專利名稱：熱交換器及包括該熱交換器的室內(nèi)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱交換器及包括該熱交換器的室內(nèi)機(jī)。更詳細(xì)而言，涉及一種沿氣流方向配置有多列導(dǎo)熱管的用于空調(diào)機(jī)等的熱交換器及包括該熱交換器的室內(nèi)機(jī)。
背景技術(shù)：
以往，在空調(diào)機(jī)等中多使用交叉翅片管式熱交換器，該交叉翅片管式熱交換器包括在被送風(fēng)機(jī)(風(fēng)扇)供給來的氣流中并排設(shè)置有多片的板狀的翅片；以及穿過在該翅片上形成的孔，并配置成與氣流方向大致正交的多個(gè)導(dǎo)熱管。在這種交叉翅片管式熱交換器中，通常沿氣流方向配置有多列或多層導(dǎo)熱管，為了提高在該導(dǎo)熱管內(nèi)流動(dòng)的制冷劑與周圍空氣的熱交換性能，針對(duì)導(dǎo)熱管的外徑、翅片的間距等提出過各種方案(例如參照專利文獻(xiàn)I 2)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本專利特開2000-274982號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利特開2006-329534號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在將熱交換器作為蒸發(fā)器使用的情形下，在該熱交換器的入口部分，與空氣進(jìn)行熱交換的制冷劑處于含有較多液態(tài)制冷劑的兩相狀態(tài)，在熱交換器的出口部分，制冷劑處于濕潤狀態(tài)或過熱狀態(tài)。另一方面，在將熱交換器作為冷凝器使用的情形下，在該熱交換器的入口部分，制冷劑處于過熱狀態(tài)，在熱交換器的出口部分，制冷劑處于液體狀態(tài)。如上所述，制冷劑因與空氣進(jìn)行熱交換而在流經(jīng)熱交換器內(nèi)部期間發(fā)生狀態(tài)變化，但到目前為止并沒有提出過考慮上述狀態(tài)變化來選定多列導(dǎo)熱管的管徑的方案。本發(fā)明人經(jīng)過不斷進(jìn)行各種研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)制冷劑的狀態(tài)來改變導(dǎo)熱管的管徑，具體而言，對(duì)于沿氣流方向配置三列的導(dǎo)熱管，使作為蒸發(fā)器使用時(shí)的入口側(cè)導(dǎo)熱管或作為冷凝器使用時(shí)的出口側(cè)導(dǎo)熱管的直徑最細(xì)，并將與直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管相反一側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑及兩列導(dǎo)熱管的管徑比設(shè)定在規(guī)定范圍內(nèi)，能抑制壓力損失的增大并能提高熱交換性能,藉此,完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的目的在于提供一種能抑制壓力損失的增大并能提高熱交換性能的熱交換器。解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案本發(fā)明第一方面的熱交換器是在供制冷劑流動(dòng)的導(dǎo)熱管的外周面上安裝有多片板狀翅片、并與空氣之間進(jìn)行熱交換的熱交換器，其特征是， 沿空氣流動(dòng)方向配置有三列導(dǎo)熱管，上述三列導(dǎo)熱管中，上述熱交換器作為蒸發(fā)器使用時(shí)的入口側(cè)導(dǎo)熱管或者上述熱交換器作為冷凝器使用時(shí)的出口側(cè)導(dǎo)熱管直徑最細(xì)，在最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為Dl，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，Dl < D2 = D3，4mm 彡 D3 彡 10mm，且 0. 6 ( D1/D3 < 1，在最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為Dl，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，Dl < D2 = D3，4mm 彡 D3 彡 10mm，且 0. 6 彡 D1/D3 < I。此外，本發(fā)明第二方面的熱交換器是在供制冷劑流動(dòng)的導(dǎo)熱管的外周上安裝有多片板狀翅片、并與空氣之間進(jìn)行熱交換的熱交換器，沿空氣流動(dòng)方向配置有三列導(dǎo)熱管，上述三列導(dǎo)熱管中，上述熱交換器作為蒸發(fā)器使用時(shí)的入口側(cè)導(dǎo)熱管或者上述熱交換器作為冷凝器使用時(shí)的出口側(cè)導(dǎo)熱管直徑最細(xì)，在最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為Dl，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，Dl = D2 < D3，5mm 彡 D3 彡 10mm，且 0. 