CN104380025A - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热交换器，其不会阻碍流过流体流路的流体的流动，而且能够提高热交换率。热交换管(12)具有通过在长边方向上分隔其内部而形成多个冷媒流路(12a)的流路形成板(12b)。流路形成板(12b)上，形成有连通流路(12e)，其通过构成流路形成板(12b)的部件的变形而连通一冷媒流路(12a)与其它冷媒流路(12a)。据此，由于能够防止连通流路(12e)附近毛边的发生以及冷媒流路(12a)的断屑引起的堵塞的发生，因此能够使冷媒均匀地流过各冷媒流路(12a)，从而可提高热交换率。

Description

热交换器
技术领域
本发明涉及一种热交换器，例如，其在用于车辆用空气调节装置的热泵循环中使冷媒与空气进行热交换。
背景技术
以往，作为一公知的技术，热交换器具备截面呈扁平状、在其内部有第一流体流通的多个热交换管，并且使流过热交换管内侧的第一流体和流过热交换管外侧的第二流体进行热交换。这种热交换器可用作热泵循环的冷凝器，通过使作为第一流体的冷媒和作为第二流体的空气进行热交换而使冷媒散热。
上述热交换器中，为扩大热交换管内部的第一流体的热交换面积，由隔离部分隔热交换管的内部，从而在热交换管的截面长边方向上形成多个流体流路。
在形成有上述多个流体流路的热交换器中，由于流过位于第二流体的流通方向上游侧的流体流路的第一流体与第二流体的热交换量和流过位于第二流体的流通方向下游侧的流体流路的第一流体与第二流体的热交换量产生差异，因此存在热交换器整体的热交换率恶化的情况。
众所周知，在形成有上述多个流体流路的热交换器中，通过在隔离部上形成开口，使相邻的流体流路互相连通，并使流过各个流体流路的第一流体相互混合，由此，使流过各流体流路的第一流体和第二流体的热交换量均匀化(例如，参照专利文献1)。
【专利文献1】日本特开2000－234881号公报
发明内容
然而，在通过开口上述隔离部以使相邻的流体流路互相连通的热交换器中，将隔离部切断或切口也能使相邻的流体流路互相连通。因此，在将隔离部切断或切口的情况下，构成隔离部的部件处于自开口部分向流体流路凸出的状态，即产生所谓的毛边，或细小断屑会堵塞流体流路，由此可能会使冷媒不能均匀地流过各流体流路。
本发明的目的是提供一种热交换器，其不会阻碍在流体流路中流通的流体的流动，而且能够提高热交换率。
为了达到上述目的，本发明的热交换器具备呈中空扁平状并使第一流体流过其内部的热交换管，并使流过热交换管内侧的第一流体与流过热交换管外侧的第二流体进行热交换。该热交换器的特征在于，在热交换管内，设有通过分隔热交换管的内部而形成多个流体流路的流路形成部件，在流路形成部件上形成有连通流路，其通过使构成流路形成部件的部件变形而连通一个流体流路与其它流体流路。
据此，由于不需要切断或切口流路形成部件就能形成连通流路，因此能够防止连通流路的形成所引起的毛边的发生以及流体流路的断屑引起的堵塞的发生。
发明效果
采用本发明的热交换器，能够防止因形成连通流路而产生的毛边以及因流体流路的断屑引起的堵塞，因此能够使冷媒均匀地流过各流体流路，从而可提高热交换率。
附图说明
图1是表示本发明一个实施方式的热交换器的总体立体图。
图2是连接有热交换器的冷媒回路的示意图。
图3是热交换管的截面图。
图4是图3的A-A’截面图。
图5是图3的B-B’截面图。
图6是图3的C-C’截面图。
图7是图3的D-D’截面图。
图8是表示另一示例的热交换管的截面图。
图9是表示又一示例的热交换管的截面图。
图10是表示再一示例的热交换管的截面图。
图11是图10的E-E’截面图。
具体实施方式
图1至图7是表示本发明一实施方式的图。
本发明的热交换器，是应用于例如车辆用空气调节装置的热交换器。如图2所示，车辆用空气调节装置具备冷媒回路1，该冷媒回路1连接设置在车厢A外的本发明室外热交换器10。除了室外热交换器10，冷媒回路1中还连接有用于压缩冷媒的压缩机2、设置在车厢A内的室内热交换器3以及用于对冷媒进行减压的膨胀阀4。
冷媒回路1可通过使冷媒在室外热交换器10中散热并在室内热交换器3中吸热来进行车厢A内的制冷。
如图1所示，室外热交换器10包括：相互隔着间距设置的一对集流管11；一端与一个集流管11连接而另一端与另一个集流管11连接的多个热交换管12；以及设置在相邻热交换管12之间的多个传热翘片13。
