翅片管热交换器和具备其的制冷循环装置制造方法
【专利摘要】本发明的翅片管热交换器包括：多个翅片(1)，翅片(1)具有切开成形部(4)，并且气流(100)通过翅片(1)；和贯通多个上述翅片(1)、在内部流动流体的多个传热管(2)，上述切开成形部(4)仅配置在比最接近的上述传热管(2)的中心更靠上述气流(100)的下游侧，相对于上述气流(100)倾斜地形成，所以使热的流速均匀化，另外，即使水析出在翅片(1)上，也因切开成形部(4)而顺畅地流下，能够减少翅片(1)上的结霜，提高排水性，传热性能优秀。
【专利说明】翅片管热交换器和具备其的制冷循环装置
【技术领域】
[0001]本发明特别涉及制冷剂的热交换所使用的翅片管热交换器。
【背景技术】
[0002]现有技术中，作为这种翅片管热交换器，如图17所示，由以规定间隔Fp排列的多个翅片I和与这些翅片I大致垂直地插入的传热管2构成。
[0003]图18(a)是将现有的构成翅片管热交换器的翅片层叠时的截面图，图18(b)是现有的构成翅片管热交换器的翅片的局部俯视图。
[0004]如图18所示，翅片I形成从翅片I的表面立起的翅片套环(fin collar) 3，在翅片套环3中插入嵌合传热管2。翅片套环3起到端面30与相邻的翅片I接触将翅片I彼此的间隔保持为规定距离的作用。
[0005]在翅片管热交换器中，通过风机(未图示)等导入气流100 (例如，空气)。气流100在层叠的翅片I的间隙流动并经由翅片I与在传热管2的内部流通的流体(例如，R410a、二氧化碳等制冷剂)进行热交换。
[0006]另外，在传热管2的内部流通的流体一般为液相和气相的两相状态。流体通过与气流100的热交换而从液相蒸发，成为过热气体，从翅片管热交换器流出。
[0007]对于这样的翅片管热交换器，为了促进与追求高效率对应的传热，如图19所示，遍及翅片I的整个区域形成有切开成形部4(例如，参照专利文献1、2)。
[0008]图19(a)是将专利文献I记载的构成翅片管热交换器的翅片层叠时的截面图，图19(b)是专利文献I记载的构成翅片管热交换器的翅片的局部俯视图。
[0009]图19所示的切开成形部4是将翅片I的一部分相对于翅片平面部Ic在大致铅垂方向折弯而形成的百叶片(louver)形状。该切开成形部4形成为在翅片I上从气流100的上游侧向下游侧去在一直线上排列地倾斜，降低因传热管2的尾流而产生的死水区域。
[0010]另外，图20 (a)是将在专利文献2中记载的构成翅片管热交换器的翅片层叠时的截面图，图20(b)是在专利文献2中记载的构成翅片管热交换器的翅片的局部俯视图。
[0011]图20所示的切开成形部4中，切开成形部4的平面与翅片平面部Ic大致平行地偏移(offset)，切开成形部4的两端与翅片平面部Ic连接而形成有狭缝。该切开成形部4相对于传热管2形成在气流100的上游侧和下游侧双方。另外，切开成形部4的高度设定在规定的范围。专利文献2中记载的翅片管热交换器通过设置图20所示的切开成形部4，抑制结霜时产生的显著的传热性能的降低。
[0012]图21 (a)是将专利文献3中记载的构成翅片管热交换器的翅片层叠时的截面图，图21(b)是专利文献3中记载的构成翅片管热交换器的翅片的局部俯视图。
[0013]图21所示的切开成形部4是将翅片I的一部分在与翅片平面部Ic大致垂直方向折弯而形成的百叶片形状。将翅片I折弯而形成的切开成形部4朝向相邻的翅片I形成切起开口部4c。
[0014]该切开成形部4在翅片I上相对于气流100的流动方向倾斜地配置，并且，以从与翅片平面部Ic垂直的方向观看交叉的方式配置。其结果，因通过切起开口部4c产生的气流100彼此的碰撞而促进湍流，促进翅片管热交换器的传热。
[0015]现有技术文献
[0016]专利文献
[0017]专利文献1:日本特开2008-89237号公报
[0018]专利文献2:日本特开平11-125495号公报
[0019]专利文献3:日本特开2007 - 309533号公报
【发明内容】
[0020]发明要解决的课题
[0021]但是，在现有的结构中，切开成形部4遍及翅片I的整个区域形成，尤其在热交换剧烈进行的翅片I的气流100的上游侧，存在翅片I上的结霜显著、传热性能降低的课题。
[0022]另外，现有的结构中，存在在翅片I析出的水因切开成形部4而滞留从而不能顺畅地流下，传热性能降低的课题。
[0023]本发明解决现有的课题，目的在于提供一种减少翅片上的结霜、提高了排水性的、传热性能优秀的翅片管热交换器。
[0024]用于解决课题的方法