64 ( D1/D3 < 1，在最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為Dl，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，Dl = D2 < D3，5mm 彡 D3 彡 10mm，且 0. 64 彡 D1/D3 < I。此外，本發(fā)明第三方面的熱交換器是在供制冷劑流動(dòng)的導(dǎo)熱管的外周上安裝有多片板狀翅片、并與空氣之間進(jìn)行熱交換的熱交換器，其特征是，沿空氣流動(dòng)方向配置有三列導(dǎo)熱管，上述三列導(dǎo)熱管中，上述熱交換器作為蒸發(fā)器使用時(shí)的入口側(cè)導(dǎo)熱管或者上述熱交換器作為冷凝器使用時(shí)的出口側(cè)導(dǎo)熱管直徑最細(xì)， 在最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為Dl，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，Dl < D2 < D3，5mm 彡 D3 彡 IOmm, 0. 5 ( D1/D3 < 1，且 0. 75 彡 D2/D3 < 1，在最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為Dl，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，Dl < D2 < D3，5mm 彡 D3 彡 IOmm,0. 5 ( D1/D3 < 1，且 0. 75 彡 D2/D3 < I。在本發(fā)明第一方面 第三方面的熱交換器中，沿空氣流流方向配置的三列導(dǎo)熱管中，熱交換器作為蒸發(fā)器使用時(shí)的入口側(cè)導(dǎo)熱管或者熱交換器作為冷凝器使用時(shí)的出口側(cè)導(dǎo)熱管直徑最細(xì)。此外，從直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管朝向與該導(dǎo)熱管相反一側(cè)的導(dǎo)熱管，管徑相等或逐漸變大。此外，關(guān)于直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管的管徑D1、與其相鄰的導(dǎo)熱管的管徑D2及剩下的導(dǎo)熱管的管徑D3，將D3設(shè)為規(guī)定范圍內(nèi)的值，并將管徑比D1/D3或D2/D3設(shè)為規(guī)定范圍內(nèi)的值,因此,能抑制壓力損失的增大并能提高熱交換性能。例如，在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)通過膨脹閥后的制冷劑(含有較多液態(tài)制冷劑的濕潤狀態(tài))在直徑最細(xì)的最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管中流動(dòng)時(shí)，在該導(dǎo)熱管中流動(dòng)的制冷劑的流速變大，其結(jié)果是，能提高管內(nèi)的制冷劑與管外的空氣之間的熱傳導(dǎo)效率。藉此，能提高熱交換的效率。另一方面，對(duì)于液態(tài)制冷劑較少的處于濕潤狀態(tài)或過熱狀態(tài)的制冷劑，即便形成為細(xì)徑，熱傳導(dǎo)率也不會(huì)有很大的提高，而僅會(huì)使壓力損失變大，因此，使其它導(dǎo)熱管的管徑比最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑大。此時(shí)，在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，被壓縮機(jī)壓縮后的氣態(tài)制冷劑被供給到最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管，并從最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管送至膨脹閥，但與制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)同樣，含有較多液態(tài)制冷劑的濕潤狀態(tài)的制冷劑在直徑最細(xì)的最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管中流動(dòng)，因此，在該導(dǎo)熱管中流動(dòng)的制冷劑的流速變大，其結(jié)果是，管內(nèi)的制冷劑與管外的空氣之間的熱傳導(dǎo)效率提高。藉此，能提高熱交換的效率。
