專利名稱：翅片管型熱交換器的制作方法
技術領域：
本發明涉及翅片管型熱交換器，特別涉及具有配置在氣流中的傳熱 翅片，以及插入傳熱翅片并配置在與氣流的流動方向大致正交的方向上 的多個傳熱管的翅片管型熱交換器。
背景技術：
以往，在空調裝置等中，廣泛使用具有配置在空氣流中的傳熱翅片， 以及插入傳熱翅片并配置在與空氣流的流動方向大致正交的方向上的多 個傳熱管的翅片管型熱交換器(即，交叉翅片管型熱交換器)。
在這種翅片管型熱交換器中，作為以減少在傳熱翅片的傳熱管的空 氣流的流動方向下游側的部分形成的死水區域以及更新傳熱翅片的邊界 層為目的的傳熱促進方法，有時采用如下技術在傳熱翅片表面的傳熱 管兩側的位置上，通過切出立起來形成朝向空氣流的流動方向上游側擴 開的引導翅片(參照專利文獻l)。
專利文獻1:日本特開昭61-110889號公報
但是，在將采用了上述那種引導翅片的翅片管型熱交換器用作以空 調裝置等為代表的將空氣作為熱源的制冷劑等載熱體的蒸發器的情況
下，會產生如下問題由于空氣與載熱體的熱交換而產生的排放水滯留 在引導翅片內而使通風阻力增大。并且，在將采用了上述那種引導翅片 的翅片管型熱交換器用作構成空調裝置的室外單元的室外熱交換器的情 況下，有時通過除霜運轉去除在傳熱翅片表面產生的霜，但此時會產生 排水性降低的問題。
發明內容
本發明的課題在于，在翅片管型熱交換器中，同時實現基于引導翅
片的傳熱促進效果和排水性。
第1方面的翅片管型熱交換器具有傳熱翅片，其配置在氣流中； 以及多個傳熱管，其插入傳熱翅片，并配置在與氣流的流動方向大致正 交的方向上。在傳熱翅片上，在傳熱管的兩側，通過切出立起而在傳熱 翅片表面形成有從氣流的流動方向上游側朝向下游側筆直排列的多個引 導翅片。將多個引導翅片假想地連接起來的直線以將傳熱管附近的氣流 向傳熱管的氣流的流動方向后側引導的方式相對于氣流的流動方向傾 斜。
在該翅片管型熱交換器中，引導翅片從氣流的流動方向上游側朝向 下游側被分割為多個，并且，多個引導翅片以將傳熱管附近的氣流向傳 熱管的氣流的流動方向后側引導的方式相對于氣流的流動方向傾斜，因 此，主要能夠可靠地獲得以下效果通過多個引導翅片中的配置在傳熱 翅片的氣流的流動方向前側的引導翅片來更新邊界層，并且能夠獲得以 下效果通過配置在傳熱翅片的氣流的流動方向后側的引導翅片來減少 在傳熱管的氣流的流動方向后側的部分形成的死水區域，同時，能夠容 易地從引導翅片之間的間隙排出在傳熱翅片表面產生的排放水。由此， 能夠不受在傳熱翅片表面產生的排放水的影響，而獲得基于引導翅片的 傳熱促進效果。
而且，多個引導翅片從氣流的流動方向上游側朝向下游側筆直地排 歹U，由此，多個引導翅片中配置在傳熱翅片的氣流的流動方向后側的引 導翅片具有與配置在氣流的流動方向前側的引導翅片相同的傾斜，因此， 不僅能夠減少在傳熱管的氣流的流動方向后側的部分形成的死水區域， 而且能夠防止在引導翅片的背后形成新的死水區域。
如上所述，在本發明的翅片管型熱交換器中，能夠不受在傳熱翅片 表面產生的排放水的影響，而獲得基于引導翅片的傳熱促進效果，并且， 能夠防止在引導翅片的背后形成新的死水區域，因此能夠同時實現基于 引導翅片的傳熱促進效果和排水性。
第2方面的翅片管型熱交換器形成為，在第1方面的翅片管型熱交 換器中，各引導翅片的高度朝向氣流的流動方向下游側逐漸增加。
在該翅片管型熱交換器中，通過使各引導翅片的形狀形成為高度朝 向氣流的流動方向下游側逐漸增加的形狀，從而能夠在各引導翅片的背 后產生縱向旋渦，因此，能夠進一步提高基于引導翅片的傳熱促進效果。