[0025]为了解决上述现有的课题，本发明的翅片管热交换器，其特征在于，包括:多个翅片，上述翅片具有切开成形部，并且气流通过上述翅片；和贯通多个上述翅片、在内部流动流体的多个传热管，上述切开成形部仅配置在比最接近的上述传热管的中心更靠上述气流的下游侧，相对于上述气流倾斜地形成。
[0026]由此，通过仅在难以结霜的气流的下游侧设置切开成形部，能够减少结霜。另外，利用相对于气流方向倾斜的切开成形部，能够使翅片上的水顺畅地流下，所以能够提高排水性。
[0027]发明的效果
[0028]根据本发明，能够提供结霜少、排水性提高、传热性能优秀的翅片管热交换器。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1 (a)是将本发明的实施方式I的翅片管热交换器的翅片层叠时的截面图，(b)是该翅片管热交换器的翅片的局部俯视图。
[0030]图2是表示该翅片管热交换器的翅片中切开成形部与传热管的位置关系的局部俯视图。
[0031]图3是表示该翅片管热交换器的翅片中切开成形部高度Hs和波形状高度Hw的截面图。
[0032]图4是表示该翅片管热交换器的翅片中切开成形部高度Hs和翅片套环高度He的截面图。
[0033]图5是该翅片管热交换器的翅片的排水作用说明图。
[0034]图6(a)是将本发明的实施方式2的翅片管热交换器的其他形状的翅片层叠时的截面图，(b)是该翅片管热交换器的其他形状的翅片的局部俯视图。
[0035]图7(a)是将本发明的实施方式3的翅片管热交换器的其他形状的翅片层叠时的截面图，(b)是该翅片管热交换器的其他形状的翅片的局部俯视图。
[0036]图8是本发明的实施方式4的翅片管热交换器的翅片的局部俯视图。
[0037]图9(a)是将本发明的实施方式5的翅片管热交换器的翅片层叠时的截面图，(b)是该翅片管热交换器的翅片的局部俯视图。
[0038]图10是表示该翅片管热交换器的翅片中切开成形部与翅片的等温线的关系的翅片的局部俯视图。
[0039]图11是表示该翅片管热交换器的翅片中切开成形部高度Hs和波形状高度Hw的截面图。
[0040]图12是表示该翅片管热交换器的翅片中切开成形部高度Hs和翅片套环高度He的截面图。
[0041]图13是该翅片管热交换器的翅片的排水作用的说明图。
[0042]图14(a)是将本发明的实施方式6的翅片管热交换器的其他形状的翅片层叠时的截面图，(b)是该翅片管热交换器的其他形状的翅片的局部俯视图。
[0043]图15 (a)是将本发明的实施方式7的翅片管热交换器的另一形状的翅片层叠时的截面图，(b)该翅片管热交换器的另一形状的翅片的局部俯视图。
[0044]图16是本发明的实施方式8的翅片管热交换器的翅片的局部俯视图。
[0045]图17是现有的翅片管热交换器的结构图。
[0046]图18(a)现有的翅片管热交换器的翅片层叠时的截面图，(b)是该翅片管热交换器的翅片的局部俯视图。
[0047]图19(a)是将现有的翅片管热交换器的其他形状的翅片层叠时的截面图，(b)是该翅片管热交换器的其他形状的翅片的局部俯视图。
[0048]图20(a)是将现有的翅片管热交换器的其他形状的翅片层叠时的截面图，(b)是该翅片管热交换器的其他形状的翅片的局部俯视图。
[0049]图21(a)是将现有的翅片管热交换器的其他形状的翅片层叠时的截面图，(b)是该翅片管热交换器的其他形状的翅片的局部俯视图。
[0050]附图标记的说明
[0051]I 翅片
[0052]Ia翅片上风部
[0053]Ib翅片下风部
[0054]Ic翅片平面部
[0055]2传热管
[0056]3翅片套环
[0057]4切开成形部
[0058]4a切起边
[0059]4b立起边
[0060]4c切起开口部
[0061]5波形状部
[0062]6 座部
[0063]100 气流
[0064]N半径方向假想线
[0065]M长度方向假想线
【具体实施方式】
[0066]第I方面的特征在于，包括:多个翅片，上述翅片具有切开成形部，并且气流通过上述翅片；和贯通多个上述翅片、在内部流动流体的多个传热管，上述切开成形部仅配置在比最接近的上述传热管的中心更靠上述气流的下游侧，相对于上述气流倾斜地形成。
[0067]由此，通过仅在难以结霜的气流的下游侧设置切开成形部，能够减少结霜。另外，利用相对于气流方向倾斜的切开成形部，能够使翅片上的水顺畅地流下，由此能够提高排水性，所以能够提高传热性能。
