CN115930307A - 翅片管热交换器以及具备其的空调机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种翅片管热交换器以及具备该翅片管热交换器的空调机。本发明的课题为抑制并列设置左右一对热交换器而构成的室外热交换器(翅片管热交换器)的制造成本。室外热交换器在左右并列设置热交换器而构成,所述热交换器具备:多片传热翅片,其以空气能够通过的方式相互隔开预定的间隔地层叠,并相对于空气流组合多列地配置;以及多个传热管,其贯通多片所述传热翅片,形成制冷剂在内部流通的通路,贯通各列的所述传热翅片的所述传热管相对于空气流的方向相互交错状地配置。另外,左右并列设置的所述热交换器的一方构成为,相对于另一方的所述热交换器成为上下翻转地配置的关系。
Description
技术领域
本发明涉及翅片管热交换器以及具备该翅片管热交换器的空调机,特别适合具备在热交换器的上部搭载有送风风扇的顶流式的室外机的空调机。
背景技术
在空调机中,在用于商业大楼等建筑物的大型空调机中,使用具备1台至多台室外机以及通过制冷剂配管与该室外机连接的多台室内机的空调机。这样的空调机例如被称为VRF(Variable Refrigerant Flow:可变制冷剂流量)方式,用于VRF方式的空调机的室外机多使用在室外热交换器的上部搭载送风风扇的形式的顶流式的室外机。另外,在这样的空调机中,寻求室外机的每一个单元的制冷/制热能力的提高。为了该能力的提高,室外热交换器成为大型化、复杂的结构,制造性降低。
作为空调机的室外机,日本特开2016-180543号公报(专利文献1)中记载了如下的室外机:其具备并排配置的一对送风机以及室外热交换器,所述室外热交换器以与各送风机对应的方式配置于该送风机成为上游侧的下方且并列设置相互对称形状的左右一对半体彼此而构成。
另外,日本特开2016-223672号公报(专利文献2)中记载了与上述专利文献1所记载的空调机相比,增加了室外热交换器中的制冷剂通路数,提高了制热能力的翅片管热交换器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-180543号公报
专利文献2:日本特开2016-223672号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在室外热交换器中使用的传热管通常是细的管形状,因此,为了减少制冷剂的流动阻力,如上述专利文献2所记载的那样,使制冷剂通路增多,成为各个制冷剂通路在热交换器内部往复的结构。在将这样的多通路的翅片管热交换器如上述专利文献1所记载的那样设为并列设置左右一对半体彼此的热交换器而构成的翅片管热交换器的情况下,由于将左右的热交换器以相互呈对称形状的方式配置,因此对于室外机的一个单元,配置于左侧的热交换器和配置于右侧的热交换器为不同的形状。因此,需要分别制造配置于左侧的热交换器和配置于右侧的热交换器这两种热交换器,存在翅片管热交换器的制造成本上升的课题。
本发明的目的在于,获得能够抑制并列设置左右一对热交换器而构成的室外热交换器的制造成本的翅片管热交换器以及具备该翅片管热交换器的空调机。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本发明为一种翅片管热交换器,是在左右并列设置热交换器而构成的室外热交换器,所述热交换器具备:多片传热翅片,其以空气能够通过的方式相互隔开预定的间隔地层叠,且相对于空气流组合多列地配置;以及多个传热管,其贯通多片所述传热翅片,形成制冷剂在内部流通的通路,贯通各列的所述传热翅片的所述传热管相对于空气流的方向相互交错状地配置,所述翅片管热交换器的特征在于,左右并列设置的所述热交换器的一方构成为,相对于另一方的所述热交换器成为上下翻转地配置的关系。
本发明的另一特征在于,在具备室外热交换器、配设在所述室外热交换器的上部的送风风扇、以及压缩机的空调机中,作为所述室外热交换器使用所述翅片管热交换器。
发明的效果
根据本发明,具有如下效果:能够获得可抑制并列设置左右一对热交换器而构成的室外热交换器的制造成本的翅片管热交换器以及具备该翅片管热交换器的空调机。
附图说明
图1是本发明的实施例1的空调机的制冷循环结构图。
图2是图1所示的室外机90的整体立体图。
图3是说明图2所示的室外热交换器3的立体图。
