本發(fā)明涉及具備主熱交換部和副熱交換部的熱交換器和具備該熱交換器的空氣調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù):
作為以往的熱交換器,具有下述這樣的熱交換器,該熱交換器具備并列設(shè)置多個(gè)第1傳熱管的主熱交換部、并列設(shè)置多個(gè)第2傳熱管的副熱交換部、以及形成有將多個(gè)第1傳熱管和多個(gè)第2傳熱管連接的多個(gè)中繼流路的中繼部。中繼流路的入口部與第2傳熱管連接,中繼流路的出口部與第1傳熱管連接。在熱交換器作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí),制冷劑從第2傳熱管經(jīng)中繼流路流入第1傳熱管。在熱交換器作為冷凝器發(fā)揮作用時(shí),制冷劑從第1傳熱管經(jīng)中繼流路流入第2傳熱管(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-83419號(hào)公報(bào)(第[0039]段~第[0052]段、圖2)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
在以往的熱交換器中,中繼流路具有連接第2傳熱管的多個(gè)入口部和連接第1傳熱管的多個(gè)出口部。因此,存在下述問題點(diǎn):在熱交換器作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí),從多個(gè)第2傳熱管流入到中繼流路的制冷劑在暫時(shí)合流后,向多個(gè)第1傳熱管分配,因制冷劑在中繼部通過而產(chǎn)生的壓力損失增大。
本發(fā)明是以上述那樣的課題為背景而做出的,其目的在于得到一種因制冷劑在中繼部通過而產(chǎn)生的壓力損失減少的熱交換器。另外,本發(fā)明的目的在于得到一種具備這樣的熱交換器的空氣調(diào)節(jié)裝置。
用于解決課題的手段
本發(fā)明的熱交換器具備:主熱交換部,其并列設(shè)置有多個(gè)第1傳熱管;副熱交換部,其并列設(shè)置有多個(gè)第2傳熱管;以及中繼部,其形成有將所述多個(gè)第1傳熱管和所述多個(gè)第2傳熱管連接的多個(gè)中繼流路,所述中繼流路的一個(gè)入口部與一個(gè)所述第2傳熱管連接,所述中繼流路的多個(gè)出口部的每一個(gè)與多個(gè)所述第1傳熱管的每一個(gè)連接,將從所述一個(gè)入口部流入的制冷劑不會(huì)產(chǎn)生制冷劑的合流地進(jìn)行分配,并使制冷劑從所述多個(gè)出口部流出。
發(fā)明效果
在本發(fā)明的熱交換器中,由于中繼流路的一個(gè)入口部與一個(gè)第2傳熱管連接,多個(gè)出口部的每一個(gè)與多個(gè)第1傳熱管的每一個(gè)連接,在熱交換器作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí),將從一個(gè)入口部流入的制冷劑不會(huì)產(chǎn)生制冷劑的合流地進(jìn)行分配,并使制冷劑從多個(gè)出口部流出,所以,因制冷劑在中繼部通過而產(chǎn)生的壓力損失減少。
附圖說明
圖1是實(shí)施方式1的熱交換器的立體圖。
圖2是實(shí)施方式1的熱交換器的主熱交換部和中繼部的一部分的俯視圖。
圖3是實(shí)施方式1的熱交換器的副熱交換部和中繼部的一部分的俯視圖。
圖4是實(shí)施方式1的熱交換器的層疊型集管的被分解的狀態(tài)的立體圖。
圖5是實(shí)施方式1的熱交換器的筒型集管的立體圖。
圖6是表示實(shí)施方式1的熱交換器的多個(gè)中繼流路的平均流路長度、多個(gè)中繼流路的平均水力當(dāng)量直徑、中繼流路的數(shù)量和因制冷劑在中繼部通過而產(chǎn)生的壓力損失的關(guān)系的圖。
圖7是用于說明應(yīng)用實(shí)施方式1的熱交換器的空氣調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作的圖。
圖8是用于說明應(yīng)用實(shí)施方式1的熱交換器的空氣調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作的圖。
圖9是實(shí)施方式2的熱交換器的立體圖。
圖10是實(shí)施方式3的熱交換器的立體圖。
圖11是實(shí)施方式4的熱交換器的立體圖。
圖12是實(shí)施方式4的熱交換器的主熱交換部和中繼部的一部分的俯視圖。
圖13是實(shí)施方式4的熱交換器的圖12中的A-A線的剖視圖。
圖14是實(shí)施方式4的熱交換器的副熱交換部和中繼部的一部分的俯視圖。
圖15是實(shí)施方式4的熱交換器的圖14中的B-B線剖視圖。
具體實(shí)施方式
下面,使用附圖對(duì)本發(fā)明的熱交換器進(jìn)行說明。
另外,下面說明的結(jié)構(gòu)、動(dòng)作等僅僅是一例,本發(fā)明的熱交換器并非限定于是這樣的結(jié)構(gòu)、動(dòng)作等情況。另外,在各圖中,存在對(duì)相同或類似的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記或者省略標(biāo)注附圖標(biāo)記的情況。另外,對(duì)細(xì)微的構(gòu)造適宜地簡化或省略圖示。另外,對(duì)重復(fù)或類似的說明適宜地簡化或省略。
另外,下面說明本發(fā)明的熱交換器被應(yīng)用在空氣調(diào)節(jié)裝置的情況,但并非限定于這樣的情況,例如,也可以應(yīng)用在具有制冷劑循環(huán)回路的其它的冷凍循環(huán)裝置。另外,說明了空氣調(diào)節(jié)裝置是對(duì)制熱運(yùn)轉(zhuǎn)和制冷運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行切換的空氣調(diào)節(jié)裝置的情況,但并非限定于這樣的情況,也可以是僅進(jìn)行制熱運(yùn)轉(zhuǎn)或制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的空氣調(diào)節(jié)裝置。
實(shí)施方式1.
對(duì)實(shí)施方式1的熱交換器進(jìn)行說明。
<熱交換器的概要>
圖1是實(shí)施方式1的熱交換器的立體圖。圖2是實(shí)施方式1的熱交換器的主熱交換部和中繼部的一部分的俯視圖。圖3是實(shí)施方式1的熱交換器的副熱交換部和中繼部的一部分的俯視圖。另外,在圖1~圖3中,熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí)的制冷劑的流動(dòng)用涂黑箭頭表示。另外,在圖1~圖3中,在熱交換器1中與制冷劑進(jìn)行熱交換的空氣的流動(dòng)用空白箭頭表示。
如圖1~圖3所示,熱交換器1具備主熱交換部10和副熱交換部20。副熱交換部20位于主熱交換部10的重力方向的下方。主熱交換部10具有被并列設(shè)置的多個(gè)第1傳熱管11,副熱交換部20具有被并列設(shè)置的多個(gè)第2傳熱管21。第1傳熱管11具有形成有多個(gè)流路的扁平管11a和被安裝在扁平管11a的兩端的接合管11b。第2傳熱管21具有形成有多個(gè)流路的扁平管21a和被安裝在扁平管21a的兩端的接合管21b。接合管11b以及接合管21b具有將被形成于扁平管11a以及扁平管21a的多個(gè)流路集中為一個(gè)流路的功能。在扁平管11a以及扁平管21a是形成有一個(gè)流路的圓管的情況下,第1傳熱管11以及第2傳熱管21不具有接合管11b以及接合管21b。
翅片30例如通過釬焊接合而被接合成跨越多個(gè)第1傳熱管11以及多個(gè)第2傳熱管21。翅片30也可以被分割為跨在多個(gè)第1傳熱管11的部分和跨在多個(gè)第2傳熱管21的部分。
多個(gè)第1傳熱管11和多個(gè)第2傳熱管21由被形成于中繼部40的多個(gè)中繼流路40A連接。中繼部40具有多個(gè)配管41和在內(nèi)部形成有多個(gè)分支流路42A的層疊型集管42。多個(gè)配管41的每一個(gè)的一端與多個(gè)分支流路42A的每一個(gè)連接,形成多個(gè)中繼流路40A中的每一個(gè)。也就是說,中繼流路40A由一個(gè)配管41和被形成在層疊型集管42的內(nèi)部的一個(gè)分支流路42A構(gòu)成,配管41的入口部成為中繼流路40A的入口部40Aa,分支流路42A的出口部成為中繼流路40A的出口部40Ab。配管41的另一端與第2傳熱管21連接。第1傳熱管11的一端與分支流路42A的出口部連接,第1傳熱管11的另一端與筒型集管80連接。在筒型集管80的內(nèi)部形成合流流路80A。
在熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí),由分配器2分支的制冷劑在配管3通過,向第2傳熱管21流入。在第2傳熱管21通過的制冷劑穿過配管41,向分支流路42A流入。流入到分支流路42A的制冷劑被分支,并向多個(gè)第1傳熱管11流入,向合流流路80A流入。流入到合流流路80A的制冷劑在合流后,向配管4流出。也就是說,在熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí),中繼流路40A使從一個(gè)入口部40Aa流入的制冷劑從多個(gè)出口部40Ab流出。
在熱交換器1作為冷凝器發(fā)揮作用時(shí),配管4的制冷劑向合流流路80A流入。流入到合流流路80A的制冷劑向多個(gè)第1傳熱管11分配,向分支流路42A流入。流入到分支流路42A的制冷劑在合流后,在配管41穿過,向第2傳熱管21流入。在第2傳熱管21通過的制冷劑向配管3流入,在分配器2合流。也就是說,在熱交換器1作為冷凝器發(fā)揮作用時(shí),中繼流路40A使從多個(gè)出口部40Ab流入的制冷劑從一個(gè)入口部40Aa流出。
<層疊型集管的細(xì)節(jié)>
圖4是實(shí)施方式1的熱交換器的層疊型集管的被分解的狀態(tài)的立體圖。另外,在圖4中,熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí)的制冷劑的流動(dòng)用涂黑箭頭表示。
如圖4所示,層疊型集管42交替地層疊在兩面未涂抹焊料的多個(gè)裸材51和在兩面涂抹有焊料的多個(gè)包覆材52。通過層疊裸材51以及包覆材52,將形成在它們上的貫通孔進(jìn)行連結(jié),形成多個(gè)分支流路42A。分支流路42A使從一個(gè)入口部流入的制冷劑分支,并使之從多個(gè)出口部流出,在分支流路42A的中途部沒有產(chǎn)生制冷劑的合流。在距第1傳熱管11最近的裸材51的多個(gè)貫通孔中接合多個(gè)接合管53,所述多個(gè)接合管53連接第1傳熱管11。
另外,在圖4中表示分支流路42A使從一個(gè)入口部流入的制冷劑分支為二支,并使之從多個(gè)出口部流出的情況,然而分支流路42A也可以使從一個(gè)入口部流入的制冷劑分支為三支或三支以上,并使之從多個(gè)出口部流出。另外,在圖4中表示分支流路42A僅一次就分支為二支的情況,然而分支流路42A也可以是反復(fù)多次分支為二支。通過如此地構(gòu)成,提高制冷劑的分配的均勻性。尤其是,在第1傳熱管11沿與水平方向交叉的方向被并列設(shè)置的情況下,制冷劑的分配的均勻性的提高變得明顯。另外,也可以是扁平管11a直接與分支流路42A連接。也就是說,也可以是第1傳熱管11不具有接合管11b。層疊型集管42也可以是筒型集管等其它的類型的集管。
<筒型集管的細(xì)節(jié)>
圖5是實(shí)施方式1的熱交換器的筒型集管的立體圖。另外,在圖5中,熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí)的制冷劑的流動(dòng)用涂黑箭頭表示。
如圖5所示,筒型集管80被配設(shè)成一方的端部和另一方的端部被封閉的圓筒部81的軸方向與水平方向交叉。在圓筒部81的側(cè)壁接合多個(gè)接合管82,所述多個(gè)接合管82連接第1傳熱管11。也可以是扁平管11a直接與合流流路80A連接。也就是說,也可以是第1傳熱管11不具有接合管11b。筒型集管80也可以是其它類型的集管。
<中繼部的細(xì)節(jié)>
配管41連接一個(gè)第2傳熱管21和分支流路42A的一個(gè)入口部,在配管41中沒有產(chǎn)生制冷劑的合流。另外,分支流路42A使從一個(gè)入口部流入的制冷劑分支并從多個(gè)出口部流出,在分支流路42A的中途部沒有產(chǎn)生制冷劑的合流。也就是說,中繼流路40A將從一個(gè)入口部40Aa流入的制冷劑不會(huì)產(chǎn)生制冷劑的合流地進(jìn)行分配,并使之從多個(gè)出口部40Ab流出。通過如此構(gòu)成,制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失減少。
另外,熱交換器1也可以構(gòu)成為因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失比因制冷劑在副熱交換部20通過而產(chǎn)生的壓力損失小。在熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí),液相狀態(tài)或者低干度的二相狀態(tài)的制冷劑在第2傳熱管21通過,中等程度的干度的二相狀態(tài)的制冷劑在配管41通過。另外,在熱交換器1作為冷凝器發(fā)揮作用時(shí),中等程度的干度的二相狀態(tài)的制冷劑在配管41通過,液相狀態(tài)或者低干度的二相狀態(tài)的制冷劑在第2傳熱管21通過。而且,液相狀態(tài)或者低干度的二相狀態(tài)的制冷劑與中等程度的干度的二相狀態(tài)的制冷劑相比,傳熱性能低。
因此,通過這樣構(gòu)成,在熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí)以及熱交換器1作為冷凝器發(fā)揮作用時(shí),傳熱性能低的液相狀態(tài)或者低干度的二相狀態(tài)的制冷劑所通過的第2傳熱管21中的制冷劑的流速變大,優(yōu)先地促進(jìn)副熱交換部20的熱傳遞,熱交換器1的熱交換性能提高。另外,在熱交換器1作為冷凝器發(fā)揮作用時(shí),在液相狀態(tài)或者低干度的二相狀態(tài)的制冷劑所通過的第2傳熱管21產(chǎn)生液膜,熱傳遞被阻礙,這種情況因與制冷劑的流速的增大相伴的液體排泄性的提高而得到改善,熱交換器1的熱交換性能提高。
另外,熱交換器1也可以構(gòu)成為因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失比因制冷劑在主熱交換部10通過而產(chǎn)生的壓力損失大。在因制冷劑在熱交換器1通過而產(chǎn)生的壓力損失中,因制冷劑在主熱交換部10通過而產(chǎn)生的壓力損失是主導(dǎo)性的。因此,通過如此構(gòu)成,兼顧減少因制冷劑在熱交換器1通過而產(chǎn)生的壓力損失、和通過將中繼部40的中繼流路40A做成壓力損失大的中繼流路,使中繼部40省空間化來增加翅片30的間距、翅片30的片數(shù)等,確保主熱交換部10以及副熱交換部20的熱交換面積。另外,在熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí),由于容易向位于重力方向的上方的主熱交換部10供給制冷劑,所以,在制冷劑的流速低的情況下產(chǎn)生的制冷劑的分配性能的劣化得到抑制。
