CN103314269A - 热交换器及空调机 - Google Patents

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Abstract

在多个传热部(37)上，朝通风路(38)一侧鼓起且沿着与空气的通过方向相交的方向延伸的多个鼓起部(51、52、53)排列在空气的通过方向上。

Description

热交换器及空调机
技术领域
本发明涉及一种包括扁平管和多个翅片并使在扁平管中流动的流体与空气进行热交换的热交换器、以及包括热交换器的空调机。
背景技术
迄今为止，包括扁平管和翅片的热交换器已为人所知。例如，在专利文献1所公开的热交换器中，沿左右方向延伸的多根扁平管彼此保持规定间隔地上下排列，板状翅片彼此保持规定间隔地排列在扁平管的延伸方向上。在专利文献2和专利文献3所公开的热交换器中，沿左右方向延伸的多根扁平管彼此保持规定间隔地上下排列，在相邻的扁平管之间各设置有一个波纹状翅片。在这些热交换器中，边与翅片接触边流动的空气与在扁平管内流动的流体进行热交换。
一般情况下，在这种热交换器的翅片上形成有用来促进传热的百叶窗板部(louver)。该百叶窗板部是通过将翅片的一部分切出立起而形成的。尽可能地增长百叶窗板部长度的做法有利于提高翅片的传热性能。于是，如专利文献2中的图2及专利文献3中的图4所示的那样，在现有热交换器的翅片上，沿着几乎翅片的整个宽度形成的百叶窗板部排列在空气的通过方向上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开特许公报特开2003－262485号公报
专利文献2：日本公开特许公报特开2010－002138号公报
专利文献3：日本公开特许公报特开平11－294984号公报
发明内容
－发明所要解决的技术问题－
在空调机的制冷剂回路中，设置有使制冷剂与室外空气进行热交换的室外热交换器。在空调机的制热运转过程中，室外热交换器起蒸发器的作用。若室外热交换器中的制冷剂的蒸发温度低于0℃，空气中的水分就会结霜(即，冰)而附着在室外热交换器上。因此，在处于室外气温较低的状态下的制热运转过程中，每经过例如规定时间就要进行用来使附着在室外热交换器上的霜融化的除霜动作。在除霜动作过程中，高温制冷剂被供向室外热交换器，附着在室外热交换器上的霜被制冷剂加热而融化。其结果是，附着在室外热交换器上的霜融化成冷凝水(drain water)后被从室外热交换器中排出。
另一方面，使扁平管上下排列的热交换器可用作空调机的室外热交换器。不过，在该热交换器中，由于扁平管的平坦侧面朝上，因而在扁平管上容易积存冷凝水。特别是，若在翅片的表面上形成多个百叶窗板部，冷凝水就会进入并贮存在随着切开百叶窗板部而形成的细长切口之间。若如上所述在翅片的周边积存有冷凝水，则冷凝水就会阻碍热自制冷剂向霜传递，从而有可能存在使霜完全融化所需时间增长的问题。
本发明正是鉴于上述问题而发明出来的，其目的在于：在使扁平管上下排列的热交换器中，促进冷凝水排出，缩短除霜所需之时间。
－用以解决技术问题的技术方案－
第一方面的发明以下述热交换器为对象。该热交换器包括：平坦的侧面相向地上下排列且在内部形成有流体通路34的多根扁平管33、和将相邻的所述扁平管33之间划分成多条空气所流经的通风路38的多个翅片35、36，该多个翅片35、36具有：形成为从相邻的所述扁平管33中的一扁平管起直到另一扁平管的板状并构成所述通风路38的侧壁的多个传热部37、和与该传热部37的下风侧端部相连并形成排水路径的下风侧板部42、47。该热交换器的特征在于：在所述多个传热部37上，朝所述通风路38一侧鼓起且沿着与空气的通过方向相交的方向延伸的多个鼓起部51、52、53排列在该空气的通过方向上。
在第一方面的发明中，在热交换器30中设置有多根扁平管33和多个翅片35、36。在上下排列的扁平管33之间，设置有翅片35、36的传热部37。由此，在扁平管33之间划分出通风路38。在热交换器30中，流经通风路38的空气与在扁平管33内的通路34中流动的流体之间进行热交换。
在本发明的传热部37上，朝通风路38一侧鼓起的多个鼓起部51、52、53排列在通风路38的通风方向上。利用所述多个鼓起部51、52、53使得传热部37的传热性能提高。
当在扁平管33内流动的流体的温度低于0℃时，空气中的水分就会结霜而附着在传热部37的表面上。在使该霜融化的除霜过程中，在传热部37的表面就会产生融化而成的水(冷凝水)。在此，本发明的传热部37上的鼓起部51、52、53并不是像现有示例中的百叶窗板部那样将传热部37切出立起而形成的。也就是说，因为在本发明的鼓起部51、52、53未形成供冷凝水存入其中的切口，所以鼓起部51、52、53附近的冷凝水会迅速地流向下风侧。该冷凝水沿着下风侧板部42、47的壁面被排向下方。
