CN117980687A - 热交换器以及制冷循环装置 - Google Patents
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Abstract
热交换器具备:多个翅片,它们在第1方向上彼此隔开间隔地配置;以及多个传热管,它们贯通多个翅片,并在与第1方向交叉的第2方向上彼此隔开间隔地配置,多个翅片各自具有:平坦的翅片基面;以及多个翅片突部,多个翅片突部具有:内侧翅片突部,其以包围多个传热管各自的周围的方式设置,并从翅片基面向第1方向突出;以及外侧翅片突部,其以包围内侧翅片突部各自的周围的方式设置,并从翅片基面向第1方向突出。
Description
技术领域
本公开涉及热交换器以及具备热交换器的制冷循环装置。
背景技术
在翅片管型热交换器中,已知如下的技术:为了提高传热性能,在翅片表面设置突起部来控制空气的流动方向。
例如,在专利文献1所记载的热交换器中,通过在传热管周围设置防止气流剥离的突起,从而使传热管的后流部的死水域减少,提高了传热性能。在此,死水域是指空气不流入而导致热传递率降低的区域。在专利文献1中,气流与传热管周围的突起碰撞,从而空气流入传热管的后流部,因此,传热管的后流部处的死水域减少。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭58-158496号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中,由于在从朝向传热管中心的停滞点起的角度为±70°~±80°的位置设置突起,因此成为突起稀疏地设置于传热管周围的状态。因此,在专利文献1中,难以在传热管周围确保设置用于提高翅片强度的新的突部的区域。若无法设置用于提高翅片强度的新的突部,则存在在加工翅片时翅片在长度方向上挠曲的课题。此外,在专利文献1的突起处,翅片的表面积的扩大率较小,因此存在突起本身对热传递率的提高不充分的课题。
本公开是为了解决上述课题而完成的,其目的在于得到提高翅片的长度方向的强度并且提高热传递率的热交换器以及具备该热交换器的制冷循环装置。
用于解决课题的手段
本公开的热交换器具备:多个翅片,它们在第1方向上彼此隔开间隔地配置;以及多个传热管,它们贯通多个翅片,并在与第1方向交叉的第2方向上彼此隔开间隔地配置,多个翅片各自具有:平坦的翅片基面;以及多个翅片突部,多个翅片突部具有:内侧翅片突部,其以包围多个传热管各自的周围的方式设置,并从翅片基面向第1方向突出;以及外侧翅片突部,其以包围内侧翅片突部各自的周围的方式设置,并从翅片基面向第1方向突出。
本公开的制冷循环装置具备上述热交换器作为冷凝器或蒸发器。
发明效果
根据本公开的热交换器,在传热管周围设置有内侧翅片突部和外侧翅片突部。内侧翅片突部和外侧翅片突部在翅片的长度方向上延伸以包围传热管,因此,翅片的长度方向的强度提高。因此,能够减少在加工翅片时产生的翅片的长度方向的挠曲。此外,利用设置于传热管周围的内侧翅片突部和外侧翅片突部来扩大翅片基面的表面积,因此,翅片12的表面的热传递率提高。因此,能够提高热交换器的传热性能。
附图说明
图1是示出实施方式1的热交换器100的结构的立体图。
图2是仅示出图1的热交换器100的基本结构的局部侧剖视图。
图3是示出实施方式1的制冷循环装置1的结构的一例的制冷剂回路图。
图4是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的局部侧剖视图。
图5是图4的A-A剖视图。
图6是图4的B-B剖视图。
图7是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例1的剖视图。
图8是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例2的局部侧剖视图。
图9是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例3的局部侧剖视图。
图10是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例4的局部侧剖视图。
图11是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例5的局部侧剖视图。
图12是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例6的局部侧剖视图。
图13是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例7的局部侧剖视图。
图14是图13的A-A剖视图。
图15是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的局部侧剖视图。
图16是图15的A-A剖视图。
图17是图15的C-C剖视图。
图18是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例1的剖视图。
图19是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例2的局部侧剖视图。
图20是图19的A-A剖视图。
图21是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例3的局部侧剖视图。
图22是图21的A-A剖视图。
图23是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例4的局部侧剖视图。
图24是图23的A-A剖视图。
图25是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例5的局部侧剖视图。
图26是图25的C-C剖视图。
图27是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例6的局部侧剖视图。
图28是图27的C-C剖视图。
图29是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例7的局部侧剖视图。
图30是图29的C-C剖视图。
图31是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例8的局部侧剖视图。
图32是图31的C-C剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图对本公开的热交换器以及具备该热交换器的制冷循环装置的实施方式进行说明。本公开不限于以下实施方式,在不脱离本公开的主旨的范围内能够进行各种变形。此外,本公开包含以下实施方式及其变形例所示的结构中的能够组合的结构的所有组合。此外,在各图中,标注了相同的标号的部分是相同或相当的部分,这在说明书全文中是相同的。另外,在各附图中,各结构部件的相对尺寸关系或形状等有时与实际情况不同。
实施方式1.
以下,使用附图对实施方式1的热交换器100以及具备该热交换器100的制冷循环装置1进行说明。
[热交换器100的基本结构]
图1是示出实施方式1的热交换器100的结构的立体图。热交换器100是管片型热交换器。如图1所示,热交换器100具备多个传热管11和多个翅片12。在以下的说明中,在分别称为“传热管11”以及“翅片12”的情况下,包含单个和多个这两种情况。
