翅片管型热交换器的制作方法

专利名称：翅片管型热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种翅片管型热交换器，这种热交换器使用在房间用空 调、 一体式空调、汽车空调等空调机、热泵式热水器、冰箱、冷柜等 中，使在多层层叠的平板状翅片之间流动的空气等气体和传热管内流动 的水或制冷剂等流体之间进行热交换。
背景技术：
由多层层叠的平板状导热翅片和传热管组成的翅片管型热交换器的 一般结构如图18所示，由按一定间隔平行地层叠的多层平板状导热翅片 101和传热管104构成。多层平板状的导热翅片101之间有空气等气体W 在其间流动，传热管104的内部有水或者制冷剂等流体R流动。传热管 104依规定的间距被插入导热这些翅片101内，并与在翅片101上直立在 通孔外周上的圆筒状翅片套管102紧密贴合。此外，在翅片101中的狭 缝形成部分103上设有如图14、图15、图16、图17所示的称为"三角 翼"的切割翘起片111、 112,这些切割翘起片111、 112在三角形的二个 边设有切口，以另外一个边作为基准线使其翘起。因此，如图16和图17 所示，现有热交换器上的切割翘起片111、 112从根部向前端逐渐变窄， 从平板翅片上切开后再扳起，形成使流过的空气产生纵向涡流S的翼 部。在这些纵向涡流的作用下，热传导率可以得到提高(其中的一例可 参照日本专利公开公报2005-207688)。
还有，为了使传热管附近的气流沿着其流动方向流向传热管的后 侧，也有人提出设置相对气流方向倾斜的导向翅片，既增强导热效果又 有利于排水的提案(其中的一例可参照专利日本专利公开公报2007-010279)。
然而，在第1篇参考文献所记载的翅片管型热交换器中，虽然在切 割翘起片111、 112后方的气流产生的纵向涡流S的作用下会使热传导率 提高，但是从传热管114的热传导呈大致放射状，翅片101的段方向(图18中的上下方向)的热传导被切割翘起片111、 112隔断，产生不
进行热交换的区域，存在导热性能下降的问题。
此外，第2篇专利文献中记载的翅片管型热交换器中也一样，导热 翅片的热传导会被导流翅片遮断，也会产生不进行热交换的区域，产生 导热性能下降的问题。

发明内容
本发明旨在解决所述现有问题，其目的是提供一种通过在导热翅片 上设有切口，形成使所述切口的所述气流上风侧的所述导热翅片部隆 起、具有所述切口的下风侧的开口部的山状体，使导热翅片的热传导不 被阻断的提高导热性能的翅片管型热交换器。
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明的翅片管型热交换器 包括按规定间隔平行层积的多个导热翅片、和与该导热翅片所在平面大 致垂直方向上贯穿导热翅片的多个传热管；在所述传热管贯穿所述导热 翅片的通孔周围，设有在垂直相交于所述导热翅片的平面方向上延伸出 的大致圆筒状的翅片套管；所述传热管以紧密贴合在所述翅片套管上的 状态被插入所述通孔，所述导热翅片表面的气流和所述传热管内流动的 制冷剂进行热交换。
此外，在所述导热翅片上设有切口，形成有使所述切口的上风侧的 所述导热翅片部隆起、具备在下风侧的所述切口上形成的开口部的山状 体。
本发明的翅片管型热交换器具有如上所述的结构，因此，气体沿着 具有下风侧的开口部的山状体流动，当通过下风侧的开口部时产生纵向 涡流，并从此处开始搅乱下风侧的导热翅片表面的温度分层提高热传导 效率，促进热交换。与此同时，由于导热翅片的连续的山状体能够导 热，三角片不会将导热翅片的热传导遮断产生不能充分热交换的区域， 因此导热翅片的整个表面都发生热交换，能够取得良好的导热性能。
本发明具体实施方式
概述如下。本发明的第1方案为，在所述导热 翅片上设有切口，形成有使所述切口的上风侧的所述导热翅片部隆起、 具备在下风侧的所述切口上形成的开口部的山状体。这样，气体沿着山
5状体流动，然后气流通过下风侧的开口部时产生纵向涡流，并从此处开 始搅乱下风侧的导热翅片表面的温度分层提高热传导效率，促进热交 换。同时，由于导热翅片的连续的山状体能够导热，所以避免将导热翅 片的热传导遮断产生不能充分热交换的区域，使导热翅片的整个表面都 发生热交换，能够取得良好的导热性能。
并且，通过气流从山状体隆起的相反侧的导热翅片间向隆起的导热 翅片间流出，使气流在导热翅片的正反面混合，能够提高导热性能。更 进一步地，和温度分层前缘相比，在切口的下风侧更有提高热传导效率 的效果。
