热交换器及波纹状翅片

文档序号:1580838 发布日期:2020-01-31 浏览:13次 >En<

阅读说明:本技术 热交换器及波纹状翅片 (Heat exchanger and corrugated fin ) 是由 森本敬太 中村友彦 西野达彦 长泽聪也 下谷昌宏 齐藤充克 茶谷章太 于 2018-06-07 设计创作,主要内容包括:热交换器(1)具备管(20)、波纹状翅片(10)以及多个槽部(11)。波纹状翅片(10)具有以规定间隔折弯板状部件(100)而成的多个折弯部(12)和配置在该折弯部(12)与折弯部(12)之间的翅片主体部(13)。在多个槽部(11)中,该槽部(11)彼此隔开规定的间隔排列,且设置于波纹状翅片(10)的表面以提高波纹状翅片(10)的表面的亲水性。波纹状翅片(10)构成为在与折弯部(12)延伸的方向平行的剖视图中包括设置有槽部(11)的第一板厚部分(T1、T3、T4)和板厚比该第一板厚部分(T1、T3、T4)厚的第二板厚部分(T2)。(A heat exchanger (1) is provided with a tube (20), a corrugated fin (10), and a plurality of grooves (11), wherein the corrugated fin (10) has a plurality of bent sections (12) formed by bending a plate-like member (100) at predetermined intervals, and a fin main body section (13) arranged between the bent sections (12) and the bent sections (12), and wherein, in the plurality of grooves (11), the grooves (11) are arranged at predetermined intervals, and are provided on the surface of the corrugated fin (10) so as to increase the hydrophilicity of the surface of the corrugated fin (10). the corrugated fin (10) is configured to include, in a cross-sectional view parallel to the direction in which the bent sections (12) extend, -th plate thickness sections (T1, T3, T4) in which the grooves (11) are provided, and a second plate thickness section (T2) having a plate thickness greater than the -th plate thickness sections (T1, T3, T4).)

热交换器及波纹状翅片

相关申请的相互参照

本申请基于在2017年6月12日申请的日本专利申请号2017-115289号和在2018年5月31日申请的日本专利申请号2018-105208号,在此通过参照而编入其记载内容。

技术领域

本发明涉及热交换器及波纹状翅片。

背景技术

以往,已知有进行流体彼此的热交换的热交换器。在热交换器用作蒸发器的情况下,当冷凝水滞留在设置于供制冷剂流动的管的外侧的翅片的表面时,由于冷凝水堵塞翅片彼此的间隙而使通气阻力变大,存在热交换器的热交换性能降低这样的问题。

专利文献1所记载的热交换器中,利用焊接板翅片和管时的热使翅片氧化,从而在翅片的表面形成凹凸,提高其表面的亲水性,提高排水性。由此,该热交换器防止冷凝水滞留在板翅片的表面,防止翅片彼此的间隙的通气阻力的增大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第5661202号公报

专利文献1所记载的热交换器使用板翅片。但是,在对热交换器要求较高的热交换性能的情况下,优选使用热交换性能比板翅片高的波纹状翅片。

然而,上述专利文献1所记载的热交换器由于使翅片的表面氧化而形成凹凸,因此若该凹凸局部集中地形成,则可以想象翅片的刚性降低。若将形成有这样的凹凸的板状部件以规定间隔折弯而形成波纹状翅片,则在该折弯工序时、使翅片的山高一致的工序等中,波纹状翅片有可能压曲,成形性变差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高波纹状翅片的排水性并且能够提高波纹状翅片的成形性的热交换器以及波纹状翅片。

根据本发明的一个观点,一种热交换器,所述热交换器是进行流体彼此的热交换的热交换器,具备:

管,该管供第一流体流动;

波纹状翅片,该波纹状翅片具有以规定间隔折弯板状部件而成的多个折弯部和配置在该折弯部与折弯部之间的翅片主体部,该波纹状翅片提高在管的内侧流动的第一流体与在管的外侧流动的第二流体的热交换效率;以及

多个槽部,该多个槽部设置于波纹状翅片的表面以提高波纹状翅片的表面的亲水性,且槽部彼此具备隔开规定的间隔排列,

波纹状翅片构成为在与折弯部延伸的方向平行的剖视图中包括设置有槽部的第一板厚部分和板厚比第一板厚部分厚的第二板厚部分。

由此,通过多个槽部彼此以隔开规定的间隔排列的方式配置在波纹状翅片的表面,从而波纹状翅片的表面的亲水性提高,排水性提高。因此,能够防止冷凝水滞留在波纹状翅片的表面。因此,该热交换器能够防止波纹状翅片彼此的间隙的通风阻力的增大,能够提高热交换性能。

而且,波纹状翅片在折弯部延伸的方向上断续地配置板厚比第一板厚部分厚的第二板厚部分,由此折弯部延伸的方向上的刚性变高。因此,例如在波纹状翅片的成形时,在将板状部件折弯而形成折弯部时,能够防止波纹状翅片在折弯部发生压曲。另外,例如当在波纹状翅片的成形时或热交换器的制造时对折弯部在从垂直方向施加压缩力的情况下,能够防止波纹状翅片在翅片主体部发生压曲。

此外,板厚比第一板厚部分厚的第二板厚部分除了板状部件中未设置有槽部的部分以外,还包括不会有助于翅片表面的亲水性的提高的程度地设置有浅槽或凹部(例如深度数μm)的部分。

另外,根据另一观点,一种热交换器,所述热交换器是进行流体彼此的热交换的热交换器,具备:

管,该管供第一流体流动;

波纹状翅片,该波纹状翅片具有以规定间隔折弯板状部件而成的多个折弯部和配置在该折弯部与折弯部之间的翅片主体部,该波纹状翅片提高在管的内侧流动的第一流体与在管的外侧流动的第二流体的热交换效率;以及

多个槽部,该多个槽部设置在波纹状翅片的表面以提高波纹状翅片的表面的亲水性式,槽部彼此隔开规定的间隔排列且相对于折弯部延伸的方向倾斜地延伸。

由此,另一观点的结构能够起到与在上述一个观点中说明的作用效果相同的作用效果。在该另一观点的结构中,例如在将板状部件折弯而形成折弯部时,或者,在从垂直方向对该形成的折弯部施加压缩力时,在波纹状翅片产生的应力在与折弯部延伸的方向正交的方向上大致均匀。因此,在波纹状翅片的成形时,能够更可靠地防止波纹状翅片在折弯部及翅片主体部发生压曲。

而且,根据又一个观点,一种波纹状翅片,所述波纹状翅片是将板状部件以规定间隔折弯而形成的波纹状翅片,具备:

折弯部,该折弯部是将板状部件折弯而成的部位;

翅片主体部,该翅片主体部是配置于折弯部与折弯部之间的部位;以及

多个槽部,该多个槽部设置于波纹状翅片的表面以提高波纹状翅片的表面的亲水性的,且槽部彼此隔开规定的间隔排列,

折弯部和翅片主体部构成为在与折弯部延伸的方向平行的剖视图中包括设置有槽部的第一板厚部分和板厚比第一板厚部分厚的第二板厚部分。

由此,通过多个槽部,波纹状翅片的表面的亲水性提高,排水性提高。因此,该波纹状翅片能够防止冷凝水滞留在其表面。

而且,通过波纹状翅片在折弯部延伸的方向上断续地配置板厚比第一板厚部分厚的第二板厚部分,从而折弯部延伸的方向上的刚性变高。因此,例如在波纹状翅片的成形时将板状部件折弯而形成折弯部时,能够防止波纹状翅片在折弯部发生压曲。另外,例如当在波纹状翅片的成形时或热交换器的制造时对折弯部在从垂直方向施加压缩力的情况下,能够防止波纹状翅片在翅片主体部发生压曲。

