CN103765149A - 带翅片的热交换器 - Google Patents

Abstract

本发明的带翅片的热交换器，为了使热交换器的风速分布大致均匀化并且提高热交换性能，包括制冷剂流动的传热管（50）和设置有***传热管的多个第一翅片套环（23）的层叠的翅片（21），多个第一翅片套环沿着与气体的流动方向大致正交的方向并排配置多列，不***传热管的第二翅片套环（24）设置在配置成多列的第一翅片套环之间。

Description

带翅片的热交换器

技术领域

本发明涉及装载于空气调节机的室内单元的带翅片的热交换器。

背景技术

一般在空气调节机的室内单元中，如图2所示，在壳体101设置有前表面的吸入口102a和上表面的吸入口102b等一处以上的吸入口，和在下表面被分为多个的吹出口103等一处以上的吹出口。在该壳体101内收纳有贯流风机105和带翅片的热交换器104A、104B、104C、104D（例如，参照专利文献）。

在这样构成的现有的空气调节机中，带翅片的热交换器104配置在壳体101内的前面侧。带翅片的热交换器104包括：在上下方向的中央部附近进行了折弯加工的两个前面侧热交换器104A、104A；配置在壳体101内的背面侧的背面侧热交换器104B；和辅助性地安装在分为上下两个的前面侧热交换器104A、104A的各自的前表面的辅助热交换器104C、104D。前面侧热交换器104A和背面侧热交换器104B以从上风侧包围贯流风机105的方式配置。这样，现有的空气调节机构成为在壳体101内有限的空间收纳尽可能大的带翅片的热交换器104A、104B、104C、104D。

而且，安装在前面侧热交换器104A的前表面的辅助热交换器104C、104D是为了提高热交换能力而设置的，在作为主要的热交换器的前面侧热交换器104A和背面侧热交换器104B在不同的工序中制造之后，追加连接地安装于主要的前面侧热交换器104A、背面侧热交换器104B。在图2所示的热交换器中，表示了追加连接于主要的前面侧热交换器104A的情况。

另外，在分为上下两个的前面侧热交换器104A、104A的折弯部附近，仅将一个前面侧热交换器104A折弯来形成，在有不存在翅片的空间的情况下，有可能在该空间中几乎没有进行热交换的气流通过热交换器。这样，在通过前面侧热交换器104A的气流中，为了抑制没有进行热交换的气流的产生，在图2所示的前面侧热交换器104A的折弯部配设有间隔件106。

对此，作为不需要进行前面侧热交换器104A的折弯加工、也不设置间隔件106，而防止气流不进行热交换地通过热交换器的状态的构造，例如专利文献1中公开有将前面侧热交换器形成为圆弧状的结构。

在该专利文献1中，公开有如图3所示将前面侧热交换器201的翅片201A的形状以包围贯流风机203的圆周面的一部分的方式形成为圆弧状的空气调节机的室内单元。

根据图3所示的结构，不需要图2所示的间隔件106，并且由于在制造时的翅片201A的材料中在与间隔件106对应的部位不产生废料，所以具有减少翅片201A的材料的废料的优点。另外，在图3所示的结构中，没有设置间隔件106，所以翅片201A的面积增加了与设置有间隔件106的部位对应的区域的量，热交换能力提高。

而且，在专利文献1记载的热交换器中，在背面侧热交换器202沿着气体的主流方向配置3列外径为4.0～7.0mm的传热管，由此实现热交换能力的提高。

但是，在这样的结构的热交换器中，配置有3列传热管的部位的通风阻力增大，热交换器的风速分布变得不均匀，有可能导致性能的降低。而且，在图3所示的现有的热交换器的结构中，贯流风机附近的风速分布不均匀，由此助长与风机的叶片的个数和使用转速的积成比例的奇异声音的产生，可能产生大的噪音。

为了应对这种问题，如专利文献2记载的热交换器，提案有在配置于接近贯流风机的部位的翅片中，设置有将翅片的一部分切开成形而形成的切口（slit）以遮住风的结构。另外，提案有为了抑制在热交换器中风速分布的不均匀，将翅片的风量多的区域的切口数设置得比风量少的区域多的结构。

而且，在专利文献3中公开有在风速大的区域形成切开成形的部分，该切开成形的形状具有相对于流入翅片的气体的主流倾斜的面的结构。专利文献3公开的切开成形部分，在翅片中配置多列，实现风速分布的均匀化。图4是表示专利文献3公开的现有的热交换器的结构的截面图，图5和图6是表示专利文献3公开的切开成形部分322的图。在图5和图6中，（a）是表示切开成形部分322的立体图，（b）是表示层叠的两个翅片的截面图。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-101111号公报

专利文献2：日本特开2006-234184号公报

专利文献3：日本特开2010-019500号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，上述现有的热交换器的结构中，通过热交换器的形状不能完全进行风速分布的调整，有产生没有完全消去上述的奇异声音的情况的问题。而且在以相对于流入到遮风的切开成形、翅片的气体的主流有倾斜的方式设置有切开成形部分的情况下，有该部位的空气热传递率降低、使热交换能力下降的问题。

本发明是鉴于现有技术具有的这样的问题点而做出的，目的是提供一种带翅片的热交换器，其即使在风速分布非常不均匀的情况下，也能够使风速分布大致均匀化，具有良好的热交换性能，能够抑制起因于风机的旋转的奇异声音的产生。

用于解决课题的方法

为了达成上述目的，本发明的带翅片的热交换器包括：

传热管，制冷剂在其内部流动；和

多个翅片，以气体通过的方式层叠，具有多个用于***上述传热管的第一翅片套环，

在上述翅片中，上述多个第一翅片套环沿着与气体的流动方向大致正交的方向并排配置多列，在上述第一翅片套环的列中设置有不***上述传热管的第二翅片套环。

如上述方式构成的本发明的带翅片的热交换器，即使在风速分布非常不均匀的情况下，也能够实现风速分布的均匀化，具有良好的热交换性能，能够抑制起因于风机的旋转的异常声音的产生。一般而言，由于热交换器接近贯流风机，所以通过所层叠的翅片之间的风速大，另外由于在层叠的翅片中传热管的排列稀疏，所以通过翅片之间的风速大。但是，在本发明的带翅片的热交换器中，通过设置不***传热管的第二翅片套环，能够使通过热交换器的翅片的空气的速度降低，实现热交换器的风速分布的均匀化。

发明效果

根据本发明，能够提供一种带翅片的热交换器，其实现热交换器的风速分布的均匀化，发挥良好的热交换性能，抑制起因于风机的旋转的异常声音的产生，并且使热交换性能提高。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的装载有带翅片的热交换器的空气调节机的室内单元的纵截面图。

图2是现有的装载有带翅片的热交换器的空气调节机的室内单元的截面图。

图3是其他现有的装载有带翅片的热交换器的空气调节机的室内单元的截面图。

图4是另外其他的现有的装载有带翅片的热交换器的空气调节机的室内单元的截面图。

图5（a）是表示图4的热交换器的翅片的切开成形的立体图，（b）是图5（a）的切开成形的截面图。

图6（a）是表示图4的热交换器的翅片其他的切开成形的立体图，（b）是图6（a）的切开成形的截面图。

具体实施方式

本发明的第一方式的带翅片的热交换器，包括：

传热管，制冷剂在其内部流动；和

多个翅片，以气体通过的方式层叠，具有多个用于***上述传热管的第一翅片套环，

在上述翅片中，上述多个第一翅片套环沿着与气体的流动方向大致正交的方向并排配置多列，在上述第一翅片套环的列中设置有不***上述传热管的第二翅片套环。

如上述方式构成的本发明的第一方式的带翅片的热交换器，在所层叠的翅片中没有传热管排列稀疏的区域，其结果是，抑制了空气的风速根据区域不同而变大的状况，能够使热交换器整体的风速大致均匀。另外，在第一方式的带翅片的热交换器中，能够抑制起因于风机的旋转的奇异声音的产生，并且能够最大限度地发挥热交换器的能力。

在本发明的第二方式的带翅片的热交换器中，上述第一方式的上述第二翅片套环的直径形成为与上述第一翅片套环的直径相同，或者形成得比上述第一翅片套环的直径小。

如上述方式构成的本发明的第二方式的带翅片的热交换器，能够将可在所层叠的翅片上设置的翅片套环构成为期望的结构、期望的形状，能够将通过该区域的空气的风速设定为期望的速度，能够使热交换器整体的风速大致均匀。

本发明的第三方式的带翅片的热交换器，可以构成为上述第一方式或者第二方式的上述第二翅片套环配置在由上述第一翅片套环包围的区域。

如上述方式构成的本发明的第三方式的带翅片的热交换器能够在所层叠的翅片中最大限度地发挥与传热管的热交换能力。

本发明的第四方式的带翅片的热交换器，也可以构成为上述第一方式到第三方式中任一方式的在上述多个第一翅片套环沿着与气体的流动方向大致正交的方向并排配置的列中，上述第二翅片套环不连续设置。

如上述方式构成的本发明的第四方式的带翅片的热交换器，能够在层叠的翅片中最大限度地发挥与传热管的热交换能力。

本发明的第五方式的带翅片的热交换器，也可以是上述第一方式到第四方式中的任一方式的在上述多个第一翅片套环沿着与气体的流动方向大致正交的方向并排配置的多列中，上述第二翅片套环不设置于上述翅片的上风前缘侧的列和下风后缘侧的列。

如上述方式构成的本发明的第五方式的带翅片的热交换器能够提高热交换能力并且实现热交换器的风速分布的均匀化。

本发明的第六方式的空气调节机，包括：

具有气体的吸入口和吹出口的壳体；

热交换器，其收纳于上述壳体，在从上述吸入口流入的气体与在上述传热管中流动的制冷剂之间进行热交换；和

回流风机，其收纳于上述壳体，对上述热交换器输送气体，并且在气体的流动方向上配置在比上述热交换器更靠下风侧的位置，其中

上述热交换器由上述第一方式到第五方式中任一方式的带翅片的热交换器构成，并且在所层叠的翅片中形成以包围上述回流风机的方式弯曲的弯曲部，

上述第二翅片套环设置于上述热交换器的上述弯曲部。

如上述方式构成的本发明的第六方式的空气调节机，在所层叠的翅片中没有传热管排列稀疏的区域，其结果是，抑制了根据区域不同而空气的风速大，能够使热交换器整体的风速大致均匀。另外，第六方式的空气调节机，能够抑制起因于风机的旋转的奇异声音的产生，并且能够最大限度地发挥热交换能力。

本发明的第七方式的带翅片的热交换器，还可以构成为上述第六方式的上述第二翅片套环还设置于比上述回流风机更靠铅垂上方侧的上述热交换器。

如上述方式构成的本发明的第七方式的空气调节机，能够实现热交换器的风速分布的均匀化，最大限度地发挥热交换器的能力。

以下，针对本发明的带翅片的热交换器的实施方式，参照附图进行说明。而且，本发明的带翅片的热交换器不限定于以下的实施方式记载的热交换器的结构，也包括基于与以下的实施方式中说明的技术的思想同等的技术的思想而构成的热交换器。

（实施方式1）

首先，基于图1说明装载有实施方式1的带翅片的热交换器的空气调节机的室内单元。图1是装载有实施方式1的带翅片的热交换器的室内单元的纵截面图。

如图1所示，在该空气调节机的室内单元1的壳体2的前表面和上表面设置有吸入口3a、3b，在下表面设置有吹出口4。在图1中，对于壳体2气体被吸入的气体中，大概的流动的方向如箭头所示。在壳体2的内部收纳有贯流风机5和带翅片的热交换器10。

带翅片的热交换器10配置在壳体2内的前面侧，包括以向前面侧突出的方式形成为凸状的前面侧热交换器20和配置于壳体2内的背面侧的背面侧热交换器40。另外，前面侧热交换器20和背面侧热交换器40如图1所示，配置为从上风侧包围贯流风机5。