第3方面的翅片管型熱交換器形成為，在第1或第2方面的翅片管 型熱交換器中，在傳熱翅片上形成有排水促進部，該排水促進部用于使 滯留于在直線上相互相鄰的引導翅片之間的水流到下方。
在該翅片管型熱交換器中，由于在引導翅片之間形成有排水促進部， 所以能夠進一步提高傳熱翅片的排水性。
第4方面的翅片管型熱交換器形成為，在第3方面的翅片管型熱交
換器中，排水促進部是形成于在直線上相互相鄰的引導翅片之間的狹縫。
第5方面的翅片管型熱交換器形成為，在第3方面的翅片管型熱交 換器中，排水促進部是切口，該切口形成于在直線上相互相鄰的引導翅 片的端部上，即形成于引導翅片的成為下端部的部分上。
第6方面的翅片管型熱交換器形成為，在第3方面的翅片管型熱交 換器中，排水促進部是形成于在直線上相互相鄰的引導翅片之間的導水 肋。
圖1是本發明的第1實施方式的翅片管型熱交換器的剖面圖。 圖2是沿圖1的A-A線的剖面圖。 圖3是沿圖1的B-B線的剖面圖。
圖4是示出第1實施方式的變形例的翅片管型熱交換器的圖，是示 出圖1的C部分的圖。
圖5是示出第1實施方式的變形例的翅片管型熱交換器的圖，是示 出圖1的C部分的圖。
圖6是示出第1實施方式的變形例的翅片管型熱交換器的圖，是示 出圖1的C部分的圖。
圖7是本發明的第2實施方式的翅片管型熱交換器的剖面圖。
圖8是沿圖7的A-A線的剖面圖。
圖9是沿圖8的B-B線的剖面圖。
圖10是示出第2實施方式的變形例的翅片管型熱交換器的圖，是示 出圖7的C部分的圖。
圖11是示出第2實施方式的變形例的翅片管型熱交換器的圖，是示 出圖7的C部分的圖。
圖12是示出第2實施方式的變形例的翅片管型熱交換器的圖，是示 出圖7的C部分的圖。
符號說明
1、 101:翅片管型熱交換器；2、 102:傳熱翅片；3:傳熱管；21a
21d、 121a 121f:引導翅片；32、 35、 132、 133、 136、 137:狹縫(排 水促進部)；42、 43、 142、 143、 144、 145:切口 (排水促進部)；52、 151、 154:導水肋。
具體實施例方式
下面，根據
本發明的翅片管型熱交換器的實施方式。 <第1實施方式>
圖1 圖3示出本發明的第1實施方式的翅片管型熱交換器1的主 要部分。這里，圖1是翅片管型熱交換器1的剖面圖。圖2是沿圖1的 A-A線的剖面圖。圖3是沿圖1的B-B線的剖面圖。 (1)翅片管型熱交換器的基本結構
翅片管型熱交換器l是所謂的交叉翅片管(cross fm and tube)型熱 交換器，主要具有多個板狀的傳熱翅片2和多個傳熱管3。傳熱翅片2在 使其平面方向大致沿著空氣等氣流的流動方向的狀態下，在板厚方向上 排列配置。在傳熱翅片2上，在與氣流的流動方向大致正交的方向上， 隔開間隔形成有多個貫通孔2a。貫通孔2a的周圍部分成為向傳熱翅片2 的板厚方向的一側突出的環狀的套環(collar)部23。套環部23與在板 厚方向上相鄰的傳熱翅片2的形成有套環部23的面的相反面抵接，在各 傳熱翅片2的板厚方向之間確保預定的間隔H。傳熱管3是在內部有制 冷劑等載熱體流動的管部件，插入在板厚方向上排列配置多個的傳熱翅片2，并在與氣流的流動方向大致正交的方向上配置。具體而言，傳熱管3貫通在傳熱翅片2上形成的貫通孔2a，通過翅片管型熱交換器1的組 裝時的擴管作業，緊貼在套環部23的內表面。
并且，本實施方式的翅片管型熱交換器1在多個傳熱管3的排列方 向設置成大致為上下方向的狀態下進行使用。因此，氣流以大致朝向水 平方向橫穿的方式流過翅片管型熱交換器l。另外，在以下的說明中，在 使用"上側"、"上方"或"下側"、"下方"這樣的詞語時，表示傳熱管3的排 列方向。
(2) 傳熱翅片的詳細形狀
接著，對本實施方式的翅片管型熱交換器1所使用的傳熱翅片2的 詳細形狀進行說明。
在傳熱翅片2上，在各傳熱管3的兩側(即，各傳熱管3的下側和 上側)，通過切出立起而在傳熱翅片2表面形成從氣流的流動方向上游側 朝向下游側筆直排列的多個(在本實施方式中為2個)引導翅片21a、 21b 和引導翅片21c、 21d。將該引導翅片21a、 21b或引導翅片21c、 21d假 想地連接起來的直線L,、 L2以將傳熱管3附近的氣流向傳熱管3的氣流 的流動方向后側引導的方式相對于氣流的流動方向傾斜。這里，直線L" L2相對于氣流的流動方向的迎角(迎文角)on、 a2設定在10° 30°的 范圍內。
并且，各引導翅片21a 21d形成為其高度朝向氣流的流動方向下游 側逐漸增加。在本實施方式中，各引導翅片21a 21d是大致梯形狀或大 致三角形狀(參照圖3，圖3是示出引導翅片21c、 21d的圖，引導翅片 21a、 21b也具有同樣的形狀)，其最大高度h形成為比套環部23的高度 H低。并且，在切出立起引導翅片21a 21d時形成在傳熱翅片2上的狹 縫孔22a 22d隔著引導翅片21a 21d配置在離傳熱管3遠的一側。
(3) 翅片管型熱交換器的特征 在上述那樣構成的翅片管型熱交換器1中，在各傳熱管3的兩側形成的各個引導翅片被分割為從氣流的流動方向上游側朝向下游側的多個 (在本實施方式中為2個)引導翅片21a、 21b和引導翅片21c、 21d，并 且，引導翅片21a、 21b和引導翅片21c、 21d以將傳熱管3附近的氣流 向傳熱管3的氣流的流動方向后側引導的方式相對于氣流的流動方向傾 斜，因此，主要能夠可靠地獲得以下效果通過引導翅片21a 21d中的 配置在傳熱翅片2的氣流的流動方向前側的引導翅片21a、 21c來更新邊 界層，并且能夠獲得以下效果通過配置在傳熱翅片2的氣流的流動方 向后側的引導翅片21b、 21d，來減少在傳熱管3的氣流的流動方向后側 的部分形成的死水區域，同時，能夠容易地從引導翅片21a、 21b之間和 引導翅片21c、 21d之間的間隙排出在傳熱翅片2表面產生的排放水。由 此，能夠不受在傳熱翅片2表面產生的排放水的影響，而獲得基于引導 翅片21a 21d的傳熱促進效果。
而且，通過使引導翅片21a、 21b和引導翅片21c、 21d從氣流的流 動方向上游側朝向下游側筆直地排列在直線L和直線L2上，從而引導翅 片21a 21d中的配置在傳熱翅片2的氣流的流動方向后側的引導翅片 21b、 21d具有與配置在氣流的流動方向前側的引導翅片21a、 21c相同的 傾斜，因此，不僅能夠減少在傳熱管3的氣流的流動方向后側的部分形 成的死水區域，而且能夠防止在引導翅片21b、 21d的背后形成新的死水 區域。
如上所述，在本實施方式的翅片管型熱交換器1中，能夠不受在傳 熱翅片2表面產生的排放水的影響，而獲得基于引導翅片21a 21d的傳 熱促進效果，并且，能夠防止在引導翅片21b、 21d的背后形成新的死水 區域，因此能夠同時實現基于引導翅片的傳熱促進效果和排水性。
并且，在該翅片管型熱交換器l中，通過使各引導翅片21a 21d的 形狀形成為朝向氣流的流動方向下游側，高度逐漸增加的形狀，從而能 夠在各引導翅片21a 21d的背后產生縱向旋渦，因此，能夠進一步提高 基于各引導翅片21a 21d的傳熱促進效果。 (4)變形例
在上述的翅片管型熱交換器1中，為了更容易地從引導翅片21a、21b 之間和引導翅片21c、 21d之間的間隙排出在傳熱翅片2表面產生的排放 水，也可以形成使滯留于在直線Li、 L2上相互相鄰的引導翅片21a、 21b
之間或引導翅片21c、 21d之間的水流到下方的、作為排水促進部的狹縫 32、 35 (參照圖4)、切口42、 43 (參照圖5)或導水肋52 (參照圖6)。 這里，圖4 圖6是示出在傳熱翅片2上形成各種排水促進部時的圖1的 C部分的圖。
首先，使用圖4說明在傳熱翅片2上形成狹縫32、 35的情況。在本 變形例中，狹縫32、 35以在上下方向上橫穿直線"、L2的方式形成于在 直線Li上相互相鄰的引導翅片21a、 21b之間以及在直線L2上相互相鄰 的引導翅片21c、 21d之間的間隙部分。這里，為了盡可能不影響傳熱性 能，例如通過在傳熱翅片2表面形成縱向的縫隙(切九目)，由此使狹縫 32、 35的狹縫寬度較窄。并且，在引導翅片21a、 21b之間和引導翅片 21c、 21d之間的間隙部分以外的各引導翅片21a 21d的端部，也可以形 成與狹縫32、 35同樣的狹縫31、 33、 34、 36。
接著，使用圖5說明在傳熱翅片2上形成切口 42、 43的情況。在本 變形例中，切口 42、 43形成于在直線L" L2上相互相鄰的引導翅片21a、 21b和引導翅片21c、 21d的端部上，即形成于引導翅片21a、 21b和引導 翅片21c、 21d的成為下端部的部分(即，引導翅片21a、 21b和引導翅 片21c、 21d的沿重力方向成為下部的部分)。具體而言，形成在引導翅 片21b的下端部和引導翅片21c的下端部。這里，切口42、 43是在引導 翅片21b、 21c的下端部，以與通過切出立起而形成引導翅片21b、 21c 時所形成的狹縫孔22b、 22c連通的方式形成的縱向的縫隙。并且，在引 導翅片21b、 21c的成為下端部的部分以外的各引導翅片21a、 21d的端 部，也可以形成與切口42、 43同樣的切口41、 44。
接著，使用圖6說明在傳熱翅片2上形成導水肋52的情況。在本變 形例中，導水肋52以在上下方向上橫穿直線L!、 L2的方式形成于在直線 "上相互相鄰的引導翅片21a、21b之間以及在直線L2上相互相鄰的引導 翅片21c、 21d之間的間隙部分。這里，導水肋52是通過對傳熱翅片2 表面實施沖壓加工等而形成的在縱向延伸的細長的突起，并形成為在上 下方向(即重力方向)上連續地連接引導翅片21a、 21b之間的間隙部分 和引導翅片21c、 21d之間的間隙部分。另外，在傳熱管3的附近，無法使導水肋52在上下方向上筆直地延伸，因此，通過僅將套環部23的附 近部分形成為圓弧狀，來維持大致在重力方向上連續地形成的狀態。并
且，在引導翅片21a、 21b之間的間隙部分和引導翅片21c、 21d之間的 間隙部分以外的、引導翅片21a、 21c的氣流的流動方向前側的部分和引 導翅片21b、 21d的氣流的流動方向后側的部分，也可以形成與導水肋52 同樣的導水肋51、 53。
如上所述，在本變形例的翅片管型熱交換器1中，在傳熱翅片2的 直線L,上相互相鄰的引導翅片21a、 21b之間以及直線L2上相互相鄰的 引導翅片21c、 21d之間形成有作為排水促進部的狹縫32、 35、切口42、 43或導水肋52，因此，能夠進一步提高傳熱翅片2的排水性。
<第2實施方式>
圖7 圖9示出本發明的第2實施方式的翅片管型熱交換器101的 主要部分。這里，圖7是翅片管型熱交換器101的剖面圖。圖8是沿圖7 的A-A線的剖面圖。圖9是沿圖7的B-B線的剖面圖。 (1)翅片管型熱交換器的基本結構
關于翅片管型熱交換器101的基本結構，除了后述的傳熱翅片102 的引導翅片121a 121f以外，與第1實施方式的翅片管型熱交換器1的 結構相同。因此，關于翅片管型熱交換器101的基本結構，將與傳熱翅 片102有關的標號從10級替換為IOO級，并省略說明。
接著，對本實施方式的翅片管型熱交換器101所使用的傳熱翅片102 的詳細形狀進行說明。
在傳熱翅片102上，在各傳熱管3的兩側(即，各傳熱管3的下側 和上側)，通過切出立起而在傳熱翅片102表面形成從氣流的流動方向上 游側朝向下游側筆直排列的多個(在本實施方式中為3個)引導翅片121a、 121b、 121c和引導翅片121d、 121e、 121f。將該引導翅片121a、 121b、 121c或引導翅片121d、 121e、 121f假想地連接起來的直線"、L2以將傳 熱管3附近的氣流向傳熱管3的氣流的流動方向后側引導的方式相對于 氣流的流動方向傾斜。這里，直線Lp L2相對于氣流的流動方向的迎角 ^、 ct2設定在10。 30°的范圍內。并且，各引導翅片121a 121f形成為其高度朝向氣流的流動方向下 游側逐漸增加。在本實施方式中，各引導翅片121a 121f是大致梯形狀 或大致三角形狀(參照圖9，圖9是示出引導翅片121d、 121e、 121f的 圖，引導翅片121a、 121b、 121c也具有同樣的形狀)，其最大高度h形 成為比套環部123的高度H低。并且，在切出立起引導翅片121a 121d 時形成在傳熱翅片102上的狹縫孔122a 122f隔著引導翅片121a 121f 配置在離傳熱管3遠的一側。
如上所述，第1實施方式的翅片管型熱交換器1的引導翅片為引導 翅片21a、 21b和引導翅片21c、 21d的分割為兩個的結構，與此相對， 在本實施方式的翅片管型熱交換器101中，為引導翅片121a、 121b、 121c 和引導翅片121d、 121e、 121f的分割為三個的結構，因此，用于排出在 傳熱翅片102表面產生的排放水的引導翅片間的間隙的數量增加。因此， 與第1實施方式的翅片管型熱交換器1相比，能夠提高排放水的排水性。 (2)變形例
在上述的翅片管型熱交換器101中，與第1實施方式的翅片管型熱 交換器l同樣，為了更容易地從引導翅片121a、121b之間、引導翅片121b、 121c之間、引導翅片121d、 121e之間和引導翅片121e、 121f之間的間 隙排出在傳熱翅片102表面產生的排放水，也可以形成使滯留于在直線 L!、 L2上相互相鄰的引導翅片121a、 121b之間、引導翅片121b、 121c 之間、引導翅片121d、 121e之間和引導翅片121e、 121f之間的水流到下 方的、作為排水促進部的狹縫132、 133、 136、 137 (參照圖10)、切口 142、 143、 144、 145 (參照圖11)或導水肋152、 153 (參照圖12)。這 里，圖10 圖12是示出在傳熱翅片102上形成各種排水促進部時的圖7 的C部分的圖。
另外，狹縫、切口和導水肋的形狀等與第1實施方式的變形例的狹 縫32、 35、切口42、 43或導水肋52相同，因此省略說明。并且，在該 翅片管型熱交換器101中，與第1實施方式的變形例的翅片管型熱交換 器1同樣，為了排出在傳熱翅片102表面上產生的排放水，在引導翅片 121a、 121b之間、引導翅片121b、 121c之間、引導翅片121d、 121e之
間和引導翅片121e、 121f之間以外的部分，也可以形成狹縫131、 134、 135、 138、切口141、 146或導水肋151、 154。