另外,也可以是中繼流路40A的流路截面積是與該中繼流路40A的一個(gè)入口部40Aa連接的一個(gè)第2傳熱管21的流路截面積以上,且是與該中繼流路40A的多個(gè)出口部40Ab連接的多個(gè)第1傳熱管11的流路截面積的總和以下。另外,中繼流路40A的流路截面積在中繼流路40A中的被分支前的制冷劑所通過的區(qū)域中,被定義為一個(gè)流路的截面積,在中繼流路40A中的被分支后的制冷劑所通過的區(qū)域中,被定義為多個(gè)流路的截面積的總和。
因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失ΔP[kPa]利用多個(gè)中繼流路40A的平均流路長度L[m]、多個(gè)中繼流路40A的平均水力當(dāng)量直徑d[m]、中繼流路40A的數(shù)量N和系數(shù)a而表示為下面的算式。另外,中繼流路40A的流路長度被定義為中繼流路40A中的被分支前的制冷劑所通過的區(qū)域中的一個(gè)流路的流路長度、中繼流路40A中的被分支后的制冷劑所通過的區(qū)域中的多個(gè)流路的流路長度的平均的總和。中繼流路40A的水力當(dāng)量直徑在中繼流路40A中的被分支前的制冷劑所通過的區(qū)域中,由一個(gè)流路的截面積和一個(gè)流路的濕周長度來定義,在中繼流路40A中的被分支后的制冷劑所通過的區(qū)域中,由多個(gè)流路的截面積的總和以及多個(gè)流路的濕周長度的總和來定義。
[算式1]
ΔP=a×L/(d5×N2)···(1)
因此,在因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失ΔP[kPa]中,多個(gè)中繼流路40A的平均水力當(dāng)量直徑d[m]和中繼流路40A的數(shù)量N是主導(dǎo)性的。
因此,通過像上述那樣規(guī)定中繼流路40A的流路截面積,可以簡易地實(shí)現(xiàn)與下面的結(jié)構(gòu)大致等同的結(jié)構(gòu):因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失比因制冷劑在副熱交換部20通過而產(chǎn)生的壓力損失小,且比因制冷劑在主熱交換部10通過而產(chǎn)生的壓力損失大。
另外,可以是多個(gè)中繼流路40A的平均流路長度L[m]、多個(gè)中繼流路40A的平均水力當(dāng)量直徑d[m]和中繼流路40A的數(shù)量N滿足下面的算式的關(guān)系。
[算式2]
4.3×106≤L/(d5×N2)≤3.0×1010···(2)
圖6是表示實(shí)施方式1的熱交換器的多個(gè)中繼流路的平均流路長度、多個(gè)中繼流路的平均水力當(dāng)量直徑、中繼流路的數(shù)量和因制冷劑在中繼部通過而產(chǎn)生的壓力損失的關(guān)系的圖。
如圖6所示,因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失ΔP[kPa]在L/(d5×N2)超過3.0×1010的區(qū)域A中劇增。另外,在L/(d5×N2)沒有超過4.3×106的區(qū)域B中,因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失ΔP[kPa]過小,也就是說,中繼部40被大型化,無法確保熱交換器1的熱交換性能。
因此,通過像上述那樣規(guī)定多個(gè)中繼流路40A的平均流路長度L[m]、多個(gè)中繼流路40A的平均水力當(dāng)量直徑d[m]和中繼流路40A的數(shù)量N,兼顧減少因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失ΔP[kPa]和確保熱交換器1的熱交換性能。
<應(yīng)用熱交換器的空氣調(diào)節(jié)裝置>
圖7以及圖8是用于說明應(yīng)用實(shí)施方式1的熱交換器的空氣調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)以及動(dòng)作的圖。另外,圖7表示空氣調(diào)節(jié)裝置100進(jìn)行制熱運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。另外,圖8表示空氣調(diào)節(jié)裝置100進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況。
