翅片式热交换器制造技术

一种翅片式热交换器（Ｋ１－Ｋ６），包括：若干伸长的翅片（７，１１），这些翅片相隔预定间隔，相互平行，使空气在相邻翅片间沿预定方向（Ａ）流动；和若干传热管（１－６，１３），这些传热管可以保持制冷剂在里面流过，传热管与翅片正交地插入翅片中，从而在翅片上排成若干排。当热交换器用作冷凝运行时，传热管在制冷剂进口附近设成两个流路，而在制冷剂出口附近设成一个流路，从而一个流路的传热管（５－６，１９ａ－１９ｄ）约占所有传热管（１－６，１３）的５－３０％。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是广泛用于空调器或制冷机的冷凝器的翅片式热交换器。如附图说明图11所示，为了获得较高的性能，在已知的翅片式热交换器作冷凝运行时，制冷剂从进口管1和2流入两个流路，并从出口管8和9流出两个流路，从而制冷剂的流路面积增加，制冷剂的压力损失减小。在热交换器作冷凝运行时，热交换器中的制冷剂状态分成过热蒸汽区，汽-液两相区和过冷液体区。在这些区域中，制冷剂具有冷凝潜热的汽-液两相区最有利于热交换。同时，从制冷循环的稳定性和提高制冷效率的角度来看，过冷液体区是最重要的。但是，在上述已知的具有两个管路的翅片式热交换器中，由于当前的主要倾向在于节约能源，当热交换器中的制冷剂冷凝温度降低时，热交换器中的制冷剂的冷凝温度和进行热交换的空气的温度之间的温差急剧变小，所以可能过于过冷。如果过于过冷，则在热交换器中对热交换基本没有作用的过冷液体区大大增加，造成热交换能力下降。此外，在已知的如图11所示的翅片式热交换器用作冷凝器时，如果为提高空调器或制冷机的工作效率而使冷凝温度下降，使过冷太充分，则制冷剂的过冷液体区就比汽-液两相区小了一个量级，冷凝温度和空气温度之间的温差也就变小。所以，热交换器的性能降低，过冷状态下制冷剂在传热管中流动的距离太长，造成翅片式热交换器总的换热性能大幅度下降。同时，如图12A和12B所示，日本专利公开文本No.63-183391(1988)介绍了一种翅片式热交换器，为了提高换热性能，该热交换器中的每一块细长的矩形翅片11上，相反两面的每一面都有若干穿透的突起部分14a，14b和14c。但是，在这种已有技术的翅片式热交换器中，由于翅片11上的穿透突起部分14a到14c，使得空气流阻变大，所以造成换热能力下降。因此，为了增加相同空气容量的换热能力，常用大幅度减小空气流阻而不使换热能力降低太多的方法，日本专利公开文本No.2-217792(1990)描述了一种翅片式热交换器，如图13A和13B所示，该热交换器中的每一块细长的矩形翅片11的一个面上有若干穿透的突起部分14a，14b和14c，使每一个穿透突起部分14a，14b和14C的宽度约等于穿透突起部分14a到14c之间的横向间隔的三分之一。也就是说，将各传热管13分别插入到翅片套12中，如图13A和13B所示，通过对沿翅片11的纵向预定间隔布置在各翅片11上的各孔除去毛边后得到这些套，空气沿图13B的箭头A的方向在各翅片11之间流动。如图13A所示，翅片11的穿透突起部分布置成三排，即第一排的两个穿透突起部分14b，第二排的一个穿透突起部分14a和第三排的三个穿透突起部分14c被设置在两个相邻的传热管13之间。每一个穿透突起部分14a到14c的宽度Wf大约为各穿透突起部分14a到14c的横向间隔Wb的三分之一。同时，在图13A和13B所示的传统翅片式热交换器中，如果将传热管13排成若干排，在某一排的一个传热管13中流动的制冷剂和对应相邻一排的另一个传热管13中流动的制冷剂之间就有温差，例如在两个相邻传热管13中的至少一个传热管中流动的制冷剂为过冷液体状态或过热气体状态，流过相邻传热管13的制冷剂之间的传热是由大平面的翅底通过热导进行的。所以，即使将传热管如图13A和13B所示在翅片11中排成两排，仍不可能大幅度增加换热能力。因此本专利技术的主要目的在于消除上述已有技术的缺陷，提供一种翅片式热交换器，在该热交换器中，尽管过分过冷，仍可以减少对换热能力无多大帮助的过冷液体区，而且可以增大对换热能力有帮助的汽-液两相区，因此大大提高换热能力。本专利技术的另一个目的是在所提供的翅片式热交换器中，即使冷凝温度降低和过份过冷，换热能力也不会降低，在该热交换器中，即使使用若干排传热管，在某一排的一根传热管中流动的制冷剂和在对应相邻一排的另一根传热管中流动的制冷剂之间通过翅底的热导也会受到限制，因此可以有效地提高由排成若干排的传热管所获得的换热能力。为了完成本专利技术的目的，本专利技术的翅片式热交换器包括若干伸长的翅片和若干传热管，这些翅片相隔预定间隔，并彼此相互平行，使空气在相邻的翅片之间沿预定方向流动；这些传热管可以保持制冷剂在里面流过，传热管与翅片正交地插入到这些翅片中，从而在翅片上排成若干排；其中当翅片式热交换器用作冷凝运行时，传热管在制冷剂进口附近设置成两个流路，而在制冷剂出口附近设置成一个流路，使一个流路的传热管约占所有传热管的5-30％。通过下面结合附图对优选实施例的描述，本专利技术的这些目的和特征将会更加清楚。图1是本专利技术第一实施例的翅片式热交换器的示意图；图2是本专利技术第二实施例的翅片式热交换器的顶视平面图；图3是本专利技术第三实施例的翅片式热交换器的顶视平面图；图4是本专利技术第四和第五实施例的翅片式热交换器的顶视平面图；图5A是本专利技术第四实施例的图4所示的翅片式热交换器的顶视平面详图；图5B是沿图5A的VB-VB线作的剖面图；图6A是本专利技术第五实施例的图4所示的翅片式热交换器的顶视平面详图；图6B是沿图6A的VIB-VIB线作的剖面图；图7是本专利技术第六实施例的翅片式热交换器的顶视平面图；图8A是图7的翅片式热交换器的顶视平面详图；图8B是沿图8A的VIIIB-VIIIB线作的剖面图；图9A是本专利技术第二-六实施例中的翅片式热交换器的翅片结构的顶视平面；图9B是沿图9A的IXB-IXB线作的剖面图；图10是本专利技术第二-六实施例的翅片式热交换器的制冷剂流路结构的正视剖面图；图11是已有的翅片式热交换器的示意图(已经参考过)；图12A是已有的另一种翅片式热交换器的顶视平面图(已经参考过)；图12B是沿图12A的XIIB-XIIB线作的剖面图(已参考过)；图13A是已有的又一翅片式热交换器的顶视平面图(已经参考过)；和图13B是沿图13A的XIIIB-XIIIB线作的剖面图(已参考过)。在描述本专利技术的技术方案以前，应当注意的是，对于所有附图来讲，相同的部件用相同的标号表示。现在参照附图，图1所示的是本专利技术第一实施例的翅片式热交换器K1。热交换器K1包括若干细长的矩形翅片7，这些翅片按预定间隔设置，并彼此相互平行，使空气沿着箭头A的方向在各相邻翅片7之间流动。有制冷剂在其中流过的传热管3，4和5与翅片7相交地插入到这些翅片中，从而形成若干排，例如两排，使各排传热管基本沿着与箭头A垂直的方向延伸，也就是说，各排传热管基本沿着箭头A的方向彼此分隔开。在热交换器K1作冷凝运行时，制冷剂从两个进口管1和2进入两个流路，并沿箭头方向流动。从进口管1进入到传热管3的一股制冷剂和从进口管2进入到传热管4的另一股制冷剂一起流到部位10的附近，然后从传热管5流入一个流路，最后从出口管6流出。按照箭头A的方向，将从传热管5到出口管6的流路设置在传热管各排的上游侧。本专利技术人发现，一个流路的传热管5到6约占总传热管的5-30％。同时，按照箭头A的方向，将进口管1和2设置在传热管各排的下游侧，使它们靠近从传热管5到出口管6的那一段流路。在位置B处将翅片7沿横向分成翅片部分7a和7b。出口管6靠近位置B。通过热交换器K1的上述布置，可以得到下面的效果(1)至(5)(1)在冷凝运行期间，从进口管1和2流进两个流路并进入传热管3和4的制冷剂一起流到部位10的附近，然后从传热管5中向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种翅片式热交换器（Ｋ１－Ｋ６）包括：若干伸长的翅片（７，１１），这些翅片相隔预定间隔，并彼此相互平行，使空气在相邻的翅片（７，１１）之间沿预定方向（Ａ）流动；和若干传热管（１－６，１３），这些传热管可以保持制冷剂在里面流动，传热管 与翅片（７，１１）正交地插入到这些翅片中，从而在翅片（７，１１）上排成若干排；其中当翅片式热交换器（Ｋ１－Ｋ６）作冷凝运行时，传热管（１－６，１３）在制冷剂进口附近设置成两个流路，而在制冷剂出口附近设置成一个流路，从而一个流路的传热管（ ５－６，１９ａ－１９ｄ）约占所有传热管（１－６，１３）的５－３０％。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：茂木仁，横山昭一，青柳治，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]