此外,对各构成要素等附加的带括号的附图标记表示其构成要素等与后述的实施方式中记载的具体构成要素等的对应关系的一例。

附图说明

图1是第一实施方式的热交换器的立体图。

图2是热交换器的局部放大图。

图3是图2的局部放大图。

图4是图3的IV-IV部分的剖面的放大图。

图5是构成第一实施方式的波纹状翅片的板状部件的俯视图。

图6是图5的局部放大图。

图7是图6的VII-VII线的剖视图。

图8是图6的VIII-VIII线的剖视图。

图9是图6的IX-IX线的剖视图。

图10是用于说明冷凝水的流动的说明图。

图11是用于说明冷凝水的流动的说明图。

图12是未设置有槽部的波纹状翅片的立体图。

图13是沿着折弯部延伸的方向设置有槽部的波纹状翅片的立体图。

图14是图13的XIVA-XIVA线、XIVB-XIVB线、XIVC-XIVC线的剖视图。

图15是相对于折弯部延伸的方向倾斜地设置有槽部的波纹状翅片的立体图。

图16是图15的XVIA-XVIA线、XVIB-XVIB线、XVIC-XVIC线的剖视图。

图17是示出在对图12、图13、图14所示的波纹状翅片施加载荷时,与长度方向的位置相应地产生的应力的解析图。

图18是示出波纹状翅片的成形工序的一例的示意图。

图19是示出波纹状翅片的成形工序的一例的示意图。

图20是波纹状翅片的剖视图。

图21是示出热交换器的制造工序的一例的示意图。

图22是示出构成第二实施方式的波纹状翅片的板状部件的表面的俯视图。

图23是示出构成第二实施方式的波纹状翅片的板状部件的背面的俯视图。

图24是示出构成第二实施方式的波纹状翅片的板状部件的表面和背面这双方的俯视图。

图25是图24的XXV-XXV线的剖面的放大图。

图26是构成第三实施方式的波纹状翅片的板状部件的俯视图。

图27是示出构成第四实施方式的波纹状翅片的板状部件的表面的俯视图。

图28是示出构成第四实施方式的波纹状翅片的板状部件的背面的俯视图。

图29是示出构成第四实施方式的波纹状翅片的板状部件的表面和背面这双方的俯视图。

图30是图28的XXX-XXX线的剖面的放大图。

图31是构成第五实施方式的波纹状翅片的板状部件的俯视图。

图32是构成第六实施方式的波纹状翅片的板状部件的俯视图。

图33是参考例的波纹状翅片的局部放大图。

图34是示出参考例的波纹状翅片的成形工序的一例的示意图。

图35是参考例的波纹状翅片的剖视图。

图36是示出参考例的波纹状翅片的成形工序的一例的示意图。

图37是参考例的波纹状翅片的剖视图。

图38是参考例的波纹状翅片的剖视图。

图39是示出附着于第七实施方式的波纹状翅片等物的表面的水的膜厚与接触角的示意图。

图40是示出在有槽面与平滑面对随着时间经过的亲水性的劣化进行比较的实验的结果的图。

图41是单体选取第八实施方式的波纹状翅片并将其一部分放大后的立体图。

图42是用于说明在第八实施方式中沿管壁面流动的冷凝水的排水路径的图。

图43是第九实施方式的波纹状翅片中的接合部及其周边部分的剖面的示意图。

图44是作为第十实施方式示出具有狭缝翅片的热交换器的图,是将该热交换器的管及波纹状翅片的一部分放大的立体图。

图45是图44的XLV部分的放大图。

图46是作为第十一实施方式示出三角翅片的立体图,是选取该三角翅片所具有的切开立起部及其周边并示出的图。

图47是作为第十二实施方式示出偏置翅片并且简单地示出该偏置翅片的制造过程的立体图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在以下的各实施方式相互中,对彼此相同或等同的部分标注相同的附图标记,并省略其说明。另外,在附图中,为了避免混淆表示设置于波纹状翅片的槽部的线和表示波纹状翅片的剖面的阴影线,省略了表示波纹状翅片的剖面的阴影线。

(第一实施方式)

参照附图对第一实施方式进行说明。本实施方式的热交换器1例如被用作构成进行车室内的空气调节的制冷循环的一部分的蒸发器。蒸发器进行作为在制冷循环中循环的第一流体的制冷剂与作为通过热交换器1的第二流体的空气的热交换,利用制冷剂的蒸发潜热对空气进行冷却。在图1中,用箭头AF表示通过热交换器1的空气流动方向。

如图1及图2所示,热交换器1具备波纹状翅片10、管20、第一集管箱21~第四集管箱24、外框部件25以及配管连接部件26等。这些部件例如由铝形成,各部件彼此通过钎焊而接合。

多个管20在与空气流动方向交叉的方向上隔开规定的间隔排列。另外,多个管20排列成空气流动方向的上游侧和下游侧这两列。多个管20均从一端到另一端呈直线状延伸。多个管20的一方的端部***到第一集管箱21或第二集管箱22,另一方的端部***到第三集管箱23或第四集管箱24。第一集管箱21~第四集管箱24向多个管20分配制冷剂,另外,使从多个管20流入的制冷剂集合。

在形成于多个管20彼此之间的多个间隙形成供空气流动的空气通路。波纹状翅片10设置于该空气通路。即,本实施方式的波纹状翅片10是设置在管20的外侧的外翅片。波纹状翅片10通过使在管20的内侧流动的制冷剂与在管20的外侧流动的空气的传热面积增大,从而提高制冷剂与空气的热交换效率。

在多个管20和多个波纹状翅片10交替排列的方向的外侧设置有外框部件25。在外框部件25固定有配管连接部件26。在配管连接部件26设置有被供给制冷剂的制冷剂入口27和用于排出制冷剂的制冷剂出口28。从制冷剂入口27流入第一集管箱21的制冷剂在第一集管箱21~第四集管箱24和多个管20以规定的路径流动,并从制冷剂出口28流出。此时,利用在第一集管箱21~第四集管箱24和多个管20中流动的制冷剂的蒸发潜热,对在设置有波纹状翅片10的空气通路中流动的空气进行冷却。

图2及图3示出波纹状翅片10的放大图。波纹状翅片10是将板状部件100以规定间隔折弯的结构。波纹状翅片10具有多个折弯部12及翅片主体部13。多个折弯部12是构成波纹状翅片10的板状部件100以规定间隔折弯的部位。翅片主体部13是配置于该折弯部12与折弯部12之间的部位。在翅片主体部13设置有将板状部件100的一部分切开立起而成的多个百叶板14。波纹状翅片10的管20侧的外壁与管20的外壁通过钎焊接合。此外,如果将百叶板14表现为上位概念,则可以说该百叶板14是为了促进与波纹状翅片10接触的空气和波纹状翅片10的传热而将翅片主体部13的一部分切开立起而成的切开立起部。

在波纹状翅片10的表面设置有多个微细的槽部11。多个槽部11以槽部11彼此隔开规定的间隔排列的方式设置。此外,在本实施方式中参照的各附图中,为了便于说明,示意地示出设置于波纹状翅片10的表面的多个槽部11。这在后述的参考例及第二~第六实施方式中参照的附图中也是同样的。

多个槽部11设置于波纹状翅片10的折弯部12及翅片主体部13。另外,多个槽部11还设置于百叶板14。在本实施方式中,多个槽部11相对于折弯部12延伸的方向倾斜地延伸。

图4是图3的IV-IV部分的剖面的放大图。如图4所示,在与折弯部12延伸的方向平行的剖视图中,波纹状翅片10构成为包括:设置有槽部11的第一板厚部分T1和板厚比第一板厚部分T1厚的第二板厚部分T2。此外,板厚比第一板厚部分T1厚的第二板厚部分T2,除了板状部件100中未设置有槽部11的部分之外,还包括不会有助于翅片表面的亲水性的提高的程度地设置有浅槽或凹部(例如深度数μm)的部分。由此,波纹状翅片10通过在折弯部12延伸的方向上断续地配置第二板厚部分T2,从而折弯部12延伸的方向上的翅片的刚性高。此外,除了第一板厚部分T1和第二板厚部分T2以外,波纹状翅片10还可以构成为包括图中所示的部分以外的板厚部分。另外,槽部11的形状并不限定于图示的形状,能够任意地设定。此外,波纹状翅片10中在板厚方向的一方的面或者另一方的面设置有槽部11的板厚部分T3、T4也能够称为对于波纹状翅片10设置有槽部11的第一板厚部分。

在图4中,示出了槽部11的宽度、深度、间距的一例。槽部11的宽度w优选为10~50μm。槽部11的深度h优选为10μm以上。槽部11的间距p优选为50~200μm。由此,能够提高波纹状翅片10的表面的亲水性。当波纹状翅片10的表面的亲水性提高时,波纹状翅片10的排水性提高,能够防止冷凝水滞留在波纹状翅片10的表面。因此,能够防止因冷凝水的滞留而使空气通路的通风阻力变大的情况,因此热交换器1能够提高热交换性能。

图5是构成波纹状翅片10的板状部件100的俯视图。波纹状翅片10通过在图5的双点划线12a所示的位置折弯而形成为波纹板状。此外,在图5中,用虚线14a表示在板状部件100设置百叶板14的位置。另外,在图5中,用单点划线VS表示包括折弯部12的中央(即,板状部件100的宽度方向的中央)且与折弯部12延伸的方向垂直的假想面VS。多个槽部11相对于该假想面VS左右对称地设置。此外,这些内容在后述的第二~第六实施方式的说明中参照的图22~图24、图26~图29、图31以及图32中也同样。

另外,在图5中,用θ1表示多个槽部11延伸的方向与假想面VS所成的角。如上所述,多个槽部11相对于折弯部12延伸的方向倾斜地延伸。此时,在本实施方式中,优选设置成多个槽部11延伸的方向与假想面VS所成的角θ1处于20°≤θ1≤70°的范围。

而且,在本实施方式的波纹状翅片10设置有由多个槽部11构成的第一槽部组110和由在与第一槽部组110交叉的方向上延伸的多个槽部11构成的第二槽部组120。如上所述,第一槽部组110是由多个槽部11构成,该多个槽部11设置成多个槽部11延伸的方向与假想面VS所成的角度为θ1。另一方面,第二槽部组120是由多个槽部11构成,该多个槽部11设置成多个槽部11延伸的方向与假想面VS所成的角度为θ2。此外,在本实施方式中,θ1为+45°,θ2为-45°。即,θ1和θ2是不同的角度。

构成第一槽部组110的多个槽部11设置成槽部11彼此隔开规定的间隔排列。构成第二槽部组120的多个槽部11也设置成槽部11彼此隔开规定的间隔排列。另外,构成第一槽部组110的槽部11和构成第二槽部组120的槽部11设置成从翅片主体部13连续到折弯部12。

另外,如图4所示,多个槽部11设置于波纹状翅片10的板厚方向的一方的面10a和波纹状翅片10的板厚方向的另一方的面10b。在以下的说明中,将波纹状翅片10的板厚方向的一方的面10a称为第一表面10a,将波纹状翅片10的板厚方向的另一方的面10b称为第二表面10b。在本实施方式中,在第一表面10a设置有第一槽部组110和第二槽部组120,在第二表面10b也设置有第一槽部组110和第二槽部组120。

图10及图11是用于说明热交换器1的冷凝水的流动的说明图。在热交换器1用作蒸发器的情况下,空气与制冷剂的热交换在波纹状翅片10的百叶板14中最有效地进行。因此,在百叶板14的表面大量产生空气所含有的水分冷凝而成的冷凝水。如图10的箭头WF1所示,该冷凝水沿着构成第一槽部组110的槽部11和构成第二槽部组120的槽部11向折弯部12流动。然后,如图11的箭头WF2所示,沿着形成于翅片主体部13的百叶板14的孔、管20的壁等流下。因此,该热交换器1能够防止冷凝水滞留在波纹状翅片10的百叶板14等中。

在图6中,用实线表示设置于波纹状翅片10的第一表面10a的第一槽部组110和第二槽部组120,用虚线表示设置于第二表面10b的第一槽部组110和第二槽部组120。设置于第一表面10a的第一槽部组110以及第二槽部组120与设置于第二表面10b的第一槽部组110以及第二槽部组120设置于相互错开的位置。

图7示出图6的VII-VII线的剖面,图8示出图6的VIII-VIII线的剖面,图9示出图6的IX-IX线的剖面。在图7以及图9中,设置于第一表面10a的槽部11与设置于第二表面10b的槽部11位于错开的位置。在图8中,设置于第一表面10a的槽部11与设置于第二表面10b的槽部11位于相同的位置。但是,在图8中,设置于第一表面10a的槽部11与设置于第二表面10b的槽部11仅以点重叠,该重叠的部位不在折弯部12延伸的方向上连续地延伸。因此,本实施方式的波纹状翅片10是相对于折弯部12延伸的方向刚性高的部件。

在此,关于波纹状翅片10,针对未设置槽部11的结构、沿着折弯部12延伸的方向设置槽部11的结构、相对于折弯部12延伸的方向倾斜地设置槽部11的结构,对比较各个的强度的解析结果进行说明。

此外,在以下的说明中,将与折弯部12延伸的方向垂直的方向称为长度方向。

图12是未设置槽部11的波纹状翅片10的立体图。

图13是如后述的参考例那样沿着折弯部12延伸的方向设置了槽部11的波纹状翅片10的立体图。图14的(A)、(B)、(C)分别是图13的XIVA-XIVA线、XIVB-XIVB线、XIVC-XIVC线的剖视图。如图14的(A)、(B)、(C)的双点划线所示,在沿着折弯部12延伸的方向设置槽部11的情况下,槽部11成为与折弯部12延伸的方向一致的位置。在图14中,在对波纹状翅片10施加折弯力、拉伸力、压缩力等时,在应力集中的部位以虚线标注阴影线。在该情况下,应力集中的部位与设置有各槽部11的位置对应地成为与折弯部12延伸的方向一致的位置。

此外,折弯力是指在构成波纹状翅片10的板状部件100形成折弯部12时作用于该板状部件100的力。拉伸力是指板状部件100被沿着长度方向拉伸时作用于该板状部件100的力。压缩力是指在将波纹状翅片10相对于折弯部12向垂直方向压缩时作用于板状部件100的力。

图15是如本实施方式那样相对于折弯部12延伸的方向倾斜地设置有槽部11的波纹状翅片10的立体图。图16的(A)、(B)、(C)分别是图15的XVIA-XVIA线、XVIB-XVIB线、XVIC-XVIC线的剖视图。如图16的(A)、(B)、(C)所示,在相对于折弯部12延伸的方向倾斜地设置槽部11的情况下,槽部11形成为朝向折弯部12延伸的方向而在长度方向上逐渐偏移。在图16中,也在当对波纹状翅片10施加折弯力、拉伸力、压缩力等时应力集中的部位以虚线标注阴影线。在该情况下,应力集中的部位与各槽部11对应地成为朝向折弯部12延伸的方向而在长度方向上逐渐偏移的位置。

图17示出对参照图12~图16说明的各个波纹状翅片10施加折弯力、拉伸力、压缩力等时的解析结果。

如图17的菱形的标绘点及实线σ1所示,未设置槽部11的波纹状翅片10在长度方向的各位置,在波纹状翅片10产生的应力大致均匀。

如图17的四边形的标绘点以及实线σ2所示,沿着折弯部12延伸的方向设置有槽部11的波纹状翅片10在长度方向的规定位置产生的应力变大。该位置与在波纹状翅片10设置有槽部11的位置对应。

与此相对,如图17的三角形的标绘点以及实线σ3所示,相对于折弯部12延伸的方向倾斜地设置有槽部11的波纹状翅片10在长度方向上的各位置,在波纹状翅片10产生的应力大致均匀。如图16的(A)、(B)、(C)所示,该波纹状翅片10成为槽部11朝向折弯部12延伸的方向而在长度方向上逐渐偏移的结构。即,在对该波纹状翅片10施加折弯力、拉伸力、压缩力等的情况下,应力在长度方向上分散,因此在长度方向的各位置处在波纹状翅片10产生的应力大致均匀。因此,可以说该波纹状翅片10对折弯力、拉伸力、压缩力等的刚性高。

接着,对本实施方式的波纹状翅片10的成形方法的一例进行说明。

图18是用于成形本实施方式的波纹状翅片10的成形装置30的一例。该成形装置30具备第一张紧装置31、槽成形辊装置32、第二张紧装置33、成形辊装置34、切断装置35、输送装置36、矫正装置37以及制动装置38等。

此外,在以下的说明中,将成形波纹状翅片10之前的状态的板状部件100称为工件W。

在波纹状翅片10的成形工序中,从材料辊39取出工件W。第一张紧装置31对该工件W施加规定的张力。由此,工件W以平坦的状态延伸。

接着,工件W通过槽成形辊装置32所具有的槽成形辊321。槽成形辊321在工件W的板厚方向的一方的面10a(即第一表面10a)和工件W的板厚方向的另一方的面10b(即第二表面10b)的两面形成多个槽部11。接着,第二张紧装置33对工件W施加规定的张力,从而使工件W以平坦的状态延伸。

接着,工件W通过成形辊装置34所具有的齿轮状的成形辊341。成形辊341将工件W折弯为波纹板状。由此,如图19所示,工件W成形为波纹板状,成为接近波纹状翅片10的形状。此外,在成形辊341的齿面设置有用于成形百叶板14的未图示的刀刃。因此,当工件W通过成形辊装置34时,在工件W形成有百叶板14。

接着,利用切断装置35将工件W以规定的长度切断后,利用输送装置36朝向矫正装置37输送工件W。矫正装置37从垂直方向对形成于工件W的折弯部12进行按压,均匀地矫正工件W的折弯部12与折弯部12的距离、即波纹状翅片10的山高。

接着,工件W被输送至制动装置38。制动装置38与工件W的多个折弯部12接触,产生妨碍工件W的行进的摩擦力。由此,工件W通过输送装置36产生的输送力和制动装置38产生的摩擦力以在行进方向上相邻的折弯部12彼此相互接触的方式被压缩。该被压缩了的工件W在通过制动装置38之后,通过自身的弹力而延伸,从而成为规定的翅片间距。由此,成形出波纹状翅片10。

图20示出由成形装置30成形的波纹状翅片10的剖面的一部分。在该状态下,波纹状翅片10的折弯部12成形为大致所希望的曲面状。由此,能够将波纹状翅片10的山高M、翅片间距管理为一定的高度。

接着,如图21所示,多个波纹状翅片10分别配置在管20彼此的间隙中。并且,通过外框部件25,波纹状翅片10从相对于折弯部12垂直的方向被按压。由此,所有波纹状翅片10与管20接触。接着,在组装第一集管箱21~第四集管箱24等部件之后,通过钎焊接合各部件。

在此,为了与上述的第一实施方式的波纹状翅片进行比较,对参考例的波纹状翅片进行说明。此外,该参考例是发明人们设想的,不是现有技术。

图33示出作为参考例的波纹状翅片10的局部放大图。参考例的波纹状翅片10也具有板状部件100以规定间隔折弯的多个折弯部12和配置在该折弯部12与折弯部12之间的翅片主体部13。此外,在翅片主体部13设置有将板状部件100的一部分切开立起而成的百叶板14。

在波纹状翅片10的表面设置有多个槽部11。该多个槽部11设置成该槽部11彼此隔开规定的间隔排列。由此,波纹状翅片10的表面的亲水性提高,排水性提高。因此,能够防止冷凝水滞留在波纹状翅片10的表面。

在图33中,用双点划线12a表示折弯部12延伸的方向。参考例所示的多个槽部11包括沿着该折弯部12延伸的方向设置的槽部和在与折弯部12延伸的方向正交的方向上设置的槽部。通过参考例的波纹状翅片10的多个槽部11中的一部分沿着折弯部12延伸的方向设置,从而板状部件100的板厚因该槽部11而变薄的部分成为在折弯部12延伸的方向上连续的结构。

图34的(A)是在波纹状翅片10形成折弯部12之前的状态的板状部件100的俯视图。图34的(B)是示出在图34的(A)的双点划线12a的部位折弯板状部件100而在波纹状翅片10形成折弯部12时的中途的状态的剖视图。如图34的(A)、(B)所示,具有如下工序:在波纹状翅片10的成形时,在将板状部件100折弯而形成折弯部12之后,改变该折弯部12的角度来调整翅片主体部13彼此的间隔。此时,若沿着波纹状翅片10的折弯部12延伸的方向连续地设置槽部11,则如图35的虚线X所示的部位那样,存在波纹状翅片10在折弯部12压曲且该折弯部12的曲面成为不连贯的形状这样的问题。

另外,如图36的箭头P1、P2所示,在波纹状翅片10的成形时以及热交换器的制造时,为了使波纹状翅片10的山高一致,有在相对于折弯部12垂直的方向上进行压缩的工序、将翅片和管层叠并在层叠方向上进行压缩的工序。此时,若沿着波纹状翅片10的折弯部12延伸的方向连续地设置槽部11,则存在如下问题:如图37的虚线Y所示的部位那样波纹状翅片10在翅片主体部13压曲。在该情况下,无法管理波纹状翅片10的山高、翅片间距,难以将多个波纹状翅片10配置在管20彼此的间隙来制造热交换器1。

与此相对,在上述的第一实施方式的波纹状翅片10中,在与折弯部12延伸的方向平行的剖视图中,板厚比第一板厚部分T1厚的第二板厚部分T2断续地配置,因此折弯部12延伸的方向的翅片的刚性变高。因此,在第一实施方式中,即使在波纹状翅片10的成形时作用有折弯力、拉伸力、压缩力等,也能够防止在折弯部12或翅片主体部13发生压曲,波纹状翅片10如图20所示那样成形为大致所希望的形状。因此,在第一实施方式中,能够将波纹状翅片10的山高、翅片间距管理为一定的高度。

另一方面,在参考例中,如图38所示,构成第一表面10a的第一槽部组110的多个槽部11和构成第二表面10b的第一槽部组110的多个槽部11设置于在板厚方向上重叠的位置。或者,构成第一表面10a的第一槽部组110的多个槽部11和构成第二表面10b的第一槽部组110的多个槽部11在板厚方向上观察时的位置偏移渐变地形成。因此,在参考例中,成为板厚薄的第一板厚部分T1在折弯部12延伸的方向上连续的结构。因此,在参考例中,如图38的箭头P3、P4所示,当在波纹状翅片10成形时在折弯部12的垂直方向上对于工件W作用拉伸力时,如图38的单点划线C1所示,存在工件W产生龟裂这样的问题。在该情况下,难以制造波纹状翅片10及热交换器1。

与此相对,在第一实施方式中,如图6~图9所示,构成波纹状翅片10的板厚方向的一方的面10a的第一槽部组110的槽部11和构成另一方的面10b的第一槽部组110的槽部11设置在从板厚方向观察时错开的位置。由此,在与折弯部12延伸的方向平行的剖视图中,能够防止板厚薄的第一板厚部分T1在波纹状翅片10上连续。因此,波纹状翅片10的折弯部12延伸的方向的翅片的刚性变高。因此,在第一实施方式中,即使在波纹状翅片10成形时在折弯部12的垂直方向上对工件W作用拉伸力,也能够防止在工件W上产生龟裂。

而且,在第一实施方式中,还能够起到如下的作用效果。

在第一实施方式中,设置于波纹状翅片10的多个槽部11相对于折弯部12延伸的方向倾斜地延伸。由此,如图17的三角形的标绘点以及实线σ3所示,在波纹状翅片10的成形时作用有折弯力、拉伸力、压缩力等的情况下,应力在长度方向上分散,在长度方向的各位置在波纹状翅片10产生的应力大致均匀。因此,在第一实施方式的波纹状翅片10成形时,能够更可靠地防止波纹状翅片10在折弯部12以及翅片主体部13发生压曲。

在第一实施方式中,多个槽部11设置在波纹状翅片10的第一表面10a和第二表面10b这两面。由此,能够提高波纹状翅片10的板厚方向的两面的排水性。

如图5所示,在第一实施方式中,相对于包括折弯部12的中央且与折弯部12延伸的方向垂直的假想面VS,左右对称地设置有多个槽部11。由此,在波纹状翅片10成形时,在通过槽成形辊321等在工件W形成多个槽部11时,从该槽成形辊321作用于工件W的力左右均等。因此,能够防止此时工件W相对于槽成形辊321的输送方向被扭绞。

在第一实施方式中,优选设置成多个槽部11延伸的方向与假想面VS所成的角θ1处于20°≤θ1≤70°的范围。

由此,在波纹状翅片10的成形时作用有折弯力、拉伸力、压缩力等的情况下,能够使在波纹状翅片10产生的应力在长度方向上分散,在波纹状翅片10的长度方向的各位置大致均匀地产生应力。因此,在波纹状翅片10成形时,能够更可靠地防止波纹状翅片10在折弯部12以及翅片主体部13发生压曲。

在第一实施方式的波纹状翅片10的表面设置有第一槽部组110和第二槽部组120。构成第一槽部组110的多个槽部11和构成第二槽部组120的多个槽部11以相互交叉的方式延伸。由此,构成第一槽部组110的槽部11和构成第二槽部组120的槽部11设置从翅片主体部13连续到折弯部12。因此,如图10的箭头WF1所示,在波纹状翅片10的翅片主体部13产生的冷凝水容易沿着第一槽部组110和第二槽部组120向折弯部12流动。并且,如图11的箭头WF2所示,流动到折弯部12的冷凝水沿着百叶板14的孔、管20的壁等流下。因此,该热交换器1通过防止冷凝水滞留在波纹状翅片10的翅片主体部13,能够防止波纹状翅片彼此的间隙的通风阻力的增大,能够提高热交换性能。

在第一实施方式中,多个槽部11至少设置于百叶板14的表面。由此,通过在波纹状翅片10中的最发挥热交换性能的百叶板14设置多个槽部11,从而百叶板14的排水性提高,能够防止冷凝水滞留在百叶板14的表面。因此,该热交换器1能够防止通风窗14中的通风阻力的增大,能够提高热交换性能。

第一实施方式的热交换器1用作蒸发器。在蒸发器中,在空气被冷却时在波纹状翅片10的表面产生冷凝水。在该情况下,热交换器1通过提高在波纹状翅片10的表面产生的冷凝水的排水性,能够提高作为蒸发器的热交换性能。

如图4所示,在第一实施方式中,优选的是,多个槽部11的宽度w为10~50μm,深度h为10μm以上,间距p为50~200μm。由此,该热交换器1能够利用多个槽部11提高波纹状翅片10的表面的亲水性,提高在波纹状翅片10的表面产生的冷凝水的排水性。

(第二实施方式)

参照图22~图25对第二实施方式进行说明。第二实施方式相对于第一实施方式变更了槽部11的结构,其他与第一实施方式相同,因此仅对与第一实施方式不同的部分进行说明。

图22是构成第二实施方式的波纹状翅片10的板状部件100的第一表面10a的俯视图。在波纹状翅片10的第一表面10a设置有第一槽部组110和第二槽部组120。在图22中,由θ3及θ4表示构成第一槽部组110的多个槽部11延伸的方向与假想面VS所成的角。优选的是,构成第一表面10a的第一槽部组110的多个槽部11设置为处于20°≤θ3≤70°、-20°≥θ4≥-70°的范围。

第二槽部组120由在与第一槽部组110交叉的方向上延伸的多个槽部11构成。在第二实施方式中,构成第二槽部组120的多个槽部11与假想面VS平行地延伸。即,构成第二槽部组120的多个槽部11与假想面VS所成的角大致为0°。

图23是构成第二实施方式的波纹状翅片10的板状部件100的第二表面10b的俯视图。在波纹状翅片10的第二表面10b也设置有第一槽部组110和第二槽部组120。在图23中,由θ5及θ6表示构成第一槽部组110的多个槽部11延伸的方向与假想面VS所成的角。优选的是构成第二表面10b的第一槽部组110的多个槽部11设置成处于110°≤θ5≤160°且-110°≥θ6≥-160°的范围。即,θ3和θ5是不同的角度,θ4和θ6是不同的角度。

构成设置于第二表面10b的第二槽部组120的多个槽部11也与假想面VS平行地延伸。即,构成第二槽部组120的多个槽部11与假想面VS所成的角大致为0°。

在图24中,用实线表示设置于波纹状翅片10的第一表面10a的第一槽部组110和第二槽部组120,用虚线表示设置于第二表面10b的第一槽部组110和第二槽部组120。如上所述,θ3和θ5是不同的角度,θ4和θ6是不同的角度。因此,在从同一板厚方向观察时,构成设置于波纹状翅片10的第一表面10a的第一槽部组110的槽部11和构成设置于第二表面10b的第一槽部组110的槽部11的相对于折弯部12延伸的方向的角度不同。因此,构成第一表面10a的第一槽部组110的槽部11和构成第二表面10b的第一槽部组110的槽部11设置在相互错开的位置。

在图25中示出图24的XXV-XXV线的剖面的放大图。在图25中,构成设置于第一表面10a的第一槽部组110的槽部11与构成设置于第二表面10b的第一槽部组110的槽部11仅以点重叠,该重叠的部位不在折弯部12延伸的方向上连续地延伸。此外,构成设置于第一表面10a的第二槽部组120的槽部11与构成设置于第二表面10b的第二槽部组120的槽部11重叠的部位相对于折弯部12延伸的方向垂直地延伸,不在折弯部12延伸的方向上连续地延伸。

在以上说明的第二实施方式中,在从同一板厚方向观察时,构成设置于波纹状翅片10的第一表面10a的第一槽部组110的槽部11与构成设置于第二表面10b的第一槽部组110的槽部11相对于折弯部12延伸的方向的角度不同。由此,即使在多个槽部11彼此的间距极小的情况下,也不需要将板厚方向的一方的槽与板厚方向的另一方的槽相互不同地配置。因此,能够容易地实现将构成设置于第一表面10a的第一槽部组110的槽部11和构成设置于第二表面10b的第一槽部组110的槽部11设置在从同一板厚方向观察时错开的位置这样的结构。因此,在与折弯部12延伸的方向平行的剖视图中,能够防止波纹状翅片10的板厚薄的部位连续,因此波纹状翅片10的折弯部12延伸的方向上的翅片的刚性变高。因此,第二实施方式也与第一实施方式同样地,在波纹状翅片10的成形时或者热交换器1的制造时,能够防止波纹状翅片10在折弯部12以及翅片主体部13发生压曲。另外,当在波纹状翅片10成形时对工件W在折弯部12的垂直方向上作用拉伸力的情况下,能够防止在工件W上产生龟裂。而且,第二实施方式也能够起到与在第一实施方式中说明的作用效果相同的作用效果。

(第三实施方式)

参照图26对第三实施方式进行说明。第三实施方式相对于第一及第二实施方式变更了槽部11的结构,其他与第一及第二实施方式相同,因此仅对与第一及第二实施方式不同的部分进行说明。

图26是构成第三实施方式的波纹状翅片10的板状部件100的俯视图。在第三实施方式的波纹状翅片10设置有由沿着折弯部12延伸的方向延伸的多个槽部11构成的折弯方向槽部组130。另外,在波纹状翅片10设置有交叉方向槽部组140,该交叉方向槽部组140由在与该折弯方向槽部组130交叉的方向上延伸的多个槽部11构成。

构成折弯方向槽部组130的多个槽部11不设置在波纹状翅片10中的折弯部12延伸的方向上的一方的端部和另一方的端部。由此,在与折弯部12延伸的方向平行的剖视图中,波纹状翅片10构成为包括设置有槽部11的第一板厚部分T1和板厚比第一板厚部分T1厚的第二板厚部分T2。此外,第二板厚部分T2配置于折弯部12延伸的方向上的一方的端部和另一方的端部。由此,第三实施方式的波纹状翅片10的折弯部12延伸的方向上的翅片的刚性也高。因此,第三实施方式也能够起到与第一以及第二实施方式相同的作用效果。

(第四实施方式)

参照图27~图30对第四实施方式进行说明。第四实施方式相对于第一~第三实施方式变更了槽部11的结构,其他与第一~第三实施方式相同,因此仅对与第一~第三实施方式不同的部分进行说明。

图27是构成第四实施方式的波纹状翅片10的板状部件100的俯视图。在第四实施方式的波纹状翅片10中,也设置有由沿着折弯部12延伸的方向延伸的多个槽部11构成的折弯方向槽部组130。另外,在波纹状翅片10设置有交叉方向槽部组140,该交叉方向槽部组140由在与该折弯方向槽部组130交叉的方向上延伸的多个槽部11构成。

构成第四实施方式的折弯方向槽部组130的多个槽部11呈交错状地设置。即,构成折弯方向槽部组130的多个槽部11设置成沿着折弯部12延伸的方向断续地延伸。由此,在与折弯部12延伸的方向平行的剖视图中,波纹状翅片10能够配置设置有槽部11的第一板厚部分T1和板厚比第一板厚部分T1厚的第二板厚部分T2。因此,第四实施方式的波纹状翅片10的折弯部12延伸的方向上的翅片的刚性也高。

另外,在第四实施方式中,多个槽部11也设置于波纹状翅片10的第一表面10a和第二表面10b这两面。图27示出设置于波纹状翅片10的第一表面10a的折弯方向槽部组130和交叉方向槽部组140。图28示出设置于波纹状翅片10的第二表面10b的折弯方向槽部组130和交叉方向槽部组140。

在图29中,用实线表示设置于波纹状翅片10的第一表面10a的折弯方向槽部组130和交叉方向槽部组140,用虚线表示设置于第二表面10b的折弯方向槽部组130和交叉方向槽部组140。在板厚方向上观察时,构成设置于波纹状翅片10的第一表面10a的折弯方向槽部组130及交叉方向槽部组140的槽部11和构成设置于第二表面10b的折弯方向槽部组130及交叉方向槽部组140的槽部11设置在相互错开的位置。由此,设置于第一表面10a的多个槽部11与设置于第二表面10b的多个槽部11以点重叠,该重叠的部位不在折弯部12延伸的方向上连续地延伸。因此,波纹状翅片10的折弯部12延伸的方向上的翅片的刚性变高。因此,在波纹状翅片10的成形时或者热交换器1的制造时,能够防止波纹状翅片10在折弯部12及翅片主体部13发生压曲。另外,当在波纹状翅片10成形时对工件W在折弯部12的垂直方向上作用拉伸力的情况下,能够防止在板状部件100产生龟裂。

在图30中示出图29的XXX-XXX线的剖面的放大图。参照图30,对设置于第一表面10a的槽部11与设置于第二表面10b的槽部11的偏移量进行说明。设置于第一表面10a的槽部11和设置于第二表面10b的槽部11配置为满足以下的公式1。

h(2t-3h)≤δ2……(公式1)

在公式1中,h是槽部11的深度。t是波纹状翅片10的板厚、即第一表面10a与第二表面10b的距离。δ是波纹状翅片10的面方向上的第一表面10a的槽部11与第二表面10b的槽部11的距离。

此外,在以下的说明中,将第一表面10a的槽部11的底与第二表面10b的槽部11的底的距离称为槽部间距离Lmin。将第一表面10a的槽部11的底与第二表面10b的距离称为槽部板厚距离Tmin。

在第四实施方式中,通过满足上述的公式1,能够使槽部间距离Lmin与槽部板厚距离Tmin相同,或者槽部间距离Lmin比槽部板厚距离Tmin大。即,能够使设置于第一表面10a的槽部11与设置于第二表面10b的槽部11的偏移量比槽部板厚距离Tmin大。由此,槽部板厚距离Tmin成为强度关键,能够防止因设置于第一表面10a的槽部11与设置于第二表面10b的槽部11接近而产生强度降低的情况。因此,第四实施方式也能够起到与第一~第三实施方式相同的作用效果。

(第五实施方式)

参照图31对第五实施方式进行说明。第五实施方式相对于第四实施方式变更了波纹状翅片10的结构,其他与第四实施方式相同,因此仅对与第四实施方式不同的部分进行说明。

图31是构成第五实施方式的波纹状翅片10的板状部件100的俯视图。在第五实施方式的波纹状翅片10设置有狭缝15。此外,狭缝15的形状以及数量等能够任意地设定,并不限定于图示的结构。在第五实施方式的波纹状翅片10也设置有折弯方向槽部组130和交叉方向槽部组140。构成第五实施方式的折弯方向槽部组130的多个槽部11设置成沿着折弯部12延伸的方向断续地延伸。因此,第五实施方式也能够起到与第一~第四实施方式相同的作用效果。

(第六实施方式)

参照图32对第六实施方式进行说明。第六实施方式相对于第三~第五实施方式变更了槽部11的结构,其他与第三~第五实施方式相同,因此仅对与第三~第五实施方式不同的部分进行说明。

图32是构成第六实施方式的波纹状翅片10的板状部件100的俯视图。在第六实施方式的波纹状翅片10的表面设置有交叉方向槽部组140,该交叉方向槽部组140由在与折弯部12延伸的方向交叉的方向上延伸的多个槽部11构成,未设置有在第三~第五实施方式中说明了的折弯方向槽部组130。由此,在与折弯部12延伸的方向平行的剖视图中,波纹状翅片10能够配置设置有槽部11的第一板厚部分T1和板厚比该第一板厚部分T1厚的第二板厚部分T2。因此,第六实施方式的波纹状翅片10的折弯部12延伸的方向上的翅片的刚性也高。因此,第六实施方式也能够起到与第一~第五实施方式相同的作用效果。而且,第六实施方式能够使槽部11的结构简单。

(第七实施方式)

在第七实施方式中,对在上述实施方式中说明的波纹状翅片10的亲水性进行说明。如上所述,通过在波纹状翅片10的表面设置多个槽部11,能够提高其表面的亲水性。由此,能够增大附着于波纹状翅片10的表面的水的润湿扩展。并且,如图39所示,能够减小该水的膜厚Tw,减小该水的接触角Aw。通过这样的作用,在本实施方式的热交换器1中促进冷凝水的排水。

如上所述,在本实施方式中,通过在波纹状翅片10的表面设置多个槽部11,实现亲水性的提高。另外,这样的表面的形状随时间的变化较小。因此,随时间推移亲水性的劣化难以发展,能够稳定地发挥波纹状翅片10的表面的亲水性。

例如,在图40中示出确认了多个槽部11的亲水性难以随着时间推移而劣化的实验的结果。在该图40所示的实验中,对形成有多个槽部11的有槽面和未形成有多个槽部11的平滑面分别实施亲水涂层后,测定随着时间推移的各自的亲水性的劣化的程度。例如,面的亲水性越高,则附着于该面的水的接触角Aw越小,因此有槽面及平滑面的亲水性能够通过测定附着于各面的水的接触角Aw来测量。在图40中,有槽面的亲水性的变化用实线Lm表示,平滑面的亲水性的变化用虚线Ln表示。根据该图40所示的实验的结果,可以说在有槽面上,与平滑面相比,亲水性难以随着时间推移而劣化。

此外,在本实施方式中,不进行对波纹状翅片10的表面实施亲水涂层等化学方法,该化学方法不是必须的。但是,如果组合设置多个槽部11及该化学方法,则亲水性提高这样的效果进一步变大。

(第八实施方式)

第八实施方式相对于上述的第一实施方式等变更了波纹状翅片10的结构的一部分。

如图41所示,在本实施方式中,也与第一实施方式等同样地,在波纹状翅片10的翅片主体部13设置有作为切开立起部的百叶板14。百叶板14设置成在空气通过方向AF上排列。并且,在翅片主体部13排列的多个百叶板14的相互之间,形成有百叶板间隙14c,该百叶板间隙14c作为通过形成从翅片主体部13切开立起百叶板14的形状而形成的切开立起间隙。百叶板间隙14c与百叶板14相邻地设置。

此外,波纹状翅片10具有在折弯部12与折弯部12之间与管20接合的接合部16。接合部16例如通过钎焊与管20接合。该接合部16与翅片主体部13在包括折弯部12的弯曲的形状的部位连结。在本实施方式中,将包括该折弯部12的弯曲形状的部位称为弯曲连结部。

在本实施方式的波纹状翅片10形成有从作为切开立起间隙的百叶板间隙14c切入到折弯部12(即弯曲连结部)中的形状的切口17。该切口17到达多个管20排列的方向上的作为切开立起部的百叶板14的宽度Wf的外侧。

此外,切口17只要形成于多个管20排列的方向上的左右的折弯部12中的至少一方即可,但在本实施方式中,形成于左右的折弯部12这双方。

另外,切口17只要与形成于翅片主体部13的多个百叶板间隙14c中的一部分的百叶板间隙14c对应地设置即可,但在本实施方式中,与多个百叶板间隙14c中的全部的百叶板间隙14c对应地设置。

这样,在本实施方式中,由于在折弯部12形成有切口17,因此形成有该切口17的部位也能够用作排水路径,能够顺畅地进行切口17的周边区域的排水。

例如,如图42所示,冷凝水如箭头F1、F2那样从上侧向下侧沿着波纹状翅片10的接合部16的谷侧面162及管20的壁面201流动,从热交换器1的下部向热交换器1的外部排出。此时,如果没有切口17,则该排水路径如虚线F1c、F2c所示那样在通过百叶板14相互之间的百叶板间隙14c的路径中前进。

与此相对,在本实施方式中,排水路径如实线F1n、F2n所示在通过与百叶板间隙14c相比更靠近管20的壁面201侧的切口17的路径中前进。因此,沿着通过切口17的排水路径流动的冷凝水与没有切口17的情况相比较顺畅地流下。这样,在本实施方式中,通过设置切口17,能够将从上侧流动来的冷凝水顺畅地向热交换器1的外部排出。

(第九实施方式)

第九实施方式相对于上述的第一实施方式等,详细说明波纹状翅片10的槽部11的结构的一部分。

在图43中,示意地示出波纹状翅片10中的接合部16及其周边部分的剖面。在本实施方式中,将接合部16中的板厚方向的管20侧的面称为山侧面161,将板厚方向的与山侧面161相反的一侧的面称为谷侧面162。

在本实施方式中,设置于山侧面161的多个槽部11的形状与设置于谷侧面162的多个槽部11的形状具有差异。具体而言,设置于谷侧面162的多个槽部11的槽深DPb比设置于山侧面161的多个槽部11的槽深DPa深。另外,设置于山侧面161的多个槽部11的槽宽WDa比设置于谷侧面162的多个槽部11的槽宽WDb宽。即,具有DPb>DPa的关系,且具有WDa>WDb的关系。

此外,波纹状翅片10可以在接合部16仅具有DPb>DPa的关系,或者也可以仅具有WDa>WDb的关系。另外,波纹状翅片10可以仅在接合部16的一部分具有DPb>DPa的关系和WDa>WDb的关系,也可以在接合部16的全部具有上述关系。

在本实施方式中,设置于谷侧面162的多个槽部11的槽深DPb比设置于山侧面161的多个槽部11的槽深DPa深,因此容易向成为排水路径的谷侧面162的表面聚集水。另外,在本实施方式中,设置于谷侧面162的多个槽部11的槽宽WDb比设置于山侧面161的多个槽部11的槽宽WDa窄,因此容易向成为排水路径的谷侧面162的表面聚集水。其结果是,容易从热交换器1顺畅地排水。

另外,在本实施方式中,设置于山侧面161的多个槽部11的槽宽WDa比设置于谷侧面162的多个槽部11的槽宽WDb宽,因此能够通过钎焊等将波纹状翅片10可靠地接合于管20。另外,在本实施方式中,设置于山侧面161的多个槽部11的槽深DPa比设置于谷侧面162的多个槽部11的槽深DPb浅,因此能够通过钎焊等可靠地将波纹状翅片10与管20接合。

(第十~第十二实施方式)

第十~第十二实施方式相对于上述的第一实施方式等,对设置于波纹状翅片10的用于促进传热的切开立起部的变形例进行说明。即,在上述的各实施方式中,波纹状翅片10具有百叶板14作为用于促进传热的切开立起部,但该切开立起部也可以是百叶板14以外的形状。

(第十实施方式)

如图44及图45所示,在第十实施方式中,示出切开立起部是形成狭缝141a的狭缝翅片141。在本实施方式的狭缝翅片141中,例如在切开立起部的端部14b形成有多个槽部11。具体而言,在图45的双点划线C2所示的切开立起部的端部14b和双点划线C3所示的切开立起部的端部14b形成有多个槽部11。

(第十一实施方式)

如图46所示,在第十一实施方式中,示出切开立起部是形成三角形状的通气口142a的三角翅片142。在本实施方式的三角翅片也形成有多个槽部11。此外,在图46中,仅选取设置于波纹状翅片10的通气口142a及其周边来进行图示,未图示波纹状翅片10整体的波形状。

