翅片管熱交換器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及熱栗裝置所使用的翅片管熱交換器。
【背景技術】
[0002]通常，熱栗裝置由壓縮機、冷凝器、減壓單元以及蒸發器構成，它們由制冷劑回路依次連接。在冷凝器、蒸發器為翅片管熱交換器的情況下，該冷凝器、蒸發器由以預定間隔排列的多個翅片和貫通多個翅片的傳熱管構成。空氣在翅片與翅片之間流動而與傳熱管中的流體進行熱交換。
[0003]作為翅片管熱交換器所使用的翅片，例如在專利文獻I中公開了一種成形為沿著氣流方向僅出現I處山部的翅片。圖1是表示該翅片的平面圖。
[0004]在圖1中，將翅片31的排列方向定義為高度方向Y，將與前緣30a平行的方向定義為段方向Z，將與高度方向Y以及段方向Z垂直的方向定義為氣流方向(空氣A的流動方向)Xo
[0005]在圖1中，山部34的棱線與段方向Z平行。S卩，翅片31是通常被稱為波紋狀翅片(corrugated fin)的翅片。該翅片31具有平坦部35、第I傾斜部36以及第2傾斜部38。平坦部35是與翅片翻邊(fin collar)37相鄰的部分，且是在貫通孔37h(參照圖3)的周圍形成的圓環狀的部分。平坦部35的表面與氣流方向X平行且與高度方向垂直。
[0006]第I傾斜部36是以形成山部的方式相對于氣流方向X傾斜的部分。第I傾斜部36在翅片31中占有最大的面積。第I傾斜部36位于與段方向Z平行且通過傳熱管21的中心的基準線的左右。也就是說，由上風側的第I傾斜部36和下風側的第I傾斜部36形成山部34。
[0007]第2傾斜部38是為了消除平坦部35與第I傾斜部36之間的高度差而將平坦部35與第I傾斜部36平滑地連接的部分。第2傾斜部38的表面由平緩的曲面構成。
[0008]翅片31在氣流方向X上僅具有I對第I傾斜部36。另外，第I傾斜部36以及第2傾斜部38隨著遠離中央平面He而朝向正的高度方向(在高度方向Y上翅片翻邊37自平坦部35突出的方向)單調延伸。根據這樣的結構，能夠減少氣流的壓力損失，能夠防止結霜時的堵塞。
[0009]現有技術文獻
[0010]專利文獻1:日本特開2013-221682號公報
【發明內容】
[0011]然而，在專利文獻I的翅片31中，會因由第I傾斜部36和第2傾斜部38形成的起伏而產生氣流的剝離，在外部氣溫低的運轉時會產生向翅片結霜的結霜位置的偏重。其結果，存在結霜時的傳熱性能降低而招致熱栗裝置的能力和熱栗裝置的有效運轉時間的降低這樣的問題。
[0012]本發明的目的在于提供一種防止熱栗裝置的能力和熱栗裝置的有效運轉時間的降低的翅片管熱交換器。
[0013]用于解決問題的手段
[0014]本發明的翅片管熱交換器構成為具備:多個翅片，其為了形成氣體的流路而平行排列；和傳熱管，其貫通所述多個翅片，且構成為使與所述氣體進行熱交換的介質在其內部流動，所述翅片是被成形為在氣流方向上僅出現I處山部的波紋狀翅片，具有:嵌入有所述傳熱管的多個貫通孔；圓筒狀的翅片翻邊，其與所述傳熱管緊貼而形成于所述貫通孔的周圍；平坦部，其形成于所述翅片翻邊的周圍；第I傾斜部，其以形成所述山部的方式相對于所述氣流方向傾斜；以及第2傾斜部，其將所述平坦部與所述第I傾斜部連接，所述多個貫通孔沿著段方向形成，所述段方向是與所述多個翅片的排列方向和所述氣流方向這兩個方向垂直的方向，在將所述氣流方向上的從所述第I傾斜部的上游端到下游端的距離定義為S1、將所述氣流方向上的從所述平坦部的上游端到下游端的距離定義為D1、將從與所述山部的頂點側相反的一側與所述氣流方向上的所述第I傾斜部的上游端和下游端相接的平面定義為基準平面、將所述氣流方向上的所述基準平面與所述第I傾斜部所成的角度定義為Θ 1、將所述氣流方向上的所述基準平面與所述第2傾斜部所成的角度定義為Θ2、將從所述基準平面到所述平坦部的距離定義為α、將一個所述翅片的所述基準平面與在所述山部的頂點側相鄰的另一個所述翅片的所述基準平面之間的距離定義為L時，在所述平坦部相對于所述基準平面處于與所述山部的頂點側相同的一側的情況下，或者在α =O的情況下，滿足0° ( Θ 2 < tan KL-a )/{(Sl-Dl)/2-L/tan Θ I}]的關系，在所述平坦部相對于所述基準平面處于與所述山部的頂點側相反的一側的情況下，滿足0° < Θ2< tan 1 [ (L+ a ) / {(Sl-Dl) /2-L/tan θ 1}]的關系，并且，所述基準平面與所述第2傾斜部所成的角度隨著從所述段方向朝向所述氣流方向而減少，在所述氣流方向上成為最小。