第2方案为，切口方向为和气流方向基本垂直的段方向。这样，气 流沿山状体流动后，在通过下风侧的开口部时产生纵向涡流，并从此处 开始搅乱下风侧的导热翅片表面的温度分层提高热传导效率，能够大幅 促进热交换。此外，段方向的切口为大致沿着导热翅片的热传导方向， 不会遮断段方向的热传导产生不能充分热交换的区域。
此外，通过气流从山状体隆起的相反侧的导热翅片间向隆起的导热 翅片间流出，使气流在导热翅片的正反面混合，能够提高导热性能。更 进一步地，和温度分层前缘相比，在切口的下风侧更有提高热传导效率 的效果。
第3方案为，开口部的形状大致呈三角形。具备下风侧的大致三角 形的开口部的山状体为2片被称为使后部气流产生纵向涡流促进热传导
的三角翼的三角片相对合上、在连接山顶到山脚的棱线尾部接合的形 状。气流沿山状体斜面流过后，在通过下风侧的开口部时和三角翼一样 产生纵向涡流，并从此处开始搅乱下风侧的导热翅片表面的温度分层提 高热传导效率，以加速热交换。另一方面，和三角翼不同，不会产生遮 断段方向的热传导产生不能充分热交换的区域降低热传导性能，因为导 热翅片能够在段方向上连续的山状体进行热传导，能够使导热翅片的整 个表面都发生热交换，能够取得良好的导热性能。
此外，通过气流从山状体隆起的相反侧的导热翅片间向隆起的导热 翅片间流出，使气流在导热翅片的正反面混合，能够提高导热性能。更 进一步地，和温度分层前缘相比，在切口的下风侧更有提高热传导效率的效果。
第4方案为，开口部的形状大致呈梯形。这样，具备下风侧的大致 梯形的开口部的山状体为2片被称为使后部气流产生纵向涡流促进热传 导的三角翼的三角片相对合上、在连接顶端到山脚的棱线的尾部接合的 形状。气流沿山状体斜面流过后，在通过下风侧的开口部时和三角翼一 样产生纵向涡流，并从此处开始搅乱下风侧的导热翅片表面的温度分层 提高热传导效率，以加速热交换。另一方面，和三角翼不同，不会产生 遮断段方向的热传导产生不能充分热交换的区域降低热传导性能，因为 导热翅片能够在段方向上连续的山状体进行热传导，能够使导热翅片的 整个表面都发生热交换，能够取得良好的导热性能。而且，由于2个斜 面以平缓的角度接合在平面状的尾部，所以容易加工使山状体隆起。
此外，通过气流从山状体隆起的相反侧的导热翅片间向隆起的导热 翅片间流出，使气流在导热翅片的正反面混合，能够提高导热性能。更 进一步地，和温度分层前缘相比，在切口的下风侧更有提高热传导效率 的效果。
第5方案为，开口部的形状大致呈圆弧状。这样，具备下风侧的大 致圆弧状的开口部的山状体为2片被称为使后部气流产生纵向涡流促进 热传导的三角翼的三角片相对合上、在连接顶端到山脚的棱线的尾部接 合的形状。气流沿山状体斜面流过后，在通过下风侧的开口部时产生纵 向涡流，并从此处开始搅乱下风侧的导热翅片表面的温度分层提高热传 导效率，以加速热交换。另一方面，和三角翼不同，不会产生遮断段方 向的热传导产生不能充分热交换的区域，因为导热翅片能够在段方向上 连续的山状体进行热传导，能够使导热翅片的整个表面都发生热交换， 能够取得良好的导热性能。并且，山状体隆起的截面呈圆弧状，容易加 工。
此外，通过气流从山状体隆起的相反侧的导热翅片间向隆起的导热 翅片间流出，使气流在导热翅片的正反面混合，能够提高导热性能。更 进一步地，和温度分层前缘相比，在切口的下风侧更有提高热传导效率 的效果。
第6方案为，具有下风侧的开口部的山状体在段方向上相邻的翅片套管之间的导热翅片面上形成有多个。这样，利用具有下风侧的开口部 的山状体提高热交换效果，其效果大致和其形成个数成比例，并可以增 加其个数大幅促进热交换。
第7方案为，具有下风侧的开口部的山状体的个数越远离连接段方 向上相邻的翅片套管或传热管中心的直线越多。这样，导热翅片上热传 导量小、离连接段方向上相邻的翅片套管或者传热管中心的直线的较远 区域的导热翅片也能依靠比近区域的导热翅片形成有更多的具有下风侧 的开口部的山状体，更大地提高导热效率的效果，可以提高导热翅片整 体的导热性能。
第8方案为，具有下风侧的开口部的山状体的个数在下风侧比上风
侧多。这样，在热交换器作为房间用空调的室外机的热交换器使用进行 制热运转等情况下，虽然外部气温变低使导热翅片表面附着有霜，但空 气中的一部分水分在上风侧的导热翅片的表面结霜后，水分变少的空气 才流到下风侧，因此下风侧的导热翅片表面附着的霜分散变少，即使具 有下风侧的开口部的山状体较多也能抑制结霜。这样，能够确保导热翅 片间被霜堵住的时间变长，能够提高导热翅片整体的导热性能。