第二方面的发明是这样的，在第一方面的发明所涉及的热交换器中，其特征在于：所述多个鼓起部51、52、53包括：形成在所述通风路38的上风侧的上风侧鼓起部51、和形成在所述通风路38的下风侧的下风侧鼓起部53，在所述传热部37上，形成在所述上风侧鼓起部51与下侧的扁平管33之间的平坦部51a的高度大于形成在所述下风侧鼓起部53与下侧的扁平管33之间的平坦部53a的高度。
在第二方面的发明所涉及的传热部37上，形成有靠上风侧的上风侧鼓起部51和靠下风侧的下风侧鼓起部53。当在扁平管33中流动的流体的温度低于0℃，在传热部37的表面附着有霜时，上风侧鼓起部51上的结霜量会比下风侧鼓起部53多。因此，在除霜过程中，在上风侧鼓起部51产生的冷凝水的量会比在下风侧鼓起部53产生的冷凝水的量多。在此，在本发明中，使形成在上风侧鼓起部51下侧的平坦部51a的高度大于形成在下风侧鼓起部53下侧的平坦部53a的高度。为此，在除霜过程中，在上风侧鼓起部51附近生成的大量冷凝水就会沿着其下侧的平坦部51a朝下方迅速地流下去。
第三方面的发明是这样的，在第一或第二方面的发明所涉及的热交换器中，其特征在于：形成在所述多个鼓起部51、52、53与下侧的扁平管33之间的平坦部51a、52a、53a的高度随着从上风侧朝向下风侧而减小。
在第三方面的发明中，形成在多个鼓起部51、52、53下侧的平坦部51a、52a、53a的高度随着从上风侧朝向下风侧而减小。也就是说，在相邻的传热部37之间，沿着平坦部51a、52a、53a而形成的间隙的高度在下风侧变小。为此，在除霜过程中，在上风侧鼓起部51附近产生的冷凝水就会由于毛细管现象而被引向传热部37的下风侧。
第四方面的发明是这样的，在第一至第三方面中的任一方面的发明所涉及的热交换器中，其特征在于：所述鼓起部51、52、53相对于铅直方向倾斜，使得该鼓起部51、52、53的下端比该鼓起部51、52、53的上端位于更靠下风侧的位置。
在第四方面的发明中，鼓起部51、52、53相对于铅直方向倾斜，该鼓起部51、52、53的下端比其上端位于更靠下风侧的位置。由此，在除霜过程中在鼓起部51、52、53附近产生的冷凝水就会被鼓起部51、52、53引导着朝下风侧流去。
第五方面的发明是这样的，在第一至第四方面中的任一方面的发明所涉及的热交换器中，其特征在于：形成在所述多个鼓起部51、52、53中的至少一个鼓起部51、52与该鼓起部51、52下侧的扁平管33之间的平坦部51a、51b的高度随着从上风侧朝向下风侧而减小。
在第五方面的发明中，形成在多个鼓起部51、52、53中的至少一个鼓起部51、52下侧的平坦部51a、52a的高度随着从上风侧朝向下风侧而减小。也就是说，在相邻的传热部37之间，沿着平坦部51a、52a、53a形成的间隙的高度朝着下风侧而逐渐减小。为此，在除霜过程中，在鼓起部51、52附近产生的冷凝水就会由于毛细管现象而被引向传热部37的下风侧。
第六方面的发明是这样的，在第一至第五方面中的任一方面的发明所涉及的热交换器中，其特征在于：所述多个翅片36形成为用来插入所述扁平管33的多个缺口部45设置在上风侧的板状，且彼此保持规定间隔地设置在扁平管33的延伸方向上，并用缺口部45的周缘夹着所述扁平管33，在所述翅片36上，上下相邻的缺口部45之间的部分构成所述传热部37，与该传热部37的下风侧端部相连且沿上下延伸的部分构成所述下风侧板部47。
在第六方面的发明中，在上下排列的多个传热部37的下风侧，与该多个传热部相连地形成有下风侧板部47。由此，就形成了成为一体的纵向长度较长的翅片36。在这些翅片36的缺口部45的周缘夹着扁平管33，从而在相邻的扁平管33与各个传热部37之间就划分出多条通风路38。
第七方面的发明是这样的，在第六方面的发明所涉及的热交换器中，其特征在于：在所述下风侧板部47上，形成有沿着所述多个传热部37的下风侧端部延伸的肋57。
在第七方面的发明中，若在除霜过程中在各个传热部37产生的冷凝水流向下风侧板部47，该冷凝水就会被肋57引导着朝下方流去。
第八方面的发明是这样的，在第六或第七方面的发明所涉及的热交换器中，其特征在于：在所述翅片36上，形成有朝着通风路38一侧被切起来的切出立起部61、62，该切出立起部61、62的切出立起面61a、62a相对于水平面倾斜。
在第八方面的发明中，在翅片36上形成有切出立起部61、62。通过使该切出立起部61、62的顶端接触到相邻的翅片36，而能在相邻的两个翅片36之间确保住规定间隔。另一方面，若如上所述的那样形成切出立起部61、62，则在除霜过程中生成的冷凝水就有可能残留在切出立起部61、62的上表面。不过，因为本发明的切出立起部61、62相对于水平面倾斜，所以切出立起部61、62的上表面上的冷凝水会迅速地朝下方流去。
第九方面的发明以空调机10为对象，该空调机包括设置有所述第一至第八方面中的任一方面的发明所涉及的热交换器30的制冷剂回路20，在所述制冷剂回路20中使制冷剂循环而进行制冷循环。
在第九方面的发明中，所述第一至第八方面中的任一方面的发明所涉及的热交换器30连接在制冷剂回路20中。在热交换器30中，在制冷剂回路20中循环的制冷剂流经扁平管33的通路34，并与流经通风路39的空气进行热交换。
－发明的效果－
根据本发明，在多个翅片35、36上，使传热部37的一部分朝通风路38一侧鼓起而形成了多个鼓起部51、52、53。为此，能利用鼓起部51、52、53促进空气和流体之间的传热。本发明的鼓起部51、52、53并不像现有示例中的百叶窗板部那样成为在传热部形成切口并使切口隆起的形状。为此，由于在除霜时霜融化而产生的冷凝水很难积存于鼓起部51、52、53，因而能使该冷凝水迅速地流向下风侧。其结果是能缩短在除霜时所需要的时间。
在第二方面的发明中，使上风侧鼓起部51下侧的平坦部51a的高度大于下风侧鼓起部53下侧的平坦部53a的高度。在上风侧鼓起部51的表面上结霜量特别多，因而在除霜时产生的冷凝水亦会很多。不过，由于在上风侧鼓起部51的下侧能充分地确保住沿着平坦部51a而形成的间隙，因而能够将在上风侧鼓起部51产生的大量冷凝水迅速地排出去。
在第三方面的发明中，通过降低下风侧平坦部53a的高度，从而能够利用毛细管现象将积存在下侧扁平管33的上表面上的冷凝水引向下风侧。
在第四方面的发明中，使鼓起部51、52、53倾斜，以保证鼓起部51、52、53的下端比上端位于更靠下风侧的位置。为此，能够将在鼓起部51、52、53的表面上融化而成的水迅速地排向下风侧。
在第五方面的发明中，通过使至少一个鼓起部51、52下侧的平坦部51a、52a的高度随着朝向下风侧而逐渐减小，从而能利用毛细管现象将积存在扁平管33的上表面上的冷凝水引向下风侧。
在第七方面的发明中，利用下风侧板部47将上下排列的传热部37的下风侧端部连结起来，并在该下风侧板部47上形成肋57。为此，能够在肋57的表面上将自传热部37流到下风侧板部47一侧的冷凝水捕集起来，并能沿着该肋57将冷凝水导向下方。
在第八方面的发明中，通过在翅片36上形成切出立起部61、62，从而能将该切出立起部61、62用作相邻翅片36之间的隔板。通过使切出立起部61、62的切出立起面61a、62a相对于水平面倾斜，从而能避免冷凝水积存在水平面的上侧。
附图说明
图1是表示包括第一实施方式的热交换器之空调机的简要结构的制冷剂回路图。
图2是第一实施方式的热交换器的立体略图。
图3是表示第一实施方式的热交换器正面的局部剖视图。
图4是表示图3的IV-IV剖面之一部分的热交换器的剖视图。
图5是表示图4的V-V剖面的翅片的剖视图。
图6是第一实施方式的翅片的立体图。
图7是第二实施方式的热交换器的立体略图。
图8是表示第二实施方式的热交换器正面的局部剖视图。
图9是表示图8的IX-IX剖面之一部分的热交换器的剖视图。
图10是表示图9的X-X剖面的翅片的剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。
(发明的第一实施方式)
对本发明的第一实施方式进行说明。第一实施方式的热交换器30构成下述空调机10中的室外热交换器23。
－空调机－
边参照图1边对包括本实施方式的热交换器30的空调机10进行说明。
<空调机的结构>
空调机10包括室外机组11和室内机组12。室外机组11和室内机组12经液侧连接管道13和气侧连接管道14彼此连接起来。在空调机10中，由室外机组11、室内机组12、液侧连接管道13和气侧连接管道14形成了制冷剂回路20。
在制冷剂回路20中设置有压缩机21、四通换向阀22、室外热交换器23、膨胀阀24及室内热交换器25。压缩机21、四通换向阀22、室外热交换器23及膨胀阀24安装在室外机组11中。在室外机组11中设置有用来将室外空气供向室外热交换器23的室外风扇15。另一方面，室内热交换器25安装在室内机组12中。在室内机组12中设置有用来将室内空气供向室内热交换器25的室内风扇16。
制冷剂回路20是填充有制冷剂的封闭回路。在制冷剂回路20中，压缩机21的喷出侧与四通换向阀22的第一阀口连接，该压缩机21的吸入侧与四通换向阀22的第二阀口连接。在制冷剂回路20中，从四通换向阀22的第三阀口朝向第四阀口依次设置有室外热交换器23、膨胀阀24及室内热交换器25。
压缩机21是涡旋式或旋转式全密闭型压缩机21。四通换向阀22在第一阀口与第三阀口连通且第二阀口与第四阀口连通的第一状态(图1中用虚线所示的状态)、和第一阀口与第四阀口连通且第二阀口与第三阀口连通的第二状态(图1中用实线所示的状态)之间进行切换。膨胀阀24是所谓的电子膨胀阀24。
室外热交换器23使室外空气与制冷剂进行热交换。室外热交换器23由本实施方式的热交换器30构成。另一方面，室内热交换器25使室内空气与制冷剂进行热交换。室内热交换器25由具有为圆管的传热管的所谓横肋管片式热交换器构成。
<制冷运转>
空调机10进行制冷运转。在制冷运转过程中，四通换向阀22被设定为第一状态。在制冷运转过程中，室外风扇15和室内风扇16运转。
在制冷剂回路20中进行制冷循环。具体而言，已从压缩机21喷出的制冷剂通过四通换向阀22后流入室外热交换器23，朝室外空气放热而凝结。从室外热交换器23中流出的制冷剂在通过膨胀阀24时膨胀，然后流入室内热交换器25，从室内空气中吸热而蒸发。已从室内热交换器25中流出的制冷剂在通过四通换向阀22后被吸入压缩机21中进行压缩。室内机组12将在室内热交换器25中被冷却了的空气供向室内。
<制热运转>
空调机10进行制热运转。在制热运转过程中，四通换向阀22被设定为第二状态。在制热运转过程中，室外风扇15和室内风扇16运转。
在制冷剂回路20中进行制冷循环。具体而言，已从压缩机21喷出的制冷剂通过四通换向阀22后流入室内热交换器25，朝室内空气放热而凝结。从室内热交换器25中流出的制冷剂在通过膨胀阀24时膨胀，然后流入室外热交换器23，从室外空气中吸热而蒸发。已从室外热交换器23中流出的制冷剂在通过四通换向阀22后被吸入压缩机21中进行压缩。室内机组12将在室内热交换器25中被加热了的空气供向室内。
<除霜动作>
如上所述，在制热运转过程中，室外热交换器23起蒸发器的作用。在室外气温较低的运转条件下，有时室外热交换器23中的制冷剂的蒸发温度会低于0℃，在这种情况下，室外空气中的水分就会结霜而附着在室外热交换器23上。于是，例如制热运转的持续时间每达到规定值(例如数十分钟)，空调机10就会进行除霜动作。
当开始除霜动作时，四通换向阀22就从第二状态切换到第一状态，室外风扇15和室内风扇16停止。在除霜动作过程中的制冷剂回路20中，已从压缩机21喷出的高温制冷剂被供向室外热交换器23。在室外热交换器23中，附着在其表面上的霜被制冷剂加热而融化。已在室外热交换器23中放热的制冷剂依次通过膨胀阀24和室内热交换器25，然后被吸入压缩机21中进行压缩。若除霜动作结束，就再开始进行制热运转。也就是说，四通换向阀22从第一状态切换到第二状态，室外风扇15和室内风扇16再次开始运转。
－第一实施方式的热交换器－
边适当参照图2～图6，边对构成空调机10中的室外热交换器23之本实施方式的热交换器30进行说明。
<热交换器的整体结构>
如图2和图3所示，本实施方式的热交换器30包括一根第一总集合管31、一根第二总集合管32、多根扁平管33及多个翅片35。第一总集合管31、第二总集合管32、扁平管33及翅片35都为铝合金制部件，经钎焊而彼此接合在一起。
第一总集合管31和第二总集合管32都形成为两端封闭的细长空心圆筒状。在图3中，第一总集合管31立着设置在热交换器30的左端，第二总集合管32立着设置在热交换器30的右端。也就是说，第一总集合管31和第二总集合管32以各自的轴向为上下方向的形态设置好。
亦如图4所示，扁平管33是其剖面形状为扁平的长圆形或圆角矩形的传热管。在热交换器30中，多根扁平管33以其延伸方向为左右方向，且各自的平坦侧面彼此相向的形态设置好。多根扁平管33彼此保持一定间隔地上下排列着设置。各根扁平管33的一端部插入第一总集合管31，各根扁平管33的另一端部插入第二总集合管32。
如图4所示，在各根扁平管33中形成有多条流体通路34。各条流体通路34沿着扁平管33的延伸方向延伸。在各根扁平管33中，多条流体通路34沿着与扁平管33的延伸方向正交的宽度方向排成一列。形成在各根扁平管33中的多条流体通路34的各自的一端与第一总集合管31的内部空间相通，各自的另一端与第二总集合管32的内部空间相通。已被供向热交换器30的制冷剂在流经扁平管33中的流体通路34的那段时间与空气进行热交换。
翅片35是上下弯曲延伸的波纹状翅片，设置在上下相邻的扁平管33之间。在翅片35上形成有多个传热部37和多个中间板部41，详情见下文所述。在各个翅片35上，其中间板部41经钎焊与扁平管33接合在一起。
<翅片的结构>
如图6所示，翅片35是通过折弯一定宽度的金属板而形成的波纹状翅片，成为上下弯曲延伸的波纹板状。在翅片35上，沿着扁平管33的延伸方向交替地形成了传热部37和中间板部41。也就是说，在翅片35上设置有多个传热部37，该多个传热部37设置在相邻的扁平管33之间并排列在扁平管33的延伸方向上。在翅片35上，突出板部42形成在下风一侧。
传热部37是从上下相邻的扁平管33中的一扁平管起直到另一扁平管的板状部分。传热部37构成在相邻的扁平管33之间分别划分出的通风路38的侧壁。在传热部37中，上风侧的端部成为前缘39。中间板部41是沿着扁平管33的平坦侧面延伸的板状部分，并与左右相邻的传热部37的上端或者下端连接。传热部37与中间板部41所成的角大致为直角。
突出板部42是与各个传热部37的下风侧端部相连地形成的板状部分。突出板部42形成为上下延伸的细长板状，比扁平管33更朝下风侧突出。突出板部42的上端比传热部37的上端更朝上方突出，该突出板部42的下端比传热部37的下端更朝下方突出。如图4所示，在热交换器30中，夹着扁平管33上下相邻的翅片35的突出板部42相互接触。突出板部42上下相连而构成了形成冷凝水的排水路径的下风侧板部。
如图4所示，在翅片35的传热部37和突出板部42上形成有多个凸起(waffle)部51、52、53。凸起部51、52、53构成了形成为上下纵向长度较长的鼓起部。凸起部51、52、53通过朝通风路38一侧鼓起而形成为棱线与空气的通风方向相交的山形形状。凸起部51、52、53是利用冲压加工等使传热部37的一部分产生塑性变形而形成的。各个凸起部51、52、53沿着相对于铅直方向斜着倾斜的方向延伸，以保证凸起部51、52、53的下端部与上端部相比位于更靠下风侧的位置。
各个凸起部51、52、53具有上下纵向长度较长的一对梯形面54、54和上下扁平的一对三角面55、55。一对梯形面54、54在通风方向上相邻，使得在该一对梯形面之间形成了构成棱线的凸折部56。一对三角面55、55是夹着凸折部56而上下形成的。
在传热部37上，从上风侧朝向下风侧排列着形成有多个凸起部51、52、53。这些凸起部51、52、53由形成在传热部37的上风侧的一个上风侧凸起部51、形成在传热部37的下风侧的两个下风侧凸起部53、53以及形成在上风侧凸起部51和下风侧凸起部53之间的一个中间凸起部52构成。上风侧凸起部51构成在多个凸起部51、52、53中形成在最靠上风侧的上风侧鼓起部。下风侧凸起部53、53构成在多个凸起部51、52、53中形成在最靠下风侧的下风侧鼓起部。
上风侧凸起部51的上端位于比下风侧凸起部53的上端低的位置。中间凸起部52的上端和下风侧凸起部53的上端处于大致相同的高度。上风侧凸起部51的上端、中间凸起部52的上端、及下风侧凸起部53的上端与上侧扁平管33的平坦面大致平行。
上风侧凸起部51的下端位于比下风侧凸起部53的下端高的位置。上风侧凸起部51的下端斜着倾斜，使得该下端的下风侧部分位于比上风侧部分低的位置。中间凸起部52的下端也斜着倾斜，使得该下端的下风侧部分位于比上风侧部分低的位置。下风侧凸起部53的下端与扁平管33的平坦面大致平行。
在翅片35上且在比凸起部51、52、53更靠下游一侧形成有引水用肋57。具体而言，在各个突出板部42上各形成有一根引水用肋57。引水用肋57沿着突出板部42的下风侧端部上下延伸。如图5所示，引水用肋57在突出板部42的一面上形成为凸条57a，而在另一面上形成为凹槽57b。在上下相邻的各个突出板部42以及在扁平管33的延伸方向上相邻的各个突出板部42上，都分别在相同一侧的侧面上形成有凸条57a。上下相邻的引水用肋57在铅直方向上大致重叠着设置。在本实施方式中，引水用肋57的上端位于比突出板部42的上端略低的位置，引水用肋57的下端位于比突出板部42的下端略高的位置。此外，也可以使各根引水用肋57从突出板部42的上端一直形成到下端。
在传热部37的侧面中未形成有凸起部51、52、53及引水用肋57的区域成为平坦面。在各个凸起部51、52、53的下端与该凸起部51、52、53下侧的扁平管33之间，形成有平坦部51a、51b、51c。
进一步具体而言，在传热部37上，在上风侧凸起部51的下端与下侧的扁平管33之间形成了第一平坦部51a，在中间凸起部52的下端与下侧的扁平管33之间形成了第二平坦部52a，在下风侧凸起部53的下端与下侧的扁平管33之间形成了第三平坦部53a。在传热部37上，第一平坦部51a的高度随着从上风侧朝向下风侧而减小。在传热部37上，第二平坦部52a的高度也随着从上风侧朝向下风侧而减小。也就是说，在本实施方式中，四个鼓起部51、52、53、53中的两个鼓起部51、52的下端与上述鼓起部51、52下侧的扁平管33之间的两个平坦部51a、52a的高度分别随着从上风侧朝向下风侧而减小。进而，在传热部37上，第一平坦部51a的高度大于第三平坦部53a的高度。此外，也可以仅使四个鼓起部51、52、53、53中的一个鼓起部下侧的平坦部的高度随着从上风侧朝向下风侧而减小，还可以使三个以上的平坦部的高度分别随着从上风侧朝向下风侧而减小。
－除霜动作过程中的霜和冷凝水的状态－
如上所述，本实施方式的热交换器30构成空调机10的室外热交换器23。空调机10进行制热运转，在室外热交换器23中的制冷剂的蒸发温度低于0℃的运转状态下，室外空气中的水分便会结霜而附着在室外热交换器23上。为此，空调机10就进行用以使附着在室外热交换器23上的霜融化的除霜动作。在除霜动作过程中，霜融化而生成冷凝水。
在除霜动作即将开始前，成为大量的霜附着在翅片的传热部37上，相邻传热部37之间的空间几乎被霜堵住的状态。在图4所示的本实施方式的传热部37上，特别是形成在靠上风侧的上风侧凸起部51的表面上的结霜量较多。不过，在上风侧凸起部51的下侧沿着第一平坦部51a形成有间隙，空气很容易从该间隙流过。为此，在传热部37上，空气中的水分也很容易结霜而附着在中间凸起部52的下部及下风侧凸起部53的下部。
如上所述，在本实施方式的热交换器30中，使上风侧凸起部51下侧的第一平坦部51a的高度大于第二平坦部52a及第三平坦部53a的高度，从而能够避免霜仅集中附着在传热部37的上风侧区域。因此，在制热运转过程中，能够使直到因局部附着霜而引起热交换器30性能受损为止的时间增长。因此，由于从制热运转开始起到除霜动作开始为止的时间增长，因而制热运转的持续时间亦会增长。
若除霜动作开始，则附着在热交换器30上的霜就会被制冷剂加热而逐渐融化。如上所述，在传热部37上，特别是上风侧凸起部51的表面上的结霜量较多，因而在该区域融化而成的水(冷凝水)的量也较多。相对于此，上风侧凸起部51下侧的第一平坦部51a的高度大于其它平坦部52a、53a的高度。为此，在上风侧凸起部51的下侧充分确保了用以排出冷凝水的间隙。因此，附着在上风侧凸起部51上的霜融化而生成的冷凝水就会顺着第一平坦部51a迅速地朝下方流去，并一直流到下侧扁平管33的上表面为止。
若能如上所述的那样将冷凝水迅速地排向下方，则传热部37的热就很容易向残存在上风侧凸起部51表面上的霜传递。因此，在本实施方式中，能缩短使上风侧凸起部51表面上的霜融化所需的时间，从而除霜动作的持续时间亦会缩短。
一般情况下，在除霜动作刚结束之后的热交换器30中，会成为未残留有霜但存在冷凝水的状态。在除霜动作过程中生成的冷凝水就朝下风侧流去。此时，在本实施方式中，平坦部51a、52a、53a的高度随着朝向下风侧而减小，特别是最靠下风侧的第三平坦部53a的高度较小。为此，积存在扁平管33的上表面上的冷凝水就会由于毛细管现象被引向下风侧。也就是说，在除霜动作过程中室外风扇15停止，尽管扁平管33的上表面成为近似水平面，冷凝水也会朝下风侧移动。
多个凸起部51相对于铅直方向倾斜，使得多个凸起部各自的下端比各自的上端位于更靠下风侧的位置。为此，在凸起部51的表面融化而成的冷凝水就会沿着各个凸起部51的倾斜方向朝下风侧移动。
已移动到下风侧的冷凝水到达突出板部42的引水用肋57。该冷凝水顺着引水用肋57的凸条57a表面或者凹槽57b内部，在重力的作用下朝下方流去。从突出板部42流下去的冷凝水被其下侧的突出板部42的引水用肋57引导着朝更下方流去。由此，冷凝水流到位于最下侧的翅片35上，然后被送往接水盘等的排水路径。
－第一实施方式的效果－
在所述第一实施方式中，如图4所示，在传热部37上形成了多个凸起部51、52、53。该凸起部51、52、53为使传热部37的一部分朝通风路38一侧鼓起而成的形状，并不像例如现有示例中的百叶窗板部那样是通过在传热部37形成切口而构成的。为此，在本实施方式中，能够避免霜融化而生成的冷凝水积存在传热部37的切口中，从而能迅速地将冷凝水排出。
特别是，如上所述，通过使上风侧凸起部51下侧的第一平坦部51a的高度大于下风侧凸起部53下侧的第三平坦部53a，从而能够避免霜仅集中附着在上风侧凸起部51上。其结果是，能够使制热运转的持续时间延长。还能使在上风侧凸起部51的表面上产生的冷凝水沿着第一平坦部51a迅速地排向下方。
通过降低第三平坦部53a的高度，从而能够利用毛细管现象将积存在扁平管33上侧的冷凝水迅速地送往下风侧。进而，通过使各个凸起部51、52、53像图4那样倾斜，从而能够将在各个凸起部51、52、53的表面融化而成的冷凝水迅速地导向下风侧。
如上所述，若能缩短在除霜动作时冷凝水的排出时间，就能使霜融化所需之时间缩短。其结果是，由于亦能够缩短除霜动作的执行时间，因而能使制热运转的执行时间随之增长。
(发明的第二实施方式)
对本发明的第二实施方式进行说明。与第一实施方式的热交换器30相同，第二实施方式的热交换器30也构成空调机10的室外热交换器23。在下文中，边适当参照图7～图10，边对本实施方式的热交换器30进行说明。
<热交换器的整体结构>
如图7和图8所示，本实施方式的热交换器30包括一根第一总集合管31、一根第二总集合管32、多根扁平管33及多个翅片36。第一总集合管31、第二总集合管32、扁平管33及翅片36都为铝合金制部件，经钎焊而彼此接合在一起。
第一总集合管31、第二总集合管32及扁平管33的结构和布置情况与所述第一实施方式的热交换器30相同。也就是说，第一总集合管31和第二总集合管32都形成为纵向长度较长的圆筒状，其中的一总集合管设置在热交换器30的左端，另一总集合管设置在热交换器30的右端。另一方面，扁平管33是剖面呈扁平形状的传热管，以各自的平坦侧面相向的形态上下排列着设置。在各根扁平管33中形成有多条流体通路34。上下排列的各根扁平管33的一端部插入第一总集合管31，而另一端部插入第二总集合管32。
翅片36是板状翅片，彼此保持一定间隔地设置在扁平管33的延伸方向上。也就是说，翅片36设置为实质上与扁平管33的延伸方向正交。
<翅片的结构>
如图9所示，翅片36是通过对金属板进行冲压加工而形成的纵向长度较长的板状翅片。在翅片36上形成有多个细长的缺口部45，该缺口部45从翅片36的前缘39开始沿翅片36的宽度方向延伸。在翅片36上，多个缺口部45以一定间隔形成在翅片36的长边方向上。缺口部45的靠下风侧的部分构成管插入部46。管插入部46在上下方向上的宽度实质上与扁平管33的厚度相等，该管插入部46的长度实质上与扁平管33的宽度相等。扁平管33插入翅片36的管插入部46中，并经由钎焊与管插入部46的周缘部接合起来。
在翅片36上，相邻的缺口部45之间的部分构成传热部37，管插入部46的下风侧部分构成下风侧板部47。也就是说，在翅片36上，设置有夹着扁平管33上下相邻的多个传热部37、和与各个传热部37的下风侧端部相连的一个下风侧板部47。在本实施方式的热交换器30中，翅片36的传热部37设置在上下排列的扁平管33之间，下风侧板部47比扁平管33更朝下风侧突出。
如图9所示，与第一实施方式相同，在翅片36的传热部37和下风侧板部47上形成有多个凸起部51、52、53。也就是说，凸起部51、52、53构成朝通风路38一侧鼓起且形成为上下纵向长度较长的鼓起部。凸起部51、52、53是利用冲压加工等使传热部37的一部分产生塑性变形而形成的。各个凸起部51、52、53沿着相对于铅直方向斜着倾斜的方向延伸，使得该凸起部51、52、53的下端部与上端部相比位于更靠下风侧的位置。与第一实施方式相同，各个凸起部51、52、53具有一对梯形面54、54、一对三角面55、55和凸折部56。
在传热部37上，从上风侧朝向下风侧形成有一个上风侧凸起部51、一个中间凸起部52及两个下风侧凸起部53、53。两个下风侧凸起部53、53中靠下风侧的凸起部53是横跨传热部37和下风侧板部47而形成的。
在第二实施方式中，也是在各个凸起部51、52、53的下端与该凸起部51、52、53下侧的扁平管33之间形成了平坦部51a、51b、51c。具体而言，在传热部37上，在上风侧凸起部51的下端与下侧的扁平管33之间形成了第一平坦部51a，在中间凸起部52的下端与下侧的扁平管33之间形成了第二平坦部52a，在下风侧凸起部53的下端与下侧的扁平管33之间形成了第三平坦部53a。在传热部37上，第一平坦部51a的高度随着从上风侧朝向下风侧而减小。在传热部37上，第二平坦部52a的高度也随着从上风侧朝向下风侧而减小。也就是说，在本实施方式中，四个鼓起部51、52、53、53中的两个鼓起部51、52的下端与上述鼓起部51、52下侧的扁平管33之间的两个平坦部51a、52a的高度分别随着从上风侧朝向下风侧而减小。进而，在传热部37上，第一平坦部51a的高度大于第三平坦部53a的高度。此外，也可以仅使四个鼓起部51、52、53、53中的一个鼓起部下侧的平坦部的高度随着从上风侧朝向下风侧而减小，还可以使三个以上的平坦部的高度分别随着从上风侧朝向下风侧而减小。
翅片36的下风侧板部47沿上下方向延伸，以形成冷凝水的排水路径。在下风侧板部47上形成有一根引水用肋57。引水用肋57是沿着下风侧板部47的下风侧端部上下延伸的细长凹槽，从下风侧板部47的上端一直形成到下端。如图10所示，引水用肋57在下风侧板部47的一面上形成为凸条57a，而在另一面上形成为凹槽57b。在扁平管33的延伸方向上相邻的各个下风侧板部47都在同一侧的侧面上形成有凸条57a。
在翅片36上，形成有用来保持相邻翅片36之间的间隔的突片(tab)61、62。各个突片61、62是将翅片36的一部分切出立起而形成的矩形小片。
如图9所示，在各个传热部37的上风侧端部，分别形成有上风侧突片61。上风侧突片61是朝着斜上方将传热部37的一部分切出立起而形成的。也就是说，上风侧突片61的切出立起面61a相对于水平面斜着倾斜。在下风侧板部47上且在各根扁平管33的下风侧部位分别形成有下风侧突片62。下风侧突片62是朝着上风侧将下风侧板部47的一部分切出立起而形成的。也就是说，下风侧突片62的切出立起面62a与水平面正交。
各个突片61、62的切出立起高度被设定为可接触到相邻翅片36的高度。也就是说，各个突片61、62起用以在相邻翅片36之间确保规定间隔的隔板之作用。此外，也可以在将各个翅片36与扁平管33钎焊起来以后再使各个突片61、62折向翅片36一侧而回到原来的位置。
－第二实施方式的效果－
在第二实施方式的热交换器30中，能够获得与所述第一实施方式相同的效果。也就是说，在第二实施方式中，也是通过在传热部37上形成多个凸起部51、52、53而得以提高传热性能的。因为该凸起部51、52、53并不像现有示例中的百叶窗板部那样需要形成切口，所以冷凝水不会积存在凸起部51、52、53附近。而且，通过在上风侧凸起部51的下侧形成第一平坦部51a，而能将在上风侧凸起部51的表面上产生的冷凝水迅速地排向下方。进而，能够利用毛细管现象将积存在扁平管33的上侧的冷凝水从第三平坦部53a一侧的间隙引向下风侧。进而，能够沿着各个凸起部51、52、53的倾斜方向将在各个凸起部51、52、53的表面产生的冷凝水导向下风侧。
如上所述，已移动到下风侧板部47的冷凝水在引水用肋57的凸条57a表面或／及凹槽57b内部被捕集起来，并沿着引水用肋57朝下方流去。其结果是，能够将积存在翅片36下风侧的冷凝水迅速地排向接水盘等。
第二实施方式的各个突片61、62的切出立起面61a、62a分别相对于水平面倾斜。为此，能够避免在翅片36表面上生成的冷凝水积存在突片61、62的切出立起面61a、62a的上侧。因此，能够避免由于突片61、62表面上的冷凝水再次结冰而导致通风路38中的空气流受阻。
此外，上述实施方式是本质上优选的示例，但并没有意图对本发明、其应用对象或其用途的范围加以限制。
－产业实用性－
综上所述，本发明对于包括扁平管和多个翅片并使在扁平管中流动的流体与空气之间进行热交换的热交换器、以及包括该热交换器的空调机来说是很有用的。
－符号说明－
10   空调机；
30   热交换器；
33   扁平管；
34   流体通路(流体的通路)；
35   翅片(波纹状翅片)；
36   翅片；
37   传热部；
38   通风路；
42   突出板部(下风侧板部)；
45   缺口部；
47   下风侧板部；
51   上风侧凸起部(上风侧鼓起部、鼓起部)；
51a  第一平坦部(平坦部)；
52   中间凸起部(鼓起部)；
52a  第二平坦部(平坦部)；
53   下风侧凸起部(下风侧鼓起部、鼓起部)；
53a  第三平坦部(平坦部)；
57   引水用肋(肋)；
61   上风侧突片(切出立起部)；
61a  切出立起面；
62   下风侧突片(切出立起部)；
62a  切出立起面。

Claims (9)

1.一种热交换器，其包括：平坦的侧面相向地上下排列且在内部形成有流体通路(34)的多根扁平管(33)、和将相邻的所述扁平管(33)之间划分成多条空气所流经的通风路(38)的多个翅片(35、36)，所述多个翅片(35、36)具有：形成为从相邻的所述扁平管(33)中的一扁平管起直到另一扁平管的板状并构成所述通风路(38)的侧壁的多个传热部(37)、和与该传热部(37)的下风侧端部相连并形成排水路径的下风侧板部(42、47)，其特征在于：
在所述多个传热部(37)上沿着空气的通过方向排列着形成有多个鼓起部(51、52、53)，该鼓起部(51、52、53)朝所述通风路(38)一侧鼓起且沿着与该空气的通过方向相交的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于：
所述多个鼓起部(51、52、53)包括：形成在所述通风路(38)的上风侧的上风侧鼓起部(51)、和形成在所述通风路(38)的下风侧的下风侧鼓起部(53)，
在所述传热部(37)上，形成在所述上风侧鼓起部(51)与下侧的扁平管(33)之间的平坦部(51a)的高度大于形成在所述下风侧鼓起部(53)与下侧的扁平管(33)之间的平坦部(53a)的高度。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于：
形成在所述多个鼓起部(51、52、53)与下侧的扁平管(33)之间的平坦部(51a、52a、53a)的高度随着从上风侧朝向下风侧而减小。
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：
所述鼓起部(51、52、53)相对于铅直方向倾斜，使得该鼓起部(51、52、53)的下端比该鼓起部(51、52、53)的上端位于更靠下风侧的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的热交换器，其特征在于：
形成在所述多个鼓起部(51、52、53)中的至少一个鼓起部(51、52)与该鼓起部(51、52)下侧的扁平管(33)之间的平坦部(51a、51b)的高度随着从上风侧朝向下风侧而减小。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的热交换器，其特征在于：
所述多个翅片(36)形成为用来插入所述扁平管(33)的多个缺口部(45)设置在上风侧的板状，且彼此保持规定间隔地设置在扁平管(33)的延伸方向上，并用缺口部(45)的周缘夹着所述扁平管(33)，
在所述翅片(36)上，上下相邻的缺口部(45)之间的部分构成所述传热部(37)，与该传热部(37)的下风侧端部相连且沿上下延伸的部分构成所述下风侧板部(47)。
7.根据权利要求6所述的热交换器，其特征在于：
在所述下风侧板部(47)上，形成有沿着所述多个传热部(37)的下风侧端部延伸的肋(57)。
8.根据权利要求6或7所述的热交换器，其特征在于：
在所述翅片(36)上，形成有朝着通风路(38)一侧被切起来的切出立起部(61、62)，
所述切出立起部(61、62)的切出立起面(61a、62a)相对于水平面倾斜。
9.一种空调机，其特征在于：
该空调机包括设置有权利要求1至8中任一项所述的热交换器(30)的制冷剂回路(20)，
在所述制冷剂回路(20)中使制冷剂循环而进行制冷循环。
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