(第十二实施方式)

如图47所示,在第十二实施方式中,示出通过以波形状的一部分偏置的方式偏移而形成有切开立起部的偏置翅片143。在本实施方式的偏置翅片143也形成有多个槽部11。在本实施方式中,在图34(c)的双点划线C4所示的切开立起部的端部14b形成有多个槽部11。

此外,图34(c)示出偏置翅片143的完成品,图47的(a)、(b)及(c)示出偏置翅片143的制造过程。即,如图47的(a)所示,首先准备波形状的翅片材料。接着,如图47的(b)所示,该翅片材料中的成为由点阴影表示的构成切开立起部的部位14d以相对于除此以外的部位偏移的方式被切开立起。其结果是,得到图47的(c)所示的偏置翅片143。

之前明确地进行叙述,图44及图45所示的狭缝翅片141、图46所示的三角翅片142、图47所示的偏置翅片143均呈波形状,因此是波纹状翅片10的一种。另外,在图44~图47所示的第十~第十二实施方式的各波纹状翅片10中,多个槽部11不仅形成于切开立起部的端部,也可以形成于波纹状翅片10的整体。

(其他实施方式)

本发明并不限定于上述的实施方式,能够适当变更。另外,上述各实施方式并不是相互无关系的,除了明显不能组合的情况以外,能够适当组合。另外,在上述各实施方式中,构成实施方式的要素除了特别明确是必须的情况以及原理上被明确是必须的情况等之外,当然不是必须的要素。另外,在上述各实施方式中,在提及实施方式的构成要素的个数、数值、量、范围等数值的情况下,除了特别明确是必须的情况以及原理上明确限定为特定的数的情况等之外,并不限定于该特定的数。另外,在上述各实施方式中,提及构成要素等的形状、位置关系等时,除了特别明示的情况以及原理上限定为特定的形状、位置关系等的情况等之外,并不限定于该形状、位置关系等。

(1)在上述各实施方式中,对热交换器1用作蒸发器的情况进行了说明,但不限于此。热交换器1能够用于例如冷凝器或中间热交换器等各种用途。

(2)在上述各实施方式中,将波纹状翅片10作为设置于管20的外侧的外翅片进行了说明,但不限于此。波纹状翅片10例如也可以用作内翅片。

(3)在上述的各实施方式中,如图5所示,形成于波纹状翅片10的表面的多个槽12b~15c的槽深h例如为10μm以上,这是优选的。然而,其槽深h不是必须为10μm以上。

(4)在上述的各实施方式中,波纹状翅片10的表面的槽均直线地延伸,但不限于此,例如也可以弯曲。

另外,该槽的槽宽既可以均匀,或者也可以不均匀。另外,该槽的槽深既可以均匀,或者也可以不均匀。另外,该槽也可以断续地断开。

(5)在上述的各实施方式中,热交换器1配置成管20成为沿铅垂方向延伸的朝向,但并不限定于该热交换器1的设置的朝向。例如,热交换器1也可以配置成使管20成为沿水平方向延伸的朝向。在该情况下,也能够促进从百叶板14向接合部16或管20的壁面的排水。并且,若来自百叶板14的排水得到促进,则与上述的实施方式同样地,能够抑制热交换器1的性能降低,通过减少百叶板14中的水膜厚度,能够抑制热交换器1的通风阻力增加。

(6)在上述的各实施方式中,对热交换器1用作蒸发器的情况进行了说明,但不限于此。各实施方式的热交换器1只要是需要排出水的热交换器,则也可以是蒸发器以外的热交换器1。

例如,热交换器1也可以不是蒸发器而是设置于沾水环境的热交换器1。若列举具体例,则设置于车辆的发动机室内的空调用冷凝器以及散热器有时在车辆行驶中等被水覆盖,因此相当于设置于沾水环境的热交换器1。

(7)在上述的各实施方式中,在管20内流动的第一流体是制冷剂,但也可以设想该第一流体是制冷剂以外的流体。另外,在管20的相互间流动的第二流体是空气,但也能够设想该第二流体是空气以外的流体。

(8)在上述的实施方式中,波纹状翅片10的表面的槽部11遍及该波纹状翅片10的整个表面地形成,但也可以考虑在其表面局部地形成。这是因为,与在波纹状翅片10的表面完全没有槽部11的情况相比,能够实现亲水性及排水性的提高。

例如,多个槽部11也可以不是波纹状翅片10的板厚方向两侧的表面,而是仅形成于其板厚方向的一方的表面。即,就百叶板端部而言,百叶板端部只要分别在该百叶板端部的板厚方向的至少一方具有多个槽部11即可。另外,就弯曲连结部而言,弯曲连结部只要在弯曲连结部的板厚方向的至少一方具有多个槽部11即可。另外,就百叶板主体部而言,百叶板主体部只要在百叶板主体部的板厚方向的至少一方具有多个槽部11即可。

(总结)

根据上述实施方式的一部分或全部所示的第一观点,进行流体彼此的热交换的热交换器具备管、波纹状翅片及多个槽部。第一流体在管中流动。波纹状翅片具有以规定间隔折弯板状部件而成的多个折弯部和配置在该折弯部与折弯部之间的翅片主体部,波纹状翅片提高在管的内侧流动的第一流体与在管的外侧流动的第二流体的热交换效率。多个槽部设置于波纹状翅片的表面以提高波纹状翅片的表面的亲水性,槽部彼此隔开规定的间隔排列。波纹状翅片构成为在与折弯部延伸的方向平行的剖视图中包括设置有槽部的第一板厚部分和板厚比第一板厚部分厚的第二板厚部分。

根据第二观点,多个槽部沿着折弯部延伸的方向断续地延伸。

由此,能够在波纹状翅片的折弯部延伸的方向上配置板厚比第一板厚部分厚的第二板厚部分。

根据第三观点,多个槽部设置在波纹状翅片的板厚方向的一方的面和波纹状翅片的板厚方向的另一方的面。

由此,能够提高波纹状翅片的板厚方向的两面的排水性。

根据第四观点,将沿着折弯部延伸的方向断续地延伸的多个槽部作为折弯方向槽部组。除了该折弯方向槽部组以外,在波纹状翅片的表面还设置有交叉方向槽部组,该交叉方向槽部组在多个槽部之间隔开规定的间隔排列并在与折弯方向槽部组交叉的方向上延伸。

由此,通过折弯方向槽部组和交叉方向槽部组而设置成折弯方向槽部组与交叉方向槽部组从翅片主体部连续到折弯部。因此,在波纹状翅片的翅片主体部产生的冷凝水容易沿着折弯方向槽部组和交叉方向槽部组向折弯部流动。流动到折弯部的冷凝水沿着管的壁等流下。因此,该热交换器防止冷凝水滞留在波纹状翅片的翅片主体部,因此能够防止冷凝水的滞留引起的通风阻力的增大,能够提高热交换性能。

根据第五观点,构成设置于波纹状翅片的板厚方向的一方的面的折弯方向槽部组的槽部和构成设置于波纹状翅片的板厚方向的另一方的面的折弯方向槽部组的槽部在从板厚方向上观察时设置于错开的位置。

由此,在与折弯部延伸的方向平行的剖视图中,能够防止波纹状翅片的板厚薄的部位连续。因此,波纹状翅片的折弯部延伸的方向的刚性变高。因此,例如在波纹状翅片的成形时,在折弯部的垂直方向上对工件作用拉伸力时,能够防止在工件上产生龟裂。另外,例如在波纹状翅片的成形时或热交换器的制造时,也能够防止波纹状翅片在折弯部以及翅片主体部发生压曲。

根据第六观点,将构成设置于波纹状翅片的板厚方向的一方的面的折弯方向槽部的槽部的底与构成设置于波纹状翅片的板厚方向的另一方的面的折弯方向槽部的槽部的底之间的距离称为槽部间距离。将构成设置于波纹状翅片的板厚方向的一方的面的折弯方向槽部的槽部的底与波纹状翅片的板厚方向的另一方的面的距离称为槽部板厚距离。此时,槽部间距离与槽部板厚距离相同,或者比槽部板厚距离大。

由此,能够增大构成设置于波纹状翅片的板厚方向的一方的面的折弯方向槽部组的槽部与构成设置于另一方的面的折弯方向槽部组的槽部的偏移量。由此,槽部板厚距离成为强度关键,能够防止因设置于第一表面的槽部与设置于第二表面的槽部接近而产生强度降低的情况。

根据第七观点,构成折弯方向槽部组的多个槽部在波纹状翅片的表面呈交错状地配置。

由此,构成折弯方向槽部组的多个槽部成为沿着折弯部延伸的方向断续地延伸的结构。因此,在与波纹状翅片的弯曲部延伸的方向平行的剖视图中,能够配置设置有槽部的第一板厚部分和板厚比第一板厚部分厚的第二板厚部分。