第9方案为，具有下风侧开口部的山状体的个数为越远离最近的翅 片套管或者传热管越多。这样，因为热交换引起的热量移动离传热管越 远越少，当热交换器作为房间用空调的室外机的热交换使用进行制热运 转的情况下，能够抑制外部气温降低导致附着到导热翅片表面的霜量， 也可以抑制霜导致的导热翅片之间的闭塞。
第10方案为，具有下风侧开口部的山状体不形成在连接段方向上相 邻的所述翅片套管或者所述传热管的中心的直线上及其附近。这样，在 热交换器作为蒸发器使用的情况下，即使传热管或翅片套管上附着大量 的冷凝水，也不会滞留而快速掉落被排出，不会增大风阻。
第11方案为，导热翅片上形成有四边形中的一边被保留、其余三条 边被切割并以保留的一边为基准线折弯成和导热翅片所在平面大致垂直 的直立片，所述直立片的高度高于翅片套管的高度，形成限定所述导热 翅片层积时翅片间的规定间隔的结构。这样，通常用翅片套管的高度决 定翅片间隔的情况下，翅片套管由冲压加工的减薄拉伸加工形成的，厚度变薄、前端切割等容易产生高度不均一、可加工的高度也有限的问 题，因此，和可限定的翅片间隔不能太粗不同，通过加工能够比翅片套 管更高高度的直立片来限定翅片间隔，翅片间隔可以变得更粗。这样， 导热翅片的热交换更加优越，为了发挥同样效率而能够使翅片间隔变 粗，此外，当被用作在导热翅片表面结霜条件下运转的蒸发器的情况 下，即使导热翅片表面结霜，由于翅片间隔变粗，因此能够延长结霜引 起的翅片间被堵塞的时间，抑制风阻的急剧增大。
第12方案为，直立片的平面和气流的主要方向、亦即和导热翅片平 行且垂直于所述导热翅片的风前沿方向的方向之间的角度为30度以下且
不和水平方向平行。这样，即使被用作蒸发器，直立片上也不会滞留 水，即使附着也会迅速落下被排出，不会引起风阻的异常增大。


图l为本发明实施例1中第1种形状的导热翅片的主视图，
图2为本发明实施例1中第1种形状的导热翅片的仰视图，
图3为本发明实施例1中第1种形状的导热翅片的局部放大立体
图，
图4为本发明实施例1中第2种形状的导热翅片的局部放大立体
图，
图5为本发明实施例1中第3种形状的导热翅片的局部放大立体
图，
图6 (a)为本发明实施例2中第1种形状的导热翅片的主视图， (b)为同前导热翅片的仰视图，
图7 (a)为本发明实施例2中第2种形状的导热翅片的主视图， (b)为同前导热翅片的仰视图，
图8为本发明实施例3的导热翅片的主视图，
图9为本发明实施例3的导热翅片的仰视图，
图10为本发明实施例4的导热翅片的主视图，
图11为本发明实施例4的导热翅片的仰视图，
图12为本发明实施例5的导热翅片的主视图，图13为本发明实施例5的导热翅片的仰视图，
图14为现有导热翅片的主视图，
图15为现有导热翅片的仰视图，
图16为现有导热翅片的局部放大立体图，
图17为现有导热翅片的另一个局部放大立体图，
图18为翅片管型热交换器的立体图。
上述附图中，10为导热翅片，10a为导热翅片的上风侧前沿部，11 为翅片套管，lla为通孔，12为传热管，13、 23、 33为用于形成山状体 的切口， 14、 24、 34、 44a 44c、 54 a 54c、 64a 64c、 74为山状体的 下风侧的开口部，15、 25、 35、 45a 45c、 55 a 55c、 65a 65c、 75为 具有下风侧开口部的山状体，16a、 36a为山状体的绫线上的山顶，16b、 36b为山状体绫线上的山脚，16、 26、 36为山状体的绫线，17a、 17b、 27a、 27b为山状体的斜面，18、 18a为连接段方向上相邻的翅片套管11 或传热管12的中心的直线，18b为连接段方向上相邻的翅片套管11的上 风侧的接线，80为用于形成直立片的切口， 81为折弯直立片时的基准 线，82为直立片。
具体实施例方式
下面参照附图来对本发明的一些实施例进行详细说明。需要指出的 是，这样的实施例不具有限定本发明范围的作用。
本发明中的翅片管型热交换器包括按规定间隔大致平行地层积而 成的多个导热翅片、和在与该导热翅片所在平面大致垂直的方向上贯穿 导热翅片的多个传热管。制冷剂等导热媒介在各个传热管内部流动，与 在导热翅片间沿导热翅片所在平面的方向流动的气体(一般为空气)进 行热交换。
(实施例1)
下面用图1 图5对本发明的实施例1进行说明。图1 图3为本实 施例1的第1种形状，图4为本实施例1的第2种形状，图5为本实施 例1的第3种形状。
首先，用图1 图3进行说明对本实施例1的第1种形状进行说明。图1为第1种形状的导热翅片的主视图、图2为这种导热翅片的仰视 图，图3为第1种形状的导热翅片的局部放大立体图。图1中示出了多 片导热翅片10中的1片，图2中示出了层积在一起的多片导热翅片10 中的4片、和贯穿导热翅片10的多根传热管12中的1根。
