热交换器制造技术

在存在从前列进行的结霜的不均匀、从集管向各扁平管的制冷剂的分配的不均匀的情况下，抑制导热损失而确保蒸发性能。热交换器(1)具备多个扁平管(11)、设置于扁平管(11)的翅片(12)、以及在扁平管(11)层叠的上下方向(D1)上竖立并与扁平管(11)连接的集管(13)(或者(23))，该热交换器(1)作为使通过集管而流入扁平管(11)的制冷剂与空气进行热交换以使制冷剂蒸发的蒸发器而发挥作用。排列有由扁平管(11)、翅片(12)、以及集管(13)构成的前列热交换单元(10)、由扁平管(11)、翅片(12)、以及集管(23)构成的后列热交换单元(20)。前列集管(13)内的流路截面积比后列集管(23)内的流路截面积小，以使得在位于前列(F)的前列集管(13)中流动的制冷剂的流速比在位于后列(R)的后列集管(23)中流动的制冷剂的流速大。

heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】热交换器
本专利技术涉及例如在空调机、制冷机、输送用制冷机、热水器等中使用的热交换器。
技术介绍
在层叠的多个扁平管中分别流动有制冷剂的热交换器用于空调机、制冷机等设备，并构成这些设备的制冷剂回路。多个扁平管通过与板状或者波纹状的翅片、以及一对集管组装而构成热交换器。各扁平管在两端部与一对集管连接，从制冷剂回路的配管导入到集管的内部的制冷剂分配给各扁平管。使在各扁平管流动的制冷剂、和从与该制冷剂的流动正交的方向流入翅片、扁平管之间的间隙的空气进行热交换。在使热交换器作为蒸发器而发挥作用的情况下，气液两相流的制冷剂流入集管。在集管的内部，气相制冷剂、和密度比气相制冷剂大的液相制冷剂的分布在扁平管的层叠方向上容易不均匀。因此，制冷剂向各扁平管的分配状况容易不均匀。为了由扁平管以及翅片构成的整个层叠体上实现导热量的均匀化，包括上述那样的制冷剂的分配状况的均匀化，由此能够充分地得到必要的性能，对于能够将制冷剂在集管、扁平管中高效地流动的通路的设定、集管的结构、翅片的形状等，反复进行了各种研究。然而，为了确保规定的热交换性能所需的导热面积，因此有时在连结上风和下风的方向上排列多列热交换单元(包括扁平管以及翅片的组装体)(例如，专利文献1)。在专利文献1中，在上风侧(前列)以及下风侧(后列)没有单独的集管，而前列的扁平管与后列的扁平管与单一的集管连接，并且在集管的内部设置有多个水平分隔板。在由这些水平分隔板隔开的同一区域连通有扁平管层叠方向上的同一层的前列的扁平管和后列的扁平管。从制冷剂配管流入集管内的各区域的制冷剂在每一层流过前列以及后列的扁平管。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5840291号
技术实现思路
专利技术要解决的课题若在集管内部设置多个分隔板，则即使能够抑制因制冷剂分配的不均匀而引起的导热损失，也会导致部件数量的增加。即使在如专利文献1那样前列以及后列的集管汇总为一个的情况下，也仍然需要与层数相应的量的分隔板，由于部件数量较多，因此希望避免用分隔板将集管的内部细密地隔开。另外，在冬季作为蒸发器而发挥作用的热交换器中，由于从与空气的温度差较大的前列开始进行结霜，因此不能避免在前列与后列之间结霜状态的不均匀。因此，若因向前列的结霜而使风路封堵，进而后列的风量降低，则由于结霜量仍然很少，因此即使到可热交换的后列，也不能尽早地发挥作用。根据以上，本专利技术的目的在于提供一种在存在从前列进行的结霜的不均匀、制冷剂从集管向各扁平管的分配的不均匀的情况下，能够抑制导热损失以确保蒸发性能的热交换器。用于解决课题的手段本专利技术的第一热交换器具备层叠的多个扁平管、设置于扁平管的翅片、以及在扁平管层叠的层叠方向上竖立并与扁平管连接的集管，其特征在于，热交换器作为使通过集管而流入扁平管的制冷剂与空气进行热交换以使制冷剂蒸发的蒸发器而发挥作用，由扁平管、翅片以及集管构成的热交换单元以包括位于空气的流动的上游侧的前列、以及位于空气的流动的下游侧的后列的方式排列，前列的集管即前列集管内的流路截面积比后列的集管即后列集管内的流路截面积小，以使得在前列集管中流动的制冷剂的流速比在后列集管中流动的制冷剂的流速大。在本专利技术的第一热交换器中，优选的是，热交换器具备沿层叠方向延伸并将前列集管以及后列集管中的至少任一个的内部分隔的分隔部，通过分隔部来设定流路截面积。在本专利技术的第一热交换器中，优选的是，后列的扁平管的在空气的流动方向上的宽度比前列的扁平管的在空气的流动方向上的宽度宽。优选的是，本专利技术的第一热交换器具备串联连接的两个以上的热交换单元，最下游的热交换单元位于前列。优选的是，本专利技术的第一热交换器具备串联连接的三个以上的热交换单元，最上游的热交换单元位于前列。本专利技术的第二热交换器具备层叠的多个扁平管、设置于扁平管的翅片、以及在扁平管层叠的层叠方向上竖立并与扁平管连接的集管，其特征在于，热交换器作为使通过集管而流入扁平管的制冷剂与空气进行热交换以使制冷剂蒸发的蒸发器而发挥作用，由扁平管、翅片以及集管构成的热交换单元以包括位于空气的流动的上游侧的前列、以及位于空气的流动的下游侧的后列的方式排列，热交换器具备流量调整部，该流量调整部对向前列的集管即前列集管以及后列的集管即后列集管中的至少一方导入的制冷剂的流量进行调整，以使得在前列集管中流动的制冷剂的流速比在后列集管中流动的制冷剂的流速大。本专利技术的第三热交换器具备层叠的多个扁平管、设置于扁平管的翅片、以及在扁平管层叠的层叠方向上竖立并与扁平管连接的集管，其特征在于，热交换器作为使通过集管而流入扁平管的制冷剂与空气进行热交换以使制冷剂蒸发的蒸发器而发挥作用，由扁平管、翅片以及集管构成的热交换单元以包括位于空气的流动的上游侧的前列、以及位于空气的流动的下游侧的后列的方式排列，前列的热交换单元与后列的热交换单元在层叠方向上错位配置，以使得将制冷剂导入前列的集管内的区域的导入部的位置与将制冷剂导入后列的集管内的区域的导入部的位置在层叠方向上不同。优选的是，本专利技术的第三热交换器具备在前列中沿层叠方向层叠的两个热交换单元、以及在后列中沿层叠方向层叠的两个热交换单元。专利技术效果根据本专利技术，如后所述，由于作为前列以及后列的整体能够实现扁平管的层叠方向(上下方向)上的导热量的平衡，因此即使为了使制冷剂分布均匀化而不设置分隔板，也能够避免因制冷剂分配的不均匀而引起的热交换性能的降低，而且即使在发生结霜那样的运转状况下，也能够至少在后列的下层侧保留热交换能力，并且延迟切换到除霜运转的时间。附图说明图1是示意地示出第一实施方式的热交换器的立体图。图2是用于说明图1所示的在前列集管和后列集管中流动的制冷剂的流速的差异的示意图。图3的(a)～(c)是示出在每个制冷剂流量的程度下，液相制冷剂向前列以及后列各自的各扁平管的分配状况的图表。图4是用于说明图1所示的热交换器的作用的示意图。图5是示出第一实施方式的变形例的前列集管和后列集管的示意图。图6是示出第一实施方式的其他变形例的前列的热交换单元和后列的热交换单元的示意图。图7的(a)是示出第二实施方式的热交换器的示意图。图7的(b)是示出第二实施方式的变形例的热交换器的示意图。图7的(c)以及(d)是表示干燥度高的情况下的液相制冷剂分布的图。图8的(a)是示出第三实施方式的热交换器的示意图。图8的(b)是示出第三实施方式的变形例的示意图。图9的(a)以及(b)均是示出第四实施方式的热交换器的示意图。省略翅片的图示。具体实施方式以下，一边参照附图，一边对本专利技术的实施方式进行说明。〔第一实施方式〕图1所示的热交换器1具备前列热交换单元10以及后列热交换单元20。热交换器1构成空调机、制冷机、热水器等的制冷剂回路。该制冷剂回路构成为包括压缩机、冷凝器、减压部、以及作为蒸发器的热交换器1。根据本实施方式的热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热交换器，其具备层叠的多个扁平管、设置于所述扁平管的翅片、以及在所述扁平管层叠的层叠方向上竖立并与所述扁平管连接的集管，其特征在于，/n所述热交换器作为使通过所述集管而流入所述扁平管的制冷剂与空气进行热交换以使所述制冷剂蒸发的蒸发器而发挥作用，/n由所述扁平管、所述翅片以及所述集管构成的热交换单元以包括位于所述空气的流动的上游侧的前列、以及位于所述空气的流动的下游侧的后列的方式排列，/n所述前列的所述集管即前列集管内的流路截面积比所述后列的所述集管即后列集管内的流路截面积小，以使得在所述前列集管中流动的所述制冷剂的流速比在所述后列集管中流动的所述制冷剂的流速大。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170802 JP 2017-1496641.一种热交换器，其具备层叠的多个扁平管、设置于所述扁平管的翅片、以及在所述扁平管层叠的层叠方向上竖立并与所述扁平管连接的集管，其特征在于，
所述热交换器作为使通过所述集管而流入所述扁平管的制冷剂与空气进行热交换以使所述制冷剂蒸发的蒸发器而发挥作用，
由所述扁平管、所述翅片以及所述集管构成的热交换单元以包括位于所述空气的流动的上游侧的前列、以及位于所述空气的流动的下游侧的后列的方式排列，
所述前列的所述集管即前列集管内的流路截面积比所述后列的所述集管即后列集管内的流路截面积小，以使得在所述前列集管中流动的所述制冷剂的流速比在所述后列集管中流动的所述制冷剂的流速大。


2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，
所述热交换器具备沿所述层叠方向延伸并将所述前列集管以及所述后列集管中的至少任一个的内部分隔的分隔部，
通过所述分隔部来设定所述流路截面积。


3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，
所述后列的所述扁平管的在所述空气的流动方向上的宽度比所述前列的所述扁平管的在所述空气的流动方向上的宽度宽。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的热交换器，其特征在于，
所述热交换器具备串联连接的两个以上的所述热交换单元，
最下游的所述热交换单元位于所述前列。


5.根据权利要求4所述的热交换器，其特征在于，
所述热交换器具备串联连接的三个以上的所述热交换单元，
最上游的所述热交换单元位于所述前列。


6.一种热交...

【专利技术属性】
技术研发人员：立野井秀哲，波良芳裕，青木泰高，左海将之，
申请(专利权)人：三菱重工制冷空调系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP