CN103959004B - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

在一种热交换器中,总箱部的板部件包括第一流体连通通道和第二流体连通通道,第一箱空间(77)通过第一流体连通通道与第一管(16a)连通,第二箱空间(76)通过第二流体连通通道与第二管(43a)连通。的上游第一管组(16b)和下游第一管组(16c)中的具有较大的第一流体压力损失的一个管组构成较高压力损失第一管组(16b),具有较小的第一流体压力损失的另一个第一管组构成较低压力损失第一管组(16c)。较高压力损失第一管组(16b)和第一箱空间(77)之间的流道阻力小于较低压力损失第一管组(16c)和第一箱空间(77)之间的流道阻力。

Description

热交换器
相关申请的交叉引用
本申请基于2011年11月30日递交的日本专利申请No.2011-262056和2012年11月14日递交的日本专利申请No.2012-250503,并且通过引用将它们结合到本文中。
技术领域
本公开涉及组合式热交换器,该组合式热交换器被构造成能够在三种类型的流体之间进行热交换。
背景技术
传统上,构造成能够在三种类型的流体之间进行热交换的组合式热交换器已经为大家所知。例如,专利文件1中公开的热交换器是一种组合式热交换器,该组合式热交换器构造成能够在制冷剂循环装置的制冷剂和车辆外部空气(外部空气)之间进行热交换和能够在制冷剂和冷却发动机的冷却剂之间进行热交换。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP-A-11-157326
发明内容
根据本发明人的研究,在这种类型的组合式热交换器中,因为其构造易于复杂化且其尺寸被增大,因此,本申请人之前在日本专利申请No.2010-145011和日本专利申请No.2010-251119中提出一种结构,其中多个管子关于空气(第三流体)的流动方向被布置成两排,并且通过使用布置成两排的管子使制冷剂(第一流体)流和冷却剂(第二流体)流发生U-形转弯。
此外,本申请人之前在日本专利申请No.2011-82759(下面称为“在先申请例”)中已经提出U-形转弯结构的一部分被省略,使得流过第一流体的第一管的数量与流过第二流体的第二管的数量的比值彼此不同,因而调节三种类型的流体之间的热交换量。
然而,在该在先申请例中,至布置在第三流体的上游的多个管子和布置在第三流体的下游的多个管子的流体分配可能出现不均匀。因此,调节三种类型的流体之间的热交换量可能受到限制。
特别是,当布置在第三流体的上游的全部多个管中的内部流体的压力损失不同于布置在第三流体的下游的全部多个管中的内部流体的压力损失时,因为流体难以流到压力损失较大的管子中,因此流体的分配可能不均匀。
有鉴于此,本公开的一个目的是提供一种热交换器,其能够适当地调节三种类型的流体之间的热交换量。
根据本公开的第一示例,一种热交换器,包括:热交换部,流过第一流体的多个第一管和流过第二流体的多个第二管被堆叠在所述热交换部中,所述热交换部在第一流体、第二流体和第三流体之间执行热交换;总箱部,包括第一箱空间和第二箱空间,所述第一箱空间与所述多个第一管连通,以收集来自所述多个第一管的第一流体或将第一流体分配给所述多个第一管,所述第二箱空间与所述多个第二管连通,以收集来自所述多个第二管的第二流体或将第二流体分配给所述多个第二管;第三流体通道,形成在多个第一管和多个第二管中的相邻的管之间,并且所述第三流体流过所述第三流体通道;和外部散热片,布置在第三流体通道中,所述外部散热片促进第一流体与第三流体之间的热交换和第二流体与第三流体之间的热交换,并且能够实现多个第一管中流动的第一流体与多个第二管中流动的第二流体之间的热传递。所述热交换部包括上游热交换部和下游热交换部,所述下游热交换部在所述第三流体的流动方向上布置在上游热交换部的下游。所述多个第一管布置在上游热交换部和下游热交换部两者中。所述多个第二管布置在上游热交换部和下游热交换部中的至少一个中。所述上游热交换部和下游热交换部被布置成使得存在在其中多个第一管在第三流体的流动方向上彼此重叠的部分和在其中多个第一管在第三流体的流动方向上与多个第二管重叠的部分。所述总箱部包括板部件,所述板部件被布置成从第一和第二管的一侧关闭第一箱空间和第二箱空间。所述板部件设置有作为通孔的第一流体连通通道和作为通孔的第二流体连通通道,所述第一箱空间通过所述第一流体连通通道与所述多个第一管连通,所述第二箱空间通过所述第二流体连通通道与所述多个第二管连通。在所述上游热交换部中的多个第一管构成上游第一管组,并且在所述下游热交换部中的多个第一管构成下游第一管组。所述上游第一管组和下游第一管组中的具有较大的第一流体压力损失的一个管组构成较高压力损失第一管组。所述上游第一管组和下游第一管组中的具有较小的第一流体压力损失的一个管组构成较低压力损失第一管组。较高压力损失第一管组和第一箱空间之间的流道阻力小于较低压力损失第一管组和第一箱空间之间的流道阻力。
在前述构造中,由于第一流体在第一箱空间和第一管之间的流道中流动到较高压力损失第一管组中比流动到较低压力损失第一管组中更容易,因此,能够防止流体的分配不均匀,并且三种类型的流体之间的热交换量能够更合理地调节。
顺便说明,在上游热交换部的第一管和下游热交换部的第一管之间产生压力损失不同的原因是:关于每个单独的第一管,上游热交换部的第一管中流通的第一流体的状态不同于下游热交换部的第一管中流通的第一流体的状态。例如,当第一管中流动的第一流体是气-液两相状态时的压力损失大于当第一管中流动的第一流体是液-相状态时的压力损失。
此外,上游热交换部的第一管和下游热交换部的第一管之间的结构(形状、全长、流道面积等)差异也能够导致压力损失不同。
具体地,整个上游第一管组的流道面积和整个下游第一管组的流道面积之间的差异,即,各个第一管内的总流道面积之间的差异对上游和下游第一管组之间的第一流体的压力损失的差异影响非常大。因此,如果构成上游第一管组的第一管的数量,例如,小于构成下游第一管组的第一管的数量,那么上游第一管组为较高压力损失第一管组,下游第一管组为较低压力损失第一管组。相反地,如果构成上游第一管组的第一管的数量大于构成下游第一管组的第一管的数量,那么上游第一管组为较低压力损失第一管组,下游第一管组为较高压力损失第一管组。
根据本公开的第二示例,在前述的第一示例的热交换器中,第一箱空间可以包括入口侧第一箱空间和出口侧第一箱空间,所述入口侧第一箱空间连接到多个第一管的入口侧并分配第一流体,所述出口侧第一箱空间连接到多个第一管的出口侧并收集第一流体。较高压力损失第一管组和入口侧第一箱空间之间的流道阻力可以小于较低压力损失第一管组和入口侧第一箱空间之间的流道阻力。所述入口侧第一箱空间可以被布置成在第三流体的流动方向上到较高压力损失第一管组的距离比到较低压力损失第一管组的距离近。所述入口侧第一箱空间可以通过第一流体连通通道中的连通通道与较高压力损失第一管组连通,并且,所述连通通道的开口部的至少一部分可以朝向多个第一管打开,并可以设置成在与多个第一管的开口端面垂直的方向上与所述开口端面重叠。
在前述构造中,通过利用第一流体的动态压力,能够允许第一流体快速地流进构成较高压力损失第一管组的多个第一管中。由于该原因,例如,能够防止第一流体不成比例地、过多地流进较低压力损失第一管组中。
根据本公开的第三示例,在前述第二示例的热交换器中,所述多个第一管可以被布置成使得多个第一管中流动的第一流体具有在重力方向上的流量分量。所述第一流体可以是制冷剂,已经在热交换部中与第三流体进行过至少一次热交换的第一流体可以被引入入口侧第一箱空间中。所述入口侧第一箱空间可以位于较高压力损失第一管组上。
即使热交换器用作蒸发器和冷凝器中的任一种,如前所述,如果第一流体通过热交换器与第三流体进行一次热交换,则第一流体将进入具有气相和液相的两相的状态。在这种气液两相的第一流体中,第一流体中包括的液相分量比气相分量更容易受到重力的影响。因此,大部分的第一流体易于流进入口侧第一箱空间内的连接到第一流体流动方向的上游侧的第一管中。因此,当入口侧第一箱空间布置在较高压力损失第一管组的上方时,与入口侧第一箱空间位于第一流体容易流入的较低压力损失第一管组上方的情况相比,能防止第一流体不按比例地过多地流进入口侧第一箱空间内的第一流体流的上游侧的第一管中。结果,第一流体能够均匀地供应到与入口侧第一箱空间连接的第一管中。
根据本公开的第四示例,一种热交换器,包括:热交换部,流过第一流体的多个第一管和流过第二流体的多个第二管被堆叠在所述热交换部中,所述热交换部在第一流体、第二流体和第三流体之间执行热交换;总箱部,包括第一箱空间和第二箱空间,所述第一箱空间与所述多个第一管连通,以收集来自所述多个第一管的第一流体或将第一流体分配给所述多个第一管,所述第二箱空间与所述多个第二管连通,以收集来自所述多个第二管的第二流体或将第二流体分配给所述多个第二管;第三流体通道,形成在多个第一管和多个第二管中的相邻的管之间,并且所述第三流体流过所述第三流体通道;和外部散热片,布置在第三流体通道中,所述外部散热片促进第一流体与第三流体之间的热交换和第二流体与第三流体之间的热交换,并且能够实现多个第一管中流动的第一流体与多个第二管中流动的第二流体之间的热传递。所述热交换部包括上游热交换部和下游热交换部,所述下游热交换部在所述第三流体的流动方向上布置在上游热交换部的下游。所述多个第一管布置在上游热交换部和下游热交换部的两者中。所述多个第二管布置在上游热交换部和下游热交换部中的至少一个中。所述上游热交换部和下游热交换部被布置成使得存在在其中多个第一管在第三流体的流动方向上彼此重叠的部分和在其中多个第一管在第三流体的流动方向上与多个第二管重叠的部分。所述总箱部包括板部件,所述板部件被布置成从第一和第二管的一侧关闭第一箱空间和第二箱空间。所述板部件设置有作为通孔的第一流体连通通道和作为通孔的第二流体连通通道,所述第一箱空间通过所述第一流体连通通道与所述多个第一管连通,所述第二箱空间通过所述第二流体连通通道与所述多个第二管连通。所述上游热交换部的第一管和所述下游热交换部的第一管中的具有较大的第一流体压力损失的第一管构成较高压力损失第一管,并且具有较小的第一流体压力损失的另外的第一管构成较低压力损失第一管。较高压力损失第一管和第一箱空间之间的流道阻力小于较低压力损失第一管和第一箱空间之间的流道阻力。
在前述构造中,因为第一流体能够容易地流进较高压力损失第一管中,因此能够防止流体的分配不均匀,并且还能够按比例地调节三种类型的流体之间的热交换量。
根据本公开的第五示例,在前述第四示例的热交换器中,上游热交换部中的第一管的数量与上游热交换部中的第一管和第二管的总数量之比可以不同于下游热交换部中的第一管的数量与下游热交换部中的第一管和第二管的总数量之比。
根据本公开的第六示例,在前述第四或第五示例的热交换器中,所述第一箱空间和第二箱空间可以设置成在多个第一管和多个第二管的堆叠方向上延伸,并且在第三流体的流动方向上布置。所述第一箱空间可以被布置成在第三流体的流动方向上到较低压力损失第一管的距离比到较高压力损失第一管的距离近。所述第二箱空间可以被布置成在第三流体的流动方向上到较高压力损失第一管的距离比到较低压力损失第一管的距离近。所述板部件可以设置有作为第一流体连通通道的较高压力损失连通通道和作为第一流体连通通道的较低压力损失连通通道,所述较高压力损失第一管通过所述较高压力损失连通通道与所述第一箱空间连通,所述较低压力损失第一管通过所述较低压力损失连通通道与所述第一箱空间连通。所述较高压力损失连通通道的流道阻力可以小于较低压力损失连通通道的流道阻力,使得较高压力损失第一管和第一箱空间之间的流道阻力小于较低压力损失第一管和第一箱空间之间的流道阻力。
根据本公开的第七示例,在前述第六示例的热交换器中,在所述板部件中,所述板部件可以设置有构成较高压力损失连通通道的通孔和构成较低压力损失连通通道的通孔。构成较高压力损失连通通道的通孔的孔面积可以大于构成较低压力损失连通通道的通孔的孔面积,使得较高压力损失连通通道的流道阻力小于较低压力损失连通通道的流道阻力。
根据本公开的第八示例,在前述第四或第五示例的热交换器中,所述第一箱空间和第二箱空间可以被设置成在多个第一管和多个第二管的堆叠方向上延伸,并在第三流体的流动方向上布置。所述第一箱空间可以被布置成在第三流体的流动方向上到较高压力损失第一管的距离比到较低压力损失第一管的距离近,并且所述第二箱空间可以被布置成在第三流体的流动方向上到较低压力损失第一管的距离比到较高压力损失第一管的距离近。因此,较高压力损失第一管和第一箱空间之间的流道阻力能够小于较低压力损失第一管和第一箱空间之间的流道阻力。
根据本公开的第九示例,一种热交换器,包括:热交换部,流过第一流体的多个第一管和流过第二流体的多个第二管被堆叠在所述热交换部中,所述热交换部在第一流体、第二流体和第三流体之间执行热交换;总箱部,包括第一箱空间和第二箱空间,所述第一箱空间与所述多个第一管连通,以收集来自所述多个第一管的第一流体或将第一流体分配给所述多个第一管,所述第二箱空间与所述多个第二管连通,以收集来自所述多个第二管的第二流体或将第二流体分配给所述多个第二管;第三流体通道,形成在多个第一管和多个第二管中的相邻的管之间,并且所述第三流体流过所述第三流体通道;和外部散热片,布置在第三流体通道中,所述外部散热片促进第一流体与第三流体之间的热交换和第二流体与第三流体之间的热交换,并且能够实现多个第一管中流动的第一流体与多个第二管中流动的第二流体之间的热传递。所述热交换部包括上游热交换部和下游热交换部,所述下游热交换部在所述第三流体的流动方向上布置在上游热交换部的下游。所述多个第一管布置在上游热交换部和下游热交换部的两者中。所述多个第二管布置在上游热交换部和下游热交换部中的至少一个中。所述上游热交换部和下游热交换部被布置成使得存在在其中多个第一管在第三流体的流动方向上彼此重叠的部分和在其中多个第一管在第三流体的流动方向上与多个第二管重叠的部分。所述第一箱空间和第二箱空间设置成在多个第一管和多个第二管的堆叠方向上延伸,并且在第三流体的流动方向上布置。所述第一箱空间被布置成使得第一箱空间在第三流体的流动方向上的位置和与虚拟线重叠的位置匹配,该虚拟线到上游热交换部的第一管的距离等于该虚拟线到下游热交换部的第一管的距离。上游热交换部中的第一管的数量与上游热交换部中的第一管和第二管的总数量之比不同于下游热交换部中的第一管的数量与下游热交换部中的第一管和第二管的总数量之比。
在前述构造中,由于与第一箱空间布置在不与虚拟线重叠的位置处的情况相比,第一流体能够容易地流进较高压力损失第一管中,因此,能够防止流体的分配不均匀,并且还能够更适当地调节三种类型的流体之间的热交换量。
根据本公开的第十示例,在前述第九示例的热交换器中,所述第一箱空间可以包括入口侧第一箱空间和出口侧第一箱空间,所述入口侧第一箱空间连接到多个第一管的入口侧并分配第一流体,所述出口侧第一箱空间连接到多个第一管的出口侧并收集第一流体。所述入口侧第一箱空间可以被布置成使得入口侧第一箱空间在第三流体的流动方向上的位置和与虚拟线重叠的位置匹配,该虚拟线到上游热交换部的第一管的距离等于该虚拟线到下游热交换部的第一管的距离。在所述上游热交换部中的多个第一管可以构成上游第一管组,并且在所述下游热交换部中的多个第一管可以构成下游第一管组。所述上游第一管组和下游第一管组中的具有较大的第一流体压力损失的一个管组可以构成较高压力损失第一管组。所述上游第一管组和下游第一管组中的具有较小的第一流体压力损失的一个管组可以构成较低压力损失第一管组。所述入口侧第一箱空间可以被布置成在第三流体的流动方向上到较高压力损失第一管组的距离比到较低压力损失第一管组的距离近。所述入口侧第一箱空间可以通过连通通道与较高压力损失第一管组连通,并且,所述连通通道的开口部的至少一部分可以朝向多个第一管打开,并设置成在与多个第一管的开口端面垂直的方向上与所述开口端面重叠。所述多个第一管可以被布置成使得多个第一管中流动的第一流体具有在重力方向上的流量分量。所述第一流体可以是制冷剂,并且已经与第三流体通道中的第三流体进行过至少一次热交换的第一流体可以被引入入口侧第一箱空间中。所述入口侧第一箱空间可以被布置在较高压力损失第一管组上。
在前述构造中,能够获得与本公开的第二和第三示例相同的优点。
根据本公开的第十一示例,在前述第二、第三和第十示例中的任一个的热交换器中,该热交换器可以用作蒸发第一流体的蒸发器。所述出口侧第一箱空间可以被布置成在第三流体的流动方向到较低压力损失第一管组侧的距离比到较高压力损失第一管组侧的距离近。
在前述构造中,总箱部容易构造成使得与从较高压力损失第一管组流动相比,第一流体更容易从第一流体容易流入的较低压力损失第一管组流动到出口侧第一箱空间中。
例如,如果较高压力损失第一管组和较低压力损失第一管组之间的第一流体的压力损失的不同是由各个第一管组之间的第一管的堆叠数量的不同造成的,则从堆叠数量较大的较低压力损失第一管组到出口侧第一箱空间的流道截面面积容易整体上增加。当流道截面面积整体上增加时,总箱部能够被构造成使得第一流体容易流进出口侧第一箱空间中。利用如此构造的总箱部,作为整个热交换器,能够减小第一流体的压力损失,并且能够提高热交换器的热交换性能。
根据本公开的第十二示例,在前述的第一、第二、第三、第十和第十一示例中的任一个的热交换器中,所述较高压力损失第一管组中包括的第一管的数量小于所述较低压力损失第一管组中包括的第一管的数量。
根据本公开的第十三示例,在前述的第一、第二、第三、第十、第十一和第十二示例中的任一个的热交换器中,所述较高压力损失第一管组可以构成上游第一管组,并且所述较低压力损失第一管组可以构成下游第一管组。
在上述构造中,由于上游热交换部中的第一流体和第三流体之间的温度差容易增加得大于下游热交换部中的第一流体和第三流体之间的温度差,因此,上游热交换部中的热交换量和下游热交换部中的热交换量适当地调节。
根据本公开的第十四示例,在前述第一至第十三示例中的任一个的热交换器中,所述第一箱空间可以包括一对第一箱空间。所述热交换部可以具有三个或更多个第一流体路径,所述多个第一流体路径中的每个可以具有所述多个第一管中的、置于一对第一箱空间之间的一个或更多个第一管。所述第一流体路径可以在第一流体的流路中彼此串联联接,并且所述多个第一流体路径中的每个允许第一流体在其中相对于该流路中的多个第一流体路径中的相邻的第一流体路径在重力方向上逆向流动。所述多个第一流体路径可以包括朝上流第一流体路径,第一流体在该朝上流第一流体路径中朝向重力方向上侧流动。所述朝上流第一流体路径可以在多个第一管的堆叠方向上、在第一流体路径的多个第一管的堆叠宽度方面小于第一流体的流路中的任何其它相邻的第一流体路径。
在前述构造中,在朝上流第一流体路径中,当构成朝上流第一流体路径的第一管的堆叠宽度越小时,第一流体的流道就越狭窄。由于该原因,第一流体在第一管内在重力的方向上朝上流动的朝上流体流的流量变高,并且,例如,第一流体能够克服第一流体中包括的液体分量的自重快速地向上运动。结果,第一流体能够容易地均匀地流进相应的管中。特别是,当热交换器用作例如冷凝器时,由于第一管内的第一流体压力高,并且流量小,因此,第十四示例的优点是显著的。
根据本公开的第十五示例,在前述第九或第十示例的热交换器中,所述总箱部可以还包括第三箱空间,该第三箱空间在多个第二管的堆叠方向上延伸。所述第一箱空间、第二箱空间和第三箱空间可以在第三流体的流动方向上布置。所述总箱部中可以包括箱内部连通通道,所述第一箱空间通过该箱内部连通通道与所述第三箱空间连通。
根据本公开的第十六示例,在前述第十五示例的热交换器中,所述热交换器可以还包括位于总箱部的外部且位于总箱部的与第一管和第二管相对的一侧的制冷剂管道连接器。所述制冷剂管道连接器可以设置有连接器连通通道,所述制冷剂管道连接器的内部空间通过所述连接器连通通道与所述第一箱空间连通。
根据本公开的第十七示例,在前述第九或第十示例的热交换器中,所述总箱部还可以包括第三箱空间,该第三箱空间在多个第二管的堆叠方向上延伸。所述第一箱空间、第二箱空间和第三箱空间可以在第三流体的流动方向上布置。所述热交换器还可以包括位于总箱部的外部且位于总箱部的与第一管和第二管相对的一侧的制冷剂管道连接器。所述制冷剂管道连接器可以设置有第一连接器连通通道和第二连接器连通通道,所述制冷剂管道连接器的内部空间通过所述第一连接器连通通道与所述第一箱空间连通,所述制冷剂管道连接器的内部空间通过所述第二连接器连通通道与所述第三箱空间连通。
根据本公开的第十八示例,在前述第一至第十七示例中的任一个的热交换器中,所述第一流体和第二流体可以是在不同的流体循环回路中流动的热介质。
在前述构造中,热交换器能够被多重流体循环回路共享,并且能够容易地减小热交换器的安装空间。
根据本公开的第十九示例,在前述第一至第十八示例中的任一个的热交换器中,所述热交换器可以用作在蒸汽压缩制冷剂循环中蒸发制冷剂的蒸发器。所述第一流体可以是该蒸汽压缩制冷剂循环中的制冷剂,并且所述第二流体可以是吸收外部热源的热量的热介质。所述第三流体可以是空气。
当热交换器如此用作蒸发器时,在上游热交换部中,制冷剂和空气之间的温度差与下游热交换部中的制冷剂和空气之间的温度差相比被增加,从而促进制冷剂的蒸发。结果,压力损失变大,因而难以将制冷剂分配给上游热交换部的第一管。
鉴于上述观点,根据本公开,由于制冷剂能够容易地流进其中由于制冷剂的蒸发导致压力损失变大的上游热交换部的第一管中,因此,能够防止由于多个第一管沿第三流体的流动方向的布置导致的制冷剂的分配不均匀。制冷剂、热介质和空气这三种类型的流体之间的热交换量能够进一步适当地调节。
根据本公开的第二十示例,在前述第一至第十八示例中的任一个的热交换器中,所述热交换器可以用作在蒸汽压缩制冷剂循环中冷凝制冷剂的冷凝器。所述第一流体可以是该蒸汽压缩制冷剂循环中的制冷剂,并且所述第二流体可以是吸收外部热源的热量的热介质。所述第三流体可以是空气。
当热交换器如此用作冷凝器时,当热介质的温度变得更高时,第一管中的制冷剂的冷凝(液化)被减速,并且在保持气相状态的同时流动的制冷剂的量增加。结果,制冷剂的压力损失变大,并且上游热交换部的第一管和下游热交换部的第一管之间的制冷剂的分配容易不均匀。
鉴于该观点,根据本公开,由于制冷剂能够容易地流进上游热交换部的第一管和下游热交换部的第一管中的制冷剂的压力损失较大的一方中,因此,能够防止由于多个第一管沿第三流体的流动方向的布置导致的制冷剂的分配不均匀。制冷剂、热介质和空气这三种类型的流体之间的热交换量能够被进一步适当地调节。
根据本公开的第二十一示例,在前述第一至第十八示例中的任一个的热交换器中,所述热交换器可以用作车辆冷却系统。所述第一流体可以是吸收第一车内装置的热量的热介质,该第一车内装置的热量与在致动期间的发热相关联,并且所述第二流体可以是吸收第二车内装置的热量的热介质,该第二车内装置的热量与在致动期间的发热相关联。所述第三流体可以是空气。
根据本公开的第二十二示例,在前述第一至第十九和第二十一示例中的任一个的热交换器中,所述热交换器可以用作蒸发第一流体的蒸发器。上游热交换部中包括的第二管的数量可以大于下游热交换部中包括的第二管的数量。温度比第一流体高的第二流体可以在第二管和第二箱空间中流动,因此除霜。
在前述构造中,通过第二流体的热量,抑制了在热交换器上形成霜。由于第二流体更集中地在比第三流体的流动方向的下游侧更容易结霜的第三流体的流动方向的上游侧上流动,因此,例如,与第二流体均匀地在上游侧和下游侧流动的结构相比,能够进一步地抑制霜的形成,并且能够实现高的热交换效率。
附图说明
图1是显示包括根据本发明的第一实施例的热交换器的车辆空调器的加热操作的示意图。
图2是显示包括根据第一实施例的热交换器的车辆空调器的除霜操作的示意图。
图3是显示包括根据第一实施例的热交换器的车辆空调器的冷却操作的示意图。
图4是根据第一实施例的热交换器立体视图。
图5是根据第一实施例的热交换器分解视图。
图6是显示根据第一实施例的热交换器中的制冷剂和冷却剂的流动的示意图。
图7是显示根据第一实施例的热交换器中的制冷剂等的流动的示意图。
图8是显示根据第一实施例的热交换器中的冷却剂流动的剖视图。
图9(a)是沿图7的线E-E的剖视图;图9(b)是沿图7中的线F-F的剖视图。
图10(a)是根据本公开的第二实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图;图10(b)是根据第二实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上与冷却剂管重叠的部分的剖视图。
图11(a)是根据本公开的第三实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图;图11(b)是根据第三实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上与冷却剂管重叠的部分的剖视图。
图12是根据第三实施例的热交换器中的第一板部件的立体视图;
图13(a)是根据本公开的第四实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图;图13(b)是根据第四实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上与冷却剂管重叠的部分的剖视图。
图14是根据第四实施例的热交换器中的第一板部件的立体视图;
图15(a)是根据本公开的第五实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图;图15(b)是根据第五实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上与冷却剂管重叠的部分的剖视图。
图16(a)是根据本公开的第六实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图;图16(b)是根据第六实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上与冷却剂管重叠的部分的剖视图。
图17(a)是根据本公开的第七实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图;图17(b)是根据第七实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上与冷却剂管重叠的部分的剖视图。
图18(a)是根据本公开的第八实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图;图18(b)是根据第八实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上与冷却剂管重叠的部分的剖视图。
图19(a)是根据本公开的第九实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图;图19(b)是根据第九实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上与冷却剂管重叠的部分的剖视图。
图20(a)是根据本公开的第十实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图;图20(b)是根据第十实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上与冷却剂管重叠的部分的剖视图。
图21(a)是根据本公开的第十一实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图;图21(b)是根据第十一实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上与冷却剂管重叠的部分的剖视图;图21(c)是根据第十一实施例的热交换器的总箱中的、在其中布置连接器的部分的剖视图。
图22(a)是根据本公开的第十二实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图;图22(b)是根据第十二实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上与冷却剂管重叠的部分的剖视图;图22(c)是根据第十二实施例的热交换器的总箱中的、在其中布置连接器的部分的剖视图。
图23是根据本公开的第十三实施例的热交换器中包括的总箱的分解视图。
图24是根据第十三实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图。
图25是根据第十三实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上与冷却剂管重叠的部分的剖视图。
图26是显示根据本公开的第十四实施例的热交换器中的制冷剂和冷却剂的流动的示意图。
图27是显示根据本公开的第十五实施例的热交换器中的制冷剂流的示意图。
图28是显示根据本公开的第十六实施例的热交换器中的制冷剂流的示意图。
图29是显示根据本公开的第十七实施例的热交换器中的制冷剂流的示意图。
图30是显示根据本公开的第十八实施例的热交换器中的制冷剂流的示意图。
图31是显示根据本公开的第十九实施例的热交换器中的制冷剂流的示意图。
图32是显示根据本公开的第二十实施例的热交换器中的制冷剂流的示意图。
图33是显示根据本公开的第二十一实施例的热交换器中的制冷剂流的示意图。
图34是显示根据本公开的第二十二实施例的热交换器中的制冷剂流的示意图。
图35是显示根据本公开的第二十三实施例的热交换器中的制冷剂流的示意图。
图36(a)是根据本公开的第二十四实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图;图36(b)是根据第二十四实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上与冷却剂管重叠的部分的剖视图。
图37是根据第二十四实施例的热交换器中的第一板部件的立体图。
图38是对比示例的热交换器中的上游箱单元的剖视图。
图39是根据本公开的第二十五实施例的热交换器的总箱中的、在其中制冷剂管在空气流动方向上彼此重叠的部分的剖视图。
图40是根据本公开的第二十六实施例的热交换器中包括的总箱的分解视图;
图41是显示根据本公开的第二十七实施例的车辆空调器中的废热回收操作的示意图。
图42是根据变化的示例的热交换器中包括的总箱的分解视图。
具体实施方式
下面将参照附图说明用于实施本公开的多个实施例。在各个实施例中,与前述实施例中描述的项目对应的部件用相同的标记表示,并省略它们相应的描述。在各个实施例中,当仅一部分结构被描述时,之前描述的另一个实施例可以应用于该结构的其它部分。此外,在随后的实施例中,与之前的实施例中描述的项目对应的部件用仅百位或更高位的数字不同的附图标记来表示以显示对应关系,并且省略它们相应的描述。在各个实施例中,除了清楚地指明能够相互组合在一起的各个部分的组合之外,如果在组合时没有特别的问题,即使没有清楚地指出,各个实施例也能够部分地组合在一起。
(第一实施例)
下面将参照图1-9说明根据本公开的第一实施例,在本实施例中,热交换器70应用于热泵循环10,该热泵循环10调节车辆空调器1的车内吹送空气的温度。图1-3是显示根据本实施例的车辆空调器1的整体结构的示意图。
车辆空调器1应用于所谓的混合电动车,该混合电动车从内燃机(发动机)和行驶电动马达MG获得用于车辆行驶的驱动力。
混合电动车根据车辆的行驶负载运行或停止发动机,并且能够在车辆从发动机和行驶电动马达MG两者获得驱动力的行驶状态和车辆停止发动机且仅从行驶电动马达MG获得驱动力行进的行驶状态之间切换。在前述构造中,与仅从发动机获得用于车辆行进的驱动力的普通车辆相比,混合电动车能够改善车辆燃料消耗。
热泵循环10是车辆空调器1中的蒸汽压缩制冷循环,该蒸汽压缩制冷循环执行吹送到作为将被空气调节的空间的车辆内部的车内吹送空气的加热或冷却功能。即,该热泵循环10将制冷剂通道切换到另一个通道,以便执行加热操作和冷却操作,该加热操作用于加热车内吹送空气,该车内吹送空气是将进行热交换以加热车辆内部的流体,该冷却操作用于冷却车内吹送空气以冷却车辆内部。
此外,热泵循环10能够执行除霜操作,该除霜操作用于在加热操作期间熔化和去除附着到热交换器70的车辆外部热交换单元16的霜。在图1-3所示的热泵循环10的整体结构示意图中,各个操作中的制冷剂流动由实心箭头表示。
此外,根据本实施例的热泵循环10采用常用的碳氟化合物制冷剂作为制冷剂,并且构造亚临界制冷循环,在该亚临界制冷循环中,高压侧制冷剂压力不超过制冷剂的临界压力。此外,用于润滑压缩机11的冷冻机油混合在制冷剂中,并且冷冻机油的一部分与制冷剂一起在循环回路中循环。
首先,压缩机11是布置在发动机室中的电动压缩机,该压缩机吸入、压缩和排出热泵循环10中的制冷剂,并且通过电动马达11b驱动具有固定排量的固定排量压缩机11a。作为固定排量压缩机11a,具体地,可以使用各种压缩机构,例如,涡旋压缩机构或叶片压缩机构。
该电动马达11b的工作(旋转速度)根据从空气调节控制装置(稍后将说明)输出的控制信号来控制,并且可以采用任何类型的AC马达和DC马达。通过控制旋转速度,压缩机11的制冷剂排放能力发生变化。因此,在本实施例中,电动马达11b构成压缩机11的排放能力改变装置。
压缩机11的制冷剂排放端口与作为使用侧热交换器的车辆内部冷凝器12的制冷剂入口侧连接。车辆内部冷凝器12是车辆空调器1中的布置在车辆内部空气调节单元30的外壳31内的用于加热的热交换器,并且在车辆内部冷凝器12中流动的高温和高压制冷剂与通过车辆内部蒸发器20(稍后将说明)的车内吹送空气之间进行热交换。车辆内部空气调节单元30的详细结构稍后将说明。
车辆内部冷凝器12的制冷剂输出侧与加热固定孔13连接,该加热固定孔13作为加热操作的减压装置,用于在加热操作期间使流出车辆内部冷凝器12的制冷剂减压和膨胀。对于加热固定孔13,可以采用孔口或毛细管。加热固定孔13的输出侧与组合式热交换器70的车辆外部热交换单元16的制冷剂入口侧连接。
此外,车辆内部冷凝器12的制冷剂出口侧与固定孔旁通通路14连接,该固定孔旁通通路14允许流出车辆内部冷凝器12的制冷剂绕过加热固定孔13,并且朝向车辆外部热交换单元16引导该制冷剂。打开和关闭固定孔旁通通路14的开闭阀15a设置在固定孔旁通通路14中。开闭阀15a是其打开/闭合操作由从空气调节控制装置输出的控制电压控制的电磁阀。
此外,当制冷剂通过开闭阀15a时产生的压力损失远远小于当制冷剂通过固定孔13时产生的压力损失。因此,当开闭阀15a打开时,从车辆内部冷凝器12流出的制冷剂通过固定孔旁通通路14流进车辆外部热交换单元16中。当开闭阀15a闭合时,制冷剂通过加热固定孔13流进车辆外部热交换单元16中。
在前述操作中,开闭阀15a能够将热泵循环10的制冷剂通道切换到另一个通道。因此,根据本实施例的开闭阀15a用作制冷剂通道切换装置。对于制冷剂通道切换装置,可以采用电动三通阀,该电动三通阀在连接车辆内部冷凝器12出口侧和加热固定孔13入口侧的制冷剂回路与在车辆内部冷凝器12出口侧和固定孔旁通通路14入口侧之间连接的制冷剂回路之间进行切换。
车辆外部热交换单元16是在流进热交换器70的制冷剂和由空气吹送风扇17吹送的外部空气之间进行热交换的热交换单元。车辆外部热交换单元16布置在发动机室内,并且用作在加热操作期间蒸发低压制冷剂以执行吸热作用的蒸发热交换单元,并且用作在冷却操作期间散发高压制冷剂的热量的散热热交换单元。
此外,空气吹送风扇17是电动鼓风机,该电动鼓风机的操作速率,即,旋转速度(吹送空气量)由从空气调节控制装置输出的控制电压控制。
此外,在根据本实施例的热交换器70中,前述车辆外部热交换单元16与稍后说明的散热器单元43一体地构造,该散热器单元43在用于冷却行驶电动马达MG的冷却剂与空气吹送风扇17吹送的外部空气之间执行热交换。
由于该原因,根据本实施例的空气吹送风扇17构成用于向车辆外部热交换单元16和散热器单元43两者吹送外部空气的车辆外部空气吹送装置。稍后将说明该组合式热交换器70的车辆外部热交换单元16和散热器单元43彼此一体地构成的详细结构。
车辆外部热交换单元16的出口侧与电动三通阀15b连接。通过从空气调节控制装置输出的控制电压来控制该电动三通阀15b的工作,并且该电动三通阀15b与前述开闭阀15a一起构成制冷剂通道切换装置。
更具体地,在加热操作期间该三通阀15b将通道切换至连接车辆外部热交换单元16的出口侧和收集器18的入口侧的制冷剂通道。在冷却操作期间该三通阀15b将通道切换至连接车辆外部热交换单元16的出口侧和冷却固定孔19的入口侧的制冷剂通道。
冷却固定孔19是用于冷却操作的减压装置,该减压装置用于在冷却操作期间使从车辆外部热交换单元16流出的制冷剂减压和膨胀,并且它的基本结构与加热固定孔13的基本结构相同。冷却固定孔19的出口侧与车辆内部蒸发器20的制冷剂入口侧连接。
车辆内部蒸发器20是冷却热交换器,该冷却热交换器沿车辆内部空气调节单元30的外壳31内的空气流布置在车辆内部冷凝器12的上游,并且在在该冷却热交换器中流动的制冷剂与车内吹送空气之间进行热交换以冷却车内吹送空气。车辆内部蒸发器20的制冷剂出口侧与收集器18的入口侧连接。
收集器18是用于低压侧制冷剂的气-液分离器,该气-液分离器使流进收集器18的制冷剂的气体和液体相互分离,以将循环中过量的制冷剂存储在收集器中。收集器18的气-液制冷剂出口与压缩机11的吸入侧连接。因此,收集器18执行防止液相制冷剂被吸入压缩机11的功能,并且防止压缩机11的液体压缩。
在根据本实施例的热泵循环10中,在冷却操作期间,从热交换器70的散热器单元43流出的冷却剂的温度低于从热交换器70的车辆外部热交换单元16流出的制冷剂的温度。结果,在车辆外部热交换单元16用作从高压制冷剂散发热量的散热热交换单元的冷却操作中,能够增加流出车辆外部热交换单元16的制冷剂的过冷度。因此,可以提高循环的效率。
另一方面,在根据本实施例的热泵循环10中,在加热操作期间,热交换器70的散热器单元43内的冷却剂的温度高于从热交换器70的车辆外部热交换单元16流出的制冷剂的温度。结果,通过吸收冷却剂的热量,制冷剂被加热,并且在车辆外部热交换单元16用作蒸发低压制冷剂以进行吸热操作的蒸发热交换单元的加热操作中促进制冷剂的蒸发。
随后,说明车辆内部空气调节单元30。车辆内部空气调节单元30布置在车辆内部最前面部分的仪表板(仪表盘)的内侧,并且在形成其外部封装的外壳31内容纳鼓风机32、前述车辆内部冷凝器12和车辆内部蒸发器20。
外壳31形成吹送到车辆内部的车内吹送空气的空气通道,并且用具有预定弹性水平并且具有优异的强度的树脂(例如,聚丙烯)模制。选择性地引入车辆内部空气(内部空气)和外部空气的内部/外部空气切换装置33布置在外壳31内的车内吹送空气流的最上游。
内部/外部空气切换装置33形成有用于将内部空气引入到外壳31中的内部空气引入端口和用于引入外部空气的外部空气引入端口。此外,连续地调节内部空气引入端口和外部空气引入端口的开口面积以改变内部空气的空气量与外部空气的空气量的空气量比的内部/外部空气切换门布置在内部/外部空气切换装置33内。
将通过内部/外部空气切换装置33吸入的空气通过内部/外部空气切换装置33吹送向车辆内部的鼓风机32沿空气流布置在内部/外部空气切换装置33的下游。鼓风机32是通过电动马达驱动离心多叶片风扇(西罗克风扇)的电动鼓风机,该电动鼓风机的旋转速度(吹风量)通过从空气调节控制装置输出的控制电压来控制。
车辆内部蒸发器20和车辆内部冷凝器12在空气流中依此顺序相对于车内吹送空气流布置在鼓风机32的下游。换言之,车辆内部蒸发器20沿车内吹送空气的空气流布置在车辆内部冷凝器12的上游。
此外,调节通过车辆内部冷凝器12的空气与已经通过车辆内部蒸发器20的吹送空气的空气量比的空气混合门34沿空气流设置在车辆内部蒸发器20的下游,且沿空气流设置在车辆内部冷凝器12的上游。此外,混合与制冷剂热交换且被车辆内部冷凝器12加热的吹送空气和绕过车辆内部冷凝器12且没有被加热的吹送空气的混合空间35沿空气流设置在车辆内部冷凝器12的下游。
将混合空间35中混合的经空气调节的风(空调风)吹送向车辆内部(该车辆内部是将被冷却的空间)的风出口沿空气流设置在外壳31的最下游。具体地,关于风出口,设置有将空调风吹送向车辆内部的乘客的上体的面部风出口,将空调风吹送向乘客的脚部的脚部风出口,和将空调风吹送向车辆前面窗玻璃(都没有显示)的内表面的除霜风出口。
因此,允许通过车辆内部冷凝器12的空气的流量通过空气混合门34被调节,以调节在混合空间35中混合的空调风的温度,并且调节从相应的风出口吹出的空调风的温度。即,空气混合门34构成用于调节将被吹送到车辆内部的空调风的温度的温度调节装置。
换言之,空气混合门34执行热交换量调节装置的功能,该热交换量调节装置用于调节在压缩机11排放的制冷剂与构成使用侧热交换器的车辆内部冷凝器12中的车内吹送空气之间的热交换量。空气混合门34通过未显示的伺服马达驱动,根据从空气调节控制装置输出的控制信号来控制该伺服马达的工作。
此外,调节面部风出口的开口面积的面部门、调节脚部风出口的开口面积的脚部门和调节除霜风出口的开口面积的除霜门(都没有显示)沿空气流分别布置在面部风出口、脚部风出口和除霜风出口的上游。
面部门、脚部门和除霜门构成风出口模式切换装置,用于将风出口模式切换到另一种模式。面部门、脚部门和除霜门通过未显示的伺服马达经由连杆机构等驱动,该伺服马达的操作根据从空气调节控制装置输出的控制信号来控制。
随后,将描述冷却剂循环回路40,该冷却剂循环回路40循环作为第二流体的冷却剂,该第二流体的材料类型不同于热泵循环10中使用的制冷剂。如图1-3所示,冷却剂循环回路40是不同于热泵循环10的流体循环回路。具体地,冷却剂循环回路40是冷却介质循环回路,该冷却介质循环回路循环形成在前述行驶电动马达MG(外部热源)内的冷却剂通道中的、作为冷却介质(加热介质)的冷却剂(例如,乙二醇水溶液),以冷却行驶电动马达MG,前述行驶电动马达MG(外部热源)是在操作期间发热的一种车内装置。
该组合式热交换器70的冷却剂泵41、电动三通阀42、散热器单元43和旁通通路44布置在冷却剂循环回路40中,前述旁通通路44旁通(绕过)散热器单元43并且允许冷却剂在其中流动。
冷却剂泵41是电动泵,该电动泵将冷却剂泵送到冷却剂循环回路40的行驶电动马达MG内形成的冷却剂通道中,该电动泵的旋转速度(流量)根据从空气调节控制装置输出的控制信号来控制。因此,该冷却剂泵41用作冷却能力调节装置,该冷却能力调节装置改变冷却行驶电动马达MG的冷却剂的流量,以调节冷却能力。
三通阀42在连接冷却剂泵41的入口侧和散热器单元43的出口侧以允许冷却剂流进散热器单元43的冷却剂回路与连接冷却剂泵41的入口侧和旁通通路44的出口侧以允许冷却剂绕过散热器单元43的冷却剂回路之间切换。三通阀42的操作根据从空气调节控制装置输出的控制电压来控制,并且构成冷却剂回路的回路切换装置。三通阀42切换冷却剂回路以执行冷却剂流量控制装置的功能,该冷却剂流量控制装置控制流入散热器单元43中的冷却剂的流量。
即,如图1等中的虚线箭头所示,根据本实施例的冷却剂循环回路40能够在冷却剂在其中依序循环流过冷却剂泵41、行驶电动马达MG、散热器单元43和冷却剂泵41的冷却剂回路和冷却剂在其中依序循环流过冷却剂泵41、行驶电动马达MG、旁通通路44和冷却剂泵41的冷却剂回路之间切换。
因此,在行驶电动马达MG的致动期间,当三通阀42切换至允许冷却剂绕过散热器单元43的冷却剂回路流动时,冷却剂温度增加,同时不通过散热器单元43散发热量。即,当三通阀42切换至允许冷却剂绕过散热器单元43流动的冷却剂回路时,行驶电动马达MG的热量(发热量)被存储在冷却剂中。
在根据本实施例的冷却剂循环回路40中,从热交换器70的散热器单元43流出的冷却剂的温度被设定成预定参考温度(在本实施例中为65℃)或更低的温度。在该构造中,行驶电动马达MG的逆变器能够免于高温影响。
散热器单元43布置在发动机室内,用作散热热交换单元,该散热热交换单元在冷却剂与空气吹送风扇17吹送的外部空气之间执行热交换。如前所述,散热器单元43与车辆外部热交换单元16协作构成组合式热交换器70。
现在,将参照附图4-9详细描述根据本实施例的组合式热交换器70。图4是热交换器70的立体图,和图5是根据第一实施例的热交换器70的分解视图。
图6是显示热交换器70中的制冷剂流和冷却剂流的示意立体图。在图6中,热泵循环10中的制冷剂流用实线表示,并且冷却剂循环回路40中的冷却剂流用虚线箭头表示。
图7(a)和图8(a)是沿图6的A-A线的剖视图,图7(b)和图8(b)是沿图6的线B-B的剖视图,图7(c)和图8(c)是沿图6的C-C线的剖视图,和图7(d)和图8(d)是沿图6的D-D线的剖视图。图7中的虚线箭头表示制冷剂流,图8中的虚线表示冷却剂流。此外,图9(a)是沿图7的E-E线的剖视图,和图9(b)是沿图7的F-F线的剖视图。
首先,如图4和图5所示,该组合式热交换器70具有所谓的箱和管型热交换器结构,该箱和管型热交换器结构具有制冷剂或冷却剂在其中流动的多个管和布置在多个管的两端侧的一对收集和分配箱,这对收集和分配箱收集或分配在各个管中流动的制冷剂或冷却剂。热交换器70的安装方向没有特别限定。例如,图4页面的下侧表示重力方向上的下侧。
更具体地,组合式热交换器70包括制冷剂作为第一流体在其中流动的多个制冷剂管16a(第一管)和冷却剂作为第二流体在其中循环的多个冷却剂管43a(第二管)。
此外,组合式热交换器70包括上游热交换部71,该上游热交换部71被构造成使得制冷剂管16a和冷却剂管43a彼此交替地堆叠。上游热交换部71在在制冷剂管16a中流动的制冷剂与在作为第三流体围绕制冷剂管16a流动的空气(由空气吹送风扇17吹送的外部空气)之间执行热交换。该上游热交换部71还在在冷却剂管43a中流动的冷却剂与围绕冷却剂管43a流动的空气(由空气吹送风扇17吹送的外部空气)之间执行热交换。
下游热交换部72被构造成使得彼此堆叠的多个制冷剂管16a沿外部空气流设置在上游热交换部71的下游。下游热交换部72在在制冷剂管16a中流动的制冷剂与围绕制冷剂管16a流动的空气(由空气吹送风扇17吹送的外部空气)之间执行热交换。
在与管的纵向方向垂直的截面中为扁平形状的扁平管用作制冷剂管16a和冷却剂管43a。更具体地,通过挤出加工模制的具有扁平多孔截面形状的管用作制冷剂管16a。此外,通过折叠单个板材形成的具有扁平两孔截面形状的管用作冷却剂管43a。
构成上游热交换部71的制冷剂管16a和冷却剂管43a被布置成以预定间隔彼此交替地堆叠,使得它们外表面的相应的平表面彼此平行,并且相互面对。同样地,构成下游热交换部72的制冷剂管16a以预定间隔彼此堆叠。上游热交换部71和下游热交换部72中的任一个中的预定间隔彼此相等。
构成上游热交换部71的制冷剂管16a布置在各个冷却剂管43a之间,并且冷却剂管43a布置在各个制冷剂管16a之间。此外,构成下游热交换部72的制冷剂管16a和构成上游热交换部71的制冷剂管16a或冷却剂管43a布置成在由空气吹送风扇17吹送的外部空气的流动方向上彼此重叠。
在该示例中,在上游热交换部71中,由于制冷剂管16a和冷却剂管43a一个一个地交替布置,因此,制冷剂管16a的总数量与冷却剂管43a的总数量相同。由于该原因,上游热交换部71中的制冷剂管16a的数量与构成上游热交换部71的制冷剂管16a和冷却剂管43a的总数量之比(下面称为“上游数量比”)为0.5。简言之,上游热交换部71中包括的冷却剂管43a的总数量大于下游热交换部72中包括的冷却剂管43a的总数量。
另一方面,下游热交换部72仅由制冷剂管16a构成。因此,下游热交换部72中的制冷剂管16a的数量与构成下游热交换部72的制冷剂管16a和冷却剂管43a的总数量之比(下面称为“下游数量比”)为1。
因此,在根据本实施例的组合式热交换器70中,上游数量比小于下游数量比。
在热交换器70中,构成上游热交换部71的制冷剂管16a和冷却剂管43a之间形成的空间和构成下游热交换部72的各个相邻制冷剂管16a之间形成的空间形成外部空气通道70a(第三流体通道),由空气吹送风扇17吹送的外部空气在该外部空气通道70a中流动。
外部散热片50布置在外部空气通道70a中,该外部散热片50促进制冷剂和外部空气之间的热交换,并促进冷却剂和外部空气之间的热交换,并且还能够实现在制冷剂管16a中流动的制冷剂和构成上游热交换部71的冷却剂管43a中流动的冷却剂之间的热传递,以及能够实现构成下游热交换部72的各个相邻制冷剂管16a中流动的冷却剂之间的热传递。
通过将具有优异的导热性的金属薄板弯曲成波纹状形成的波纹状散热片被用作外部散热片50,并且在本实施例中,外部散热片50接合到构成上游热交换部71的制冷剂管16a和冷却剂管43a两者,因而能够实现制冷剂管16a和冷却剂管43a之间的热传递。此外,外部散热片50接合到构成下游热交换部72的各个相邻制冷剂管16a,因而能够实现各个相邻制冷剂管16a之间的热传递。
随后,将说明上游箱单元73和和下游箱单元74。堆叠型热交换器70包括上游箱单元73和和下游箱单元74,上游箱单元73的每个在构成上游热交换部71的制冷剂管16a和冷却剂管43a的堆叠方向上延伸,并且下游箱单元74的每个在构成下游热交换部72的制冷剂管16a的堆叠方向上延伸。
上游箱单元73沿上游热交换部71的纵向方向布置在上游热交换部71中的制冷剂管16a和冷却剂管43a的两端侧上,并且下游箱单元74沿下游热交换部72的纵向方向布置在下游热交换部72的制冷剂管16a的两端侧上。
上游箱单元73的每个形成有冷却剂空间76(第二箱空间),该冷却剂空间76收集或分配在构成上游热交换部71的冷却剂管43a中流动的冷却剂。此外,下游箱单元74的每个形成有制冷剂空间77(第一箱空间),该制冷剂空间77收集或分配在构成下游热交换部72的制冷剂管16a中流动的制冷剂。
详细地,连接到制冷剂管16a的一端(管入口侧,图5的下侧)的制冷剂空间77表示在用于分配制冷剂的制冷剂管入口侧的制冷剂空间771(入口侧第一箱空间)。另一方面,连接到制冷剂管16a的另一端(管出口侧,图5的上侧)的制冷剂空间77表示在用于收集制冷剂的制冷剂管出口侧上的制冷剂空间772(第一管出口侧上的出口侧第一箱空间)。
上游箱单元73和下游箱单元74彼此形成一体。下面,彼此形成一体的上游箱单元73和下游箱单元74被称作“总箱75(总箱部)”。
总箱75包括集管板751、固定到集管板751上的中间板部件752(板部件)和箱形成部件753。关于外部空气的流动方向布置成两排的制冷剂管16a和冷却剂管43a两者固定到集管板751上。
箱形成部件753固定到集管板751和中间板部件752,因而形成本文中前述的冷却剂空间76和制冷剂空间77。具体地,通过压制金属板,箱形成部件753形成为当从箱形成部件753的纵向方向观看时的双峰形状(W-形状)。
双峰形状的箱形成部件753的中心部分753c接合到中间板部件752以分隔冷却剂空间76和制冷剂空间77。
图9是沿制冷剂管16a和冷却剂管43a的纵向方向布置在制冷剂管16a和冷却剂管43a的一个端侧(图4中的下侧)上的总箱75的剖视图。沿制冷剂管16a和冷却剂管43a的纵向方向布置在制冷剂管16a和冷却剂管43a的另一个端侧(图4中的上侧)上的总箱75的结构与图9中的总箱75的结构相同,因此在附图中将其省略。
图9(a)显示一个剖视图,在该剖视图中,上游热交换部71的制冷剂管16a与下游热交换部72的制冷剂管16a在外部空气的流动方向X上彼此重叠。
图9(b)显示一个剖视图,在该剖视图中,上游热交换部71的冷却剂管43a和下游热交换部72的制冷剂管16a在外部空气的流动方向X上彼此重叠。
中间板部件752布置在总箱75内,以便从制冷剂管16a和冷却剂管43a的一侧关闭冷却剂空间76和制冷剂空间77。
如图9(a)所示,在各个制冷剂管16a在外部空气的流动方向X上彼此重叠的剖视图中,中间板部件752形成有上游制冷剂连通通道752a(第一流体连通通道)和下游制冷剂连通通道752b(第一流体连通通道),上游制冷剂连通通道752a将上游热交换部71的制冷剂管16a与制冷剂空间77连通,下游制冷剂连通通道752b将下游热交换部72的制冷剂管16a与制冷剂空间77连通。
例如,在本实施例中,当上游热交换部71中的由多个制冷剂管16a构成的上游制冷剂管组16b(上游第一管组)与下游热交换部72中的由多个制冷剂管16a构成的下游制冷剂管组16c比较时,构成上游制冷剂管组16b的制冷剂管16a的堆叠数量小于下游制冷剂管组16c的制冷剂管16a的堆叠数量。因此,由于上游制冷剂管组16b中的制冷剂的总流道面积小于下游制冷剂管组16c中的制冷剂的总流道面积,因此,上游制冷剂管组16b中流动的制冷剂的压力损失大于下游制冷剂管组16c中流动的制冷剂的压力损失。
因此,假设上游制冷剂管组16b和下游制冷剂管组16c中的具有较大的制冷剂压力损失的一个制冷剂管组被称作“较高压力损失制冷剂管组(较高压力损失第一管组)”,并且具有较小的制冷剂压力损失的另一个制冷剂管组被称作“较低压力损失制冷剂管组(较低压力损失第一管组)”。那么,上游制冷剂管组16b对应于较高压力损失制冷剂管组,并且下游制冷剂管组16c对应于较低压力损失制冷剂管组。
此外,如前所述,当构成上游制冷剂管组16b的制冷剂管16a的堆叠数量小于下游制冷剂管组16c的制冷剂管16a的堆叠数量时,上游制冷剂管组16b相对于下游制冷剂管组16c出现在高压力损失侧。因此,上游制冷剂管组16b可以称作“较小堆叠数量侧制冷剂管组(较小堆叠数量侧第一管组)”,该“较小堆叠数量侧制冷剂管组(较小堆叠数量侧第一管组)”是在制冷剂管16a的堆叠数量较小的一侧。下游制冷剂管组16c可以称作“较大堆叠数量侧制冷剂管组(较大堆叠数量侧第一管组)”,该“较大堆叠数量侧制冷剂管组(较大堆叠数量侧第一管组)”是在制冷剂管16a的堆叠数量较大的一侧。此外,在本实施例中,各个制冷剂管组16b和16c具有排成一行的多个制冷剂管16a,并且因此能够称作“制冷剂管线(第一管线)”。
例如,当制冷剂在车辆外部热交换单元16中被蒸发时,上游热交换部71中的制冷剂和空气之间的温度差大于下游热交换部72中的制冷剂和空气之间的温度差,以促进制冷剂的蒸发。因此,制冷剂的压力损失在各个制冷剂管16a中变得更大。制冷剂的流道面积的差异对制冷剂的压力损失的影响远大于制冷剂管16a中流动的制冷剂的状态的差异对制冷剂的压力损失的影响。
此外,当关注各个制冷剂管16a时,在制冷剂被蒸发时,例如,在车辆外部热交换单元16中,上游热交换部71中的制冷剂和空气之间的温度差变得大于下游热交换部72中的制冷剂和空气之间的温度差,以促进制冷剂的蒸发。结果,压力损失变得更大。因此,在此情况中,上游热交换部71的制冷剂管16a可以表述为较高压力损失第一管,并且下游热交换部72的制冷剂管16a可以表述为较低压力损失第一管。此外,上游制冷剂连通通道752a可以表述为较高压力损失连通通道,并且下游制冷剂连通通道752b可以表述为较低压力损失连通通道。
上游制冷剂连通通道752a线性地形成在上游热交换部71的制冷剂管16a和制冷剂空间77之间。具体地,上游制冷剂连通通道752a关于中间板部件752的厚度方向(图9(a)中的竖直方向)倾斜地线性地形成。相反地,下游制冷剂连通通道752b被形成为在下游热交换部72的制冷剂管16a和制冷剂空间77之间弯曲。因此,上游制冷剂连通通道752a的流道阻力小于下游制冷剂连通通道752b的流道阻力。
如图9(b)所示,在其中冷却剂管43a和制冷剂管16a在外部空气的流动方向X上彼此重叠的剖视图中,中间板部件752形成有冷却剂连通通道752c(第二流体连通通道)和制冷剂连通通道752d。冷却剂连通通道752c将上游热交换部71的冷却剂管43a与制冷剂空间77连通,制冷剂连通通道752d将下游热交换部72的制冷剂管16a与制冷剂空间77连通。
下面将说明这些连通通道752a-752d的具体结构示例。在该示例中,如图9所示,通过从更靠近制冷剂管16a和冷却剂管43a的一侧(图9中的上侧)朝向更靠近冷却剂空间76和制冷剂空间77的一侧(图9中的下侧)相互堆叠第一板部件801、第二板部件802和第三板部件803这三块板部件来构成中间板部件752。
在图9(a)中,第一板部件801形成有贯穿其两侧的两个通孔801a和801b。第二板部件802形成有贯穿其两侧的一个通孔802a。第三板部件803形成有贯穿其两侧的一个通孔803a。
第一板部件801的两个通孔801a和801b中的一个通孔801a与上游热交换部71的制冷剂管16a连通,并且另一个通孔801b与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
第二板部件802的通孔802a与第一板部件801的两个通孔801a和801b都连通。
第三板部件803的通孔803a与第二板部件802的通孔802a连通,并且还与制冷剂空间77连通。
因此,上游制冷剂连通通道752a由第一板部件801的一个通孔801a以及第二和第三板部件802和803的通孔802a和803a构成。下游制冷剂连通通道752b由第一板部件801的另一个通孔801b以及第二和第三板部件802和803的通孔802a和803a构成。
在图9(b)中,第一板部件801形成有贯穿其两侧的两个通孔801c和801d。第二板部件802形成有贯穿其两侧的两个通孔802c和802d。第三板部件803形成有贯穿其两侧的两个通孔803c和803d。
第一板部件801的两个通孔801c和801d中的一个通孔801c与上游热交换部71的冷却剂管43a连通,并且另一个通孔801d与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
第二板部件802的两个通孔802c和802d中的一个通孔802c与第一板部件801的一个通孔801c连通,并且另一个通孔802d与第一板部件801的另一个通孔801d连通。
第三板部件803的两个通孔803c和803d中的一个通孔803c与第二板部件802的一个通孔802c和冷却剂空间76连通,并且另一个通孔803d与第二板部件802的另一个通孔802d和制冷剂空间77连通。
因此,上游冷却剂连通通道752c由第一至第三板部件801-803的通孔801c、802c和803c构成。下游制冷剂连通通道752d由第一至第三板部件801-803的通孔801d、802d和803d构成。
此外,如图4所示,布置在冷却剂管43a的沿其纵向方向的一个端侧(图4中的下侧)的上游箱单元73的沿其纵向的一个端侧(图4的右侧)与冷却剂流入管434连接,该冷却剂流入管434允许冷却剂流入冷却剂空间76中。布置在冷却剂管43a的沿其纵向方向的一个端侧上的上游箱单元73的沿其纵向的另一个端侧(图4的左侧)被闭合部件关闭。
此外,布置在冷却剂管43a的沿其纵向方向的另一个端侧(图4中的上侧)的上游箱单元73的沿其纵向的的一个端侧(图4的右侧)与冷却剂流出管435连接,该冷却剂流出管435允许冷却剂流出冷却剂空间76。布置在冷却剂管43a的沿其纵向方向的另一个端侧上的上游箱单元73的沿其纵向的另一个端侧(图4的左侧)被闭合部件关闭。
此外,布置在制冷剂管16a的沿其纵向方向的一个端侧(图4中的下侧)的下游箱单元74的沿其纵向的的一个端侧(图4的右侧)与制冷剂流入管164连接,该制冷剂流入管164允许制冷剂流进制冷剂空间77。布置在制冷剂管16a的沿其纵向方向的一个端侧上的下游箱单元74的沿其纵向的另一个端侧(图4的左侧)被闭合部件关闭。
此外,布置在制冷剂管16a的沿其纵向方向的另一个端侧(图4中的上侧)的下游箱单元74的沿其纵向的的一个端侧(图4的右侧)与制冷剂流出管165连接,该制冷剂流出管165允许制冷剂从制冷剂空间77流出。布置在制冷剂管16a的沿其纵向方向的另一个端侧上的下游箱单元74的沿其纵向的另一个端侧(图4的左侧)被闭合部件关闭。
下面,布置在冷却剂管43a的沿其纵向方向的一个端侧(图4中的下侧)的上游箱单元73被称作“第一上游箱单元730a”,并且布置在冷却剂管43a的沿其纵向方向的另一个端侧(图4中的上侧)上的上游箱单元73被称作“第二上游箱单元730b”。
此外,布置在制冷剂管16a的沿其纵向方向的一个端侧(图4中的下侧)上的下游箱单元74被称作“第一下游箱单元740a”,并且布置在制冷剂管16a的沿其纵向方向的另一个端侧(图4中的上侧)上的下游箱单元74被称作“第二下游箱单元740b”。
因此,在根据本实施例的热交换器70中,如图6、7和9所示,通过制冷剂流入管164流进第一下游箱单元740a的制冷剂空间77中的制冷剂的一部分通过形成在中间板部件752中的制冷剂连通通道752b和752d流进下游热交换部72的制冷剂管16a中,并且在制冷剂管16a中从图6的下侧朝向上侧流动。此外,流进第一下游箱单元740a的制冷剂空间77中的制冷剂的另一部分通过形成在中间板部件752中的上游制冷剂连通通道752a流进上游热交换部71的制冷剂管16a中,并且在制冷剂管16a中从图6的下侧朝向上侧流动。
从下游热交换部72的制冷剂管16a流出的制冷剂通过形成在中间板部件752中的制冷剂连通通道752b和752d被收集到第二下游箱单元740b的制冷剂空间77中。此外,从上游热交换部71的制冷剂管16a流出的制冷剂通过形成在中间板部件752中的制冷剂连通通道752a被收集到第二下游箱单元740b的制冷剂空间77中。
收集到第二下游箱单元740b的制冷剂空间77中的制冷剂从图6的左侧向右侧流动,并且从制冷剂流出管165流出。
另一方面,在根据本实施例的热交换器70中,如图6、8和9所示,通过冷却剂流入管434流进第一上游箱单元730a的冷却剂空间76中的冷却剂通过形成在中间板部件752中的冷却剂连通通道752c流进上游热交换部71的冷却剂管43a中,并且在冷却剂管43a中从图6的下侧向上侧流动。
从上游热交换部71的冷却剂管43a流出的冷却剂通过形成在中间板部件752中的冷却剂连通通道752c被收集到第二上游箱单元730b的冷却剂空间76中。此外,被收集到第二上游箱单元730b的冷却剂空间76中的冷却剂在图6中从左侧向右侧流动,并且从冷却剂流出管435流出。
在前述热交换器70中,车辆外部热交换单元16由上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a两者构成。散热器单元43由上游热交换部71的冷却剂管43a构成。
前述热交换器70中的制冷剂管16a、冷却剂管43a、总箱75的各个部件、和外部散热片50由相同的材料(在本实施例中为铝合金)制成。集管板751和箱形成部件753在中间部件752被夹在它们之间的情况下通过夹持被固定。
此外,通过夹持固定的整个热交换器70被装载到加热炉中被加热。预先覆盖的金属钎料在各个部件的表面上熔化,并且热交换器70被冷却直至钎料再次固化,使得各个部件被整体地钎焊。结果,车辆外部热交换单元16和散热器单元43被形为为一体。
随后,将说明根据本实施例的电控单元。空气调节控制装置包括已知的具有CPU、ROM和RAM以及其外围电路的微处理器,基于存储在ROM中的空气调节控制程序执行各种计算和处理,并且控制连接到输出侧的各种空气调节控制设备11,15a,15b,17,41和42等的致动。
此外,空气调节控制装置的输入侧与用于各种空气调节控制的传感器组连接,例如用于检测车内温度的内部空气传感器,用于检测外部空气温度的外部空气传感器,用于检测车内的光照量的光照传感器,用于检测车辆内部蒸发器20的吹送空气温度(蒸发器温度)的蒸发器温度传感器,用于检测压缩机11的吹送制冷剂温度的吹送制冷剂温度传感器,用于检测车辆外部热交换单元16的出口侧制冷剂温度Te的出口制冷剂温度传感器51,和用于检测流进行驶电动马达MG中的冷却剂温度Tw的作为冷却剂温度检测装置的冷却剂温度传感器52。
在本实施例中,从冷却剂泵41泵送的冷却剂温度Tw由冷却剂温度传感器52检测。可替换地,吸入到冷却剂泵41中的冷却剂温度Tw可以由冷却剂温度传感器52检测。
此外,空气调节控制装置的输入侧与未显示的设置在车辆内部的前部的仪表板附近的操作面板连接,并且接收来自设置在仪表板上的各种空气调节操作开关的操作信号。作为设置在仪表板上的各种空气调节操作开关,提供有车辆空调器的操作开关,用于设置车辆内部温度的车辆内部温度设置开关,和用于操作模式的选择开关。
此外,空气调节控制装置与用于控制压缩机11的电动马达11b和开闭阀15a等的控制装置形成一体,并且控制它们的操作。在本实施例中,在空气调节控制装置中,控制压缩机11的致动的结构(硬件和软件)构成制冷剂吹送能力控制装置,控制构成制冷剂通道切换装置的各种装置15a和15b的致动的结构构成制冷剂通道控制装置,并且控制构成冷却剂回路切换装置的三通阀42的致动的结构构成制冷介质回路控制装置。
此外,根据本实施例的空气调节控制装置具有用于基于前述用于空气调节控制的传感器组的检测信号来判断霜是否形成在车辆外部热交换单元16中的结构(霜形成判断装置)。具体地,在霜形成判断装置中,当车的速度等于或低于预定参考车速(在本实施例中是20km/h)、且车辆外部热交换单元16的出口侧制冷剂温度Te等于或低于0℃时,判断霜形成在车辆外部热交换单元16中。
随后,将说明根据本实施例的具有前述构造的车辆空调器1的致动。根据本实施例的车辆空调器1能够执行用于加热车辆内部的加热操作和用于冷却车辆内部的冷却操作,并且还能够在加热操作期间执行除霜操作。下面,将说明各种操作的致动。
(a)加热操作
当在操作面板上的致动开关打开的情况下通过选择开关选择了加热操作模式时,开始所述加热操作。然后,在加热操作中,如果通过霜形成判断装置判断在车辆外部热交换单元16中形成有霜,那么执行除霜操作。
首先,在正常的加热操作中,空气调节控制装置关闭开闭阀15a,并且将三通阀15b切换到连接车辆外部热交换单元16的出口侧和收集器18的入口侧的制冷剂通道。此外,空气调节控制装置致动冷却剂泵41,以便泵送预定流量的冷却剂,并且还将冷却剂循环回路40的三通阀42切换到允许冷却剂绕过散热器单元43流动的冷却剂回路。
在前述构造中,热泵循环10被切换到其中制冷剂流由图1中的实心箭头表示的制冷剂通道,并且冷却剂循环回路40被切换到其中冷却剂由图1中的虚线箭头表示的冷却剂回路。
在制冷剂通道和冷却剂回路的前述构造中,空气调节控制装置读取用于空气调节控制的传感器组的检测信号和前述操作面板的操作信号。然后,空气调节控制装置基于检测信号和操作信号的值计算目标吹送温度TAO,该目标吹送温度TAO是吹送到车辆内部的空气的目标温度。
此外,空气调节控制装置基于计算的目标吹送温度TAO和传感器组的检测信号确定连接到空气调节控制装置的输出侧的各种空气调节控制设备的致动状态。
例如,压缩机11的制冷剂排放能力,即,输出到压缩机11的电动马达的控制信号如下地确定:首先,基于目标吹送温度TAO、参照预先存储在空气调节控制装置中的控制图来确定车辆内部蒸发器20的目标蒸发器吹送温度TEO。
然后,输出至压缩机11的电动马达的控制信号被确定,从而能够基于目标蒸发器吹送温度TEO和由蒸发器温度传感器检测到的来自车辆内部蒸发器20的吹送空气温度之间的偏差、利用反馈控制技术使来自车辆内部蒸发器20的吹送空气温度接近目标蒸发器吹送温度TEO。
此外,输出至空气混合门34的伺服马达的控制信号被确定,从而能够通过使用目标吹送温度TAO、来自车辆内部蒸发器20的吹送空气温度和由排放制冷剂温度传感器检测到的压缩机11的排放制冷剂温度等,来使吹送到车辆内部的空气的温度达到乘客期望的温度,该乘客期望的温度是通过车辆内部温度设置开关设定的。
在正常的加热操作和除霜操作中,空气混合门34的开口度可以被控制成使得由鼓风机32吹送的车内吹送空气的总空气量通过车辆内部冷凝器12。
然后,前述确定的控制信号输出至各种空气调节控制设备。之后,对每个给定的控制循环以下面的顺序重复控制过程:读取前述检测信号和操作信号;计算目标吹送温度TAO;确定各种空气调节控制设备的致动状态;和输出控制电压和控制信号直至操作面板要求车辆空调器致动停止。
该控制过程还基本上在其它操作中被重复。
在正常的加热操作期间的热泵循环10中,从压缩机11排放的高压制冷剂流进车辆内部冷凝器12中。流进车辆内部冷凝器12的制冷剂与由鼓风机32吹送的车内吹送空气进行热交换,并且通过车辆内部蒸发器20以发散热量。在该操作中,车内吹送空气被加热。
由于开闭阀15a是关闭的,因此从车辆内部冷凝器12流出的高压制冷剂流进加热固定孔13中,并且被减压和膨胀。然后,被加热固定孔13减压和膨胀的低压制冷剂流进车辆外部热交换单元16。流进车辆外部热交换单元16的低压制冷剂从空气吹送风扇17吹送的外部空气吸热,并被蒸发。
在该情况中,由于冷却剂循环回路40切换至冷却剂绕过散热器单元43的情况下流动的冷却剂回路,因此不存在冷却剂向车辆外部热交换单元16中流动的制冷剂散发热量或冷却剂从车辆外部热交换单元16中流动的制冷剂吸收热量的情况。即,冷却剂不对车辆外部热交换单元16中流动的制冷剂产生热影响。
从车辆外部热交换单元16流出的制冷剂流进收集器18,并且由于三通阀15b被切换至连接车辆外部热交换单元16的出口侧和收集器18的输入侧的制冷剂通道而被分离成蒸汽和液体。
如上所述,在正常的加热操作中,车内吹送空气通过车辆内部冷凝器12被从压缩机11排放的制冷剂的热量加热,使得车辆内部能够被加热。
(b)除霜操作
随后,将说明除霜操作。在根据本实施例的热泵循环10中,在其中通过车辆外部热交换单元16执行制冷剂和外部空气之间的热交换以蒸发制冷剂的制冷循环装置中,如果车辆外部热交换单元16中的制冷剂蒸发温度等于或低于霜形成温度(具体地为0℃),则可能在车辆外部热交换单元16中形成霜。
当霜因此形成时,由于热交换器70的室外空气通道70a被霜堵住,因此,车辆外部热交换单元16的热交换能力可能被显著地降低。在这种情况下,在根据本实施例的热泵循环10中,在加热操作中,当通过霜形成判断装置确定在车辆外部热交换单元16中形成了霜时执行除霜操作。
在该除霜操作中,空气调节控制装置停止压缩机11的致动,并且还停止空气吹送风扇17的致动。因此,在除霜操作中,车辆外部热交换单元16中流动的制冷剂流量减少,并且与正常的加热操作相比流进室外空气通道70a的外部空气的空气量减少。
此外,空气调节控制装置将冷却剂循环回路40的三通阀42切换至允许冷却剂由图2中的虚线箭头所示流进散热器单元43的制冷介质回路。结果,制冷剂不在热泵循环10中循环,并且冷却剂循环回路40被切换至制冷剂在其中如图2的虚线箭头所示地流动的制冷剂介质回路。
因此,散热器单元43的冷却剂管43a中流动的冷却剂的热量通过外部散热片50被传递至车辆外部热交换单元16,以便给车辆外部热交换单元16除霜。即,使用行驶电动马达MG的废热有效地实现了除霜。
(c)冷却操作
当在操作面板的致动开关打开的情况下通过选择开关选择冷却操作模式时冷却操作开始。在冷却操作中,空气调节控制装置打开开闭阀15a,并且将三通阀15b切换至连接车辆外部热交换单元16的出口侧和冷却固定孔19的入口侧的制冷剂通道。结果热泵循环10被切换至制冷剂在其中如图3中的实心箭头所示地流动的制冷剂通道。
在该情况中,当冷却剂温度Tw变为等于或高于参考温度时,冷却剂循环回路40的三通阀42被切换至允许冷却剂流进散热器单元43的冷却剂回路,并且当冷却剂温度Tw低于预定的参考温度时被切换至其中冷却剂绕过散热器单元43流动的冷却剂回路。在图3中,当冷却剂温度Tw等于或高于参考温度时的冷却剂流用虚线箭头表示。
在冷却操作期间的热泵循环10中,从压缩机11排放出的高压制冷剂流进车辆内部冷凝器12,并且与已被鼓风机32吹送且通过车辆内部蒸发器20的车内吹送空气进行热交换,以散发热量。由于开闭阀15a被打开,因此,从车辆内部冷凝器12流出的高压制冷剂通过固定孔旁通通路14流进车辆外部热交换单元16。已经流进车辆外部热交换单元16的高压制冷剂进一步地向由空气吹送风扇17吹送的外部空气散发热量。
由于三通阀15b被切换至连接车辆外部热交换单元16的出口侧和冷却固定孔19的入口侧的制冷剂通道,因此,从车辆外部热交换单元16流出的制冷剂被冷却固定孔19减压和膨胀。从冷却固定孔19流出的制冷剂流进车辆内部蒸发器20,从鼓风机32吹送的车内吹送空气吸收热量,并且被蒸发。结果,车内吹送空气被冷却。
从车辆内部蒸发器20流出的制冷剂流进收集器18中,并且被分离成气体和液体。然后,被收集器18分离的气相制冷剂被吸入到压缩机11中,并且再次被压缩。如前所述,在冷却操作中,低压制冷剂从车内吹送空气吸收热量,并且被车辆内部蒸发器20蒸发,使得车内吹送空气能够被冷却,以便冷却车辆内部。
在根据本实施例的车辆空调器1中,如前所述,通过在热泵循环10的制冷剂通道和冷却剂循环回路40的冷却剂回路之间切换,能够执行各种操作。此外,在本实施例中,由于采用前述特性的热交换器70,因此,能够在各个操作中在包括制冷剂、冷却剂和外部空气的三种类型的流体之间执行适当的热交换。
更具体地,在根据本实施例的热交换器70中,上游数量比(其是上游热交换部71中的制冷剂管16a的数量与构成上游热交换部71的管的总数量之比)小于下游数量比(其是下游热交换部72中的制冷剂管16a的数量与构成下游热交换部72的管的总数量之比)。
具体地,上游热交换部71通过交替地布置制冷剂管16a和冷却剂管43a而被构成。在除霜操作中,温度高于制冷剂的冷却剂在冷却剂管43a和冷却剂空间76内流动,以便执行除霜。因此,用作用于执行除霜的热源的冷却剂被允许在外部空气的流动方向X上在热交换器70的上游更集中地流动,热交换器70的上游比其下游更容易结霜。结果,例如,与在其中允许冷却剂在热交换器70的上游和下游均匀地流动的结构相比,能够进一步地防止形成霜,并且能够实现高的热交换效率。
此外,在除霜操作中,由于冷却剂的热量能够通过外部散热片50被传递至制冷剂管16a,因此,行驶电动马达MG的废热能够被有效地用于给制冷剂管16a除霜。
另一方面,下游热交换部72仅由制冷剂管16a构成。由于该原因,在下游热交换部72中,制冷剂和外部空气之间的热交换量能够被充分地保证。因此,对于整个热交换器70,能够适当地确保制冷剂和外部空气之间的热交换量。
在该情况中,由于在上游热交换部71中的制冷剂管16a容易结霜,因此,上游热交换部71和下游热交换部72中仅上游热交换部71由交替布置的制冷剂管16a和冷却剂管43a构成。结果,对于整个热交换器70,能够适当地确保制冷剂和外部空气之间的热交换量,同时制冷剂管16a能够被有效地除霜。
此外,在根据本实施例的热交换器70中,外部散热片50布置在形成在车辆外部热交换单元16的制冷剂管16a和散热器单元43的冷却剂管43a之间的外部空气通道70a中。能够通过外部散热片50执行制冷剂管16a和冷却剂管43a之间的热传递。
在上述构造中,在除霜操作中,由于冷却剂的热量能够通过外部散热片50被制冷剂管16a可靠地传递,因此,行驶电动马达MG的废热能够更有效地用于给制冷剂管16a除霜。
此外,在根据本实施例的热交换器70中,由于在总箱75中上游制冷剂连通通道752a的流道阻力小于下游制冷剂连通通道752b的流道阻力,因此,能够适当地调节制冷剂至上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a的分配。
即,当制冷剂在车辆外部热交换单元16中被蒸发时,例如,在加热操作中,如果关注各个制冷剂管16a,上游热交换部71中的制冷剂和空气之间的温差大于下游热交换部72中的制冷剂和空气之间的温差,以促进制冷剂的蒸发。结果,压力损失变得更大。由于该原因,与流进下游热交换部72的制冷剂管16a相比,制冷剂不容易流进上游热交换部71的制冷剂管16a中。
鉴于前述情况,在本实施例中,上游制冷剂连通通道752a的流道阻力被设定为小于下游制冷剂连通通道752b的流道阻力,使得上游热交换部71的第一管16a和制冷剂空间77之间的流道阻力变得小于下游热交换部72的第一管16a和制冷剂空间77之间的流道阻力。结果,制冷剂容易流进压力损失较大的上游热交换部71的制冷剂管16a中,并且还能够适当地调节制冷剂的分配。
此外,在根据本实施例的热交换器70中,在总箱75中,制冷剂管组16b和一个制冷剂空间77之间的流道阻力小于下游制冷剂管组16c和其一个制冷剂空间77之间的流道阻力。即,将上游制冷剂管组16b连接至一个制冷剂空间77的全部多个上游制冷剂连通通道752a的流道阻力小于将下游制冷剂管组16c连接至一个制冷剂空间77的全部多个下游制冷剂连通通道752b和752d的流道阻力。因此,能够进一步适当地调节制冷剂至上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a的分配。例如,制冷剂连通通道752d的流道截面面积变得更小,在管堆叠方向(图9的纸面的深度方向)上具有狭窄的宽度,并且下游制冷剂连通通道752d的流道阻力大于上游制冷剂连通通道752a的流道阻力。
即,在制冷剂空间77和制冷剂管16a之间的制冷剂流道中,由于与流进下游制冷剂管组16c相比,制冷剂能够更容易流进上游制冷剂管组16b,因此,能够防止制冷剂的分配不均匀,并且还能够适当地调节三种类型的流体之间的热交换量。
此外,为第一流体的制冷剂和为第二流体的冷却剂是在彼此不同的流体循环回路中循环的热介质,并且热交换器70由多个流体循环回路10和40共享。因此,与为每个流体循环回路单独地设置热交换器的情况相比,热交换器70的安装空间能够被容易地减小。
此外,上游制冷剂管组16b对应于前述较高压力损失制冷剂管组,并且下游制冷剂管组16c对应于前述较低压力损失制冷剂管组。游制冷剂管组16b中包括的制冷剂管16a的数量(堆叠数量)小于下游制冷剂管组16c中包括的制冷剂管的数量。因此,由于上游热交换部71中的外部空气和制冷剂之间的温差容易大于下游热交换部72中的外部空气和制冷剂之间的温差,因此,上游热交换部71中的热交换量和下游热交换部72中的热交换量被适当地调节。
(第二实施例)
