CN103717993A - 翅片管型热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明的翅片管型热交换器的传热翅片(20)包括:由多个峰部和谷部构成的起伏部(40);相对于与传热管(50)紧贴接合的翅片套环(60)呈同心圆状具有平坦面的座部分(30);从座部分(30)向起伏部(40)立起的倾斜面(30a);和配置在翅片套环(60)的附近,且由在层方向上延伸的谷部和在列方向上延伸的峰侧的棱线构成的中间峰部(80)。

Description

翅片管型热交换器
技术领域
本发明用于室内空调机、柜式空调机、汽车空调机等空气调节机、热泵式热水器、冷藏库和冷冻库等,在多个层叠的平板状的翅片之间流动的空气等的气体和在传热管内流动的水、制冷剂等的流体之间传递热的翅片管型热交换器。
背景技术
如日本特开2005-077083号公报(专利文献1)中记载的那样,翅片管型热交换器一般为由多个层叠的平板状的翅片和传热管构成的翅片管式的热交换器。图10是表示现有的热交换器的立体图。图11是表示图10所示翅片的一部分的正面图。如图10和图11所示,现有的翅片管型热交换器101包括:具有一定间隔平行地层叠的平板状的翅片110;和以贯通层叠的翅片110的方式插入的传热管130。翅片110形成有从该翅片110垂直地竖立的圆筒状的翅片套环116,翅片套环116的内部为贯通孔116a。传热管130贯通翅片套环116的贯通孔116a配置,与翅片套环116紧贴接合。
如上述方式构成的现有的翅片管型热交换器101中,使空气等气体在层叠的平板状的翅片110之间流动,将来自在内部流动水、制冷剂等流体的传热管130的热经由翅片110对流动的气体进行热交换。
现有的翅片管型热交换器101的各翅片110折弯为同样的形状层叠。图11所示的翅片110的正面图(表示层叠面的图)中,设层叠的翅片110之间流动的气流的主流方向W为列方向(图11的左右方向),设与该列方向正交的方向为层方向(图11的上下方向)。
如图10和图11所示,翅片110形成有作为在层方向上延伸的多个折弯线的多个棱线112(峰部)和棱线114(谷部)。在以下的说明中,形成一方的峰部的棱线112为峰棱线,形成另一方的谷部的棱线114为谷棱线。如上所述,翅片110由多个峰棱线112和位于该峰棱线112之间的谷棱线114形成有峰部和谷部,由峰部和谷部构成起伏部。另外,在翅片110形成有:相对于呈圆筒状突出的翅片套环116,在其周围形成有呈同心圆状平坦的圆环部分座部分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,气流的流动被改变。这样,使气流的流动改变,能够实现从翅片110对气流的传热性能的提高。但是,这种结构的现有的热交换器中,不能获得以一般的热交换中所使用的那样、将平坦的板材的一部分切开成形而形成的翅片中产生的气流前缘效应的传热促进效应等的结果,存在作为热交换器的传热性能没有期待的那么高的问题。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-077083号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于现有技术具有的上述问题而完成的,目的在于提供一种为了提高在翅片和气流之间的传热性能而使多个层叠的翅片形成为特殊形状,提高增加作为面与面的交线的棱线,使得传热性能优良的翅片管型热交换器。
用于解决课题的方法
为了达成上述目的,本发明的一个实施方式的翅片管型热交换器,包括:
具有规定间隔大致平行地层叠的、以沿热交换用气流的主流方向的方式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,
上述传热翅片具有上述传热管贯通的贯通孔,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贴结合的状态插入到上述贯通孔,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和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:由在上述层叠面与上述热交换用气流的主流方向正交的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,以下将上述热交换用气流的主流方向称为列方向,将与上述列方向正交的方向称为层方向;相对于上述翅片套环呈同心圆状,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;和配置在上述翅片套环的附近、在层方向上延伸的谷部由在列方向上延伸的峰侧的棱线构成的中间峰部。
发明效果
采用本发明,能够提供一种在传热翅片的层方向上延伸的峰部之间的谷部设置有在列方向上延伸的中间峰部,增加提高热传递率的棱线,使多个层叠的传热翅片间的气流顺畅地流动,能够降低多个层叠的传热翅片间的通风阻力的传热性能优良的翅片管型热交换器。
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概略结构的立体图。
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面图。
图3是图2所示的层叠的传热翅片的III-III线的截面图。
图4是图2所示的层叠的传热翅片的IV-IV线的截面图。
图5是从气流的主流方向观看实施方式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面图。
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面图。
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面图,图8(b)是表示图8的(a)所示的传热翅片的A-A线的截面图。
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面图。
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面图。
具体实施方式
本发明的第一方式的翅片管型热交换器中,包括:
具有规定间隔大致平行地层叠的、以沿热交换用气流的主流方向的方式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,
上述传热翅片具有上述传热管贯通的贯通孔,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贴结合的状态插入到上述贯通孔,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和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:由在上述层叠面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呈同心圆状,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;和配置在上述翅片套环的附近、在层方向上延伸的谷部由在列方向上延伸的峰侧的棱线构成的中间峰部。
这样构成的本发明的第一方面的翅片管型热交换器中,在层方向上延伸的峰部之间的谷部设置在列方向上延伸的中间峰部,增加提高热传递率的棱线并且使多个层叠的传热翅片间的气流的流动顺畅,能够实现通风阻力的降低。
本发明的第二方面的翅片管型热交换器中,也可以使上述第一方面的上述中间峰部形成于在层方向上相邻的上述翅片套环的中间位置,配置在包含上述翅片套环的中心的在层方向上延伸的中心轴上。
本发明的第三方面的翅片管型热交换器中,也可以上述的第二方面的上述中间峰部的自上述座位置的平坦面的高度形成为在层方向上延伸的峰部的自上述平坦面的高度的1/4至3/4的范围内的高度。
本发明的第四方面的翅片管型热交换器中,也可以在上述的第一乃至第三方面中,在上述翅片套环的上风侧和下风侧形成有楔状的凹陷。
本发明的第五方面的翅片管型热交换器中,也可以在上述的第一乃至第三方面中,还具有形成在上述翅片套环的上风侧和下风侧的楔状的凹陷,
上述楔状的凹陷由第一棱线和2根第二棱线形成,其中,所述第一棱线在上述翅片套环的上风侧和下风侧在列方向上延伸,所述2根第二棱线从在上述翅片套环的上风侧和下风侧在层方向上延伸的形成上述谷部的棱线与上述第一棱线的交点、向上述峰部的棱线呈V字形状在2个方向上导出,
由形成在上述第一棱线与上述第二棱线之间的配置为V字形状的2个斜面构成上述翅片套环的下风侧和上风侧的气流通路。
如上述方式构成的本发明的翅片管型热交换器,在传热翅片的翅片套环的附近的位置中,在层方向上延伸的谷部设置列方向上延伸的中间峰部,在传热翅片中增加提高热传递率的棱线,并使多个层叠的传热翅片间的气流顺畅,由此传热性能优良,能够降低通风阻力。
以下,参照附图对本发明的翅片管型热交换器的优选的实施方式进行说明。其中,在以下的实施方式的翅片管型热交换器中以用于空提调节器的具体例进行说明,以下的实施方式是例示,作为本发明的翅片管型热交换器的用途不限于空气调节器,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,能够根据其用途适当变形。所以,本发明不限于以下的实施方式的具体的结构,也包含基于同样的技术想想的各种构成。
(实施方式1)
以下,参照附图对本发明的实施方式1的翅片管型热交换器进行说明。
图1是表示本发明的实施方式1的翅片管型热交换器的概略结构的立体图。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作为传热翅片的正面的层叠面的正面图。
如图1所示,在翅片管型热交换器1中,由具有相同形状的多个传热翅片20以具有一定间隔L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以具有大致1.5mm的间隔L的方式排列(层叠)。作为各传热翅片20配置的间隔L,根据所使用的热交换器的规格而适当变更,例如在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的方式配置有水、制冷剂等的流体移动的传热管50。传热管50和各传热翅片20以隔着翅片套环60高效率进行传热的方式紧贴接合。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,配置为蛇形。传热管50和各传热翅片20在多个部位紧贴接合,能够提高传热管50和各传热翅片20之间的传热性能。
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竖立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(图2参照),传热管50贯通翅片套环60的贯通孔20a配置。传热管50和翅片套环60如后文所述可传热地被实施紧贴接合处理。
如图1所述,热交换用气流相对于热交换块10进行流动,该气流的主流方向W为,以使在热交换块10中层叠状态的各传热翅片20间的间隙流入风的方式,与各传热翅片20的实质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。
在如上述方式构成的实施方式1的翅片管型热交换器1中,使热交换用气流引起的空气相对于层叠的多个传热翅片20之间的间隙流动,由此将从在内部移动水、制冷剂等的流体的传热管50传递来的热对于在层叠状态的多个传热翅片20之间流动的气体进行热交换。
在实施方式1中,图2中由正面图表示的传热翅片20的层叠面是与传热管50对传热翅片20的贯通方向正交的面,为与气流的主流方向W平行的面(参照图1)。另外,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的左右方向)相同,设在各传热翅片20中与列方向正交的方向为层方向(图2的上下方向)。
图3是图2所示的层叠的传热翅片20的III-III线的截面图,图4是图2所示的层叠的传热翅片20的IV-IV线的截面图。另外,图5是从气流的主流方向W观看一个传热翅片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排列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的内部流动的制冷剂等的热介质,与流入到层叠的传热翅片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贯通的贯通孔20a(图2中表示三个贯通孔20a)。即,在各贯通孔20a的周围形成有在与传热翅片20的层叠面方向或与气流的主流方向W大致正交的方向上延伸设置的大致圆筒状的翅片套环60。这些翅片套环60与传热管50紧贴接合,例如,通过进行后述的作为紧贴接合处理的扩径处理,使得扩大传热管50的直径,传热管50在与翅片套环60可靠地紧贴的状态下插通贯通孔20a。其中,全部的翅片套环60从传热翅片20向同一方向突出,具有相同的突出高度。
