换热器制造技术

本发明专利技术提供一种换热器，该换热器通过在大致水平布置的下部联管箱（２）和上部联管箱（５）之间配置大致垂直延伸的多个扁平管（３），在相邻的扁平管（３）之间具有翅片（４），将位于下部联管箱（２）一端的流入制冷剂的外接管（１）沿长度方向设置，同时在上部联管箱（５）的中央附近设置流出制冷剂的外接管（６），而改善了制冷剂的分流状况。这种换热器是一种高可靠性的平行流动型换热器，当将其用做蒸发器或冷凝器之一使用时，能具有良好的分流状态，获得足够的热交换量。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用在热泵式空调器中的换热器，尤其涉及能够使分流到多个传热管中的制冷剂的分流量均匀化的换热器。
技术介绍
现有的空调器的构成制冷循环的换热器，当其换热能力较小时，制冷剂的循环量也较小，为了减少换热管内的压力损失，一般制冷剂通道为单一通道较好，当换热量较大时，制冷剂的循环量也较大，此时就需要多个制冷剂通道。在这种需要多个制冷剂通道的情况下，需要能使制冷剂在多个传热管中均匀分流、以最大限度地发挥换热器性能的技术方案。下面参照图6，对使用平行流动型换热器作为蒸发器的情况进行说明。在图6所示的现有技术的例子中，标号2是中空圆筒状的下部联管箱，其右侧封闭，作为蒸发器使用时，制冷剂通到流入外接管1上。流到下部联管箱2中的制冷剂通过与连通各联管箱的扁平管3紧密接触的翅片4与空气进行热交换，然后气化了的制冷剂流到中空圆筒状的上侧联管箱从蒸发器外接管6流出。此外，当作为冷凝器使用时，利用制冷循环中的四通阀对循环进行切换，使制冷剂的流入方向与作为蒸发器时的相反，在图6所示的现有技术例子中，从压缩机排出的高温高压的单相过热制冷剂气体从冷凝器外接管6流入上侧联管箱5中，通过与连通各联管箱的扁平管3紧密接触的翅片4与空气进行热交换，冷凝液化后的制冷剂流到中空圆筒状的下部联管箱2从冷凝器外接管1流出。另外，扁平管3是由传热性能良好的铝或铜合金等金属制成的、具有扁平断面外形的换热器用扁平管，它的内部有1个到数个制冷剂通道，扁平管3以将下部联管箱2和上部联管箱5连通的方式，多根垂直地布置在这些联管箱之间。此外，为获得均匀的制冷剂分配、形成良好分流状态、使其充分发挥性能，在多根扁平管3上使用了各种办法，由传热性能良好的铝或铜合金等薄金属板制成波纹状而形成的翅片4以与多个扁平管3构成的面垂直地形成多个蜂窝状空气通道的方式设置在各扁平管之间，从而使空气和制冷剂能够顺利地进行热交换。作为使现有技术中这种空调器用换热器具有良好分流状态的结构的例子有使联管箱内部的隔板相对联管箱轴的垂直方向倾斜(例子参照专利文献1)，或使扁平管3的端面倾斜(例子参照专利文献2)。专利文献1特开平6-174335号公报(第1-5页，附图1)专利文献2特开平8-5194号公报(第1-5页，附图1)。当将上述现有的平行流动型换热器作为冷凝器使用时，从压缩机排出的单相过热制冷剂气体从图6所示的上部联管箱5上的外接管6流入，均匀流过各扁平管3，与空气进行热交换后，冷凝液化了的制冷剂受重力影响，流到下部联管箱2中，在此，流过各扁平管3的制冷剂的分流状况不存在很大的问题。但是，当作为蒸发器使用时，如图7所示，液气混合的两相制冷剂流入下部联管箱2中，除气态制冷剂7外，滞留在底部的液态制冷剂8受流动惯性的影响，具有在蒸发器入口附近和下游侧的右方变厚、在位于下部联管箱2中央部附近的地方变薄的倾向。由此导致从下侧联管箱2进入各扁平管3内的制冷剂的量不均匀，并且，还受制冷循环中高粘性制冷机油的影响以及在各扁平管中流动的制冷剂发生偏流的影响，另外，根据布局情况，制冷剂优先流过从蒸发器入口到蒸发器出口所经距离最短、阻力最小的图6中扁平管3a、3b附近从外接管6流出，而在从蒸发器入口到出口所经距离最远的扁平管3e、3f附近，由于管路损失造成阻力较大，流到此处的制冷剂就比较少。图8简单地示出了用红外线测定器对用做蒸发器使用时的换热器整体的温度分布测定结果，斜线部分是比其它部分温度高的区域，在图8的斜线部分阻力较大，作为其下游的右侧的一半以上制冷剂流量较小，同时制冷剂过热度大，存在使换热器性能大幅度降低这样的问题。
技术实现思路