如图1所示,各个翅片12是矩形的平板状部件。这些翅片12以形成供空气流动的空间的方式以固定间隔在Y方向上彼此隔开间隔地平行地配置。在以下内容中,将该间隔称为翅片间距。翅片间距不需要固定,也可以不同。翅片间距是相邻的翅片12的在厚度方向上的中心间的距离。如图1的箭头R1所示,空气沿着翅片12的主面流动。翅片12例如由铝构成,但并不特别限定。另外,在以下内容中,将箭头R1所示的空气流动的方向称为X方向(第3方向)。此外,将翅片12的长度方向称为Z方向(第2方向)。此外,将翅片12的堆叠方向称为Y方向(第1方向)。X方向和Z方向彼此垂直。此外,X方向和Y方向彼此垂直。此外,Y方向和Z方向彼此垂直。另外,也有时将翅片12的短边方向称为X方向(第3方向)。Z方向例如是铅直方向。在此,在将X方向称为传热管11的列方向,Z方向称为传热管11的段方向时,在图1的例子中,传热管11为1列12段。另外,传热管11的列数以及段数不限于此。例如,也可以是,传热管11相对于翅片12配置为2列以上。另外,在图1中,示出了传热管11的长度方向在Y方向上延伸的情况。Y方向例如是水平方向。但是,并不限于该情况。即,也可以是,传热管11的长度方向在铅直方向上延伸。在该情况下,翅片12的长度方向为水平方向。
如图1所示,多个传热管11以贯通翅片12的方式配置。因此,传热管11的长度方向为Y方向。此外,这些传热管11以固定间隔在Z方向上彼此隔开间隔地平行地配置。在以下内容中,将该间隔称为管间距。管间距不需要固定,也可以不同。管间距是相邻的传热管11的Z方向上的中心间的距离。如图1的箭头R2所示,制冷剂在传热管11的内部流动。如图1所示,在Z方向上相邻的传热管11的端部彼此通过U字管11a连接。由此,多个传热管11以制冷剂依次流过的方式连成一根。另外,传热管11也可以不连成一根。传热管11由铜或铜合金等传热性高的金属构成,但没有特别限定。
图2是仅示出图1的热交换器100的基本结构的局部侧剖视图。图2示出了在Y方向上的一个部位进行了切断的情况下的截面。具体而言,图2示出了翅片12的主面和传热管11的截面。各个传热管11例如由圆管或扁平管构成。在图1和图2中,示出了传热管11为圆管的情况。
热交换器100在沿着翅片12的主面流动的空气与在传热管11的内部流动的制冷剂之间进行热交换。热交换器100以空气向X方向流动的方式配置。
[制冷循环装置1的基本结构]
图1所示的热交换器100例如在制冷循环装置1中使用。图3是示出实施方式1的制冷循环装置1的结构的一例的制冷剂回路图。如图3所示,制冷循环装置1具备热源侧单元2和负载侧单元3。
如图3所示,热源侧单元2和负载侧单元3通过制冷剂配管8彼此连接。热交换器100在热源侧单元2中和负载侧单元3中均能够使用。在以下内容中,将配置于热源侧单元2的热交换器100称为热交换器100A,配置于负载侧单元3的热交换器100称为热交换器100B。
如图3所示,负载侧单元3具备热交换器100B、送风机7B、控制器9B以及制冷剂配管8的一部分。送风机7B对热交换器100B吹送空气。热交换器100B进行在传热管11中流通的制冷剂与空气之间的热交换。热交换器100B在制冷循环装置1对负载侧单元3侧进行制热的情况下作为冷凝器发挥功能,在制冷循环装置1对负载侧单元3侧进行制冷的情况下作为蒸发器发挥功能。
送风机7B例如是螺旋桨式风扇。送风机7B由风扇马达7a和风扇7b构成。风扇7b以风扇马达7a作为动力源来进行旋转。送风机7B的旋转速度由控制器9B控制。
此外,如图3所示,热源侧单元2具有热交换器100A、控制器9A、压缩机4、流路切换装置5、膨胀阀6、送风机7A以及制冷剂配管8的一部分。热源侧单元2也可以还具备储液器等其他结构部件。
热交换器100A进行在传热管11中流通的制冷剂与空气之间的热交换。热交换器100A在制冷循环装置1对负载侧单元3侧进行制热的情况下作为蒸发器发挥功能,在制冷循环装置1对负载侧单元3侧进行制冷的情况下作为冷凝器发挥功能。
送风机7A对热交换器100A吹送空气。送风机7A例如是螺旋桨式风扇。送风机7A与送风机7B同样,由风扇马达7a和风扇7b构成。送风机7A的旋转速度由控制器9A控制。
压缩机4吸入低压气体制冷剂并进行压缩,使其成为高压气体制冷剂而排出。压缩机4例如是逆变压缩机。逆变压缩机能够通过逆变电路等的控制来改变每单位时间送出的制冷剂的量。逆变电路例如搭载于控制器9A。
流路切换装置5是用于对制冷剂配管8内的制冷剂的流动方向进行切换的阀。流路切换装置5例如由四通阀构成。流路切换装置5通过控制器9A的控制,将制冷循环装置1在制冷运转的情况与制热运转的情况之间进行切换。在制冷循环装置1对负载侧单元3侧进行制冷时,流路切换装置5成为图3的实线所示的状态。其结果是,从压缩机4排出的制冷剂流入配置于热源侧单元2的热交换器100A。另一方面,在制冷循环装置1对负载侧单元3侧进行制热时,流路切换装置5成为图3的虚线所示的状态。其结果是,从压缩机4排出的制冷剂流入配置于负载侧单元3的热交换器100B。
膨胀阀6通过节流作用使流入的液体制冷剂减压并流出,以使在冷凝器中液化的制冷剂容易在蒸发器中蒸发。此外,膨胀阀6调整制冷剂量,以维持与蒸发器的负载相应的适当的制冷剂量。膨胀阀6例如由电子膨胀阀构成。膨胀阀6的开度由控制器9A控制。如图3所示,膨胀阀6通过制冷剂配管8连接于热交换器100A与热交换器100B之间。
如图3所示,制冷剂配管8将压缩机4、流路切换装置5、热交换器100A、膨胀阀6以及热交换器100B连接起来而构成制冷剂回路。制冷剂配管8与热交换器100A的传热管11以及热交换器100B的传热管11连结。
[翅片12的结构]
图4是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的局部侧剖视图。图4示出了翅片12的主面。此外,图4示出了传热管11的与翅片12的主面平行的截面。图4所示的传热管11是圆管,截面具有圆形的形状。如图4所示,传热管11沿着Z方向配置为1列。翅片12具有前缘12a和后缘12b。空气向图4的箭头R1的方向流动,因此,前缘12a相对于后缘12b配置于上风侧。传热管11被插入到形成于翅片12的贯通孔12c内。传热管11的外径与贯通孔12c的内径一致。因此,传热管11与贯通孔12c内壁紧密贴合。
翅片12的主面构成平坦的翅片基面121。在翅片基面121设置有翅片突部122。翅片突部122从作为翅片12的主面的翅片基面121向Y方向突出。翅片突部122具有以包围多个传热管11各自的周围的方式设置的内侧翅片突部122A。此外,翅片突部122具有以包围内侧翅片突部122A各自的周围的方式设置的外侧翅片突部122B。在以下的说明中,在不需要特别区分内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B的情况下,适当简称为“翅片突部122”。此外,在分别称为“翅片突部122”、“内侧翅片突部122A”以及“外侧翅片突部122B”的情况下,包含单个和多个这两种情况。
另外,在图4中,为了与翅片基面121进行区分而用阴影线来表示翅片突部122,但图4所示的翅片突部122不是截面。在图4中,用实线示出沿Y方向观察翅片基面121时的翅片突部122的外形线及棱线,并且用阴影线来表示被外形线和棱线夹着的部分。这在图8~图13、图15、图19、图21、图23、图25、图27、图29以及图31中是相同的。
如图4所示,从Y方向观察翅片12的主面时,翅片突部122具有圆形的形状。传热管11、内侧翅片突部122A以及外侧翅片突部122B设置在同心圆上。传热管11的直径、内侧翅片突部122A的直径以及外侧翅片突部122B的直径处于传热管11的直径<内侧翅片突部122A的直径<外侧翅片突部122B的直径的关系。
使用图5和图6对翅片突部122进行说明。图5是图4的A-A剖视图。图6是图4的B-B剖视图。另外,在图5和图6中,省略了传热管的图示。如图5和图6所示,也可以在贯通孔12c的边缘具有翅片套环12d。翅片套环12d从作为翅片12的主面的翅片基面121向Y方向突出,并沿着传热管11(参照图4)的侧面。在图5和图6中,翅片套环12d的突出的前端部具有弯曲部,但不需要具有弯曲部。翅片套环12d的突出的部分也可以是直线形状。另外,在图5和图6中,贯通孔12c具有翅片套环12d,但贯通孔12c也可以不具有翅片套环12d。
如图5和图6所示,在贯通孔12c与内侧翅片突部122A之间存在间隙。在插入贯通孔12c中并从翅片基面121突出的传热管11与内侧翅片突部122A相接地设置的情况下,在翅片12成型时,应力会集中于传热管11与内侧翅片突部122A的边界部分。在本实施方式中,通过在传热管11与内侧翅片突部122A之间设置间隙,避免了在翅片12成型时应力集中的情况。