如圖7以及圖8所示,空氣調(diào)節(jié)裝置100具有壓縮機(jī)101、四通閥102、室外熱交換器(熱源側(cè)熱交換器)103、節(jié)流裝置104、室內(nèi)熱交換器(負(fù)荷側(cè)熱交換器)105、室外風(fēng)扇(熱源側(cè)風(fēng)扇)106、室內(nèi)風(fēng)扇(負(fù)荷側(cè)風(fēng)扇)107和控制裝置108。壓縮機(jī)101、四通閥102、室外熱交換器103、節(jié)流裝置104和室內(nèi)熱交換器105由配管連接,形成制冷劑循環(huán)回路。四通閥102也可以是其它的流路切換裝置。室外風(fēng)扇106可以設(shè)置在室外熱交換器103的上風(fēng)側(cè),另外,也可以設(shè)置在室外熱交換器103的下風(fēng)側(cè)。另外,室內(nèi)風(fēng)扇107可以設(shè)置在室內(nèi)熱交換器105的上風(fēng)側(cè),另外,也可以設(shè)置在室內(nèi)熱交換器105的下風(fēng)側(cè)。
控制裝置108例如連接壓縮機(jī)101、四通閥102、節(jié)流裝置104、室外風(fēng)扇106、室內(nèi)風(fēng)扇107、各種傳感器等。通過由控制裝置108切換四通閥102的流路來切換制熱運(yùn)轉(zhuǎn)和制冷運(yùn)轉(zhuǎn)。
如圖7所示,在空氣調(diào)節(jié)裝置100進(jìn)行制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),從壓縮機(jī)101排出的高壓高溫的制冷劑經(jīng)四通閥102向室內(nèi)熱交換器105流入,通過與由室內(nèi)風(fēng)扇107供給的空氣的熱交換而冷凝,據(jù)此,對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制熱。冷凝的制冷劑從室內(nèi)熱交換器105流出,利用節(jié)流裝置104而成為低壓的制冷劑。低壓的制冷劑向室外熱交換器103流入,與由室外風(fēng)扇106供給的空氣進(jìn)行熱交換并蒸發(fā)。蒸發(fā)的制冷劑從室外熱交換器103流出,經(jīng)四通閥102被吸入壓縮機(jī)101。也就是說,在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),室外熱交換器103作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用,室內(nèi)熱交換器105作為冷凝器發(fā)揮作用。
如圖8所示,在空氣調(diào)節(jié)裝置100進(jìn)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),從壓縮機(jī)101排出的高壓高溫的制冷劑經(jīng)四通閥102向室外熱交換器103流入,與由室外風(fēng)扇106供給的空氣進(jìn)行熱交換并冷凝。冷凝的制冷劑從室外熱交換器103流出,利用節(jié)流裝置104而成為低壓的制冷劑。低壓的制冷劑向室內(nèi)熱交換器105流入,通過與由室內(nèi)風(fēng)扇107供給的空氣的熱交換而蒸發(fā),據(jù)此,對(duì)室內(nèi)進(jìn)行制冷。蒸發(fā)的制冷劑從室內(nèi)熱交換器105流出,經(jīng)四通閥102被吸入壓縮機(jī)101。也就是說,在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),室外熱交換器103作為冷凝器發(fā)揮作用,室內(nèi)熱交換器105作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用。
對(duì)于室外熱交換器103以及室內(nèi)熱交換器105的至少一方使用熱交換器1。熱交換器1被連接成,在熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí),中繼流路40A成為使從一個(gè)入口部40Aa流入的制冷劑從多個(gè)出口部40Ab流出的狀態(tài),在熱交換器1作為冷凝器發(fā)揮作用時(shí),中繼流路40A成為使從多個(gè)出口部40Ab流入的制冷劑從一個(gè)入口部40Aa流出的狀態(tài)。
實(shí)施方式2.
對(duì)實(shí)施方式2的熱交換器進(jìn)行說明。
另外,適宜地簡化或省略與實(shí)施方式1重復(fù)或者類似的說明。
<熱交換器的概要>
圖9是實(shí)施方式2的熱交換器的立體圖。另外,在圖9中,熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí)的制冷劑的流動(dòng)用涂黑箭頭表示。另外,在圖9中,在熱交換器1中與制冷劑進(jìn)行熱交換的空氣的流動(dòng)用空白箭頭表示。
如圖9所示,中繼部40具有多個(gè)配管41和多個(gè)分配器43。在多個(gè)分配器43的每一個(gè)的入口部連接一個(gè)配管41,在多個(gè)分配器43的每一個(gè)的多個(gè)出口部連接多個(gè)配管41,據(jù)此,形成多個(gè)中繼流路40A的每一個(gè)。也就是說,中繼流路40A由配管41和分配器43構(gòu)成,與分配器43的入口部連接的配管41的入口部成為中繼流路40A的入口部40Aa,與分配器43的出口部連接的配管41的出口部成為中繼流路40A的出口部40Ab。
<中繼部的細(xì)節(jié)>
與分配器43的入口部連接的一個(gè)配管41被分支為與分配器43的出口部連接的多個(gè)配管41,在其中途部沒有產(chǎn)生制冷劑的合流。也就是說,中繼流路40A將從一個(gè)入口部40Aa流入的制冷劑不會(huì)產(chǎn)生制冷劑的合流地進(jìn)行分配,并使之從多個(gè)出口部40Ab流出。通過如此構(gòu)成,因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失減少。也就是說,在實(shí)施方式2的熱交換器1的中繼部40中,也可以采用與實(shí)施方式1的熱交換器1的中繼部40相同的結(jié)構(gòu),發(fā)揮與實(shí)施方式1的熱交換器1的中繼部40相同的作用。
另外,配管41的水力當(dāng)量直徑與第1傳熱管11以及第2傳熱管21的層級(jí)間距Dp[m]相比足夠小,據(jù)此,可連接與第1傳熱管11以及第2傳熱管21的根數(shù)相同量的配管41,因此,中繼部40的設(shè)計(jì)自由度提高,可使中繼部40省空間化。另外,不需要層疊型集管42,據(jù)此,熱量移動(dòng)得到抑制,正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的熱交換性能提高。另外,減少與層疊型集管42的量相當(dāng)?shù)娜萘?,除霜運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間縮短。
實(shí)施方式3.
對(duì)實(shí)施方式3的熱交換器進(jìn)行說明。
另外,適宜地簡化或省略與實(shí)施方式1以及實(shí)施方式2重復(fù)或者類似的說明。
<熱交換器的概要>
圖10是實(shí)施方式3的熱交換器的立體圖。另外,在圖10中,熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí)的制冷劑的流動(dòng)用涂黑箭頭表示。另外,在圖10中,在熱交換器1中與制冷劑進(jìn)行熱交換的空氣的流動(dòng)用空白箭頭表示。
如圖10所示,中繼部40具有多個(gè)配管41、多個(gè)分配器43和在內(nèi)部形成有多個(gè)分支流路42A的層疊型集管42。在多個(gè)分配器43的每一個(gè)的入口部連接一個(gè)配管41,在多個(gè)分配器43的每一個(gè)的多個(gè)出口部連接多個(gè)配管41,與分配器43的多個(gè)出口部連接的多個(gè)配管41的每一個(gè)的一端與多個(gè)分支流路42A的每一個(gè)的入口部連接,形成多個(gè)中繼流路40A的每一個(gè)。也就是說,中繼流路40A由配管41、分配器43和在層疊型集管42的內(nèi)部形成的分支流路42A構(gòu)成,與分配器43的入口部連接的配管41的入口部成為中繼流路40A的入口部40Aa,分支流路42A的出口部成為中繼流路40A的出口部40Ab。
<中繼部的細(xì)節(jié)>
與分配器43的入口部連接的一個(gè)配管41被分支為與分配器43的出口部連接的多個(gè)配管41,在其中途部沒有產(chǎn)生制冷劑的合流。另外,分支流路42A使從一個(gè)入口部流入的制冷劑分支,并從多個(gè)出口部流出,在其中途部沒有產(chǎn)生制冷劑的合流。也就是說,中繼流路40A將從一個(gè)入口部40Aa流入的制冷劑不會(huì)產(chǎn)生制冷劑的合流地進(jìn)行分配,并使之從多個(gè)出口部40Ab流出。通過如此構(gòu)成,因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失減少。也就是說,在實(shí)施方式3的熱交換器1的中繼部40中,也可以采用與實(shí)施方式1的熱交換器1的中繼部40相同的結(jié)構(gòu),發(fā)揮與實(shí)施方式1的熱交換器1的中繼部40相同的作用。
另外,通過共用層疊型集管42和分配器43,可增加連接一個(gè)中繼流路40A的第1傳熱管11的根數(shù),且削減配管41的根數(shù),因此,可使中繼部40省空間化。
實(shí)施方式4.
對(duì)實(shí)施方式4的熱交換器進(jìn)行說明。
另外,適宜地簡化或省略與實(shí)施方式1~實(shí)施方式3重復(fù)或者類似的說明。另外,下面說明實(shí)施方式4的熱交換器的中繼部與實(shí)施方式1的熱交換器的中繼部相同的情況,但是,也可以是與實(shí)施方式2或者實(shí)施方式3的熱交換器的中繼部相同。
<熱交換器的概要>
圖11是實(shí)施方式4的熱交換器的立體圖。圖12是實(shí)施方式4的熱交換器的主熱交換部和中繼部的一部分的俯視圖。圖13是實(shí)施方式4的熱交換器的圖12中的A-A線的剖視圖。圖14是實(shí)施方式4的熱交換器的副熱交換部和中繼部的一部分的俯視圖。圖15是實(shí)施方式4的熱交換器的圖14中的B-B線的剖視圖。另外,在圖11~圖15中,熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí)的制冷劑的流動(dòng)用涂黑箭頭表示。另外,在圖11~圖15中,在熱交換器1中與制冷劑進(jìn)行熱交換的空氣的流動(dòng)用空白箭頭表示。
如圖11~圖15所示,熱交換器1具備主熱交換部10和副熱交換部20。主熱交換部10具有被并列設(shè)置的多個(gè)第1傳熱管11和位于多個(gè)第1傳熱管11的下風(fēng)側(cè)的被并列設(shè)置的多個(gè)第3傳熱管12,副熱交換部20具有被并列設(shè)置的多個(gè)第2傳熱管21和位于多個(gè)第2傳熱管21的上風(fēng)側(cè)的被并列設(shè)置的多個(gè)第4傳熱管22。第3傳熱管12具有形成有多個(gè)流路的扁平管12a和被安裝在扁平管12a兩端的接合管12b。第4傳熱管22具有形成有多個(gè)流路的扁平管22a和被安裝在扁平管22a兩端的接合管22b。接合管12b以及接合管22b具有將形成在扁平管12a以及扁平管22a的多個(gè)流路集中為一個(gè)流路的功能。在扁平管12a以及扁平管22a是形成有一個(gè)流路的圓管的情況下,第3傳熱管12以及第4傳熱管22不具有接合管12b以及接合管22b。
扁平管11a以及扁平管12a在中間部折返。也可以是該折返部由接合管形成。扁平管11a和扁平管12a被配設(shè)成高度方向的位置錯(cuò)開。扁平管22a和扁平管21a被配設(shè)成高度方向的位置錯(cuò)開。通過如此構(gòu)成,熱交換性能提高。
上風(fēng)側(cè)翅片30a例如通過釬焊接合等而被接合成跨越多個(gè)第1傳熱管11以及多個(gè)第4傳熱管22。下風(fēng)側(cè)翅片30b例如通過釬焊接合等而被接合成跨越多個(gè)第3傳熱管12以及多個(gè)第2傳熱管21。上風(fēng)側(cè)翅片30a也可以被分割為跨在多個(gè)第1傳熱管11的部分和跨在多個(gè)第4傳熱管22的部分。下風(fēng)側(cè)翅片30b也可以被分割為跨在多個(gè)第3傳熱管12的部分和跨在多個(gè)第2傳熱管21的部分。
多個(gè)第1傳熱管11和多個(gè)第2傳熱管21由形成在中繼部40的多個(gè)中繼流路40A連接。多個(gè)第1傳熱管11的每一個(gè)的一端與形成在中繼部40的多個(gè)中繼流路40A的每一個(gè)的多個(gè)出口部40Ab的每一個(gè)連接,多個(gè)第1傳熱管11的每一個(gè)的另一端經(jīng)跨列管13與多個(gè)第3傳熱管12的每一個(gè)的一端連接。多個(gè)第2傳熱管21的每一個(gè)的一端經(jīng)跨列管23與多個(gè)第4傳熱管22的每一個(gè)的一端連接,多個(gè)第2傳熱管21的每一個(gè)的另一端與被形成在中繼部40的多個(gè)中繼流路40A的每一個(gè)的一個(gè)入口部40Aa連接。多個(gè)第3傳熱管12的每一個(gè)的另一端與筒型集管80連接。
在熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí),由分配器2分支的制冷劑在配管3通過,向第4傳熱管22流入。在第4傳熱管22通過的制冷劑穿過跨列管23向下風(fēng)側(cè)轉(zhuǎn)移,向第2傳熱管21流入。在第2傳熱管21通過的制冷劑穿過配管41,向分支流路42A流入。流入到分支流路42A的制冷劑被分支,向多個(gè)第1傳熱管11流入并折返之后,穿過跨列管13向下風(fēng)側(cè)轉(zhuǎn)移,向第3傳熱管12流入。在第3傳熱管12通過的制冷劑向合流流路80A流入并合流之后,向配管4流出。也就是說,在熱交換器1作為蒸發(fā)器發(fā)揮作用時(shí),中繼流路40A使從一個(gè)入口部40Aa流入的制冷劑從多個(gè)出口部40Ab流出。