本专利技术就是为解决现有的问题而提出的，其目的是提供一种平行流动型换热器，使其即使是同时用做蒸发器或冷凝器时，也能达到良好的分流状态，从而获得充分的热交换量。为解决上述现有的问题，本专利技术第1项专利技术是一种换热器，具有呈规定距离布置的、大致在水平方向延伸的一对联管箱；配置在该—对联管箱之间的多个传热管；配置在相邻传热管之间的翅片，其特征在于制冷剂流入管位于所述一对联管箱之一的端部，制冷剂流出管位于上述一对联管箱之另一个的中央附近。此外，第2项专利技术，其特征在于所述流入管沿上述联管箱的长度方向配置在上述联管箱一端部。进一步地，第3项专利技术，其特征在于所述流入管连接在上述联管箱的两端部。另外，第4项专利技术，其特征在于在将所述换热器用做蒸发器时，上述流入管比流出管的管径小地配置在所述联管箱管上。进一步地，第5项专利技术，其特征在于在将所述换热器用做冷凝器时，上述流入管比上述流出管管径大地配置在所述联管箱管上。附图说明图1是本专利技术实施例1的平行流动型换热器的主示意图。图2是表示图1所示换热器温度分布的主示意图。图3是图1所示换热器下部联管箱内部的制冷剂状态图。图4是本专利技术实施例2的平行流动型换热器的主示意图。图5是表示图4所示换热器温度分布的主示意图。图6是现有技术中换热器的主示意图。图7是图6所示换热器下部联管箱内部的制冷剂状态图。图8是表示图6所示换热器温度分布的主示意图。图中1、1a-外接管，2-下部联管箱，3、3a、3b、3c、3d、3e、3f-扁平管，4-翅片，5-上部联管箱，6-外接管，7-气态制冷剂，8-液态制冷剂。具体实施例方式下面参照附图，对本专利技术的实施例进行说明。(实施例1)图1表示了本专利技术实施例1的平行流动型换热器，其包括相距规定距离、基本上在水平方向延伸的下部联管箱2和上部联管箱5；两端连接在两个联管箱2、5之间、基本与两者垂直布置的多个扁平管(传热管)3；在相邻的扁平管3之间呈蛇形布置的蜂窝状翅片4；分别与下部联管箱2和上部联管箱5连接的、作为流向换热器的制冷剂进出口的外接管1、6。此外，外接管1在下部联管箱2的长度方向延伸，外接管6在与上部联管箱垂直的方向延伸。在图1中，实线箭头表示换热器作为蒸发器使用的情况，虚线箭头表示作为冷凝器使用的情况，当作为蒸发器使用时，下部联管箱2的左侧是制冷剂入口，上部联管箱5是制冷剂出口，当作为冷凝器使用时采用与蒸发器相反的流动方式。当将上述结构的换热器作为蒸发器使用时，蒸发器的制冷剂入口是与下部联管箱2相连的外接管1，制冷剂流过扁平管3，通过与扁平管3紧密接触的翅片4与空气进行换热。经换热气化后的制冷剂汇集到上部联管箱5中，通过作为蒸发器制冷剂出口的外接管6，进入制冷循环中的压缩机(图中未示出)入口。另一方面，当上述结构的换热器作为冷凝器使用时，从压缩机排出的单相过热制冷剂气体从冷凝器的外接管6流到上部联管箱5中，通过与各扁平管3紧密接触的翅片4与空气进行热交换。经换热冷凝液化后的制冷剂受重力的作用，沿各扁平管3均匀地流下后，进入下部联管箱2，通过冷凝器外接管1进入压缩机的入口处。图2简单地显示了作为蒸发器使用时，用红外测定器对换热器的整体温度分布进行测定的结果。在图2中，斜线部分比其它部分的温度高，是制冷剂基本上不流过、起不到作为换热器本身作用的部分，但当与用来说明现有例的图8所显示的蒸发器温度分布进行比较后发现，温度分布基本上均匀，这使换热器的有效面积增大，性能大幅度提高。而且，在图1的换热器中，由于液气混合的两相制冷剂能通过作为蒸发器入口的外接管1从下部联管箱2的左侧水平地流入，因此制冷剂能均匀地流到与下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热器，具有：呈规定距离布置的、大致在水平方向延伸的一对联管箱；配置在该一对联管箱之间的多个传热管；配置在相邻传热管之间的翅片，其特征在于：制冷剂流入管位于所述一对联管箱之一的端部，制冷剂流出管位于上述一对联管箱之另一个的中央附近。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山口成人，杉尾孝，横山昭一，清水努，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]