图4是说明与图3所示的室外热交换器3对应的以往的翅片管热交换器的结构的图。
图5是说明图3所示的实施例1的室外热交换器(翅片管热交换器)3的结构的图。
图6是说明翅片管热交换器中的制冷剂流动的一个例子的图。
图7是说明室外热交换器3的另一结构例的图。
图8是说明室外热交换器3的又一结构例的图。
图9是说明室外热交换器3的又一结构例的图。
图10是图9的主视图。
图11是示出在实施例1的室外热交换器中使用的三叉接头的一个例子的立体图。
图12是示出在实施例1的室外热交换器中使用的三叉接头的现有例的立体图。
图13是示出本发明的实施例2的室外机的图,是相当于图2的图。
图14是说明图13所示的热交换器3的立体图。
图15是图13所示的室外机中的室外热交换器的部分的俯视剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的翅片管热交换器以及具备该翅片管热交换器的空调机的具体的实施例进行说明。在各图中,标注相同附图标记的部分是相同或相当的部分。
[实施例1]
使用图1至图12对本发明的翅片管热交换器以及具备该翅片管热交换器的空调机的实施例1进行说明。
空调机由设置于室外的室外机和设置于室内的室内机构成,进行室内的制热、制冷。在室外机和室内机中具备使空气与制冷剂进行热交换的热交换器(室外热交换器、室内热交换器)、使空气流向热交换器的送风机(室外送风机、室内送风机)以及连接室外机与室内机的制冷剂配管等。
本发明的空调机具备并列设置有一对半体(左右一对热交换器)而构成的室外热交换器(翅片管热交换器)。首先,使用图1及图2对空调机的整体结构进行说明。
图1是本发明的实施例1的空调机100的制冷循环结构图。
如图1所示,空调机100具备室外机90和多个室内机91,室外机90和各室内机91经由配管10连接,2个室内机91通过配管10并联连接。在本实施例中示出了将室内机91设为2台的例子,但室内机91也可以设为1台或3台以上。
室外机90具备由压缩机1、四通阀2、后面叙述的左右一对热交换器30a、30b构成的室外热交换器(翅片管热交换器)3、分别设置于所述各热交换器30a、30b的室外送风机4(4a、4b)、储液器5、分别设置于所述各热交换器3a、30b的室外膨胀阀6a、6b等。
室内机91在该例子中设置有2台,分别具备室内热交换器7、室内膨胀阀8以及室内送风机9。
所述室外送风机4向室外热交换器3送入外部气体,所述室内送风机9将室内的空气送入室内热交换器7。在室外机90设置有液体阻止阀15和气体阻止阀16,液体阻止阀15和气体阻止阀16分别与配管10连接。
该空调机100通过切换四通阀2能够进行制冷运转及制热运转,所述制冷运转将室内热交换器7用作蒸发器,将室外热交换器3用作冷凝器,所述制热运转将室内热交换器7用作冷凝器,将室外热交换器3用作蒸发器。此外,图1所示的四通阀2的切换状态是制冷运转时的状态。另外,在图1中,实线箭头X示出制冷运转时的制冷剂的循环方向,虚线箭头Y示出制热运转时的制冷剂的循环方向。
例如,在制冷运转时,被压缩机1压缩后的高温高压的制冷剂通过四通阀2流入室外热交换器3(30a、30b),通过与空气的热交换而散热并冷凝,成为液体制冷剂。之后,液体制冷剂通过室外膨胀阀6(6a、6b)、液体阻止阀15,经由配管10向各室内膨胀阀8流动。在各室内膨胀阀8中,液体制冷剂等焓膨胀而成为低温低压的气体制冷剂与液体制冷剂的气液二相流并流入室内热交换器7。
在室内热交换器7中,制冷剂在来自室内空气的吸热作用下蒸发而成为气体制冷剂。在液体制冷剂在室内热交换器8中气化时,通过对通过室内热交换器7的室内空气进行冷却,从而对室内进行制冷。从各室内热交换器7出来的制冷剂经由配管10向气体阻止阀16流动,然后通过四通阀2、储液器5,返回压缩机1。反复进行返回到压缩机1的制冷剂再次被压缩而成为高温高压,并通过四通阀2、室外热交换器3(30a、30b)、室外膨胀阀6(6a、6b)及液体阻止阀15而再次向室内机91侧流动这样的循环,继续制冷循环。
接着,利用图2对图1所示的室外机90进行详细说明。图2是图1所示的室外机90的整体立体图。
如图2所示,室外机90具有大致长方体的外形。
室外机90具备俯视时呈矩形的基座部件12、分别竖立设置于基座部件12的四角的4个支承框架11、在各支承框架11的内侧配置在基座部件12上的室外热交换器3以及配置在室外热交换器3的上方的室外送风机4(4a、4b)等。