在熱交換器1作為冷凝器發(fā)揮作用時(shí),配管4的制冷劑向合流流路80A流入。流入到合流流路80A的制冷劑向多個(gè)第3傳熱管12分配并折返之后,穿過跨列管13向上風(fēng)側(cè)轉(zhuǎn)移,向第1傳熱管11流入。在第1傳熱管11通過的制冷劑向分支流路42A流入并合流之后,穿過配管41向第2傳熱管21流入。在第2傳熱管21通過的制冷劑穿過跨列管23向上風(fēng)側(cè)轉(zhuǎn)移,向第4傳熱管22流入。在第4傳熱管22通過的制冷劑向配管3流入,在分配器2合流。也就是說,在熱交換器1作為冷凝器發(fā)揮作用時(shí),中繼流路40A使從多個(gè)出口部40Ab流入的制冷劑從一個(gè)入口部40Aa流出。
<中繼部的細(xì)節(jié)>
配管41將一個(gè)第2傳熱管21和分支流路42A的一個(gè)入口部連接,在配管41中沒有產(chǎn)生制冷劑的合流。另外,分支流路42A使從一個(gè)入口部流入的制冷劑分支并從多個(gè)出口部流出,在其中途部沒有產(chǎn)生制冷劑的合流。也就是說,中繼流路40A將從一個(gè)入口部40Aa流入的制冷劑不會(huì)產(chǎn)生制冷劑的合流地進(jìn)行分配,并使之從多個(gè)出口部40Ab流出。通過如此構(gòu)成,因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失減少。也就是說,在實(shí)施方式4的熱交換器1的中繼部40中,也可以采用與實(shí)施方式1的熱交換器1的中繼部40相同的結(jié)構(gòu),發(fā)揮與實(shí)施方式1的熱交換器1的中繼部40相同的作用。
另外,主熱交換部10具有被并列設(shè)置的多個(gè)第1傳熱管11和位于多個(gè)第1傳熱管11的下風(fēng)側(cè)的被并列設(shè)置的多個(gè)第3傳熱管12,副熱交換部20具有被并列設(shè)置的多個(gè)第2傳熱管21和位于多個(gè)第2傳熱管21的上風(fēng)側(cè)的被并列設(shè)置的多個(gè)第4傳熱管22。因此,在熱交換器1作為冷凝器發(fā)揮作用時(shí),制冷劑能夠從下風(fēng)側(cè)向上風(fēng)側(cè)轉(zhuǎn)移,也就是說,成為與氣流相向的相向流,熱交換器1的熱交換性能提高。而且,雖然是這樣的結(jié)構(gòu),但是因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失減少。
另外,由于層疊型集管42以及筒型集管80被并列設(shè)置在主熱交換部10的單側(cè),所以,在將層疊型集管42以及筒型集管80釬焊接合后,可將熱交換器1彎曲成例如L字狀。當(dāng)在將熱交換器1彎曲后,將層疊型集管42以及筒型集管80釬焊接合的情況下,以接合處多為起因,產(chǎn)生如下的需求:在由爐將第1傳熱管11以及第3傳熱管12和上風(fēng)側(cè)翅片30a以及下風(fēng)側(cè)翅片30b釬焊接合并彎曲后,再次由爐進(jìn)行釬焊接合。而且,在再次由爐進(jìn)行釬焊接合時(shí),在此之前被釬焊接合部位的釬料熔化,會(huì)產(chǎn)生接合不良,生產(chǎn)性降低。另一方面,當(dāng)在將層疊型集管42以及筒型集管80釬焊接合后,將熱交換器1彎曲的情況下,由于此后的作業(yè)僅僅是配管41等的接合,可不投入爐中而進(jìn)行釬焊接合,所以,制造成本、生產(chǎn)性等提高。而且,雖然是這樣的結(jié)構(gòu),但是因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失降低。
另外,雖然層疊型集管42和筒型集管80被并列設(shè)置,但兩者分體構(gòu)成。因此,在主熱交換部10進(jìn)行熱交換前的制冷劑和進(jìn)行了熱交換后的制冷劑進(jìn)行熱交換,抑制熱交換器1的熱交換效率降低。再有,由于是副熱交換部20和層疊型集管42以及筒型集管80不接觸的結(jié)構(gòu),所以,進(jìn)一步抑制熱交換器1的熱交換效率降低。而且,雖然是這樣的結(jié)構(gòu),但是因制冷劑在中繼部40通過而產(chǎn)生的壓力損失減少。
附圖標(biāo)記說明
1:熱交換器;2:分配器;3:配管;4:配管;10:主熱交換部;11:第1傳熱管;11a:扁平管;11b:接合管;12:第3傳熱管;12a:扁平管;12b:接合管;13:跨列管;20:副熱交換部;21:第2傳熱管;21a:扁平管;21b:接合管;22:第4傳熱管;22a:扁平管;22b:接合管;23:跨列管;30:翅片;30a:上風(fēng)側(cè)翅片;30b:下風(fēng)側(cè)翅片;40:中繼部;40A:中繼流路;40Aa:入口部;40Ab:出口部;41:配管;42:層疊型集管;42A:分支流路;43:分配器;51:裸材;52:包覆材;53:接合管;80:筒型集管;80A:合流流路;81:圓筒部;82:接合管;100:空氣調(diào)節(jié)裝置;101:壓縮機(jī);102:四通閥;103:室外熱交換器;104:節(jié)流裝置;105:室內(nèi)熱交換器;106:室外風(fēng)扇;107:室內(nèi)風(fēng)扇;108:控制裝置。