[发明专利]翅片管热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及翅片管热交换器。

背景技术

翅片管热交换器包括以规定间隔排列的多个翅片和贯通多个翅片的导热管。空气在翅片和翅片之间流动来与导热管中的流体进行热交换。

图9A～图9D分别是现有的翅片管热交换器所使用的翅片的平面图、沿IXB-IXB线的截面图、沿IXC-IXC线的截面图和沿IXD-IXD线的截面图。翅片10形成为在气流方向上峰部4和谷部6交替出现。这种翅片通常称为“波纹翅片（corrugated fin）”。采用波纹翅片，不仅能够获得增加导热面积的效果，而且能够获得通过使气流3蛇行（弯弯曲曲地前进）而使温度边界层变薄的效果。

此外，已知如图10A～图10C所示，通过在波纹翅片设置切断成形部来改善导热性能的技术（专利文献1）。在翅片1的翅片倾斜面42a、42b、42c和42d设置有切断成形部41a、41b、41c和41d。当令相邻的翅片1的距离为Fp时，切断成形部41a、41b、41c和41d的高度H1、H2、H3和H4满足1/5·Fp≤（H1，H2，H3，H4）≤1/3·Fp的关系。

在专利文献1中也记载有构成为极力减少结霜运转时的通风阻力的其他的翅片。如图11A～图11C所示，在翅片1的翅片倾斜面12a和12b设置有满足上述关系的切断成形部11a和11b。由于翅片1的折弯次数较少，所以翅片倾斜面12a和12b的倾斜角度比较缓和。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11－125495号公报

发明内容

发明想要解决的技术问题

然而，即使切断成形部足够低，在结霜运转时流路的截面积也局部地减少至20％以上。因此，在设置有切断成形部的情况下，即使将折弯次数限制为一次来使倾斜角度缓和，也不能避免通风阻力的大幅的增加。为了将图11A～图11C所示的翅片1的通风阻力降低至与图9A～图9D所示的翅片10相同的程度，需要将翅片1的倾斜角度无限地接近0°。

本发明的目的在于提供一种与结霜运转时和非结霜运转时无关地具有优良的基本性能的翅片管热交换器。

用于解决技术问题的技术方案

即，本发明提供一种翅片管热交换器，其特征在于，包括：

为了形成气体的流路而平行地排列的多个翅片；和

贯通上述多个翅片，与上述气体进行热交换的介质在内部流动的导热管，

上述翅片是以在气流方向上仅出现一处峰部的方式成形的波纹翅片，其具有：嵌入上述导热管的多个贯通孔；形成于上述贯通孔的周围的平坦部；相对于上述气流方向倾斜以形成上述峰部的第一倾斜部；和将上述平坦部和上述第一倾斜部连接的第二倾斜部，

上述多个贯通孔沿着与上述多个翅片的排列方向和上述气流方向这两个方向垂直的段方向形成，

当定义上述气流方向上的上述翅片的长度为S1、上述段方向上的上述导热管的中心间距离为S2、上述平坦部的直径为D1、通过上述气流方向上的上述翅片的上游端和下游端的平面为基准平面、上述基准平面和上述第一倾斜部所成的角度为θ1、上述基准平面和上述第二倾斜部所成的角度为θ2、从上述基准平面至上述平坦部的距离为α时，满足tan^-1{(S1·tanθ1±2α)/(S2-D1)}≤θ2＜80°-θ1的关系。

发明效果

根据上述结构，提供一种能够充分抑制通风阻力并且具有高热交换量（热交换能力）的翅片管热交换器。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的翅片管热交换器的立体图。

图2A是图1的翅片管热交换器使用的翅片的平面图。

图2B是图2A所示的翅片的沿IIB-IIB线的截面图。

图2C是图2A所示的翅片的沿IIC-IIC线的截面图。

图2D是图2A所示的翅片的沿IID-IID线的截面图。

图3A是表示第二倾斜角度θ2和翅片的表面积的关系的图表。

图3B是表示第二倾斜角度θ2和表面积比（V形波纹翅片的表面积／M形波纹翅片的表面积）的关系的图表。

图4A是表示相邻的第二倾斜部接触的状态的概略图。

图4B是表示阈值角度θ2L的计算方法的概略图。

图4C是表示距离α的最大值αmax的计算方法的概略图。

图5A是表示图2A所示的翅片中具有高热传导率的部分的平面图。

图5B是表示现有的翅片中具有高热传导率的部分的平面图。