支承框架11是L字状的角材,其角部以与基座部件12的角部对应的方式配置。室外热交换器3以在室外机90的外周方向上层叠的方式配置有多片沿上下方向延伸的细长的板状的传热翅片,以贯通并连接这些多片传热翅片的方式设置有多个传热管(制冷剂管)。
室外热交换器3以在大致长方体的室外机90中的3个侧面(背面和两侧面)露出的方式设置。另外,室外热交换器3与配置于室外机90的前表面的面板31一起形成室外机90的内侧空间(内部空间)。在该内侧空间设置有压缩机1、电气箱33等。
在室外热交换器3的上方配置有室外送风机4。
室外送风机4构成为从形成于室外热交换器3的内侧的内侧空间向室外机90的上方排出空气。即,构成为当室外送风机4旋转时,将外部气体从在室外机90的3个侧面露出的室外热交换器3的散热片之间吸入室外机90内,将该吸入的空气向室外机90的外部上方送出。
本实施例的室外机90在左右并列设置有2个室外送风机4a、4b。此外,在不特别区分2个室外送风机4a、4b的情况下,有时也称为室外送风机4。室外送风机4具备螺旋桨式风扇41(41a、41b)、使该螺旋桨式风扇41旋转的马达(未图示)、以及覆盖螺旋桨式风扇41的周围的喇叭口43。
室外送风机4a、4b各自的螺旋桨式风扇41a、41b在俯视时左旋(逆时针)旋转。这样旋转的螺旋桨式风扇41a、41b将空气从室外热交换器3的所述内侧空间向室外机90的上方送出。
喇叭口43是筒状体,以覆盖螺旋桨式风扇41的外周的方式配置。另外,在热交换器3的所述内侧空间的上部,在比室外热交换器3的上端面高的位置,顶板13固定于支承框架11。在该顶板13形成有与喇叭口43的下部的直径大致相等的开口,室外热交换器3的所述内侧空间与喇叭口43的内侧经由该开口连通。另外,在该圆形开口的径向上,驱动所述螺旋桨式风扇41的马达的支承部件(未图示)架设并固定于支承框架11等。
在所述电气箱33中收容有对空调机100进行控制的控制装置(控制基板)等,该电气箱33以靠近所述顶板13的方式沿着所述面板31的后侧配置。44是以覆盖2个室外送风机4a、4b的周围的方式设置在顶板13的上侧的外壳。
接着,利用图3详细说明构成室外机90的室外热交换器3。图3是说明图2所示的室外热交换器3的整体结构的立体图。该室外热交换器3配置在室外送风机4的上游侧。
如图3所示,室外热交换器3并列设置有左侧热交换器(左半体)30a和右侧热交换器(右半体)30b,通过板状体的连结支柱40连接中央部。另外,左侧热交换器30a和右侧热交换器30b以分别与左右的室外送风机4a、4b对应的方式配置。
左侧热交换器30a和右侧热交换器30b在图3中左右对称地图示,但在本实施例中,如后所述,传热管的配置结构在左侧热交换器30a和右侧热交换器30b中不同,左侧热交换器30a和右侧热交换器30b成为非对称的结构。
左侧热交换器30a和右侧热交换器30b分别具有配置于室外机90的侧面的侧面部3a、配置于室外机90的背面的背面部3b、以及以与侧面部3a对置的方式配置的凸面部3c。所述凸面部3c形成为从室外热交换器3的背面的左右中央部朝向正面侧延伸。即,左侧热交换器30a和右侧热交换器30b分别在以各室外送风机4a、4b为中心的周向上依次配置有侧面部3a、背面部3b以及凸面部3c。另外,在该实施例中,所述侧面部3a与所述凸面部3c相互对置,所述凸面部3c在背面部3b侧的相反侧具有端部3d。
所述背面部3b构成为在室外机90的背面沿左右方向直线延伸,所述侧面部3a和所述凸面部3c具备沿室外机90的前后方向直线延伸的部分和与所述背面部3b连接的曲线部分(圆弧状部分)。另外,所述左侧热交换器30a和右侧热交换器30b以所述凸面部3c侧相对的方式配置。室外热交换器3通过设置所述凸面部3c使热交换面积增大。
连结支柱40在左侧热交换器30a的凸面部3c与右侧热交换器30b的凸面部3c之间沿上下方向延伸。另外,所述连结支柱40维持在左侧热交换器30a的凸面部3c与右侧热交换器30b的凸面部3c之间形成的间隙39的最小宽度,并且将左侧热交换器30a与右侧热交换器30b一体地连接。而且,所述连结支柱40通过封闭所述间隙39,使外部气体不会从该间隙39直接进入热交换器的内侧空间(内部空间)内。此外,连结支柱40的下端部固定于基座部件12(参照图2),连结支柱40的上端部固定于顶板13(参照图2)。
