CN1504714A - 换热器 - Google Patents

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CN1504714A CNA200310124652A CN200310124652A CN1504714A CN 1504714 A CN1504714 A CN 1504714A CN A200310124652 A CNA200310124652 A CN A200310124652A CN 200310124652 A CN200310124652 A CN 200310124652A CN 1504714 A CN1504714 A CN 1504714A
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Abstract

本发明提供了一种换热器，从空气主流方向的上游侧观察波纹状翅片(10)时，波纹状翅片(10)的各百页窗形成面以大致山形形状(倒V字形状)形成。这种换热器，在冷凝性能和蒸发性能两个方面都得到提高，并在作为蒸发器使用时，通过与空气热交换，使翅片表面产生的冷凝水的排水性能够得到良好改善。

Description

换热器
技术领域
本发明涉及使用在空调机等上的板翅式与管式换热器，特别是涉及一种沿垂直方向设置多个扁平管，并且在相邻的扁平管之间设有波纹状翅片(fin)的换热器。
背景技术
图6和图7示出了现有技术中的这种换热器，包括：以长方向为垂直方向并以规定间距相互平行配置的多个扁平管2；连通该扁平管2的上端的水平方向设置的上侧联管箱4；连通扁平管2的下端的水平方向设置的下侧联管箱6；以及设置在相邻的扁平管之间的波纹状翅片8。
如图8所示，可以通过钎焊或粘接等将波纹状翅片8与扁平管2接合或粘接，通过交替配置弯曲部分21和中间壁部22，而形成多个上下排成列的中间壁部22，由此构成可以使空气通过的间隙。而且，在各波纹状翅片8中，由相邻的两个中间壁部22构成的角度θ设定为0.5°～3°，将此作为蒸发器使用时，断水问题可以得到解决，例如参照日本专利文献JP特开平6-241678(第2～5页，第1、3～4图)。
但是，在上述现有技术的构成中，与波纹状翅片8的中间壁部22和水平面之间构成的角度是θ/2、即0.25°～1.5°的小角度，中间壁部22大致沿水平方向设置的通常的换热器相比较，排水性能略有提高，但是不可能获得大的效果的改善。而且，为了进一步获得良好的排水性能，可以考虑增加中间壁部22的倾斜角度，当中间壁部22的倾斜角度增大时，它们之间的间距也增大，因此波纹状翅片的传热面积减小，因而存在着热交换能力下降的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的缺陷，在冷凝性能和蒸发性能两个方面都得到提高，当作为蒸发器使用时，通过和空气热交换，在翅片表面产生的冷凝水的排水性能可以得到良好改善。
为了达到上述本发明的目的，在第1项发明的技术方案是提供一种换热器，包括：以长方向为垂直方向并以规定间距相互平行配置的多个扁平管；以及设置在相邻的扁平管之间的、具有多个百页窗形成面的波纹状翅片，其特征是：从空气主流方向的上游侧观察波纹状翅片时，上述波纹状翅片的各百页窗形成面以大致的山形形状形成。
第2项发明，其特征是：设置在上述各百页窗形成面顶部两侧的两个斜面相对于水平面的倾斜角度大致相等。
第3项发明，其特征是：设置在上述各百页窗形成面顶部两侧的两个斜面相对于水平面的倾斜角度不同，设置在各百页窗形成面顶部单侧的斜面相对于水平面的倾斜角度，与设置在和上述各百页窗形成面相邻的百页窗形成面相反一侧上的斜面相对于水平面的倾斜角度设定为相等。
第4项发明，其特征是：设置在上述各百页窗形成面的顶部两侧的两个斜面相对于水平面的倾斜角度大约为5°～45°。
第5项发明，其特征是：在上述各百叶窗成形面的顶部两侧所设置的两个斜面各自之上，设有多个在空气主流方向上开口的百页窗。
第6项发明，其特征是：上述多个百页窗通过把翅片的基板切开翘起而形成上述百页窗的宽度和翅片的基板宽度的比例是1∶2～3。
第7项发明，其特征是：上述多个百页窗具有在空气主流方向的垂直方向上延伸的、并沿着空气主流方向交替地形成的棱线和谷线。
第8项发明，其特征是：上述棱线和谷线形成缝隙。
附图说明
图1是本发明实施形式1的换热器的的局部放大的主视图。
图2是本发明实施形式2的换热器的局部放大的主视图。
图3是图1或者图2所示换热器的波纹状翅片的空气通过方向的局部放大剖视图。
图4是本发明实施形式3的换热器中所设置的波纹状翅片的、空气通过方向的局部放大剖视图。
图5是本发明实施形式4的换热器中所设置的波纹状翅片的、空气通过方向的局部放大剖视图。
图6是本发明或现有技术的换热器的主视图。
图7是图6所示换热器的左侧视图。
图8是现有技术的换热器的局部放大的主视图。
图中：2-扁平管；4，6-联管箱；10，10A，10B-波纹状翅片；10a，10b-斜面；12，12A，1213-百页窗(louver)；12a-棱线；12b-谷线。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施形式。而且，关于本发明的换热器的基本构成和附图6与7中所示的属于现有技术中的一般的换热器相同的内容被省略，而详细说明属于本发明特征的波纹状翅片的轮廓形状。
实施形式1
图1是本发明实施形式1的换热器的局部放大的主视图。