[0068]第2方面中，其特征在于，特别是在第I方面中，上述翅片包括:形成在上述传热管的周围的平坦的座部；从上述座部形成至成为上述气流的上述下游侧的翅片端部的翅片平面部；和形成在上述座部的周围和上述翅片平面部的周围、交替形成有峰和谷的波形状部，上述切开成形部配置于上述翅片平面部。
[0069]由此，通过具有波形状部来增大翅片的传热面积。另外，利用从传热管周围的座部至成为气流的下游侧的翅片端部形成的翅片平面部引导水，能够提高排水性。
[0070]第3方面中，其特征在于，特别是第I或者第2方面中，上述切开成形部由与上述翅片连接的一对立起边、和与上述翅片切离的一对切起边形成为桥状，在上述切起边与上述翅片之间形成有狭缝，上述立起边形成在铅垂方向上。
[0071]由此，通过使因表面张力而容易滞留水的立起边形成在铅垂方向上，所以能够使排泄水顺畅地流下，提高排水性。
[0072]第4方面中，其特征在于，特别是第3方面中，上述切开成形部中，位于上述气流的上游侧的上述立起边处于比位于上述气流的上述下游侧的上述立起边高的位置。
[0073]由此，利用自重和空气流将析出的水向翅片下风端部侧引导，所以能够提高排水性。
[0074]第5方面中，其特征在于，特别是第3方面中，上述切开成形部中，位于上述气流的上游侧的上述立起边处于比位于上述气流的上述下游侧的上述立起边低的位置。
[0075]由此，将析出水引导到波形状部的谷部而顺畅地流下，所以能够提高排水性。
[0076]第6方面中，其特征在于，特别是第I方面中，上述切开成形部形成在与通过最接近的上述传热管的上述中心的直线垂直的方向上。
[0077]由此，阻碍从切开成形部与传热管之间的翅片向相对于气流方向比切开成形部更靠下游侧的翅片传递的热传递，所以在翅片上会发生结霜的运转条件下，能够抑制在比切开成形部更靠气流方向下游侧的翅片上的结霜。
[0078]第7方面，其特征在于，特别是第I方面中，上述切开成形部与通过上述传热管的上述中心的直线平行地形成。
[0079]由此，通过将切开成形部配置成与传热管中心线平行，能够不阻碍对切开成形部下风侧的热传导并维持热交换性能。
[0080]第8方面，其特征在于，特别是第2方面中，上述翅片具有使上述传热管插入的翅片套环，上述切开成形部、上述波形状部、上述翅片套环的高度尺寸依次变大。
[0081]由此，能够容易进行翅片的层叠。
[0082]第9方面，其特征在于，特别是第I至第6方面中，在上述气流方向上至少配置位于上游侧的上述翅片和位于下游侧的上述翅片，上述上游侧的上述翅片的上述传热管和上述下游侧的上述翅片的上述传热管的高度不同。
[0083]由此，能够将通过翅片管热交换器的气流引导到整个翅片，所以翅片管热交换器能够大致均匀地通过切开成形部促进传热，能够使热流束均匀化，进一步促进传热，能够提高热交换能力。
[0084]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。但是，并不由本实施方式限定本发明。
[0085](实施方式I)
[0086]本发明的实施方式I的翅片管热交换器，与图18所示的现有的翅片管热交换器同样，由以规定间隔Fp排列的多个翅片I和与这些翅片I大致垂直地插入的传热管2构成。在此，以下以使用翅片管热交换器作为蒸发器的情况为例进行说明。
[0087]图1 (a)是本实施方式的构成翅片管热交换器额翅片的截面图，图1 (b)表示翅片管热交换器的翅片的局部俯视图。
[0088]如图1所示，翅片I具有平坦的座部6、翅片平面部Ic和波形状部5。波形状部5一般被称为波纹形(corrugate)、华夫饼形(waffle)等。
[0089]座部6形成在传热管2的周围，在翅片套环3的周围引导气流100。翅片平面部Ic从座部6形成至成为气流100的下游侧的翅片端部Id。波形状部5形成在座部6的周围和翅片平面部Ic的周围，交替形成有峰和谷。
[0090]切开成形部4配置在翅片平面部lc。切开成形部4从翅片平面部Ic使翅片I的一部分偏移为狭缝状。
[0091]切开成形部4由与翅片平面部Ic连接的一对立起边4b和与翅片平面部Ic切离的一对切起边4a形成为桥状，在切起边4a与翅片平面部Ic之间形成切起开口部(狭缝)4c。
[0092]立起边4b形成在铅垂方向上。
[0093]切开成形部4仅配置在比最接近的传热管2的中心更靠气流100的下游侧，相对于气流100倾斜地形成。位于气流100的上游侧的立起边4b在比位于气流100的下游侧的立起边4b高的位置。另外，翅片平面部Ic与波形状部5的边界线中的、上侧和下侧的边界线，在与切开成形部4相同的方向上倾斜地形成。
[0094]在切开成形部4的上方和下方形成切起开口部4c。切起开口部4c中，冷凝而成的排泄水流下，气流100通过。另外，立起边4b形成在铅垂方向上，所以冷凝而成的排泄水因重力而容易沿着立起边4b流下。
[0095]另外，相对于将传热管2的中心彼此连接的假想线L，当设气流100的上游侧为翅片上风部la、气流100的下游侧为翅片下风部Ib时，切开成形部4仅配置在翅片下风部lb。波形状部5配置在翅片上风部Ia和翅片下风部lb。其中，切开成形部4配置在比座部6更靠外侧的翅片平面部lc。
[0096]而且，如图2所示，切开成形部4形成在与通过最接近的传热管2的中心的半径方向假想线N垂直的方向(长度方向假想线M)。即，以直线状的切起边4a与最接近切开成形部4的传热管2的半径方向假想线N垂直地相交的方式配置切开成形部4。
[0097]在此，如图3和图4所示，当设翅片套环3的高度为He (例如，1.5mm)、切开成形部4的高度为Hs (例如，0.75mm)、波形状部5的高度为Hw (例如，Imm)时，以满足He > Hw >Hs的关系的方式形成。而且，切开成形部4相对于翅片平面部Ic全都在同一方向上立起。
[0098]以下，对如以上方式构成的翅片管热交换器，说明其作用。
[0099]本实施方式的翅片管热交换器中，成型于波形状部5的翅片上风部Ia中，通过翅片I的间隙的气流100蛇行(蜿蜒)，所以湍流被促进。而且，在翅片下风部Ib中，使气流100通过切开成形部4，由此由切起边4a形成温度边界层。
[0100]一般来讲，切开成形部4促进传热。从而，通过配置波形状部5和切开成形部4，进一步促进热流速低的翅片下风部Ib的传热，使得翅片上风部Ia和翅片下风部Ib的热流速变得比较均匀。
[0101]特别是在翅片I的温度成为不到o°C而会在翅片管热交换器上发生结霜的运转条件下，通过切开成形部4促进翅片下风部Ib上的结霜，翅片上风部Ia和翅片下风部Ib的结霜变得比较均匀。
[0102]而且，以切起边4a(切开成形部4的长度方向假想线M)和最接近该切开成形部4的传热管2的半径方向假想线N垂直相交的方式配置切开成形部4。通过这样的方式，翅片下风部Ib中的从传热管2与切开成形部4之间的翅片I传递到比切开成形部4更靠气流100的下游侧的翅片I的区域A的热被截断。由此，在翅片I的温度成为不到0°C而会在翅片管热交换器上发生结霜的运转条件下，抑制区域A中的结霜，即使切开成形部4因结霜而堵塞，也能够确保区域A作为气流100的风路。
[0103]另外，如图3所示，通过使波形状部5的高度Hw比切开成形部4的高度Hs更高，由波形状部5引导的气流100更可靠地通过切开成形部4，能够促进切开成形部4的传热。
[0104]另外，切开成形部4从翅片平面部Ic在与翅片套环3相同的方向上成型，所以在切开成形部4附近不产生气流100的涡旋，另外，不使气流100超出必要地蛇行(蜿蜒)。因此，能够抑制因切开成形部4导致的通风阻力的增大。
[0105]另外，切开成形部4通过切起开口部4c在上方和下方开口，而且，以气流100的上游侧变高的方式倾斜。因此，如图5所示，附着于切开成形部4的排泄水除了自重之外，也因气流100而流下。另外，附着于切开成形部4的排泄水中的、流下至翅片平面部Ic的排泄水，沿着在与切开成形部4相同的方向倾斜的边界线，除了自重之外，也因气流100而流下。
[0106]从而，抵抗想要使排泄水滞留的翅片I的表面张力而使排泄水顺利地流下，能够减少滞留于翅片I的水的量。由此，即使在翅片I附着有排泄水那样的运转条件下，排泄水的排水性也提高，能够减小翅片管热交换器的通风阻力。
[0107]特别是在翅片I的温度成为不到0°C而会在翅片管热交换器上发生结霜的运转条件下，在除霜时霜融化而生成的融解水利用切开成形部4的倾斜顺利地流下。从而，能够抑制在恢复除霜时滞留于翅片I的融解水再次结冰而导致的通风阻力的增大。
[0108]而且，如图4所示，通过使翅片套环3的高度He比切开成形部4的高度Hs更高，能够使相邻的翅片平面部Ic和切开成形部4不接触，减少因翅片I的表面张力导致的排泄水的滞留量。
[0109]由此，即使在翅片I附着有排泄水那样的运转条件下，排泄水的排水性也提高，能够减小翅片管热交换器的通风阻力。
[0110]另外，切开成形部4配置在比座部6更靠外侧的位置，所以能够在切开成形部4与翅片套环3之间获得规定的间隔。由此，附着于切开成形部4的排泄水因表面张力而不滞留在翅片套环3之间而向下方流下。由此，即使在翅片I附着有排泄水那样的运转条件下，排泄水的排水性也提高，能够减小翅片管热交换器的通风阻力。
[0111]此外，在座部6和翅片平面部Ic形成在同一平面上的情况下，设在波形状部5与座部6的接点20之间形成的长度为距离D，令以距离D为直径的圆形的区域为座部6，令其外侧为翅片平面部lc。