在前述第一实施例中,上游制冷剂连通通道752a与下游制冷剂连通通道752b相比被线性地形成,结果,上游制冷剂连通通道752a的流道阻力小于下游制冷剂连通通道752b的流道阻力。另一方面,在第二实施例中,如图10所示,上游制冷剂连通通道752a的流道面积被设定成大于下游制冷剂连通通道752b的流道面积,因此,上游制冷剂连通通道752a的流道阻力小于游制冷剂连通通道752b的流道阻力。
此外,在第二实施例中,全部多个上游制冷剂连通通道752a的流道面积被设定成大于全部多个下游制冷剂连通通道752b和752d的流道面积,结果,全部多个上游制冷剂连通通道752a的流道阻力小于全部下游制冷剂连通通道752b和752d的流道阻力。
图10(a)是与图9(a)对应的图;图10(b)是与图9(b)对应的图。在图10中,与第一实施例中相同或等同的部件用相同标记表示。同样,这也应用于下面的附图中。
如图10所示,通过从更靠近制冷剂管16a和冷却剂管43a的一侧(图10中的上侧)朝向更靠近冷却剂空间76和制冷剂空间77的一侧(图10中的下侧)相互堆叠第一板部件811、第二板部件812和第三板部件813这三块板部件来构成中间板部件752。
在图10(a)中,第一板部件811形成有两个通孔811a和811b。第二板部件812形成有两个通孔812a和812b。第三板部件813形成有一个通孔813a。
第一板部件811的两个通孔811a和811b中的一个通孔811a与上游热交换部71的制冷剂管16a连通,并且另一个通孔811b与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
第二板部件812的两个通孔812a和812b中的一个通孔812a与第一板部件811的一个通孔811a连通,并且另一个通孔812b与第一板部件811的另一个通孔811b连通。
第二板部件812中的一个通孔812a的孔面积大于第二板部件812中的另一个通孔812b的孔面积。
第三板部件813的通孔813a与第二板部件812的两个通孔812a和812b两者连通,并且还与制冷剂空间77连通。
因此,上游制冷剂连通通道752a由第一板部件811的一个通孔811a、第二板部件812的一个通孔812a和第三板部件813的通孔813a构成。下游制冷剂连通通道752b由第一板部件811的另一个通孔811b、第二板部件812的另一个通孔812b和第三板部件813的通孔813a构成。
第二板部件812中的一个通孔812a的孔面积大于第二板部件812中的另一个通孔812b的孔面积。因此,上游制冷剂连通通道752a的流道阻力小于下游制冷剂连通通道752b的流道阻力。
在图10(b)中,如同在前述第一实施例的图9(b)中一样,第一板部件811形成有两个通孔811c和811d。第二板部件812形成有两个通孔812c和812d。第三板部件813形成有两个通孔813c和813d。
第一板部件811的两个通孔811c和811d中的一个通孔811c与上游热交换部71的冷却剂管43a连通,并且另一个通孔811d与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
第二板部件812的两个通孔812c和812d中的一个通孔812c与第一板部件811的一个通孔811c连通,并且另一个通孔812d与第一板部件811的另一个通孔811d连通。
第三板部件813的两个通孔813c和813d中的一个通孔813c与第二板部件812的一个通孔812c和冷却剂空间76连通,并且另一个通孔813d与第二板部件812的另一个通孔812d和制冷剂空间77连通。
因此,上游冷却剂连通通道752c由第一至第三板部件811-813的通孔811c、812c和813c构成。下游制冷剂连通通道752d由第一至第三板部件811-813的通孔811d、812d和813d构成。
上游制冷剂连通通道752a的开口面积被设定成大于下游制冷剂连通通道752b的开口面积,因此,上游制冷剂连通通道752a的流道阻力可以小于下游制冷剂连通通道752b的流道阻力。
此外,给下游制冷剂连通通道752b中流动的制冷剂提供阻力的阻力器设置在下游制冷剂连通通道752b中,因此,上游制冷剂连通通道752a的流道阻力可以小于下游制冷剂连通通道752b的流道阻力。
(第三实施例)
在前述第一和第二实施例中,上游制冷剂连通通道752a的流道阻力被设定成小于下游制冷剂连通通道752b的流道阻力,因此,上游热交换部71的第一管16a和制冷剂空间77之间的流道阻力变得小于下游热交换部72的第一管16a和制冷剂空间77之间的流道阻力。另一方面,在第三实施例中,如图11所示,将第一和第二实施例中的冷却剂空间76和制冷剂空间77的布置颠倒,因此,上游热交换部71的第一管16a和制冷剂空间77之间的流道阻力变得小于下游热交换部72的第一管16a和制冷剂空间77之间的流道阻力。
此外,在第三实施例中,如图11所示,将第一和第二实施例中的冷却剂空间76和制冷剂空间77的布置颠倒,因此,上游制冷剂管组16b和制冷剂空间77之间的流道阻力变得小于下游制冷剂管组16c和制冷剂空间77之间的流道阻力。
即,在本实施例中,制冷剂空间77被布置在冷却剂空间76的在外部空气的流动方向X上的上游(图11中的左侧)。换言之,与冷却剂空间76相比,制冷剂空间77在外部空气的流动方向X上被布置在更靠近上游热交换部71的制冷剂管16a的一侧处。与制冷剂空间77相比,冷却剂空间76在外部空气的流动方向X上被布置在更靠近下游热交换部72的制冷剂管16a的一侧处。
下面将说明根据本实施例的连通通道752a-752d的具体结构示例。图11(a)显示在其中上游热交换部71的制冷剂管16a在外部空气的流动方向X上与下游热交换部72的制冷剂管16a重叠的部分的剖视图。
图11(b)显示在其中上游热交换部71的冷却剂管43a在外部空气的流动方向X上与下游热交换部72的制冷剂管16a重叠的部分的剖视图。
如图11所示,通过从更靠近制冷剂管16a和冷却剂管43a的一侧(图11中的上侧)朝向更靠近冷却剂空间76和制冷剂空间77的一侧(图11中的下侧)相互堆叠第一板部件821、第二板部件822、第三板部件823和第四板部件824这四块板部件来构成中间板部件752。
在图11(a)中,第一板部件821形成有两个通孔821a和821b。第二板部件822形成有一个通孔822a。第三板部件823形成有一个通孔823a。第四板部件824形成有一个通孔824a。
第一板部件821的两个通孔821a和821b中的一个通孔821a与上游热交换部71的制冷剂管16a连通,并且另一个通孔821b与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
第二板部件822的通孔822a与第一板部件821的两个通孔821a和821b都连通。
第三板部件823的通孔823a与第二板部件822的通孔822a连通。
第四板部件824的通孔824a与第三板部件823的通孔823a连通,并且还与制冷剂空间77连通。
因此,上游制冷剂连通通道752a由第一板部件821的一个通孔821a和第二至第四板部件822-824的通孔822a、823a和824a构成。下游制冷剂连通通道752b由第一板部件821的另一个通孔821b和第二至第四板部件822-824的通孔822a、823a和824a构成。
在图11(b)中,第一板部件821形成有两个通孔821c和821d。第二板部件822形成有一个通孔822c。第三板部件823形成有一个通孔823c。第四板部件824形成有一个通孔824c。
第一板部件821的两个通孔821c和821d中的一个通孔821c与上游热交换部71的冷却剂管43a连通,并且另一个通孔821d与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。另一个通孔821d与图11(a)中的前述通孔821b相同,并且形成为如图12所示地在管的堆叠方向上延伸。
第二板部件822的通孔822c与第一板部件821的一个通孔821c连通。
第三板部件823的通孔823c与第二板部件822的通孔822c连通。
第四板部件824的通孔824c与第三板部件823的通孔823c连通,并且还与冷却剂空间76连通。
因此,上游冷却剂连通通道752c由第一至第四板部件821-824的通孔821c、822c、823c和824c构成。下游制冷剂连通通道752d由第一板部件821的通孔821b和图11(a)所示的第二至第四板部件822-824的通孔822a、823a和824a构成。
(第四实施例)
在前述第三实施例中,通过堆叠四个板部件821-824构成中间板部件752。另一方面,在第四实施例中,如图13所示,中间板部件752由两个板部件831和832构成。
图13(a)是与图11(a)对应的图;图13(b)是与图11(b)对应的图。
如图13所示,中间板部件752由位于更靠近制冷剂管16a和冷却剂管43a的一侧(图13的上侧)的第一板部件831和位于更靠近冷却剂空间76和制冷剂空间77的一侧(图13的下侧)的第二板部件832构成。
在图13(a)中,第一板部件831形成有一个通孔831a。第二板部件832形成有一个通孔832a。
第一板部件831的通孔831a与上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a两者连通。
第二板部件832的通孔832a与第一板部件831的通孔831a连通,并且还与制冷剂空间77连通。
因此,上游制冷剂连通通道752a和下游制冷剂连通通道752b由第一板部件831的通孔831a和第二板部件832的通孔832a构成。
在图13(b)中,第一板部件831形成有两个通孔831c和831a。第二板部件832形成有一个通孔832c。
第一板部件831的两个通孔831c和831a中的一个通孔831c与上游热交换部71的冷却剂管43a连通,并且另一个通孔831a与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。另一个通孔831a与图13(a)中所示的通孔831a相同,并且通孔813a的在外部空气流动方向X的下游侧的一部分被形成为在管的堆叠方向上延伸,如图14所示。
第二板部件832的通孔832c被形成为与第二板部件832的厚度方向倾斜地延伸,使得第一板部件821的一个通孔831c与冷却剂空间76连通。
因此,上游冷却剂连通通道752c由第一和第二板部件831和832的通孔831c和832c构成,并且下游制冷剂连通通道752d由第一板部件831的通孔831a和第二板部件832的通孔832a构成,如图13(a)中所不。
(第五实施例)
在第四实施例中,通过堆叠两个板部件831和832构成中间板部件752。另一方面,在第五实施例中,如图15所示,通过堆叠三个板部件841、842和843构成中间板部件752。
图15(a)是与图13(a)对应的图;图15(b)是与图13(b)对应的图。
如图15所示,通过从更靠近制冷剂管16a和冷却剂管43a的一侧(图15中的上侧)朝向更靠近冷却剂空间76和制冷剂空间77的一侧(图15中的下侧)相互堆叠第一板部件841、第二板部件842和第三板部件843这三块板部件来构成中间板部件752。
在图15(a)中,第一板部件841形成有一个通孔841a。第二板部件842形成有一个通孔842a。第三板部件843形成有一个通孔843a。
第一板部件841的通孔841a与上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a两者连通。
第二板部件842的通孔842a与第一板部件841的通孔841a连通。
第三板部件843的通孔843a与第二板部件842的通孔842a连通,并且还与制冷剂空间77连通。
因此,上游制冷剂连通通道752a和下游制冷剂连通通道752b由第一板部件841的通孔841a、第二板部件842的通孔842a和第三板部件843的通孔843a构成。
在图15(b)中,第一板部件841形成有两个通孔841c和841a。第二板部件842形成有一个通孔842c。第三板部件843形成有一个通孔843c。
第一板部件841的两个通孔841c和841a中的一个通孔841c与上游热交换部71的冷却剂管43a连通,并且另一个通孔841a与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。另一个通孔841a与图15(a)中所述的通孔841a相同,并且如同图14中显示的前述通孔831a一样,通孔841a的在外部空气的流动方向X上位于下游侧的部分被形成为在管的堆叠方向上延伸。
第二板部件842的通孔842c与第一板部件841的一个通孔841c连通。
第三板部件843的通孔843c与第二板部件842的一个通孔842c连通,并且还与冷却剂空间76连通。
因此,上游冷却剂连通通道752c由第一至第三板部件841-843的通孔841c、842c和843c构成,并且下游制冷剂连通通道752d由第一板部件841的通孔841a和第二和第三板部件842和843的通孔842a和843a构成,如图15(a)中所示。
(第六实施例)
在第六实施例中,如图16所示,制冷剂空间77被布置在冷却剂空间76的在外部空气的流动方向X上的上游,位于制冷剂管16a和冷却剂管43a的沿其纵向方向的一个端侧(图16中的下侧)上。制冷剂空间77被布置在冷却剂空间76的在外部空气的流动方向X上的下游,位于制冷剂管16a和冷却剂管43a的沿其纵向方向的另一个端侧(图16中的上侧)上。换言之,两个制冷剂空间77对角地布置。
在图16(a)中,上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a在外部空气的流动方向X上彼此重叠。
在图16(b)中,上游热交换部71的冷却剂管43a和下游热交换部72的制冷剂管16a在外部空气的流动方向X上彼此重叠。
总箱75的位于制冷剂管16a和冷却剂管43a的沿其纵向方向的一个端侧(图16中的下侧)上的结构与第五实施例中相同,因此省略它的说明。
下面,将说明总箱75的位于制冷剂管16a和冷却剂管43a的沿其纵向方向的另一个端侧(图16中的上侧)上的结构。
如图16所示,通过从更靠近制冷剂管16a和冷却剂管43a的一侧(图16中的下侧)朝向更靠近冷却剂空间76和制冷剂空间77的一侧(图16中的上侧)相互堆叠第一板部件851、和第二板部件852这两块板部件来构成中间板部件752。
在图16(a)中,第一板部件851形成有一个通孔851a。第二板部件852形成有一个通孔852a。
第一板部件851的通孔851a与上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a两者连通。
第二板部件852的通孔852a与第一板部件851的通孔851a连通,并且还与制冷剂空间77连通。
因此,上游制冷剂连通通道752a和下游制冷剂连通通道752b由第一板部件851的通孔851a和第二板部件852的通孔852a构成。
在图16(b)中,第一板部件851形成有两个通孔851c和851d,第二板部件852形成有两个通孔852c和852d。
第一板部件851的两个通孔851c和851d中的一个通孔851c与上游热交换部71的冷却剂管43a连通,并且另一个通孔851d与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
第二板部件852的两个通孔852c和852d中的一个通孔852c与第一板部件851的一个通孔851c连通,并且还与冷却剂空间76连通。另一个通孔852d与第一板部件851的另一个通孔851d连通,并且还与制冷剂空间77连通。
因此,上游冷却剂连通通道752c由第一和第二板部件851和852的一个通孔851c和852c构成,并且下游制冷剂连通通道752d由第一和第二板部件851和852的另一个通孔851d和852d构成。
(第七实施例)
在第七实施例中,如图17所示,制冷剂空间77设置在与虚拟线CL重叠的位置处,该虚拟线CL到上游热交换部71的制冷剂管16a的距离等于该虚拟线到下游热交换部72的制冷剂管16a的距离,因此适当地调节制冷剂至上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a的分配。
在图17的示例中,制冷剂空间77在外部空气的流动方向X上的宽度尺寸被形成为大于冷却剂空间76在外部空气的流动方向X上的宽度尺寸。制冷剂空间77被设置在冷却剂空间76的在外部空气的流动方向X上的下游,并且在制冷剂管16a的纵向方向上与上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a二者都重叠。
根据本实施例,由于制冷剂空间77设置在与虚拟线CL重叠的位置处,因此,与制冷剂空间77不与虚拟线CL重叠并且制冷剂空间77设置在上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a中的任一侧处的情况相比,能够防止制冷剂至上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a的分配不均匀。由于该原因,制冷剂至上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a的分配能够适当地调节。
下面,将说明根据本实施例的连通通道752a-752d的具体结构示例。在图17(a)中,上游热交换部71的制冷剂管16a与下游热交换部72的制冷剂管16a在外部空气的流动方向X上重叠。
在图17(b)中,上游热交换部71的冷却剂管43a与下游热交换部72的制冷剂管16a在外部空气的流动方向X上重叠。
如图17所示,通过从更靠近制冷剂管16a和冷却剂管43a的一侧(图17中的上侧)朝向更靠近冷却剂空间76和制冷剂空间77的一侧(图17中的下侧)相互堆叠第一板部件861、和第二板部件862这两块板部件来构成中间板部件752。
在图17(a)中,第一板部件861形成有一个通孔861a。第二板部件862形成有一个通孔862a。
第一板部件861的通孔861a与上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a两者连通。
第二板部件862的通孔862a与第一板部件861的通孔861a连通,并且还与制冷剂空间77连通。
因此,上游制冷剂连通通道752a和下游制冷剂连通通道752b由第一板部件861的通孔861a和第二板部件862的通孔862a构成。
在图17(b)中,第一板部件861形成有两个通孔861c和861d,第二板部件862形成有两个通孔862c和862d。
第一板部件861的两个通孔861c和861d中的一个通孔861c与上游热交换部71的冷却剂管43a连通,并且另一个通孔861d与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
第二板部件862的两个通孔862c和862d中的一个通孔862c与第一板部件861的一个通孔861c连通,并且还与冷却剂空间76连通。另一个通孔862d与第一板部件861的另一个通孔861d连通,并且还与制冷剂空间77连通。
因此,上游冷却剂连通通道752c由第一和第二板部件861和862的一个通孔861c和862c构成,并且下游制冷剂连通通道752d由第一和第二板部件861和862的另一个通孔861d和862d构成。
(第八实施例)
在第七实施例中,制冷剂空间77在外部空气的流动方向X上的宽度尺寸被形成为大于冷却剂空间76在外部空气的流动方向X上的宽度尺寸。另一方面,在第八实施例中,如图18所示,制冷剂空间77在外部空气的流动方向X上的宽度尺寸被形成为等于冷却剂空间76在外部空气的流动方向X上的宽度尺寸。
在上述构造中,空间S可以被形成在制冷剂空间77在外部空气的流动方向X上的下游处。空间S可以有效地用作用于在其中布置连接器或调制器等装置的空间。
下面,将说明根据本实施例的连通通道752a-752d的具体结构示例。图18(a)是与图17(a)对应的图;图18(b)是与图17(b)对应的图。
如图18所示,通过从更靠近制冷剂管16a和冷却剂管43a的一侧(图18中的上侧)朝向更靠近冷却剂空间76和制冷剂空间77的一侧(图18中的下侧)相互堆叠第一板部件871、和第二板部件872这两块板部件来构成中间板部件752。
在图18(a)中,第一板部件871形成有两个通孔871a和871b。第二板部件872形成有一个通孔872a。
第一板部件871的两个通孔871a和871b中的通孔871a与上游热交换部71的制冷剂管16a连通,并且另一个通孔871b与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
第二板部件872的通孔872a与第一板部件871的两个通孔871a和871b都连通,并且还与制冷剂空间77连通。
因此,上游制冷剂连通通道752a由第一板部件871的一个通孔871a和第二板部件872的通孔872a构成。下游制冷剂连通通道752b由第一板部件871的另一个通孔871b和第二板部件872的通孔872a构成。
在图18(b)中,第一板部件871形成有两个通孔871c和871d,第二板部件872形成有两个通孔872c和872d。
第一板部件871的两个通孔871c和871d中的一个通孔871c与上游热交换部71的冷却剂管43a连通,并且另一个通孔871d与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
第二板部件872的两个通孔872c和872d中的一个通孔872c与第一板部件871的一个通孔871c连通,并且还与冷却剂空间76连通。另一个通孔872d与第一板部件871的另一个通孔871d连通,并且还与制冷剂空间77连通。
因此,上游冷却剂连通通道752c由第一和第二板部件871和872的一个通孔871c和872c构成,并且下游制冷剂连通通道752d由第一和第二板部件871和872的另一个通孔871d和872d构成。
(第九实施例)
在第八实施例中,制冷剂空间77布置在冷却剂空间76的在外部空气的流动方向X上的下游,并且位于与虚拟线CL重叠的位置处。另一方面,在第九实施例中,如图19所示,制冷剂空间77被布置在冷却剂空间76的在外部空气的流动方向X上的上游,并且冷却剂空间76被布置在与虚拟线CL重叠的位置处。
在上述构造中,空间S可以被形成在冷却剂空间76在外部空气的流动方向X上的下游。空间S可以有效地用作用于在其中布置连接器或调制器等装置的空间。
下面,将说明根据本实施例的连通通道752a-752d的具体结构示例。图19(a)是与图18(a)对应的图;图19(b)是与图18(b)对应的图。
如图19所示,通过从更靠近制冷剂管16a和冷却剂管43a的一侧(图19中的上侧)朝向更靠近冷却剂空间76和制冷剂空间77的一侧(图19中的下侧)相互堆叠第一板部件881、和第二板部件882这两块板部件来构成中间板部件752。
在图19(a)中,第一板部件881形成有一个通孔881a。第二板部件882形成有一个通孔882a。
第一板部件881的通孔881a与上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a的两者连通。
第二板部件882的通孔882a与第一板部件881的通孔881a连通,并且还与制冷剂空间77连通。
因此,上游制冷剂连通通道752a和下游制冷剂连通通道752b由第一板部件881的通孔881a和第二板部件882的通孔882a构成。
在图19(b)中,第一板部件881形成有两个通孔881c和881a,第二板部件882形成有一个通孔882c。
第一板部件881的两个通孔881c和881a中的一个通孔881c与上游热交换部71的冷却剂管43a连通,并且另一个通孔881a与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。另一个通孔881a与图19(a)中的前述通孔881a相同,并且如同图14中的前述通孔831a,通孔881a的在外部空气的流动方向X上的下游侧的一部分被形成为在管的堆叠方向上延伸。
第二板部件882的通孔882c与第一板部件881的一个通孔881c连通,并且还与冷却剂空间76连通。
因此,上游冷却剂连通通道752c由第一和第二板部件881和882的通孔881c和882c构成,并且下游制冷剂连通通道752d由第一板部件881的通孔881a和第二板部件882的通孔882a构成,如图19(a)中所示。
(第十实施例)
在第十实施例中,如图20所示,第二制冷剂空间78(第三箱空间)形成在前述第九实施例中的空间S形成在其中的部分中。
具体地,当从箱形成部件753的纵向方向观看时,箱形成部件753被形成为三座山的形状,并且箱形成部件753中的各个山的中心部分连接到中间板部件752,因此,分隔第一制冷剂空间77、冷却剂空间76和第二制冷剂空间78。
第一制冷剂空间77、冷却剂空间76和第二制冷剂空间78在外部空气的流动方向X上依此顺序布置,并且冷却剂空间76与虚拟线CL重叠。
下面,将说明根据本实施例的连通通道752a-752d的具体结构示例。图20(a)是与图19(a)对应的图;图20(b)是与图19(b)对应的图。
如图20所示,通过从更靠近制冷剂管16a和冷却剂管43a的一侧(图20中的上侧)朝向更靠近冷却剂空间76和制冷剂空间77的一侧(图20中的下侧)相互堆叠第一板部件891、和第二板部件892这两块板部件来构成中间板部件752。
在图20(a)中,第一板部件891形成有一个通孔891a。第二板部件892形成有两个通孔892a和892b。
第一板部件891的通孔891a与上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a的两者连通。
第二板部件892的两个通孔892a和892b中的一个通孔882a与第一板部件891的通孔891a连通,并且还与第一制冷剂空间77连通。因此,上游制冷剂连通通道752a和下游制冷剂连通通道752b由第一板部件891的通孔891a和第二板部件892的一个通孔892a构成。
第二板部件892的两个通孔892a和892b中的另一个通孔892b与第一板部件891的通孔891a连通,并且还与第二制冷剂空间78连通。因此,第二制冷剂空间78通过第二板部件892的另一个通孔892b与下游制冷剂连通通道752b连通。
在图20(b)中,第一板部件891形成有两个通孔891c和891d,第二板部件892形成有两个通孔892c和892d。
第一板部件891的两个通孔891c和891d中的一个通孔891c与上游热交换部71的冷却剂管43a连通,并且另一个通孔891d与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
第二板部件892的两个通孔892c和892d中的一个通孔892c与第一板部件891的一个通孔891c连通,并且还与冷却剂空间76连通。
第二板部件892的另一个通孔892d与第一板部件891的另一个通孔891d连通,并且还与第二制冷剂空间78连通。
因此,上游冷却剂连通通道752c由第一和第二板部件891和892的一个通孔891c和892c构成,并且下游制冷剂连通通道752d由第一和第二板部件891和892的另一个通孔891d和892d和第二制冷剂空间78构成。
根据本实施例,由于从图20(a)至图20(b)的制冷剂的流道由第二制冷剂空间78构成,因此,与第九实施例中的流道由第一板部件881的通孔881a构成的情况相比,能够增加流道的流道面积。此外,下游制冷剂连通通道752d中的制冷剂的压力损失能够被减小。
(第十一实施例)
在第十一实施例中,如图21所示,颠倒了第十实施例中的第一制冷剂空间77和冷却剂空间76的布置。
具体地,冷却剂空间76、第一制冷剂空间77和第二制冷剂空间78在外部空气的流动方向X上依此顺序布置,并且第一制冷剂空间77与虚拟线CL重叠。
下面,将说明根据本实施例的连通通道752a-752d的具体结构示例。图21(a)是与图20(a)对应的图;图21(b)是与图20(b)对应的图。此外,图21(c)显示其中布置制冷剂管道连接器92的剖视图。
如图21所示,通过从更靠近制冷剂管16a和冷却剂管43a的一侧(图21中的上侧)朝向更靠近冷却剂空间76和制冷剂空间77的一侧(图21中的下侧)相互堆叠第一板部件901、和第二板部件902这两块板部件来构成中间板部件752。
在图21(a)中,第一板部件901形成有两个通孔901a和901b。第二板部件902形成有两个通孔902a和902b。
第一板部件901的两个通孔901a和901b中的一个通孔901a与上游热交换部71的制冷剂管16a连通,并且另一个通孔901b与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
第二板部件902的两个通孔902a和902b中的一个通孔902a与第一板部件901的一个通孔901a连通,并且还与第一制冷剂空间77连通。
第二板部件902的两个通孔902a和902b中的另一个通孔902b与第一板部件901的另一个通孔901b连通,并且还与第二制冷剂空间78连通。
因此,上游冷却剂连通通道752a由第一板部件901的一个通孔901a和第二板部件902的一个通孔902a构成。下游制冷剂连通通道752b由第一板部件901的另一个通孔901b和第二板部件902的另一个通孔902b构成。
在该示例中,第二板部件902的一个通孔902a的孔直径(孔面积)小于第二板部件902的另一个通孔902b的孔直径(孔面积)。
在图21(b)中,第一板部件901形成有两个通孔901c和901d,第二板部件902形成有两个通孔902c和902d。
第一板部件901的两个通孔901c和901d中的一个通孔901c与上游热交换部71的冷却剂管43a连通,并且另一个通孔901d与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
第二板部件902的两个通孔902c和902d中的一个通孔902c与第一板部件901的一个通孔901c连通,并且还与冷却剂空间76连通。
第二板部件902的另一个通孔902d与第一板部件901的另一个通孔901d连通,并且还与第二制冷剂空间78连通。
因此,上游冷却剂连通通道752c由第一和第二板部件901和902的一个通孔901c和902c构成,并且下游制冷剂连通通道752d由第一和第二板部件901和902的另一个通孔901d和902d和第二制冷剂空间78构成。
如图21(a)和21(b)所示,在三座山形状的箱形成部件753中,第一制冷剂空间77和第二制冷剂空间78之间的部分与第二板部件902(中间板部件752)间隔开。在该构造中,使第一制冷剂空间77与第二制冷剂空间78连通的箱内部连通通道91形成在箱形成部件753和第二板部件902(中间板部件752)之间。
如图21(c)所示,连接器92装配到箱形成部件753的外侧。具体地,连接器92布置在总箱75的与上游热交换部71和下游热交换部72相对的一侧的外侧上。连接器92形成有连接器连通通道922,该连接器连通通道922将其内部空间921与第一制冷剂空间77连通。
在本实施例中,如同在第十实施例中一样,由于从图21(a)至图21(b)的制冷剂的流道由第二制冷剂空间78构成,因此,下游制冷剂连通通道752d中的制冷剂的压力损失能够被减小。
此外,根据本实施例,箱形成部件753中的在第一制冷剂空间77和第二制冷剂空间78之间的部分的凹陷形状的设计被改变,以改变箱内部连通通道91的宽度,结果,能够调节下游热交换部72的制冷剂管16a和制冷剂空间77之间的流道阻力。
此外,通过改变第二板部件902的两个通孔902a和902b的孔直径(孔面积)的设计,来改变上游制冷剂连通通道752a和下游制冷剂连通通道752b的流道阻力,因此,能够调节下游热交换部72的第一管16a与制冷剂空间77之间的流道阻力。
此外,通过改变箱形成部件753中的形成第一和第二制冷剂空间77和78的部分的形状的设计,来改变第一和第二制冷剂空间77和78的尺寸(截面面积),因此,能够调节下游热交换部72的第一管16a与制冷剂空间77之间的流道阻力。
(第十二实施例)
在第十二实施例中,如图22所示,与第十一实施例相比,箱内部连通通道91被省略,并且连接器92形成有使内部空间921与第二制冷剂空间78连通的二连接器连通通道923。
根据本实施例,通过改变第一连接器连通通道922和第二连接器连通通道923的孔直径(孔面积)的设计,能够改变上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a中的制冷剂的流动的流畅性。结果,能够适当地调节制冷剂的分配。
此外,如同在第十一实施例中一样,通过改变第二板部件902的两个通孔902a和902b的孔直径(孔面积)以及第一和第二制冷剂空间77和78的尺寸(截面面积),能够被调节下游热交换部72的制冷剂管16a和制冷剂空间77之间的流道阻力。
(第十三实施例)
在第十三实施例中,与前述第十二实施例不同,如图23-25所示,第一制冷剂空间77由不同于形成冷却剂空间76和第二制冷剂空间78的箱形成部件753的箱形成部件753d和753e形成。在本实施例中,为了方便,箱形成部件753被称作“第一箱形成部件753”,箱形成部件753d被称作“第二箱形成部件753d”,并且箱形成部件753e被称作“第三箱形成部件753e”。在根据本实施例的热交换器70中,图23是总箱75的立体分解图,图24是与图22(a)对应的剖视图,并且图25是与图22(b)
对应的剖视图。
如图23-25所示,箱形成部件753形成冷却剂空间76和第二制冷剂空间78,但不形成第一制冷剂空间77。作为替代,设置有第二箱形成部件753d和第三箱形成部件753e。第二箱形成部件753d和第三箱形成部件753e在外部空气的流动方向X上形成在冷却剂空间76和第二制冷剂空间78之间的第一制冷剂空间77。
具体地,第二箱形成部件753d和第三箱形成部件753e中的每个具有U形截面结构。第二箱形成部件753d和第三箱形成部件753e的各个凹陷表面侧相互面对,并且组合在一起形成第一制冷剂空间77。
此外,第二箱形成部件753d具有朝向面向第二板部件902的一侧凸出的流道连接单元753f,并且与第二板部件902的通孔902a重叠的通孔753g形成在流道连接单元753f中。流道连接单元753f抵靠第二板部件902的面向流道连接单元753f的板表面,并且连接到第二板部件902,结果,箱形成部件753d的通孔753g与第二板部件902的通孔902a连通。第一箱形成部件753形成有释放孔753h,用于避免第一箱形成部件753与流道连接单元753f干涉。
在如此构造的总箱75中,上游制冷剂连通通道752a由第一板部件901的通孔901a、第二板部件902的通孔902a和第二箱形成部件753d的通孔753g构成。下游制冷剂连通通道752b,752d和上游冷却剂连通通道752c的结构与前述第十二实施例的下游制冷剂连通通道和上游冷却剂连通通道的结构相同。
与前述第十二实施例的图22(c)对应的附图被省略。例如,设置有连接器92,并且图23-25中所示的第一和第二制冷剂空间77和78通过连接器92彼此连通。
(第十四实施例)
在第十四实施例中,与前述第一实施例相比,改变了热交换器70的流道结构。图26是显示根据本实施例的热交换器70中的制冷剂和冷却剂的流动的示意图。
冷却剂流入管434连接到第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的一个端侧(图26的左侧),该第二上游箱单元730b设置在冷却剂管43a的在其纵向方向上的一个端侧(图26的上侧)上。冷却剂流出管435连接到第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的另一个端侧(图26的右侧)。第一上游箱单元730a的在其纵向方向上的两个端侧被闭合部件关闭。
制冷剂流出管165连接到第二下游箱单元740b的在其纵向方向上的一个端侧(图26的左侧),该第二下游箱单元740b设置在制冷剂管16a的在其纵向方向上的一个端侧(图26的上侧)上。制冷剂流入管164连接到第二下游箱单元740b的在其纵向方向上的另一个端侧(图26的右侧)。第一下游箱单元740a的在其纵向方向上的两个端侧被闭合部件关闭。
将冷却剂空间76分隔成在第二上游箱单元730b的纵向方向上的两个空间的上游分隔部件732设置在第二上游箱单元730b中。
下面,在本实施例中,在被上游分隔部件732分隔出的两个冷却剂空间76中,与冷却剂流入管434连通的空间被称作“第一冷却剂空间76a”,并且与冷却剂流出管435连通的空间被称作“第二冷却剂空间76b”
另一方面,将制冷剂空间77分隔成在第二下游箱单元740b的纵向方向上的两个空间的下游分隔部件742设置在第二下游箱单元740b中。
下面,在本实施例中,在被下游分隔部件742分隔出的两个制冷剂空间77中,与制冷剂流入管164连通的空间被称作“第一制冷剂空间77a”,并且与制冷剂流出管165连通的空间被称作“第二制冷剂空间77b”。
因此,在根据本实施例的热交换器70中,制冷剂的通过制冷剂流入管164流进第二下游箱单元740b的第一制冷剂空间77a中的一部分通过形成在中间板部件752中的制冷剂连通通道752b和752d流进下游热交换部72的制冷剂管16a,并且在制冷剂管16a中从图26的上侧向下侧流动。此外,制冷剂的流进第二下游箱单元740b的第一制冷剂空间77a的另一部分通过形成在中间板部件752中的上游制冷剂连通通道752a流进上游热交换部71的制冷剂管16a中,并且在制冷剂管16a中从图26的上侧向下侧流动。
从下游热交换部72的制冷剂管16a流出的制冷剂通过形成在中间板部件752中的制冷剂连通通道752b和752d被收集到第一下游箱单元740a的制冷剂空间77中。此外,从上游热交换部71的制冷剂管16a流出的制冷剂通过形成在中间板部件752k的上游制冷剂连通通道752a被收集到第一下游箱单元740a的制冷剂空间77中。
被收集到第一下游箱单元740a的制冷剂空间77中的制冷剂从图26的右侧向左侧流动。之后,制冷剂的被收集到第一下游箱单元740a的制冷剂空间77中的一部分通过形成在中间板部件752中的制冷剂连通通道752b和752d流进下游热交换部72的制冷剂管16a中,并且在制冷剂管16a中从图26的下侧朝向上侧流动。此外,制冷剂的被收集在第一下游箱单元740a的制冷剂空间77中的另一部分通过形成在中间板部件752中的上游制冷剂连通通道752a流进构成上游热交换部71的制冷剂管16a中,并且在制冷剂管16a中从图26的下侧朝向上侧流动。
从下游热交换部72的制冷剂管16a流出的制冷剂通过形成在中间板部件752中的制冷剂连通通道752b和752d被收集在第二下游箱单元740b的第二制冷剂空间77b中。此外,从上游热交换部71的制冷剂管16a流出的制冷剂通过形成在中间板部件752中的上游制冷剂连通通道752a被收集在第二下游箱单元740b的第二制冷剂空间77b中。
被收集在第二下游箱单元740b的第二制冷剂空间77b中的制冷剂从图26的右侧朝向左侧流动,并且从制冷剂流出管165流出。
另一方面,在根据本实施例的热交换器70中,通过冷却剂流入管434流进第二上游箱单元730b的第一冷却剂空间76a中的冷却剂通过形成在中间板部件752中的冷却剂连通通道752c流进上游热交换部71的冷却剂管43a中,并且在冷却剂管43a中从图26的上侧朝向下侧流动。
从上游热交换部71的冷却剂管43a流出的冷却剂通过形成在中间板部件752中的冷却剂连通通道752c被收集到第一上游箱单元730a的冷却剂空间76中。被收集到第一上游箱单元730a的冷却剂空间76中的冷却剂在图26中从左侧朝向右侧流动。
之后,被收集在第一上游箱单元730a的冷却剂空间76中的冷却剂通过形成在中间板部件752中的冷却剂连通通道752c流进上游热交换部71的冷却剂管43a中,并且在冷却剂管43a中从图26的下侧朝向上侧流动。从上游热交换部71的冷却剂管43a流出的冷却剂通过形成在中间板部件752中的冷却剂连通通道752c被收集在第二上游箱单元730b的第二冷却剂空间76b中。
被收集在第二上游箱单元730b的第二冷却剂空间76b中的冷却剂在图26中从左侧朝向右侧流动,并且从冷却剂流出管435流出。
在根据本实施例的热交换器70中,在前述各个实施例和稍后将要描述的各个实施例中描述的总箱75的结构中,冷却剂空间76和制冷剂空间77在外部空气的流动方向X上的布置关系与本实施例相同的结构能够应用于本实施例。这同样也适用于稍后将参照图27-35描述的各个实施例的总箱75的结构。
(第十五实施例)
第十五实施例被构造成改变前述第一和第十四实施例中的热交换器70的流道结构。图27是显示根据本实施例的热交换器70中的制冷剂流的示意立体图。在图27中,热交换器70中的制冷剂流用粗实心箭头表示,并且同样的表示也应用于稍后将要描述的图28-35中。
如图27所示,第一上游箱单元730a和第一下游箱单元740a布置在上游热交换部71和下游热交换部72在重力方向上的下侧上(参见图9等)。同样的布置也应用于稍后将描述的第十六至第二十六实施例。
将第一下游箱单元740a的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的下游分隔部件742设置在第一下游箱单元740a中。由于该原因,从第一下游箱单元740a的在其纵向方向上的另一个端侧(图27的右侧)串联地设置的第一制冷剂空间77a和第二制冷剂空间77b形成在第一下游箱单元740a中。
制冷剂流入管164连接到形成在第一下游箱单元740a中的第一制冷剂空间77a。制冷剂流出管165连接到形成在第一下游箱单元740a中的第二制冷剂空间77b。此外,第二下游箱单元740b的在其纵向方向上的两侧被相应的闭合部件关闭,并且制冷剂空间77形成在第二下游箱单元740b中。
形成在第二下游箱单元740b中的制冷剂空间77被构造成从制冷剂管16a收集制冷剂,并且还将制冷剂分配给制冷剂管16a。具体地,在第二下游箱单元740b的制冷剂空间77中,与置于第一制冷剂空间77a和用作制冷剂管出口侧的制冷剂空间772的部分之间的制冷剂管16a连接的该部分用作制冷剂管出口侧的制冷剂空间772。同时,与置于第二制冷剂空间77b和用作制冷剂管入口侧的制冷剂空间771的部分之间的制冷剂管16a连接的该部分用作制冷剂管入口侧的制冷剂空间771。简而言之,在第二下游箱单元740b中,制冷剂管入口侧的制冷剂空间771和制冷剂管出口侧的制冷剂空间772一体地形成一个制冷剂空间77。
此外,第一上游箱单元730a的在其纵向方向上的一个端侧(图27的左侧)被闭合部件关闭,第一上游箱单元730a的在其纵向方向上的另一个端侧(图27的右侧)与冷却剂流入管434连接。此外,第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的一个端侧被闭合部件关闭,第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的另一个端侧与冷却剂流出管435连接。冷却剂空间76形成在第一上游箱单元730a和第二上游箱单元730b中的每个的内部中。
在上述构造中,从制冷剂流入管164流进热交换器70的制冷剂从形成在第一下游箱单元740a中的第一制冷剂空间77a在重力方向上朝上侧流进与第一制冷剂空间77a连通的多个制冷剂管16a中,并且在图27中用粗实心箭头表示。然后,该制冷剂从制冷剂管16a流进形成在第二下游箱单元740b中的制冷剂空间77中,并且在该制冷剂空间77中从第二下游箱单元740b的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动。此外,该制冷剂从形成在第二下游箱单元740b中的制冷剂空间77在重力方向上朝下侧流进与制冷剂空间77和第二制冷剂空间77b连通的多个制冷剂管16a中,并且从制冷剂管16a流进第二制冷剂空间77b中。
此外,从冷却剂流入管434流进热交换器70的冷却剂从形成在第一上游箱单元730a中的冷却剂空间76在重力方向上朝上侧流进与冷却剂空间76连通的多个冷却剂管43a中。然后,该冷却剂从冷却剂管43a流进形成在第二上游箱单元730b中的冷却剂空间76中。为了图27的可观看性的目的,没有显示冷却剂流,并且在稍后将描述的图28-35中也没有显示冷却剂流。
(第十六实施例)
第十六实施例被构造成改变前述第一、第十四和第十五实施例中的热交换器70的流道结构。图28是显示根据本实施例的热交换器70中的制冷剂流的示意立体图。
如图28所示,将第一上游箱单元730a的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的上游分隔部件732设置在第一上游箱单元730a中。由于该原因,从第一上游箱单元730a的在其纵向方向上的另一个端侧(图28的右侧)串联地设置的第一制冷剂空间77a和第二制冷剂空间77b形成在第一上游箱单元730a中。
制冷剂流入管164连接到形成在第一上游箱单元730a中的第一制冷剂空间77a。制冷剂流出管165连接到形成在第一上游箱单元730a中的第二制冷剂空间77b。此外,第二下游箱单元740b的在其纵向方向上的两侧被相应的闭合部件关闭,并且制冷剂空间77形成在第二下游箱单元740b中。
此外,第一下游箱单元740a的在其纵向方向上的一个端侧(图28的左侧)被闭合部件关闭,第一下游箱单元740a的在其纵向方向上的另一个端侧(图28的右侧)与冷却剂流入管434连接。此外,第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的一个端侧被闭合部件关闭,第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的另一个端侧与冷却剂流出管435连接。冷却剂空间76形成在第一下游箱单元740a和第二上游箱单元730b中的每个的内部中。
在上述构造中,从制冷剂流入管164流进热交换器70的制冷剂从形成在第一上游箱单元730a中的第一制冷剂空间77a在重力方向上朝上侧流进与第一制冷剂空间77a连通的多个制冷剂管16a中,并且在图28中用粗实心箭头表示。然后,该制冷剂从制冷剂管16a流进形成在第二下游箱单元740b中的制冷剂空间77中,并且在该制冷剂空间77中从第二下游箱单元740b的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动。此外,该制冷剂从形成在第二下游箱单元740b中的制冷剂空间77在重力方向上朝下侧流进与制冷剂空间77和第二制冷剂空间77b连通的多个制冷剂管16a中,并且从制冷剂管16a流进第二制冷剂空间77b中。
此外,从冷却剂流入管434流进热交换器70的冷却剂从形成在第一下游箱单元740a中的冷却剂空间76在重力方向上朝上侧流进与冷却剂空间76连通的多个冷却剂管43a中。然后,该冷却剂从冷却剂管43a流进形成在第二上游箱单元730b中的冷却剂空间76中。
(第十七实施例)
第十七实施例被构造成改变前述第一和第十四至第十六实施例中的热交换器70的流道结构。图29是显示根据本实施例的热交换器70中的制冷剂流的示意立体图。
如图29所示,将第一下游箱单元740a的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的下游分隔部件742设置在第一下游箱单元740a中。由于该原因,从第一下游箱单元740a的在其纵向方向上的另一个端侧(图29的右侧)串联地设置的第一制冷剂空间77a和第二制冷剂空间77b形成在第一下游箱单元740a中。
制冷剂流入管164连接到形成在第一下游箱单元740a中的第一制冷剂空间77a。制冷剂流出管165连接到形成在第一下游箱单元740a中的第二制冷剂空间77b。此外,第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的两侧被相应的闭合部件关闭,并且制冷剂空间77形成在第二上游箱单元730b中。
此外,第一上游箱单元730a的在其纵向方向上的一个端侧(图29的左侧)被闭合部件关闭,第一上游箱单元730a的在其纵向方向上的另一个端侧(图29的右侧)与冷却剂流入管434连接。此外,第二下游箱单元740b的在其纵向方向上的一个端侧被闭合部件关闭,第二下游箱单元740b的在其纵向方向上的另一个端侧与冷却剂流出管435连接。冷却剂空间76形成在第一上游箱单元730a和第二下游箱单元740b中的每个的内部中。
在上述构造中,从制冷剂流入管164流进热交换器70的制冷剂从形成在第一下游箱单元740a中的第一制冷剂空间77a在重力方向上朝上侧流进与第一制冷剂空间77a连通的多个制冷剂管16a中,并且在图29中用粗实心箭头表示。然后,该制冷剂从制冷剂管16a流进形成在第二上游箱单元730b中的制冷剂空间77中,并且在该制冷剂空间77中从第二上游箱单元730b的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动。此外,该制冷剂从形成在第二上游箱单元730b中的制冷剂空间77在重力方向上朝下侧流进与制冷剂空间77和第二制冷剂空间77b连通的多个制冷剂管16a中,并且从制冷剂管16a流进第二制冷剂空间77b中。
此外,从冷却剂流入管434流进热交换器70的冷却剂从形成在第一上游箱单元730a中的冷却剂空间76在重力方向上朝上侧流进与冷却剂空间76连通的多个冷却剂管43a中。然后,该冷却剂从冷却剂管43a流进形成在第二下游箱单元740b中的冷却剂空间76中。
(第十八实施例)
第十八实施例被构造成改变前述第一和第十四至第十七实施例中的热交换器70的流道结构。图30是显示根据本实施例的热交换器70中的制冷剂流的示意立体图。
如图30所示,将第一上游箱单元730a的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的上游分隔部件732设置在第一上游箱单元730a中。由于该原因,从第一上游箱单元730a的在其纵向方向上的另一个端侧(图30的右侧)串联地设置的第一制冷剂空间77a和第二制冷剂空间77b形成在第一上游箱单元730a中。
制冷剂流入管164连接到形成在第一上游箱单元730a中的第一制冷剂空间77a。制冷剂流出管165连接到形成在第一上游箱单元730a中的第二制冷剂空间77b。此外,第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的两侧被相应的闭合部件关闭,并且制冷剂空间77形成在第二上游箱单元730b中。
此外,第一下游箱单元740a的在其纵向方向上的一个端侧(图30的左侧)被闭合部件关闭,第一下游箱单元740a的在其纵向方向上的另一个端侧(图30的右侧)与冷却剂流入管434连接。此外,第二下游箱单元740b的在其纵向方向上的一个端侧被闭合部件关闭,第二下游箱单元740b的在其纵向方向上的另一个端侧与冷却剂流出管435连接。冷却剂空间76形成在第一下游箱单元740a和第二下游箱单元740b中的每个的内部中。
在上述构造中,从制冷剂流入管164流进热交换器70的制冷剂从形成在第一上游箱单元730a中的第一制冷剂空间77a在重力方向上朝上侧流进与第一制冷剂空间77a连通的多个制冷剂管16a中,并且在图30中用粗实心箭头表示。然后,该制冷剂从制冷剂管16a流进形成在第二上游箱单元730b中的制冷剂空间77中,并且在该制冷剂空间77中从第二上游箱单元730b的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动。此外,该制冷剂从形成在第二上游箱单元730b中的制冷剂空间77在重力方向上朝下侧流进与制冷剂空间77和第二制冷剂空间77b连通的多个制冷剂管16a中,并且从制冷剂管16a流进第二制冷剂空间77b中。
此外,从冷却剂流入管434流进热交换器70的冷却剂从形成在第一下游箱单元740a中的冷却剂空间76在重力方向上朝上侧流进与冷却剂空间76连通的多个冷却剂管43a中。然后,该冷却剂从冷却剂管43a流进形成在第二下游箱单元740b中的冷却剂空间76中。
(第十九实施例)
第十九实施例被构造成改变前述第一和第十四至第十八实施例中的热交换器70的流道结构。图31是显示根据本实施例的热交换器70中的制冷剂流的示意立体图。
如图31所示,将第一上游箱单元730a的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的上游分隔部件732设置在第一上游箱单元730a中。由于该原因,从第一上游箱单元730a的在其纵向方向上的另一个端侧(图31的右侧)串联地设置的第一制冷剂空间77a和第二冷却剂空间76b形成在第一上游箱单元730a中。
此外,将第一下游箱单元740a的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的下游分隔部件742设置在第一下游箱单元740a中。由于该原因,从第一下游箱单元740a的在其纵向方向上的另一个端侧串联地设置的第一冷却剂空间76a和第二制冷剂空间77b形成在第一下游箱单元740a中。
制冷剂流入管164连接到形成在第一上游箱单元730a中的第一制冷剂空间77a。制冷剂流出管165连接到形成在第一下游箱单元740a中的第二制冷剂空间77b。此外,第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的两侧被相应的闭合部件关闭,并且制冷剂空间77形成在第二上游箱单元730b中。
此外,冷却剂流入管434连接到形成在第一下游箱单元740a中的第一冷却剂空间76a。冷却剂流出管435连接到形成在第一上游箱单元730a中的第二冷却剂空间76b。此外,第二下游箱单元740b的在其纵向方向上的两侧被相应的闭合部件关闭,并且冷却剂空间76形成在第二下游箱单元740b中。
在上述构造中,从制冷剂流入管164流进热交换器70的制冷剂从形成在第一上游箱单元730a中的第一制冷剂空间77a在重力方向上朝上侧流进与第一制冷剂空间77a连通的多个制冷剂管16a中,并且在图31中用粗实心箭头表示。然后,该制冷剂从制冷剂管16a流进形成在第二上游箱单元730b中的制冷剂空间77中,并且在该制冷剂空间77中从第二上游箱单元730b的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动。此外,该制冷剂从形成在第二上游箱单元730b中的制冷剂空间77在重力方向上朝下侧流进与制冷剂空间77和第二制冷剂空间77b连通的多个制冷剂管16a中,并且从制冷剂管16a流进第二制冷剂空间77b中。
此外,从冷却剂流入管434流进热交换器70的冷却剂从形成在第一下游箱单元740a中的第一冷却剂空间76a在重力方向上朝上侧流进与第一冷却剂空间76a连通的多个冷却剂管43a中。然后,该冷却剂从冷却剂管43a流进形成在第二下游箱单元740b中的冷却剂空间76,并且在该冷却剂空间76中从第二下游箱单元740b的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动。此外,该冷却剂从形成在第二下游箱单元740b中的冷却剂空间76在重力方向上朝下侧流进与冷却剂空间76和第二冷却剂空间76b连通的多个冷却剂管43a中,并且从冷却剂管43a流进第二冷却剂空间76b中。
(第二十实施例)
第二十实施例被构造成改变前述第一和第十四至第十九实施例中的热交换器70的流道结构。图32是显示根据本实施例的热交换器70中的制冷剂流的示意立体图。
如图32所示,将第一上游箱单元730a的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的上游分隔部件732设置在第一上游箱单元730a中。由于该原因,从第一上游箱单元730a的在其纵向方向上的另一个端侧(图32的右侧)串联地设置的第一制冷剂空间77a和第三制冷剂空间77c形成在第一上游箱单元730a中。
此外,将第二上游箱单元730b的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的上游分隔部件732设置在第二上游箱单元730b中。由于该原因,从第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的另一个端侧串联地设置的第四制冷剂空间77d和第二制冷剂空间77b形成在第二上游箱单元730b中。
此外,安装在第二上游箱单元730b中的上游分隔部件732被布置成比安装在第一上游箱单元730a中的上游分隔部件732更靠近第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的一个端侧(图32的左侧)。由于该原因,在第二上游箱单元730b的纵向方向上,即,在制冷剂管16a的堆叠方向上,布置在安装在第二上游箱单元730b中的上游分隔部件732与安装在第一上游箱单元730a中的上游分隔部件732之间的制冷剂管16a与第三制冷剂空间77c和第四制冷剂空间77d两者都连通。
制冷剂流入管164连接到形成在第一上游箱单元730a中的第一制冷剂空间77a。制冷剂流出管165连接到形成在第二上游箱单元730b中的第二制冷剂空间77b。此外,第一上游箱单元730a的在其纵向方向上的一个端侧被闭合部件关闭,并且第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的另一个端侧被闭合部件关闭。
此外,第一下游箱单元740a的在其纵向方向上的一个端侧被闭合部件关闭,第一下游箱单元740a的在其纵向方向上的另一个端侧连接到冷却剂流入管434。此外,第二下游箱单元740b的在其纵向方向上的一个端侧被闭合部件关闭,第二下游箱单元740b的在其纵向方向上的另一个端侧连接到冷却剂流出管435。冷却剂空间76形成在第一下游箱单元740a和第二下游箱单元740b中的每个的内部中。
在上述构造中,从制冷剂流入管164流进热交换器70的制冷剂从形成在第一上游箱单元730a中的第一制冷剂空间77a在重力方向上朝上侧流进与第一制冷剂空间77a连通的多个制冷剂管16a中,并且在图32中用粗实心箭头表示。然后,该制冷剂从制冷剂管16a流进形成在第二上游箱单元730b中的第四制冷剂空间77d中,并且在该第四制冷剂空间77d中从第二上游箱单元730b的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动。然后,该制冷剂从第四制冷剂空间77d在重力方向上朝下侧流进与第四制冷剂空间77d和第三制冷剂空间77c连通的多个制冷剂管16a中,并且从制冷剂管16a流进第三制冷剂空间77c中。然后,该制冷剂在第三制冷剂空间77c中从第一上游箱单元730a的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动,并且在与第三制冷剂空间77c和第二制冷剂空间77b连通的多个制冷剂管16a中在重力方向上朝上侧流动。此外,制冷剂从制冷剂管16a流进第二制冷剂空间77b中。
此外,从冷却剂流入管434流进热交换器70的冷却剂从形成在第一下游箱单元740a中的冷却剂空间76在重力方向上朝上侧流进与冷却剂空间76连通的多个冷却剂管43a中。然后,冷却剂从冷却剂管43a流进形成在第二下游箱单元740b中的冷却剂空间76。
如图32所示,热交换器70被构造成具有三个制冷剂路径161a、161b和161c(第一流体路径),所述三个制冷剂路径161a、161b和161c(第一流体路径)具有置于制冷剂的循环通道中的成对的制冷剂空间77(包括77a、77b、77c和77d)之间的多个制冷剂管16a。具体地,第一制冷剂路径161a由置于第一制冷剂空间77a和第四制冷剂空间77d之间的多个制冷剂管16a构成,并且连接到第一制冷剂空间77a和第四制冷剂空间77d的两者。此外,第二制冷剂路径161b由置于第四制冷剂空间77d和第三制冷剂空间77c之间的多个制冷剂管16a构成,并且连接到第四制冷剂空间77d和第三制冷剂空间77c的两者。此外,第三制冷剂路径161c由置于第三制冷剂空间77c和第二制冷剂空间77b之间的多个制冷剂管16a构成,并且连接到第三制冷剂空间77c和第二制冷剂空间77b的两者。
然后,第一制冷剂路径161a、第二制冷剂路径161b和第三制冷剂路径161c通过制冷剂的循环通道(制冷剂循环通路)中的制冷剂空间77相互串联连接,如图32中的实心箭头所示。此外,制冷剂在第一制冷剂路径161a中朝上地流动,在第二制冷剂路径161b中朝下地流动,并且在第三制冷剂路径161c中朝上地流动。总之,第一制冷剂路径161a、第二制冷剂路径161b和第三制冷剂路径161c允许制冷剂在重力方向上、在制冷剂循环通道中在与相邻的另一个制冷剂路径相反的方向上流动。根据图32可以理解,制冷剂循环通道装置中的相邻的另一个制冷剂路径是指在制冷剂管16a的堆叠方向上的相邻的另一个制冷剂路径。
例如,第一制冷剂路径161a允许制冷剂在重力方向上、在与第一制冷剂路径161a相邻的另一个制冷剂路径相反的方向上流动,即,在与制冷剂循环通道中的第二制冷剂路径161b相反的方向上流动。此外,第二制冷剂路径161b允许制冷剂在重力方向上、在与第二制冷剂路径161b相邻的另一个制冷剂路径相反的方向上流动,即,在与制冷剂循环通道中的第三制冷剂路径161c相反的方向上流动。此外,第三制冷剂路径161c允许制冷剂在重力方向上、在与第三制冷剂路径161c相邻的另一个制冷剂路径相反的方向上流动,即,在与制冷剂循环通道中的第二制冷剂路径161b相反的方向上流动。
此外,如图32所示,第一制冷剂路径161a和第三制冷剂路径161c是朝上流的制冷剂路径(朝上流第一流体路径),在朝上流制冷剂路径(朝上流第一流体路径)中制冷剂在重力方向上朝向上侧(朝上)流动。在制冷剂管16a的堆叠方向上,构成第一制冷剂路径161a的制冷剂管16a的管堆叠宽度L1小于构成制冷剂循环通道中的相邻的第二制冷剂路径161b的制冷剂管16a的管堆叠宽度L2(L2>L1)。
此外,构成第三制冷剂路径161c的制冷剂管16a的管堆叠宽度L3也小于制冷剂循环通道中的相邻的第二制冷剂路径161b的管堆叠宽度L2(L3<L2)。即,即使关注第一制冷剂路径161a和第三制冷剂路径161c中的任一个的朝上流制冷剂路径,该朝上流制冷剂路径中的制冷剂管16a的管堆叠宽度小于与制冷剂循环通道中的与该朝上流制冷剂路径相邻的任一个制冷剂路径(第二制冷剂路径161b)中的制冷剂管16a的管堆叠宽度。管堆叠宽度L1、L2和L3随着构成各个制冷剂路径161a、161b和161c的制冷剂管16a的管堆叠数量的增大而增大,并且这些管堆叠数量和管堆叠宽度L1,L2,L3具有彼此一对一的关系。
当如此设定各个管堆叠宽度L1,L2和L3时,由于管堆叠宽度L1和L3较小,因此,第一制冷剂路径161a和第三制冷剂路径161c中的制冷剂的流道比第二制冷剂路径161b的制冷剂流道狭窄。由于该原因,允许在制冷剂管16a中朝向重力方向上侧流动的制冷剂的朝上流的流量变高,并且制冷剂能够克服例如制冷剂中包括的液体分量的自重快速地朝上移动。结果,制冷剂易于均匀地流进各个制冷剂管16a。特别是,当热交换器70用作例如冷凝器时,由于制冷剂管16a中的制冷剂压力高,流量低,因此,该优点是显著的。
(第二十一实施例)
第二十一实施例被构造成改变前述第一和第十四至第二十实施例中的热交换器70的流道结构。图33是显示根据本实施例的热交换器70中的制冷剂流的示意立体图。
如图33所示,将第一上游箱单元730a的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的上游分隔部件732设置在第一上游箱单元730a中。由于该原因,从第一上游箱单元730a的在其纵向方向上的另一个端侧(图33的右侧)串联地设置的第一制冷剂空间77a和第三制冷剂空间77c形成在第一上游箱单元730a中。
此外,将第二上游箱单元730b的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的上游分隔部件732设置在第二上游箱单元730b中。由于该原因,从第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的另一个端侧串联地设置的第四制冷剂空间77d和第二冷却剂空间76b形成在第二上游箱单元730b中。
此外,将第二下游箱单元740b的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的下游分隔部件742设置在第二下游箱单元740b中。由于该原因,从第二下游箱单元740b的在其纵向方向上的另一个端侧串联地设置的第一冷却剂空间76a和第二制冷剂空间77b形成在第二下游箱单元740b中。此外,冷却剂空间76形成在第一下游箱单元740a中。
此外,安装在图33所示的第一上游箱单元730a和第二上游箱单元730b中的各个上游分隔部件732设置在与前述图32相同的位置处。此外,安装在第二下游箱单元740b中的下游分隔部件742在制冷剂管16a的堆叠方向上被设置在与安装在第二上游箱单元730b中的上游分隔部件732相同的位置处。
制冷剂流入管164连接到第一制冷剂空间77a,并且制冷剂流出管165连接到第二制冷剂空间77b。此外,冷却剂流入管434连接到第一冷却剂空间76a,并且冷却剂流出管435连接到第二冷却剂空间76b。此外,第一上游箱单元730a在其纵向方向上的一个端侧、第二上游箱单元730b在其纵向方向上的另一个端侧以及第一下游箱单元740a在其纵向方向上的两端被相应的闭合部件关闭。
在上述构造中,从制冷剂流入管164流进热交换器70中的制冷剂从第一制冷剂空间77a在重力方向上朝上侧流进与第一制冷剂空间77a连通的多个制冷剂管16a中,并且在图33中用粗实心箭头表示。然后,该制冷剂从制冷剂管16a流进第四制冷剂空间77d中,并且在该第四制冷剂空间77d中从第二上游箱单元730b的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动。然后,该制冷剂从第四制冷剂空间77d在重力方向上朝下侧流进与第四制冷剂空间77d和第三制冷剂空间77c连通的多个制冷剂管16a中,并且从制冷剂管16a流进第三制冷剂空间77c中。然后,该制冷剂在第三制冷剂空间77c中从第一上游箱单元730a的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动,并且在与第三制冷剂空间77c和第二制冷剂空间77b连通的多个制冷剂管16a中在重力方向上朝上侧流动。此外,制冷剂从制冷剂管16a流进第二制冷剂空间77b中。
此外,从冷却剂流入管434流进热交换器70的冷却剂从第一冷却剂空间76a在重力方向上朝下侧流进与第一冷却剂空间76a连通的多个冷却剂管43a中。然后,冷却剂从冷却剂管43a流进形成在第一下游箱单元740a中的冷却剂空间76,并且在该冷却剂空间76中从第一下游箱单元740a的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动。然后,该冷却剂从形成在第一下游箱单元740a中的冷却剂空间76在重力方向上朝上侧流进与冷却剂空间76和第二冷却剂空间76b连通的多个冷却剂管43a中,并且从冷却剂管43a流进第二冷却剂空间76b中。
如图33所示,热交换器70被构造成具有前述图32中的第一制冷剂路径161a、第二制冷剂路径161b和第三制冷剂路径161c。例如,第一制冷剂路径161a和第三制冷剂路径161c是朝上流制冷剂路径。然后,第一制冷剂路径161a的管堆叠宽度L1小于相邻的第二制冷剂路径161b的管堆叠宽度L2(L2>L1),并且第三制冷剂路径161c的管堆叠宽度L3也小于第二制冷剂路径161b的管堆叠宽度L2(L3<L2)。因此,即使在本实施例中,也能够获得与前述第二十实施例相同的优点。
(第二十二实施例)
第二十二实施例被构造成改变前述第一和第十四至第二十一实施例中的热交换器70的流道结构。图34是显示根据本实施例的热交换器70中的制冷剂流的示意立体图。
如图34所示,将第二上游箱单元730b的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的上游分隔部件732设置在第二上游箱单元730b中。由于该原因,从第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的另一个端侧(图34的右侧)串联地设置的第一制冷剂空间77a和第三制冷剂空间77c形成在第二上游箱单元730b中。
此外,将第一上游箱单元730a的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的上游分隔部件732设置在第一上游箱单元730a中。由于该原因,从第一上游箱单元730a的在其纵向方向上的另一个端侧串联地设置的第四制冷剂空间77d和第二冷却剂空间76b形成在第一上游箱单元730a中。
此外,冷却剂空间76形成在第一下游箱单元740a和第二下游箱单元740b中的每个中。
此外,安装在第二上游箱单元730b中的上游分隔部件732被布置成比安装在第一上游箱单元730a中的上游分隔部件732更靠近第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的另一个端侧(图32的右侧)。
制冷剂流入管164连接到第一制冷剂空间77a,并且制冷剂流出管165连接到第二制冷剂空间77b。此外,冷却剂流入管434连接到形成在第一下游箱单元740a中的冷却剂空间76。冷却剂流出管435连接到第二下游箱单元740b中形成的冷却剂空间76。此外,第一上游箱单元730a在其纵向方向上的另一个端侧、第二上游箱单元730b在其纵向方向上的一个端侧、第一下游箱单元740a在其纵向方向上的一个端侧,以及第二下游箱单元740b在其纵向方向上的一个端侧被相应的闭合部件关闭。
在上述构造中,从制冷剂流入管164流进热交换器70中的制冷剂从第一制冷剂空间77a在重力方向上朝下侧流进与第一制冷剂空间77a连通的多个制冷剂管16a中,并且在图34中用粗实心箭头表示。然后,该制冷剂从制冷剂管16a流进第四制冷剂空间77d中,并且在该第四制冷剂空间77d中从第一上游箱单元730a的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动。然后,该制冷剂从第四制冷剂空间77d在重力方向上朝上侧流进与第四制冷剂空间77d和第三制冷剂空间77c连通的多个制冷剂管16a中,并且从制冷剂管16a流进第三制冷剂空间77c中。然后,该制冷剂在第三制冷剂空间77c中从第二上游箱单元730b的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动,并且在与第三制冷剂空间77c和第二制冷剂空间77b连通的多个制冷剂管16a中在重力方向上朝下侧流动。此外,制冷剂从制冷剂管16a流进第二制冷剂空间77b中。
此外,从冷却剂流入管434流进热交换器70的冷却剂从形成在第一下游箱单元740a中的冷却剂空间76在重力方向上朝上侧流进与冷却剂空间76连通的多个冷却剂管43a中。然后,该冷却剂从冷却剂管43a流进形成在第二下游箱单元740b中的冷却剂空间76中。
图34中的热交换器70被构造成具有前述图32中的第一制冷剂路径161a、第二制冷剂路径161b和第三制冷剂路径161c。然而,这些制冷剂路径161a、161b和161c中的制冷剂的流动方向和各自的管堆叠宽度L1,L2和L3彼此不同。
具体地,在图34的热交换器70中,第二制冷剂路径161b是朝上流制冷剂路径,而第一制冷剂路径161a和第三制冷剂路径161c不对应于朝上流制冷剂路径。此外,第二制冷剂路径161b的管堆叠宽度L2小于第一制冷剂路径161a的管堆叠宽度L1和第三制冷剂路径161c的管堆叠宽度L3中的每个(L1>L2,L3>L2)。即,在制冷剂管16a的管堆叠宽度方面,为朝上流制冷剂路径的第二制冷剂路径161b小于制冷剂循环通道中的与第二制冷剂路径161b相邻的任一个制冷剂路径(第一制冷剂路径161a和第三制冷剂路径161c)。因此,在本实施例中,同样能够获得与前述第二十实施例相同的优点。
(第二十三实施例)
第二十三实施例被构造成改变前述第一和第十四至第二十二实施例中的热交换器70的流道结构。图35是显示根据本实施例的热交换器70中的制冷剂流的示意立体图。
如图35所示,将第二上游箱单元730b的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的上游分隔部件732设置在第二上游箱单元730b中。由于该原因,从第二上游箱单元730b的在其纵向方向上的另一个端侧(图35的右侧)串联地设置的第一制冷剂空间77a和第三制冷剂空间77c形成在第二上游箱单元730b中。
此外,将第一上游箱单元730a的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的上游分隔部件732设置在第一上游箱单元730a中。由于该原因,从第一上游箱单元730a的在其纵向方向上的另一个端侧串联地设置的第四制冷剂空间77d和第二冷却剂空间76b形成在第一上游箱单元730a中。
此外,将第一下游箱单元740a的内部空间在其纵向方向上分隔成两个空间的下游分隔部件742设置在第一下游箱单元740a中。由于该原因,从第一下游箱单元740a的在其纵向方向上的另一个端侧串联地设置的第一冷却剂空间76a和第二制冷剂空间77b形成在第一下游箱单元740a中。此外,冷却剂空间76形成在第二下游箱单元740b中。
此外,安装在图35所示的第一上游箱单元730a和第二上游箱单元730b中的各个上游分隔部件732设置在与前述图34相同的位置处。此外,安装在第一下游箱单元740a中的下游分隔部件742在制冷剂管16a的堆叠方向上被设置在与安装在第一上游箱单元730a中的上游分隔部件732相同的位置处。
制冷剂流入管164连接到第一制冷剂空间77a,并且制冷剂流出管165连接到第二制冷剂空间77b。此外,冷却剂流入管434连接到第一冷却剂空间76a,并且冷却剂流出管435连接到第二冷却剂空间76b。此外,第一上游箱单元730a在其纵向方向上的另一个端侧、第二上游箱单元730b在其纵向方向上的一个端侧以及第二下游箱单元740b在其纵向方向上的两端被相应的闭合部件关闭。
在上述构造中,从制冷剂流入管164流进热交换器70中的制冷剂从第一制冷剂空间77a在重力方向上朝下侧流进与第一制冷剂空间77a连通的多个制冷剂管16a中,并且在图35中用粗实心箭头表示。然后,该制冷剂从制冷剂管16a流进第四制冷剂空间77d中,并且在该第四制冷剂空间77d中从第一上游箱单元730a的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动。然后,该制冷剂从第四制冷剂空间77d在重力方向上朝上侧流进与第四制冷剂空间77d和第三制冷剂空间77c连通的多个制冷剂管16a中,并且从制冷剂管16a流进第三制冷剂空间77c中。然后,该制冷剂在第三制冷剂空间77c中从第二上游箱单元730b的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动,并且在与第三制冷剂空间77c和第二制冷剂空间77b连通的多个制冷剂管16a中在重力方向上朝下侧流动。此外,制冷剂从制冷剂管16a流进第二制冷剂空间77b中。
此外,从冷却剂流入管434流进热交换器70的冷却剂从第一冷却剂空间76a在重力方向上朝上侧流进与第一冷却剂空间76a连通的多个冷却剂管43a中。然后,冷却剂从冷却剂管43a流进形成在第二下游箱单元740b中的冷却剂空间76,并且在该冷却剂空间76中从第二下游箱单元740b的在其纵向方向的另一个端侧朝向其纵向方向的一个端侧流动。然后,该冷却剂从形成在第二下游箱单元740b中的冷却剂空间76在重力方向上朝下侧流进与冷却剂空间76和第二冷却剂空间76b连通的多个冷却剂管43a中,并且从冷却剂管43a流进第二冷却剂空间76b中。
图35中的热交换器70被构造成具有前述图34中的第一制冷剂路径161a、第二制冷剂路径161b和第三制冷剂路径161c。例如,第二制冷剂路径161b是朝上流制冷剂路径。然后,第二制冷剂路径161b的管堆叠宽度L2小于第一制冷剂路径161a的管堆叠宽度L1(L1>L2),并且也小于第三制冷剂路径161c的管堆叠宽度L3(L3>L2)。因此,即使在本实施例中,也能够获得与前述第二十实施例相同的优点。
(第二十四实施例)
在本实施例中,前述第十八实施例的图30中的第二上游箱单元730b和第二下游箱单元740b被构造成如图36所示。例如,图36显示图30中的部分G的箱剖视图。图36(a)是与图13(a)对应的图,并且图36(b)是与图13(b)对应的图。图36(a)和36(b)相对于图13(a)和13(b)分别被颠倒。
如图36所示,通过从更靠近上游热交换部71和下游热交换部72的一侧(图36中的下侧)在板厚度方向上依序相互堆叠第一板部件911、第二板部件912和第三板部件913这三块板部件来构成中间板部件752,并且将这些板部件彼此连接。
如图36(a)所示,制冷剂循环单元911a为从第二板部件912的一侧在板厚度方向上凹入的凹孔,该制冷剂循环单元911a被形成为延伸跨过上游热交换部71和下游热交换部72中的制冷剂管16a,并形成在第一板部件911中。
在制冷剂循环单元911a的底面中形成有两个通孔911b和911c,以便在外部空气的流动方向X上对齐。上游热交换部71的制冷剂管16a贯穿一个通孔911b,并且制冷剂管16a的前端凸出到制冷剂循环单元911a中。此外,下游热交换部72的制冷剂管16a贯穿另一个通孔911c,并且制冷剂管16a的前端凸出到制冷剂循环单元911a中。在该构造中,制冷剂循环单元911a与上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a的两者连通。
通孔912a形成在第二板部件912中,并且通孔912a与制冷剂循环单元911a连通。此外,通孔913a形成在第三板部件913中,并且通孔913a与第二板部件912的通孔912a连通,并且还与制冷剂空间77连通。图36所示的制冷剂空间77是连接到用于分配制冷剂的制冷剂管16a的入口侧的制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771。
这样,上游制冷剂连通通道752a由第二板部件912的通孔912a和第三板部件913的通孔913a构成。下游制冷剂连通通道752b由第一板部件911的制冷剂循环单元911a、第二板部件912的通孔912a和第三板部件913的通孔913a构成。
如图36(b)所示,冷却剂循环单元911d为从第二板部件912的一侧在板厚度方向上凹入的凹孔,并且该制冷剂循环单元911a形成在第一板部件911中以便在外部空气的流动方向X上从上游侧对齐。通孔911e形成在冷却剂循环单元911d的底面中,通孔911f形成在制冷剂循环单元911a的底面中。
上游热交换部71的冷却剂管43a贯穿一个通孔911e,并且冷却剂管43a的前端凸出到冷却剂循环单元911d中。在该构造中,冷却剂循环单元911d与上游热交换部71的冷却剂管43a连通。此外,下游热交换部72的制冷剂管16a贯穿通孔911f,并且该制冷剂管16a的前端凸出到制冷剂循环单元911a中。在该构造中,制冷剂循环单元911a与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
通孔912c形成在第二板部件912中,并且通孔912c与冷却剂循环单元911d连通,而不与制冷剂循环单元911a连通。此外,通孔913c形成在第三板部件913中,并且通孔913c与第二板部件912的通孔912c连通。此外,第三板部件913的通孔913c与冷却剂空间76连通,而不与制冷剂空间77连通。
图36(b)中所示的制冷剂循环单元911a与图36(a)中所示的制冷剂循环单元911a相同,并且其在外部空气的流动方向X上的一部分被形成为在管堆叠方向上延伸,如图37中所示。
这样,上游冷却剂连通通道752c由第二板部件912的通孔912c和第三板部件913的通孔913c构成。下游制冷剂连通通道752d由第一板部件911的制冷剂循环单元911a、第二板部件912的通孔912a和第三板部件913的通孔913a构成。即,制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771和上游制冷剂管组16b之间的制冷剂流道(上游制冷剂连通通道752a)以及制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771和下游制冷剂管组16c之间的制冷剂流道(下游制冷剂连通通道752b和752d)平行地设置。
如图36(a)所示,制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771在外部空气的流动方向X上被布置成到上游制冷剂管组16b(较高压力损失制冷剂管组)侧的距离比到下游制冷剂管组16c(较低压力损失制冷剂管组)的距离近。总之,制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771形成在上游箱单元73内。由于该原因,制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771和上游制冷剂管组16b之间的流道阻力小于制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771和下游制冷剂管组16c之间的流道阻力,这主要是由制冷剂流道的长度不同所导致。这是因为制冷剂流道的流道阻力随制冷剂流道的流道长度的加长而变大。
如图36(a)中的两个虚线L01所示,上游制冷剂连通通道752a的将制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771与上游制冷剂管组16b相互连通的开口部752e朝向上游制冷剂管组16b中包括的制冷剂管16a开放。此外,上游制冷剂连通通道752a的开口部752e在与制冷剂管16a的开口端面16d垂直的方向上与开口端面16d重叠。即,上游制冷剂连通通道752a被开口成面对制冷剂管16a的开口端面16d。在该构造中,通过使用制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771中流动的制冷剂的动态压力,能够允许制冷剂快速地流进设置在高压力损失侧的上游制冷剂管组16b中。由于该原因,例如能够防止制冷剂不按比例地过多地流进下游制冷剂管组16c中。
如果第二板部件912的通孔912a和第三板部件913的通孔913a被例如如图38所示地形成时,上游制冷剂连通通道752a的开口部752e在与图38的虚线L02所示的、与制冷剂管16a的开口端面16d垂直的方向上不与开口端面16d重叠。
如图30所示,由于热交换器70被布置成使得制冷剂管16a和冷却剂管43a的纵向方向竖直地定向,因此,制冷剂管16a中流动的制冷剂具有在重力方向上的流量分量。此外,由于在置于制冷剂空间771和形成在第一上游箱单元730a中的第一制冷剂空间77a之间的制冷剂管16a中流动的制冷剂流进图36中所示的制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771,因此,通过上游和下游热交换部71和72与外部空气(第三流体)执行至少一次热交换的制冷剂被引入制冷剂空间771中。
在该示例中,即使热交换器70用作蒸发器和冷凝器中的任一种,如果制冷剂通过上游和下游热交换部71和72与外部空气执行一次热交换,则制冷剂进入具有液体和液体的两相状态。在这种气-液两相的制冷剂中,由于制冷剂中包括的液体分量比气体分量更容易受到重力的影响,因此,大部分制冷剂容易流进在制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771内的、连接到制冷剂的流动方向的上游侧的制冷剂管16a中。
根据前述观点,根据本实施例,图36中所示的制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771不布置在下游制冷剂管组16c上,而是布置在上游制冷剂管组16b上。因此,与假设制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771放置在制冷剂相对容易地流到其中的下游制冷剂管组16c上的情况相比,能够防止制冷剂不按比例地过多地流进制冷剂空间771内的制冷剂流的上游侧上的制冷剂管16a中。结果,能够均匀地将制冷剂供应到连接到制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771的多个制冷剂管16a。
(第二十五实施例)
在本实施例中,根据前述第二十四实施例的第二上游箱单元730b和第二下游箱单元740b被如图39而不是图36(a)所示地构造。在本实施例中,与图36(b)对应的剖视图与第二十四实施例中的相同,并且因此将其省略。图36(b)中所示的制冷剂循环单元911a用参照图36(b)的制冷剂循环单元911g代替。
如图39所示,通过从更靠近上游热交换部71和下游热交换部72的一侧(图39中的下侧)在板厚度方向上依序相互堆叠第一板部件911、第二板部件912和第三板部件913这三块板部件来构成中间板部件752,并且将这些板部件彼此连接。
制冷剂循环单元911a和911g为从第二板部件912的一侧在板厚度方向上凹入的凹孔,该制冷剂循环单元911a和911g形成在第一板部件911中,以便在外部空气的流动方向X上对齐。通孔911b形成在一个制冷剂循环单元911a的底面中,并且通孔911c形成在另一个制冷剂循环单元911g的底面中。
上游热交换部71的制冷剂管16a贯穿与一个制冷剂循环单元911a连通的一个通孔911b,并且制冷剂管16a的前端凸出到制冷剂循环单元911a中。此外,下游热交换部72的制冷剂管16a贯穿与制冷剂循环单元911g连通的另一个通孔911c,并且制冷剂管16a的前端凸出到制冷剂循环单元911g中。在该构造中,一个制冷剂循环单元911a与上游热交换部71的制冷剂管16a连通,并且另一个制冷剂循环单元911g与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
第二板部件912中形成有两个通孔912a和912d,一个通孔912a与一个制冷剂循环单元911a连通,另一个通孔912d与另一个制冷剂循环单元911g连通。此外,在第三板部件913中形成有两个通孔913a和913d,一个通孔913a与第二板部件912的一个通孔912a连通,并且还与制冷剂空间77连通。此外,第三板部件913的另一个通孔913d与第二板部件912的另一个通孔912d连通,并且还与制冷剂空间77连通。第三板部件913的两个通孔913a和913d都不与冷却剂空间76连通。
这样,上游制冷剂连通通道752a由第二板部件912的通孔912a和第三板部件913的通孔913a构成。下游制冷剂连通通道752b由第一板部件911的冷却剂循环单元911d、第二板部件912的通孔912d和第三板部件913的通孔913d构成。
图36(b)中所示的制冷剂循环单元911g与图39中所示的前述制冷剂循环单元911g相同,并且制冷剂循环单元911g被形成为如同前述第二十四实施例那样在管堆叠方向上延伸。因此,图36(b)中的下游制冷剂连通通道752d由第一板部件911的制冷剂循环单元911g、第二板部件912的通孔912d和第三板部件913的通孔913d构成。
此外,在本实施例中,如在前述第二十四实施例中那样,制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771和上游制冷剂管组16b之间的流道阻力小于制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771和下游制冷剂管组16c之间的流道阻力,这主要由于制冷剂流道的长度不同所导致。
此外,由于制冷剂流道的流道阻力随流道长度的增加而变大,因此,随流道的开口面积的增大而变小,例如,在图39中,流道长度和开口面积被调节和确定以使得上游制冷剂连通通道752a和下游制冷剂连通通道752b、752d的流道阻力可以被设定为增加或减小。因此,在图39中,制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771和上游制冷剂管组16b之间的流道阻力小于制冷剂管入口侧上的制冷剂空间771和下游制冷剂管组16c之间的流道阻力,这也是由于制冷剂流道的开口面积(流道截面面积)所导致。此外,在本实施例中,也能够获得与前述第二十四实施例相同的优点。
(第二十六实施例)
在本实施例中,布置在制冷剂管16a的在其纵向方向的一个端侧(图5中的下侧)上的总箱75的结构与前述第一实施例中的结构相同。即,与图9中所示的总箱75的结构相同。然而,布置在制冷剂管16a的在其纵向方向的另一个端侧(图5中的上侧)上的总箱75被如图40所示地构造。在图40中,粗实心箭头表示制冷剂流,并且用粗虚线箭头表示冷却剂流。
如图40所示,通过从更靠近上游热交换部71和下游热交换部72的一侧(图40中的下侧)在板厚度方向上依序相互堆叠第一板部件931和第二板部件932来构成中间板部件752,并且将这些板部件彼此连接。
在总箱75内的、在其中当从外部空气的流动方向X上观看时上游热交换部71和下游热交换部72中的各个制冷剂管16a相互重叠的部分中,通孔931a形成在第一板部件931中。通孔931a形成为延伸跨过与第一板部件931中的上游热交换部71和下游热交换部72的两者中的制冷剂管16a对应的部分。通孔931a与上游热交换部71和下游热交换部72的两者中的制冷剂管16a连通。
通孔932a形成在第二板部件932中,并且通孔932a与第一板部件931的通孔931a连通。此外,第二板部件932的通孔932a与制冷剂空间77连通,而不与冷却剂空间76连通。
这样,上游制冷剂连通通道752a和下游制冷剂连通通道752b由第一板部件931的通孔931a和第二板部件932的通孔932a构成。
在总箱75内的、在其中当从外部空气的流动方向X上观看时上游热交换部71的冷却剂管43a和下游热交换部72的制冷剂管16a相互重叠的部分中,两个通孔931b和931c形成在第一板部件931中,以便在外部空气的流动方向X上从上游侧对齐。一个通孔931b与上游热交换部71的冷却剂管43a连通,并且另一个通孔931c与下游热交换部72的制冷剂管16a连通。
两个通孔932b和932c形成在第二板部件932中,以便在外部空气的流动方向X上从上游侧对齐。一个通孔932b与第一板部件931的一个通孔931b连通,并且还与冷却剂空间76连通,但不与制冷剂空间77连通。此外,另一个通孔932c与第一板部件931的另一个通孔931c连通,并且还与制冷剂空间77连通,但不与冷却剂空间76连通。
这样,上游冷却剂连通通道752c由第一板部件931的通孔931b和第二板部件932的通孔932b构成。下游制冷剂连通通道752d由第一板部件931的通孔931c和第二板部件932的通孔932c构成。
根据本实施例,图40中所示的制冷剂空间77是连接到制冷剂管16a的出口侧用于收集制冷剂的制冷剂管出口侧上的制冷剂空间772。制冷剂管出口侧上的制冷剂空间772在外部空气的流动方向X上被布置在到下游制冷剂管组16c的距离比到上游制冷剂管组16b的距离近的一侧上。具体地,制冷剂管出口侧上的制冷剂空间772形成在第二下游箱单元740b中。因此,总箱75被构造成使得与设置在较高压力损失处的上游制冷剂管组16b相比制冷剂更容易从制冷剂容易流到其内的下游制冷剂管组16c流进制冷剂管出口侧上的制冷剂空间772中。
例如,由于下游制冷剂管组16c中的制冷剂管16a的堆叠数量大于上游制冷剂管组16b中的制冷剂管16a的堆叠数量,因此,从下游制冷剂管组16c到制冷剂管出口侧上的制冷剂空间772的流道截面面积作为整体容易增加。通过整体上增加流道面积,总箱75能够被构造成使得制冷剂容易流进制冷剂管出口侧上的制冷剂空间772中。
如果总箱75被如此构造,作为整个热交换器70,能够减小制冷剂的压力损失,并且提高热交换器70的热交换性能。特别是当热交换器70用作蒸发器时,其优点更大。
(第二十七实施例)
在本实施例中,如图41的整体结构图所示,将描述在其中第一实施例中的热泵循环10的结构被改变的示例。图41是显示根据本实施例的废热回收操作中的制冷剂流道的整体结构图,其中热泵循环10中的制冷剂流用实心箭头表示,冷却剂循环回路40中的冷却剂流用虚线箭头表示。
具体地,在本实施例中,根据第一实施例的车辆内部冷凝器12被省略,并且根据第一实施例的组合式热交换器70被布置在车辆内部空气调节单元30的外壳31中。在热交换器70中,根据第一实施例的车辆外部热交换单元16用作车辆内部冷凝器12。在下文中,热交换器70的用作车辆内部冷凝器12的部分用车内冷凝单元表示。
另一方面,车辆外部热交换单元16被构造成单个热交换器,该单个热交换器在内部流动的制冷剂和由空气吹送风扇17吹送的外部空气之间执行热交换。其它结构与第一实施例中的结构相同。此外,在本实施例中,不执行除霜操作,但是其它致动与第一实施例中的相同。
因此,在根据本实施例的废热回收操作中,车内吹送空气通过热交换器70的车辆内部冷凝单元与压缩机11的排放制冷剂进行热交换,并且被车辆内部冷凝单元加热的车内吹送空气通过热交换器70的散热器单元43与冷却剂进行热交换,以便被加热。
此外,根据本实施例的热泵循环10的结构,由于冷却剂能够与车内吹送空气进行热交换,因此,即使热泵循环10(具体地,压缩机11)的致动被停止,也能够实现车辆内部的加热。此外,即使压缩机11排放的制冷剂的温度低,并且热泵循环10的加热能力低,也能够实现车辆内部的加热。
在热交换器70中,当散热器单元43中的冷却剂的温度变得较高时,车辆内部冷凝单元的制冷剂管16a中的制冷剂的冷凝(液化)被破坏,并且制冷剂在保持气相状态的同时流动。结果,制冷剂的压力损失变得较大,可能出现制冷剂至上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a的分配不均匀的现象。
在这些情况下,将根据第一实施例的热交换器70应用于根据本实施例的热泵循环10,通过消除上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a之间的压力损失差的影响,能够适当地调节制冷剂的分配。
不用说,根据第二至第二十六实施例的热交换器70也可以应用于根据本实施例的热泵循环10。
本公开不局限于前述实施例,而是可以有各种变化,例如,以下变化。
(1)在前述实施例中,前述上游数量比小于下游数量比的示例已经被描述。但是,本发明不局限于此构造,上游数量比可以大于下游数量比。
此外,上游数量比可以与下游数量比相同。即,上游热交换部71和下游热交换部72可以被构造成使得在其中各个制冷剂管16a在外部空气的流动方向X上彼此重叠的部分和在其中制冷剂管16a在外部空气的流动方向X上与冷却剂管43a重叠的部分都存在。
(2)在前述实施例中,制冷剂管16a和冷却剂管43a在上游热交换部71中一个一个地交替地布置的示例已经被描述。但是,制冷剂管16a和冷却剂管43a的布置不局限于该构造。
例如,在上游热交换部71中,冷却剂管43a可以每隔两个制冷剂管16a布置。即,在上游热交换部71中,两个制冷剂管16a可以布置在相邻的冷却剂管43a之间。
根据此构造,上游数量比能够被增加,该上游数量比是上游热交换部71中的制冷剂管16a的数量与构成上游热交换部71的制冷剂管16a和冷却剂管43a的总数量之比。因此,在上游热交换部71中,制冷剂和外部空气之间的热交换量能够被更可靠地保证。
(3)在前述第一实施例中,热泵循环10的制冷剂用作第一流体、冷却剂循环回路40的冷却剂用作第二流体以及由空气吹送风扇17吹送的外部空气用作第三流体的示例已经被说明。但是,第一至第三流体不局限于此示例。例如,在第二十七实施例中,车内吹送空气可以用作第三流体。
例如,第一流体可以是热泵循环10的高压制冷剂或低压制冷剂。
例如,第二流体可以由用于冷却例如供应电能至发动机的逆变器、行驶电动马达MG的电气设备的冷却剂形成。此外,冷却油可以用作第二流体,并且第二热交换单元可以用作油冷却器,或者热存储剂或冷存储剂可以用作第二流体。
此外,当采用本公开的热交换器70的热泵循环10应用于固定式空调器、冷库、或用于自动贩卖机的冷却加热装置时,用于冷却发动机、电动马达和作为热泵循环10中的压缩机的驱动源的其它电气设备的冷却剂可以用作第二流体。
此外,在前述实施例中,本公开的热交换器70应用于热泵循环(制冷循环)的示例已经被说明。但是,根据本公开的热交换器70的应用不局限于该示例。即,热交换器70能够广泛地应用于用来在三种类型的流体之间进行热交换的装置。
例如,热交换器能够用作应用于车辆冷却系统的热交换器。第一流体可以是吸收第一车内装置提供的热量的热介质,该第一车内装置的热量与在致动期间的发热相关联;第二流体可以是吸收第二车内装置的热量的热介质,该第二车内装置的热量与在致动期间的发热相关联;并且第三流体可以是空气。
更具体地,当热交换器应用于混合动力车辆时,第一车内装置可以是发动机EG,第一流体可以是发动机EG的冷却剂,第二车内装置可以是行驶电动马达,并且第二流体可以是行驶电动马达的冷却剂。
由于这些车内装置中的相应的发热量根据车辆的行驶状态(行驶负载)变化,因此,发动机EG的冷却剂的温度和行驶电动马达的冷却剂的温度也根据车辆的行驶状态变化。因此,根据本示例,在发热量大的车内装置中产生的热量不仅能够散发到空气中,而且还能够散发到发热量小的车内装置侧。
三种类型的流体不仅指物理上或成分上不同的流体,而且还指物理上或成分上相同的流体,但这些物理上或成分上相同的流体的温度或流体状态(例如气相或液相)不同。因此,根据本公开的第一至第三流体不局限于物理上或成分上彼此不同的流体。
(4)在前述实施例中,电动三通阀42用作用于切换冷却剂循环回路40的冷却介质回路的回路切换装置的示例已经被说明。但是,回路切换装置不局限于此示例。例如,可以采用温控阀。温控阀是冷却介质温度响应阀,该冷却介质温度响应阀由通过温控蜡部件(温度敏感部件)移动阀主体来打开或关闭冷却介质通路的机械机构构成,该温控蜡部件的体积根据温度变化。因此,通过应用该温控阀,能够省略冷却剂温度传感器52。
(5)在前述实施例中,普通的碳氟化合物制冷剂用作制冷剂的示例已经被说明。但是,制冷剂的种类不局限于此示例。可以采用天然制冷剂,例如,二氧化碳或碳氢基制冷剂。热泵循环10可以构成超临界制冷循环,在该超临界制冷循环中,压缩机11排放制冷剂变为等于或高于制冷剂的临界压力。
(6)热交换器70的流道结构不局限于图6和26-35所示的结构,热交换器70的流道结构可以有各种变化。
例如,使制冷剂流U型转弯的U转弯型、使制冷剂流U型转弯两次的S转弯型和使制冷剂流不进行U型转弯的总路径型的流道结构可以应用于在管堆叠方向上的一侧的管组和另一侧的管组中。类似地,U转弯型、S转弯型或总路径型等的流道结构可以应用于冷却剂流。
此外,可以应用诸如制冷剂流动方向和冷却剂流动方向彼此相同的平行流型或制冷剂流动方向和冷却剂流动方向彼此相反的相反流型等的流道结构。例如,制冷剂管16a中的制冷剂流从在外部空气的流动方向X上的下游侧被U型转弯到在外部空气的流动方向X上的上游侧,并且冷却剂管43a中的冷却剂流在外部空气的流动方向X上的上游侧被U型转弯到在外部空气的流动方向X上的下游侧,使得当宏观地观察时在相邻的制冷剂管16a中流动的制冷剂流和在冷却剂管43a中流动的冷却剂流可以与外部空气的流动方向X相反(相反流)。
(7)在前述实施例中,在上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a之间产生压力损失不同的原因是:上游热交换部71的制冷剂管16a中流动的制冷剂的状态不同于下游热交换部72的制冷剂管16a中流动的制冷剂的状态。此外,由于上游热交换部71的制冷剂管16a和下游热交换部72的制冷剂管16a在结构(形状,总长度或流道面积。换言之,流道阻力)上的差异,也会导致压力损失不同。
(8)在前述第二十六实施例的图40中,与制冷剂空间77连通的两个通孔932a和932c独立于第二板部件932形成。可替换地,通孔932a和932c可以用大通孔代替,在该大通孔中多个通孔932a和932c相互连接。例如,图40中的第二板部件932的通孔932a和932c可以分别用包括多个通孔932a和932c的通孔932d和932e代替,如图42中所示。
(9)在前述第二十四实施例的图36中,上游制冷剂连通通道752a的整个开口部752e在与制冷剂管16a的开口端面16d垂直的方向上与开口端面16d重叠。但是,中间板部件752的至少一部分可以与开口端面16d重叠。
(10)在前述实施例的图32-35中,热交换器70具有三个制冷剂路径161a、161b和161c。但是,制冷剂路径的数量可以为四个或更多个,这也是没有问题的。
(11)在前述实施例中,同时满足上游制冷剂连通通道752a的流道阻力小于下游制冷剂连通通道752b的流道阻力的第一关系以及上游制冷剂管组16b和一个制冷剂空间77之间的流道阻力小于下游制冷剂管组16c和所述一个制冷剂空间77之间的流道阻力的第二关系。但是,可以满足流道阻力的第一关系和第二关系中的一个,另一个关系可以不满足,这也是没有问题的。
本公开不局限于前述实施例,并且能够合适地变化。此外,各个实施例不是彼此无关的,能够合理地组合在一起,除非这种组合是明显不可能的。此外,无需多言,在各个实施例中,各个实施例的构成元件不总是必须的,除非清楚地指明这些构成元件是特别必须的,或者除非基于理论基础这些构成元件被明显地考虑为是必须的。此外,在各个实施例中,当这些实施例的构成元件的包括计数、数据、量值和范围等的数字被提及时,这些构成元件的数字不限于具体数字,除非该数字被清楚地指明为是特别必须的,或者除非该数字在原理上确定地限定为具体数值。此外,当在各个实施例中提及构成元件等的形状和位置关系等时,这些形状和位置关系等不限于具体形状或位置关系等,除非这些形状和位置关系被清楚地指明是特别必须的,或则除非在原理上这些形状和位置关系确定地限定为具体形状和位置关系。

Claims (22)

1.一种热交换器,包括:
热交换部,流过第一流体的多个第一管(16a)和流过第二流体的多个第二管(43a)被堆叠在所述热交换部中,所述热交换部在第一流体、第二流体和第三流体之间执行热交换;
总箱部(75),包括第一箱空间(77)和第二箱空间(76),所述第一箱空间(77)与所述多个第一管(16a)连通,以收集来自所述多个第一管(16a)的第一流体或将第一流体分配给所述多个第一管(16a),所述第二箱空间(76)与所述多个第二管(43a)连通,以收集来自所述多个第二管(43a)的第二流体或将第二流体分配给所述多个第二管(43a);
第三流体通道(70a),形成在多个第一管(16a)和多个第二管(43a)中的相邻的管之间,并且所述第三流体流过所述第三流体通道;和
外部散热片(50),布置在第三流体通道(70a)中,所述外部散热片促进第一流体与第三流体之间的热交换和第二流体与第三流体之间的热交换,并且能够实现在多个第一管(16a)中流动的第一流体与在多个第二管(43a)中流动的第二流体之间的热传递,其中
所述热交换部包括上游热交换部(71)和下游热交换部(72),所述下游热交换部(72)在所述第三流体的流动方向(X)上布置在上游热交换部(71)的下游,
所述多个第一管(16a)布置在上游热交换部(71)和下游热交换部(72)两者中,
所述多个第二管(43a)布置在上游热交换部(71)和下游热交换部(72)中的至少一个中,
所述上游热交换部(71)的多个第一管(16a)中的一个在第三流体的流动方向(X)上与所述下游热交换部(72)的多个第一管(16a)中的一个重叠,并且所述上游热交换部(71)的多个第一管(16a)中的另一个在第三流体的流动方向(X)上与所述下游热交换部(72)的多个第二管(43a)中的一个重叠,
所述总箱部(75)包括板部件(752),所述板部件(752)被布置成从第一和第二管的一侧关闭第一箱空间(77)和第二箱空间(76),
所述板部件(752)设置有作为通孔的第一流体连通通道(752a,752b,752d)和作为通孔的第二流体连通通道(752c),所述第一箱空间(77)通过所述第一流体连通通道(752a,752b,752d)与所述多个第一管(16a)连通,所述第二箱空间(76)通过所述第二流体连通通道(752c)与所述多个第二管(43a)连通,
在所述上游热交换部(71)中的多个第一管(16a)构成上游第一管组(16b),并且在所述下游热交换部(72)中的多个第一管(16a)构成下游第一管组(16c),
所述上游第一管组(16b)和下游第一管组(16c)中的具有较大的第一流体压力损失的一个管组构成较高压力损失第一管组,
所述上游第一管组(16b)和下游第一管组(16c)中的具有较小的第一流体压力损失的一个管组构成较低压力损失第一管组,并且
较高压力损失第一管组和第一箱空间(77)之间的流道阻力小于较低压力损失第一管组和第一箱空间(77)之间的流道阻力。
2.根据权利要求1所述的热交换器,其中,
所述第一箱空间(77)包括入口侧第一箱空间(771)和出口侧第一箱空间(772),所述入口侧第一箱空间(771)连接到多个第一管(16a)的入口侧并分配第一流体,所述出口侧第一箱空间(772)连接到多个第一管(16a)的出口侧并收集第一流体,
较高压力损失第一管组和入口侧第一箱空间(771)之间的流道阻力小于较低压力损失第一管组和入口侧第一箱空间(771)之间的流道阻力,
所述入口侧第一箱空间(771)被布置成在第三流体的流动方向(X)上到较高压力损失第一管组的距离比到较低压力损失第一管组的距离近,并且
所述入口侧第一箱空间(771)通过第一流体连通通道(752a,752b,752d)中的连通通道与较高压力损失第一管组连通,并且,所述连通通道的开口部(752e)的至少一部分朝向多个第一管(16a)打开、并设置成在与多个第一管(16a)的开口端面(16d)垂直的方向上与所述开口端面(16d)重叠。
3.根据权利要求2所述的热交换器,其中,
所述多个第一管(16a)被布置成使得多个第一管(16a)中流动的第一流体具有在重力方向上的流量分量,
所述第一流体是制冷剂,
已经在热交换部中与第三流体进行过至少一次热交换的第一流体被引入入口侧第一箱空间(771)中,并且
所述入口侧第一箱空间(771)位于较高压力损失第一管组(16b)上。
4.一种热交换器,包括:
热交换部,流过第一流体的多个第一管(16a)和流过第二流体的多个第二管(43a)被彼此堆叠在所述热交换部中,所述热交换部在第一流体、第二流体和第三流体之间执行热交换;
总箱部(75),包括第一箱空间(77)和第二箱空间(76),所述第一箱空间(77)与所述多个第一管(16a)连通,以收集来自所述多个第一管(16a)的第一流体或将第一流体分配给所述多个第一管(16a),所述第二箱空间(76)与所述多个第二管(43a)连通,以收集来自所述多个第二管(43a)的第二流体或将第二流体分配给所述多个第二管(43a);
第三流体通道(70a),形成在多个第一管(16a)和多个第二管(43a)中的相邻的管之间,并且所述第三流体流过所述第三流体通道;和
外部散热片(50),布置在第三流体通道(70a)中,所述外部散热片促进第一流体与第三流体之间的热交换和第二流体与第三流体之间的热交换,并且能够实现在多个第一管(16a)中流动的第一流体与在多个第二管(43a)中流动的第二流体之间的热传递,其中
所述热交换部包括上游热交换部(71)和下游热交换部(72),所述下游热交换部(72)在所述第三流体的流动方向(X)上布置在上游热交换部(71)的下游,
所述多个第一管(16a)布置在上游热交换部(71)和下游热交换部(72)两者中,
所述多个第二管(43a)布置在上游热交换部(71)和下游热交换部(72)中的至少一个中,
所述上游热交换部(71)的多个第一管(16a)中的一个在第三流体的流动方向(X)上与所述下游热交换部(72)的多个第一管(16a)中的一个重叠,并且所述上游热交换部(71)的多个第一管(16a)中的另一个在第三流体的流动方向(X)上与所述下游热交换部(72)的多个第二管(43a)中的一个重叠,
所述总箱部(75)包括板部件(752),所述板部件(752)被布置成从第一管和第二管的一侧关闭第一箱空间(77)和第二箱空间(76),
所述板部件(752)设置有作为通孔的第一流体连通通道(752a,752b,752d)和作为通孔的第二流体连通通道(752c),所述第一箱空间(77)通过所述第一流体连通通道(752a,752b,752d)与所述多个第一管(16a)连通,所述第二箱空间(76)通过所述第二流体连通通道(752c)与所述多个第二管(43a)连通,
所述上游热交换部(71)的第一管(16a)和所述下游热交换部(72)的第一管(16a)中的具有较大的第一流体压力损失的第一管构成较高压力损失第一管,并且具有较小的第一流体压力损失的另外的第一管(16a)构成较低压力损失第一管,并且
较高压力损失第一管和第一箱空间(77)之间的流道阻力小于较低压力损失第一管和第一箱空间(77)之间的流道阻力。
5.根据权利要求4所述的热交换器,其中
上游热交换部(71)中的第一管(16a)的数量与上游热交换部(71)中的第一管(16a)和第二管(43a)的总数量之比不同于下游热交换部(72)中的第一管(16a)的数量与下游热交换部(72)中的第一管(16a)和第二管(43a)的总数量之比。
6.根据权利要求4或5所述的热交换器,其中
所述第一箱空间(77)和第二箱空间(76)设置成在多个第一管(16a)和多个第二管(43a)的堆叠方向上延伸,并且在第三流体的流动方向(X)上布置,
所述第一箱空间(77)被布置成在第三流体的流动方向(X)上到较低压力损失第一管的距离比到较高压力损失第一管的距离近,
所述第二箱空间(76)被布置成在第三流体的流动方向(X)上到较高压力损失第一管的距离比到较低压力损失第一管的距离近,
所述板部件(752)设置有作为第一流体连通通道(752a,752b,752d)的较高压力损失连通通道和作为第一流体连通通道(752a,752b,752d)的较低压力损失连通通道,所述较高压力损失第一管通过所述较高压力损失连通通道与所述第一箱空间(77)连通,所述较低压力损失第一管通过所述较低压力损失连通通道与所述第一箱空间(77)连通,并且
所述较高压力损失连通通道的流道阻力小于较低压力损失连通通道的流道阻力,使得较高压力损失第一管和第一箱空间(77)之间的流道阻力小于较低压力损失第一管和第一箱空间(77)之间的流道阻力。
7.根据权利要求6所述的热交换器,其中
所述板部件(752)设置有构成较高压力损失连通通道的通孔(812a)和构成较低压力损失连通通道的通孔(812b),并且
构成较高压力损失连通通道的通孔(812a)的孔面积大于构成较低压力损失连通通道的通孔(812b)的孔面积,使得较高压力损失连通通道的流道阻力小于较低压力损失连通通道的流道阻力。
8.根据权利要求4或5所述的热交换器,其中
所述第一箱空间(77)和第二箱空间(76)被设置成在多个第一管(16a)和多个第二管(43a)的堆叠方向上延伸,并在第三流体的流动方向(X)上布置,
所述第一箱空间(77)被布置成在第三流体的流动方向(X)上到较高压力损失第一管的距离比到较低压力损失第一管的距离近,并且所述第二箱空间(76)被布置成在第三流体的流动方向(X)上到较低压力损失第一管的距离比到较高压力损失第一管的距离近,使得较高压力损失第一管和第一箱空间(77)之间的流道阻力小于较低压力损失第一管和第一箱空间(77)之间的流道阻力。
9.一种热交换器,包括:
热交换部,流过第一流体的多个第一管(16a)和流过第二流体的多个第二管(43a)被彼此堆叠在所述热交换部中,所述热交换部在第一流体、第二流体和第三流体之间执行热交换;
总箱部(75),包括第一箱空间(77)和第二箱空间(76),所述第一箱空间(77)与所述多个第一管(16a)连通,以收集来自所述多个第一管(16a)的第一流体或将第一流体分配给所述多个第一管(16a),所述第二箱空间(76)与所述多个第二管(43a)连通,以收集来自所述多个第二管(43a)的第二流体或将第二流体分配给所述多个第二管(43a);
第三流体通道(70a),形成在多个第一管(16a)和多个第二管(43a)中的相邻的管(16a,43a)之间,并且所述第三流体流过所述第三流体通道;和
外部散热片(50),布置在第三流体通道(70a)中,所述外部散热片促进第一流体与第三流体之间的热交换和第二流体与第三流体之间的热交换,并且能够实现在多个第一管(16a)中流动的第一流体与在多个第二管(43a)中流动的第二流体之间的热传递,其中
所述热交换部包括上游热交换部(71)和下游热交换部(72),所述下游热交换部(72)在所述第三流体的流动方向(X)上布置在上游热交换部(71)的下游,
所述多个第一管(16a)布置在上游热交换部(71)和下游热交换部(72)两者中,
所述多个第二管(43a)布置在上游热交换部(71)和下游热交换部(72)中的至少一个中,
所述上游热交换部(71)的多个第一管(16a)中的一个在第三流体的流动方向(X)上与所述下游热交换部(72)的多个第一管(16a)中的一个重叠,并且所述上游热交换部(71)的多个第一管(16a)中的另一个在第三流体的流动方向(X)上与所述下游热交换部(72)的多个第二管(43a)中的一个重叠,
所述第一箱空间(77)和第二箱空间(76)设置成在多个第一管(16a)和多个第二管(43a)的堆叠方向上延伸,并且在第三流体的流动方向(X)上布置,
所述第一箱空间(77)被布置成使得第一箱空间(77)在第三流体的流动方向(X)上的位置和与一虚拟线(CL)重叠的位置匹配,该虚拟线(CL)到上游热交换部(71)的第一管(16a)的距离等于该虚拟线(CL)到下游热交换部(72)的第一管(16a)的距离,并且
上游热交换部(71)中的第一管(16a)的数量与上游热交换部(71)中的第一管(16a)和第二管(43a)的总数量之比不同于下游热交换部(72)中的第一管(16a)的数量与下游热交换部(72)中的第一管(16a)和第二管(43a)的总数量之比。
10.根据权利要求9所述的热交换器,其中
所述第一箱空间(77)包括入口侧第一箱空间(771)和出口侧第一箱空间(772),所述入口侧第一箱空间(771)连接到多个第一管(16a)的入口侧并分配第一流体,所述出口侧第一箱空间(772)连接到多个第一管(16a)的出口侧并收集第一流体,
所述入口侧第一箱空间(771)被布置成使得入口侧第一箱空间(771)在第三流体的流动方向(X)上的位置和与虚拟线(CL)重叠的位置匹配,该虚拟线(CL)到上游热交换部(71)的第一管(16a)的距离等于该虚拟线(CL)到下游热交换部(72)的第一管(16a)的距离,
在所述上游热交换部(71)中的多个第一管(16a)构成上游第一管组(16b),并且在所述下游热交换部(72)中的多个第一管(16a)构成下游第一管组(16c),
所述上游第一管组(16b)和下游第一管组(16c)中的具有较大的第一流体压力损失的一个管组构成较高压力损失第一管组,
所述上游第一管组(16b)和下游第一管组(16c)中的具有较小的第一流体压力损失的一个管组构成较低压力损失第一管组,
所述入口侧第一箱空间(771)被布置成在第三流体的流动方向(X)上到较高压力损失第一管组的距离比到较低压力损失第一管组的距离近,
所述入口侧第一箱空间(771)通过连通通道(752a)与较高压力损失第一管组连通,并且,所述连通通道(752a)的开口部(752e)的至少一部分朝向多个第一管(16a)打开、并设置成在与多个第一管(16a)的开口端面(16d)垂直的方向上与所述开口端面(16d)重叠,
所述多个第一管(16a)被布置成使得在多个第一管(16a)中流动的第一流体具有在重力方向上的流量分量,
所述第一流体是制冷剂,
已经与第三流体通道(70a)中的第三流体进行过至少一次热交换的第一流体被引入入口侧第一箱空间(771)中,并且
所述入口侧第一箱空间(771)被布置在较高压力损失第一管组上。
11.根据权利要求2、3和10中的任一项所述的热交换器,该热交换器用作蒸发第一流体的蒸发器,其中
所述出口侧第一箱空间(772)被布置成在第三流体的流动方向(X)到较低压力损失第一管组侧的距离比到较高压力损失第一管组侧的距离近。
12.根据权利要求2、3和10中的任一项所述的热交换器,其中
所述较高压力损失第一管组中包括的第一管(16a)的数量小于所述较低压力损失第一管组中包括的第一管(16a)的数量。
13.根据权利要求1、2、3和10中的任一项所述的热交换器,其中
所述较高压力损失第一管组构成上游第一管组(16b),并且所述较低压力损失第一管组构成下游第一管组(16c)。
14.根据权利要求1-5、9和10中的任一项所述的热交换器,其中
所述第一箱空间(77)包括一对第一箱空间,
所述热交换部具有三个或更多个第一流体路径(161a,161b,161c),所述多个第一流体路径(161a,161b,161c)中的每个具有所述多个第一管(16a)中的、置于一对第一箱空间(77)之间的一个或更多个第一管(16a),
所述第一流体路径(161a,161b,161c)在第一流体的流路中彼此串联联接,并且所述多个第一流体路径(161a,161b,161c)中的每个允许第一流体在其中相对于该流路中的多个第一流体路径中的相邻的第一流体路径在重力方向上逆向流动,
所述多个第一流体路径(161a,161b,161c)包括朝上流第一流体路径,第一流体在该朝上流第一流体路径中朝向重力方向上侧流动,并且
所述朝上流第一流体路径在多个第一管(16a)的堆叠方向上第一流体路径(161a,161b,161c)的多个第一管(16a)的堆叠宽度方面小于第一流体的流路中的任何其它相邻的第一流体路径。
15.根据权利要求9或10所述的热交换器,其中
所述总箱部(75)还包括第三箱空间(78),该第三箱空间(78)在多个第二管(43a)的堆叠方向上延伸,
所述第一箱空间(77)、第二箱空间(76)和第三箱空间(78)在第三流体的流动方向(X)上布置,并且
所述总箱部(75)中包括箱内部连通通道(91),所述第一箱空间(77)通过该箱内部连通通道(91)与所述第三箱空间(78)连通。
16.根据权利要求15所述的热交换器,还包括位于总箱部(75)的外部且位于总箱部(75)的与第一管(16a)和第二管(43a)相对的一侧的制冷剂管道连接器(92),其中
所述制冷剂管道连接器(92)设置有连接器连通通道(922),所述制冷剂管道连接器(92)的内部空间(921)通过所述连接器连通通道(922)与所述第一箱空间(77)连通。
17.根据权利要求9或10所述的热交换器,其中
所述总箱部(75)还包括第三箱空间(78),该第三箱空间(78)在多个第二管(43a)的堆叠方向上延伸,
所述第一箱空间(77)、第二箱空间(76)和第三箱空间(78)在第三流体的流动方向(X)上布置,
所述热交换器还包括位于总箱部(75)的外部且位于总箱部(75)的与第一管(16a)和第二管(43a)相对的一侧的制冷剂管道连接器(92),并且
所述制冷剂管道连接器(92)设置有第一连接器连通通道(922)和第二连接器连通通道(923),所述制冷剂管道连接器(92)的内部空间(921)通过所述第一连接器连通通道(922)与所述第一箱空间(77)连通,所述制冷剂管道连接器(92)的内部空间(921)通过所述第二连接器连通通道(923)与所述第三箱空间(78)连通。
18.根据权利要求1-5、9和10中任一项所述的热交换器,其中
所述第一流体和第二流体是在不同的流体循环回路中流动的热介质。
19.根据权利要求1-5、9和10中任一项所述的热交换器,所述热交换器用作在蒸汽压缩制冷剂循环中蒸发制冷剂的蒸发器,其中
所述第一流体是该蒸汽压缩制冷剂循环中的制冷剂,
所述第二流体是吸收外部热源的热量的热介质,并且
所述第三流体是空气。
20.根据权利要求1-5、9和10中任一项所述的热交换器,所述热交换器用作在蒸汽压缩制冷剂循环中冷凝制冷剂的冷凝器,其中
所述第一流体是该蒸汽压缩制冷剂循环中的制冷剂,
所述第二流体是吸收外部热源的热量的热介质,并且
所述第三流体是空气。
21.根据权利要求1-5、9和10中任一项所述的热交换器,所述热交换器用作车辆冷却系统,其中
所述第一流体是吸收第一车内装置的热量的热介质,该第一车内装置的热量与在致动期间的发热相关联,
所述第二流体是吸收第二车内装置的热量的热介质,该第二车内装置的热量与在致动期间的发热相关联,并且
所述第三流体是空气。
22.根据权利要求1-5、9和10中任一项所述的热交换器,所述热交换器用作蒸发第一流体的蒸发器,其中
上游热交换部(71)中包括的所述第二管(43a)的数量大于下游热交换部(72)中包括的第二管(43a)的数量,并且
温度比第一流体高的第二流体在第二管(43a)和第二箱空间(76)中流动,因而除霜。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5796563B2 (ja) 2011-11-29 2015-10-21 株式会社デンソー 熱交換器
JP5983335B2 (ja) 2011-11-30 2016-08-31 株式会社デンソー 熱交換器
JP6228730B2 (ja) * 2012-09-07 2017-11-08 富士通株式会社 ラジエータ、電子装置及び冷却装置
JP5853948B2 (ja) * 2012-12-27 2016-02-09 株式会社デンソー 熱交換器
JP2014149131A (ja) * 2013-02-01 2014-08-21 Mitsubishi Electric Corp 室外機及び冷凍サイクル装置
US10107506B2 (en) * 2013-04-03 2018-10-23 Trane International Inc. Heat exchanger with differentiated resistance flowpaths
EP3059542B1 (en) * 2013-10-01 2019-07-17 Mitsubishi Electric Corporation Laminated header, heat exchanger, and air-conditioner
JP6528844B2 (ja) * 2015-07-08 2019-06-12 株式会社デンソー 冷凍システム、および車載冷凍システム
KR101837046B1 (ko) * 2015-07-31 2018-04-19 엘지전자 주식회사 열교환기
CN106642826B (zh) * 2015-10-28 2019-04-19 丹佛斯微通道换热器(嘉兴)有限公司 换热器
US20170241308A1 (en) * 2016-02-24 2017-08-24 Ford Global Technologies, Llc Oil maintenance strategy for electrified vehicles
US10502493B2 (en) * 2016-11-22 2019-12-10 General Electric Company Single pass cross-flow heat exchanger
JP6746234B2 (ja) * 2017-01-25 2020-08-26 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 熱交換器、及び、空気調和機
JP6717256B2 (ja) * 2017-05-10 2020-07-01 株式会社デンソー 冷媒蒸発器およびその製造方法
US11022375B2 (en) * 2017-07-06 2021-06-01 Divergent Technologies, Inc. Apparatus and methods for additively manufacturing microtube heat exchangers
JP7225666B2 (ja) * 2018-10-18 2023-02-21 日本電産株式会社 冷却ユニット
CN112228905B (zh) * 2020-10-13 2022-01-21 西北工业大学 一种可抑制超临界流体流量分配偏差的通道结构
DE102021208717A1 (de) * 2021-08-10 2023-02-16 Mahle International Gmbh Wärmeübertrager
US20230280102A1 (en) * 2022-03-02 2023-09-07 Mahle International Gmbh Two-circuit evaporators

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11157326A (ja) * 1997-11-26 1999-06-15 Calsonic Corp 熱交換器
JP2000062446A (ja) * 1998-08-20 2000-02-29 Zexel Corp 車両用空調装置
JP2004205056A (ja) * 2002-12-20 2004-07-22 Toyo Radiator Co Ltd 熱併給兼放熱用熱交換器
JP2008151396A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Denso Corp 熱交換器及び蒸気圧縮式冷凍サイクル
JP2010117091A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Denso Corp 熱交換器

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH087249Y2 (ja) 1989-07-31 1996-03-04 昭和アルミニウム株式会社 熱交換器
JP2512471Y2 (ja) 1990-07-03 1996-10-02 株式会社ゼクセル 車両用熱交換器
US5241839A (en) * 1991-04-24 1993-09-07 Modine Manufacturing Company Evaporator for a refrigerant
AU2002360056A1 (en) * 2001-12-21 2003-07-09 Behr Gmbh And Co. Heat exchanger, particularly for a motor vehicle
JP3960233B2 (ja) * 2002-04-03 2007-08-15 株式会社デンソー 熱交換器
JP4124136B2 (ja) * 2003-04-21 2008-07-23 株式会社デンソー 冷媒蒸発器
JP4281634B2 (ja) * 2004-06-28 2009-06-17 株式会社デンソー 冷媒蒸発器
EP2090851A1 (en) * 2008-02-15 2009-08-19 Delphi Technologies, Inc. Heat exchanger with a mixing chamber
US8051906B2 (en) * 2008-11-20 2011-11-08 Delphi Technologies, Inc. Secondary loop-integral heater core and cooler
JP2012225634A (ja) 2011-04-04 2012-11-15 Denso Corp 熱交換器
JP5796563B2 (ja) 2011-11-29 2015-10-21 株式会社デンソー 熱交換器
JP5983335B2 (ja) 2011-11-30 2016-08-31 株式会社デンソー 熱交換器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11157326A (ja) * 1997-11-26 1999-06-15 Calsonic Corp 熱交換器
JP2000062446A (ja) * 1998-08-20 2000-02-29 Zexel Corp 車両用空調装置
JP2004205056A (ja) * 2002-12-20 2004-07-22 Toyo Radiator Co Ltd 熱併給兼放熱用熱交換器
JP2008151396A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Denso Corp 熱交換器及び蒸気圧縮式冷凍サイクル
JP2010117091A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Denso Corp 熱交換器

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