如图1和图2所示，各个导热翅片10上都形成有供传热管12穿过 的多个通孔10a (图1中仅表示了 2个通孔)。在各通孔10a的周围，形 成有在大致垂直于导热翅片10的平面方向(或者说气流1的流动方向) 上延伸的、基本呈圆筒状的翅片套管11。传热管12通过(如下面将要描 述的)扩大各传热管12的直径以和翅片套管11紧密贴合的状态插入通 孔lla中。另外，所有的翅片套管11从导热翅片10向同一方向延伸， 并伸出大致相同的高度。
下面，对传热管12的扩径方法进行详细叙述。在制造热交换器的时 候，导热翅片10层积起来后，就可以将传热管12插入到翅片套管11 内。为了提高操作效率，翅片冲压时翅片套管11的内径被加工成比传热 管12的外径略大一点。然后，在传热管12插入到翅片套管11内之后， 再利用液压或者机械的方法扩大传热管12的直径，使传热管12和翅片 套管ll紧密贴合，提高导热性能。
另外，在图1 图3中，导热翅片10上仅在大致垂直于气流1的流 向的热交换器的段方向上设有切口 13，在气流方向上处于切口 13的上风 侧的导热翅片部向表面侧(图1中靠近观察者的一侧、图2的上侧)隆 起，切口 13的下风侧形成有具备大致三角形的开口部H，形成多个山状 体(指外形与"山"相似的结构，下同)15。这种在气流下侧具备开口 部14的山状体15在段方向上相邻的翅片套管11之间的导热翅片10上 形成有多个。
而且，山状体15并不局限于向表面侧隆起，也可以向里侧隆起，也 可以将向表面侧和里侧隆起进行组合。
下面对上述构成的热交换器的工作情况和作用进行说明。 在导热翅片10上，在和气流方向大致垂直的段方向上设有切口 13， 并形成使切口 13的气流1的上风侧的导热翅片隆起、下风侧由切口 13 形成开口部14的山状体15。这样，气流沿着山状体15流动，在通过其后面下风侧的开口部14的时候产生纵向涡流，从此处搅乱下风侧的导热 翅片IO表面的温度分层，提高热传导效率。同时，为了避免将导热翅片
10的段方向的热传导遮断产生不能充分热交换的区域，切口 13仅设在段 方向上，这样，热量能够依靠导热翅片10在段方向上连续的山状体15 的热传导进行交换，能够传导到导热翅片10的整个表面，保证良好的导 热性能。
此外，气体从隆起山状体的反面一侧的导热翅片10之间向使其隆起 的导热翅片10间流出，气体在导热翅片10的表面和反面混合，因此能 够使其提高导热性能。再进一步，和温度分层前缘相比，在切口的下风 侧更有提高热传导效率的效果。
还有，切口 13的方向为大致垂直于气流1的流动方向的段方向，这 样，气流沿山状体15流过，在通过其后面下风侧的开口部14的时候产 生纵向涡流，从此处搅乱下风侧的导热翅片10表面的温度分层，提高热 传导效率。 一般来说，传热管12的热是从传热管12呈放射状传递到导 热翅片10后，因导热翅片10呈竖条形而沿段方向传导，因此，垂直于 气流1的流向的段方向的切口 13成为沿着导热翅片10的热传导方向， 不会产生导热翅片10的段方向的热传导被遮断、不能进行热交换的区 域。
还有，开口部14的形状为大致三角状，因此，具备下风侧的大致三 角状的开口部14的山状体15由2片直立的三角片在连接山顶16a到山 脚16b的棱线16相向接合形成，三角片与现有技术中的三角翼一样，能 使后部气流产生纵向涡流，促进热传导。这样，气体沿着山状体的斜面 17a、 17b流过后，通过下风侧开口部14时和三角翼一样产生纵向涡流， 从此处搅乱下风侧的导热翅片10表面的温度分层，提高热传导效率。另 一方面，与现有技术中的三角翼不同的是，山状体15不会产生遮断导热 翅片10段方向的热传导而不能充分热交换的区域，导热翅片10能够沿 着在段方向上连续的山状体15进行热传导，因此能够使导热翅片10的 整个表面都发生热交换，能够取得良好的导热性能。
此外，具有下风侧的开口部14的山状体15在段方向上相邻的翅片 套管11之间的导热翅片10所在面上设置有多个，热交换效果根据山状体l 5的个数呈比例地提高，达到能够大幅度促进热交换的目的。
此外，具有下风侧开口部14的山状体15不形成在连接段方向上相 邻的所述翅片套管11或者所述传热管12的中心的直线18上及其附近。 这样，在热交换器被用作蒸发器时，传热管12或翅片套管11上附着的 大量冷凝水不会滞留在导热翅片10上，而是能够迅速滴下被排出，不会 导致风阻异常增大。而且，如图1所示，在连接翅片套管11或者传热管 12的中心的直线18上及其附近，最好是完全没有山状体15形成，但是 如果考虑到冷凝水滴落的情况，在导热翅片10的段方向上相邻的2个翅 片套管11之间的范围内，只要在大约上半部分的范围内不形成在直线18 的附近即可。此外，即使山状体15稍微搭在翅片套管11的下部也不会 使排水性非常恶化。
