翅片管热交换器制造技术

本发明专利技术提供一种翅片管热交换器，在翅片中，在将气流方向上的从第1倾斜部的上游端到下游端的距离设为S1、将段方向上的传热管的中心间距离设为S2、将气流方向上的从平坦部的上游端到下游端的距离设为D1、将气流方向上的从与山部的顶点侧相反的一侧与第1倾斜部36的上游端和下游端相接的基准平面设为H1、将气流方向上的基准平面H1与第1倾斜部所成的角度设为θ1、将气流方向上的基准平面H1与第2倾斜部所成的角度设为θ2、将从基准平面H1到平坦部的距离设为α、将一个翅片的基准平面H1与在山部的顶点侧相邻的另一翅片的基准平面H1之间的距离设为L的情况下，θ2由0°＜θ2＜tan-1[(L±α)/{(S1-D1)/2-L/tanθ1}]决定。另外，θ2随着从段方向朝向气流方向而减少，在气流方向上成为最小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热栗装置所使用的翅片管热交换器。
技术介绍
通常，热栗装置由压缩机、冷凝器、减压单元以及蒸发器构成，它们由制冷剂回路依次连接。在冷凝器、蒸发器为翅片管热交换器的情况下，该冷凝器、蒸发器由以预定间隔排列的多个翅片和贯通多个翅片的传热管构成。空气在翅片与翅片之间流动而与传热管中的流体进行热交换。作为翅片管热交换器所使用的翅片，例如在专利文献I中公开了一种成形为沿着气流方向仅出现I处山部的翅片。图1是表示该翅片的平面图。在图1中，将翅片31的排列方向定义为高度方向Y，将与前缘30a平行的方向定义为段方向Z，将与高度方向Y以及段方向Z垂直的方向定义为气流方向(空气A的流动方向)Xo在图1中，山部34的棱线与段方向Z平行。S卩，翅片31是通常被称为波纹状翅片(corrugated fin)的翅片。该翅片31具有平坦部35、第I倾斜部36以及第2倾斜部38。平坦部35是与翅片翻边(fin collar)37相邻的部分，且是在贯通孔37h(参照图3)的周围形成的圆环状的部分。平坦部35的表面与气流方向X平行且与高度方向垂直。第I倾斜部36是以形成山部的方式相对于气流方向X倾斜的部分。第I倾斜部36在翅片31中占有最大的面积。第I倾斜部36位于与段方向Z平行且通过传热管21的中心的基准线的左右。也就是说，由上风侧的第I倾斜部36和下风侧的第I倾斜部36形成山部34。第2倾斜部38是为了消除平坦部35与第I倾斜部36之间的高度差而将平坦部35与第I倾斜部36平滑地连接的部分。第2倾斜部38的表面由平缓的曲面构成。翅片31在气流方向X上仅具有I对第I倾斜部36。另外，第I倾斜部36以及第2倾斜部38随着远离中央平面He而朝向正的高度方向(在高度方向Y上翅片翻边37自平坦部35突出的方向)单调延伸。根据这样的结构，能够减少气流的压力损失，能够防止结霜时的堵塞。现有技术文献专利文献1:日本特开2013-221682号公报
技术实现思路
然而，在专利文献I的翅片31中，会因由第I倾斜部36和第2倾斜部38形成的起伏而产生气流的剥离，在外部气温低的运转时会产生向翅片结霜的结霜位置的偏重。其结果，存在结霜时的传热性能降低而招致热栗装置的能力和热栗装置的有效运转时间的降低这样的问题。本专利技术的目的在于提供一种防止热栗装置的能力和热栗装置的有效运转时间的降低的翅片管热交换器。用于解决问题的手段本专利技术的翅片管热交换器构成为具备:多个翅片，其为了形成气体的流路而平行排列；和传热管，其贯通所述多个翅片，且构成为使与所述气体进行热交换的介质在其内部流动，所述翅片是被成形为在气流方向上仅出现I处山部的波纹状翅片，具有:嵌入有所述传热管的多个贯通孔；圆筒状的翅片翻边，其与所述传热管紧贴而形成于所述贯通孔的周围；平坦部，其形成于所述翅片翻边的周围；第I倾斜部，其以形成所述山部的方式相对于所述气流方向倾斜；以及第2倾斜部，其将所述平坦部与所述第I倾斜部连接，所述多个贯通孔沿着段方向形成，所述段方向是与所述多个翅片的排列方向和所述气流方向这两个方向垂直的方向，在将所述气流方向上的从所述第I倾斜部的上游端到下游端的距离定义为S1、将所述气流方向上的从所述平坦部的上游端到下游端的距离定义为D1、将从与所述山部的顶点侧相反的一侧与所述气流方向上的所述第I倾斜部的上游端和下游端相接的平面定义为基准平面、将所述气流方向上的所述基准平面与所述第I倾斜部所成的角度定义为Θ 1、将所述气流方向上的所述基准平面与所述第2倾斜部所成的角度定义为Θ2、将从所述基准平面到所述平坦部的距离定义为α、将一个所述翅片的所述基准平面与在所述山部的顶点侧相邻的另一个所述翅片的所述基准平面之间的距离定义为L时，在所述平坦部相对于所述基准平面处于与所述山部的顶点侧相同的一侧的情况下，或者在α =O的情况下，满足0° ( Θ 2 < tan KL-a )/{(Sl-Dl)/2-L/tan Θ I}]的关系，在所述平坦部相对于所述基准平面处于与所述山部的顶点侧相反的一侧的情况下，满足0° < Θ2< tan 1 的关系，并且，所述基准平面与所述第2倾斜部所成的角度随着从所述段方向朝向所述气流方向而减少，在所述气流方向上成为最小。专利技术的效果根据本专利技术，能够防止热栗装置的能力和热栗装置的有效运转时间的降低。【附图说明】图1是示出以往的翅片的一例的俯视图。图2是示出本专利技术的实施方式I的翅片管热交换器的一例的立体图。图3是示出本专利技术的实施方式I的翅片的一例的平面图。图4是示出以沿着图3的线B-B的面将以往的翅片切断时的截面的剖视图。图5是示出以沿着图3的线B-B的面将本专利技术的实施方式I的翅片切断时的截面的剖视图。图6是本专利技术的实施方式I的翅片的立体图。图7是示出以沿着图3的线B-B的面将本专利技术的实施方式I的变形例的翅片切断时的截面的剖视图。图8是示出本专利技术的实施方式2的翅片的一例的俯视图。图9是示出以沿着图8的线B-B的面将本专利技术的实施方式2的翅片切断时的截面的剖视图。图10是本专利技术的实施方式2的翅片的立体图。图11是具备2个山部的波纹状翅片的剖视图。图12是本专利技术的实施方式的翅片和现有技术的翅片的立体图。图13是示出本专利技术的实施方式的翅片和现有技术的翅片的规格的图。图14是示出本专利技术的实施方式的翅片和现有技术的翅片的解析条件即物性值、边界条件以及解析设定的图。图15是示出本专利技术的实施方式的翅片和现有技术的翅片的解析结果即热导率与压力损失的关系的图表。图16是示出本专利技术的实施方式的翅片和现有技术的翅片的解析结果即气流的流动的流线图。标号的说明21:传热管30a:前缘30b:后缘31、32、41:翅片33、34:山部35: 平坦部36,36a,36b:第 I 倾斜部37:翅片翻边37h贯通孔38,38a,38b:第 2 倾斜部38p、38q:分界线部39:气流40:霜100:翅片管热交换器【具体实施方式】以下，参照【附图说明】本专利技术的实施方式。此外，本专利技术不受以下的各实施方式限定。(实施方式I)图2是示出本专利技术的实施方式I的翅片管热交换器100的一例的立体图。该翅片管热交换器100主要用于热栗装置，作为冷凝器、蒸发器发挥作用。以下，作为一例，假设使用翅片管热交换器100的热栗装置被使用于制热装置。此外，以下，如图2所示，将空气A的流动方向定义为气流方向X，将翅片32的排列方向定义为高度方向Y，将翅片32的长度方向定义为段方向Z。换言之，段方向Z是与高度方向Y和气流方向X这两个方向垂直的方向。如图2所示，翅片管热交换器100具备为了形成空气A (气体)的流路而平行排列的多个翅片32和贯通这些翅片32的传热管21。翅片管热交换器100构成为在传热管21的内部流动的介质B与沿着翅片32的表面流动的空气A之间进行热交换。介质B例如是二氧化碳、氢氟烃等制冷剂。传热管21可以连成I根，也可以分为多根。翅片32是长方形且平板的形状，具有前缘30a和后缘30b。前缘30a和后缘30b分别是直线状。在本实施方式中，翅片32具有关于传热管2当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种翅片管热交换器，具备：多个翅片，其为了形成气体的流路而平行排列；和传热管，其贯通所述多个翅片，且构成为使与所述气体进行热交换的介质在其内部流动，所述翅片是被成形为在气流方向上仅出现1处山部的波纹状翅片，具有：嵌入有所述传热管的多个贯通孔；圆筒状的翅片翻边，其与所述传热管紧贴而形成于所述贯通孔的周围；平坦部，其形成于所述翅片翻边的周围；第1倾斜部，其以形成所述山部的方式相对于所述气流方向倾斜；以及第2倾斜部，其将所述平坦部与所述第1倾斜部连接，所述多个贯通孔沿着段方向形成，所述段方向是与所述多个翅片的排列方向和所述气流方向这两个方向垂直的方向，在将所述气流方向上的从所述第1倾斜部的上游端到下游端的距离定义为S1、将所述气流方向上的从所述平坦部的上游端到下游端的距离定义为D1、将从与所述山部的顶点侧相反的一侧与所述气流方向上的所述第1倾斜部的上游端和下游端相接的平面定义为基准平面、将所述气流方向上的所述基准平面与所述第1倾斜部所成的角度定义为θ1、将所述气流方向上的所述基准平面与所述第2倾斜部所成的角度定义为θ2、将从所述基准平面到所述平坦部的距离定义为α、将一个所述翅片的所述基准平面与在所述山部的顶点侧相邻的另一个所述翅片的所述基准平面之间的距离定义为L时，在所述平坦部相对于所述基准平面处于与所述山部的顶点侧相同的一侧的情况下，或者在α＝0的情况下，满足如下关系：0°≤θ2＜tan‑1[(L‑α)/{(S1‑D1)/2‑L/tanθ1}]，在所述平坦部相对于所述基准平面处于与所述山部的顶点侧相反的一侧的情况下，满足如下关系：0°＜θ2＜tan‑1[(L+α)/{(S1‑D1)/2‑L/tanθ1}]，并且，所述基准平面与所述第2倾斜部所成的角度随着从所述段方向朝向所述气流方向而减少，在所述气流方向上成为最小。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：本间雅也，田积欣公，小川修，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP