專利名稱：熱交換器,制造熱交換器的方法,熱交換器集管容器管道連接結(jié)構(gòu),使用超界制冷的氣體 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于具有使用CO2制冷劑的制冷循環(huán)的汽車空調(diào)、家用空調(diào)、電氣設(shè)備冷卻器等設(shè)備的熱交換器。
背景技術(shù)：
由于用作空調(diào)設(shè)備的制冷劑的氟里昂制冷劑是一種消耗臭氧和產(chǎn)生溫室效應(yīng)的物質(zhì)，因此使用自然界中存在的二氧化碳(CO2)作為制冷劑的制冷循環(huán)作為無(wú)氟空調(diào)技術(shù)已經(jīng)引起人們的注意。
在使用氟里昂制冷劑的制冷循環(huán)中，由于在冷卻(散熱)過程中冷凝器的高壓回路側(cè)的制冷劑變成液-氣混合狀態(tài)，制冷劑幾乎在整個(gè)冷凝通道區(qū)都維持在冷凝溫度。因此，通過使用所謂的橫流型熱交換器，制冷劑和冷卻空氣之間的溫度差在整個(gè)冷凝通道中是完全固定的，從而熱交換效率高，其中在所述橫流型熱交換器內(nèi)的冷凝通道曲折地設(shè)置在垂直于冷卻空氣進(jìn)入方向的平面內(nèi)，以便在整個(gè)冷凝通道上引入恒溫的冷卻空氣。
相反，在使用CO2制冷劑的制冷循環(huán)中，CO2制冷劑以超臨界狀態(tài)工作，在這種狀態(tài)下，在散熱過程期間在高壓回路側(cè)不發(fā)生相變。因此，當(dāng)制冷劑從散熱通道入口側(cè)流向其出口側(cè)時(shí)，制冷劑的溫度逐漸降低。但是，在上述橫流型熱交換器中，在整個(gè)散熱通道區(qū)引入恒溫的冷卻空氣。這樣，在這種橫流型熱交換器用作具有使用CO2制冷劑的制冷循環(huán)的氣體冷卻器(散熱裝置)時(shí)，在散熱通道內(nèi)制冷劑和冷卻空氣之間的溫差變得不均勻，溫差在散熱通道入口側(cè)變得較大，而在其出口側(cè)較小。因此，很難獲得高熱交換效率。
為了解決這個(gè)問題，使用所謂的逆流型熱交換器，在這種熱交換器中散熱通道曲折地設(shè)置以沿與冷卻空氣流入方向相反的方向延伸，從而散熱通道出口側(cè)的冷卻空氣的溫度比入口側(cè)的低，從而在整個(gè)散熱通道中可確保制冷劑與冷卻空氣之間足夠的溫差，從而提高了熱交換效率。
例如，在日本未審查實(shí)用新型公開出版物57-66389和日本未審查專利公開出版物10-288476中說明了這種傳統(tǒng)的逆流型熱交換器。
在所述熱交換器中，多個(gè)熱交換管平行地設(shè)置并沿上下方向布置，其兩端流體連通地連接到一對(duì)沿上下方向設(shè)置的集管容器上。熱交換管呈寬度大的扁平結(jié)構(gòu)，具有多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的縱向延伸并沿?zé)峤粨Q管的橫向(前后方向)布置的制冷劑通道。另一方面，在所述集管容器中的一個(gè)集管容器內(nèi)，沿縱向(上下方向)設(shè)有一個(gè)隔板。這樣，集管容器的內(nèi)部空間由隔板分為一前半部分空間和一后半部分空間。所述后半部分空間與熱交換管的制冷劑通道的后半側(cè)相連通，而所述前部分空間與熱交換管的制冷劑通道的前半側(cè)相連通。
因此，流進(jìn)所述集管容器中的一個(gè)集管容器的后半部分空間的制冷劑流過熱交換管的制冷劑通道的后半側(cè)(第一通道)并流入另一個(gè)集管容器。然后，制冷劑通過熱交換管的制冷劑通道的前半側(cè)(第二通道)，從而被引入所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器的前半部分，然后流出。這樣，制冷劑依次流經(jīng)第一和第二通道，同時(shí)從熱交換器前側(cè)引入的冷卻空氣依次流經(jīng)第二和第一通道，從而制冷劑與冷卻空氣進(jìn)行熱交換。
但是，在使用CO2制冷劑的制冷循環(huán)中，制冷劑在高壓回路側(cè)的工作壓力變高為約是使用氟里昂制冷劑的冷卻循環(huán)的十倍。因此，在上述在集管容器內(nèi)有一隔板的傳統(tǒng)熱交換器中，分隔板的安裝強(qiáng)度與定位精度不足，導(dǎo)致耐壓性不夠，這降低了隔板連接處的氣密性。特別是，在設(shè)在扁平熱交換管內(nèi)的多個(gè)制冷劑通道被分成多個(gè)通路的半逆流型熱交換器中，很難完全確保隔板連接處和熱交換管端部的密封性。這可能導(dǎo)致制冷劑進(jìn)入相鄰的通道，從而降低了熱交換性能。
本發(fā)明的一個(gè)目的是解決上述傳統(tǒng)技術(shù)的問題，并提供一種能夠獲得足夠耐壓性、防止制冷劑泄漏、提高熱交換性能的熱交換器。本發(fā)明的另一目的是提供一種熱交換器集管容器的管連接結(jié)構(gòu)和一種制冷系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，一個(gè)熱交換器包括一對(duì)集管容器；和多個(gè)設(shè)置在所述一對(duì)集管容器之間并沿所述集管容器的縱向平行布置的熱交換管，其中，每個(gè)所述集管容器設(shè)有一個(gè)或多個(gè)在每個(gè)所述集管容器內(nèi)一體地形成的并沿集管容器的縱向延伸的隔壁，由此形成多個(gè)由所述一個(gè)或多個(gè)隔壁分隔開的、沿集管容器的縱向延伸的容器部分，并且所述容器部分沿集管容器的橫向平行布置，其中在一個(gè)預(yù)先規(guī)定的隔壁中形成有一用于連通相鄰的容器部分的制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔，其中，每個(gè)所述熱交換管都具有一寬度尺寸大于高度尺寸的扁平結(jié)構(gòu)，并設(shè)有多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的縱向延伸并沿管的橫向平行分布的制冷劑通道，其中，每個(gè)所述熱交換管的兩端都與所述一對(duì)集管容器相連通，從而每個(gè)所述熱交換管的所述制冷劑通道沿?zé)峤粨Q管的橫向按照所述集管容器的每個(gè)容器部分被分成組，以由此形成多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的通路，和其中，被引入所述集管容器中的一個(gè)集管容器的一第一容器部分的制冷劑通過一第一通路被引入所述集管容器中的另一個(gè)集管容器的一第一容器部分，然后，制冷劑通過所述制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔被引入所述集管容器的所述另一個(gè)集管容器的一第二容器部分，此后，制冷劑通過一第二通路被引入所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器的一第二容器部分。
在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的熱交換器中，由于熱交換器具有制冷劑曲折沿與冷卻空氣流入方向相反的方向流過的所謂的逆流型制冷劑回路，因此可通過確保所有通路的制冷劑與冷卻空氣(如CO2)之間合適的溫差，而可以進(jìn)行高效的熱交換，這會(huì)帶來(lái)極好的熱交換性能。
此外，由于隔壁是在集管容器內(nèi)一體地形成的，因此特別是在隔壁部分可以確保很好的氣密性，從而具有足夠的耐久性。此外，可以確保防止由于泄漏產(chǎn)生的制冷劑混合物，這可進(jìn)一步提高熱交換性能。
在本發(fā)明的第一方面中，每個(gè)集管容器最好是通過擠出加工或拉伸加工制成的整體成形件，或者熱交換管最好是通過擠出加工或拉伸加工制成的整體成形件。
在這種情況下，通過使用適于大批量生產(chǎn)的擠出工藝或拉伸工藝可以進(jìn)一步提高耐壓性和生產(chǎn)效率。
此外，在本發(fā)明的第一方面中，在每個(gè)集管容器的內(nèi)表面最好沿集管容器的縱向以一定間隔設(shè)有多個(gè)與容器部分相連通的管插入孔，并且熱交換管端部的制冷劑通道最好與相應(yīng)的管插入孔相連通。
在這種情況下，熱交換管端部可以以穩(wěn)固的方式釬焊到集管容器上，這可以進(jìn)一步提高耐壓性，并可靠地防止連接處的不良連接。
此外，在本發(fā)明的第一方面中，每個(gè)熱交換管的端部最好設(shè)有一個(gè)或多個(gè)與一個(gè)或多個(gè)隔壁相對(duì)應(yīng)的切口部，并且每個(gè)熱交換管的端部最好插入管插入孔，同時(shí)所述一個(gè)或多個(gè)隔壁安裝在所述一個(gè)或多個(gè)切口部?jī)?nèi)。
在這種情況下，由于熱交換管的端部的切口部與隔壁相配合，因此可在插入方向和與插入方向垂直的方向上對(duì)熱交換管的端部進(jìn)行正確定位。因而，可以容易地插入熱交換管。此外，可確保熱交換管與集管容器有足夠的連接面積，從而獲得穩(wěn)定的連接狀態(tài)，因此可以更可靠地防止連接處的不良連接，并進(jìn)一步提高耐壓性。
此外，在本發(fā)明的第一方面中，更優(yōu)選的是，每個(gè)所述熱交換管的與所述一個(gè)或多個(gè)切口部相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域形成為一個(gè)或多個(gè)不存在制冷劑通道的無(wú)通道區(qū)，而每個(gè)所述熱交換管的不與所述一個(gè)或多個(gè)切口部相對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成為存在所述制冷劑通道的通道區(qū)。
在這種情況下，可以有效地防止在熱交換器通道內(nèi)有切口形成的問題。
此外，在本發(fā)明的第一方面中，更優(yōu)選的是，由在所述集管容器中的所述另一集管容器的內(nèi)側(cè)表面中形成的一切割孔構(gòu)成所述集管容器中的所述另一個(gè)集管容器的隔壁中的所述制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔。
在這種情況下，可以通過對(duì)集管容器內(nèi)側(cè)表面進(jìn)行切割這樣簡(jiǎn)單的操作確保形成制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔，這又進(jìn)一步提高熱交換器本身的生產(chǎn)效率。
另外，在本發(fā)明的第一方面中，更優(yōu)選的是，每個(gè)所述集管容器設(shè)有一連接到集管容器的內(nèi)側(cè)表面的連接板，其中在所述連接板中沿連接板的縱向以一定間隔設(shè)有多個(gè)管插入孔，并且每個(gè)所述熱交換管的端部插入相應(yīng)的管插入孔以與所述集管容器相連通。
此外，在本發(fā)明的第一方面中，如果由在集管容器內(nèi)側(cè)表面中形成的切割孔構(gòu)成制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔，則可以通過簡(jiǎn)單地對(duì)集管容器的內(nèi)側(cè)表面進(jìn)行切割而形成該孔。
在這種情況下，可以提高容器部分本身的剛度，在進(jìn)一步提高了整個(gè)熱交換器的耐久性。此外，可容易而可靠地對(duì)在集管容器的內(nèi)側(cè)表面中形成的制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔進(jìn)行密封，這又能進(jìn)一步提高熱交換器本身的生產(chǎn)效率。
此外，如上所述，由于本發(fā)明的第一方面給出了具有極好的耐壓性的所謂逆流型熱交換器。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的熱交換器最好用作使用CO2的熱交換器。
也就是說，在本發(fā)明的第一方面中，最好使用CO2作為制冷劑。
上述優(yōu)選結(jié)構(gòu)可以作為本發(fā)明下述第二到第六方面的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第二方面給出了一個(gè)用于制造上述根據(jù)本發(fā)明的第一方面的熱交換器的制造方法的實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面制造熱交換器的方法包括制備一對(duì)集管容器，其中每個(gè)所述集管容器設(shè)有一個(gè)或多個(gè)在每個(gè)所述集管容器內(nèi)一體地形成的并沿集管容器的縱向延伸的隔壁，由此形成多個(gè)由所述一個(gè)或多個(gè)隔壁分隔開的并沿集管容器的縱向延伸的容器部分，從而所述容器部分沿集管容器的橫向平行布置，其中在預(yù)定的隔壁中形成有用于連通相鄰的容器部分的制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔；制備多個(gè)熱交換管，其中每個(gè)所述熱交換管都具有一寬度尺寸大于高度尺寸的扁平結(jié)構(gòu)，并設(shè)有多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的縱向延伸并沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的制冷劑通道；和這樣來(lái)形成多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的通路，即通過使每個(gè)所述熱交換管的兩個(gè)端部與所述一對(duì)集管容器相連通，從而所述每個(gè)熱交換管的制冷劑通道沿?zé)峤粨Q管的橫向按照所述集管容器的每個(gè)所述容器部分被分組成所述多個(gè)通路，由此，被引入所述集管容器中的一個(gè)集管容器的一第一容器部分的制冷劑通過一第一通路被引入所述集管容器中的另一個(gè)集管容器的一第一容器部分，然后，制冷劑通過所述制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔被引入所述集管容器的所述另一個(gè)集管容器的一第二容器部分，此后，制冷劑通過一第二通路被引入所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器的一第二容器部分。
在本發(fā)明的第二方面中，由于本發(fā)明的第二方面給出了一種用于制造根據(jù)本發(fā)明第一方面的上述熱交換器的制造方法的實(shí)施例，因而可以制造出具有與上述相同的效果的熱交換器。
在本發(fā)明的第二方面中，所述集管容器中的至少一個(gè)集管容器最好在其內(nèi)表面?zhèn)仍O(shè)有多個(gè)用于連通所述熱交換管的端部的管插入孔和所述制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔，并且所述管插入孔和制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔最好通過切削加工同時(shí)形成。
在這種情況下，可以減少加工操作的數(shù)量，因而進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。
本發(fā)明的第三方面給出了一種熱交換器，它最好能用作根據(jù)本發(fā)明第一方面的熱交換器中使用CO2制冷劑的熱交換器。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面的一種熱交換器，包括一對(duì)集管容器；和多個(gè)設(shè)置在所述一對(duì)集管容器之間并沿集管容器的縱向布置的熱交換管，其中，每個(gè)所述集管容器設(shè)有三個(gè)在每個(gè)集管容器內(nèi)一體地形成的并沿集管容器的縱向延伸的隔壁，由此形成由所述隔壁分隔開的并沿集管容器的縱向延伸的第一容器部分到第四容器部分，從而所述容器部分沿集管容器的橫向平行布置，其中在分隔開所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器的第二容器部分和第三容器部分的隔壁中、在分隔開所述集管容器中的所述另一個(gè)集管容器的第一容器部分和第二容器部分的隔壁中、在分隔開所述集管容器中的所述另一個(gè)集管容器的第三容器部分和第四容器部分的隔壁中分別形成一用于連通相鄰的容器部分的制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔，其中，每個(gè)所述熱交換管都具有一寬度尺寸大于高度尺寸的扁平結(jié)構(gòu)，并設(shè)有多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的縱向延伸并沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的制冷劑通道，其中，每個(gè)所述熱交換管的兩個(gè)端部與所述一對(duì)集管容器相連通，從而每個(gè)所述熱交換管的所述制冷劑通道沿?zé)峤粨Q管的橫向按照所述集管容器的每個(gè)容器部分被分成組，以由此形成沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的第一到第四通路，和其中，被引入所述集管容器中的一個(gè)集管容器的第一容器部分的制冷劑依次流經(jīng)第一到第四通路，然后被引入所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器的第四容器部分。
由于本發(fā)明的第三方面給出了一種最好能用作根據(jù)本發(fā)明第一方面的熱交換器中使用CO2制冷劑的熱交換器，因此可獲得上述效果。
本發(fā)明的第四方面給出了一種用于熱交換器的集管容器的管連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)是根據(jù)本發(fā)明第一方面的熱交換器的主要部分。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，用于熱交換器的集管容器的管連接結(jié)構(gòu)包括一對(duì)集管容器和多個(gè)設(shè)置在所述一對(duì)集管容器之間并沿集管容器的縱向布置的熱交換管，其中，每個(gè)所述集管容器都設(shè)有一個(gè)或多個(gè)在每個(gè)集管容器內(nèi)一體地形成的并沿集管容器的縱向延伸的隔壁，由此形成多個(gè)由所述隔壁分隔開的并沿集管容器的縱向延伸的容器部分，從而所述容器部分沿集管容器的橫向平行布置，其中在每個(gè)所述集管容器的一側(cè)表面內(nèi)形成與所述容器部分相連通的管插入孔，其中，每個(gè)所述熱交換管都具有一寬度尺寸大于高度尺寸的扁平結(jié)構(gòu)，并設(shè)有多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的縱向延伸并沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的制冷劑通道，其中，每個(gè)所述熱交換管的兩個(gè)端部都與所述一對(duì)集管容器相連通，從而每個(gè)所述熱交換管的制冷劑通道沿?zé)峤粨Q管的橫向按照所述集管容器每個(gè)容器部分被分成組，以由此形成沿?zé)峤粨Q管道的橫向平行布置的多個(gè)通路，和其中，制冷劑獨(dú)立地流過每個(gè)所述分成組的制冷劑通道。
在本發(fā)明的第四方面中，由于本發(fā)明第四方面給出了熱交換器集管容器管連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)是根據(jù)本發(fā)明第一方面的熱交換器的主要部分，因此可獲得上述效果。
在本發(fā)明的第四方面中，采用與本發(fā)明第一方面相同的方式，所述熱交換管的端部最好設(shè)有一個(gè)或多個(gè)與所述一個(gè)或多個(gè)隔壁相對(duì)應(yīng)的切口部，所述熱交換管的所述端部插入所述管插入孔，同時(shí)所述一個(gè)或多個(gè)隔壁安裝在所述一個(gè)或多個(gè)切口部中，或者每個(gè)所述熱交換管的與所述一個(gè)或多個(gè)切口部相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域形成為一個(gè)或多個(gè)其中不存在制冷劑通道的無(wú)通道區(qū)，而每個(gè)所述熱交換管的不與所述一個(gè)或多個(gè)切口部相對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成為其中存在所述制冷劑通道的通道區(qū)。
本發(fā)明的第五方面給出了一種使用根據(jù)本發(fā)明第一方面的熱交換器的制冷劑系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面，所述制冷劑系統(tǒng)具有一個(gè)制冷循環(huán)，在所述制冷循環(huán)中由一壓縮機(jī)壓縮的制冷劑由一氣體冷卻器冷卻，由一減壓裝置減壓，然后再經(jīng)過冷卻裝置時(shí)被加熱，然后返回所述壓縮機(jī)，其中，所述氣體冷卻器由一熱交換器構(gòu)成，所述熱交換器包括一對(duì)集管容器和多個(gè)設(shè)置在所述一對(duì)集管容器之間并沿集管容器的縱向布置的熱交換管，其中，每個(gè)所述集管容器設(shè)有一個(gè)或多個(gè)在每個(gè)所述集管容器內(nèi)一體地形成的并沿集管容器的縱向延伸的隔壁，由此形成多個(gè)由所述一個(gè)或多個(gè)隔壁分隔開的并沿集管容器的縱向延伸的容器部分，從而所述容器部分沿集管容器的橫向平行布置，其中在一預(yù)先規(guī)定的隔壁內(nèi)形成一用于連通相鄰的容器部分的制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔，其中，每個(gè)所述熱交換管都具有一寬度尺寸大于高度尺寸的扁平結(jié)構(gòu)，并設(shè)有多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的縱向延伸并沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的制冷劑通道，其中，每個(gè)所述熱交換管的兩個(gè)端部與所述一對(duì)集管容器相連通，由此每個(gè)所述熱交換管的所述制冷劑通道沿?zé)峤粨Q管的橫向按照所述集管容器的每個(gè)容器部分被分成組，以由此形成沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的多個(gè)通路，和其中，被引入所述集管容器中的一個(gè)集管容器的一第一容器部分的制冷劑通過一第一通路被引入所述集管容器中的另一個(gè)集管容器的一第一容器部分，然后制冷劑通過所述制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔被引入所述集管容器中的所述另一個(gè)集管容器的一第二容器部分，此后制冷劑通過一第二通路被引入所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器的一第二容器部分。
由于本發(fā)明的第五方面給出了一種使用根據(jù)本發(fā)明第一方面的熱交換器的制冷劑系統(tǒng)，因此可獲得與上述類似的效果。
本發(fā)明的第五方面最好用作使用CO2制冷劑的制冷劑系統(tǒng)。
在本發(fā)明的第五方面中，最好使用CO2作為制冷劑。
本發(fā)明的第六方面給出了一種使用超臨界制冷劑的氣體冷卻器，在該氣體冷卻器中使用了根據(jù)本發(fā)明第一方面的熱交換器。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在一種使用超臨界制冷劑的氣體冷卻器中多個(gè)熱交換管設(shè)置在一對(duì)集管容器之間并沿集管容器的縱向平行布置，其中，每個(gè)所述集管容器設(shè)有一個(gè)或多個(gè)在每個(gè)所述集管容器內(nèi)一體地形成的并沿集管容器的縱向延伸的隔壁，由此形成多個(gè)由所述一個(gè)或多個(gè)隔壁分隔開的并沿集管容器的縱向延伸的容器部分，從而所述容器部分沿集管容器的橫向平行布置，其中在一預(yù)先規(guī)定的隔壁上形成用于連通相鄰的容器部分的制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔。
其中，每個(gè)所述熱交換管都具有一寬度尺寸大于高度尺寸的扁平面結(jié)構(gòu)，并設(shè)有多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的縱向延伸并沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的制冷劑通道，其中，每個(gè)所述熱交換管的兩個(gè)端部與所述一對(duì)集管容器相連通，由此每個(gè)所述熱交換管的所述制冷劑通道沿?zé)峤粨Q管的橫向按照所述集管容器的每個(gè)容器部分被分成組，以由此形成多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的通路，其中，被引入所述集管容器中的一個(gè)集管容器的一第一容器部分的制冷劑通過一第一通路被引入所述集管容器的另一個(gè)集管容器的一第一容器部分，然后制冷劑通過所述制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔被引入所述集管容器的所述另一個(gè)集管容器的一第二容器部分，此后制冷劑通過一第二通路被引入所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器的一第二容器部分，和流過第一和第二通路的制冷劑通過與環(huán)境空氣進(jìn)行熱交換而冷卻。
在本發(fā)明的第六方面中，由于本發(fā)明的第六方面給出了一種使用根據(jù)本發(fā)明第一方面的熱交換器的超臨界制冷劑氣體冷卻器，因此可以獲得與上述類似的效果。
本發(fā)明的第六方面可以優(yōu)選用作使用CO2的氣體冷卻器。
在本發(fā)明的第六方面中，最好使用CO2作為制冷劑。
在本發(fā)明中，“上下方向”或“前后方向”不是根據(jù)重力方向定義的。為了便于說明，定義空氣流入方向?yàn)椤扒昂蠓较颉?。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的熱交換器等在安裝方向上不受限制。例如，在根據(jù)本發(fā)明的熱交換器等中，集管容器的縱向可以沿任何方向設(shè)置，包括相對(duì)于重力方向的水平、傾斜和垂直的方向。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用作熱交換器的使用CO2制冷劑的氣體冷卻器的透視圖。
圖2是示出該實(shí)施例中氣體冷卻器的集管容器中的一個(gè)集管容器及其周圍部分的分解透視圖。
圖3是示出該實(shí)施例的氣體冷卻器的分解水平剖視圖。
圖4是示出該實(shí)施例的氣體冷卻器的裝配狀態(tài)的水平剖視圖。
圖5示出在根據(jù)本發(fā)明的氣體冷卻器中使用的熱交換管的端部，其中，圖5A為俯視圖，圖5B為端視圖。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的改變的實(shí)施例的氣體冷卻器的集管容器及其周圍部分的分解水平剖視圖。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的改變的實(shí)施例的氣體冷卻器的集管容器及其周圍部分的裝配狀態(tài)的水平剖視圖。
圖8示出在根據(jù)改變的實(shí)施例的氣體冷卻器中使用的熱交換管的端部，其中，圖8A為俯視圖，圖8B為端視圖。
圖9是示出根據(jù)與本發(fā)明有關(guān)的示例1的氣體冷卻器中制冷劑流的制冷劑回路示意圖。
圖10是示出根據(jù)與本發(fā)明有關(guān)的示例2的氣體冷卻器中制冷劑動(dòng)的制冷劑回路示意圖。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的范圍之外的對(duì)比示例的氣體冷卻器中制冷劑流的制冷劑回路示意圖。
圖12是說明示例中氣體冷卻器中制冷劑流動(dòng)方向和制冷劑溫度/冷卻空氣溫度之間關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是示出用于根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的熱交換器的氣體冷卻器的透視圖。圖2是示出該氣體冷卻器的集管容器中的一個(gè)集管容器及其周圍部分的分解透視圖。該熱交換器用于一使用CO2制冷劑的制冷循環(huán)。如圖1和2所示，該熱交換器作為基本結(jié)構(gòu)元件設(shè)有沿上下方向放置的右、左兩個(gè)扁平的集管容器10a和10b；多個(gè)設(shè)置在集管容器10a、10b之間并沿集管容器的縱向(上下方向)平行布置的扁平熱交換管30，所述熱交換管30的兩端流體連通地連接到集管容器10a和10b上；以及波紋狀的分別設(shè)置在相鄰的上下熱交換管30之間的翅片。
如圖1至4所示，每個(gè)集管容器10a和10b都是整體成形的例如由鋁—包括其合金—制成的金屬件，并分別設(shè)有沿集管容器的縱向延伸的四個(gè)容器部分，即第一容器部分11到第四容器部分14。在相鄰的容器部分11到14之間分別形成有隔壁15，以由此氣密地將相鄰的容器部分分隔開。
在每個(gè)集管容器10a和10b的內(nèi)表面?zhèn)龋c每個(gè)容器部分11到14相對(duì)應(yīng)地形成有多個(gè)沿縱向(上下方向)以一定間隔布置的管插入孔16。每個(gè)管插入孔16形成為一沿集管容器的橫向延伸的長(zhǎng)形結(jié)構(gòu)，并且與相應(yīng)的容器部分11到14相連通。
在所述集管容器中的一個(gè)集管容器10a的內(nèi)表面?zhèn)壬?，在相鄰的上下管插入?6之間，通過對(duì)分隔第二容器部分12和第三容器部分13的隔壁15進(jìn)行切割而形成制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔17。利用所述制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔17，第二容器部分12和第三容器部分13相互流體連通，從而制冷劑可以從第二容器部分12流入第三容器部分13。
此外，在所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器10a后側(cè)的縱向中部，形成一個(gè)與第一容器部分11相連通的制冷劑入口1，而在其前側(cè)的縱向中部，形成一個(gè)與第四容器部分14相連通的制冷劑出口2。
在另一個(gè)集管容器10b的內(nèi)壁上相鄰的上下管插入孔16之間，通過切切割分隔第一、第二容器部分11和12的隔壁15以及分隔第三、第四容器部分13和14的隔壁15，形成制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔17。利用所述制冷劑轉(zhuǎn)向流動(dòng)孔17，第一、第二容器部分11與12和第三、第四容器部分13與14分別相互流體連通，從而制冷劑可以分別從第一容器部分11流入第二容器部分12，從第三容器部分13流入第四容器部分14。
如圖1和2所示，在每個(gè)集管容器10a和10b的內(nèi)表面?zhèn)鹊纳舷露瞬刻?，通過沿橫向(前后方向)切割容器而形成一個(gè)封閉縫隙18，以使封閉縫隙18沿所述容器部分的橫向分別跨過所有的容器部分11到14。在每個(gè)封閉縫隙18內(nèi)裝有并釬焊上一個(gè)封閉板19。這樣，每個(gè)集管容器10a和10b的每個(gè)容器部分11到14的上下端部都分別由封閉板19氣密地密封。
如圖1至4所示，一連接板20被分別釬焊到每個(gè)集管容器10a和10b的內(nèi)表面上，以封閉制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔17。該連接板20上設(shè)有多個(gè)與集管容器10a和10b的沿縱向(即上下方向)以一定的間隔布置的管插入孔16相對(duì)應(yīng)的管插入孔21。
在該實(shí)施例中，可以通過擠出或拉伸加工形成集管容器10a和10b。
具體地說，通過擠出或拉伸加工形成容器部分11到14的半成品后，在所述半成品上通過切削加工形成管插入孔16、制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔17和封閉縫隙18，以由此得到集管容器10a和10b。通過擠出加工在每個(gè)集管容器10a和10b內(nèi)一體地形成隔壁15，這可以改善隔壁15的氣密性，從而獲得足夠的耐壓性。
在該實(shí)施例中，對(duì)每個(gè)集管容器10a和10b進(jìn)行切削加工，即用于形成管插入孔16、制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔17和封閉縫隙18的切削加工同時(shí)進(jìn)行，以便減少工步數(shù)量，提高生產(chǎn)效率。
此外，在該實(shí)施例中，在完成上述切削加工后，最好對(duì)每個(gè)集管容器10a和10b的內(nèi)表面—即連接連接板20的連接面—進(jìn)行磨削加工，以獲得平整光滑的表面。通過將每個(gè)集管容器的表面加工成這種平整光滑的表面，可保持一體地連接到所述內(nèi)表面上的連接板20的連接面積較大，從而提高了連接程度(粘著度)并且增加了強(qiáng)度，這又進(jìn)一步提高耐壓性。
所述連接板20可以通過例如壓制(calendering)、擠出或拉伸加工形成。具體地說，在用如鋁(包括其合金)等金屬制成板狀半成品后，通過對(duì)所述板狀半成品進(jìn)行切削或鉆孔加工來(lái)形成管插入孔21，從而制成連接板20。
當(dāng)然，在本發(fā)明中，集管容器10a、10b和連接板20的加工方法不僅限于上面所述。
如圖2至5所示，每個(gè)熱交換管30是由一由金屬如鋁(包括其合金)制成擠出件或拉伸件構(gòu)成的。其橫截面結(jié)構(gòu)為扁平形。在熱交換管30中沿管的橫向平行布置有多個(gè)沿縱向延伸并具有矩形橫截面的制冷劑通道35。
制冷劑通道35沿?zé)峤粨Q管的橫向與集管容器10a和10b的第一到第四容器部分11到14相對(duì)應(yīng)地被分為四個(gè)通道組。所述四個(gè)通道組中每個(gè)通道組的制冷劑通道35從后側(cè)開始依次構(gòu)成第一通路P1到第四通路P4。
此外，在每個(gè)熱交換管30端部的沒有形成制冷劑通道的無(wú)制冷劑通道形成區(qū)內(nèi)，即在相鄰的通路P1到P4之間的端部區(qū)域內(nèi)，分別形成一個(gè)切口部36。位于沿前后方向(橫向)排列的相鄰管插入孔21之間的連接板20的相應(yīng)區(qū)域和集管容器10a、10b的隔壁15的相應(yīng)區(qū)域安裝到所述切口部36內(nèi)。因此，每個(gè)熱交換管30的每個(gè)端部的制冷劑通道形成區(qū)，即形成通路P1到P4的區(qū)域，被插入到連接板20的管插入孔21和每個(gè)集管容器10a和10b的管插入孔16中。
這樣，多個(gè)熱交換管30設(shè)置在所述一對(duì)集管容器10a和10b之間并沿上下方向以一定間隔平行布置，同時(shí)其相對(duì)的端部通過連接板20連接到沿上下方向設(shè)置的所述一對(duì)集管容器10a和10b上。在這種狀態(tài)下，其必需的部分被一體地釬焊。
因此，每個(gè)熱交換管30的第一到第四通路P1到P4從后側(cè)起依次在一個(gè)平面內(nèi)平行布置。
在相鄰的熱交換管30之間，設(shè)置一個(gè)由金屬例如鋁(包括其合金)制成的波紋狀翅片40。在這種狀態(tài)下，其必需的部分被一體地釬焊。
制冷劑入口管51流體連通地連接到所述集管容器中的一個(gè)集管容器10a的制冷劑入口1上并一體地釬焊在其上，而制冷劑出口管52流體連通地連接到所述集管容器中的另一個(gè)集管容器10b的制冷劑出口2上并一體地釬焊在其上。
在上述根據(jù)本實(shí)施例的氣體冷卻器中，盡管上述各部件是用鋁或其合金制成的，但它們也可以由至少一個(gè)表面上層壓有釬焊材料的鋁釬焊板制成。將所述部件用釬焊材料臨時(shí)裝配成一個(gè)規(guī)定的氣體冷卻器結(jié)構(gòu)。然后，在爐中對(duì)整個(gè)臨時(shí)產(chǎn)品進(jìn)行釬焊以得到一體地連接的產(chǎn)品。
在本發(fā)明中，在裝配熱交換器時(shí)，可以采用部分釬焊，或者部分釬焊與整體釬焊相結(jié)合的方法?？梢允褂萌魏窝b配方法。
上述結(jié)構(gòu)的氣體冷卻器由一使用CO2制冷劑的制冷循環(huán)系統(tǒng)與一個(gè)壓縮機(jī)、一個(gè)減壓膨脹裝置和一個(gè)冷卻器一起構(gòu)成，并形成一個(gè)用于汽車空調(diào)器的制冷系統(tǒng)。在該制冷系統(tǒng)中，壓縮機(jī)的出口側(cè)連接到氣體冷卻器的制冷劑入口管51，而制冷劑出口管52連接到減壓膨脹裝置的入口側(cè)。
在該制冷系統(tǒng)中，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮的CO2制冷劑通過制冷劑入口管51被引入氣體冷卻器的集管容器中的一個(gè)集管容器10a的第一容器部分11。
被引入集管容器中的一個(gè)集管容器10a的第一容器部分11的制冷劑流經(jīng)第一通路P1，然后被引入另一集管容器10b的第一容器部分11。然后，制冷劑通過制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔17被引入集管容器10b的第二容器部分12。
被引入另一個(gè)集管容器10b的第二容器部分12的制冷劑通過第二通路P2，然后被引入集管容器中的所述一個(gè)集管容器10a的第二容器部分12。此后，制冷劑通過制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔17被引入集管容器10a的第三容器部分13。
被引入集管容器中的一個(gè)集管容器10a的第三容器部分13的制冷劑流經(jīng)第三通路P3，然后被引入(集管容器10b)的第三容器部分13。此后，制冷劑通過制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔17被引入集管容器10b的第四容器部分14。
被引入另一個(gè)集管容器10b的第四容器部分14的制冷劑流經(jīng)第四通路P4，然后被引入集管容器中的一個(gè)集管容器10a的第四容器部分14。此后，制冷劑通過制冷劑出口管52流出。
如上所述，制冷劑在依次通過第一通路P1到第四通路P4時(shí)與從氣體冷卻器前側(cè)引入的冷卻空氣A進(jìn)行熱交換，從而逐漸冷卻。
冷卻空氣A從氣體冷卻器的前側(cè)進(jìn)入，依次從第四通路P4流向第一通路P1，以冷卻各通路中的制冷劑。冷卻空氣逐漸升溫，然后從氣體冷卻器的后側(cè)排出。另一方面，制冷劑從后側(cè)起依次流經(jīng)第一通路P1到第四通路P4，并且其溫度逐漸降低。也就是說，剛流入氣體冷卻器的高溫制冷劑與馬上要排放出去的較高溫度的空氣A進(jìn)行熱交換，而馬上要排放出去的低溫制冷劑與剛流入氣體冷卻器的低溫空氣A進(jìn)行熱交換。因此，制冷劑在所有的通路P1到P4內(nèi)都可以相對(duì)于空氣A保持適當(dāng)?shù)臏夭?，因而可以進(jìn)行高效的熱交換，這使得可實(shí)現(xiàn)極好的熱交換性能。
經(jīng)冷卻的制冷劑被減壓膨脹裝置減壓、膨脹后冷卻。此后，制冷劑在通過一個(gè)冷卻裝置使汽車?yán)锏目諝庾儧龅耐瑫r(shí)被加熱，然后，制冷劑返回壓縮機(jī)。
如上所述，本實(shí)施例的氣體冷卻器具有一逆流型制冷劑回路，在該回路中，迫使制冷劑與冷卻空氣A流入的方向相反地流動(dòng)。因此，從開始冷卻制冷劑到結(jié)束冷卻制冷劑，在整個(gè)回路中可以保持制冷劑與冷空氣A之間適當(dāng)?shù)臏夭?，因而可以進(jìn)行高效的熱交換，這使得可實(shí)現(xiàn)極好的熱交換性能。
此外，在根據(jù)本實(shí)施例的氣體冷卻器中，每個(gè)集管容器10a和10b都是由通過擠出加工形成的一體成形件和一體地形成在其上的隔壁15構(gòu)成的。因此，可以可靠地保證隔壁15的氣密性，同時(shí)得到足夠的耐壓性。此外，還可以防止由于隔壁15上的泄漏而形成的冷卻劑混合物，因而可以獲得極好的熱交換性能。
此外，由于熱交換管30是由通過擠出加工形成的一體成形件構(gòu)成的，因而可以獲得足夠的熱交換管耐壓性。
而且，由于集管容器10a、10b和熱交換管30是通過擠出加工形成的，非常適于大批量生產(chǎn)，因而可以提高生產(chǎn)效率。
在本實(shí)施例中，由于每個(gè)熱交換管30的端部被插入集管容器10a和10b，然后再固定在其上，因而可以獲得穩(wěn)固的釬焊部。這樣可以提高耐壓性，同時(shí)防止產(chǎn)生連接缺陷。
此外，在本實(shí)施例中，在熱交換管30的端部形成有切口部36，利用隔壁15與切口部36的接合將熱交換管30固定到集管容器10a和10b上。因此，這種接合使得可沿插入方向和與插入方向垂直的方向?qū)峤粨Q管的端部進(jìn)行精確地定位并且便于熱交換管30的插入操作。另外，可以保證管道30相對(duì)于集管容器10a和10b有足夠的連接面積，從而可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固的固定狀態(tài)，這又進(jìn)一步提高了耐壓性，同時(shí)可靠地防止產(chǎn)生連接缺陷。
此外，在本實(shí)施例中，由于切口部36在熱交換管30的端部的沒有形成制冷劑通道的無(wú)通道形成區(qū)中形成，可以可靠地防止切口部36在制冷劑通道35形成的區(qū)域中形成。
此外，在本實(shí)施例中，由于對(duì)集管容器10a和10b內(nèi)表面?zhèn)冗M(jìn)行切削加工以由此形成連通相鄰的容器部分的制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔17，因此可很容易地形成孔17。
此外，在本實(shí)施例中，由于連通孔17的形成與管插入孔16的形成和/或封閉縫隙18的形成是同時(shí)進(jìn)行的，減少了加工步驟的數(shù)量，使鉆孔加工的效率高，這又進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。
此外，在本實(shí)施例中，由于通過將連接板20固定到集管容器內(nèi)表面?zhèn)榷訌?qiáng)了集管容器10a和10b，因此可進(jìn)一步提高耐壓性。
此外，由于集管容器10a的連通孔17是通過固定連接板20而密封地封閉的，因此取消了密封連通孔的操作，從而進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。
在本實(shí)施例中，盡管切口部36在每個(gè)熱交換管30的端部處形成，并與連接板20的管插入孔和集管容器10a和10b的隔壁15之間的部分相接合，但是本發(fā)明并不僅限于此。
例如，可以采用如圖6至8中所示的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，在熱交換管30端部的無(wú)通道形成區(qū)內(nèi)形成有突起36，而連接板20中形成有沿橫向連續(xù)延伸的管插入孔21。此外，在集管容器10a和10b的內(nèi)表面?zhèn)刃纬捎幸粋€(gè)與四個(gè)容器部分11到14相連通的管插入孔16。通過切割集管容器10a和10b的隔壁15與管插入孔16相對(duì)應(yīng)地形成通孔16a。將熱交換管30的端部(突起)36插入連接板20的管插入孔21和集管容器10a、10b的管插入孔16，熱交換管的端部突起36安裝在通孔16a中。在這種狀態(tài)下，通過在必要的部位進(jìn)行釬焊而將所述部件固定成一個(gè)整體。
如上所述，在該熱交換器(氣體冷卻器)中，可以以穩(wěn)固的方式固定熱交換管30和集管容器10a和10b，因而有足夠的耐壓性。
在上述實(shí)施例中，舉例說明了一個(gè)有四個(gè)通路P1到P4的四通路型氣體冷卻器。但是，本發(fā)明并不限于此，本發(fā)明也可適用于有兩個(gè)或多個(gè)通路的熱交換器。
示例1如圖9所示，與上述實(shí)施例相同，提供一個(gè)使用CO2制冷劑的四通路逆流型氣體冷卻器(見圖1)，其中在與空氣A進(jìn)入的方向平行的平面內(nèi)曲折地、與空氣A流入的方向相反地從下游到上游依次形成第一通路P1到第四通路P4。
示例2如圖10所示，提供一個(gè)使用CO2制冷劑的兩通路逆流型氣體冷卻器，其中在與空氣A流入的方向平行的平面內(nèi)曲折地、從下游到上游與空氣A流入的方向相反地依次第一通路P1和第二通路P2。
對(duì)比示例如圖11所示，提供一個(gè)使用CO2制冷劑的四通路橫流(多流)型氣體冷卻器，其中在與空氣A流入的方向垂直的平面內(nèi)曲折地、從上側(cè)到下側(cè)形成第一通路P1到第四通路P4。
將所述氣體冷卻器用于冷卻系統(tǒng)，并對(duì)制冷劑流動(dòng)位置(制冷劑通道中到入口的距離L)、制冷劑溫度和冷空氣溫度T進(jìn)行測(cè)量。圖12中的曲線圖示出了測(cè)量結(jié)果。
在該曲線圖中，黑色實(shí)心方塊表示示例1中的制冷劑溫度，而白色空心方塊表示示例1中的冷卻空氣溫度，黑色實(shí)心三角表示示例2中的制冷劑溫度。而白色空心三角表示示例2中的冷卻空氣溫度，黑色實(shí)心圓表示對(duì)比示例1中的制冷劑溫度，而白色空心圓表示對(duì)比示例1中的冷卻空氣溫度。
從該曲線圖可以看出，在示例1和示例2的氣體冷卻器中，在整個(gè)制冷劑通道(所有通路)中，可以確保隨著沿通道流動(dòng)其溫度逐漸降低的制冷劑與冷卻空氣之間足夠的溫差，并由此高效地冷卻制冷劑。
相反，在比較示例的氣體冷卻器中，在制冷劑通道內(nèi)制冷劑與冷卻空氣之間的溫差變化很大。特別是，在制冷劑出口及附近，制冷劑與冷卻空氣之間的溫差變小，因此，很難有效地冷卻制冷劑。
在示例1和示例2的氣體冷卻器中，集管容器中的隔壁的部分以及集管容器與熱交換管之間的連接處沒有氣體泄漏，也沒有制冷劑混合物。
本申請(qǐng)中使用的術(shù)語(yǔ)和表達(dá)方式為說明性術(shù)語(yǔ)，而不具有限制性，并且使用這些術(shù)語(yǔ)和表達(dá)方式，不是意在排除任何所示和所述特征或其部分的等效物，而是應(yīng)該理解在發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)可做出各種改變。
工業(yè)實(shí)用性熱交換器，其制造方法，熱交換器集管容器的管連接結(jié)構(gòu)，使用超臨界制冷劑的氣體冷卻器和制冷劑系統(tǒng)可以用于，例如，具有使用CO2制冷劑的冷卻循環(huán)的汽車空調(diào)、家用空調(diào)和電氣設(shè)備冷卻裝置。
權(quán)利要求
1.一種熱交換器，包括一對(duì)集管容器；和多個(gè)設(shè)置在所述一對(duì)集管容器之間并沿所述集管容器的縱向平行布置的熱交換管，其中，每個(gè)所述集管容器設(shè)有一個(gè)或多個(gè)在每個(gè)所述集管容器內(nèi)一體地形成的并沿集管容器的縱向延伸的隔壁，由此形成多個(gè)由所述一個(gè)或多個(gè)隔壁分隔開的并沿集管容器的縱向延伸的容器部分，并且所述容器部分沿集管容器的橫向平行布置，其中在一個(gè)預(yù)先規(guī)定的隔壁中形成有一用于連通相鄰的容器部分的制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔，其中，每個(gè)所述熱交換管都具有一寬度尺寸大于高度尺寸的扁平結(jié)構(gòu)，并設(shè)有多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的縱向延伸并沿管的橫向平行分布的制冷劑通道，其中，每個(gè)所述熱交換管的兩個(gè)端部與所述一對(duì)集管容器相連通，從而每個(gè)所述熱交換管的所述制冷劑通道沿?zé)峤粨Q管的橫向按照所述集管容器的每個(gè)容器部分被分成組，以由此形成多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的通路，和其中，被引入所述集管容器中的一個(gè)集管容器的一第一容器部分的制冷劑通過一第一通路被引入所述集管容器中的另一個(gè)集管容器的一第一容器部分，然后，制冷劑通過所述制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔被引入所述集管容器的所述另一個(gè)集管容器的一第二容器部分，此后，制冷劑通過一第二通路被引入所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器的一第二容器部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，每個(gè)所述集管容器都是一通過擠出或拉伸加工形成的整體成形件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述熱交換管是通過擠出或拉伸加工形成的整體成形件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，在每個(gè)所述集管容器內(nèi)側(cè)表面上沿集管容器的縱向以一定間隔設(shè)有多個(gè)與所述容器部分相連通的管插入孔，并且所述熱交換管的端部處的制冷劑通道與相應(yīng)的管插入孔相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱交換器，其特征在于，每個(gè)所述熱交換管的端部都設(shè)有一個(gè)或多個(gè)與所述一個(gè)或多個(gè)隔壁相對(duì)應(yīng)的切口部，并且每個(gè)所述熱交換管的所述端部都插入所述管插入孔，同時(shí)所述一個(gè)或多個(gè)隔壁安裝在所述一個(gè)或多個(gè)切口部?jī)?nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱交換器，其特征在于，每個(gè)所述熱交換管的與所述一個(gè)或多個(gè)切口部相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域形成為一個(gè)或多個(gè)不存在制冷劑通道的無(wú)通道區(qū)，而每個(gè)所述熱交換管的不與所述一個(gè)或多個(gè)切口部相對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成為存在所述制冷劑通道的通道區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，由在所述集管容器中的所述另一集管容器的內(nèi)側(cè)表面中形成的一切割孔構(gòu)成所述集管容器中的所述另一個(gè)集管容器的隔壁中的所述制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，每個(gè)所述集管容器設(shè)有一連接到集管容器的內(nèi)側(cè)表面的連接板，在所述連接板中沿連接板的縱向以一定間隔設(shè)有多個(gè)管插入孔，并且每個(gè)所述熱交換管的端部插入相應(yīng)的管插入孔以與所述集管容器相連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，使用CO2作為制冷劑。
10.一種用于制造熱交換器的方法，包括制備一對(duì)集管容器，其中每個(gè)所述集管容器設(shè)有一個(gè)或多個(gè)在每個(gè)所述集管容器內(nèi)一體地形成的并沿集管容器的縱向延伸的隔壁，由此形成多個(gè)由所述一個(gè)或多個(gè)隔壁分隔開的并沿集管容器的縱向延伸的容器部分，從而所述容器部分沿集管容器的橫向平行布置，其中在預(yù)定的隔壁中形成有用于連通相鄰的容器部分的制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔；制備多個(gè)熱交換管，其中每個(gè)所述熱交換管都具有一寬度尺寸大于高度尺寸的扁平結(jié)構(gòu)，并設(shè)有多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的縱向延伸并沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的制冷劑通道；和這樣來(lái)形成多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的通路，即通過使每個(gè)所述熱交換管的兩個(gè)端部與所述一對(duì)集管容器相連通，從而所述每個(gè)熱交換管的制冷劑通道沿?zé)峤粨Q管的橫向按照所述集管容器的每個(gè)所述容器部分被分組成所述多個(gè)通路，由此，被引入所述集管容器中的一個(gè)集管容器的一第一容器部分的制冷劑通過一第一通路被引入所述集管容器中的另一個(gè)集管容器的一第一容器部分，然后，制冷劑通過所述制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔被引入所述集管容器的所述另一個(gè)集管容器的一第二容器部分，此后，制冷劑通過一第二通路被引入所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器的一第二容器部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于制造熱交換器的方法，其特征在于，所述集管容器中的至少一個(gè)集管容器在其內(nèi)表面?zhèn)仍O(shè)有多個(gè)用于連通所述熱交換管的端部的管插入孔和所述制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔，并且所述管插入孔和制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔通過切削加工同時(shí)形成。
12.一種熱交換器，包括一對(duì)集管容器；和多個(gè)設(shè)置在所述一對(duì)集管容器之間并沿集管容器的縱向布置的熱交換管，其中，每個(gè)所述集管容器設(shè)有三個(gè)在每個(gè)集管容器內(nèi)一體地形成的并沿集管容器的縱向延伸的隔壁，由此形成由所述隔壁分隔開的并沿集管容器的縱向延伸的第一容器部分到第四容器部分，從而所述容器部分沿集管容器的橫向平行布置，其中在分隔開所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器的第二容器部分和第三容器部分的隔壁中、在分隔開所述集管容器中的所述另一個(gè)集管容器的第一容器部分和第二容器部分的隔壁中、在分隔開所述集管容器中的所述另一個(gè)集管容器的第三容器部分和第四容器部分的隔壁中分別形成一用于連通相鄰的容器部分的制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔，其中，每個(gè)所述熱交換管都具有一寬度尺寸大于高度尺寸的扁平結(jié)構(gòu)，并設(shè)有多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的縱向延伸并沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的制冷劑通道，其中，每個(gè)所述熱交換管的兩個(gè)端部與所述一對(duì)集管容器相連通，從而每個(gè)所述熱交換管的所述制冷劑通道沿?zé)峤粨Q管的橫向按照所述集管容器的每個(gè)容器部分被分成組，以由此形成沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的第一到第四通路，和其中，被引入所述集管容器中的一個(gè)集管容器的第一容器部分的制冷劑依次流經(jīng)第一到第四通路，然后被引入所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器的第四容器部分。