[0112]如上所述，在本实施方式中，在翅片下风部Ib设置有相对于气流100倾斜的切开成形部4，促进翅片下风部Ib的传热。由此，在翅片I的温度不到0°C的运转条件下，除了翅片上风部Ia和翅片下风部Ib的结霜变得比较均匀之外，在除霜时生成的融解水难以滞留在翅片I。
[0113]由此，抑制切开成形部4上的局部的结霜导致的通风阻力的急剧的增加、热交换量的降低，促进利用切开成形部4进行的传热。而且，能够大幅改善现有的翅片管热交换器上的结霜。
[0114]此外，本实施方式中，将切开成形部4和翅片套环3设置在相同的方向上，但是也可以在与翅片套环3不同的方向上形成切开成形部4。
[0115](实施方式2)
[0116]图6表不本发明的实施方式2。对具有与实施方式I相同功能的结构标注相同的附图标记，省略说明，以下仅说明与实施方式I不同的结构。
[0117]切开成形部4可以形成为，除了使图1所示的翅片I的一部分偏移为狭缝状之外，使图6(a)和(b)所示的翅片I的一部分相对于翅片平面部Ic大致铅垂的方式折弯。
[0118]在本实施方式中，设一个边为立起边4b，其它的三个边为从翅片平面部Ic切离的切起边4a。而且，将翅片I的一部分利用立起边4b折弯，由此形成切起开口部4c。
[0119](实施方式3)
[0120]图7表示本发明的实施方式3。对具有与实施方式I相同功能的结构标注相同的附图标记，省略说明，以下仅说明与实施方式I不同的结构。
[0121]如图7(a)和(b)所示，切开成形部4以气流100的下游侧成为较高的位置的方式倾斜地配置。
[0122]S卩，切开成形部4中，位于气流100的上游侧的立起边4b处于比位于气流100的下游侧的立起边4b低的位置。另外，翅片平面部Ic与波形状部5的边界线中的、上侧和下侧的边界线，在与切开成形部4相同的方向上倾斜地形成。
[0123]利用上述结构，在除霜时，利用切开成形部4的倾斜使霜融化而生成的融解水顺利地流下。另外，附着于切开成形部4的排泄水中的、流下至翅片平面部Ic的排泄水，沿着向与切开成形部4相同的方向倾斜的边界线流下。而且，利用由波形状部5形成的峰部、谷部，使融解水向重力方向下方流下。因此，能够减少水在翅片I的滞留，抑制在除霜恢复后的融解水的再次结冰导致的通风阻力的增大。
[0124]另外，波形状部5形成在气流100的上游侧和下游侧，由此，扰乱翅片I的表面的温度边界层，促进传热，所以能够减少结霜并维持排水性，并且进一步提高热交换能力。
[0125]此外，本实施方式中，以传热管2为圆管进行记载，但是也可以为例如扁平管。
[0126]另外，可以将在实施方式2中说明的切开成形部4应用于实施方式3。
[0127](实施方式4)
[0128]图8是本发明的实施方式4的构成翅片管热交换器的翅片的局部俯视图。此外，对与实施方式I至3相同的部分标注相同的附图标记，省略其详细说明。
[0129]如图8所示，实施方式4的翅片管热交换器中，将多个翅片I在气流100的方向上并排地排列。即，实施方式4的翅片管热交换器，至少配置位于上游侧的第I列的翅片I和位于下游侧的第2列的翅片I。
[0130]而且，上游侧的第I列的翅片I的传热管2和下游侧的第2列的翅片I的传热管2的高度不同。优选在第I列的翅片I的2个传热管2之间配置第2列的翅片I的传热管2。
[0131]本实施方式的翅片管热交换器，使通过第I列的翅片I的气流100与第2列的翅片I的传热管2容易进行热交换。
[0132]另外，气流100通过设置于第I列的翅片I或者第2列的翅片I的切开成形部4的任一者的切开成形部4。从而，气流100比较地均匀因第I列或者第2列的切开成形部4而形成温度边界层，能够促进传热。
[0133]如上所述，本实施方式中，在翅片下风部Ib设置有相对于气流100倾斜的切开成形部4，且在气流100的方向上翅片I排列为2列，第I列的翅片I的传热管2和下游侧的第2列的翅片I的传热管2的高度不同。
[0134]由此，通过翅片管热交换器的任一位置的气流100都比较均匀因切开成形部4而促进传热，能够提闻热交换能力。
[0135]另外，在翅片I的表面温度不到0°C的运转条件下，在翅片上风部Ia和翅片下风部Ib比较均匀地结霜，防止在除霜时的融解水的再次结冰，也能够较大改善现有的具有切开成形部4的翅片管热交换器上的结霜。
[0136](实施方式5)
[0137]以下，参照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式5。
[0138]本发明的实施方式5的翅片管热交换器，与图18所示的现有的翅片管热交换器同样，由以规定间隔Fp排列的多个翅片I和与这些翅片I大致垂直地插入的传热管2构成。在此，以下以使用翅片管热交换器作为蒸发器的情况为例进行说明。
[0139]图9(a)是本实施方式的构成翅片管热交换器额翅片的截面图，图9(b)表示翅片管热交换器的翅片的局部俯视图。
[0140]如图9所示，翅片I具有平坦的座部6、翅片平面部Ic和波形状部5。波形状部5一般被称为波纹形(corrugate)、华夫饼形(waffle)等。
[0141]座部6形成在传热管2的周围，在翅片套环3的周围引导气流100。翅片平面部Ic从座部6形成至成为气流100的下游侧的翅片端部Id。波形状部5形成在座部6的周围和翅片平面部Ic的周围，交替形成有峰和谷。
[0142]切开成形部4配置在翅片平面部lc。切开成形部4从翅片平面部Ic使翅片I的一部分偏移为狭缝状。
[0143]切开成形部4由与翅片平面部Ic连接的一对立起边4b和与翅片平面部Ic切离的一对切起边4a形成为桥状，在切起边4a与翅片平面部Ic之间形成切起开口部(狭缝)4c。
[0144]立起边4b形成在铅垂方向上。
[0145]切开成形部4仅配置在比最接近的传热管2的中心更靠气流100的下游侧，相对于气流100倾斜地形成。位于气流100的上游侧的立起边4b在比位于气流100的下游侧的立起边4b高的位置。另外，翅片平面部Ic与波形状部5的边界线中的、上侧和下侧的边界线，在与切开成形部4相同的方向上倾斜地形成。
[0146]切开成形部4与通过传热管2的中心的半径方向假想线N平行地形成。
[0147]本实施方式的2个切开成形部4以气流100的上游侧成为上方的方式配置在通过传热管2的中心的半径方向假想线N的两侧。
[0148]在切开成形部4的上方和下方形成切起开口部4c。切起开口部4c中，冷凝而成的排泄水流下，气流100通过。另外，立起边4b形成在铅垂方向上，所以冷凝而成的排泄水因重力而容易沿着立起边4b流下。
[0149]另外，相对于将传热管2的中心彼此连接的假想线L，当设气流100的上游侧为翅片上风部la、气流100的下游侧为翅片下风部Ib时，切开成形部4仅配置在翅片下风部lb。波形状部5配置在翅片上风部Ia和翅片下风部lb。其中，切开成形部4配置在比圆形状地形成于翅片套环3的周边的座部6更靠外侧的翅片平面部lc。
[0150]在此，如图11和图12所示，当设翅片套环3的高度为He (例如，1.5mm)、切开成形部4的高度为Hs (例如，0.75mm)、波形状部5的高度为Hw (例如，Imm)时，以满足He > Hw> Hs的关系的方式形成。而且，切开成形部4相对于翅片平面部Ic全都在同一方向上立起。
[0151]以下，对如以上方式构成的翅片管热交换器，说明其作用。
[0152]本实施方式的翅片管热交换器中，成型于波形状部5的翅片上风部Ia中，通过翅片I的间隙的气流100蛇行(蜿蜒)，所以湍流被促进。而且，在翅片下风部Ib中，使气流100通过切开成形部4，由此由切起边4a形成温度边界层。
[0153]一般来讲，切开成形部4促进传热，所以通过配置波形状部5和切开成形部4，进一步促进热流速低的翅片下风部Ib的传热，使得翅片上风部Ia和翅片下风部Ib的热流速变得比较均匀。
[0154]特别是在翅片I的温度成为不到0°C而会在翅片管热交换器上发生结霜的运转条件下，通过切开成形部4促进翅片下风部Ib上的结霜，翅片上风部Ia和翅片下风部Ib的结霜变得比较均匀。
[0155]另外，切开成形部4与传热管2的半径方向假想线N大致平行地配置。通常，如图10所示，传热管2和翅片I之间的传热的等温线T0、Tl、T2、T3、T4……从传热管2的中心放射状地扩展。由此，从切开成形部4和传热管2扩展的等温线大致垂直地相交。S卩，如图10的热传导方向的虚线箭头所示，热在与等温线垂直的方向上移动。因此，与半径方向假想线N大致平行地配置的切开成形部4在翅片I上形成不连续面，并且，不遮断翅片I和传热管2之间的传热，不作为翅片I和传热管2之间的热阻力发挥作用。
[0156]而且，与传热管2的半径方向假想线N大致平行地配置的切开成形部4，促进传热管2的距离较大的翅片I的端部和传热管2的传热。由此，传热管2的附近的热流速和翅片I的端部周边的热流速变得比较均匀。
[0157]另外，如图11所示，通过使波形状部5的高度Hw比切开成形部4的高度Hs更高，由波形状部5引导的气流100更可靠地通过切开成形部4，能够由切开成形部4促进传热。