根据第八观点,多个槽部相对于折弯部延伸的方向倾斜地延伸。

由此,在将板状部件折弯而形成折弯部时,或者,在从折弯部的垂直方向对形成有折弯部的波纹状翅片施加压缩力时等,在波纹状翅片中,在与折弯部延伸的方向正交的方向上大致均匀地产生应力。因此,在波纹状翅片的成形时,能够更可靠地防止波纹状翅片在折弯部以及翅片主体部发生压曲。

根据第九观点,进行流体彼此的热交换的热交换器具备管、波纹状翅片以及多个槽部。第一流体在管中流动。波纹状翅片具有以规定间隔折弯板状部件而成的多个折弯部和配置在该折弯部与折弯部之间的翅片主体部,波纹状翅片提高在管的内侧流动的第一流体与在管的外侧流动的第二流体的热交换效率。多个槽部设置于波纹状翅片的表面以提高波纹状翅片的表面的亲水性,槽部彼此隔开规定的间隔排列且相对于折弯部延伸的方向倾斜地延伸。

由此,第九观点能够起到与第一观点同样的作用效果。而且,在第九观点中,在将板状部件折弯而形成折弯部时,或者,在从折弯部的垂直方向对形成有折弯部的波纹状翅片施加压缩力时等,在波纹状翅片中,在与折弯部延伸的方向正交的方向上大致均匀地产生应力。因此,波纹状翅片的折弯部延伸的方向的刚性变高。因此,在波纹状翅片的成形时,能够更可靠地防止该波纹状翅片在折弯部以及翅片主体部发生压曲。

根据第十观点,多个槽部设置于波纹状翅片的板厚方向的一方的面和波纹状翅片的板厚方向的另一方的面。

由此,能够提高波纹状翅片的板厚方向的两面的排水性。

根据第十一观点,相对于假想面左右对称地设置多个槽部,该假想面包含折弯部的中央且与折弯部延伸的方向垂直。

由此,例如在波纹状翅片的成形时,在通过槽成形辊等对工件形成多个槽部时,从该槽成形辊作用于工件的力左右均等。因此,此时能够防止工件相对于槽成形辊的输送方向被扭绞。

根据第十二观点,若将多个槽部延伸的方向与假想面所成的角设为θ1,则20°≤θ1≤70°。

由此,在将板状部件折弯而形成折弯部时,或者,在从折弯部的垂直方向对形成有折弯部的波纹状翅片施加压缩力时等,能够使波纹状翅片在与折弯部延伸的方向正交的方向上大致均匀地产生应力。因此,在波纹状翅片的成形时,能够更可靠地防止波纹状翅片在折弯部以及翅片主体部发生压曲。

根据第十三观点,将多个槽部作为第一槽部组。除了该第一槽部组以外,在波纹状翅片的表面还设置有多个槽部彼此隔开规定的间隔排列并且在与第一槽部组交叉的方向上延伸的第二槽部组。

由此,通过第一槽部组和第二槽部组而设置成第一槽部组和第二槽部组从翅片主体部连续到折弯部。因此,在波纹状翅片的翅片主体部产生的冷凝水容易沿着第一槽部组和第二槽部组向折弯部流动。流动到折弯部的冷凝水沿着管的壁等流下。因此,该热交换器防止冷凝水滞留在波纹状翅片的翅片主体部,因此能够防止冷凝水的滞留引起的通风阻力的增大,能够提高热交换性能。

根据第十四观点,构成设置于波纹状翅片的板厚方向的一方的面的第一槽部组的槽部和构成设置于波纹状翅片的板厚方向的另一方的面的第一槽部组的槽部在从板厚方向观察时设置于错开的位置。

由此,在与折弯部延伸的方向平行的剖视图中,能够防止波纹状翅片的板厚薄的部位连续。因此,波纹状翅片的折弯部延伸的方向的刚性变高。因此,例如在波纹状翅片的成形时,在折弯部的垂直方向上对工件作用拉伸力时,能够防止在工件产生龟裂。另外,例如在波纹状翅片的成形时或热交换器的制造时,能够防止波纹状翅片在折弯部以及翅片主体部发生压曲。

根据第十五观点,在从同一板厚方向观察时,构成设置于波纹状翅片的板厚方向的一方的面的第一槽部组的槽部和构成设置于波纹状翅片的板厚方向的另一方的面的第一槽部组的槽部相对于折弯部延伸的方向的角度不同。

由此,能够容易地实现将构成设置于波纹状翅片的板厚方向的一方的面的第一槽部组的槽部和构成设置于波纹状翅片的板厚方向的另一方的面的第一槽部组的槽部在从板厚方向观察时设置于错开的位置。

根据第十六观点,波纹状翅片具有切开立起翅片主体部的一部分而成的用于促进传热的切开立起部。多个槽部至少设置于切开立起部的表面。

由此,通过在波纹状翅片中的最发挥热交换性能的百叶板设置多个槽部,能够提高百叶板的排水性,防止冷凝水滞留在百叶板的表面。因此,该热交换器能够防止百叶板中的通风阻力的增大,提高热交换性能。

根据第十七观点,在翅片主体部中,与切开立起部相邻地设置有切开立起间隙,该切开立起间隙通过形成切开立起部被切开立起的形状而形成。在波纹状翅片形成有从切开立起间隙切入到折弯部的形状的切口。切口到达多个管排列的方向上的切开立起部的宽度的外侧。

由此,波纹状翅片也能够将形成有切口的部位用作排水路径,因此能够顺畅地进行该切口的周边区域的排水。

根据第十八观点,热交换器被用作蒸发器,该蒸发器利用在管的内侧流动的作为第一流体的制冷剂蒸发的潜热对通过设置于管的外侧的波纹状翅片的作为第二流体的空气进行冷却。

由此,在热交换器用作蒸发器的情况下,在空气被冷却时在波纹状翅片的表面产生冷凝水。在该情况下,热交换器通过提高在波纹状翅片的表面产生的冷凝水的排水性,能够提高作为蒸发器的热交换性能。

根据第十九观点,热交换器利用在管的内侧流动的第一流体,对通过设置于管的外侧的波纹状翅片的作为第二流体的空气进行冷却。

由此,作为热交换器,例如可例举冷却器芯等。

根据第二十观点,热交换器设置于沾水环境。

由此,作为热交换器,例如可例举设置于车辆的发动机室内的空调用冷凝器及散热器等。

根据第二十一观点,多个槽部的宽度为10~50μm,多个槽部的深度为10μm以上,多个槽部的间距为50~200μm。

由此,通过多个槽部,能够提高波纹状翅片的表面的亲水性,提高在波纹状翅片的表面产生的冷凝水的排水性。

根据第二十二观点,波纹状翅片具有在折弯部与折弯部之间与管接合的接合部。在此,将接合部中的板厚方向的管侧的面设为山侧面,将与板厚方向的山侧面相反的一侧的面设为谷侧面。设置于谷侧面的多个槽部的槽深比设置于山侧面的多个槽部的槽深更深。

由此,成为排水路径的谷侧面的毛细管力增大,因此容易向谷侧面收集水。其结果是,容易从热交换器顺畅地排水。

根据第二十三观点,波纹状翅片具有在折弯部与折弯部之间与管接合的接合部。在此,将接合部中的板厚方向的管侧的面设为山侧面,将与板厚方向的山侧面相反的一侧的面设为谷侧面。设置于山侧面的多个槽部的槽宽比设置于谷侧面的多个槽部的槽宽更宽。

由此,通过扩大设置于山侧面的槽部的槽宽,能够可靠地将波纹状翅片与管接合。

根据第二十四观点,板状部件以规定间隔折弯而形成的波纹状翅片具备折弯部、翅片主体部以及多个槽部。折弯部是板状部件以规定间隔折弯的部位。翅片主体部是配置在折弯部与折弯部之间的部位。多个槽部设置于波纹状翅片的表面以提高波纹状翅片的表面的亲水性,槽部彼此隔开规定的间隔排列。折弯部和翅片主体部构成为在与折弯部延伸的方向平行的剖视图中包括设置有槽部的第一板厚部分和板厚比第一板厚部分厚的第二板厚部分。

由此,通过多个槽部,波纹状翅片的表面的亲水性提高。因此,能够提高波纹状翅片的排水性,防止冷凝水滞留在波纹状翅片的表面。

而且,波纹状翅片在折弯部延伸的方向上断续地配置板厚比第一板厚部分厚的第二板厚部分,由此折弯部延伸的方向的刚性变高。因此,例如在波纹状翅片的成形时将板状部件折弯而形成折弯部时,能够防止波纹状翅片在折弯部发生压曲。另外,例如在波纹状翅片的成形时或热交换器的制造时,在从垂直方向对折弯部施加压缩力时,能够防止波纹状翅片在翅片主体部发生压曲。

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