13.一種用于熱交換器的集管容器的管連接結(jié)構(gòu)，包括一對(duì)集管容器和多個(gè)設(shè)置在所述一對(duì)集管容器之間并沿集管容器的縱向布置的熱交換管，其中，每個(gè)所述集管容器都設(shè)有一個(gè)或多個(gè)在每個(gè)集管容器內(nèi)一體地形成的并沿集管容器的縱向延伸的隔壁，由此形成多個(gè)由所述隔壁分隔開的并沿集管容器的縱向延伸的容器部分，從而所述容器部分沿集管容器的橫向平行布置，其中在每個(gè)所述集管容器的一側(cè)表面內(nèi)形成與所述容器部分相連通的管插入孔，其中，每個(gè)所述熱交換管都具有一寬度尺寸大于高度尺寸的扁平結(jié)構(gòu)，并設(shè)有多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的縱向延伸并沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的制冷劑通道，其中，每個(gè)所述熱交換管的兩個(gè)端部與所述一對(duì)集管容器相連通，從而每個(gè)所述熱交換管的制冷劑通道沿?zé)峤粨Q管的橫向按照所述集管容器的每個(gè)容器部分被分成組，以由此形成多個(gè)沿?zé)峤粨Q管道的橫向平行布置的通路，和其中，制冷劑獨(dú)立地流過每個(gè)所述分成組的制冷劑通道。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的管連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述熱交換管的端部設(shè)有一個(gè)或多個(gè)與所述一個(gè)或多個(gè)隔壁相對(duì)應(yīng)的切口部，所述熱交換管的所述端部插入所述管插入孔，同時(shí)所述一個(gè)或多個(gè)隔壁安裝在所述一個(gè)或多個(gè)切口部中。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的管連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)所述熱交換管的與所述一個(gè)或多個(gè)切口部相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)區(qū)域形成為一個(gè)或多個(gè)其中不存在制冷劑通道的無(wú)通道區(qū)，而每個(gè)所述熱交換管的不與所述一個(gè)或多個(gè)切口部相對(duì)應(yīng)的區(qū)域形成為其中存在所述制冷劑通道的通道區(qū)。
16.一個(gè)具有制冷循環(huán)的制冷系統(tǒng)，在所述制冷循環(huán)中，由一壓縮機(jī)壓縮的制冷劑由一氣體冷卻器冷卻，由一減壓裝置減壓，然后再經(jīng)過冷卻裝置時(shí)被加熱，然后返回所述壓縮機(jī)，其中，所述氣體冷卻器由一熱交換器構(gòu)成，所述熱交換器包括一對(duì)集管容器和多個(gè)設(shè)置在所述一對(duì)集管容器之間并沿集管容器的縱向布置的熱交換管，其中，每個(gè)所述集管容器設(shè)有一個(gè)或多個(gè)在每個(gè)所述集管容器內(nèi)一體地形成的并沿集管容器的縱向延伸的隔壁，由此形成多個(gè)由所述一個(gè)或多個(gè)隔壁分隔開的并沿集管容器的縱向延伸的容器部分，從而所述容器部分沿集管容器的橫向平行布置，其中在一預(yù)先規(guī)定的隔壁內(nèi)形成一用于連通相鄰的容器部分的制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔，其中，每個(gè)所述熱交換管都具有一寬度尺寸大于高度尺寸的扁平結(jié)構(gòu)，并設(shè)有多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的縱向延伸并沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的制冷劑通道，其中，每個(gè)所述熱交換管的兩個(gè)端部與所述一對(duì)集管容器相連通，由此每個(gè)所述熱交換管的所述制冷劑通道沿?zé)峤粨Q管的橫向按照所述集管容器的每個(gè)容器部分被分成組，以由此形成沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的多個(gè)通路，和其中，被引入所述集管容器中的一個(gè)集管容器的一第一容器部分的制冷劑通過一第一通路被引入所述集管容器中的另一個(gè)集管容器的一第一容器部分，然后制冷劑通過所述制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔被引入所述集管容器中的所述另一個(gè)集管容器的一第二容器部分，此后制冷劑通過一第二通路被引入所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器的一第二容器部分。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，使用CO2作為制冷劑。
18.一種使用超臨界制冷劑的氣體冷卻器，具有多個(gè)設(shè)置在一對(duì)集管容器之間并沿集管容器的縱向平行布置的熱交換管，其中，每個(gè)所述集管容器設(shè)有一個(gè)或多個(gè)在每個(gè)所述集管容器內(nèi)一體地形成的并沿集管容器的縱向延伸的隔壁，由此形成多個(gè)由所述一個(gè)或多個(gè)隔壁分隔開的并沿集管容器的縱向延伸的容器部分，從而所述容器部分沿集管容器的橫向平行布置，其中在一預(yù)先規(guī)定的隔壁上形成一用于連通相鄰的容器部分的制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔，其中，每個(gè)所述熱交換管都具有一寬度尺寸大于高度尺寸的扁平面結(jié)構(gòu)，并設(shè)有多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的縱向延伸并沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的制冷劑通道，其中，每個(gè)所述熱交換管的兩個(gè)端部與所述一對(duì)集管容器相連通，由此每個(gè)所述熱交換管的所述制冷劑通道沿?zé)峤粨Q管的橫向按照所述集管容器的每個(gè)容器部分被分成組，以由此形成多個(gè)沿?zé)峤粨Q管的橫向平行布置的通路，其中，被引入所述集管容器中的一個(gè)集管容器的一第一容器部分的制冷劑通過一第一通路被引入所述集管容器的另一個(gè)集管容器的一第一容器部分，然后制冷劑通過所述制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔被引入所述集管容器的所述另一個(gè)集管容器的一第二容器部分，此后制冷劑通過一第二通路被引入所述集管容器中的所述一個(gè)集管容器的一第二容器部分，和流過第一和第二通路的制冷劑通過與環(huán)境空氣進(jìn)行熱交換而冷卻。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的使用超臨界制冷劑的氣體冷卻器，其特征在于，使用CO2作為制冷劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱交換器，它包括一對(duì)集管容器(10a、10b)和多個(gè)設(shè)置在集管容器之間的并平行布置的熱交換管。集管容器(10a和10b)設(shè)有沿縱向一體地形成在集管容器上的隔壁(15)。集管容器的內(nèi)部空間由隔壁(15)分隔成容器部分(11到14)。在預(yù)先規(guī)定的隔壁(15)中形成制冷劑轉(zhuǎn)向連通孔(17)。熱交換管(30)的制冷劑通道(35)被分成組以與集管容器(10a和10b)的各容器部分相對(duì)應(yīng)，從而形成多個(gè)通路(P1到P4)。流入集管容器中的一個(gè)(10a)的第一容器部分(11)的制冷劑從后側(cè)到前側(cè)依次通過各通路(P1到P4)，然后流入集管容器中的另一個(gè)(10b)的第四容器部分(14)。由該熱交換器可獲得足夠的耐壓性和熱交換性能。
文檔編號(hào)F25B1/00GK1688858SQ0382445
公開日2005年10月26日 申請(qǐng)日期2003年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月21日
發(fā)明者新村悅生, 武幸一郎, 小笠原昇 申請(qǐng)人:昭和電工株式會(huì)社