[0015]發明的效果
[0016]根據本發明，能夠防止熱栗裝置的能力和熱栗裝置的有效運轉時間的降低。
【附圖說明】
[0017]圖1是示出以往的翅片的一例的俯視圖。
[0018]圖2是示出本發明的實施方式I的翅片管熱交換器的一例的立體圖。
[0019]圖3是示出本發明的實施方式I的翅片的一例的平面圖。
[0020]圖4是示出以沿著圖3的線B-B的面將以往的翅片切斷時的截面的剖視圖。
[0021]圖5是示出以沿著圖3的線B-B的面將本發明的實施方式I的翅片切斷時的截面的剖視圖。
[0022]圖6是本發明的實施方式I的翅片的立體圖。
[0023]圖7是示出以沿著圖3的線B-B的面將本發明的實施方式I的變形例的翅片切斷時的截面的剖視圖。
[0024]圖8是示出本發明的實施方式2的翅片的一例的俯視圖。
[0025]圖9是示出以沿著圖8的線B-B的面將本發明的實施方式2的翅片切斷時的截面的剖視圖。
[0026]圖10是本發明的實施方式2的翅片的立體圖。
[0027]圖11是具備2個山部的波紋狀翅片的剖視圖。
[0028]圖12是本發明的實施方式的翅片和現有技術的翅片的立體圖。
[0029]圖13是示出本發明的實施方式的翅片和現有技術的翅片的規格的圖。
[0030]圖14是示出本發明的實施方式的翅片和現有技術的翅片的解析條件即物性值、邊界條件以及解析設定的圖。
[0031]圖15是示出本發明的實施方式的翅片和現有技術的翅片的解析結果即熱導率與壓力損失的關系的圖表。
[0032]圖16是示出本發明的實施方式的翅片和現有技術的翅片的解析結果即氣流的流動的流線圖。
[0033]標號的說明
[0034]21:傳熱管
[0035]30a:前緣
[0036]30b:后緣
[0037]31、32、41:翅片
[0038]33、34:山部
[0039]35: 平坦部
[0040]36,36a,36b:第 I 傾斜部
[0041]37:翅片翻邊
[0042]37h貫通孔
[0043]38,38a,38b:第 2 傾斜部
[0044]38p、38q:分界線部
[0045]39:氣流
[0046]40:霜
[0047]100:翅片管熱交換器
【具體實施方式】
[0048]以下，參照【附圖說明】本發明的實施方式。此外，本發明不受以下的各實施方式限定。
[0049](實施方式I)
[0050]圖2是示出本發明的實施方式I的翅片管熱交換器100的一例的立體圖。該翅片管熱交換器100主要用于熱栗裝置，作為冷凝器、蒸發器發揮作用。以下，作為一例，假設使用翅片管熱交換器100的熱栗裝置被使用于制熱裝置。
[0051]此外，以下，如圖2所示，將空氣A的流動方向定義為氣流方向X，將翅片32的排列方向定義為高度方向Y，將翅片32的長度方向定義為段方向Z。換言之，段方向Z是與高度方向Y和氣流方向X這兩個方向垂直的方向。
[0052]如圖2所示，翅片管熱交換器100具備為了形成空氣A (氣體)的流路而平行排列的多個翅片32和貫通這些翅片32的傳熱管21。
[0053]翅片管熱交換器100構成為在傳熱管21的內部流動的介質B與沿著翅片32的表面流動的空氣A之間進行熱交換。介質B例如是二氧化碳、氫氟烴等制冷劑。傳熱管21可以連成I根，也可以分為多根。
[0054]翅片32是長方形且平板的形狀，具有前緣30a和后緣30b。前緣30a和后緣30b分別是直線狀。在本實施方式中，翅片32具有關于傳熱管2