[0158]另外，切开成形部4从翅片平面部Ic在与翅片套环3相同的方向上成型，所以在切开成形部4附近不产生气流100的涡旋，另外，不使气流100超出必要地蛇行(蜿蜒)。因此，能够抑制因切开成形部4导致的通风阻力的增大。
[0159]另外，切开成形部4通过切起开口部4c在上方和下方开口，而且，以气流100的上游侧变高的方式倾斜。因此，如图13所示，附着于切开成形部4的排泄水除了自重之外，也因气流100而流下。另外，附着于切开成形部4的排泄水中的、流下至翅片平面部Ic的排泄水，沿着在与切开成形部4相同的方向倾斜的边界线，除了自重之外，也因气流100而流下。
[0160]从而，抵抗想要使排泄水滞留的翅片I的表面张力而使排泄水顺利地流下，能够减少滞留于翅片I的水的量。由此，即使在翅片I附着有排泄水那样的运转条件下，排泄水的排水性也提高，能够减小翅片管热交换器的通风阻力。
[0161]特别是在翅片I的温度成为不到0°C而会在翅片管热交换器上发生结霜的运转条件下，在除霜时霜融化而生成的融解水利用切开成形部4的倾斜顺利地流下。从而，能够抑制在恢复除霜时滞留于翅片I的融解水再次结冰而导致的通风阻力的增大。
[0162]而且，如图12所示，通过使翅片套环3的高度He比切开成形部4的高度Hs更高，能够使相邻的翅片平面部Ic和切开成形部4不接触，减少因翅片I的表面张力而滞留在层叠的翅片I之间的排泄水。
[0163]由此，即使在翅片I附着有排泄水那样的运转条件下，排泄水的排水性也提高，能够减小翅片管热交换器的通风阻力。
[0164]另外，切开成形部4配置在比圆形状地形成于翅片套环3的周围的座部6更靠外侧的位置，所以能够在切开成形部4与翅片套环3之间获得规定的间隔。由此，附着于切开成形部4的排泄水因表面张力而不滞留在翅片套环3之间而向下方流下。由此，即使在翅片I附着有排泄水那样的运转条件下，排泄水的排水性也提高，能够减小翅片管热交换器的通风阻力。
[0165]此外，在座部6和翅片平面部Ic形成在同一平面上的情况下，设在波形状部5与座部6的接点20之间形成的长度为距离D，令以距离D为直径的圆形的区域为座部6，令其外侧为翅片平面部lc。
[0166]如上所述，在本实施方式中，在翅片下风部Ib设置有相对于气流100倾斜的切开成形部4，促进翅片下风部Ib的传热。由此，在翅片I的温度不到0°C的运转条件下，除了翅片上风部Ia和翅片下风部Ib的结霜变得比较均匀之外，在除霜时生成的融解水难以滞留在翅片I。
[0167]由此，抑制切开成形部4上的局部的结霜导致的通风阻力的急剧的增加、热交换量的降低，促进利用切开成形部4进行的传热。而且，能够大幅改善现有的翅片管热交换器上的结霜。
[0168]此外，本实施方式中，将切开成形部4和翅片套环3设置在相同的方向上，但是也可以在与翅片套环3不同的方向上形成切开成形部4。
[0169](实施方式6)
[0170]图14表不本发明的实施方式6。对具有与实施方式5相同功能的结构标注相同的附图标记，省略说明，以下仅说明与实施方式5不同的结构。
[0171]切开成形部4可以形成为，除了使图9所示的翅片I的一部分偏移为狭缝状之外，使图14(a)和(b)所示的翅片I的一部分相对于翅片平面部Ic大致铅垂的方式折弯。
[0172]在本实施方式中，设一个边为立起边4b，其它的三个边为从翅片平面部Ic切离的切起边4a。而且，将翅片I的一部分利用立起边4b折弯，由此形成切起开口部4c。
[0173](实施方式7)
[0174]图15表不本发明的实施方式7。对具有与实施方式5相同功能的结构标注相同的附图标记，省略说明，以下仅说明与实施方式5不同的结构。
[0175]如图15(a)和(b)所示，切开成形部4以气流100的下游侧成为较高的位置的方式倾斜地配置。
[0176]S卩，切开成形部4中，位于气流100的上游侧的立起边4b处于比位于气流100的下游侧的立起边4b低的位置。另外，翅片平面部Ic与波形状部5的边界线中的、上侧和下侧的边界线，在与切开成形部4相同的方向上倾斜地形成。
[0177]利用上述结构，在除霜时，利用切开成形部4的倾斜使霜融化而生成的融解水顺利地流下。另外，附着于切开成形部4的排泄水中的、流下至翅片平面部Ic的排泄水，沿着向与切开成形部4相同的方向倾斜的边界线流下。而且，利用由波形状部5形成的峰部、谷部，使融解水向重力方向下方流下。因此，能够减少水在翅片I的滞留，抑制在除霜恢复后的融解水的再次结冰导致的通风阻力的增大。
[0178]另外，波形状部5形成在气流100的上游侧和下游侧，由此，扰乱翅片I的表面的温度边界层，促进传热，所以能够减少结霜并维持排水性，并且进一步提高热交换能力。
