CN100533007C

CN100533007C - 换热器及具有换热器的空调机的室外机

Info

Publication number: CN100533007C
Application number: CNB2007101669268A
Authority: CN
Inventors: 大野裕司
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2007-10-29
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2027-10-29
Also published as: JP2008111622A; CN101173830A; ITRM20070561A1

Abstract

本发明提供一种通过使风上侧传热管的管径小于风下侧传热管的管径来实现在该管内流动的制冷剂的传热性能的提高、且即使减小风上侧传热管的管径也可防止散热片效率下降的传热性能高的换热器。该换热器具有：沿气流方向配置的两列传热管；以及针对这两列传热管的各列分开设置、并隔开规定间隙地并排设置、使换热空气沿这些间隙流通的多个散热片，风上侧传热管的外径D1和风下侧传热管的外径D2的关系被设定为6mm≤D1＜D2≤10.5mm，在将风上侧散热片的宽度设为W1，将风下侧散热片的宽度设为W2时，将散热片宽度W1和W2设定成0.9≤(W1/D1)/(W2/D2)≤1.11。

Description

换热器及具有换热器的空调机的室外机

技术领域

本发明涉及一种换热器及具有换热器的空调机的室外机，尤其涉及可实现流过沿气流方向配置的两列传热管的制冷剂的压力损失的减少和散热片(fin)宽度的最优化的换热器及具有该换热器的空调机的室外机。

背景技术

一般而言，在空调机中重视制冷性能，在室外机用换热器中设定成使冷凝时的制冷剂流与空气流反向。此时，相对于流过风下侧传热管的制冷剂，流过风上侧传热管的制冷剂的冷凝快，因此制冷剂的比容变小，压力损失也变小。因此，以往，例如在日本专利特开平11-257800号公报(下面称作专利文献1)中公开的换热器中，通过使风上侧传热管的管径小于风下侧传热管的管径来大幅度提高在该管内流动的制冷剂的传热性能。

但是，在专利文献1的换热器中，因将传热管的管径作成较小，从传热管到散热片端部的距离增加，散热片端部与传热管表面的温度差扩大，从而存在散热片效率下降的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种通过使风上侧的传热管外径小于风下侧的传热管外径来实现在该管内流动的制冷剂的传热性能的提高、且即使减小风上侧的传热管外径也可防止散热片效率下降的传热性能高的换热器。

另外，本发明的目的还在于提供一种换热器的换热量增加、制冷剂的散热及冷凝性能提高的空调机的室外机。

为了实现上述目的，本发明的换热器具有：沿气流方向配置的两列传热管；以及针对这两列传热管的各列分开设置、并隔开规定间隙地并排设置、使换热空气沿这些间隙流通的多个散热片，风上侧传热管的外径D1和风下侧传热管的外径D2的关系被设定为6mm≤D1<D2≤10.5mm，其特征在于，在将风上侧传热管列的散热片宽度设为W1，将风下侧传热管列的散热片宽度设为W2时，将散热片宽度W1和W2设定成0.9≤(W1/D1)/(W2/D2)≤1.11。

另外，本发明的空调机的室外机，其特征在于，通过将所述室外换热器、向该室外换热器送风的电扇(electric fan)以及压缩机收容在室外机本体内而构成。

采用本发明的换热器，可提供一种通过使风上侧的传热管外径小于风下侧的传热管外径来实现在该管内流动的制冷剂的传热性能的提高、且即使减小风上侧的传热管外径也可防止散热片效率(fin efficiency)下降的传热性能高的换热器。

另外，采用本发明的空调机的室外机，可提供一种换热器的换热量增加、制冷剂的散热及冷凝性能提高的空调机的室外机。

附图说明

图1是本发明一实施例的换热器的概念图。

图2(a)～图2(d)是表示散热片宽度比率与换热量的关系的图。

图3是本发明一实施例的空调机的室外机的概念图。

图4是表示本发明一实施例的换热器的使用状态的概念图。

图5是表示散热片温度、宽度比率与换热量的关系的图。

(符号说明)

1 换热器

1A 风上侧换热器部

1B 风下侧换热器部

2 小径传热管

3 小宽度散热片

4 大径传热管

5 大宽度散热片

具体实施方式

参照附图对本发明一实施例的换热器进行说明。

图1是本发明一实施例的换热器的概念图。

如图1所示，本实施例的换热器1为散热片—管式换热器(fin-tubetype heat-exchanger)，具有：位于风上侧的风上侧换热器部1A；以及与该风上侧换热器部1A分离并靠近配置的位于风下侧的风下侧换热器部1B。

风上侧换热器部1A具有在气流方向上配置成一列的作为风上侧传热管的小径传热管2，在该小径传热管2上嵌合有隔开规定间隙地并排设置、使换热空气沿这些间隙流通的多个小宽度散热片3，散热片3与该小径传热管2能传热地结合。

另外，风下侧换热器部1B具有在气流方向上配置成一列的作为风下侧传热管的大径传热管4，在该大径传热管4上嵌合有隔开规定间隙地并排设置、使换热空气沿这些间隙流通的多个大宽度散热片5，散热片5与该小径传热管4能传热地结合。

小径传热管2的外径D1和大径传热管4的外径D2设定成满足如下关系：

[数2]

6mm≤D1<D2≤10.5mm，

小宽度散热片3的宽度W1和大宽度散热片5的宽度W2设定成满足如下关系：

[数3]