此外,内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B在Y方向上从翅片基面121向相同的方向突出。在内侧翅片突部122A与外侧翅片突部122B之间存在间隙。将内侧翅片突部122A与外侧翅片突部122B之间的该间隙称为第1平坦部121A。当在内侧翅片突部122A与外侧翅片突部122B之间未设置第1平坦部121A的情况下,在翅片成型时,应力会集中于内侧翅片突部122A与外侧翅片突部122B的边界部分。通过设置第1平坦部121A,避免了在翅片成型时应力集中的情况。
另外,在图5和图6中,内侧翅片突部122A的截面和外侧翅片突部122B的截面具有三角形的形状。但是,内侧翅片突部122A的截面形状以及外侧翅片突部122B的截面形状不需要是三角形。内侧翅片突部122A的截面形状以及外侧翅片突部122B的截面形状例如也可以是矩形、多边形以及圆形。
接下来,对内侧翅片突部122A的高度和外侧翅片突部122B的高度进行说明。设内侧翅片突部122A从翅片基面121突出的高度为h1,外侧翅片突部122B从翅片基面121突出的高度为h2。这时,如图5和图6所示,内侧翅片突部122A的高度h1与外侧翅片突部122B的高度h2也可以相等。
本实施方式的热交换器100具备:多个翅片12,它们在第1方向Y上彼此隔开间隔地配置;以及多个传热管11,它们贯通多个翅片12,并在与第1方向Y交叉的第2方向Z上彼此隔开间隔地配置。多个翅片12各自具有平坦的翅片基面121和多个翅片突部122,多个翅片突部122具有:内侧翅片突部122A,其以包围多个传热管11各自的周围的方式设置,并从翅片基面121向第1方向Y突出;以及外侧翅片突部122B,其以包围内侧翅片突部122A各自的周围的方式设置,并从翅片基面121向第1方向Y突出。
根据该结构,内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B以包围传热管11的方式设置。因此,翅片突部122具有在翅片12的第2方向Z上延伸的部分。即,由于设置有具有沿翅片12的长度方向的部分的翅片突部122,因此,翅片12的长度方向的强度提高。因此,在翅片冲压、翅片堆叠等翅片加工时,能够抑制翅片12在长度方向上挠曲。因此,热交换器的生产率提高。
此外,由于内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B设置于传热管11的周围,因此,能够获得与在翅片12的长度方向和短边方向上均设置有突部的情况同样的促进热交换的效果。即,无论空气从翅片12的长度方向和短边方向中的哪一方流入,翅片突部122都设置于空气的流动方向。因此,能够将内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B作为传热部有效地利用。其结果是,翅片12的表面的热传递率提高,作为热交换器的传热性能提高。
此外,在本实施方式的翅片12中,在供传热管11插入的贯通孔12c的周围设置有内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B。在翅片突部122成型时,材料从翅片12的整个区域平衡地被拉伸,因此,能够抑制应力集中于翅片基面121引起的形状变形。由此,翅片12的加工性提高,热交换器的制造性提高。
此外,本实施方式的热交换器100中,多个传热管11各自的截面为圆形,内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B设置于多个传热管11各自的同心圆上。在该结构中,内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B沿着传热管11的圆形截面的周向设置。在内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B成型时,使翅片相对于传热管11的截面的周向均匀地变形,因此应力难以集中。由此,翅片12的成型性提高,其结果是,热交换器的制造性提高。
此外,在本实施方式的热交换器100中,内侧翅片突部122A与外侧翅片突部122B之间的翅片基面121具有第1平坦部121A。在该结构中,通过第1平坦部121A,内侧翅片突部122A与外侧翅片突部122B不接触地设置于翅片12。因此,在翅片成型时,应力难以集中于内侧翅片突部122A与外侧翅片突部122B之间。由此,翅片12的成型性提高,其结果是,热交换器的制造性提高。
[实施方式1的变形例1]
图7是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例1的剖视图。图7示出了变形例1的相当于图4的B-B截面的部分。在图7所示的变形例1中,也与实施方式1同样,翅片突部122具有内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B。
在变形例1的热交换器100中,内侧翅片突部122A从翅片基面121突出的高度h1与外侧翅片突部122B从翅片基面121突出的高度h2之间的关系与实施方式1不同。在图5和图6所示的实施方式1中,内侧翅片突部122A的高度h1与外侧翅片突部122B的高度h2相等。另一方面,在变形例1中,如图7所示,内侧翅片突部122A的高度h1比外侧翅片突部122B的高度h2高。其他结构和作用与实施方式1相同,因此,在此省略其说明。
在实施方式1以及实施方式1的变形例1的热交换器100中,内侧翅片突部122A的高度h1与外侧翅片突部122B的高度h2处于h2≤h1的关系。与外侧翅片突部122B发生了碰撞的空气的一部分沿着外侧翅片突部122B的斜面朝向外侧翅片突部122B的顶部流动,通过外侧翅片突部122B的最高部分。假设在外侧翅片突部122B的高度h2比内侧翅片突部122A的高度h1高的情况下,通过了外侧翅片突部122B的最高部分的空气会流入超过内侧翅片突部122A的最高部分的空间、即不存在内侧翅片突部122A的空间。因此,与外侧翅片突部122B发生了碰撞的空气的一部分不会与内侧翅片突部122A碰撞。另一方面,在外侧翅片突部122B的高度h2与内侧翅片突部122A的高度h1相等的情况下,与外侧翅片突部122B发生了碰撞的空气容易与内侧翅片突部122A碰撞。因此,空气更多地流入外侧翅片突部122B与内侧翅片突部122A之间。此外,在外侧翅片突部122B的高度h2比内侧翅片突部122A的高度h1低的情况下,超过外侧翅片突部122B的最高部分的空气会与内侧翅片突部122A碰撞。由此,更多的空气流入外侧翅片突部122B与内侧翅片突部122A之间。此外,与内侧翅片突部122A发生了碰撞的空气也容易流入内侧翅片突部122A与传热管11之间的间隙。因此,在内侧翅片突部122A的高度h1与外侧翅片突部122B的高度h2处于h2≤h1的关系的实施方式1以及变形例1的结构中,空气更多地流入外侧翅片突部122B与内侧翅片突部122A的间隙以及内侧翅片突部122A与传热管11的间隙。由此,空气与外侧翅片突部122B以及内侧翅片突部122A接触的面积变大,翅片12的表面的热传递率提高,热交换器的传热性能提高。
[实施方式1的变形例2]
图8是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例2的局部侧剖视图。图8示出了翅片12的表面以及传热管11的与翅片12的主面平行的截面。在图8所示的变形例2中,也与实施方式1同样,翅片突部122具有内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B。
如图8所示,实施方式1的变形例2的内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B以包围传热管11的方式被设置为矩形。与实施方式1的不同点在于内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B的形状。其他结构和作用与实施方式1相同,因此,在此省略其说明。