[0179]此外，本实施方式中，以传热管2为圆管进行记载，但是也可以为例如扁平管。
[0180]另外，可以将在实施方式6中说明的切开成形部4适用于实施方式7。
[0181](实施方式8)
[0182]图16是本发明的实施方式8的构成翅片管热交换器的翅片的局部俯视图。此外，对与实施方式I至7相同的部分标注相同的附图标记，省略其详细说明。
[0183]如图16所示，实施方式7的翅片管热交换器中，将多个翅片I在气流100的方向上并排地排列。即，实施方式7的翅片管热交换器，至少配置位于上游侧的第I列的翅片I和位于下游侧的第2列的翅片I。
[0184]而且，上游侧的第I列的翅片I的传热管2和下游侧的第2列的翅片I的传热管2的高度不同。优选在第I列的翅片I的2个传热管2之间配置第2列的翅片I的传热管2。
[0185]本实施方式的翅片管热交换器，使通过第I列的翅片I的气流100与第2列的翅片I的传热管2容易进行热交换。
[0186]另外，气流100通过设置于第I列的翅片I或者第2列的翅片I的切开成形部4的任一者的切开成形部4。从而，气流100比较地均匀因第I列或者第2列的切开成形部4而形成温度边界层，能够促进传热。
[0187]如上所述，本实施方式中，在翅片下风部Ib设置有相对于气流100倾斜的切开成形部4，且在气流100的方向上翅片I排列为2列，第I列的翅片I的传热管2和下游侧的第2列的翅片I的传热管2的高度不同。
[0188]由此，通过翅片管热交换器的任一位置的气流100都因切开成形部4而促进传热，能够提高热交换性能。
[0189]另外，在翅片I的表面温度不到0°C的运转条件下，在翅片上风部Ia和翅片下风部Ib比较均匀地结霜，防止在除霜时的融解水的再次结冰，也能够较大改善现有的具有切开成形部4的翅片管热交换器上的结霜。
[0190]产业上的可利用性
[0191]如上所述，本发明的翅片管热交换器相对于气流方向仅形成在翅片的下游侧，且利用相对于气流方向倾斜的切开成形部，能够减少结霜、提高排水性，所以能够应用于空气调节装置、供热水装置、供暖装置等所使用的制冷循环装置的热交换器。
【权利要求】
1.一种翅片管热交换器，其特征在于，包括: 多个翅片，所述翅片具有切开成形部，并且气流通过所述翅片；和 贯通多个所述翅片、在内部流动流体的多个传热管， 所述切开成形部仅配置在比最接近的所述传热管的中心更靠所述气流的下游侧，相对于所述气流倾斜地形成。
2.如权利要求1所述的翅片管热交换器，其特征在于: 所述翅片包括: 形成在所述传热管的周围的平坦的座部； 从所述座部形成至成为所述气流的所述下游侧的翅片端部的翅片平面部；和 形成在所述座部的周围和所述翅片平面部的周围、交替形成有峰和谷的波形状部， 所述切开成形部配置于所述翅片平面部。
3.如权利要求1或2所述的翅片管热交换器，其特征在于: 所述切开成形部由与所述翅片连接的一对立起边、和与所述翅片切离的一对切起边形成为桥状， 在所述切起边与所述翅片之间形成有狭缝， 所述立起边形成在铅垂方向上。
4.如权利要求3所述的翅片管热交换器，其特征在于: 所述切开成形部中，位于所述气流的上游侧的所述立起边处于比位于所述气流的所述下游侧的所述立起边高的位置。
5.如权利要求3所述的翅片管热交换器，其特征在于: 所述切开成形部中，位于所述气流的上游侧的所述立起边处于比位于所述气流的所述下游侧的所述立起边低的位置。
6.如权利要求1所述的翅片管热交换器，其特征在于: 所述切开成形部形成在与通过最接近的所述传热管的所述中心的直线垂直的方向上。
7.如权利要求1所述的翅片管热交换器，其特征在于: 所述切开成形部与通过所述传热管的所述中心的直线平行地形成。
8.如权利要求2所述的翅片管热交换器，其特征在于: 所述翅片具有使所述传热管插入的翅片套环， 所述切开成形部、所述波形状部、所述翅片套环的高度尺寸依次变大。
9.如权利要求1至8中任一项所述的翅片管热交换器，其特征在于: 在所述气流方向上至少配置位于上游侧的所述翅片和位于下游侧的所述翅片， 所述上游侧的所述翅片的所述传热管和所述下游侧的所述翅片的所述传热管的高度不同。
10.一种制冷循环装置，其特征在于: 具有权利要求1至9中任一项所述的翅片管热交换器。
【文档编号】F28F1/32GK104272053SQ201380022277
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2012年4月27日
【发明者】山冈由树, 青柳治, 安藤智朗, 小石原一贵 申请人:松下知识产权经营株式会社