[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换器，详细而言涉及通过使流体在至少两个相对的传热部件之间流通而进行热交换的热交换器。

背景技术

以往作为这种热交换器，有人提出了车载用的波纹散热片管热交换器(コルゲ一トフインチユ一ブ熱交換器，波纹翅片管热交换器)(例如参照专利文献1)，其中具备使制冷剂流通的多个扁平管、和安装在各管之间的波纹散热片。另外，针对交叉散热片管热交换器(クロスフインチユ一ブ熱交換器，交叉翅片管热交换器)，有人提出：作为多个散热片(フイン，翅片)使用在散热片上加工出细缝隙的缝隙散热片的方案(例如参照专利文献2)、使用实施了与空气流动方向垂直的波形凹凸的波形散热片的方案(例如参照专利文献3)、使用相对于空气流具有30度的角度并呈V字形地设置波形凹凸的V字形波形散热片的方案(例如参照专利文献4)等。这些热交换器，通过研究散热片的形状来谋求促进散热片管热交换器的传热。

专利文献1：日本特开2001-167782号公报

专利文献2：日本特开2003-161588号公报

专利文献3：日本特开2000-193389号公报

专利文献4：日本特开平1-219497号公报

发明内容

但是，在上述的使用缝隙散热片的热交换器、使用波形散热片的热交换器中，虽然热传导率上升，但有时由于突起、切边(切り起こし)等导致的空气流的剥离、局部增速，会导致通风阻力以热传导率以上的程度增大。另外，在将这样的热交换器作为制冷循环的蒸发器使用时，有时空气中的水蒸气凝结成露、霜而附着于热交换器，在缝隙间凝结水、霜引起堵塞，会阻碍空气的流动。在上述使用V字形波形散热片的热交换器中，不会发生由于突起、切边等导致的空气流的剥离、局部增速，但由于V字形的波形凹凸的形状，会产生热传导率低的情况，或者也会产生通风阻力变大的情况。

本发明的热交换器，其目的在于针对使用V字形波形散热片的热交换器，提供通过形成更为适当的波状的凹凸而使热交换效率变高的、高性能且小型的热交换器。

本发明的热交换器，为了实现上述的目的而采用了下面的技术方案。

本发明的热交换器，通过使流体在至少两个相对的传热部件之间流通而进行热交换，其特征在于，所述相对的传热部件，在使所述流体流通的传热面上具有波状的凹凸，该波状的凹凸，与所述流体的主流所成的角为10度至60度的范围内的角度，且以沿该主流的、预定间隔的折回线对称地折回；所述波状的凹凸被形成为，在将所述波状的凹凸的振幅设为a、将间距设为p、将由整体流速与间距所定义的雷诺数设为Re时，满足1.3×Re-0.5＜a/p＜0.2的不等式，其中，间距是该相对的传热部件的传热面的间隔。

在该本发明的热交换器中，相对的传热部件的波状的凹凸以满足上述不等式的方式形成，由此能够使在流体的流通时所产生的二维流的涡流不受相对的传热部件的传热面的影响地作为对促进传热有效的二维流成分发挥作用。其结果，能够成为热交换效率更高的高性能且小型的热交换器。

在这样的本发明的热交换器中，所述相对的传热部件的所述波状的凹凸被形成为，在将所述折回线的所述预定间隔设为W、将所述波状的凹凸的波长设为z时，满足0.25＜W/z＜2.0的不等式。这样一来，能够抑制二维流成分的移动跨度(span)方向距离与相对于相对的传热部件的传热面的垂直方向距离之比变大，能够将对促进传热有效的二维流成分维持得较大。其结果，能够成为热交换效率更高的高性能且小型的热交换器。

另外，在本发明的热交换器中，所述相对的传热部件的所述波状的凹凸被形成为，在将所述波状的凹凸的顶部和/或底部的曲率半径设为r、将所述波状的凹凸的波长设为z时，满足0.25＜r/z的不等式。这样一来，能够抑制越过波状的凹凸中的凸部的流体流的局部增速，能够抑制通风阻力的增大。其结果，能够成为热交换效率更高的高性能且小型的热交换器。

并且，在本发明的热交换器中，所述相对的传热部件的所述波状的凹凸被形成为，所述波状的凹凸的截面中的斜面的倾斜角为25度以上。这样一来，能够增强沿着波状的凹凸的二维流成分，由此，能够有效地产生有助于传热的二维流，并且能够增加波状的凹凸的截面中斜面的对传热起有效作用的区域的面积。其结果，能够成为热交换效率更高的高性能且小型的热交换器。

或者，在本发明的热交换器中，所述相对的传热部件，由多个传热小部件形成，该多个传热小部件由相对于所述流体的流动大致垂直的多个面分断开。这样一来，促进对传热促进有效的二维流，并且在分断部切断边界层的发展，由此能够实现高的热传导率。其结果，能够成为热交换效率更高的高性能且小型的热交换器。