CN111788447A - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

热交换器(10)具有传热单元(30)，该传热单元(30)沿相对于第1方向(D1)倾斜或正交的第2方向(D2)并排形成有沿第1方向(D1)延伸的传热流路部(31)和传热辅助部(32)。在传热单元(30)中，在第2方向(D2)上的端部形成有第1传热辅助部(32g)。这里，第1传热辅助部(32g)的到相邻的传热流路部(31g)为止的第1长度(S)构成为比在传热单元(30)中存在有多个传热流路部(31)的情况下的在第2方向(D2)上相邻的传热流路部(31)之间的距离(PP)长。或者，第1长度(S)构成为比沿与第1方向(D1)和第2方向(D2)中的任意一方均不同的第3方向(D3)配置有多个传热单元(30)的情况下的在第3方向(D3)上相邻的传热单元(30)之间的距离(FP)长。

Description

热交换器
技术领域
本发明涉及热交换器。
背景技术
在空调装置等所使用的热交换器中，存在具有贴合传热翅片板而形成的细径传热管单元的热交换器(例如专利文献1(日本特开2006-90636号公报)等)。
发明内容
发明要解决的课题
在低温环境下将热交换器用作蒸发器的情况下，由于内部的热通量分布，有时在一部分集中产生结霜。而且，在结霜集中的部位产生风路闭塞，有时热交换器的性能降低。
用于解决课题的手段
第1观点的热交换器具有传热单元，该传热单元沿相对于第1方向倾斜或正交的第2方向并排形成有沿所述第1方向延伸的传热流路部和传热辅助部。在传热单元中，沿第1方向观察时，在第2方向上的端部形成有作为传热辅助部之一的第1传热辅助部。而且，第1传热辅助部的到在第2方向上相邻的传热流路部为止的第1长度比在传热单元中存在有多个传热流路部的情况下的在第2方向上相邻的传热流路部之间的距离长，或者比沿与第1方向和第2方向中的任意一方均不同的第3方向配置有多个传热单元的情况下的在第3方向上相邻的传热单元之间的距离长。根据这种结构，能够对热交换器整体的热交换性能进行最优化。
第2观点的热交换器在第1观点的热交换器中，通过铝的挤压加工使传热流路部和传热辅助部一体成型。只要是这种热交换器，则能够容易地制造。
第3观点的热交换器在第2观点的热交换器中，沿第1方向观察时，传热辅助部的厚度小于传热流路部的厚度的2倍。只要是这种热交换器，则能够设计成小型。
第4观点的热交换器在第1观点～第3观点的热交换器中，相对于沿第1方向观察时的第1传热辅助部的厚度t，第1长度S满足下式(1)的条件。在满足这种条件的情况下，能够对热交换性能进行最优化。
Figure BDA0002657934360000021
第5观点的热交换器在第1观点～第4观点的热交换器中，热交换器被配置成，在沿第3方向配置有多个传热单元的情况下，沿第1方向观察时，一个传热单元的传热流路部的第2方向上的位置和相邻的传热单元的传热辅助部的第2方向上的位置重叠。根据这种结构，能够提高热交换器整体的热交换性能。
第6观点的热交换器在第1观点～第5观点的热交换器中，沿第1方向观察时的第1传热辅助部的厚度t小于传热流路部的假想外径D的1/2。而且，沿第3方向配置有多个传热单元的情况下的相邻的传热单元之间的第3方向上的距离FP满足下式(2)的条件。在满足这种条件的情况下，能够对热交换性能进行最优化。
Figure BDA0002657934360000022
第7观点的热交换器在第1观点～第6观点的热交换器中，传热流路部沿着第2方向从端部侧起具有上风部、中央部和下风部。此外，厚度随着从上风部朝向中央部而增加，且厚度随着从中央部朝向下风部而减小。根据这种结构，能够使通过传热单元内的空气的热通量分布均匀化。
第8观点的热交换器在第7观点的热交换器中，传热流路部具有多个管路。根据这种结构，能够容易地形成最佳的流路截面面积的流路。
第9观点的热交换器在第8观点的热交换器中，在传热流路部中，形成于上风部和/或下风部的管路的截面面积比形成于中央部的管路的截面面积小。
第10观点的热交换器在第7观点～第9观点的热交换器中，上风部在第2方向上的长度比下风部在第2方向上的长度短。根据这种结构，能够减少死水域。
第11观点的热交换器在第1观点～第10观点的热交换器中，在沿第3方向配置有多个传热单元的情况下，一个传热单元的第2方向上的端部的位置与其他传热单元的第2方向上的端部的位置之间的距离相对于第3方向上的传热单元之间的距离FP为相距FP/4以上。根据这种结构，能够使通过传热单元内的空气的热通量分布均匀化。
第12观点的空调装置搭载有第1观点～第11观点的热交换器。
附图说明
图1是示出一个实施方式的热交换器10的概念的示意图。
图2是示出该实施方式的热交换器10的结构的示意图。
图3是示出该实施方式的第1集管21的截面形状的示意图。
图4是示出该实施方式的第2集管22的截面形状的示意图。
图5是示出该实施方式的传热单元30的结构的示意图。
图6是用于说明该实施方式的传热单元30的结构的示意图。
图7是用于说明该实施方式的传热单元组15的结构的示意图。
图8是示出该实施方式的热交换器10的截面形状的示意图。
图9是用于说明该实施方式的传热单元30的结构的示意图(图7的局部放大图)。
图10是用于说明该实施方式的传热单元30的结构的示意图(图9的局部放大图)。
图11是用于说明该实施方式的热交换器10的制冷剂流路的图。
图12是示出比较用的传热单元组15X的结构的示意图。
图13是示出变形例B的热交换器10的模拟结果的图。
图14是用于说明变形例D的传热单元30的结构的示意图。
图15是用于说明变形例D的传热单元30的结构的示意图(图14的局部放大图)。
图16是用于说明变形例E的热交换器10的制冷剂流路的示意图。
图17是用于说明变形例F的传热单元30的示意图。
图18是用于说明变形例F的传热单元组15的示意图。
图19是用于说明变形例H的传热单元组15的结构的示意图。
图20是用于说明变形例H的传热单元组15的结构的示意图(图19的局部放大图)。
图21是用于说明变形例I的传热单元组15的结构的示意图。
图22是用于说明变形例I的传热单元组15的结构的示意图(图21的局部放大图)。
图23是用于说明变形例J的传热单元组15的结构的示意图。
具体实施方式
下面，根据附图对本发明的电力转换装置和空调装置的实施方式进行说明。
(1)热交换器的概要
热交换器10在内部流动的流体与外部流动的空气之间进行热交换。具体而言，如图1中示出概念那样，在热交换器10安装有用于供制冷剂流入流出的第1配管41和第2配管42。此外，在热交换器10的附近配置有用于向热交换器10送风的风扇6。风扇6产生朝向热交换器10的空气流，在该空气流通过热交换器10时，在热交换器10与空气之间进行热交换。另外，热交换器10既作为从空气夺走热的蒸发器发挥功能，也作为向空气释放热的冷凝器(散热器)发挥功能，能够搭载于空调装置等。
(2)热交换器的详细情况
(2-1)整体结构
如图2所示，热交换器10具有传热单元组15、第1集管21和第2集管22。
传热单元组15由多个传热单元30构成。此外，传热单元组15被配置成，由风扇6产生的空气流的方向通过各传热单元30之间。各部件的配置的详细情况在后面叙述。
(2-2)集管
如图3所示，第1集管21由中空的部件构成，构成为气体/液体/气液二相状态的制冷剂能够在内部流通。而且，第1集管21在传热单元30的上方与第1配管41和传热单元30连接。此外，在第1集管21的下表面形成有用于与传热单元30连接的连接面21S。在连接面21S形成有供后述传热流路部31的端部31e插入的连结孔。另外，图3示出从第3方向D3观察时的第1集管21的截面状态。第3方向D3的定义在后面叙述。
如图4所示，与第1集管21同样，第2集管22由中空的部件构成，构成为气体/液体/气液二相状态的制冷剂能够在内部流通。而且，第2集管22在传热单元30的下方与第2配管42和传热单元30连接。此外，在第2集管22的上表面形成有用于与传热单元30连接的连接面22S。在连接面22S形成有供后述传热流路部31的端部31e插入的连结孔。另外，图4示出从第3方向D3观察时的第2集管22的截面状态。第3方向D3的定义在后面叙述。
(2-3)传热单元
(2-3-1)
如图5所示，传热单元30沿相对于第1方向D1倾斜或正交的“第2方向D2”并排形成有沿“第1方向D1”延伸的多个传热流路部31和多个传热辅助部32。这里，传热流路部31为大致圆筒形状，传热辅助部32为大致平板形状。此外，如图6所示，传热流路部31形成为沿第2方向D2以规定的间距PP并排。而且，沿与第1方向D1和第2方向D2中的任意一方均不同的“第3方向D3”配置有多个这种传热单元30，由此，形成图7所示的传热单元组15。这里，传热单元组15呈层叠状配置有至少3个以上的传热单元30。
另外，为了便于说明，设为第1方向D1、第2方向D2、第3方向D3彼此正交。但是，这些方向D1～D3也可以不是完全正交，只要彼此倾斜，则能够实现本实施方式的热交换器10。