作為優(yōu)選，上述直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管的管徑在3 4_的范圍內(nèi)。通過設(shè)定成該范圍內(nèi)的管徑，能確保一定程度的制冷劑流量，并能提高熱傳導(dǎo)率。作為優(yōu)選，使安裝在上述直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管上的板狀翅片的寬度比安裝在其它導(dǎo)熱管上的板狀翅片的寬度大。此時(shí)，通過增加使熱傳導(dǎo)率提高的導(dǎo)熱管周邊的翅片面積，能進(jìn)一步提聞熱交換性能。本發(fā)明的室內(nèi)機(jī)是包括上述第一方面 第三方面中任一方面的熱交換器、使空氣在該熱交換器中流動(dòng)的送風(fēng)機(jī)的室內(nèi)機(jī)，其特征是，上述直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管配置于最上風(fēng)側(cè)，在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在導(dǎo)熱管中流動(dòng)的制冷劑與氣流平行流動(dòng)，在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在導(dǎo)熱管中流動(dòng)的制冷劑與氣流對(duì)向流動(dòng)。由于本發(fā)明的室內(nèi)機(jī)包括上述熱交換器，因此能抑制壓力損失的增大并能提高熱交換性能。此外，在熱交換器作為冷凝器起作用的制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過使供含有較多液態(tài)制冷劑的制冷劑流動(dòng)的那列導(dǎo)熱管的管徑最細(xì)，能增加過冷卻(低溫處理)的程度，提高制熱時(shí)的C0P，此外，能大幅度提高制熱時(shí)COP的影響較大的APF。作為優(yōu)選，上述直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管的管徑在3 4_的范圍內(nèi)。通過設(shè)定成該范圍內(nèi)的管徑，能確保一定程度的制冷劑流量，并能提高熱傳導(dǎo)率。作為優(yōu)選，使安裝在上述直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管上的板狀翅片的寬度比安裝在其它導(dǎo)熱管上的板狀翅片的寬度大。此時(shí)，通過增加使熱傳導(dǎo)率提高的導(dǎo)熱管周邊的翅片面積，能進(jìn)一步提聞熱交換性能。將上述送風(fēng)機(jī)配置于在天花板后面配置的殼體的大致中央，并以圍繞上述送風(fēng)機(jī)的方式將上述熱交換器配置于上述殼體內(nèi)，使上述熱交換器的最內(nèi)側(cè)的導(dǎo)熱管或最外側(cè)的導(dǎo)熱管的直徑最細(xì)。此時(shí)，天花板埋入型的室內(nèi)機(jī)能抑制壓力損失的增大并能提高熱交換性能。作為優(yōu)選，將上述直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管配置于最內(nèi)側(cè)，在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使在導(dǎo)熱管中流動(dòng)的制冷劑與氣流平行流動(dòng)，在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使制冷劑與氣流對(duì)向流動(dòng)。此時(shí)，在熱交換器作為冷凝器起作用的制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過使供含有較多液態(tài)制冷劑的制冷劑流動(dòng)的最內(nèi)側(cè)(上風(fēng)側(cè))的那列導(dǎo)熱管的管徑最細(xì)，能增加過冷卻(低溫處理)的程度，提高制熱時(shí)的C0P，此外，能大幅度提高制熱時(shí)COP的影響較大的APF。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的熱交換器，能抑制壓力損失的增大，并能提高熱交換性能。


圖I是包括本發(fā)明的熱交換器的一實(shí)施方式的室內(nèi)機(jī)的剖視說明圖。
圖2是圖I所示的熱交換器的俯視說明圖。圖3是圖2的A-A線剖視4是表示本發(fā)明的熱交換器的性能的圖表。圖5是表示本發(fā)明的熱交換器的性能的圖表。圖6是表示本發(fā)明的熱交換器的性能的圖表。圖7是表示本發(fā)明的熱交換器的性能的圖表。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的熱交換器及包括該熱交換器的室內(nèi)機(jī)的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。圖I是包括本發(fā)明一實(shí)施方式的熱交換器I的室內(nèi)機(jī)2的剖視說明圖。該室內(nèi)機(jī)
2是配置于天花板后面的天花板埋設(shè)型室內(nèi)機(jī)，在殼體3的大致中央配置有送風(fēng)機(jī)4，以圍繞該送風(fēng)機(jī)4的方式在上述殼體3內(nèi)配置有大致環(huán)狀的熱交換器I。以覆蓋殼體3下表面中央的開口的方式配置有裝飾面板5，該裝飾面板5具有用于吸入空調(diào)室的空氣的吸入口 6、在該吸入口 6的外周以布置成矩形的方式配置的四個(gè)吹出n 7。在吸入口 6中配置有吸入格柵8、過濾器9和喇叭口 10，其中，上述過濾器9用于除去從上述吸入格柵8吸入的空氣中的灰塵等，上述喇叭口 10在上述過濾器9的上方將從吸入口 6吸入的空氣引導(dǎo)至殼體3內(nèi)。在各吹出口 7中設(shè)有在未圖示的電動(dòng)機(jī)的作用下繞沿該吹出口 7的長邊方向延伸的軸擺動(dòng)的翼11。送風(fēng)機(jī)4是將空調(diào)室內(nèi)的空氣經(jīng)由上述吸入口 6吸入至殼體3內(nèi)并朝外周方向吹出的離心送風(fēng)機(jī)，構(gòu)成該送風(fēng)機(jī)4的電動(dòng)機(jī)12隔著防振橡膠13固定于殼體3。另夕卜，圖I中，符號(hào)14是貯存來自熱交換器I的冷凝水的泄水盤，符號(hào)15是配置于殼體3內(nèi)周面的隔熱材。如圖2所示，熱交換器I是以圍繞送風(fēng)機(jī)4外周的方式彎曲形成的交叉翅片管式熱交換器面板，其通過制冷劑配管而與設(shè)置在室外等的未圖示的室外機(jī)連接。該熱交換器I構(gòu)成為能在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)作為在其內(nèi)部流動(dòng)的制冷劑的蒸發(fā)器起作用，而在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)作為在其內(nèi)部流動(dòng)的制冷劑的冷凝器起作用。此外，熱交換器I與經(jīng)由吸入口 6吸入至殼體3內(nèi)并從送風(fēng)機(jī)4的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子16吹出的空氣進(jìn)行熱交換，從而能在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)空氣進(jìn)行冷卻，在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)空氣進(jìn)行加熱。在本實(shí)施方式的熱交換器I中，沿空氣流動(dòng)方向(圖2中，以點(diǎn)劃線的箭頭表示，以送風(fēng)機(jī)4為中心朝向徑向外側(cè)方向)配置有三列導(dǎo)熱管20,在該導(dǎo)熱管20的外周安裝有多片板狀翅片21。此外，如圖3所示，沿與氣流大致正交的方向(圖I中上下方向)設(shè)有六層上述導(dǎo)熱管20。作為上述導(dǎo)熱管20及板狀翅片21的材質(zhì)，能分別采用一般的材料即銅及招。在本實(shí)施方式的熱交換器I中，最上風(fēng)側(cè)即最內(nèi)列的導(dǎo)熱管20a的直徑最細(xì)。即，在作為蒸發(fā)器起作用的制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將被膨脹閥(未圖示)降低壓力的制冷劑(含有較多液態(tài)制冷劑的濕潤狀態(tài)的制冷劑)供給到最內(nèi)列的導(dǎo)熱管20a，并從最下風(fēng)側(cè)的最外列的導(dǎo)熱管20c將濕潤狀態(tài)或氣體狀態(tài)的制冷劑朝后面的壓縮機(jī)(未圖示)送出(圖2的黑箭頭)。另一方面，在 作為冷凝器起作用的制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將被壓縮機(jī)壓縮后的高溫高壓的氣態(tài)制冷劑供給到最外列的導(dǎo)熱管20c，并從最內(nèi)列的導(dǎo)熱管20a將液態(tài)制冷劑或被過冷卻后的液態(tài)制冷劑供給到后面的膨脹閥(圖2的空心箭頭)。在熱交換器I的導(dǎo)熱管20中，最內(nèi)列的導(dǎo)熱管20a的直徑最細(xì)。具體而言，最內(nèi)列的導(dǎo)熱管20a的外徑Dl為4mm，中間列的外徑D2的導(dǎo)熱管20b的外徑為5mm，最外列的導(dǎo)熱管20c的外徑D3為6mm。即，按滿足以下條件的方式選定三列的管徑D1 < D2 < D3，5mm ≤ D3 ≤ 10mm，且 0. 5 ≤ D1/D3 < I 或 0. 75 ≤ D2/D3 < I。此外，在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在直徑最細(xì)的最內(nèi)列的導(dǎo)熱管20a中都流動(dòng)有液態(tài)制冷劑或含有較多液態(tài)制冷劑的濕潤狀態(tài)的制冷劑。當(dāng)使供這種制冷劑流動(dòng)的最內(nèi)列的導(dǎo)熱管20a的管徑形成得較細(xì)時(shí)，在該導(dǎo)熱管20a中流動(dòng)的制冷劑的流速變大，其結(jié)果是，管內(nèi)的制冷劑與管外的空氣之間的熱傳導(dǎo)效率提高。藉此，能提高熱交換效率。另一方面，對(duì)于液態(tài)制冷劑較少的處于濕潤狀態(tài)或過熱狀態(tài)的制冷劑，即便將管徑形成得較細(xì)，熱傳導(dǎo)率也不會(huì)有液態(tài)制冷劑時(shí)那種程度的提高，而只會(huì)導(dǎo)致壓力損失變大，因此將上述導(dǎo)熱管20b及導(dǎo)熱管20c的管徑D2、D3形成得比最內(nèi)列的導(dǎo)熱管20a的外徑Dl大。藉此，能抑制壓力損失的增大，并能提高熱交換性能。圖4 圖5是分別表示Dl < D2 < D3情形下的本發(fā)明的熱交換器的性能的圖表。在圖4中，使最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑D3、兩個(gè)導(dǎo)熱管的管徑比、具體是指直徑最細(xì)的最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑Dl與最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑D3的比(D1/D3)變化，來評(píng)價(jià)熱交換器的性能。另一方面，在圖5中，使上述D3、中間的導(dǎo)熱管的管徑D2與最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑D3的比(D2/D3)變化，來評(píng)價(jià)熱交換器的性能。在圖4 圖5中，在最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑D3為5mm、6. 35mm及7mm這三種情形下，對(duì)熱交換器的性能進(jìn)行驗(yàn)證。在各種情形下，將Dl = D2 = D3時(shí)的熱交換器的能力設(shè)為I. 00 (參照值)，并以與該能力的相對(duì)比來評(píng)價(jià)熱交換器的性能。從圖4可知,在管徑D3為5mm、6. 35mm及7mm這三種情形下均存在如下現(xiàn)象隨著管徑比(D1/D3)越來越小于1，在初期，熱交換器的能力比三列的管徑都相等時(shí)的熱交換器的能力大，但不久將迎來峰值，然后變小。考慮是因?yàn)?，在初期，將管徑形成得較細(xì)在提高熱交換效率方面的效果大，有助于能力提高，但不久后，在管徑過細(xì)引起的壓力損失的增大的影響下，能力逐漸降低。后面的圖5 圖7中的變化(初期能力提高，不久迎來峰值，隨后能力降低這一變化)也可以考慮是因?yàn)橥瑯拥脑颉４送?，有管徑D3越小則越早迎來峰值的趨勢。此外，可知當(dāng)管徑比(D1/D3)為0. 5時(shí)，管徑D3為5mm的情形下的熱交換器的能力與三列的管徑都相等的情形下的熱交換器的能力大致相等。此夕卜，從圖5可知,在管徑D3為5mm、6. 35mm及7mm這三種情形下均存在如下現(xiàn)象隨著管徑比(D2/D3)越來越小于1，在初期，熱交換器的能力比三列的管徑都相等時(shí)的熱交換器的能力大，但不久將迎來峰值，然后變小。此外，可知當(dāng)管徑比(D2/D3)為0.75時(shí)，管徑D3為5mm的情形下的熱交換器的能力與三列的管徑都相等的情形下的熱交換器的能力
大致相等。在圖4 圖5中，最大管徑D3的值為7mm,但可以推測即便在管徑D3比7mm大時(shí)，也具有與管徑D3為5mm、6. 35mm或7mm的情形同樣的趨勢。
以上，根據(jù)圖4 圖5可知，當(dāng)滿足5mm彡D3彡10mm，且0. 5彡D1/D3 < I、0. 75 ( D2/D3 < I這一條件時(shí)，與三列的管徑都相等的情形(D1 = D2 = D3)相比，更能提高熱交換器的性能。此外，在本實(shí)施方式中，從最內(nèi)列的導(dǎo)熱管20a朝最外列的導(dǎo)熱管20c、即沿遠(yuǎn)離最內(nèi)列的導(dǎo)熱管20a的方向，直徑按4mm、5mm、6mm逐級(jí)增大。通過將供液態(tài)制冷劑或含有較多液態(tài)制冷劑的濕潤狀態(tài)的制冷劑流動(dòng)的導(dǎo)熱管的管徑做成最小，并以液態(tài)制冷劑的比例越小則導(dǎo)熱管的管徑越大的方式使上述管徑逐級(jí)變化，能使熱傳導(dǎo)率的提高與壓力損失的增大保持平衡，并能進(jìn)一步提高熱交換性能。在本發(fā)明中，最內(nèi)列的導(dǎo)熱管20a并不限定于4mm，只要是三列導(dǎo)熱管中最細(xì)的即可，能在例如3 7_的范圍內(nèi)適當(dāng)選定。由于在上述范圍內(nèi)能確保一定程度的制冷劑流量并能提高熱傳導(dǎo)率，因此最好在3 4mm的范圍內(nèi)進(jìn)行選定。此外，中間列的導(dǎo)熱管20b的管徑能在例如4 8mm的范圍內(nèi)進(jìn)行選定。此外，最外列的導(dǎo)熱管20c的管徑能在例如5 IOmm的范圍內(nèi)進(jìn)行選定。在本實(shí)施方式中，如圖3所示，安裝于最內(nèi)列的導(dǎo)熱管20a的翅片21a的寬度Wl比安裝于中間列的導(dǎo)熱管20b的翅片21b的寬度W2及安裝于最外列的導(dǎo)熱管20c的翅片21c的寬度W3大。具體而言，寬度W1、W2及W3分別為13mm、IOmm及10mm。通過這樣增加供液態(tài)制冷劑或含有較多液態(tài)制冷劑的濕潤狀態(tài)的制冷劑流動(dòng)的、直徑最細(xì)的最內(nèi)列的導(dǎo)熱管20a的翅片21a的面積，即增加使熱傳導(dǎo)率提高的導(dǎo)熱管周邊的翅片的面積，能進(jìn)一步提聞熱交換性能。另外，在上述實(shí)施方式中，將三列導(dǎo)熱管的管徑D1、D2、D3設(shè)定為Dl < D2 < D3，但本發(fā)明并不限定于此，只要將最上風(fēng)側(cè)或最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)置成最細(xì)即可，可設(shè)定為Dl < D2 = D3,也可設(shè)定為Dl = D2 < D3。S卩，在Dl < D2 = D3的情形下，按滿足4mm彡D3彡IOmm且0. 6彡D1/D3 < I這一條件的方式選定三列導(dǎo)熱管的管徑Dl、D2、D3。此外，在Dl = D2 < D3的情形下，按滿足5mm彡D3彡IOmm且0. 64彡D1/D3 < I這一條件的方式選定三列導(dǎo)熱管的管徑Dl、D2、D3。圖6是表示設(shè)定為Dl < D2 = D3情形下的本發(fā)明的熱交換器的性能的圖表。使最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑D3、兩個(gè)導(dǎo)熱管的管徑比、具體是指直徑最細(xì)的最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑Dl與最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑D3的比(D1/D3)變化，來評(píng)價(jià)熱交換器的性能。圖6中，在最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑D3為3. 2mm、4mm、5mm、7mm、8_及9. 52mm這六種情形下，對(duì)熱交換器的性能進(jìn)行驗(yàn)證。在各種情形下，將Dl = D2 = D3時(shí)的熱交換器的能力設(shè)為I. 00 (參照值)，并以與該能力的相對(duì)比來評(píng)價(jià)熱交換器的性能。從圖6可知，在管徑D3為4mm、5mm、7mm、8mm及9. 52mm這五種情形下均存在如下現(xiàn)象隨著管徑比(D1/D3)越來越小于1，在初期，熱交換器的能力比三列的管徑都相等時(shí)的熱交換器的能力大，但不久將迎來峰值，然后變小。有管徑D3越小則越早迎來峰值的趨勢。此外可知，當(dāng)管徑比(D1/D3)為0.6時(shí)，管徑D3為4mm的情形下的熱交換器的能力與三列的管徑都相等的情形下的熱交換器的能力大致相等。此外可知，在管徑D3為3. 2mm的情形下，隨著管徑比(D1/D3)越來越小于1，熱交換器的能力逐漸變小?？紤]這是因?yàn)?，D3的管徑過細(xì)時(shí)，只存在壓力損失增大的影響，即便、減小管徑比(D1/D3)，也不會(huì)提高熱交換能力，相反會(huì)降低熱交換能力。以上可知，在Dl < D2 = D3的情形下，當(dāng)滿足4mm彡D3彡IOmm且0. 6 ( D1/D3
<I這一條件時(shí)，與三列的管徑都相等的情形(Dl = D2 = D3)相比，更能提高熱交換器的性能。圖7是表示設(shè)定為Dl = D2 < D3情形下的本發(fā)明的熱交換器的性能的圖表。使最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑D3、兩個(gè)導(dǎo)熱管的管徑比、具體是指直徑最細(xì)的最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑Dl與最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑D3的比(D1/D3)變化，來評(píng)價(jià)熱交換器的性能。圖7中，在最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑D3為3. 2mm、4mm、5mm、6. 35mm、7mm、8_及9. 52mm這七種情形下，對(duì)熱交換器的性能進(jìn)行驗(yàn)證。在各種情形下，將Dl = D2 = D3時(shí)的熱交換器的能力設(shè)為I. 00 (參照值)，并以與該能力的相對(duì)比來評(píng)價(jià)熱交換器的性能。 從圖7可知，在管徑D3為5mm、6. 35mm、7mm、8mm及9. 52mm這五種情形下均存在如下現(xiàn)象隨著管徑比(D1/D3)越來越小于1，在初期，熱交換器的能力比三列的管徑都相等時(shí)的熱交換器的能力大，但不久將迎來峰值，然后變小。此外可知，當(dāng)管徑比(D1/D3)為0. 64時(shí)，管徑D3為5mm的情形下的熱交換器的能力與三列的管徑都相等的情形下的熱交換器的能力大致相等。此外可知，在管徑D3為3. 2mm及4mm的情形下，隨著管徑比(D1/D3)越來越小于1，熱交換器的能力變小?？紤]這是因?yàn)椋珼3的管徑過細(xì)時(shí)，只存在壓力損失增大的影響，即便減小管徑比(D1/D3)，也不會(huì)提高熱交換能力，相反會(huì)降低熱交換能力。以上可知，在Dl = D2 < D3的情形下，當(dāng)滿足5mm彡D3彡IOmm且0. 64彡D1/D3
<I這一條件時(shí)，與三列的管徑都相等的情形(Dl = D2 = D3)相比，更能提高熱交換器的性能。(其它變形例)上述實(shí)施方式僅是例示，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式。例如，在上述實(shí)施方式中，將熱交換器配置于送風(fēng)機(jī)的吹出側(cè)，但也能將本發(fā)明應(yīng)用于配置在送風(fēng)機(jī)的吸入側(cè)的熱交換器中。此外，在上述實(shí)施方式中，以室內(nèi)機(jī)的熱交換器為對(duì)象，但也能將本發(fā)明應(yīng)用于室外機(jī)的熱交換器。此外，本發(fā)明的熱交換器并不限定于空調(diào)機(jī)用的熱交換器，還能應(yīng)用于可使在管內(nèi)流動(dòng)的制冷劑與空氣彼此進(jìn)行熱交換的其它設(shè)備、例如制冷裝置用的熱交換器。此外，在上述實(shí)施方式中，以進(jìn)行制冷和制熱的空調(diào)機(jī)的室內(nèi)機(jī)為對(duì)象，但也能應(yīng)用于僅進(jìn)行制冷或制熱的空調(diào)機(jī)的室內(nèi)機(jī)。此外，在上述實(shí)施方式中，以圍繞中央的送風(fēng)機(jī)的方式配置有大致環(huán)狀的熱交換器，但只要沿氣流方向配置三列導(dǎo)熱管即可，能根據(jù)設(shè)置空間等適當(dāng)選定熱交換器的形狀、配置。此外，在上述實(shí)施方式中，氣流與制冷劑流的關(guān)系是在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)平行流動(dòng)，在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)向流動(dòng)，但它們的關(guān)系也可以倒過來。即，能在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管供給通過膨脹閥后的制冷劑，而在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)從最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管供給被壓縮機(jī)壓縮后的制冷劑。此時(shí)，由于液態(tài)制冷劑或含有較多液態(tài)制冷劑的濕潤狀態(tài)的制冷劑在最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管中流動(dòng)，因此將該最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)定得最細(xì)。(符號(hào)說明)
I熱交換器2室內(nèi)機(jī)4送風(fēng)機(jī)20導(dǎo)熱管
21 翅片
權(quán)利要求
1.一種熱交換器(I)，其是在供制冷劑流動(dòng)的導(dǎo)熱管(20)的外周上安裝有多片板狀翅片(21)、并與空氣之間進(jìn)行熱交換的熱交換器，其特征在于， 沿空氣流動(dòng)方向配置有三列導(dǎo)熱管(20a、20b、20c)， 所述三列導(dǎo)熱管(20a、20b、20c)中，所述熱交換器作為蒸發(fā)器使用時(shí)的入口側(cè)導(dǎo)熱管或者所述熱交換器作為冷凝器使用時(shí)的出口側(cè)導(dǎo)熱管直徑最細(xì)， 在最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D1，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，Dl < D2 = D3，4mm ≤ D3 ≤ 10mm，且 O. 6 ( D1/D3 < 1， 在最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D1，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，Dl < D2 = D3，4mm ≤ D3 ≤ 10mm，且 O. 6 ≤ D1/D3 < I。
2.一種熱交換器(I)，其是在供制冷劑流動(dòng)的導(dǎo)熱管(20)的外周上安裝有多片板狀翅片(21)、并與空氣之間進(jìn)行熱交換的熱交換器，其特征在于， 沿空氣流動(dòng)方向配置有三列導(dǎo)熱管(20a、20b、20c)， 所述三列導(dǎo)熱管(20a、20b、20c)中，所述熱交換器作為蒸發(fā)器使用時(shí)的入口側(cè)導(dǎo)熱管或者所述熱交換器作為冷凝器使用時(shí)的出口側(cè)導(dǎo)熱管直徑最細(xì)， 在最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D1，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，Dl = D2 < D3,5mm ≤ D3 ≤ 10mm，且 O. 64 ( D1/D3 < 1， 在最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D1，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，Dl = D2 < D3,5mm ≤ D3 ≤ 10mm，且 O. 64 ≤ D1/D3 < I。
3.一種熱交換器(I)，其是在供制冷劑流動(dòng)的導(dǎo)熱管(20)的外周上安裝有多片板狀翅片(21)、并與空氣之間進(jìn)行熱交換的熱交換器，其特征在于， 沿空氣流動(dòng)方向配置有三列導(dǎo)熱管(20a、20b、20c)， 所述三列導(dǎo)熱管(20a、20b、20c)中，所述熱交換器作為蒸發(fā)器使用時(shí)的入口側(cè)導(dǎo)熱管或者所述熱交換器作為冷凝器使用時(shí)的出口側(cè)導(dǎo)熱管直徑最細(xì)， 在最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D1，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，Dl < D2 < D3，5mm ≤ D3 ≤ IOmm, O. 5 ( D1/D3 < 1，且 O. 75 ≤ D2/D3 < 1， 在最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D1，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，Dl < D2 < D3,5mm< D3 ≤ IOmm,O. 5 ( D1/D3 < 1，且 O. 75 ( D2/D3 < I。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的熱交換器(I)，其特征在于， 所述直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管的管徑在3 4mm的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的熱交換器(I)，其特征在于， 安裝在所述直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管(20a)上的板狀翅片(21a)的寬度比安裝在其它導(dǎo)熱管(20b,20c)上的板狀翅片(21b,21c)的寬度大。