下面用图4说明本实施例1的第2种形状。图4为第2种形状的导 热翅片局部放大立体图。
实施例1的第2种形状为，在大致垂直于导热翅片10上气流1的流 向的热交换器的段方向上设有切口 23，形成使切口 23中的气流流动的上 风侧的导热翅片部隆起、在下风侧的切口 23上具备大致梯形的开口部24 的山状体25。除了增加棱线、开口部24的形状为大致梯形之外，其他的 和上述第1种形状一样。
下面对具有如上构成的热交换器的工作情况和作用进行说明。 山状体25在下风侧具备大致呈梯形的开口部24，由2片被称为三角 翼的直立三角片沿着连接山顶到山脚的棱线26接合而成，斜面的两侧为 27a和27b，使后部气流产生纵向涡流，促进热传导。这样，气体沿着山 状体的斜面27a、 27b流过后，通过下风侧开口部24时和现有技术中的 H'角^i一样产生纵向涡流，从此处搅乱下风侧的温度分层，提高热传导 效率。另一方面，和三角翼不同的是，山状体25不会产生遮断导热翅片 10段方向的热传导产生不能充分热交换的区域，导热翅片10能够在段方 向上连续的山状体25进行热传导，因此能够使导热翅片10的整个表面 都发生热交换，能够取得良好的导热性能。
此外，气体从隆起山状体的反面一侧的导热翅片IO之间向使其隆起 的导热翅片10间流出，气体在导热翅片10的表面和反面混合，因此能够使其提高导热性能。再进一步，和温度分层前缘相比，在切口的下风 侧具有提高热传导效率的效果。
此外，由于2个斜面27a、 27b以平缓的角度结合在平面状的尾部 26，所以使山状体25隆起的加工处理也很容易进行。
还有，除了开口部24呈大致梯形外，实施例1的第2种形状与第1 种形状的结构相同，其动作和作用也和实施例1的第1种形状一样，这 里不再赘述。
接下来用图5对本实施例1的第3种形状进行说明。图5为第3种 形状的导热翅片局部放大立体图。
实施例1的第3种形状为，在大致垂直于导热翅片10上气流1的流 向的热交换器的段方向上设有切口 33，使切口 33的气流流动的上风侧的 导热翅片部隆起，在下风侧的切口 33上形成有具备大致圆弧状的开口部 34的山状体35。除了开口部34的形状为大致圆弧状，其他的和本实施 例l的第l种形状一样。
对于如上构成的热交换器，下面对其动作和作用进行说明。
山状体35的下风侧开有开口部34,开口部34的形状大致呈圆弧 状，因此，山状体35成为2片直立的三角片呈曲面状后、沿着连接山顶 36a到山脚36b的棱线36接合形成的形状，使后部气流产生纵向涡流， 促进热传导。这样，气体沿着山状体35的斜面流过后，通过下风侧开口 部34会和现有技术中的三角翼一样产生纵向涡流，从此处搅乱下风侧的 温度分层提高热传导效率。另一方面，和上面的三角翼不同的是，不会 产生遮断导热翅片10的段方向的热传导产生不能充分热交换的区域，导 热翅片10能够在段方向上连续的山状体35进行热传导，因此能够使导 热翅片10的整个表面都发生热交换，能够取得良好的导热性能。
此外，气体从隆起山状体的背面一侧的导热翅片10之间流向隆起的 导热翅片10流出，气体在导热翅片10的表面和反面发生混合，因此能 够使其提高导热性能。再进一步，由于温度分层的前缘效果的作用，在 切口的下风侧更有提高热传导效率的效果。
此外，由于山状体35的隆起部分的截面呈圆弧状，加工起来比较容易。还有，除了开口部34呈圆弧状之外，第2种形状的结构与实施例1 的第1种形状相同，其动作和作用和实施例1的第1种形状一样，不再 赘述。
如上所述，对本实施例1中的3种山状体的形状进行了说明，各种 形状其自身也可以不同大小的同时存在。更进一步，也可以不同形状、 不同大小的同时存在。
(实施例2)
本发明的实施例2用图6 (a)和图6 (b)进行说明。图6 (a)为本 发明实施例2的导热翅片形状的主视图，图6 (b)为同前导热翅片形状 的主视图。图6 (a)表示多片导热翅片10中的1片，图6 (b)为层积 后的多片导热翅片10中的4片导热翅片10以及贯穿导热翅片10的多根 传热管12中的1根。