0.9≤(W1/D1)/(W2/D2)≤1.11。

在上述构造的换热器中，在风上侧使用小径传热管时，安装在该小径传热管上的散热片也使用小宽度散热片3，从而可将风上侧散热片、风下侧散热片作成最适合各个传热管的外径的宽度，可使散热片效率变得最佳。因此，与散热片宽度在风上侧、风下侧相同的以往的换热器相比，可提高换热器的传热性能。

图2(a)～图2(d)表示的是将小宽度散热片3的散热片宽度W1与大宽度散热片5的散热片宽度W2之和W1+W2固定并使W1与W2的比率变化时换热量Q与(W1/D1)/(W2/D2)的值的关系。

图2(a)为D1＝7mm、D2＝8mm、W1+W2＝36mm的场合，当(W1/D1)/(W2/D2)处在0.9～1.11的范围内时，换热量Q最大，散热片宽度的比例最佳。

图(2b)为D1＝7mm、D2＝8mm、W1+W2＝46mm的场合，当(W1/D1)/(W2/D2)处在0.9～1.11的范围内时，换热量Q最大，散热片宽度的比例最佳。

图2(c)为D1＝7mm、D2＝8mm、W1+W2＝48mm的场合，当(W1/D1)/(W2/D2)处在0.9～1.11的范围内时，换热量Q最大，散热片宽度的比例最佳。

图2(d)为D1＝7mm、D2＝8mm、W1+W2＝52mm的场合，当(W1/D1)/(W2/D2)处在0.9～1.11的范围内时，换热量Q最大，散热片宽度的比例最佳。

由图2(a)～图2(d)可知，与W1+W2的值无关，当(W1/D1)/(W2/D2)的值处在0.9～1.1的范围内时，换热量Q最大，散热片宽度的比例最佳。当超出上述范围时，换热量Q显著下降。

下面对包括具有上述构成的换热器的空调机的室外机的实施例进行说明。

如图3所示，本实施例的空调机的室外机11包括设有吸入口12a、排气口12b、喇叭口(bell mouth)12c的室外机本体12，在该室外机本体12内收容有作为室外换热器的换热器1、向该换热器1送风的电扇13以及压缩制冷剂的压缩机14。

如图4所示，换热器1被配置成使风上侧换热器部1A位于风上侧并使风下侧换热器部1B位于风下侧。

即，与小径传热管2嵌合、与该小径传热管能传热地结合的小宽度散热片3位于风上侧，与大径传热管4嵌合、与该大径传热管4能传热地结合的大宽度散热片5位于风下侧。与此相对，制冷剂与空气流相反，首先流入风下侧的大径传热管4中，接着流入风上侧的小径传热管2中。因此，空气流与制冷剂流呈反向。

在压缩机12中被压缩而成为高温的制冷剂在分支管15被分流，流入端部用U字连接管连接的大径传热管4中，通过大径传热管4的散热作用冷却而温度下降，从大径传热管4由两个流路流入小径传热管2中，通过小宽度散热片3的散热作用冷却而液化，经由集流管16通过机外的膨胀装置而被送入室内机中。

此时，若将小径传热管2的温度设为T1，将大径传热管4的温度设为T2，则T2>T1。

图5表示的是，在作为风上侧传热管的小径传热管2的外径D1和作为风下侧传热管的大径传热管4的外径D2的关系为6mm≤D1<D2≤10.5mm的情况下，在小径传热管2的温度T1和大径传热管4的温度T2为T1＝T2(空气流与制冷剂流朝向相同方向)的场合以及T1<T2(空气流与制冷剂流反向)的场合，小宽度散热片3的散热片宽度W1与大宽度散热片5的散热片宽度W2的合计(W1+W2)一定并改变了W1与W2之比时与换热量Qt之间的关系。

在T1＝T2的场合，散热片宽度无论是W1>W2、W1＝W2和W1<W2中的哪种情况，换热量Qt均大致相等，没有大的差异，但在T1<T2的场合，在散热片宽度为W1<W2的情况下，换热量Qt大，换热量增加。即，在T1<T2的场合，风上侧的小径传热管2的表面温度与流入空气温度的温度差比T1＝T2的场合小，因此使W1<W2而相对地减少风上侧的换热量、增加风下侧的换热量，这样可增加作为换热器整体的换热量。

对于具有上述实施例的换热器的空调机的室外机，换热器的换热量增加，制冷剂的散热及冷凝性能提高。

另外，上述实施例的换热器也可应用于空调机的室内机。

Claims

1.一种换热器，具有：沿气流方向配置的两列传热管；以及针对这两列传热管的各列分开设置、并隔开规定间隙地并排设置、使换热空气沿这些间隙流通的多个散热片，风上侧传热管的外径D1和风下侧传热管的外径D2的关系被设定为6mm≤D1<D2≤10.5mm，其特征在于，

在将风上侧传热管列的散热片宽度设为W1，将风下侧传热管列的散热片宽度设为W2时，

将散热片宽度W1和W2设定成0.9≤(W1/D1)/(W2/D2)≤1.11。

2.如权利要求1所述的换热器，其特征在于，在作为冷凝器起作用时，将制冷剂流路设定成使制冷剂从风下侧传热管向风上侧传热管方向流动。

3.一种空调机的室外机，其特征在于，通过将权利要求1或2所述的换热器、向该换热器送风的电扇以及压缩机收容在室外机本体内而构成。