在变形例2中,由于内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B为矩形,因此,翅片突部122具有在翅片12的Z方向上呈直线状延伸的部分。即,由于设置有具有沿翅片12的长度方向的直线部分的翅片突部122,因此,翅片12的长度方向的强度进一步提高。因此,与实施方式1同样,在翅片冲压、翅片堆叠等翅片加工时,能够抑制翅片12在长度方向上挠曲。因此,热交换器的生产率提高。
[实施方式1的变形例3]
图9是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例3的局部侧剖视图。图9示出了翅片12的表面以及传热管11的与翅片12的主面平行的截面。在图9所示的变形例3中,也与实施方式1同样,翅片突部122具有内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B。
如图9所示,实施方式1的变形例3的内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B以包围传热管11的方式被设置为椭圆形。与实施方式1的不同点在于内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B的形状。其他结构和作用与实施方式1相同,因此,在此省略其说明。
如图9所示,关于内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B的直径,X方向的直径比Z方向的直径长。即,翅片突部122具有在作为空气流入的方向的翅片12的短边方向上较长地延伸的部分。因此,空气容易与翅片突部122接触。其结果是,与实施方式1同样,翅片12的表面的热传递率提高。
[实施方式1的变形例4]
图10是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例4的剖视图。图10示出了翅片12的表面以及传热管11的与翅片12的主面平行的截面。在图10所示的变形例4中,也与实施方式1同样,翅片突部122具有内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B。
如图10所示,在实施方式1的变形例4中,内侧翅片突部122A的形状与外侧翅片突部122B的形状不同。变形例4的内侧翅片突部122A与实施方式1的内侧翅片突部122A同样地设置于传热管11的同心圆上。另一方面,变形例4的外侧翅片突部122B以包围传热管11的方式被设置为椭圆形。与实施方式1的不同点在于外侧翅片突部122B的形状。其他结构和作用与实施方式1相同,因此,在此省略其说明。
在变形例4中,内侧翅片突部122A为与传热管11呈同心圆状地设置的圆形的形状。另一方面,外侧翅片突部122B为椭圆形的形状。如图10所示,关于外侧翅片突部122B的直径,X方向的直径比Z方向的直径长。即,外侧翅片突部122B具有在作为空气流入的方向的翅片12的短边方向上较长地延伸的部分。因此,空气容易与翅片突部122接触。其结果是,与实施方式1同样,翅片12的表面的热传递率提高。
[实施方式1的变形例5]
图11是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例5的剖视图。图11示出了翅片12的表面以及传热管11的与翅片12的主面平行的截面。在图11所示的变形例5中,也与实施方式1同样,翅片突部122具有内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B。
如图11所示,在实施方式1的变形例5中,以包围外侧翅片突部122B的方式设置有追加翅片突部122D。实施方式1与变形例5的不同点在于该追加翅片突部122D。其他结构和作用与实施方式1相同,因此,在此省略其说明。
在变形例5中,以包围外侧翅片突部122B的方式与传热管11呈同心圆状地设置有一个以上的追加翅片突部122D。因此,翅片突部122具有在翅片12的第2方向Z上较长地延伸的部分。即,由于设置有具有沿翅片12的长度方向的部分的翅片突部122,因此,翅片12的长度方向的强度提高。因此,在翅片冲压、翅片堆叠等翅片加工时,能够抑制翅片在长度方向上挠曲。因此,热交换器的生产率提高。
此外,由于以包围外侧翅片突部122B的方式设置有追加翅片突部122D,因此,能够获得与在翅片12的长度方向和短边方向上均追加了突部的情况同样的效果。即,无论空气从翅片12的长度方向和短边方向中的哪一方流入,在空气的流动方向上都追加了突部,从而能够将追加翅片突部122D作为传热部来有效地利用。此外,由于流入的空气更容易与追加翅片突部122D接触,因此热传递率提高,作为热交换器的传热性能提高。
[实施方式1的变形例6]
图12是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例6的局部侧剖视图。图12示出了翅片12的表面以及传热管11的与翅片12的主面平行的截面。在图12所示的变形例6中,也与实施方式1同样,翅片突部122具有内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B。
如图12所示,在实施方式1的变形例6中,传热管11由扁平管构成。此外,内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B以包围传热管11的方式被设置为矩形。实施方式1与变形例6的不同点在于传热管11的形状、内侧翅片突部122A的形状以及外侧翅片突部122B的形状。其他结构和作用与实施方式1相同,因此,在此省略其说明。
在变形例6中,由于内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B为矩形,因此,翅片突部122具有在翅片12的Z方向上呈直线状延伸的部分。即,由于设置有具有沿翅片12的长度方向的直线部分的翅片突部122,因此,翅片12的长度方向的强度进一步提高。因此,与实施方式1同样,在翅片冲压、翅片堆叠等翅片加工时,能够抑制翅片在长度方向上挠曲。因此,热交换器的生产率提高。
[实施方式1的变形例7]
图13是示出实施方式1的热交换器100的翅片12的变形例7的局部侧剖视图。图13示出了翅片12的表面以及传热管11的与翅片12的主面平行的截面。在图13所示的变形例7中,也与实施方式1同样,翅片突部122具有内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B。图14是图13的A-A剖视图。
如图13和图14所示,在实施方式1的变形例7中,在内侧翅片突部122A与外侧翅片突部122B之间未设置第1平坦部121A。这一点与实施方式1不同。其他结构和作用与实施方式1相同,因此,在此省略其说明。
在变形例7中,翅片基面121不具有第1平坦部121A。因此,无法获得在翅片成型时避免应力集中于内侧翅片突部122A与外侧翅片突部122B之间这一效果。但是,关于翅片12的长度方向的强度的提高以及翅片12的表面的热传递率的提高,在变形例7中也能够获得与实施方式1同样的效果。
在上述的实施方式1及其变形例1~变形例7中,参照图4、图8~图14对内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B的形状进行了说明。在图4、图8~图14中,包围多个传热管11的各个内侧翅片突部122A的形状是统一的。但是,也可以针对每个传热管11而设置具有不同的形状的内侧翅片突部122A。此外,在图4、图8~图14中,包围多个内侧翅片突部122A的各个外侧翅片突部122B的形状是统一的。但是,也可以针对每个传热管11而设置具有不同的形状的外侧翅片突部122B。
实施方式2.
以下,对实施方式2的热交换器100以及制冷循环装置1进行说明。
[热交换器100的基本结构]
实施方式2的热交换器100的基本结构与实施方式1的热交换器100相同,因此,在此省略其说明。
[制冷循环装置1的基本结构]
实施方式2的制冷循环装置1的基本结构与实施方式1的制冷循环装置1相同,因此,在此省略其说明。
[翅片12的结构]
图15是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的局部侧剖视图。图15示出了翅片12的主面以及传热管11的截面。图15所示的传热管11的截面是与翅片12的主面平行的截面。如图15所示,传热管11沿着与翅片12的长度方向平行的段方向配置为1列。翅片12具有前缘12a和后缘12b。在以下内容中,将图15的纸面上侧的传热管11称为第1传热管11A,图15的纸面下侧的传热管11称为第2传热管11B。
翅片12的主面与实施方式1同样地构成平坦的翅片基面121。此外,与实施方式1同样,从翅片基面121向Y方向突出地设置有内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B。在实施方式2中,将以包围第1传热管11A的周围的方式设置的内侧翅片突部122A称为第1内侧翅片突部122A-1。此外,将以包围第1内侧翅片突部122A-1的周围的方式设置的外侧翅片突部122B称为第1外侧翅片突部122B-1。此外,在实施方式2中,将以包围第2传热管11B的周围的方式设置的内侧翅片突部122A称为第2内侧翅片突部122A-2。此外,将以包围第2内侧翅片突部122A-2的周围的方式设置的外侧翅片突部122B称为第2外侧翅片突部122B-2。
使用图15~图17,对实施方式2的翅片12进行说明。图16是图15的A-A剖视图。图17是图15的C-C剖视图。在以下的说明中,在不需要特别区分第1内侧翅片突部122A-1和第2内侧翅片突部122A-2的情况下,适当简称为“内侧翅片突部122A”。此外,在不需要特别区分第1外侧翅片突部122B-1和第2外侧翅片突部122B-2的情况下,适当简称为“外侧翅片突部122B”。
在第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间存在间隙。将第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间的间隙中的、图15所示的由粗单点划线包围的部分称为第2平坦部121B。即,在图15的纸面中,第2平坦部121B是被第1外侧翅片突部122B-1的下侧的半圆部分和第2外侧翅片突部122B-2的上侧的半圆部分夹着的翅片基面121。此外,在图16中,第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间的直线部分相当于第2平坦部121B。当在第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间未设置第2平坦部121B的情况下,在翅片成型时,应力会集中于第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2的边界部分。通过设置第2平坦部121B,避免了在翅片成型时应力集中的情况。
如图15所示,在翅片基面121设置有中间翅片突部122C。如图17所示,中间翅片突部122C从第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间的翅片基面121向Y方向突出。即,在实施方式2中,翅片突部122具有内侧翅片突部122A、外侧翅片突部122B以及中间翅片突部122C。如图16和图17所示,内侧翅片突部122A、外侧翅片突部122B以及中间翅片突部122C在Y方向上从翅片基面121向相同的方向突出。实施方式2的翅片12的基本结构除了中间翅片突部122C以外与上述的实施方式1相同,因此省略说明。另外,在图15中设置有两个中间翅片突部122C,但中间翅片突部122C的数量不限于两个。中间翅片突部122C可以是一个,也可以设置三个以上的中间翅片突部122C。
中间翅片突部122C设置于翅片12的长度方向上的第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间。但是,不需要中间翅片突部122C的所有部分位于第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间。如图15所示,只要中间翅片突部122C的一部分位于第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间即可。在本公开中,第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间是指相当于第2平坦部121B的翅片基面121。
此外,在本公开中,将沿着Z方向通过第1传热管11A的中心和第2传热管11B的中心的直线称为中心线CL。在图15中,用于示出A-A截面的单点划线相当于中心线CL。中间翅片突部122C设置于与中心线CL不交叉的位置。
接下来,参照图15对中间翅片突部122C的形状进行说明。中间翅片突部122C具有从翅片基面121立起的第1立起部122c-1和第2立起部122c-2。第1立起部122c-1和第2立起部122c-2沿着翅片12的Z方向平行地延伸。第1立起部122c-1的长度比第2立起部122c-2的长度长。此外,在X方向上,第1立起部122c-1与中心线CL之间的距离比第2立起部122c-2与中心线CL之间的距离长。
第1立起部122c-1在Z方向上具有两个端部。将第1立起部122c-1的两个端部中的接近第1外侧翅片突部122B-1的端部称为第1端部122c-1a。此外,将第1立起部122c-1的两个端部中的接近第2外侧翅片突部122B-2的端部称为第2端部122c-1b。即,第1立起部122c-1具有第1端部122c-1a和第2端部122c-1b。此外,第2立起部122c-2在Z方向上具有两个端部。将第2立起部122c-2的两个端部中的接近第1外侧翅片突部122B-1的端部称为第1端部122c-2a。此外,将第2立起部122c-2的两个端部中的接近第2外侧翅片突部122B-2的端部称为第2端部122c-2b。即,第2立起部122c-2具有第1端部122c-2a和第2端部122c-2b。
接下来,使用图15中虚线所示的第1假想线VL1和第2假想线VL2,对中间翅片突部122C与外侧翅片突部122B之间的位置关系进行说明。在本公开中,将通过第1立起部122c-1的第1端部122c-1a和第2立起部122c-2的第1端部122c-2a的假想的直线称为第1假想线VL1。此外,将通过第1立起部122c-1的第2端部122c-1b和第2立起部122c-2的第2端部122c-2b的假想的直线称为第2假想线VL2。如图15所示,第1假想线VL1与第1外侧翅片突部122B-1不交叉。因此,在连结中间翅片突部122C的第1立起部122c-1的第1端部122c-1a和第2立起部122c-2的第1端部122c-2a的部分与第1外侧翅片突部122B-1之间形成固定的间隙。此外,第2假想线VL2与第2外侧翅片突部122B-2不交叉。因此,在连结中间翅片突部122C的第1立起部122c-1的第2端部122c-1b和第2立起部122c-2的第2端部122-2b的部分与第2外侧翅片突部122B-2之间形成固定的间隙。在此,固定的间隙是指翅片基面121的一部分,是具有用于避免在翅片成型时应力集中于中间翅片突部122C的周围的面积的平坦区域。假设在中间翅片突部122C与外侧翅片突部122B之间的间隙的面积较小的情况下,无法避免在翅片成型时应力集中于中间翅片突部122C的周围。中间翅片突部122C被设置为使得第1假想线VL1与第1外侧翅片突部122B-1不交叉。由此,在中间翅片突部122C与第1外侧翅片突部122B-1之间,能够确保可避免在翅片成型时应力集中的、翅片基面121的平坦区域。此外,中间翅片突部122C被设置为使得第2假想线VL2与第2外侧翅片突部122B-2不交叉。由此,在中间翅片突部122C与第2外侧翅片突部122B-2之间,能够确保可避免在翅片成型时应力集中的、翅片基面121的平坦区域。
在本实施方式的热交换器100中,多个传热管11具有在第2方向Z上相邻的第1传热管11A和第2传热管11B。内侧翅片突部122A具有以包围第1传热管11A的周围的方式设置的第1内侧翅片突部122A-1、以及以包围第2传热管11B的周围的方式设置的第2内侧翅片突部122A-2。此外,外侧翅片突部122B具有以包围第1内侧翅片突部122A-1的周围的方式设置的第1外侧翅片突部122B-1、以及以包围第2内侧翅片突部122A-2的周围的方式设置的第2外侧翅片突部122B-2。并且,第1外侧翅片突部122B-1与所述第2外侧翅片突部122B-2之间的翅片基面121具有第2平坦部121B。