另外，在实施方式1的前面侧热交换器20中，带状的多个翅片21具有规定间隔地并排层叠，与在壳体2流动的气体的主流方向大致平行地配置。因此，所层叠的翅片21构成为气体能够流过翅片间的规定间隔的间隙空间。另外，前面侧热交换器20构成为包括具有规定间隔地并排配置的多个翅片21和贯通多个翅片21以能够进行热传导的方式固接的传热管50。在传热管50的内部流动作为热传导部件的制冷剂。

如图1所所示，前面侧热交换器20大致分为第一区域A和第二区域B，上述第一区域A是相对于气体的流入方向具有以突出的方式弯曲的曲线部分的风机附近的第一区域A，即实施方式1中下侧区域A，上述第二区域B具有直线部分，从贯流风机5向前方的上方离开的第二区域B，即实施方式1中上侧区域B。在前面侧热交换器20中，在靠近贯流风机5一侧的第一区域A，即曲线部分的翅片21的上风前缘部20a与下风后缘20b之间的下侧区域A，以与气体的主流方向大致正交的方式配置有贯通多个翅片21的第一传热管50（50a）。另外，在前面侧热交换器20中，在远离贯流风机5一侧的第二区域B，即翅片21的上风前缘部20a与下风后缘20b之间的直线部分的上侧区域B，以与气体的主流方向大致正交的方式配置有贯通多个翅片21的第二传热管50（50b）。

同样，在背面侧热交换器40中，带状的多个翅片21具有规定间隔地并排层叠，与流过壳体2的气体的主流方向大致平行地配置。其结果是，背面侧热交换器40构成为气体能够流过翅片间的规定间隔的间隙空间。另外，在背面侧热交换器40还设置有贯通多个翅片21而以能够进行热传导的方式固接的第三传热管50（50c）。

另外，前面侧热交换器20的第一传热管50a和第二传热管50b，以及背面侧热交换器40的第三传热管50c形成为直线状，各自的端部通过弯曲为发卡状的U字管（未图示）连接，由此构成蛇形的制冷剂通路。

贯通前面侧热交换器20的下侧区域A的方式安装的传热管50，沿着与气体的主要流动方向大致正交的方向并排配置的列配置为1列至3列。在前面侧热交换器20的从贯流风机5远离的一侧的上侧区域B和背面侧热交换器40中，传热管50沿着与气体的主要流动方向大致正交的方向并排配置的列配置为2列至4列。

实施方式1的带翅片的热交换器10中，以贯通翅片21的方式安装的传热管50的直径以两种以上构成。例如，***到前面侧热交换器20的靠近贯流风机5一侧的第一区域A、即前面侧热交换器20的下侧区域A的传热管50的直径，比***到前面侧热交换器20的远离贯流风机5一侧的第二区域B、即前面侧热交换器20的上侧区域B的传热管50的直径设定得大。另外，***到前面侧热交换器20的下侧区域A的传热管50的直径比***到背面侧热交换器40的传热管50的直径设定得大。

在***到前面侧热交换器20的上侧区域B的传热管50中，上风前缘侧的传热管50的直径设定得比下风后缘侧的传热管50的直径大。另外，在***到背面侧热交换器40的传热管50中，靠近吸入口3b的上风侧的传热管50的直径设定得比靠近贯流风机的下风侧的传热管50的直径大。

在实施方式1的带翅片的热交换器10中，构成发卡状地蛇形的制冷剂通路的传热管50在偶数部位贯通前面侧热交换器20和背面侧热交换器40的各翅片21，并且能够传热地与前面侧热交换器20和背面侧热交换器40的各翅片21固接。

使用如上述方式构成的实施方式1的带翅片的热交换器10的空气调节机的运转时，从前面的吸入口3a或者上面的吸入口3b吸入的空气通过前面侧热交换器20或者背面侧热交换器40，通过贯流风机5而从吹出口4吹出。

在实施方式1的带翅片的热交换器10中，在前面侧热交换器20的与贯流风机5接近的下侧区域A的翅片21，设置有偶数个用于***构成发卡状地蛇形的制冷剂通路的传热管50的第一翅片套环23。另外，在翅片21的下侧（弯曲部分），在由***传热管50的第一翅片套环23包围的区域C，与***传热管50的第一翅片套环23分开地设置有不***传热管50的第二翅片套环24。传热管50不***的第二翅片套环24具有比传热管50所***的第一翅片套环23的直径小的直径，具有与第一翅片套环23相同的形状。