6.—種室內(nèi)機(jī)(2),其包括權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的熱交換器(I)、使空氣在該熱交換器(I)中流動(dòng)的送風(fēng)機(jī)(4)，其特征在于， 所述直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管配置于最上風(fēng)側(cè)，在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在導(dǎo)熱管中流動(dòng)的制冷劑與氣流平行流動(dòng)，在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在導(dǎo)熱管中流動(dòng)的制冷劑與氣流對(duì)向流動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的室內(nèi)機(jī)(2)，其特征在于， 所述直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管的管徑在3 4mm的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的室內(nèi)機(jī)(2)，其特征在于，安裝在所述直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管(20a)上的板狀翅片(21a)的寬度比安裝在其它導(dǎo)熱管(20b,20c)上的板狀翅片(21b,21c)的寬度大。
9.如權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的室內(nèi)機(jī)(2)，其特征在于， 所述送風(fēng)機(jī)(4)配置于在頂板后面配置的殼體(3)的大致中央，所述熱交換器(I)以圍繞所述送風(fēng)機(jī)(4)的方式配置于所述殼體(3)內(nèi)，且所述熱交換器(I)的最內(nèi)側(cè)的導(dǎo)熱管(20a)或最外側(cè)的導(dǎo)熱管(20c)直徑最細(xì)。
10.如權(quán)利要求9所述的室內(nèi)機(jī)(2)，其特征在于， 所述直徑最細(xì)的導(dǎo)熱管(20a)配置于最內(nèi)側(cè)，在制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在導(dǎo)熱管中流動(dòng)的制冷劑與氣流平行流動(dòng)，在制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在導(dǎo)熱管中流動(dòng)的制冷劑與氣流對(duì)向流動(dòng)。
全文摘要
一種熱交換器，能抑制壓力損失增大并能提高熱交換性能。該熱交換器(1)在供制冷劑流動(dòng)的導(dǎo)熱管(20)的外周上安裝有多片板狀翅片(21)，與空氣之間進(jìn)行熱交換。沿空氣流動(dòng)方向配置有三列導(dǎo)熱管(20a、20b、20c)。所述三列導(dǎo)熱管(20a、20b、20c)中，熱交換器作為蒸發(fā)器使用時(shí)的入口側(cè)導(dǎo)熱管或者熱交換器作為冷凝器使用時(shí)的出口側(cè)導(dǎo)熱管直徑最細(xì)。在最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D1，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，D1＜D2＝D3，4mm≤D3≤10mm且0.6≤D1/D3＜1。在最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管直徑最細(xì)的情形下，當(dāng)將該最下風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D1，將中間的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D2，將最上風(fēng)側(cè)的導(dǎo)熱管的管徑設(shè)為D3時(shí)，D1＜D2＝D3，4mm≤D3≤10mm且0.6≤D1/D3＜1。
文檔編號(hào)F25B39/00GK102639954SQ201080049660
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月4日
發(fā)明者澤水英樹, 神藤正憲, 織谷好男, 菊池芳正, 赤井寬二 申請(qǐng)人:大金工業(yè)株式會(huì)社