CN111801541A - 热交换器 - Google Patents

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CN111801541A
CN111801541A CN201980016308.6A CN201980016308A CN111801541A CN 111801541 A CN111801541 A CN 111801541A CN 201980016308 A CN201980016308 A CN 201980016308A CN 111801541 A CN111801541 A CN 111801541A
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heat exchanger
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heat
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安东透
日下秀之
吉冈俊
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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)延伸的多个传热流路部(31)和多个传热辅助部(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)。此外,在该热交换器(10)中,传热单元(30)沿着第2方向(D2)被划分成上风区域(WU)和下风区域(WL)。而且,热交换器(10)在被用作蒸发器时,使制冷剂(F)流入配置于上风区域(WU)的传热流路部(31U)后,使制冷剂(F)向配置于下风区域(WL)的传热流路部(31L)流出。

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方向延伸的多个传热流路部和多个传热辅助部,热交换器沿与第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。
此外,在第1观点的热交换器中,传热单元沿着第2方向被划分成上风区域和下风区域。而且,第1观点的热交换器在用作蒸发器时,使制冷剂流入配置于上风区域的传热流路部后,使制冷剂向配置于下风区域的传热流路部流出。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,配置于下风区域的传热流路部的数量比配置于上风区域的传热流路部的数量多。根据这种结构,能够抑制结霜,并且实现最佳的热交换。
在第3观点的热交换器中,在第1观点或第2观点的热交换器中,还具有减压机构,该减压机构使制冷剂减压。此外,第3观点的热交换器使制冷剂从配置于上风区域的传热流路部经由减压机构流入配置于下风区域的传热流路部。根据这种结构,能够进一步抑制结霜。
在第4观点的热交换器中,在第1观点~第3观点的热交换器中,还具有上侧集管和下侧集管,该上侧集管和下侧集管沿着第1方向从上下与传热单元连接,形成制冷剂的流路的一部分。根据这种结构,能够实现容易排出结露水的热交换器。
在第5观点的热交换器中,在第4观点的热交换器中,上风区域和下风区域由配置于上侧集管和/或下侧集管的内部的分隔部件形成。因此,能够容易地形成上风区域和下风区域。
在第6观点的热交换器中,在第1观点~第5观点的热交换器中,各传热单元具有至少8个以上的传热流路部,至少2个以上的传热流路部配置于上风区域。根据这种结构,能够对热交换性能进行最优化。
第7观点的热交换器在第1观点~第6观点的热交换器中,沿第1方向观察时,在传热单元的第2方向的端部涂布有绝热材料。因此,能够抑制该端部处的温度的降低。
第8观点的热交换器在第7观点的热交换器中,在传热单元中,沿第1方向观察时,在第2方向的端部形成有作为传热辅助部之一的第1传热辅助部。此外,第1传热辅助部为封闭的形状。由此,能够提高除霜运转时的排水性。
第9观点的空调装置搭载有第1观点~第8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热交换器10的制冷剂流路的图。
图10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11是示出比较用的热交换器10Z的结构的示意图。
图12是用于说明变形例A的热交换器10的制冷剂流路的图。
图13是用于说明变形例B的热交换器10Y的制冷剂流路的图。
图14是用于说明变形例C的传热单元组15的结构的示意图。
图15是用于说明变形例C的传热单元组15的结构的示意图。
图16是用于说明变形例E的传热单元组15的结构的示意图。
图17是用于说明变形例E的传热单元组15的结构的示意图(图16的局部放大图)。
图18是用于说明变形例F的传热单元组15的结构的示意图。
图19是用于说明变形例F的传热单元组15的结构的示意图(图18的局部放大图)。
图20是用于说明变形例G的传热单元组15的示意图。
图21是用于说明变形例G的传热单元组15的示意图。
图22是用于说明变形例H的传热单元组15的结构的示意图。
具体实施方式
(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的截面形状。第3方向D3的定义在后面叙述。
第2集管22在传热单元30的下方与第1配管41和第2配管42以及传热单元30连接,能够进行第1配管41和第2配管42与传热单元30之间的制冷剂的流入流出。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。但是,在第2集管22中,如图4所示,具有沿着第3方向D3对内部进行分隔的分隔部件22p。在图4的例子中,为了简便,设为第2集管22通过分隔部件22p被划分成上风第2集管22U和下风第2集管22L。上风第2集管22U和下风第2集管22L分别与第2集管22和第1集管21连接。另外,分隔部件22p可以与第2集管22一体地形成,也可以由单独的物体构成。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的截面形状。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被固定于第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)
在本实施方式的传热单元30形成有至少8个以上的传热流路部31。而且,至少2个以上的传热流路部31配置于上风区域。
作为这种结构的一例,举出图8所示的结构。这里,在一个传热单元30形成有10根传热流路部31。此外,第2集管22的内部通过分隔部件22p被划分成配置于上风区域WU的上风第2集管22U和配置于下风区域WL的下风第2集管22L。而且,在上风第2集管22U连接有3根传热流路部31U,在下风第2集管22L连接有7根传热流路部31L。此外,在传热单元30的最上风侧的端部形成有传热辅助部32g。另外,图8是示出从第3方向D3观察热交换器10时的截面形状的示意图。
(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9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流入上风第2集管22U。然后,如图10所示,制冷剂F经由与上风第2集管22U连接的传热流路部31U从下方朝向上方流动。接着,制冷剂F经由与第1集管21和下风第2集管22L连接的传热流路部31L流入下风第2集管22L。制冷剂F在传热流路部31U、31L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。另外,在图10中,示出从第3方向D3观察传热单元30时的状态。
在热交换器10被用作冷凝器时,制冷剂F沿与蒸发器时相反的朝向流动。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延伸的多个传热流路部31和多个传热辅助部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。
此外,在本实施方式的热交换器10中,传热单元30沿着第2方向D2被划分成上风区域WU和下风区域WL。而且,热交换器10在被用作蒸发器时,使制冷剂F流入配置于上风区域WU的传热流路部31U后,使制冷剂F向配置于下风区域WL的传热流路部31L流出。
总之,在本实施方式的热交换器10中,制冷剂流路在产生空气流W的第2方向D2上折返至少一次。由此,能够提供热交换性能优异的热交换器。
若进行补充,则例如如图11所示,在制冷剂F在传热单元30Z中沿着第1方向D1从下方朝向上方仅流动一次的方式的热交换器10Z中,在低温(例如7摄氏度以下)的环境下用作蒸发器的情况下,上风侧的传热流路部中的传热量较大,因此,有时在传热单元30Z之间产生结霜。进而,有时由于结霜而产生风路闭塞。另外,在图11所示的第1集管21Z和第2集管22Z的内部未设置分隔部件等。
与此相对,在本实施方式的热交换器10的结构中,将从第2配管42流入的制冷剂F的流路的数量限制为上风传热流路部31U的数量,由此产生制冷剂的压力损失。而且,由于该压力损失,上风传热流路部31U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31U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,在图11所示的方式的热交换器10Z中,由于最上风侧的传热辅助部的前缘效果,上风侧的传热流路部的热交换量比下风侧的传热流路部的热交换量多。因此,在从第2配管42流入的制冷剂F在多个传热流路部中流动的情况下,有时制冷剂F在上风侧的传热流路部中完全蒸发。其结果是,可能产生在热交换器10Z中未进行充分的热交换的情况。
与此相对,在本实施方式的热交换器10的结构中,从第2配管42流入的全部制冷剂F暂时流过上风侧的传热流路部31U,因此,能够避免制冷剂在上风侧的传热流路部31U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。
(4-2)
此外,在本实施方式的热交换器10中,配置于下风区域WL的传热流路部31L的数量比配置于上风区域WU的传热流路部31U的数量多。此外,各传热单元30具有至少8个以上的传热流路部31,至少2个以上的传热流路部31U配置于上风区域WU。根据这种结构,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,能够抑制产生结霜,并且实现最佳的热交换。
(4-3)
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。
(4-4)
此外,在本实施方式的热交换器10中,上风区域WU和下风区域WL由配置于第2集管22(下侧集管)的内部的分隔部件22p形成。由此,能够容易地形成上风区域WU和下风区域WL,而不用对传热单元30进行特殊的加工等。
另外,本实施方式的热交换器10也可以根据制冷剂的流通路径,代替第2集管22而在第1集管21的内部设置分隔部件。或者,也可以根据制冷剂的流通路径在第1集管21和第2集管22的任意一方均设置分隔部件。
(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。
(5)变形例
(5-1)变形例A
本实施方式的热交换器10也可以还具有使制冷剂减压的减压机构。具体而言,如图12中示出概念那样,热交换器10也可以在上风区域WU的制冷剂流路(传热流路部31U)与下风区域WL的制冷剂流路(传热流路部31L)之间具有由电动阀等构成的减压机构25。借助减压机构25使制冷剂F膨胀,由此,能够对上风区域的制冷剂温度进行最优化。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,能够进一步抑制产生结霜。
(5-2)变形例B
本实施方式的热交换器10不限于上述结构。即,在本实施方式的热交换器10中,只要制冷剂流路在产生空气流W的第2方向D2折返至少一次,则可以采用任意方式。例如,也可以是具有图13所示的制冷剂流路的结构的热交换器10Y。另外,图13是用于说明热交换器10Y的内部形成的制冷剂流路的示意图。
在图13所示的例子中,在上风第2集管22U的中央部附近,在上风第2集管22U的内部沿着第2方向D2设置有分隔部件22ps。由此,上风第2集管22U被划分成上风上游第2集管22UA和上风下游第2集管22UB这2个区域。此外,在图13所示的例子中,在第1集管21的内部也设置有分隔部件21p等,第1集管21沿着第2方向D2被划分成上风第1集管21U和下风第1集管21L。而且,在这种结构的热交换器10Y中,从第2配管42流入上风上游第2集管22UA的制冷剂F通过上风上游区域的传热流路部流入上风第1集管21U。接着,制冷剂F经由上风第1集管21U流入上风下游区域的传热流路部。然后,流入上风下游第2集管22UB的制冷剂经由未图示的联络配管等流入下风第2集管22L。流入下风第2集管22L的制冷剂F经由下风第1集管21L向第1配管41流出。另外,在热交换器10Y中,第1配管41与下风第1集管21L连接。
即使是这种方式的热交换器10Y,制冷剂流路也在产生空气流W的第2方向D2折返至少一次,因此,实现与所述效果相同的效果。
(5-3)变形例C
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14、15)。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14、15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C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。
(5-4)变形例D
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。
(5-5)变形例E
此外,本实施方式的传热单元组15也可以是图16、17所示的方式。另外,图17是图16的局部放大图(相当于图16的虚线部)。
在图16、17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E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被配置成,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被配置成形成第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7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17所示,变形例E的热交换器10被配置成,从第1方向D1观察时,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7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。
(5-6)变形例F
此外,本实施方式的传热单元组15也可以是图18、19所示的方式。另外,图19是图18的局部放大图(相当于图18的虚线部)。
在图18、19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被配置成形成第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被配置成形成第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,被配置成,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,被配置成,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F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,如果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7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,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。该情况下,与上述论点相同的论点成立。
(5-7)变形例G
此外,如图20所示,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中的第2方向D2的端部形成有比其他传热辅助部32长的传热辅助部32g(第1传热辅助部)。在这种热交换器10中,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。
进而,如图21所示,本实施方式的热交换器10也可以是,在相邻的传热单元30中,以使传热辅助部32g的第2方向D2上的长度不同的方式呈交错状配置端部。在这种热交换器中,在风路的入口部形成有截面面积较宽的部分。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,能够抑制或避免风路的入口部处的结霜。
(5-8)变形例H
此外,本实施方式的热交换器10也可以是,如图22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。
(5-9)变形例I
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)
21p 分隔部件
22 第2集管(下侧集管)
22p 分隔部件
22ps 分隔部件
25 减压机构
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
31L 下风传热流路部
31U 上风传热流路部
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
WL 下风区域
WU 上风区域
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 (9)

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方向延伸的多个传热流路部(31)和多个传热辅助部(32),所述热交换器沿与所述第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,其中,
所述传热单元沿着所述第2方向被划分成上风区域(WU)和下风区域(WL),
在所述热交换器用作蒸发器时,使制冷剂流入配置于所述上风区域的传热流路部(31U)后,使所述制冷剂向配置于所述下风区域的传热流路部(31L)流出。
2.根据权利要求1所述的热交换器,其中,
配置于所述下风区域的传热流路部的数量比配置于所述上风区域的传热流路部的数量多。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器,其中,
所述热交换器还具有减压机构(25),所述减压机构使所述制冷剂减压,
使制冷剂从配置于所述上风区域的传热流路部经由所述减压机构流入配置于所述下风区域的传热流路部。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的热交换器,其中,
所述热交换器还具有上侧集管(21)和下侧集管(22),所述上侧集管和下侧集管沿着所述第1方向从上下与所述传热单元连接,形成所述制冷剂的流路的一部分。
5.根据权利要求4所述的热交换器,其中,
所述上风区域和所述下风区域由配置于所述上侧集管和/或所述下侧集管的内部的分隔部件(21p、22p)形成。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的热交换器,其中,
各传热单元具有至少8个以上的传热流路部,至少2个以上的传热流路部配置于所述上风区域。
7.根据权利要求1~6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,在所述传热单元的所述第2方向的端部涂布有绝热材料(I)。
8.根据权利要求7所述的热交换器,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传热辅助部为封闭的形状。
9.一种空调装置,其搭载有权利要求1~8中的任意一项所述的热交换器。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06117790A (ja) * 1992-10-06 1994-04-28 Sanden Corp 熱交換器
JPH09159386A (ja) * 1995-12-13 1997-06-20 Sanden Corp 多管式熱交換器
JP2010117091A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Denso Corp 熱交換器
CN205505498U (zh) * 2015-09-15 2016-08-24 北京旭日双圆制冷设备有限公司 高效节能多通道温度交换器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59153493U (ja) * 1983-03-31 1984-10-15 三菱重工業株式会社 熱交換器
JPH07305986A (ja) * 1994-05-16 1995-11-21 Sanden Corp 多管式熱交換器
JPH10300275A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Daikin Ind Ltd 空調室外機
JP2001091101A (ja) * 1999-09-20 2001-04-06 Fujitsu General Ltd 空気調和機の熱交換器
JP2006090636A (ja) 2004-09-24 2006-04-06 Daikin Ind Ltd 細径多管式熱交換器の細径伝熱管ユニット
JP2006322698A (ja) * 2005-04-22 2006-11-30 Denso Corp 熱交換器
JP5513093B2 (ja) * 2009-12-11 2014-06-04 東芝キヤリア株式会社 熱交換器、冷凍サイクル装置
JP5920178B2 (ja) 2011-12-05 2016-05-18 株式会社デンソー ヒートポンプサイクル
JP2014137177A (ja) 2013-01-16 2014-07-28 Daikin Ind Ltd 熱交換器および冷凍装置
JP2014137172A (ja) * 2013-01-16 2014-07-28 Daikin Ind Ltd 熱交換器及び冷凍装置
EP3173725A4 (en) * 2014-07-25 2018-04-04 Mitsubishi Electric Corporation Heat exchanger and air-conditioning and refrigerating apparatus with heat exchanger
JP6387858B2 (ja) 2015-02-26 2018-09-12 株式会社デンソー 冷媒熱交換器
CN109312971B (zh) * 2016-06-24 2020-11-06 三菱电机株式会社 制冷循环装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06117790A (ja) * 1992-10-06 1994-04-28 Sanden Corp 熱交換器
JPH09159386A (ja) * 1995-12-13 1997-06-20 Sanden Corp 多管式熱交換器
JP2010117091A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Denso Corp 熱交換器
CN205505498U (zh) * 2015-09-15 2016-08-24 北京旭日双圆制冷设备有限公司 高效节能多通道温度交换器

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