而且，在多个第一翅片套环23沿着与气体的流动方向大致正交的方向并排配置的列中，第二翅片套环24不连续设置，而设置在第一翅片套环23之间。

另外，多个第一翅片套环23沿着与气体的流动方向大致正交的方向并排地配置多列，第二翅片套环24不设置在翅片21的最靠近上风前缘20a的位置的列和最靠近下风后缘20b的位置的列。第二翅片套环24配置为由多个第一翅片套环23包围。

另外，虽然说明了在实施方式1的带翅片的热交换器10中，不***传热管50的第二翅片套环24设置在前面侧热交换器20的与贯流风机5接近的下侧区域A的例子，但是本发明不限定于这样的结构，例如也可以将第二翅片套环24设置在背面侧热交换器40的贯流风机5的铅垂上方，第二翅片套环24设置在考虑传热效果和通风阻力等所期望的位置。这样，在将第二翅片套环24设置在背面侧热交换器40的情况下，也配置在由***传热管50的翅片套环包围的区域。另外，在背面侧热交换器40中，在***传热管50的翅片套环沿着与气体的流动方向大致正交的方向并排配置的列中，第二翅片套环24不连续设置。

而且，在前面侧热交换器20的远离贯流风机5的区域即上侧区域B的翅片21和背面侧热交换器40的翅片21中，***直径大的传热管50的翅片套环配置在吸入口侧即前缘侧，***直径小的传热管50的翅片套环设置在贯流风机侧即后缘侧。

在实施方式1中，是将不***传热管50的第二翅片套环24在翅片21上只设置一个的结构，本发明不限定于这样的结构，考虑带翅片的热交换器10的规格、结构、形状、效率等来设置适当的数量。

在如上述方式构成的实施方式1的带翅片的热交换器10中，前面侧热交换器20的下侧区域A的传热管50与第一翅片套环23的安装部位，沿着气体的主流方向（朝向贯流风机的方向）并排配置1个部位至3个部位。另外，前面侧热交换器20的上侧区域B和背面侧热交换器40的传热管50与第一翅片套环23的安装部位，沿着气体的主流方向（朝向贯流风机的方向）并排配置2个部位至4个部位。在这样构成的带翅片的热交换器1中，在接近贯流风机5的、风速容易变大的前面侧热交换器20的下侧区域A中，在由***传热管50的多个第一翅片套环23包围的区域C设置有不***传热管50的第二翅片套环24。这样，通过将具有比***传热管50的第一翅片套环23的直径小的直径的第二翅片套环24设置在接近贯流风机5的、风速容易变大的前面侧热交换器20的下侧区域A（区域C），在具有规定间隔地并排设置（层叠）的翅片21之间形成圆筒部分，该圆筒部分成为送风的适当的阻力。这样，成为通过将第二翅片套环24设置在区域C，能够抑制在前面侧热交换器20的下侧区域A中风速变快的结构。其结果是，实施方式1的带翅片的热交换器10，成为能够实现风速分布的均匀化、能够最大限度地发挥作为热交换器的能力的结构，并且能够抑制起因于不均匀的风速分布的奇异声音的产生。

另外，在实施方式1的带翅片的热交换器10中，使不***传热管50的第二翅片套环24的直径形成为比配置在第二翅片套环24的周围的、***传热管50的第一翅片套环23的直径小。但是，第二翅片套环24的直径形成为与设置在前面侧热交换器20的上侧区域B的直径小的翅片套环（第三翅片套环25）和背面侧热交换器40的不***传热管50的直径小的翅片套环（第三翅片套环25）的直径相同的直径。因此，在翅片冲压模具的维护等时，不***传热管50的第二翅片套环24的加工工具，能够使用与在***传热管50的翅片套环中直径相同的第三翅片套环25相同的加工工具。因此，维护应对变得容易，在维修所需的时间、费用的削减的方面也有优点。