以下,对作为对传热管50的紧贴接合处理的扩径处理进行详细说明。
翅片管型热交换器1的热交换块10的制造中,将具有多个翅片套环60的传热翅片20层叠,将传热管50插入到翅片套环60。为了使该插入作业的作业性良好,在传热翅片20的冲压加工时将翅片套环60的内径D(参照图3)加工得比传热管50的外径稍大。而且,在将传热管50插入到翅片套环60后,利用传热管50内的液压或利用机械方法等对传热管50进行扩径,使传热管50和翅片套环60紧贴地接合,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是利用冲压加工对平板的金属板进行一体成型而形成的,具有多个折弯线(包含棱线)。如图2所示,传热翅片20形成有在层方向上平行延伸的多个峰侧和谷侧的棱线40a、40b。以下的说明中,以层方向上延伸的峰侧的棱线40a为峰棱线,以谷侧的棱线40b为谷棱线。
此外,在实施方式1中,采用相对于一个翅片套环60对应具有2个峰部的起伏部40的结构,但该起伏部40的结构根据所使用的热交换器的规格适当变更。
如上所述,传热翅片20由多个峰棱线40a和相邻的峰棱线40a之间的谷棱线40b形成峰部和谷部,由这些峰部和谷部构成起伏部40。另外,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通过一体成型而形成。另外,在圆筒状的翅片套环60的周围形成有形成于同心圆上、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。此外,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。
如上述方式构成的实施方式1的翅片管型热交换器中,传热翅片20位于翅片套环60的附近的位置,在层方向上相邻的翅片套环60的中间位置形成有由多个棱线构成的中间峰部80。
如图2所示,传热翅片20位于层方向上相邻的翅片套环60的中间位置,且在位于由在层方向上延伸的相邻的峰侧的棱线40a、40a构成的2个峰部45、45之间的谷部的位置形成有中间峰部80。即,中间峰部80形成于在包含层方向上排列设置的翅片套环60的中心(传热管50的中心)的层方向上延伸的中心轴上、即在实施方式1中谷棱线40b上的位置。
中间峰部80由连接相邻的峰部45、45的相对的斜面的中腹部分的在列方向上延伸的峰侧的棱线80a构成。构成中间峰部80的侧面(图2中,位于峰侧的棱线80a的上下的位置的斜面)80c的谷侧的棱线80b,在从传热管50的长度方向观看传热翅片20的正面图中(图2所示的传热翅片20的层叠面中),从峰侧的棱线80a的两端在其两侧以峰侧的棱线80a为中间位置具有大致90度的角度,从传热管50的长度方向观看中间峰部80的正面形状形成为大致正方形。在实施方式1中,对中间峰部80的正面形状为大致正方形的情况说明,但作为本发明的中间峰部的正面形状形成为四边形。
中间峰部80的自座位置30的平坦面的高度(以下称为中间峰部80的高度)形成为比在层方向上延伸的峰棱线40a构成顶点的峰部45的自座位置30的平坦面的高度(以下称为峰部45的高度)低。优选中间峰部80的高度形成在峰部45的高度的大约1/4至大约3/4的范围内的高度。
如上所述,1个中间峰部80由在列方向上延伸的1个峰侧的棱线80a;和从该峰侧的棱线80a的两端向两侧延伸的4个谷侧的棱线80b构成,在峰侧的棱线80a的两侧形成有2个斜面80c。在这样形成的1个中间峰部80中,4个谷侧的棱线80b形成于由在层方向上延伸的峰棱线40a形成的相邻的峰部45的中腹部分。构成这样结构的中间峰部80的谷侧的棱线80b的附近与在层方向上延伸的峰棱线40a、谷棱线40b相同,在比峰部45低的中间峰部80中,使热交换用气流拐弯,所以形成能够提高对气流的热传递率的结构。因此,实施方式1的翅片管型热交换器形成具有高传热性能的结构,并且使层叠的传热翅片20之间的气流的流动顺畅,形成通风阻力降低、具有优良特性的结构。
如上所述,实施方式1的传热翅片20在层方向上相邻的翅片套环60之间形成有由多个棱线构成的中间峰部80。具有在列方向上延伸的峰侧的棱线80a的中间峰部80的高度形成得比具有在层方向上延伸的峰棱线40a的峰部45的高度低,中间峰部80的高度被设定为峰部45的高度的大约1/4至大约3/4的范围内的高度。当中间峰部80的高度被设定为比具有在层方向上延伸的峰棱线40a的峰部45的高度的3/4高的情况下,越接近峰部45的高度,越难以发生沿由在层方向上延伸的棱线形成的起伏部40的流动,有时导致传热性能的降低。