根据该结构,通过第2平坦部121B,第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2不接触地设置于翅片12。因此,在翅片成型时,应力不会集中于第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间。由此,翅片12的成型性提高,其结果是,热交换器的制造性提高。
此外,在本实施方式的热交换器100中,多个翅片突部122具有从翅片基面121向第1方向Y突出的中间翅片突部122C,中间翅片突部122C被设置为,中间翅片突部122C的至少一部分在第2方向Z上位于第1外侧翅片突部122B-1与所述第2外侧翅片突部122B-2之间。
根据该结构,通过设置中间翅片突部122C,空气容易与翅片12的表面接触。其结果是,翅片12的表面的热传递率进一步提高。此外,中间翅片突部122C的一部分位于第1外侧翅片突部122B-1与所述第2外侧翅片突部122B-2之间是指,在翅片12的长度方向上不存在翅片突部122的区域减少。由此,翅片12的长度方向的强度进一步提高。
此外,在本实施方式的热交换器100中,中间翅片突部122C设置于与沿着第2方向Z通过第1传热管11A的中心和第2传热管11B的中心的中心线CL不交叉的位置。在此,在翅片12的第2方向Z上,第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间的长度在中心线CL通过的部分处最短。在本实施方式中,避开第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2最接近的位置,在两者之间的间隙相对较大的部位设置中间翅片突部122C。这样,通过设置沿着翅片12的长度方向延伸的中间翅片突部122C来减少翅片基面121的平坦面,能够提高翅片12的长度方向的强度。此外,由于中间翅片突部122C具有较长的部分,因此,空气容易与翅片12的表面接触,热传递率进一步提高。
此外,在本实施方式的热交换器100中,在将多个翅片12的短边方向设为与第1方向Y以及第2方向Z交叉的第3方向X时,中间翅片突部122C具有在第2方向Z上延伸的从翅片基面121立起的第1立起部122c-1、以及与第1立起部122c-1平行地从翅片基面121立起的第2立起部122c-2。在第2方向Z上,第1立起部122c-1的长度比第2立起部122c-2的长度长,在第3方向X上,第1立起部122c-1与中心线CL之间的距离比第2立起部122c-2与所述中心线CL之间的距离长。此外,在第2方向Z上,第1立起部122c-1具有与第1外侧翅片突部122B-1相邻地设置的第1端部122c-1a、以及与第2外侧翅片突部122B-2相邻地设置的第2端部122c-1b。此外,在第2方向Z上,第2立起部122c-2具有与第1外侧翅片突部122B-1相邻地设置的第1端部122c-2a、以及与第2外侧翅片突部122B-2相邻地设置的第2端部122c-2b。通过第1立起部122c-1的第1端部122c-1a和第2立起部122c-2的第1端部122c-2a的第1假想线VL1与第1外侧翅片突部122B-1不交叉。此外,通过第1立起部122c-1的第2端部122c-1b和第2立起部122c-2的第2端部122c-2b的第2假想线VL2与第2外侧翅片突部122B-2不交叉。
根据该结构,能够在中间翅片突部122C与外侧翅片突部122B之间确保用于避免在翅片成型时应力集中于中间翅片突部122C与外侧翅片突部122B之间的、平坦的翅片基面121的区域。由此,能够进一步提高翅片12的成型性。
[实施方式2的变形例1]
图18是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例1的剖视图。图18示出了变形例1的相当于图15的C-C截面的部分。在图18所示的变形例1中,也与实施方式2同样,翅片12具有中间翅片突部122C。
在实施方式2的变形例1的热交换器100中,在Y方向上,内侧翅片突部122A从翅片基面121突出的方向与外侧翅片突部122B从翅片基面121突出的方向相同。另一方面,中间翅片突部122C在Y方向上向与内侧翅片突部122A和外侧翅片突部122B突出的方向相反的方向突出。其他结构和作用与实施方式2相同,因此,在此省略其说明。
在实施方式2的变形例1的热交换器100中,在第1方向Y上,内侧翅片突部122A从翅片基面121突出的方向与中间翅片突部122C从翅片基面121突出的方向相反。因此,内侧翅片突部122A不位于中间翅片突部122C的后流部。即,内侧翅片突部122A不会受到中间翅片突部122C的死水域的影响。其结果是,能够将内侧翅片突部122A最大限度地利用于热交换,翅片12的表面的热传递率提高。
此外,在第1方向Y上,外侧翅片突部122B从翅片基面121突出的方向与内侧翅片突部122A突出的方向相同。即,外侧翅片突部122B也不位于中间翅片突部122C的后流部,因此不会受到中间翅片突部122C的死水域的影响。由此,能够将外侧翅片突部122B最大限度地利用于热交换,翅片12的表面的热传递率进一步提高。
此外,在变形例1中,由于内侧翅片突部122A与中间翅片突部122C突出的方向相反,因此,在Y方向上,翅片12的重心位置接近翅片基面121。因此,翅片12的强度提高。
[实施方式2的变形例2]
图19是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例2的局部侧剖视图。图19示出了翅片12的表面以及传热管11的与翅片12的主面平行的截面。在图19所示的变形例2中,也与实施方式2同样,翅片突部122具有中间翅片突部122C。图20是图19的A-A剖视图。
如图19和图20所示,在实施方式2的变形例2中,中间翅片突部122C在第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间与中心线CL重叠地设置。如图19所示,在变形例2中,在从Y方向观察的情况下,中间翅片突部122C具有在Z方向上具有长边的长方形的形状。变形例2与实施方式2的不同点在于设置中间翅片突部122C的位置以及中间翅片突部122C的形状。其他结构和作用与实施方式1相同,因此,在此省略其说明。
在变形例2中,中间翅片突部122C在第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间与中心线CL重叠。第1立起部122c-1与中心线CL之间的距离与第2立起部122c-2与中心线CL之间的距离相等。此外,第1立起部122c-1的长度与第2立起部122c-2的长度相等。在图19中,将朝向纸面时的左侧长边称为第1立起部122c-1,朝向纸面时的右侧长边称为第2立起部122c-2。
在变形例2中,中间翅片突部122C在Z方向上位于第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间的距离最近的部分。在相邻的传热管11彼此的距离比较大的情况下,通过如变形例2那样设置中间翅片突部122C,使得翅片12的长度方向的强度提高,翅片12的表面的热传递率提高。
[实施方式2的变形例3]
图21是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例3的局部侧剖视图。图21示出了翅片12的表面以及传热管11的与翅片12的主面平行的截面。在图21所示的变形例3中,也与实施方式2同样,翅片突部122具有中间翅片突部122C。图22是图21的A-A剖视图。
如图21和图22所示,在实施方式2的变形例3中,中间翅片突部122C在第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间与中心线CL交叉地设置。中间翅片突部122C具有在X方向上较长地延伸的部分。在图21中,在X方向上,中间翅片突部122C的长度比第1外侧翅片突部122B-1和第2外侧翅片突部122B-2各自的直径长。但是,也可以是,在X方向上,中间翅片突部122C的长度为第1外侧翅片突部122B-1和第2外侧翅片突部122B-2各自的直径以下。变形例3与实施方式2的不同点在于,在变形例3中,中间翅片突部122C与中心线CL交叉地设置这一点以及中间翅片突部122C的形状。其他结构和作用与实施方式2相同,因此,在此省略其说明。
在变形例3中,沿着作为翅片12的短边方向的X方向延伸的中间翅片突部122C在第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间与中心线CL交叉地设置。此外,沿着作为翅片12的长度方向的Z方向延伸的第1立起部122c-1和第2立起部122c-2各自的长度比沿着X方向延伸的部分的长度短。即,在变形例3中,中间翅片突部122C不像实施方式2的中间翅片突部122C那样具有沿着翅片12的长度方向较长地延伸的部分。但是,在变形例3中,也通过设置中间翅片突部122C,使得翅片12的长度方向的强度提高。此外,在变形例3中,中间翅片突部122C具有在空气流入的X方向上较长地延伸的部分,因此,空气容易与翅片12的表面接触。由此,翅片12的表面的热传递率提高。
[实施方式2的变形例4]
图23是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例4的局部侧剖视图。图23示出了翅片12的表面以及传热管11的与翅片12的主面平行的截面。在图23所示的变形例4中,也与实施方式2同样,翅片突部122具有中间翅片突部122C。图24是图23的A-A剖视图。
如图23和图24所示,在实施方式2的变形例4中,中间翅片突部122C在第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间与中心线CL重叠地设置。如图23所示,在变形例4中,在从Y方向观察的情况下,中间翅片突部122C具有圆形形状。如图24所示,中间翅片突部122C从翅片基面121呈半球状突出。变形例4与实施方式2的不同点在于设置中间翅片突部122C的位置以及中间翅片突部122C的形状。其他结构和作用与实施方式2相同,因此,在此省略其说明。
在变形例4中,中间翅片突部122C在第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间与中心线CL重叠。在变形例4中,中间翅片突部122C不像实施方式2的中间翅片突部122C那样具有沿着翅片12的长度方向较长地延伸的部分。但是,在变形例4中,也通过设置中间翅片突部122C,使得翅片12的长度方向的强度提高,翅片12的表面的热传递率提高。
[实施方式2的变形例5]
图25是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例5的局部侧剖视图。图25示出了翅片12的表面以及传热管11的与翅片12的主面平行的截面。在图25所示的变形例5中,也与实施方式2同样,翅片突部122具有中间翅片突部122C。图26是图25的C-C剖视图。
如图25所示,在实施方式2的变形例5中,中间翅片突部122C的第1立起部122c-1与第2立起部122c-2的长度相等。在上述的实施方式2中,如图15所示,对第1立起部122c-1的长度比第2立起部122c-2的长度长的情况进行了说明。变形例5与实施方式2的不同点在于第1立起部122c-1的长度与第2立起部122c-2的长度之间的关系。其他结构和作用与实施方式2相同,因此,在此省略其说明。
在变形例5中,第1假想线VL1与第1外侧翅片突部122B-1交叉。此外,第2假想线VL2与第2外侧翅片突部122B-2交叉。当在Z方向上确保了第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间的距离的情况下,可以设置如变形例5那样的形状的中间翅片突部122C。通过设置变形例5的中间翅片突部122C,使得翅片12的长度方向的强度提高,翅片12的表面的热传递率提高。
[实施方式2的变形例6]
图27是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例6的局部侧剖视图。图27示出了翅片12的表面以及传热管11的与翅片12的主面平行的截面。在图27所示的变形例6中,也与实施方式2同样,翅片突部122具有中间翅片突部122C。图28是图27的C-C剖视图。
如图27所示,在实施方式2的变形例6中,在从Y方向观察的情况下,中间翅片突部122C具有90°横躺的T字形状。由此,如图28所示,中间翅片突部122C具有在X方向上较长地延伸的部分。变形例6与实施方式2的不同点在于中间翅片突部122C的形状。其他结构和作用与实施方式2相同,因此,在此省略其说明。
在变形例6中,第1假想线VL1与第1外侧翅片突部122B-1交叉。此外,第2假想线VL2与第2外侧翅片突部122B-2交叉。此外,中间翅片突部122C的在X方向上较长地延伸的部分位于第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B-2之间。变形例6的中间翅片突部12C具备沿着翅片12的长度方向(Z方向)呈直线延伸的部分、以及沿着短边方向(X方向)呈直线延伸的部分这两者。通过设置变形例6的中间翅片突部122C,使得翅片12的长度方向的强度提高。此外,中间翅片突部122C具有在空气流入的X方向上延伸的部分,因此,与实施方式2相比,空气更容易与翅片12的表面接触。由此,在变形例6中,与实施方式2相比,能够提高翅片12的表面的热传递率。
[实施方式2的变形例7]
图29是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例7的局部侧剖视图。图29示出了翅片12的表面以及传热管11的与翅片12的主面平行的截面。在图29所示的变形例7中,也与实施方式2同样,翅片突部122具有中间翅片突部122C。图30是图29的C-C剖视图。
如图29所示,在实施方式2的变形例7中,中间翅片突部122C具有第1中间翅片突部122C-1和第2中间翅片突部122C-2。在沿Y方向观察的情况下,第1中间翅片突部122C-1和第2中间翅片突部122C-2具有Z方向为长边的长方形的形状。变形例7与实施方式2的不同点在于,在变形例7中,中间翅片突部122C具有第1中间翅片突部122C-1和第2中间翅片突部122C-2。此外,实施方式2的中间翅片突部122C的形状与变形例7的第1中间翅片突部122C-1和第2中间翅片突部122C-2的形状不同。其他结构和作用与实施方式2相同,因此,在此省略其说明。
在以下的说明中,在不需要特别区分第1中间翅片突部122C-1和第2中间翅片突部122C-2的情况下,适当简称为“中间翅片突部122C”。此外,在称为“中间翅片突部122C”的情况下,包含单个和多个这两种情况。此外,关于第1立起部122c-1,在不需要特别区分第1中间翅片突部122C-1的第1立起部122c1-1和第2中间翅片突部122C-2的第1立起部122c2-1的情况下,也适当简称为“第1立起部122c-1”。此外,关于第2立起部122c-2,在不需要特别区分第1中间翅片突部122C-1的第2立起部122c1-2和第2中间翅片突部122C-2的第1立起部122c2-2的情况下,也适当简称为“第2立起部122c-2”。此外,在分别称为“第1立起部122c-1”以及“第2立起部122c-2”的情况下,包含单个和多个这两种情况。
参照图29,对第1中间翅片突部122C-1和第2中间翅片突部122C-2进行说明。第1中间翅片突部122C-1的第1立起部122c1-1的长度与第2立起部122c1-2的长度相等。此外,第2中间翅片突部122C-2的第1立起部122c2-1的长度与第2立起部122c2-2的长度相等。另外,实施方式2的中间翅片突部122C与变形例7的中间翅片突部122C的不同点在于第1立起部122c-1的长度与第2立起部122c-2的长度之间的关系。
此外,在图29中,设置有两个第1中间翅片突部122C-1,但第1中间翅片突部122C-1的数量不限于两个。第1中间翅片突部122C-1可以是一个,也可以设置三个以上的第1中间翅片突部122C-1。此外,在图29中,设置有两个第2中间翅片突部122C-2,但第2中间翅片突部122C-2的数量不限于两个。第2中间翅片突部122C-2可以是一个,也可以设置三个以上的第2中间翅片突部122C-2。
此外,第1中间翅片突部122C-1与中心线CL之间的距离比第2中间翅片突部122C-2与中心线CL之间的距离长。此外,第1中间翅片突部122C-1的第1立起部122c1-1的长度比第2中间翅片突部122C-2的第1立起部122c2-1的长度长。即,第1中间翅片突部122C-1比第2中间翅片突部122C-2大。
如上所述,在变形例7中,沿着翅片12的长度方向呈直线延伸的第1中间翅片突部122C-1和第2中间翅片突部122C-2沿着翅片的短边方向配置。在变形例7中,通过设置第1中间翅片突部122C-1和第2中间翅片突部122C-2,使得翅片12的长度方向的强度提高,翅片12的表面的热传递率提高。
[实施方式2的变形例8]
图31是示出实施方式2的热交换器100的翅片12的变形例8的局部侧剖视图。图31示出了翅片12的表面以及传热管11的与翅片12的主面平行的截面。在图31所示的变形例8中,也与实施方式2同样,翅片突部122具有中间翅片突部122C。图32是图31的C-C剖视图。
如图31所示,在实施方式2的变形例8中,中间翅片突部122C具有第1中间翅片突部122C-1和第2中间翅片突部122C-2。在从Y方向观察的情况下,第1中间翅片突部122C-1具有Z方向为长边的长方形的形状。此外,在从Y方向观察的情况下,第2中间翅片突部122C-2具有圆形的形状。变形例8与实施方式2的不同点在于,在变形例8中,中间翅片突部122C具有第1中间翅片突部122C-1和第2中间翅片突部122C-2。此外,实施方式2的中间翅片突部122C的形状与变形例8的第1中间翅片突部122C-1和第2中间翅片突部122C-2的形状不同。其他结构和作用与实施方式2相同,因此,在此省略其说明。
参照图31,对第1中间翅片突部122C-1和第2中间翅片突部122C-2进行说明。第1中间翅片突部122C-1的第1立起部122c1-1的长度与第2立起部122c1-2的长度相等。第1中间翅片突部122C-1与中心线CL之间的距离比第2中间翅片突部122C-2与中心线CL之间的距离长。另外,实施方式2的中间翅片突部122C与变形例8的第1中间翅片突部122C-1的不同点在于第1立起部122c-1的长度与第2立起部122c-2的长度之间的关系。
另外,在图31中,设置有两个第1中间翅片突部122C-1,但第1中间翅片突部122C-1的数量不限于两个。第1中间翅片突部122C-1可以是一个,也可以设置三个以上的第1中间翅片突部122C-1。此外,在图31中,设置有两个第2中间翅片突部122C-2,但第2中间翅片突部122C-2的数量不限于两个。第2中间翅片突部122C-2可以是一个,也可以设置三个以上的第2中间翅片突部122C-2。
如上所述,在变形例8中,设置有沿着翅片12的长度方向呈直线延伸的第1中间翅片突部122C-1。此外,在第1外侧翅片突部122B-1与第2外侧翅片突部122B2的距离相对较近的位置,设置沿翅片12的长度方向的长度比较短的圆形的第2中间翅片突部122C-2,从而减少了翅片12的平坦部分的面积。在变形例8中,通过设置第1中间翅片突部122C-1和第2中间翅片突部122C-2,使得翅片12的长度方向的强度提高,翅片12的表面的热传递率提高。
如上所述,上述的实施方式1、实施方式2以及它们的变形例所记载的热交换器100能够设置于图3所示的制冷循环装置1。在该情况下,在制冷循环装置1中,通过设置于热交换器100的翅片12的翅片突部122,使得翅片12的长度方向的强度增加,翅片的成型性提高。由此,热交换器100的制造性提高,其结果是,制冷循环装置1整体的制造性提高。此外,通过设置于热交换器100的翅片12的翅片突部122,使得空气容易与翅片12的表面接触。由此,热交换器100的热传递率提高,其结果是,能够提高制冷循环装置1整体的能量效率。
以上,对实施方式1、实施方式2以及它们的变形例进行了说明,但热交换器100以及制冷循环装置1不限于上述的实施方式1、实施方式2以及它们的变形例,在不脱离主旨的范围内能够进行各种变形和应用。实施方式1、实施方式2以及它们的变形例能够在不阻碍各实施方式以及各变形例的功能或者构造的范围内分别彼此组合。
标号说明
1:制冷循环装置;2:热源侧单元;3:负载侧单元;4:压缩机;5:流路切换装置;6:膨胀阀;7A:送风机;7B:送风机;7a:风扇马达;7b:风扇;8:制冷剂配管;9A:控制器;9B:控制器;11:传热管;11A:传热管;11B:传热管;11a:U字管;12:翅片;12a:前缘;12b:后缘;12c:贯通孔;12d:翅片套环;100:热交换器;100A:热交换器;100B:热交换器;121:翅片基面;121A:第1平坦部;121B:第2平坦部;122:翅片突部;122A:内侧翅片突部;122A-1:第1内侧翅片突部;122A-2:第2内侧翅片突部;122B:外侧翅片突部;122B-1:第1外侧翅片突部;122B-2:第2外侧翅片突部;122B-3:第3外侧翅片突部;122C:中间翅片突部;122C-1:第1中间翅片突部;122C-2:第2中间翅片突部;122c-1:第1立起部;122c-1a:第1端部;122c-1b:第2端部;122c-2:第2立起部;122c-2a:第1端部;122c-2b:第2端部;122c1-1:第1立起部;122c1-1a:第1端部;122c1-1b:第2端部;122c1-2:第2立起部;122c1-2a:第1端部;122c1-2b:第2端部;122c2-1:第1立起部;122c2-1a:第1端部;122c2-1b:第2端部;122c2-2:第2立起部;122c2-2a:第1端部;122c2-2b:第2端部;122D:追加翅片突部;Y:第1方向;Z:第2方向;X:第3方向;CL:中心线;VL1:第1假想线;VL2:第2假想线。
Claims (10)
1.一种热交换器,其中,所述热交换器具备:
多个翅片,它们在第1方向上彼此隔开间隔地配置;以及
多个传热管,它们贯通所述多个翅片,并在与所述第1方向交叉的第2方向上彼此隔开间隔地配置,
所述多个翅片各自具有:
平坦的翅片基面;以及
多个翅片突部,
所述多个翅片突部具有:
内侧翅片突部,其以包围所述多个传热管各自的周围的方式设置,并从所述翅片基面向所述第1方向突出;以及
外侧翅片突部,其以包围所述内侧翅片突部各自的周围的方式设置,并从所述翅片基面向所述第1方向突出。
2.根据权利要求1所述的热交换器,其中,
所述多个传热管各自的截面为圆形,
所述内侧翅片突部和所述外侧翅片突部设置于所述多个传热管各自的同心圆上。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器,其中,
所述内侧翅片突部与所述外侧翅片突部之间的所述翅片基面具有第1平坦部。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的热交换器,其中,
在设所述内侧翅片突部从所述翅片基面突出的高度为h1,所述外侧翅片突部从所述翅片基面突出的高度为h2时,高度h1与高度h2处于h2≤h1的关系。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的热交换器,其中,
所述多个传热管具有在所述第2方向上相邻的第1传热管和第2传热管,
所述内侧翅片突部具有:
第1内侧翅片突部,其以包围所述第1传热管的周围的方式设置;以及
第2内侧翅片突部,其以包围所述第2传热管的周围的方式设置,
所述外侧翅片突部具有:
第1外侧翅片突部,其以包围所述第1内侧翅片突部的周围的方式设置;以及
第2外侧翅片突部,其以包围所述第2内侧翅片突部的周围的方式设置,
所述第1外侧翅片突部与所述第2外侧翅片突部之间的所述翅片基面具有第2平坦部。
6.根据权利要求5所述的热交换器,其中,
所述多个翅片突部具有中间翅片突部,该中间翅片突部从所述翅片基面向所述第1方向突出,
所述中间翅片突部被设置为,所述中间翅片突部的至少一部分位于所述第1外侧翅片突部与所述第2外侧翅片突部之间。
7.根据权利要求6所述的热交换器,其中,
在所述第1方向上,
所述内侧翅片突部从所述翅片基面突出的方向与所述中间翅片突部从所述翅片基面突出的方向为相反的方向。
8.根据权利要求6或7所述的热交换器,其中,
所述中间翅片突部设置于与沿着所述第2方向通过所述第1传热管的中心和所述第2传热管的中心的中心线不交叉的位置。
9.根据权利要求8所述的热交换器,其中,
在将所述多个翅片的短边方向设为与所述第1方向以及所述第2方向交叉的第3方向时,
所述中间翅片突部具有:
第1立起部,其在所述第2方向上延伸,并从所述翅片基面立起;以及
第2立起部,其与所述第1立起部平行地从所述翅片基面立起,
在所述第2方向上,所述第1立起部的长度比所述第2立起部的长度长,
在所述第3方向上,所述第1立起部与所述中心线之间的距离比所述第2立起部与所述中心线之间的距离长,
在所述第2方向上,所述第1立起部具有:
第1端部,其与所述第1外侧翅片突部相邻地设置;以及
第2端部,其与所述第2外侧翅片突部相邻地设置,
在所述第2方向上,所述第2立起部具有:
第1端部,其与所述第1外侧翅片突部相邻地设置;以及
第2端部,其与所述第2外侧翅片突部相邻地设置,
通过所述第1立起部的所述第1端部和所述第2立起部的所述第1端部的第1假想线与所述第1外侧翅片突部不交叉,
通过所述第1立起部的所述第2端部和所述第2立起部的所述第2端部的第2假想线与所述第2外侧翅片突部不交叉。
10.一种制冷循环装置,其中,
所述制冷循环装置具备权利要求1至9中的任一项所述的热交换器作为冷凝器或蒸发器。
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