而且，说明了实施方式1的带翅片的热交换器10中，不***传热管50的第二翅片套环24的直径比***传热管50的第一翅片套环23的直径小的情况，但是本发明不限定于这样的结构，也可以第二翅片套环24的直径与第一翅片套环23的直径相同，考虑传热效果和通风阻力等而确定为期望的直径。

在本发明的带翅片的热交换器和空气调节机中，设置于前面侧热交换器和背面侧热交换器中的至少一方的热交换器的传热管，其直径为两种以上，***传热管的第一翅片套环的数量为按***传热管的每个传热管的各个直径设置有偶数个。另外，在传热管中由最少直径以外的传热管所***的第一翅片套环包围的区域中，与传热管所***的第一翅片套环分别地配置有不***传热管的第二翅片套环。这样，在由***传热管的第一翅片套环包围的区域中，配置第二翅片套环，由此在热交换器中成为对于送风的适度的阻力，能够使带翅片的热交换器的风速分布大致均匀化，使热交换性能提高。

如上所述，本发明能够提供一种实现带翅片的热交换器的风速分布的均匀化、使热交换性能提高的热交换器和空气调节机。

以某程度的详细地在上述的实施方式中说明了本发明，但是上述实施方式的公开内容应该能够在结构的细部进行变化，该实施方式的要素的组合、顺序的变化为不脱离所要求的本发明的范围和思想而能实现的。

产业上的利用可能性

本发明的带翅片的热交换器，提供实现风速的均匀化，能够抑制起因于风机的旋转的异常声音的产生，并且具有良好的热交换性能，所以不仅能够适用于空调设备还能够适用于要求小型化的空气净化机、除湿机、采用了热泵干燥方式的洗涤干燥机等的热交换单元等的用途。

附图符号说明

1 室内单元

2 壳体

3a，3b 吸入口

4 吹出口

5 贯流风机

10 带翅片的热交换器

20 前面侧热交换器

20a 上风前缘

20b 下风后缘

21 翅片

23 第一翅片套环

24 第二翅片套环

25 第三翅片套环

40 背面侧热交换器

50 传热管

Claims (7)

1.一种带翅片的热交换器，其特征在于，包括：

传热管，制冷剂在其内部流动；和

多个翅片，以气体通过的方式层叠，具有多个用于***所述传热管的第一翅片套环，

在所述翅片中，所述多个第一翅片套环沿着与气体的流动方向大致正交的方向并排配置多列，在所述第一翅片套环的列中设置有不***所述传热管的第二翅片套环。

2.如权利要求1所述的带翅片的热交换器，其特征在于：

所述第二翅片套环的直径形成为与所述第一翅片套环的直径相同，或者形成得比所述第一翅片套环的直径小。

3.如权利要求1或者2所述的带翅片的热交换器，其特征在于：

所述第二翅片套环配置在由所述第一翅片套环包围的区域。

4.如权利要求1～3中任一项所述的带翅片的热交换器，其特征在于：

在所述多个第一翅片套环沿着与气体的流动方向大致正交的方向并排配置的列中，所述第二翅片套环不连续设置。

5.如权利要求1～4中任一项所述的带翅片的热交换器，其特征在于：

在所述多个第一翅片套环沿着与气体的流动方向大致正交的方向并排配置的多列中，所述第二翅片套环不设置于所述翅片的上风前缘侧的列和下风后缘侧的列。

6.一种空气调节机，其特征在于，包括：

具有气体的吸入口和吹出口的壳体；

热交换器，其收纳于所述壳体，在从所述吸入口流入的气体与在所述传热管中流动的制冷剂之间进行热交换；和

回流风机，其收纳于所述壳体，对所述热交换器输送气体，并且在气体的流动方向上配置在比所述热交换器更靠下风侧的位置，其中

所述热交换器，由权利要求1～5中任一项所述的带翅片的热交换器构成，并且在所层叠的翅片中形成以包围所述回流风机的方式弯曲的弯曲部，

所述第二翅片套环设置于所述热交换器的所述弯曲部。

7.如权利要求6所述的空气调节机，其特征在于：

所述第二翅片套环还设置于比所述回流风机更靠铅垂上方侧的所述热交换器。

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