另一方面,中间峰部80的高度被设定为比层方向上延伸的峰部45的高度的1/4低的情况下,不能将热传递率变高的谷侧的棱线80b的长度设定得较长,所以形成为难以获得优良的传热性能的结构。
所以,优选具有在列方向上延伸的峰侧的棱线的中间峰部80的高度为具有在层方向上延伸的峰棱线40a的峰部45的高度的大约1/4至大约3/4。
此外,在上述的实施方式中,以在具有由在层方向上延伸的多个峰部和谷部构成的起伏部(40)的传热翅片(20)中,在层方向上相邻的翅片套环(60)之间的谷部设置有在列方向上延伸的中间峰部80的结构进行了说明,但是本发明不限定于上述的实施方式1的结构例。本发明的结构,在能够共存的另外的方式、例如专利第2661356号、专利第2834339号、专利第3367353号能够设置本发明的中间峰部(80)。即使在各种情况下,能够追加上述的传热性能的提高效果,能够进一步获得传热促进的共同结果。
以下,使用实施方式2至实施方式5,对将本发明的翅片管型热交换器的中间峰部用于另外的结构的情况下的具体的结构例进行说明。
(实施方式2)
以下,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的层叠面的正面图。如图6所示,在翅片套环60的周围呈环状形成有平坦的座部分30,在该座部分30的周围形成有立起部(峰部)70。
在实施方式2的传热翅片20A中,与上述的实施方式1相同,中间峰部80形成于在层方向上相邻的翅片套环60的中间位置。其结果为,在实施方式2的翅片管型热交换器中,流入到层叠的传热翅片20A之间的气流与传热管50、传热翅片20A的起伏部和中间峰部80接触,该传热管50的热被经由传热翅片20A等与气流高效地热交换。
如上所述,即使在实施方式2的翅片管型热交换器中,也与实施方式1的翅片管型热交换器相同,位于在层方向上相邻的翅片套环60的中间位置、或翅片套环60的附近的位置,且在位于翅片套环60的层方向的中心线上的谷棱线40b的位置设置有中间峰部80。其结果为,实施方式2的翅片管型热交换器,使热交换用气流在传热翅片20A的间隙高效率地流动,增加有助于传热的面积,增大传热管50和气流之间的热交换量,实现传热性能的提高。
(实施方式3)
以下,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的层叠面的正面图。如图7所示,在翅片套环60的周围形成有具有平坦的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,与上述的实施方式1相同,中间峰部80位于在层方向上相邻的翅片套环60的中间位置、或翅片套环60的附近的位置,且设置在位于翅片套环60的层方向的中心线上的谷棱线40b的位置。其结果为,实施方式3的翅片管型热交换器中,热交换用气流被由多个棱线构成的中间峰部80使气流拐弯,能够高效地进行传热翅片20B和气流之间的热交换。
如上所述,即使在实施方式3的翅片管型热交换器中,也与实施方式1的翅片管型热交换器相同,通过在传热翅片20B设置中间峰部80,增加有助于传热的面积,增大传热翅片20B和气流之间的热交换量,实现传热性能的提高。
(实施方式4)
以下,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,(a)是表示实施方式4的翅片管型热交换器的传热翅片20C的层叠面的正面图,(b)是图8的(a)所示的传热翅片20C的A-A线的截面图。
在实施方式4的传热翅片20C中,也与上述的实施方式1相同,在层方向上相邻的翅片套环60的中间位置、或翅片套环60的附近的位置、且位于翅片套环60的层方向的中心线上的谷棱线40b的位置形成有中间峰部80。如图8(a)所示,传热翅片20C为沿热交换用气流的主流方向W从图8的(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。实施方式4的传热翅片20C中,峰棱线40a的从座部分30的高度(H1)形成为比相邻的传热翅片20C的距离(Fp)大,比该距离(Fp)的2倍小。