根据附图1所示，两端(上下端)连接在上下大致水平配置的一对联管箱4、6(参照附图6和图7)上、的多个扁平管2之间，设有大致呈山形形状(倒V字形状)成形的波纹状翅片10。而且，在大致以山形形状成形的波纹状翅片10的左侧(从空气主流方向的上游侧观察)的斜面10a和右侧(从空气主流方向的上游侧观察)的斜面10b相对于水平面形成的倾斜角度α分别大约为5°～45°。
根据图3所示，在波纹状翅片10的两个斜面10a和10b上分别设置有多个在空气主流动方向上开口的百页窗12，该百页窗12通过在相对于空气主流方向成直角的方向上以规定宽度形成有切口，并将由该切口所形成的带状部分以规定角度扭转形成。而且，空气主流方向的上游侧一连串的百页窗12和下游侧的一连串百页窗12具有相同的倾斜角，但是，倾斜方向相反。
在上面所述构成的结构中，由于将波纹状翅片10的大致呈山形形状的各百叶窗成形面的左右斜面10a、10b相对于水平面的倾斜角度α设定的比较大，在作为蒸发器使用的情况下，在波纹状翅片10的表面所产生冷凝水，沿左右斜面10a、10b的表面顺利向下流动，通过百页窗12的开口部分，顺次向下降落。而且，波纹状翅片10之间的间距Pf不大，而大致呈山形形状的波纹状翅片10的左右斜面10a、10b的倾斜角度α大，并且使波纹状翅片10的传热面积增大。而且，具有温度边界层的前缘效果和空气流的搅拌效果，由于在大致呈山形形状的波纹状翅片10上设有传热性能优良的百页窗12，所以将本发明的换热器用于冷凝器或蒸发器中任意一种的情况下，都能够大大增加热交换能力的范围。
实施形式2
图2是本发明实施形式2的换热器的实施形式局部放大主视图。
如图2所示，大致以山形形状成形的波纹状翅片10左侧的一联串斜面10a，相对于水平面的倾斜角度形成交替不同的倾斜角度α、β，所述倾斜角度α、β范围分别大约为5°～45°，且设定α＜β。同样地，波纹状翅片10右侧的一联串斜面10b，也相对于水平面的倾斜角度形成交替不同的倾斜角度α、β，所述倾斜角度α、β的范围分别大约为5°～45°，且设定α＜β。
而且，在观察同一顶部的左侧斜面10a和右侧斜面10b的情况下，其相对于水平面的倾斜角度不相同，一侧的倾斜角度为α，另一侧的倾斜角度为β。
因此，从下面(或从上面)顺次沿着波纹状翅片，观察左右斜面的倾斜角度时，倾斜角度α和β交替反复，设置在各百页窗形成面的顶部一侧的斜面相对于水平面的倾斜角度，与设置在相邻百页窗形成面的相反一侧上的斜面相对于水平面的倾斜角度设定为相等。
还有，对于本实施形式2中的换热器，形成在波纹状翅片10上的百页窗12和实施形式1的换热器的形成在波纹状翅片10上的图3所示的百页窗12具有相同形状。
根据此实施形式，由于大致呈山形形状的波纹状翅片10的左右斜面10a、10b的倾斜角度α和β设定得比较大，故作为蒸发器使用时，在波纹状翅片10表面形成的冷凝水可沿着左右斜面10a、10b的表面顺利向下流动，同时，形成在扁平管2和波纹状翅片10的接合处的小角度(β-α)的区域内，冷凝水通过表面张力以弯液面形状聚集。最终，聚集的冷凝水从百页窗12的开口处流过，顺次向下降落。而且，翅片间距Pf不大，大致呈山形形状的波纹状翅片10的左右斜面10a、10b的倾斜角度α与β比较大，使波纹状翅片10的传热面积增大。还有，由于具有温度边界层的前缘效果和空气流的搅拌效果，在大致呈山形形状的波纹状翅片10上设置了传热性能优良的百页窗12，因此，将本发明的散热器作为冷凝器或蒸发器中任一装置时，都能够大大增加热交换能力的范围。
实施形式3
图4是本发明实施形式3的换热器上设置的波纹状翅片10A的沿空气主流方向的剖视图。
在本实施形式中，在波纹状翅片10A的两个斜面10a和10b上，分别设置在空气主流方向开口的多个百页窗12A，这些百页窗12A通过在相对于空气主流方向成直角的方向上以规定宽度形成切口，并将由该切口形成的带状部分向上抬起规定高度而形成。百页窗12A的宽度相对于波纹状翅片10A的基板宽度的比例设为1∶(2～3)。另外，空气主动方向上游侧的一连串百页窗12A和下游侧的一连串的热窗12A距离基板的高度是相同的，而形成切口的方向相反。
按照设定的这种结构，能够发挥温度边界层前缘效果，并且使传热性能提高。而且，在作为蒸发器使用时，由于冷凝水从百页窗(切开翘起的片)12A的开口处通过，顺利向下流动，因此这种结构具有和实施形式1或实施形式2的百页窗12同样的效果。
实施形式4
图5是本发明实施形式4的换热器上设置的波纹状翅片10B的空气主流方向的剖视图。
按照图5所示，在波纹状翅片10B的两个斜面10a、10b上，分别设置有沿空气主流动方向开口的多个百页窗12B，该百页窗12B通过在相对于空气主流方向成直角的方向上以规定宽度形成切口，并将由该切口形成的带状部分以规定角度扭转而形成。而且，由于相邻的带状部分朝相反方向扭转，因此，多个百页窗12B全部沿着空气主流动方向交替地形成朝着垂直于空气主流动方向的方向延伸的棱线12a和谷线12b，利用棱线12a和谷线12b，形成通过切口所得到的缝隙。
由此构成的结构反复进行温度边界层的脱离与再附着，因此充分发挥了提高传热性能的效果，而且在作为蒸发器使用时，冷凝水分别通过棱线12a和谷线12b的缝隙并顺利下降，因此这个实施形式能获得与实施形式1或实施形式2的百页窗12同样的效果。
(发明效果)
本发明由于按照上面描述的方式构成，因此能获得下面描述的效果。
在本发明的换热器中，从空气主流方向的上游侧观察波纹状翅片时，由于波纹状翅片中的各百页窗形成面大致以山形形状形成，因此，可使大致为山形形状的波纹状翅片的左右斜面的倾斜角度大，当作为蒸发器使用时，通过和空气的热交换，可大幅提高翅片表面所产生的冷凝水的排水性。与此同时，由于保持了翅片之间的高密度间距，使得翅片的传热面积增加，将换热器作为冷凝器或蒸发器中任意一种装置使用时，可以大幅度提高热交换能力。

Claims (8)

1、一种换热器，其特征在于，包括：以长方向为垂直方向并以规定间距相互平行配置的多个扁平管；以及设置在相邻的扁平管之间的、具有多个百页窗形成面的波纹状翅片，
从空气主流方向的上游侧观察波纹状翅片时，所述波纹状翅片的各百页窗形成面以大致山形形状形成。
2、按照权利要求1所述的换热器，其特征在于：设置在所述各百页窗形成面的顶部两侧的两个斜面相对于水平面的倾斜角度大致相等。
3、按照权利要求1所述的换热器，其特征在于：设置在所述各百页窗形成面的顶部两侧的两个斜面相对于水平面的倾斜角度不同，且设置在各百页窗形成面顶部一侧的斜面相对于水平面的倾斜角度、与设置在和所述各百页窗形成面相邻的百页窗形成面的相反一侧的斜面相对于水平面的倾斜角度设定成相等。
4、按照权利要求1～3中任意一项所述的换热器，其特征在于：设置在所述各百页窗形成面的顶部两侧的两个斜面相对于水平面的倾斜角度大约为5°～45°。
5、按照权利要求1～4中任意一项所述的换热器，其特征在于：设置在所述各百叶窗成形面的顶部两侧的两个斜面上，分别设有多个沿空气主流方向开口的百页窗。
6、按照权利要求5所述的换热器，其特征在于：所述多个百页窗是通过把翅片的基板切开翘起而形成的，且所述百页窗的宽度与翅片的基板宽度的比例是1：(2～3)。
7、按照权利要求5所述的换热器，其特征在于：所述多个百页窗具有棱线和谷线，该棱线和谷线在与空气主流方向垂直的方向上延伸、并且沿着空气主流方向交替形成的。
8、按照权利要求7所述的换热器，其特征在于：所述棱线和谷线上形成缝隙。
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