伏部

40a峰棱线

40b谷棱线

45峰部

50传热管

60翅片套环

80凹部

80a谷侧的棱线

80b峰侧的棱线

80c斜面

85中间峰部

Claims (6)

1.一种翅片管型热交换器，其特征在于，包括：

具有规定的间隔地大致并行地层叠、沿着热交换用气流的主流方向配置层叠面的多个传热翅片；和

以贯通层叠的所述传热翅片的方式，在与所述传热翅片的层叠面方向大致正交的方向上延伸设置的传热管，

所述传热翅片构成为：具有所述传热管所贯通的贯通孔，在所述贯通孔的周围形成有在与所述传热翅片的层叠面方向大致正交的方向上延伸设置的大致圆筒状的翅片套环，所述传热管以与所述翅片套环紧密接合的状态插入所述贯通孔，在所述传热翅片的层叠面方向上流动的所述热交换用气流与在所述传热管的内部流动的热冷媒之间进行热交换，

所述传热翅片具有：

在所述层叠面上，由多个峰部和位于该峰部之间的谷部构成起伏部，所述多个峰部利用沿着与所述热交换用气流的主流方向即列方向正交的方向即层方向延伸的多个棱线形成；

相对于所述翅片套环为同心圆状，具有与所述层叠面平行的平坦面的座部分；

从所述座部分向所述起伏部立起的倾斜面；和

形成于所述翅片套环的上风侧和下风侧的楔状的凹部，

所述楔状的凹部由第一棱线和两个第二棱线形成，所述第一棱线在所述翅片套环的上风侧和下风侧沿着列方向延伸，所述两个第二棱线从在所述翅片套环的上风侧和下风侧形成沿着层方向延伸的所述谷部的棱线与所述第一棱线的交点，向所述峰部的棱线去以V字形状在两个方向导出，由在所述第一棱线与所述第二棱线之间形成的配置成V字形状的两个斜面构成所述翅片套环的下风侧和上风侧的气流通路。

2.如权利要求1所述的翅片管型热交换器，其特征在于：

所述楔状的凹部的第一棱线在与所述座部分的平坦面实质上相同的面形成，以该第一棱线的延长线通过所述贯通孔的中心的方式构成。

3.如权利要求2所述的翅片管型热交换器，其特征在于：

从所述交点向所述峰部的棱线去以V字形状导出的所述两个第二棱线，在从所述传热管的长度方向观察时，以夹着所述翅片套环的方式配置，

所述两个第二棱线各自的延长线，在从所述传热管的长度方向观察时，由以所述交点为起点，位于与在所述座部分的外侧形成的倾斜面的外周线相切的切线和与配置在所述座部分的内侧的所述翅片套环的外周线相切的切线之间的区域内的直线构成。

4.如权利要求3所述的翅片管型热交换器，其特征在于：

所述楔状的凹部中的所述第二棱线的延长线，从所述传热管的长度方向观察时，由与所述座部分的最外周线相切的切线构成。

5.如权利要求1～4中任一项所述的翅片管型热交换器，其特征在于：

还具有配置于在层方向上邻接的翅片套环之间、并且在沿着层方向延伸的谷部形成的中间峰部。

6.如权利要求1～4中任一项所述的翅片管型热交换器，其特征在于：

还具有配置于在层方向上邻接的翅片套环之间、并且在沿着层方向延伸的谷部形成的中间峰部，所述中间峰部自所述座部分的平坦面的高度形成为沿着层方向延伸的峰部自所述平坦面的高度的1/4到3/4的范围内的高度。