各集流管11由例如铝等金属形成的中空圆筒状的部件构成。各集流管11的外周部连接有各热交换管12的端部。一个集流管11上设置有用于使冷媒流入集流管11内的冷媒流入口11a，在另一个集流管11上设置有用于使集流管11内的冷媒流出的冷媒流出口11b。
各热交换管12是平板状的中空扁平状的管状部件，其通过辊轧成形(rollForming)加工例如铝等金属板使之弯曲而形成。各热交换管12配置为使流路截面的长边方向(宽度方向)与冷媒进行热交换的空气的流通方向朝向同一方向。此外，各热交换管12具有以在流路截面的长边方向(宽度方向)上分隔热交换管12的内部的方式设置的流路形成板12b，该流路形成板12b作为流路形成部件，用于形成冷媒所流通的多个流体流路即冷媒流路12a。
流路形成板12b由与热交换管12相同的金属板构成，并与构成热交换管12的金属板一体形成。流路形成板12b是在通过辊轧加工形成热交换管12的同时形成的。如图3所示，流路形成板12b在热交换管12的流路截面的长边方向(宽度方向)上弯曲延伸成蛇行状，从而在热交换管12内形成多个截面大致呈矩形的冷媒流路12a。在流路形成板12b上交替地设置有在流路截面的长边方向(宽度方向)上分隔热交换管12内部的多个隔离部12c、以及自隔离部12c的端部弯曲延伸并抵接于热交换管12的内表面的多个抵接部12d。另外，在流路形成板12b的各抵接部12d上设有多个连通流路12e，该些连通流路12e从与热交换管12的厚度方向的内表面抵接的各抵接部12的一表面侧起变形为截面呈半圆状的凹部，从而使一冷媒流路12a连通与其隔开一个冷媒流路的其它冷媒流路12a。连通流路12e在各抵接部12d的冷媒的流通方向上相互隔开规定间距。
在各冷媒流路12a中，如图4以及图5所示，通过使流路截面的长边方向(宽度方向)两侧相邻的冷媒流路12a相互连通的连通流路12e，形成沿宽度方向并向厚度方向突出的凸部12f。在各冷媒流路12a中，由于凸部12f的存在，会存在流路截面积小于其它流路的节流部12g。节流部12g的面积X小于连通流路12e的面积Y的两倍(即：X<2×Y)。
各传热翘片13是由铝等金属板所形成的波形部件，并通过硬焊(brazing)等方式安装在相邻热交换管12之间。流过各热交换管12的各冷媒流路12a的冷媒可利用各传热翘片13与空气进行热交换。
在具有上述结构的热交换器中，驱动压缩机2时，从压缩机2排出的冷媒，在室外热交换器10中散热后，经由膨胀阀4减压，在室内热交换器3中吸热后被吸入至压缩机2中。
在室外热交换器10中，从压缩机2排出的冷媒在从冷媒流入口11a流入一个集流管11中后，分支并流到各热交换管12的各冷媒流路12a中。此时，流过各冷媒流路12a的冷媒由于会流过节流部12g，因此容易出现流动的乱流，从而促进了对热交换管12的热传递。此外，流过各冷媒流路12a的冷媒的一部分经由设置在宽度方向两侧的连通流路12e，流入在宽度方向上与冷媒所在冷媒流路12a隔开一个冷媒流路的其它冷媒流路12a中。并且，在各冷媒流路12a中，冷媒经由连通流路12e而从其它冷媒流路12a流入。由于节流部12g的面积X小于连通流路12e的面积Y的两倍(即：X<2×Y)，因此促进了各冷媒流路12a和在宽度方向两侧上与其隔开一个冷媒流路的其它冷媒流路12a之间的冷媒的流入流出。据此，如图6所示，流过各热交换管12的冷媒通过在各冷媒流路12a中重复进行分散及合流而被混合，促进了对热交换管12的热传递。
由此，根据本实施方式的热交换器，热交换管12具有通过在长边方向上分隔其内部而形成多个冷媒流路12a的流路形成板12b，流路形成板12b上，形成有通过使构成流路形成板12b的部件变形而连通一冷媒流路12a与其它冷媒流路12a的连通流路12e。据此，由于能够防止连通流路12e附近毛边的发生以及冷媒流路12a的断屑引起的堵塞的发生，因此能够使冷媒均匀地流过各冷媒流路12a，从而可提高热交换率。
另外，热交换管12和流路形成板12b是通过对金属板进行辊轧加工而形成的，流路形成板12b与构成热交换管12的金属板一体形成。据此，在通过辊轧加工形成热交换管12的同时也能形成流路形成板12b，因此可减少制造工序，并由此可实现制造成本的降低。
此外，上述实施方式中虽然记载了将本发明应用于车辆用空气调节装置的室外热交换器10，但并不限于为使冷媒吸热而将冷媒和空气进行热交换的装置，只要是用于使流体与流体进行热交换的热交换器均能应用本发明。
另外，上述实施方式中虽然记载了通过弯曲流路形成板12b来形成截面大致呈矩形的各冷媒流路12a的内容，但本发明并不限定于此。例如，通过弯曲流路形成板12b而形成截面呈三角形的冷媒流路，也能用于本发明。