在这样构成的实施方式4的传热翅片20C中,也与上述的实施方式1相同,中间峰部80位于在层方向上相邻的翅片套环60的中间位置、或翅片套环60的附近的位置,且形成于位于翅片套环60的层方向的中心线上的谷棱线40b的位置。因此,气流在由多个棱线构成的中间峰部80被折弯,与传热翅片20C和传热管50接触,在传热管50内流动的热介质和气流之间的热交换经由传热翅片20C等高效地进行。
(实施方式5)
以下,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的层叠面的正面图。实施方式5的传热翅片20D,在实施方式1的传热翅片20中,在各翅片套环60的上风侧和下风侧形成有楔状(倒三角形状)的凹陷85。即,楔状的凹陷85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形状。
如图9所示,楔状的凹陷85形成于翅片套环60的上风侧和下风侧、在翅片套环60的两侧形成的在层方向上延伸的谷棱线40b和峰棱线40a之间。楔状的凹陷85由在与谷棱线40b正交的列方向上延伸、且以通过翅片套环60的中心的方式形成于座部分30的两侧的谷侧的棱线85a构成凹陷85的底(倒三角形的顶点)。使该谷侧的棱线85a为第一棱线。另外,楔状的凹陷85具有:在形成于翅片套环60的上风侧和下风侧的两侧的层方向上延伸的谷棱线40b;和从形成凹陷85的底的谷侧的棱线(第一棱线)85a的交点P沿着峰部45的斜面在峰棱线40a的方向导出的2个峰侧的棱线85b。使该峰侧的棱线85b为第二棱线。
如上所述,形成于翅片套环60的上风侧和下风侧的楔状的凹陷85由谷侧的棱线(第一棱线)85a和2个峰侧的棱线(第二棱线)85b形成,其中,所述谷侧的棱线(第一棱线)85a在翅片套环60的上风侧和下风侧在列方向上延伸,所述2个峰侧的棱线(第二棱线)85b从形成在翅片套环60的上风侧和下风侧在层方向上延伸的谷部的谷棱线40b和上述的谷侧的棱线(第一棱线)85a的交点P沿峰部45的斜面向峰棱线40a呈V字形状在2个方向上导出。楔状的凹陷85由如上所述由谷侧的棱线(第一棱线)85a和2个峰侧的棱线(第二棱线)85b形成的呈V字形状配置的2个斜面85c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陷85将流入到传热翅片20之间的气流可靠地导向翅片套环60,并且向翅片套环60的下风侧顺畅地引导。
在实施方式5中,构成楔状的凹陷85的峰侧的棱线(第二棱线)85b的延长线,如图9所示,从传热管50的长度方向(贯通方向)观看,形成于在该翅片套环60的周围形成的座部分30的最外周线的切线T2的位置。但是,作为峰侧的棱线85b的位置,设定在形成于座部分30的外侧的倾斜面30a的外周线的切线T1的位置和座部分30的最内周线(翅片套环60的外周线)的切线T3的位置之间的区域,也起到同样的效果。
如上所述,在翅片管型热交换器中,优选2个第二棱线85b各自的延长线由从传热管50的长度方向观看,在翅片套环60的上风侧和下风侧形成在层方向上延伸的谷部的谷侧的棱线40b和第一棱线85a的交点P为出发点,形成于座部分30的外侧的倾斜面30a的外周线的切线T1、和配置在座部分30的内侧的翅片套环60的外周线的切线T3之间的区域内的直线构成。在实施方式5的翅片管型热交换器中,楔状的凹陷85的第二棱线85b的延长线由从传热管50的长度方向观看,座部分30的最外周线的切线T2构成。
如上所述,形成于翅片套环60的上风侧和下风侧的两侧的构成楔状的凹陷85的底的谷侧的棱线85a(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85a的延长线通过翅片套环60的中心(即,传热管50的中心),在列方向上延伸。
另一方面,构成楔状的凹陷85的侧面的峰侧的棱线85b(第二棱线)从形成在翅片套环60的两侧的起伏部40的谷棱线40b的规定点(交点P)开始延伸,其延长线在从传热管50的长度方向观看传热翅片20的平面图中,例如位于与座部分30的最外周线相接的切线T2的位置。因此,对于楔状的凹陷85,由在列方向上延伸的谷侧的棱线(第一棱线)85a形成倒三角形的底,由形成在谷侧的棱线85a的两侧的峰侧的棱线(第二棱线)85b形成成为倒三角形的V字状的斜面85c。即,楔状的凹陷85形成为开口在翅片套环60的突出方向扩展的楔状(倒三角形状)。
如上所述,在翅片套环60的上风侧和下风侧的两侧形成楔状的凹陷85,由此上风侧的楔状的凹陷85将热交换用气流向该空气的温度差大的传热管50可靠地引导,该气流流向传热管50的周围的座部分30,被引导至形成在座部分30的外侧的倾斜面30a,围绕进入传热管50的下游。并且,形成在下风侧的楔状的凹陷85从上风侧引导围绕进入该传热管50的气流,并将其排出,接着继续流向起伏部40。
如上所述,使气流相对于与翅片套环60紧贴接合的各传热管50高效地流动,降低传热管50的下流的死水区域(不流动区域),增加有助于传热的面积。其结果为,在实施方式5的翅片管型热交换器中,能够增大传热管50和气流之间的热交换量,提高传热性能。
并且,形成在翅片套环60的上风侧和下风侧的两侧的楔状的凹陷85,使上风侧和下风侧的气流顺畅地流动,具有能够降低通风阻力的优良的通风特性。
如上所述,本发明的翅片管型热交换器,在传热翅片中,在层方向上延伸相邻的峰部之间,高度比层方向上延伸的峰部的高度低,更优选形成有具备具有在层方向上延伸的峰部的高度的大约1/4至大约3/4的高度的在列方向上延伸的棱线的中间峰部。这样,本发明的翅片管型热交换器具有增加热传递率高的棱线的结构,并且,使传热翅片间的气流的流动顺畅,形成能够提高传热性能、降低通风阻力的优良的传热特性的结构。
产业上的利用可能性
在本发明的翅片管型热交换器中,增大有助于气流和传热管之间的传热的面积、增大热交换量、具有优良的传热特性,所以在空气调节机、热泵式热水器、冷藏库和冷冻库等所使用的热交换器中是有用的。
附图符号说明
1    翅片管型热交换器
10   热交换块
20   传热翅片
20a  贯通孔
30   座部分
30a  倾斜面
40   起伏部
40a  峰棱线
40b  谷棱线
50   传热管
60   翅片套环
80   中间峰部
80a  峰侧的棱线
80b  谷侧的棱线
85   楔状的凹陷

Claims (5)

1.一种翅片管型热交换器,其特征在于,包括:
具有规定间隔大致平行地层叠的、以沿热交换用气流的主流方向的方式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,
所述传热翅片具有所述传热管贯通的贯通孔,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贴结合的状态插入到所述贯通孔,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和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:由在所述层叠面与所述热交换用气流的主流方向正交的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,以下将所述热交换用气流的主流方向称为列方向,将与所述列方向正交的方向称为层方向;相对于所述翅片套环呈同心圆状,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;和配置在所述翅片套环的附近、在层方向上延伸的谷部由在列方向上延伸的峰侧的棱线构成的中间峰部。
2.如权利要求1所述的翅片管型热交换器,其特征在于:
所述中间峰部形成于在层方向上相邻的所述翅片套环的中间位置,配置在包含所述翅片套环的中心的在层方向上延伸的中心轴上。
3.如权利要求2所述的翅片管型热交换器,其特征在于:
所述中间峰部的自所述座位置的平坦面的高度形成为在层方向上延伸的峰部的自所述平坦面的高度的1/4至3/4的范围内的高度。
4.如权利要求1至3任一项所述的翅片管型热交换器,其特征在于:
在所述翅片套环的上风侧和下风侧形成有楔状的凹陷。
5.如权利要求1至3任一项所述的翅片管型热交换器,其特征在于:
还具有形成在所述翅片套环的上风侧和下风侧的楔状的凹陷,
所述楔状的凹陷由第一棱线和2根第二棱线形成,其中,所述第一棱线在所述翅片套环的上风侧和下风侧在列方向上延伸,所述2根第二棱线从在所述翅片套环的上风侧和下风侧在层方向上延伸的形成所述谷部的棱线与所述第一棱线的交点、向所述峰部的棱线呈V字形状在2个方向上导出,
由形成在所述第一棱线与所述第二棱线之间的配置为V字形状的2个斜面构成所述翅片套环的下风侧和上风侧的气流通路。
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