在图6 (a)和图6 (b)中，和实施例1相同，在导热翅片10所在 平面的段方向上相邻的翅片套管11之间各自形成有多个具有下风侧开口 部44a的山状体45a、具有下风侧开口部44b的山状体45b、具有下风侧 开口部44c的山状体45c。而且，山状体45a、 45b、 45c在越远离连接段 方向上相邻的翅片套管11或者传热管12的中心的直线18a的地方越 多。表示山状体45a、 45b、 45c位置的基准为，各个形成的山状体45a、 45b、 45c在导热翅片10所在的平面内形成的孔的三角形的各自大约重心 的位置和直线18a所画垂线的距离。
具体来说，在图6 (a)中，在离直线18a最近的地方，翅片套管11 间形成有2个实际上和直线18a重叠的山状体45a;在第二接近直线18a 的地方，翅片套管11间形成有3个山状体45b;在离直线18a最远的地 方，翅片套管11间形成有4个山状体45c。
关于上述构成的热交换器，下面对其动作和作用进行说明。和实施 例1相同结构的动作和作用与实施例1相同，因此省略说明。
远离连接段方向上相邻的翅片套管11或者传热管12的中心的直线 18a的区域内的导热翅片IO和距离直线18a近的区域内的导热翅片10相 比，热传导引起的热量转移随着距离越远就越少。在本实施例2中，在越远离直线18a的地方形成有越多的山状体45a、 45b、 45c，因此远离直 线18a的区域的导热翅片10比近区域的导热翅片10的热传导效率提高 的更明显。所以，能够提高整个导热翅片10的热传导性能，提高热交换 能力。
下面，对形成山状体45c的时候导热翅片10的强度进行说明。在图 6 (a)中，山状体45c的4个切口被设在同一直线上，同时，位于比连 接段方向上相邻的翅片套管11的上风侧的切线18b更上游侧的位置。例 如，具体表示图6 (a)的导热翅片10和山状体45c的尺寸的话，段方向 上翅片套管11的间隔尺寸H为21mm，切口尺寸L为3mm。山状体45c形 成有4个，因此总的切口尺寸为12mm，相当于段方向上翅片套管11的间 隔尺寸H 21mm的大约57%。在这种情况下，当外力作用到导热翅片10的 上风侧前面边缘10a上时，存在因切口部分导致容易折断的可能性。特 别是在被用作空调室外机的时候，上风侧的前面边缘10a构成外壳的一 部分，因此更容易被外力折断，此外，在2列并排成型被折成L型时， 由于外力或弯曲部分的翅片套管11的歪曲，张力也很容易变化。
所以，如图7 (a)、图7 (b)所示，切口每隔一个沿着导热翅片10 的宽度方向错开(例如S-lmm)，设在2条直线上。这样，设在2条直线 上的切口寸法L的各自的总和变为段方向尺寸H的50%以下的话，导热翅 片10的强度就得到了提高，当外力作用到上风侧的前面边缘10a，或者 弯折成型受到张力作用时，能够防止其容易地就被折断。虽然这样山状 体45c错开但是至少山状体45c是一个群，对于各自的山状体45a、 45b、 45c来说2mm以下的错开作为一个群可以被忽视。
关于这里说明的导热翅片10的强度，连接段方向上相邻翅片套管11 的上风侧的切线18b的下风侧的山状体个数或形状是没有限定的。
(实施例3)
下面用图8 图9说明本实施例3。图8为本实施例3的导热翅片形 状的主视图，图9为同前导热翅片的仰视图。图8表示多片导热翅片10 中的1片，图9为层积后的多片导热翅片10中的4片导热翅片10以及 贯穿导热翅片10的多根传热管12中的1根。
16在图8和图9中，和实施例1相同，在导热翅片10所在平面的段方 向上相邻的翅片套管11之间各自形成有多个具有下风侧开口部54a的山 状体55a、具有下风侧开口部54b的山状体55b、具有下风侧开口部54c 的山状体55c。而且，比起上风侧，山状体55a、 55b、 55c在越靠近下风 侧的地方越多。
具体来说，在图8中，在气流最上风侧的地方，翅片套管11间形成 有2个山状体55a;在第二上风侧的地方，翅片套管11间形成有3个山 状体55b;在气流最下风侧的地方，翅片套管11间形成有4个山状体 55c。因此，设在最上风侧的山状体55a的切口不形成在相对连接段方向 上相邻的翅片套管11的上风侧的切线18b更上风侧的地方。
关于上述构成的热交换器，下面对其动作和作用进行说明。和实施 例1同样结构的动作和作用与实施例1相同，因此省略说明。
当热交换器作为房间用空调的室外热交换器使用时，当运转制热外 部气温较低时，导热翅片10的表面结霜。含有水分的空气在上风侧的时 候，大部分的水分在上风侧的导热翅片10的表面附着结霜后才流到下风 侧，因此下风侧的导热翅片10的表面附着的霜量变少。在本实施例3 中，在下风侧形成了比上风侧更多的山状体55a、 55b、 55c，因此设在最 上风侧的山状体55a的数量最少，当达到在导热翅片10的表面结霜的条 件时，即使是在最上游也能相对抑制结霜。这样，按照设在第二上风侧 的山状体55b、还有设在气流最下风侧的山状体55c的顺序，所形成的山 状体个数逐渐增多，因此导热翅片10表面的结霜被分散，能够抑制集中 在上风侧结霜。这样，能够延长导热翅片10之间被霜堵塞的时间，提高 导热翅片整体的导热性能。