此外，上述实施方式中，如图6所示，在热交换管12的流路截面长边方向上的、与位于其一侧的其它流体流路12a连通的连通流路12e、以及与位于其另一侧的其它流体流路12a连通的连通流路12e设置在各流体流路中冷媒的流通方向上的相同位置上，但本发明并不限定于此。例如，如图8所示，也可将在热交换管12的流路截面的长边方向的、与位于其一侧的其它流体流路12a连通的连通流路12e、以及与位于其另一侧的其它流体流路12a连通的连通流路12e交替地设置在各流体流路中冷媒的流通方向上。
另外，上述实施方式中虽然记载了通过连通流路12e使一冷媒流路12a连通于与其隔开一个冷媒流路的其它冷媒流路12a的内容，但本发明并不限定于此。例如，如图9所示，也可通过折弯热交换管13的流路形成板13b，使隔离部13c的顶端沿热交换管13的厚度方向一方延伸而形成多个冷媒流路13a，并使隔离部13c的顶端变形以形成连通流路，由此使一冷媒流路13a连通于与其相邻的其它冷媒流路13a。
此外，上述实施方式中虽然记载了在各抵接部12d的冷媒流通方向上互相隔开规定间距设置连通流路12e的内容，但本发明并不限定于此。例如，也可通过改变在各冷媒流路12a的冷媒流通方向上游侧和下游侧设置连通流路12e的间隔，以调整各冷媒流路12a中冷媒的流动。另外，也可通过改变设置到热交换管12的、位于空气流通方向上游侧的冷媒流路12a和位于空气流通方向下游侧的冷媒流路12a上的连通流路12e的间隔，以调整各冷媒流路12a中冷媒的流动。
此外，例如，在位于热交换管12的空气流通方向上游侧的冷媒流路12a上所形成的连通流路12e多于位于热交换管12的空气流通方向下游侧的冷媒流路12a上所形成的连通流路12e的情况下,由于与位于空气流通方向下游侧的冷媒流路12a相比，位于空气流通方向上游侧的冷媒流路12a中冷媒的分散及合流更得到了促进，因此可实现热交换率的进一步提高。
另外，上述实施方式中虽然记载了流路形成板12b与构成热交换管12的金属板一体形成的内容，但本发明并不限定于此。例如，如图10及图11所示，也可将流路形成板12h与构成热交换管12的金属板单独形成，并借由流路形成板12h在热交换管12内形成多个冷媒流路12a。这种情况与上述实施方式相同，通过使构成流路形成板12h的部件变形可形成连通流路12i。
符号说明
10     室外热交换器
12     热交换管
12a    冷媒流路
12b    流路形成板
12c    隔离部
12d    抵接部
12e    连通流路
12h    流路形成板
12i    连通流路
13     传热翘片
13a    冷媒流路
13b    流路形成板
13c    隔离部

Claims (5)

1.一种热交换器，其具备呈中空扁平状并使第一流体流过其内部的热交换管，
该热交换器使流过热交换管内侧的第一流体与流过热交换管外侧的第二流体进行热交换，其特征在于，
在热交换管内，设有通过分隔热交换管的内部而形成多个流体流路的流路形成部件，
在流路形成部件上形成有连通流路，其通过使构成流路形成部件的部件变形而连通一个流体流路和其它流体流路。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于,
流路形成部件是沿热交换管的流路截面的长边方向弯曲延伸成蛇行状的板状部件，通过将流路形成部件配置在热交换管内而在流路截面的长边方向上构成多个冷媒流路，
在流路形成部件上形成有连通流路，该连通流路使一流体流路连通热交换管的流路截面的长边方向两侧上与该流体流路隔开一个流体流路的其它流体流路。
3.根据权利要求2所述的热交换器，其特征在于,
在流体流路中，在第一流体的流通方向上交替地设置有与热交换管的流路截面的长边方向一侧的其它流体流路连通的连通流路和与另一侧的其它流体流路连通的连通流路。
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,
在各流体流路中，第一流体的流通方向上设置有多个连通流路，
在位于第二流体的流通方向上游侧的流体流路中所形成的连通流路多于在位于第二流体的流通方向下游侧的流体流路中所形成的连通流路。
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,
热交换管通过弯曲板状部件而形成，
流路形成部件与构成热交换管的板状部件一体形成。
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