[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及热交换器的翅片，尤其涉及在沙尘多的场所使用或在发动机的排气所流通的热交换器中使用，且在其翅片的表面难以附着尘埃等粒子状物质的热交换器。

背景技术

用于提高热交换器的性能的最有效的方法是在翅片的表面切起形成多个百叶窗。

然而，在尘埃多的场所使用的热交换器或发动机的排气所流通的热交换器中，在该百叶窗产生孔眼堵塞，从而使翅片效率快速降低。

在此，已知有对百叶窗翅片进行改变而在翅片表面形成波形的凹凸或凸状的各种翅片。

作为其一例，提出下述专利文献1。其如图9(A)、(B)所示，在管间配置的翅片表面上交替形成有多个W状的凸条、凹条，且该翅片的横截面形成为波形。并且，该波的峰部和谷部连续而成的线相对于空气的主要流动成为10度～60度的范围。并且，沿着空气的主要的流动的W的折回线形成为左右对称。

并且，如图9(A)所示，空气流沿箭头方向相对于W字状的波流通。于是，在其内部产生彼此方向不同的多个涡流。

接着，如图4(A)所示，考虑采用该W字状的波的一部分而形成为V字状。在该情况下，在翅片的各区段的内部形成四个均等的涡流。该相邻的各涡流彼此反向形成。

在图4(A)中，构成V字状的凸状的倾斜条部2a、2b相对于空气流5的中心形成为左右对称的角度。即，相对于空气流5的中心线，左侧的倾斜条部2a为角α，右侧的倾斜条部2b为负角α。

专利文献：WO2008/090872A1号公报

本发明者通过实验确认了图4(B)的均等的四个涡流稳定，在其相邻的涡流的边界容易滞留尘埃或煤等，并且，它们会增长到某种程度。可知因该粒子状物质的附着而空气流的流通阻力增大，从而热交换性能降低。

发明内容

因此，本发明中，通过各种实验发现在具有这样的V字状或W字状的多个凸状部的波形翅片中能够尽可能减少粒子状物质的滞留的条件，并基于该见解而完成本发明。

本发明的第一方面为热交换器，其在并列的多个扁平管(1)之间或该扁平管内固定有多个翅片(2)，且含有粒子状物质的气体在该翅片(2)侧流通，该翅片(2)朝向所述气体的流通方向分别以平面V字状或倒V字状折弯出流通方向的截面为波形的多个V字条部(9)，所述热交换器的特征在于，在该翅片的第一平面(4)中，构成该V字的一对倾斜条部(2a、2b)中的一方(2a)相对于所述气体的流通方向向正侧倾斜α角度配置，另一方(2b)相对于所述气体的流通方向向负侧倾斜β角度配置，从而两倾斜条部(2a、2b)相对于该流通方向配置成非对称角，在与该第一平面(4)对置的第二平面(3)中，成为与第一平面(4)相反的非对称角，所述一方的倾斜条部(2a)相对于气体的流通方向向正侧倾斜β角度配置，另一方(2b)相对于所述气体的流通方向向负侧倾斜α角度配置。

本发明的第二方面在第一方面的基础上，其中，该翅片的V字条部(9)的打开角度为40度～90度，该一对的倾斜条部(2a、2b)的所述α角度与所述β角度的绝对值之差形成为3度～15度。

本发明的第三方面在第一方面或第二方面的基础上，其中，将金属板整体折弯成波形而构成翅片(2)，仅在翅片(2)的与扁平管(1)的非接触部即平面上形成有所述V字条部(9)，在翅片的波形的振幅方向上仅形成有一个V字条部(9)，且在该平面上的振幅方向的两缘部与V字条部(9)的两端之间形成有平坦面部(8)，该两缘部的边缘与扁平管(1)接合。

[发明效果]

本发明的第一方面的热交换器中，其翅片2的V形的多个一对的倾斜条部2a、2b在第一平面4中朝向空气流5形成为左右非对称的角度，且在与第一平面4对置的第二平面3中，形成为与第一平面4左右相反的角度的非对称。由此，在各翅片区段内，大的旋转半径的两个大涡流6和小的旋转半径的两个小涡流7分别形成为螺旋状。并且，各个涡流互相影响，而反复进行混合分离，将附着在翅片2的表面上的粒子状物质吹出，从而形成孔眼堵塞少的热交换器。

这是在气体沿着位于翅片2的各区段12内的四个方向的各倾斜条部2a、2b移动时，产后四个螺旋涡流。然而，在倾斜角度小的倾斜条部中，由于其流通阻力比倾斜角度大的倾斜条部小，因此产生势头良好且更大的涡流。