<其它實施方式>
以上，根據
了本發明的實施方式，但是，具體的結構不限 于這些實施方式，可在不脫離發明主旨的范圍內進行變更。 產業上的可利用性
利用本發明，在翅片管型熱交換器中，能夠同時實現基于引導翅片 的傳熱促進效果和排水性。
權利要求
1.一種翅片管型熱交換器(1、101)，該翅片管型熱交換器(1、101)具有傳熱翅片(2、102)，其配置在氣流中；以及多個傳熱管(3)，其插入所述傳熱翅片，并配置在與氣流的流動方向大致正交的方向上，在所述傳熱翅片上，在所述傳熱管的兩側，通過切出立起而在所述傳熱翅片表面形成有從氣流的流動方向上游側朝向下游側筆直排列的多個引導翅片(21a～21d、121a～121f)，將所述多個引導翅片假想地連接起來的直線(L1、L2)以將所述傳熱管附近的氣流向所述傳熱管的氣流的流動方向后側引導的方式相對于氣流的流動方向傾斜。
2. 根據權利要求1所述的翅片管型熱交換器(1、 101)，其特征在于，所述各引導翅片(21a 21d、 121a 121f)的高度朝向氣流的流動方 向下游側逐漸增加。
3. 根據權利要求1或2所述的翅片管型熱交換器(1、 101)，其特 征在于，在所述傳熱翅片(2、 102)上形成有排水促進部，該排水促迸部用 于使滯留于在所述直線(L" L2)上相互相鄰的所述引導翅片(21a 21d、 121a 121f)之間的水流到下方。
4. 根據權利要求3所述的翅片管型熱交換器(1、 101)，其特征在于，所述排水促進部是狹縫(32、 35、 132、 133、 136、 137)，所述狹縫 (32、 35、 132、 133、 136、 137)形成于在所述直線("、L2)上相互相 鄰的所述引導翅片(21a 21d、 121a 121f)之間。
5. 根據權利要求3所述的翅片管型熱交換器(1、 101)，其特征在于，所述排水促進部是切口 (42、 43、 142、 143、 144、 145)，所述切口 (42、 43、 142、 143、 144、 145)形成于在所述直線(L1、 L2)上相互相 鄰的所述引導翅片(21a 21d、 121a 121f)的端部上，即形成于所述引 導翅片的成為下端部的部分上。
6.根據權利要求3所述的翅片管型熱交換器(1、 101)，其特征在于，所述排水促進部是導水肋(52、 151、 154)，所述導水肋(52、 151、 154)形成于在所述直線(L1 L2)上相互相鄰的所述引導翅片(21a 21d、 121a 121f)之間。
全文摘要
本發明提供翅片管型熱交換器。在翅片管型熱交換器中，同時實現基于引導翅片的傳熱促進效果和排水性。翅片管型熱交換器(1)具有傳熱翅片(2)，其配置在氣流中；以及多個傳熱管(3)，其插入傳熱翅片(2)，并配置在與氣流的流動方向大致正交的方向上。在傳熱翅片(2)上，在傳熱管(3)的兩側，通過切出立起而在傳熱翅片(2)表面形成有從氣流的流動方向上游側朝向下游側筆直排列的引導翅片(21a、21b)和引導翅片(21c、21d)。將引導翅片(21a、21b)或引導翅片(21c、21d)假想地連接的直線(L<sub>1</sub>、L<sub>2</sub>)以將傳熱管(3)附近的氣流向傳熱管(3)的氣流的流動方向后側引導的方式相對于氣流的流動方向傾斜。
文檔編號F28F1/32GK101208575SQ20068002292
公開日2008年6月25日 申請日期2006年6月26日 優先權日2005年7月1日
發明者笠井一成, 藤野宏和, 金鉉永, 鐮田俊光 申請人:大金工業株式會社