并且，设在最上风侧的山状体55a的切口形成在相对切线18b的下 风侧，所以能够保证导热翅片10的上风侧前面边缘10a受到外力时的强 度。
(实施例4)
下面用图10 图11说明本实施例4。图10为本实施例4的导热翅 片形状的主视图，图11为同前导热翅片的仰视图。图10表示多片导热翅片10中的1片，图11为层积后的多片导热翅片10中的4片导热翅片 10以及贯穿导热翅片10的多根传热管12中的1根。
在图10 图11中，和实施例1相同，在导热翅片10所在平面的段 方向上相邻的翅片套管11之间各自形成有多个具有下风侧开口部64a的 山状体65a、具有下风侧开口部64b的山状体65b、具有下风侧开口部 64c的山状体65c。而且，山状体65a、 65b、 65c在越远离最近的翅片套 管11或者传热管12的地方形成的越多。
具体来说，例如在图10中，在最靠近翅片套管11的地方，翅片套 管11间形成有2个山状体65a;在第二靠近翅片套管11的地方，翅片套 管11间形成有3个山状体65b;在最远离翅片套管11的地方，翅片套管 11间形成有5个山状体65c。而且，设在最上游的山状体65b的切口不 形成在比连接段方向上相邻的翅片套管11的上风侧的切线18b更上风侧 的地方。
关于上述构成的热交换器，下面对其动作和作用进行说明。和实施 例1同样结构的动作和作用与实施例1相同，因此省略说明。
由于设在导热翅片10上的山状体65a、 65b、 65c越是远离最近的翅 片套管11或者传热管12越多，热传递导致的热量转移随着和传热管的 距离越远越少，因此通过在远离传热管12的地方形成更多的山状体，在 热交换器被用作房间用空调的室外机、制热运转室外温度较低时，能够 抑制导热翅片表面附着的霜量，也就能抑制霜导致的导热翅片间的堵 塞。
并且，设在最上风侧的山状体65b的切口形成在相对切线18b的下 风侧，所以能够保证导热翅片10的上风侧前面边缘10a受到外力时的强 度。
(实施例5)
下面用图12 图13说明本实施例5。图12为本实施例5的导热翅 片形状的主视图，图13为同前导热翅片的仰视图。图12表示多片导热 翅片10中的1片，图13为层积后的多片导热翅片10中的4片导热翅片 10以及贯穿导热翅片10的多根传热管12中的1根。在图12 图13中，和实施例l相同，在导热翅片10所在平面的段方向上相邻的翅片套 管11之间形成有多个具有下风侧开口部74的山状体75。
而且，导热翅片10上设有四边形中的一边被保留、其余三条边被切 割的切口 80，以保留的一边为基准线81折弯成和导热翅片10所在平面 大致垂直的直立片82。直立片82的高度高于翅片套管11的高度，形成 限定所述导热翅片10层积时翅片间的规定间隔、也就是翅片间隔的结 构。
并且，直立片82的平面和气流的主要方向、亦即和导热翅片10平 行且垂直于所述导热翅片10的风前沿10a方向的方向之间的角度为30 度以下且不和水平方向平行。
关于上述构成的热交换器，下面对其动作和作用进行说明。和实施 例1同样结构的动作和作用与实施例1相同，因此省略说明。
一般来说，翅片套管的高度决定翅片间隔。但是，翅片套管11由冲 压加工的减薄拉伸加工形成，厚度变薄、前端切割等容易产生高度不均 匀、可加工的高度有限的问题。因此，依靠翅片套管11，翅片间隔不能 够变得怎么粗。
在本实施例5中，导热翅片10上设有四边形中的一边被保留、其余 三条边被切割的切口 80，以保留的一边为基准线81折弯成和导热翅片 10所在平面大致垂直的直立片82，直立片82的高度高于翅片套管11的 高度，形成限定所述导热翅片10层积时翅片间的规定间隔、也就是翅片 间隔的结构，即使遇到通常的翅片套管11高度没法实现的翅片间隔也能 够对应。这样，导热翅片10的热交换能够更加充分，发挥同样效率而能 使翅片间隔变粗。此外，当被用作在导热翅片10表面结霜条件下运转的 蒸发器的情况下，即使导热翅片10表面结霜，通过使翅片间隔变粗，因 此能够延长结霜引起的翅片间被堵塞的时间，抑制风阻的急剧增大。
此外，直立片82的平面和气流的主要方向、亦即和导热翅片10平 行且垂直于所述导热翅片10的风前沿方向的方向之间的角度为30度以 下且不和水平方向平行，即使被用作蒸发器，直立片上即使附着有水也 不会滞留，而迅速落下被排出，不会引起风阻的异常增大。
此外，在表示实施例2 5的图6 (a)、图7 (a)、图8、图10、图12中，山状体45、 55、 65、 75的开口部44、 54、 64、 74的形状为大 致呈三角状，做成大致梯形或者圆弧状也能达到同样的效果。
此外，2列的热交换器考虑到性能和结霜特性，实施例2的结构设在 下风侧的1歹U、实施例3或实施例4或实施例5的结构设在上风侧的1 列也能得到同样的效果。
此外，在表示本发明实施例1的图1、实施例2 5的图6 (a)、图 7 (a)、图8、图10、图12中，利用设在翅片套管11的下风侧附近的 山状体将气流引导到传热管12的后方下风侧，减少了热量不能充分交换 的区域，因此能够提高热传导性能。
本发明中的翅片管型热交换器在导热翅片上设有切口，形成使切口 的上风侧的导热翅片部隆起、具备在下风侧的切口上形成的开口部的山 状体，这样，气体沿着山状体流动，当气流通过下风侧的开口部时产生 纵向涡流，并从此处开始搅乱下风侧的导热翅片表面的温度分层提高热 传导效率，在促进热交换的同时，由于导热翅片的连续的山状体能够导 热，使导热翅片的整个表面都发生热交换，能够取得良好的导热性能。 因此，能够被广泛应用于空气调和器、热泵式热水器、冰箱、冷库等使 用热交换器的产品中。
权利要求
1.一种翅片管型热交换器，包括按规定间隔平行层积的多个导热翅片、和与该导热翅片所在平面大致垂直方向上贯穿导热翅片的多个传热管；在所述传热管贯穿所述导热翅片的通孔周围，设有在垂直相交于所述导热翅片的平面方向上延伸出的大致圆筒状的翅片套管；所述传热管以紧密贴合在所述翅片套管上的状态被插入所述通孔，所述导热翅片表面的气流和所述传热管内流动的制冷剂进行热交换，其特征在于在所述导热翅片上设有切口，形成有使所述切口的上风侧的所述导热翅片部隆起、具备在下风侧的所述切口上形成的开口部的山状体。
2. 如权利要求1所述的翅片管型热交换器，其特征在于切口方向为和气流方向基本垂直的段方向。
3. 如权利要求1或2所述的翅片管型热交换器，其特征在于开口部的形状大致呈三角形。
4. 如权利要求1或2所述的翅片管型热交换器，其特征在于开口部的形状大致呈梯形。
5. 如权利要求1或2所述的翅片管型热交换器，其特征在于开口部的形状大致呈圆弧状。
6. 如权利要求1 5任一项所述的翅片管型热交换器，其特征在于具有下风侧的开口部的山状体在段方向上相邻的翅片套管之间的导热翅片面上形成有多个。
7. 如权利要求6所述的翅片管型热交换器，其特征在于具有下风侧的开口部的山状体的个数越远离连接段方向上相邻的翅片套管或传热管中心的直线越多。
8. 如权利要求6所述的翅片管型热交换器，其特征在于具有下风侧的开口部的山状体的个数在下风侧比上风侧多。
9. 如权利要求6或8所述的翅片管型热交换器，其特征在于具有下风侧开口部的山状体的个数为越远离最近的翅片套管或者传热管越多。
10. 如权利要求6所述的翅片管型热交换器，其特征在于具有下风侧开口部的山状体不形成在连接段方向上相邻的所述翅片套管或者所述传热管的中心的直线上及其附近。
11. 如权利要求1 10任一项所述的翅片管型热交换器，其特征在于导热翅片上形成有四边形中的一边被保留、其余三条边被切割并以保留的一边为基准线折弯成和导热翅片所在平面大致垂直的直立片，所述直立片的高度高于翅片套管的高度，形成限定所述导热翅片层积时翅片间的规定间隔的结构。
12. 如权利要求11所述的翅片管型热交换器，其特征在于直立片的平面和气流的主要方向、亦即和导热翅片平行且垂直于所述导热翅片的风前沿方向的方向之间的角度为30度以下且不和水平方向平行。
全文摘要
本发明提供了一种通过导热翅片上设有切口、形成有使切口的上风侧的导热翅片部隆起、具备在下风侧的切口上形成开口部的山状体，提高导热性能的翅片管型热交换器。其中，导热翅片(10)上和气流方向大致垂直的段方向上设有切口(13)，形成有使切口(13)的气流(1)的上风侧的导热翅片隆起、具有形成于下风侧的切口(13)上的开口部(14)的山状体(15)。具有下风侧开口部(14)的山状体(15)在段方向上相邻的翅片套管(11)间的导热翅片(10)所在平面上形成有多个。
文档编号F28F3/04GK101592421SQ200910142979
公开日2009年12月2日 申请日期2009年5月19日 优先权日2008年5月26日
发明者安藤智朗, 横山昭一, 谏山安彦, 青柳治 申请人:松下电器产业株式会社