传热单元30在第1集管21和第2集管22的连接面21S、22S与第1集管21和第2集管22连接。具体而言，关于传热单元30的第1方向D1的端部，如图5所示，传热流路部31的端部31e从传热辅助部32的端部32e突出。传热流路部31的端部31e被插入到设置于第1集管21和第2集管22的连接面21S、22S的连结孔中。而且，该连接部位进行焊接等，由此，传热单元30固定于第1集管21和第2集管22之间(参照图8)。
传热流路部31能够进行第1集管21和第2集管22之间的制冷剂的移动。具体而言，在传热流路部31的内部形成有大致圆筒形状的通路，制冷剂在该通路内移动。另外，本实施方式的传热流路部31沿着第1方向D1呈直线状形成。
传热辅助部32促进相邻的传热流路部31的内部流动的制冷剂与周围的空气之间的热交换。这里，与传热流路部31同样，传热辅助部32形成为沿第1方向D1延伸，被配置成与相邻的传热流路部31接触。传热辅助部32可以与传热流路部31一体地形成，也可以单独形成。
(2-3-2)
使用图9对本实施方式的传热单元30的具体方式进行说明。另外，图9是图7的局部放大图(相当于图7的虚线部)。
在本实施方式的传热单元30中，从第1方向D1观察时，在第2方向D2上的端部形成有作为传热辅助部32之一的第1传热辅助部32g(包含32ag、32bg)。此外，第1传热辅助部32g构成为，到在第2方向D2上相邻的传热流路部31g(包含31ag、31bg)为止的第1长度S比传热单元30的第2方向D2上相邻的其他传热流路部31之间的距离PP长(参照图6、9)。
此外，构成为一个传热单元30a中的第1长度S比在第3方向D3上相邻的传热单元30a、30b之间的距离FP长。
此外，被配置成：从第1方向D1观察时，一个传热单元30a的传热流路部31a的第2方向上的位置和相邻的传热单元30b的传热辅助部32b的第2方向D2上的位置重叠。换言之，如图9所示，在相邻的传热单元30a、30b彼此之间，呈交错状配置传热流路部31。
此外，如图9所示，一个传热单元30a的第2方向D2上的端部的位置与其他传热单元30b的第2方向D2上的端部的位置之间的距离y相对于第3方向D3上的传热单元30a、30b之间的距离FP为相距FP/4以上。
此外，构成为从第1方向D1观察时，传热辅助部32的厚度t1小于传热流路部31的外壁部件w的厚度的2倍(参照图10)。另外，图10是图9的局部放大图(相当于图9的虚线部)。
(2-4)制冷剂流路
在热交换器10被用作蒸发器时，由风扇6产生的空气流W如图11所示沿着第2方向D2流动。该状态下，液相的制冷剂F从第2配管42流入热交换器10。接着，制冷剂F从第2配管42流入第2集管22。然后，制冷剂F经由与第2集管22连接的传热流路部31从下方朝向上方流动。制冷剂F在传热流路部31中流动的期间与空气流W进行热交换。由此，制冷剂F蒸发而变化为气相。然后，气相的制冷剂F从第1配管41流出。
在热交换器10被用作冷凝器时，制冷剂F向与蒸发器时相反的方向流动。即，气相的制冷剂F从第1配管41流入，液相的制冷剂F从第2配管42流出。
(3)热交换器10的制造方法
传热单元30例如是由铝或铝合金等金属材料制造的。具体而言，首先，使用与图5的截面形状相当的模具进行金属材料的挤压成型，一体地形成传热流路部31和传热辅助部32。接着，切除传热辅助部32的一部分而设置切口部33。切口部33例如是通过冲裁来切除传热辅助部32的多个部位而形成的。
第1集管21和第2集管22是通过将金属材料加工成管状而制造的。在第1集管21和第2集管22设置有用于插入传热流路部31的端部31e的连结孔。连结孔例如是通过钻孔而形成的圆形的贯通孔。
关于热交换器10的组装，在第1集管21和第2集管22的连结孔中插入传热单元30的传热流路部31的端部31e。由此，成为传热辅助部32的端部32e与第1集管21和第2集管22的连接面21S、22S接触的状态。在该接触部位处，传热单元30与第1集管21和第2集管22进行焊接等而被固定。
(4)特征
(4-1)
如以上说明的那样，本实施方式的热交换器10具有传热单元30，该传热单元30沿相对于第1方向D1倾斜或正交的第2方向D2并排形成有沿第1方向D1延伸的传热流路部31和传热辅助部32。这里，沿与第1方向D1和第2方向D2中的任意一方均不同的第3方向D3配置有多个传热单元30，形成传热单元组15。
在传热单元30中，从第1方向D1观察时，在第2方向D2上的端部形成有作为传热辅助部32之一的第1传热辅助部32g。而且，构成为：第1传热辅助部32g的到在第2方向D2上相邻的传热流路部31g为止的第1长度S比在第2方向D2上相邻的传热流路部31之间的距离PP长。此外，传热单元30构成为，第1长度S比在第3方向D3上相邻的传热单元30之间的距离FP长。
在这种热交换器10中，最上风侧的传热流路部31g的到相邻的传热辅助部32g为止的距离(第1长度S)较长，因此，能够降低从最上风侧的传热流路部31g朝向传热辅助部32g的传热量。由此，能够使传热单元30表面上的热通量分布均匀化。其结果是，在将热交换器10在低温环境(例如7摄氏度以下)下用作蒸发器时，能够抑制或避免在风路的入口部局部产生结霜。
另外，本实施方式的热交换器10不限于这里所述的方式。例如，热交换器10能够采用后述变形例所示的方式。
(4-2)
此外，本实施方式的热交换器10被配置成，从第1方向D1观察时，一个传热单元30a的传热流路部31a的第2方向D2上的位置和相邻的传热单元30b的传热辅助部32b的第2方向D2上的位置重叠。总之，在这种结构的热交换器10中，如图7所示，从第1方向D1观察，呈交错状配置传热流路部31和传热辅助部32。由此，能够提高热交换器整体的热交换性能。
若进行补充，则图7所示的结构的传热单元组15与图12所示的结构的传热单元组15X相比，能够增大风路的流路截面面积。即，在图12所示的传热单元组15X中，从第1方向D1观察时，一个传热单元30a的传热流路部31a的第2方向D2上的位置和相邻的传热单元30b的传热流路部31b的第2方向D2上的位置重叠。因此，在图12所示的传热单元组15X中，配置成传热流路部31a、31b的膨出的部分在第3方向D3上彼此对置，与图7所示的传热单元组15相比，风路的流路截面面积较小。换言之，图7所示的传热单元组15与图12所示的传热单元组15X相比，风路的流路截面面积较大，因此，能够提高热交换器整体的热交换性能。
但是，本实施方式的热交换器10并不排除图12所示的结构的传热单元组15X。
(4-3)
此外，在本实施方式的热交换器10中，如图9所示，一个传热单元30a的第2方向D2上的端部的位置与其他传热单元30b的第2方向D2上的端部的位置之间的距离y相对于第3方向D3上的传热单元30a、30b之间的距离FP为相距FP/4以上。
根据这种结构，能够使通过传热单元组15的内部的空气的热通量分布均匀化。此外，呈交错状配置第1传热辅助部32g的端部，由此，在风路的入口部形成截面面积较宽的部分。因此，在将这种热交换器10用作蒸发器的情况下，能够抑制结霜的产生量。其结果是，能够避免结霜导致的风路闭塞。
(4-4)
此外，本实施方式的热交换器10还具有第1集管21(上侧集管)和第2集管22(下侧集管)，该第1集管21(上侧集管)和第2集管22(下侧集管)沿着第1方向D1从上下与传热单元30连接，形成制冷剂流路的一部分。根据这种结构，能够使传热单元30的长度方向朝向铅垂方向，能够容易地排出附着的水(结露水等)。此外，还能够提高组装性、加工性。
但是，本实施方式的热交换器10并不排除代替上下方向而沿左右方向设置第1集管21和第2集管22的结构。
(4-5)
此外，本实施方式的热交换器10能够通过金属材料的挤压成型而由单一的部件形成各传热单元30。此外，能够通过冲裁一次性地形成多个切口部33。因此，能够提供组装性、加工性较高的热交换器10。例如，作为这种传热单元30，能够采用通过铝的挤压加工使传热流路部31和传热辅助部32一体成型而得到的传热单元。
(4-6)
此外，在本实施方式的传热单元30中，从第1方向D1观察时，传热辅助部32的厚度t1小于传热流路部31的厚度w的2倍。例如，通过挤压加工而形成传热单元30，由此能够实现这种结构。而且，如果传热辅助部32的厚度t1小于传热流路部31的厚度w的2倍，则与不是这样的结构相比，能够缩短第1传热辅助部31g的第1长度S。其结果是，能够使热交换器10小型化。
若进行补充，则在贴合板厚大致均匀的2枚翅片板而形成的传热单元中，传热辅助部32的板厚w成为传热流路部31的板厚t1的2倍。因此，当要确保传热流路部31的耐压性时，传热辅助部32的板厚t1变厚。当板厚t1变厚时，上风侧的传热辅助部32(第1传热辅助部32g)的末端部容易结霜。为了避免结霜，需要延长第1传热辅助部32的第1长度S。另一方面，在通过挤压加工而形成传热单元30的情况下，即使减薄传热流路部31的厚度，也能够确保耐压性。其结果是，能够缩短第1长度S，能够使热交换器小型化。
(5)变形例
(5-1)变形例A
本实施方式的热交换器10具有上述结构的传热单元组15，但是，热交换器10不限于这种方式。
本实施方式的热交换器10能够采用第1传热辅助部32g的到在第2方向D2上相邻的传热流路部31g为止的第1长度S比在传热单元30中存在有多个传热流路部31的情况下的在第2方向D2上相邻的传热流路部32之间的距离PP长的任意结构。换言之，本实施方式的热交换器10也可以不沿第3方向D3配置传热单元3。即使是这种结构，由于最上风侧的传热流路部31g的第1长度S较长，因此，也能够降低从最上风侧的传热流路部31g朝向传热辅助部32g的传热量。
此外，本实施方式的热交换器10能够采用第1传热辅助部32g的第1长度S比沿与第1方向D1和第2方向D2中的任意一方均不同的第3方向D3配置有多个传热单元30的情况下的在第3方向D3上相邻的传热单元30a、30b之间的距离FP长的任意结构。换言之，本实施方式的热交换器10也可以不在传热单元30中存在多个传热流路部31。即使是这种结构，由于最上风侧的传热流路部31g与相邻的传热辅助部32g之间的距离(第1长度S)较长，因此，也能够降低从最上风侧的传热流路部31g朝向传热辅助部32g的传热量。
(5-2)变形例B
此外，在本实施方式的热交换機10中，相对于从第1方向D1观察时的第1传热辅助部32g的厚度t，第1长度S也可以满足下式(1)的条件。另外，只要是满足下式(1)的条件的热交换器10，则能够对热交换性能进行最优化。特别是在将热交换器10用作蒸发器时，能够抑制结霜，并且对风路阻力进行最优化。
Figure BDA0002657934360000101
若进行补充，则本发明人得到如下的知识和见解：在满足式(1)的条件时，第1传热辅助部32g的末端的热通量与传热流路部31g的顶部的热通量相同或成为传热流路部31g的顶部的热通量以下。而且，得到如下的知识和见解：在满足式(1)的条件时，即使将热交换器10在低温环境(例如7摄氏度以下)下用作蒸发器，也能够避免结霜集中于第1传热辅助部32g的末端。
例如，本发明人假设具有相邻的传热单元30a、30b之间的距离FP＝2.05mm、相邻的传热流路部31之间的距离PP＝1.7mm、传热流路部的假想外径D＝1.0mm、传热单元30的第2方向D2上的长度W＝38mm、第1传热辅助部32g的厚度t＝0.2mm的值的热交换器10，进行了模拟。模拟的条件设为空气温度为7℃、风速为1.8m/s、制冷剂温度为0℃、传热流路部31内的热传递率为6407W/m2·K。而且，在这种条件下，如图13所示，在第1长度S＝5.2mm以上时，得到第1传热辅助部32g的末端的热通量与传热流路部31g的顶部的热通量相同或成为传热流路部31g的顶部的热通量以下这样的结果。这里，第1传热辅助部32g的效率η由实际的传热辅助部32g的热交换量除以传热辅助部32g面整体与根部温度相等时的热交换量而得到的值来定义。这里，该效率η由第1长度S除以厚度t的平方根而得到的值来决定。
(5-3)变形例C
此外，在本实施方式的热交换器10中，从第1方向D1观察时的第1传热辅助部32g的厚度t也可以小于传热流路部31的假想外径D的1/2。这里，“假想外径D”由能够流通与传热流路部32相同的制冷剂流量的圆管的外径来定义。此外，沿第3方向D3配置有多个传热单元30的情况下的相邻的传热单元30a、30b之间的第3方向D3上的距离FP也可以满足下式(2)的条件。
Figure BDA0002657934360000111
根据本发明人的研究，得到如下的知识和见解：在满足式(2)的条件的情况下，能够对热交换性能进行最优化。特别是得到如下的知识和见解：在将本实施方式的热交换器10用作蒸发器的情况下，能够抑制结霜，并且对风路阻力进行最优化。
(5-4)变形例D
此外，如图14、15所示，传热流路部31也可以沿着第2方向D2从端部侧起具有上风部31R、中央部31S和下风部31T。这里，在传热流路部31中，厚度随着从上风部31R朝向中央部31S而增加。此外，厚度随着从中央部31S朝向下风部31T而减小。
在这种结构的热交换器10中，在从第1传热辅助部32g流过风的情况下，借助存在于中央部32S的前后的上风部31R和下风部31T对风的流动进行引导，能够减少死水域。其结果是，能够使通过传热单元30内的空气的热通量分布均匀化。另外，这里所说的“死水域”是指空气的运动不活跃的区域。当存在死水域时，空气与传热单元之间的热的移动受阻，热交换器10的传热性能降低。
此外，传热流路部31也可以具有多个管路P。根据这种结构，能够容易地形成最佳的流路截面面积的流路。进而，在具有多个管路P的传热流路部31中，形成于上风部31R和/或下风部31T的管路Pr、Pt的截面面积也可以比形成于中央部31S的管路Ps的截面面积小。由此，能够容易地形成具有膜厚较大的中央部31S的传热流路部32。进而，上风部31R的第2方向D2上的长度也可以比下风部31T的第2方向D2上的长度短。根据这种结构，能够进一步减少死水域。
(5-5)变形例E
此外，在本实施方式的热交换器10中，制冷剂流路也可以在产生空气流W的第2方向D2上折返至少一次。例如，也可以采用图16所示的制冷剂流路。另外，这里，第2集管22的内部被划分成上风侧的上风第2集管22U和下风侧的下风第2集管22L，第2配管42与上风第2集管22U连接，第1配管41与下风第2集管22L连接。
在这种结构中，由于压力损失，存在于上风侧的传热流路部31(以下也称为上风传热流路部)中的制冷剂温度变高。因此，在将热交换器10用作蒸发器时，抑制上风传热流路部中的热交换量。由此，能够抑制与传热单元组15内的位置对应的热通量的变动。其结果是，在将热交换器10在低温环境(例如7摄氏度以下)下用作蒸发器时，能够避免局部产生结霜，能够提供热交换性能优异的热交换器。
此外，在这种结构中，从第2配管42流入的全部制冷剂F暂时流过上风传热流路部，因此，能够避免制冷剂在上风传热流路部中完全蒸发的情况。其结果是，能够对热交换器10的热交换性能进行最优化。
(5-6)变形例F
此外，本实施方式的热交换器10也可以是，从第1方向D1观察时，在传热单元30的第2方向D2的上风侧的端部(这里为传热辅助部32g)涂布绝热材料I(参照图17、18)。由此，能够抑制该端部处的温度的降低。其结果是，在将热交换器10在低温环境(例如7摄氏度以下)下用作蒸发器时，能够抑制结霜，能够避免或延缓风路闭塞。
另外，在图17、18所示的例子中，传热单元30的上述端部是传热辅助部32g。进而，该最上风侧的传热辅助部32g(第1传热辅助部)为封闭的形状。这里，“封闭的形状”是指没有孔或缺口等的平坦形状。由此，能够进一步提高除霜运转时的排水性。
若进行补充，则当在传热辅助部32g形成孔或缺口等时，有时在该孔或缺口等中存有霜化解而产生的水。而且，该情况下，有时存水的部位成为下一次结霜的起点。与此相对，在变形例F的热交换器10中，传热辅助部32g为没有孔或缺口等的形状，因此，能够抑制除霜运转后产生的结霜。
(5-7)变形例G
此外，本实施方式的传热流路部31不限于上述方式，也可以是其他方式。例如，从第1方向D1观察传热流路部31时的截面形状可以是半圆形状、椭圆形状、扁平形状、翼型的上半部分形状和/或翼型的下半部分形状中的任意一方或任意的组合。总之，热交换器10能够采用对热交换性能进行最优化的形状。
(5-8)变形例H
此外，本实施方式的传热单元组15也可以是图19、20所示的方式。另外，图20是图19的局部放大图(相当于图19的虚线部)。
在图19、20所示的例子中，传热单元30(包含30a、30b、30c)具有：在第2方向D2上的第1位置L1(包含L1a、L1b、L1c)处膨出而形成传热流路部31的第1膨出部31p(包含31pa、31pb、31pc)；以及以与形成第1膨出部31p的朝向相反的朝向形成于第1位置L1的第1平面部31q(包含31qa、31qb、31qc)。另外，在变形例H中，“第1位置”按照每个传热单元进行定义，传热单元30a的第1位置L1a和传热单元30b、30c的第1位置L1b、L1c意味着不同的位置。
此外，至少一个传热单元30a和在一侧相邻的传热单元30b配置成形成第1膨出部31pa的面和相邻的传热单元30b的形成第1膨出部31pb的面对置的朝向。此外，该传热单元30a和在另一侧相邻的另一个传热单元30c配置成形成第1平面部31qa的面和另一个传热单元30c的形成第1平面部31qc的面对置的朝向。
根据这种结构，在热交换器10被用作蒸发器的情况下，在第1平面部31qa、31qc彼此等对置的风路中，空气流过而不停，因此，能够抑制结霜的产生量。由此，能够根据使用环境来提高热交换性能。
另外，在第1膨出部31pa、31pb彼此对置的风路中，产生空气流的缩流，容易在该风路中集中产生结霜。但是，即使在这种产生了结霜的情况下，根据使用环境，与图12所示的大致相同的膨出部形成于传热单元的两面的热交换器相比，也能够提高热交换器整体的热交换性能。
此外，如图20所示，从第1方向D1观察时，变形例H的热交换器10配置成，相邻的传热单元30a、30b中的第1位置L1a、L1b不重叠。换言之，在相邻的传热单元30a、30b之间的风路中，呈交错状配置第1膨出部31pa、30pb。因此，与图12所示膨出部彼此接近的结构相比，能够增加相邻的传热单元31a、31b之间的风路的流路截面面积。因此，在将热交换器10在低温环境(例如7摄氏度以下)下用作蒸发器时，能够进一步抑制结霜导致的风路闭塞。
进而，传热单元30也可以代替第1平面部31q而具有比第1膨出部31p更小地膨出的第2膨出部。该情况下，与上述论点相同的论点成立。
(5-9)变形例I
此外，本实施方式的传热单元组15也可以是图21、22所示的方式。另外，图22是图21的局部放大图(相当于图21的虚线部)。
在图21、22所示的例子中，传热单元30(包含30a、30b、30c)具有：在第2方向D2上的第1位置L1(包含L1a、L1b、L1c)处膨出而形成传热流路部31的第1膨出部31p(包含31pa、31pb、31pc)；以与形成第1膨出部31p的朝向相反的朝向形成于第1位置L1的第1平面部31q(31qa、31qb、31qc)；以与形成第1膨出部31p的朝向相反的朝向在第2方向D2上的第2位置L2(包含L2a、L2b、L2c)处膨出而形成传热流路部31的第3膨出部31r(包含31ra、31rb、31rc)；以及以与形成第3膨出部31r的朝向相反的朝向形成于第2位置L2的第2平面部31s(包含31sa、31sb、31sc)。这里，第1膨出部31p和第3膨出部31r为相同形状。此外，第1膨出部31p和第3膨出部31r在第2方向D2上相邻。
此外，至少一个传热单元30a和在一侧相邻的传热单元30b配置成形成第1膨出部31pa的面和相邻的传热单元30b的形成第1平面部31qb的面对置的朝向。此外，该传热单元30a和在另一侧相邻的另一个传热单元30c配置成形成第3膨出部31ra的面和另一个相邻的传热单元30c的形成第2平面部30sc的面对置的朝向。
此外，配置成从第1方向D1观察时，相邻的传热单元30a、30b(或30a、30c)中的第1位置L1a、L1b(或L1a、L1c)彼此重叠。此外，配置成从第1方向D1观察时，第2位置L2a、L2b(或L2a、L2c)彼此也重叠。若进行补充，则“第1位置L1”“第2位置L2”按照每个传热单元进行定义，但是，这里，在各传热单元30a、30b、30c中成为相同的位置。
总之，在变形例I的热交换器10中，在相邻的传热单元30a、30b之间，第1膨出部31pa、31pb彼此等不对置，而以相反朝向形成。因此，与第1膨出部31pa、31pb彼此等对置的结构相比，能够抑制缩流的产生。其结果是，能够抑制通风阻力的增大，能够实现最佳的热交换性能。此外，只要是上述结构的热交换器10，则在(例如7摄氏度以下)将其用作蒸发器时，与图12所示的大致相同的膨出部形成于传热单元的两面的热交换器相比，能够抑制局部的结霜。
另外，传热单元30也可以代替第1平面部31q而具有比第1膨出部31p更小地膨出的第2膨出部。进而，也可以代替第2平面部31s而具有比第3膨出部31r更小地膨出的第4膨出部。这些情况下，与上述论点相同的论点成立。
(5-10)变形例J
此外，本实施方式的热交换器10也可以是，如图23所示，从第1方向D1观察时，传热单元30被加工成波形状而不是直线状。在传热单元30为直线状的情况下，能够抑制风路阻力。另一方面，在传热单元30为波形状的情况下，能够增加空气流与制冷剂的热交换量。总之，能够根据使用环境提供热交换性能最佳的热交换器。
(5-11)变形例K
本实施方式的热交换器10能够应用于传热管和翅片沿一个方向并排的贝塞尔型热交换器(细径多管式热交换器)，但是不限于此。例如，还能够应用于微通道型热交换器(扁平多孔管式热交换器)。
<其他实施方式>
以上说明了实施方式，但是，能够理解到能够在不脱离权利要求书的主旨和范围的前提下进行方式和详细情况的多种变更。
即，本发明不限于上述各实施方式。本发明能够在实施阶段在不脱离其主旨的范围内对结构要素进行变形而具体化。此外，本发明能够通过上述各实施方式所公开的多个结构要素的适当组合而形成各种发明。例如，可以从实施方式所示的全部结构要素中删除若干个结构要素。进而，可以在不同的实施方式中适当组合结构要素。
标号说明
10 热交换器
21 第1集管(上侧集管)
22 第2集管(下侧集管)
30 传热单元
30a 传热单元(一个传热单元)
30b 传热单元(在一侧相邻的传热单元)
30c 传热单元(在另一侧相邻的传热单元)
31 传热流路部
31p 第1膨出部
31q 第1平面部
31r 第3膨出部
31s 第2平面部
31R 上风部
31S 中央部
31T 下风部
32 传热辅助部
32g 第2方向端部的传热辅助部(第1传热辅助部)
D1 第1方向
D2 第2方向
D3 第3方向
I 绝热材料
L1 第1位置
L2 第2位置
S 第1长度
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-90636号公报

Claims (12)

1.一种热交换器(10)，其具有传热单元(30)，所述传热单元沿相对于第1方向(D1)倾斜或正交的第2方向(D2)并排形成有沿所述第1方向延伸的传热流路部(31)和传热辅助部(32)，其中，
在所述传热单元中，沿所述第1方向观察时，在所述第2方向上的端部形成有作为所述传热辅助部之一的第1传热辅助部(32g)，
所述第1传热辅助部的到在所述第2方向上相邻的传热流路部(31g)为止的第1长度(S)比在所述传热单元中存在有多个传热流路部的情况下的在所述第2方向上相邻的传热流路部之间的距离(PP)长，或者比沿与所述第1方向和所述第2方向中的任意一方均不同的第3方向(D3)配置有多个所述传热单元的情况下的在所述第3方向上相邻的传热单元之间的距离(FP)长。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，
所述传热单元是通过铝的挤压加工使所述传热流路部和所述传热辅助部一体成型而成的。
3.根据权利要求2所述的热交换器，其中，
沿所述第1方向观察时，所述传热辅助部的厚度小于所述传热流路部的厚度的2倍。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的热交换器，其中，
相对于沿所述第1方向观察时的所述第1传热辅助部的厚度t，所述第1长度S满足下式(1)的条件：
Figure FDA0002657934350000011
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的热交换器，其中，
所述热交换器被配置成，在沿所述第3方向配置有多个所述传热单元的情况下，沿所述第1方向观察时，一个传热单元的传热流路部的第2方向上的位置和相邻的传热单元的传热辅助部的第2方向上的位置重叠。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的热交换器，其中，
沿所述第1方向观察时的所述第1传热辅助部的厚度t小于所述传热流路部的假想外径D的1/2，
沿所述第3方向配置有多个所述传热单元的情况下的相邻的传热单元之间的所述第3方向上的距离FP满足下式(2)的条件：
Figure FDA0002657934350000021
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的热交换器，其中，
所述传热流路部沿着所述第2方向从所述端部侧起具有上风部(31R)、中央部(31S)和下风部(31T)，厚度随着从所述上风部朝向所述中央部而增加，且厚度随着从所述中央部朝向所述下风部而减小。
8.根据权利要求7所述的热交换器，其中，
所述传热流路部具有多个管路。
9.根据权利要求8所述的热交换器，其中，
在所述传热流路部中，形成于所述上风部和/或所述下风部的管路的截面面积比形成于所述中央部的管路的截面面积小。
10.根据权利要求7～9中的任意一项所述的热交换器，其中，
所述上风部在所述第2方向上的长度比所述下风部在所述第2方向上的长度短。
11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的热交换器，其中，
在沿所述第3方向配置有多个所述传热单元的情况下，一个传热单元的所述第2方向上的端部的位置与其他传热单元的所述第2方向上的端部的位置之间的距离(y)相对于所述第3方向上的传热单元之间的距离FP为相距FP/4以上。
12.一种空调装置，其搭载有权利要求1～11中的任意一项所述的热交换器。
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