所述间隙39的宽度形成为从室外机90的背面侧朝向正面侧逐渐变窄。另外,左右的热交换器30a、30b中的凸面部3c配置在比所述螺旋桨式风扇41a、41b的旋转半径更靠外侧的位置。
在左侧热交换器30a的侧面部3a的端部与右侧热交换器30b的侧面部3a的端部之间的室外热交换器3内侧空间设置有服务空间31a。通过该服务空间31a,能够进行所述电气箱33、所述压缩机1(参照图2)等各种制冷循环构成设备的维护等。此外,所述服务空间31a被所述面板31(参照图2)封闭。
接着,使用图4至图12说明包含室外热交换器3中的传热管的配置结构在内的本实施例的结构。
首先,利用图4说明与图3所示的室外热交换器3对应的以往的室外热交换器(翅片管热交换器)的结构。此外,图4是从正面的稍上方观察室外热交换器3的图。
如图4所示,左侧热交换器30a和右侧热交换器30b分别由沿着空气流动的方向排列的3列热交换部构成。即,设置有成为上游侧的第一列热交换部71、中央部的第二列热交换部72、下游侧的第三列热交换部73。另外,各热交换器30a、30b中的上风侧的2列以U字传热管51横跨第一列热交换部71和第二列热交换部72的方式配置,下风侧的第三列热交换部7以所述U字传热管51在阶梯方向上重叠排列的方式配置。
而且,分别通过各列的热交换部71~73的传热管以相对于空气的流动方向呈相互交错状的方式配置,以改善热交换效率。
所述各U字传热管51的端部(传热管端部)51a通过通路连接管52与其他U字传热管51的端部51a连接。另外,从各热交换器30a、30b中的下部侧热交换部30L的传热管端部51a流出的制冷剂经由连接管53、54向上部侧热交换部30U的U字传热管51的端部51a流动。
此外,在图4中,Liquid1……Liquid8是液体制冷剂的出入口,在该例子中设有8通路的出入口。另外,Gas1……Gas32是气体制冷剂的出入口,在该例子中设有32通路的出入口。
如该图4所示,左侧热交换器30a和右侧热交换器30b包含传热管的配置结构在内构成为线对称。因此,在左侧热交换器30a和右侧热交换器3b中,如图4所示,为不同的结构,因此需要制作左侧热交换器30a用的热交换器和右侧热交换器30b用的热交换器这两种热交换器,存在制造成本上升的课题。
接着,使用图5说明本实施例中的室外热交换器(翅片管热交换器)的结构。图5是说明图3所示的室外热交换器3的结构的图,是从正面的稍上方观察室外热交换器3的图。在图5中,对与图4相同或相当的部分标注相同的附图标记,另外,对于与图4相同的部分,基本上省略说明。
与图4中说明的以往的室外热交换器3同样,本实施例中的室外热交换器3在左右并列设置有左侧热交换器30a和右侧热交换器30b。
各热交换器30a、30b具备多片板状的传热翅片以及多个传热管(本例中为U字传热管)51,所述多片板状的传热翅片以空气(气体)能够通过的方式相互隔开预定的间隔地层叠配置,且相对于空气流组合多列地配置,所述多个传热管51在层叠方向上贯通多片所述传热翅片,形成制冷剂在内部流通的通路。另外,贯通各列的所述传热翅片的所述传热管51相对于空气流的方向相互交错状地配置。
本发明的室外热交换器3与图4所示的以往的室外热交换器的不同之处在于,左侧热交换器30a和右侧热交换器30b互相不成为线对称的关系(成为左右非对称)。
即,在本实施例中,左右并列设置的所述热交换器30a、30b的一方,相对于另一方的所述热交换器30a、30b成为上下翻转地配置的关系。即,制作2个一种相同形状的热交换器,将其中的一方的热交换器配置为右侧热交换器30b或左侧热交换器30a,将另一方的热交换器相对于所述一方的热交换器使其旋转180°而成为上下翻转的关系,并配置为左侧热交换器30a或右侧热交换器30b,来构成室外热交换器3。
例如,左侧热交换器30a是使与右侧热交换器30b相同的部件上下翻转而配置在左侧,并作为左侧热交换器30a的部件。另外,也可以使与左侧热交换器30a相同的部件上下翻转并配置在右侧来作为右侧热交换器30b。
通过这样构成,仅制作多个一种相同形状的热交换器即可,左右一对热交换器中的一方相对于另一方的热交换器上下翻转地组合即可,因此能够大幅降低室外热交换器3的制造成本。
即,在以往的室外热交换器3中,需要分别制造配置于左侧的热交换器30a和配置于右侧的热交换器30b,需要制作两种热交换器。与此相对,本实施例的室外热交换器3能够制作一种热交换器并作为左侧和右侧的热交换器使用,因此能够大幅简化室外热交换器3的制造。
在本实施例中,所述传热管51由弯曲成U字状的圆管形成的U字传热管构成,该U字传热管设有多个,具备连接多个所述U字传热管的端部的通路连接管52。另外,从各热交换器30a、30b中的下部侧热交换部30L的传热管端部51a流出的制冷剂经由连接管53、54向上部侧热交换部30U的U字传热管51的端部51a流动。
另外,在本实施例中,所述各热交换器30a、30b也由沿着空气流动的方向排列的3列热交换部(第一列热交换部71、第二列热交换部72、第三列热交换部73)构成。此外,在本实施例中,上风侧(上游侧)的第一列热交换部71构成为,所述U字传热管51以在阶梯方向上重叠排列的方式配置,相对于下风侧(下游侧)的2列,所述U字传热管51以横跨第二列热交换部72和第三列热交换管部73的方式配置,这点也与图4不同。
所述下部侧热交换部30L中的第三列热交换部(最下游侧的热交换部)73的U字传热管51的端部51a与所述上部侧热交换部30U中的第一列热交换部(最上游侧的热交换部)71的U字传热管51的端部51a经由所述连接管53、54连接。
此外,如上述的图4所示,也可以构成为,下部侧热交换部30L中的第一列热交换部(最上游侧的热交换部)71的U字传热管51的端部51a与上部侧热交换部30U中的第三列热交换部(最下游侧的热交换部)73的U字传热管51的端部51a经由所述连接管53、54连接。
接着,使用图6对左侧热交换器30a或右侧热交换器30b中的制冷剂流动的一个例子进行说明。图6所示的例子是说明左右的热交换器30a、30b的一方中的制冷剂流动的图,另一方的热交换器30a或30b中的制冷剂流动也是同样的。此外,在不区分左侧热交换器30a和右侧热交换器30b的情况下,称为热交换器30。
图6所示的热交换器30的结构与图5所示的左侧热交换器30a或右侧热交换器30b相同,说明液体制冷剂从8通路的液体制冷剂入口1~8进入,在热交换器30内蒸发成为气体制冷剂,并从32通路的气体制冷剂出口1~32流出的情况。此外,在这里的说明中,对从液体制冷剂入口1进入并从气体制冷剂出口1~4流出的制冷剂流动进行说明,但从液体制冷剂入口2~8进入并从气体制冷剂出口5~32流出的制冷剂流动也同样,因此省略这些制冷剂流动的说明。
从液体制冷剂入口1流入下部侧热交换部30L的U字传热管51的液体制冷剂在第一列热交换部71的U字传热管51中往复(这里为2个往复)并且向下方流动后,通过三叉接头(3个方向的通路连接管)55向上下分支,并向横跨第二列热交换部72和第三列热交换部73地配置的下侧的U字传热管51和上侧的U字传热管51流动。
向下侧的U字传热管51流动的液体制冷剂在进行2个往返后,流入连接管53,并流入上部侧热交换部30U中的第一列热交换部71的U字传热管51。在U字传热管51中进行1个往返后,通过三叉接头55向上下分支,并向横跨第二列热交换部72及第三列热交换部73地配置的下侧的U字传热管51和上侧的U字传热管51流动,分别进行1个往返后,从气体制冷剂出口1和2流出。
同样地,向下部侧热交换部30L的上侧的U字传热管51流动的液体制冷剂也在进行2个往复后,流入连接管54,并流入上部侧热交换部30U的第一列热交换部71的U字传热管51。在U字传热管51中进行1个往返后,利用三叉接头55向上下分支,并向横跨第二列热交换部72及第三列热交换部73地配置的下侧的U字传热管51和上侧的U字传热管51流动,分别进行1个往返后,从气体制冷剂出口3和4流出。
此外,从所述液体制冷剂入口1流入热交换器30的液体制冷剂在热交换器30中流动时与通过热交换器30的空气进行热交换而蒸发,成为气体制冷剂而从所述气体制冷剂出口1~4流出。
从液体制冷剂入口2~8流入下部侧热交换部30L的U字传热管的液体制冷剂也分别与上述同样地流动,并从上部侧热交换部30U的气体制冷剂出口5~32流出。
这样,在图6所示的例子中,成为从8通路的液体制冷剂入口1~8流入热交换器30的液体制冷剂从4倍的32通路的气体制冷剂出口1~32流出的结构。即,相对于液体制冷剂,气化的制冷剂的容积大幅增加,因此作为与此相称的通路结构,适当地调整制冷剂流速、流通阻力,来提高效率。
另外,在图2所示的空调机的室外机中,由于在比室外热交换器3靠上方设置室外送风机4,所以通过室外热交换器3的空气在热交换器的上部风速大(空气量多),在下部风速小(空气量少)。因此,在风速小的热交换器的下部侧(下部侧热交换部30L)中,使制冷剂流动的通路长(通路的长度)变长,在风速大的上部侧(上部侧热交换部30U)缩短通路长,使热交换器的上部和下部的热交换量大致均匀化。
此外,上述的制冷剂流动的说明是室外热交换器3作为蒸发器发挥功能的情况,但在室外热交换器3作为冷凝器发挥功能的情况下,仅是制冷剂的流动相反。即,气体制冷剂从图5所示的气体制冷剂的出入口Gas1……Gas32流入,在热交换器内冷凝后,液体制冷剂从液体制冷剂的出入口Liquid 1……Liquid 8流出。
在本实施例的室外热交换器3中,如图5中说明的那样,左侧的热交换器30a和右侧的热交换器30b成为非对称的结构。因此,在左侧的热交换器30a和右侧的热交换器30b中,热交换性能有可能产生若干差异。因此,在本实施例中,如图1所示,与左右的热交换器30a、30b分别对应地设置有室外膨胀阀6a、6b。由此,即使在左右的热交换器30a、30b之间产生热交换性能的差异的情况下,通过利用设置于所述电气箱33(参照图2)的控制装置分别任意地控制分别设置于左右的各热交换器30a、30b的室外膨胀阀6a、6b,能够以左右的热交换器30a、30b的热交换量大致相等的方式进行控制。
另外,在本实施例中,如图1、图2所示,与左右的各热交换器30a、30b对应地设置有室外送风机4a、4b,因此,通过利用设置于所述电气箱33的控制装置分别任意地控制这些室外送风机4a、4b的转速,也能够以左右的热交换器30a、30b的热交换量大致相等的方式进行控制。
接着,利用图7至图10说明图3、图5、图6中说明的室外热交换器3的另一结构例。
图7所示的室外热交换器3是示出与图5中说明的室外热交换器3相比通路数少的简单的通路结构的室外热交换器3的例子。
在图7中,左右的热交换器30a、30b分别具备沿着空气流排列的第一列热交换部71、第二列热交换部72、第三列热交换部73。另外,各热交换器30a、30b分别将U字传热管51的直线状的传热管部(贯通传热翅片的部分)相对于空气流的方向配置成交错状。
另外,左右并列设置的所述热交换器30a、30b的一方构成为,相对于另一方的所述热交换器成为上下翻转地配置的关系(使其旋转180°而上下翻转的关系)。因此,与上述的实施例同样,该例的室外热交换器3也能够制作一种热交换器并作为左侧和右侧的热交换器30a、30b使用,因此大幅简化了室外热交换器3的制造,能够大幅降低制造成本。
另外,在下部侧热交换部30L中减少通路数,在上部侧热交换部30U中增加通路数。即,在该例子中,在下部侧热交换部30L设置2个液体制冷剂出入口61、62,在上部侧热交换部30U设置8个气体制冷剂出入口61c~61f、62c~62f。这8个气体制冷剂出入口与气体集管(气体分配器)63连接。
对室外热交换器3作为蒸发器发挥功能的情况下的制冷剂的流动进行说明。
从液体制冷剂出入口61流入到第一列热交换部(最上游侧的热交换部)71的U字传热管51的端部51a的液体制冷剂在U字传热管51中进行1个往复。之后,由三叉接头(3个方向的通路连接管)55向上下分流,在各U字传热管51中分别进行1个往返后,通过连接管61a、61b,进入上部侧热交换部30U中的第一列热交换部71的2个U字传热管51。分别在U字传热管51进行1个往返后,经由三叉接头55再次向上下分流。
因此,分流到4个通路,在各U字传热管51中进行1个往复后,从气体制冷剂出入口61c~61f向气体集管63流出。即,气体集管63与上部侧热交换部30U中的第三列热交换部(最下游侧的热交换部)73的U字传热管51的端部51a连接。
与上述同样,从液体制冷剂出入口62流入的液体制冷剂也在下部侧热交换部30L分流,经由连接管62a、62b进入上部侧热交换部30U,再次分流,从气体制冷剂出入口62c~62f向气体集管63流出。
此外,室外热交换器3作为冷凝器发挥功能的情况的制冷剂的流动与上述相反。即,气体制冷剂从气体集管63侧流入气体制冷剂出入口61c~61f、62c~62f,气体制冷剂在热交换器内冷凝而成为液体制冷剂,从液体制冷剂出入口61、62流出。
上述的制冷剂的流动在左右的热交换器30a、30b中相同。另外,在该例子中,下部侧热交换部30L与上部侧热交换部30U中的通路长分别为U字传热管51的2个往返量的长度。
此外,图7所示的室外热交换器3的热交换器30a、30b并非如图5所示为弯折成U字状的形状,但也可以与图5同样地构成为U字状。
另外,也可以构成为,在所述上部侧热交换部30U中相对于空气流动成为最上游侧的第一列热交换部71的U字传热管51的端部连接所述气体集管63,在所述下部侧热交换部30L中相对于空气流动成为最靠下游侧的第三列热交换部73的U字传热管51的端部连接液体制冷剂出入口61、62。在该情况下,所述下部侧热交换部30L中成为最上游侧的所述第一列热交换部71的U字传热管51的端部和所述上部侧热交换部30U中成为最下游侧的所述第三列热交换部73的U字传热管51的端部经由连接管61a、61b、62a、62b而连接。
图8所示的室外热交换器3是示出使U字传热管51的数量比图5、图7中说明的室外热交换器3少的更简化的室外热交换器3的例子。在该例子中,左右的各热交换器30a、30b也具备第一列热交换部71、第二列热交换部72、第三列热交换部73。
另外,在左右的各热交换器30a、30b中,U字传热管51的直线状的传热管部分别相对于空气流的方向交错状地配置。而且,在该例子中,左右并列设置的各热交换器30a、30b的一方也构成为,相对于另一方的所述热交换器成为上下翻转地配置的关系(旋转180°而上下翻转的关系)。因此,与上述的实施例同样,能够制作一种热交换器并作为左侧和右侧的热交换器使用,因此大幅简化了室外热交换器3的制造,能够大幅降低制造成本。
图9、图10所示的室外热交换器3是应用了本发明的更简化的方式的室外热交换器的例子,图9是立体图,图10是图9的主视图。如这些图所示,在该例子中,室外热交换器3中的左右的各个热交换器30a、30b由第一列热交换部71和第二列热交换部72这2列构成。另外,各热交换器30a、30b分别为弯曲成L字状的热交换器。
在层叠有多个传热翅片的第一列和第二列的各热交换部71、72,以在上下方向(阶梯方向)上重叠排列的方式配置有插入到所述传热翅片的多个U字传热管51。
另外,在各热交换器30a、30b中,多个U字传热管51的直线状的传热管部相对于空气流的方向交错状地配置。而且,左右并列设置的热交换器30a、350b的一方构成为,相对于另一方的所述热交换器成为上下翻转地配置的关系(旋转180°而上下翻转的关系)。因此,如这些图所示,左侧热交换器30a与右侧热交换器30b不为线对称的关系。
该例中说明的室外热交换器3也为左右的热交换器30a、30b的一方使另一方的热交换器上下翻转地配置的结构,因此,与上述的实施例同样,能够制作一种热交换器并作为左侧和右侧的热交换器使用。因此,大幅简化了热交换器的制造,能够大幅降低制造成本。
接着,使用图11、图12,对在上述的实施例中使用的三叉接头(3个方向的通路连接管)55的例子进行说明。图11是示出三叉接头的一个例子的立体图,图12是示出以往的三叉接头的例子的立体图。
图11及图12所示的三叉接头55(55a、55b)构成为,将从1个U字传热管流出的制冷剂分配到2个U字传热管,将从1个制冷剂入口流入的制冷剂向2个方向分流,从出口1和出口2流出。
首先,根据图12对以往的三叉接头55b进行说明。制冷剂从三叉接头55b的一个入口流入,在三叉接头55b内上下分流,并从出口1、2流出。因此,根据流入的制冷剂的流速、干燥度,向出口1侧和出口2侧的制冷剂分配量发生变化,有时无法向2个出口分配适当的制冷剂量。
因此,在本实施例中,根据设置三叉接头的场所的制冷剂流速、干燥度,向2个出口分配适当的制冷剂量。
具体而言,如图11所示地构成三叉接头55a。即,在本实施例中,不是将由弯管构成的制冷剂入口管如图12所示地连接于2个制冷剂出口管的中央,而是如图11所示地连接于一方的制冷剂出口管侧。通过这样构成,如图的箭头所示,进入三叉接头55a的制冷剂入口管的制冷剂为转曲的流动,因此离心力F作用于流动的制冷剂。因此,在三叉接头55a的分流部中,如箭头D所示,流动成为向图的左侧牵拉的流动,能够使向左侧流动的流量比向右侧流动的流量增加。
因此,通过成为图11所示的三叉接头55a的结构,能够进行调整所分配的制冷剂量的设计。例如,对于制冷剂流量容易变少的通路、想要增加制冷剂流量的通路,只要采用图11所示的三叉接头55a,将想要增加制冷剂量的通路与成为三叉接头55a的出口1的制冷剂出口管连接即可。
这样,通过采用图11所示的三叉接头55a,能够以使各通路中流动的制冷剂量均匀化或各通路中的热交换量适当的方式进行调整。即,在本实施例中,利用伴随流入三叉接头55a的制冷剂的流速而产生的离心力等惯性力,能够适当地调整向被分配制冷剂的传热管的分配比率。
如以上说明的那样,根据本发明的实施例1,室外热交换器在左右并列设置热交换器而构成,所述热交换器具备多片传热翅片和多个传热管,所述多片传热翅片以空气(气体)能够通过的方式相互隔开预定的间隔地层叠,且相对于空气流组合多列地配置,所述多个传热管贯通多片所述传热翅片,形成制冷剂在内部流通的通路,贯通各列的所述传热翅片的所述传热管相对于空气流的方向相互交错状地配置,左右并列设置的所述热交换器的一方构成为相对于另一方的所述热交换器成为上下翻转地配置的关系(旋转180°而上下翻转的结构),因此能够得到以下的效果。
即,左右并列设置的一方的热交换器是与将另一方的热交换器上下翻转而得的热交换器相同的结构,因此,针对左右的热交换器,制作一种热交换器即可。因此,相对于以往制作两种热交换器,在本实施例中,由于制作一种热交换器即可,因此能够大幅降低制造成本。因此,能够获得可维持热交换器的性能并且提高制造性和收益率的翅片管热交换器以及具备该翅片管热交换器的空调机。
此外,如上所述,本发明中,左右并列设置的热交换器的一方构成为相对于另一方的热交换器成为上下翻转地配置的关系(旋转180°而上下翻转的结构),但这里所说的热交换器是指对连接气体集管、液体集管、通路的连接管等进行连接前的热交换器。即,意味着由连接气体集管等之前的传热翅片和传热管构成的一方的热交换器相对于另一方的热交换器是上下翻转的关系。
[实施例2]
使用图13~至图15对本发明的翅片管热交换器以及具备该翅片管热交换器的空调机的实施例2进行说明。本实施例中的空调机的制冷循环结构与图1所示的结构相同。另外,本实施例的空调机也具备并列设置一对半体(左右一对热交换器)而构成的室外热交换器。
首先,使用图13对本实施例中的室外机的整体结构进行说明。图13是相当于图2的图,是本实施例的室外机的整体立体图。
该实施例2的空调机100(参照图1)与上述的实施例1的空调机100仅室外机90不同。此外,在本实施例的说明中,对与实施例1相同或相当的部分标注相同的附图标记,以与实施例1不同的部分为中心进行说明。
如图13所示,本实施例中的室外机90的室外热交换器3以及面板31与实施例1中的室外机90(参照图2)不同。
在图13中,4(4a、4b)是室外送风机,11是支承框架,12是基座部件,13是顶板,41(41a、41b)是螺旋桨式风扇,44是外壳。如图13和图14所示,本实施例中的室外热交换器3具有从左右的热交换器30a、30b的侧面部3a的前方弯折的前面部3a′。这点与上述的实施例1的室外热交换器3(参照图3)不同。另外,在本实施例中,由于具备前面部3a′,因此设置在室外机90前表面的面板31配设在前面部3a′之间。因此,面板31的宽度比实施例1小。
接着,使用图14及图15说明图13中使用的室外热交换器3的结构。图14是构成图13的室外机90的室外热交换器3的整体立体图,图15是图13所示的室外机90中的室外热交换器3的部分的俯视剖视图。
就本实施例2的室外热交换器3而言,如图14、图15所示,室外热交换器3的左右的热交换器30a、30b分别具有:配置于前侧的前面部3a′、配置于侧面的侧面部3a、配置于后侧的背面部3b以及以与所述侧面部3a对置的方式配置的凸面部3c。另外,背面部3b与前面部3a′对置。
从所述前面部3a′向侧面部3a连接的部分以经由预定的曲率的R部相互形成90度的内角的方式弯曲。此外,38是侧板,39是间隙,40是连结支柱。
左右的所述热交换器30a、30b分别在以各室外送风机4a、4b为中心的前后左右使前面部3a′和背面部3b对置,侧面部3a和凸面部3c对置。因此,左右的所述热交换器30a、30b分别成为具有前面部3a′、侧面部3a、背面部3b、凸面部3c的四面热交换体。
另外,前面部3a′的左右方向的长度构成为比背面部3b的左右方向的长度短,因此能够在左侧热交换器30a的前面部3a′和右侧热交换器30b的前面部3a′各自的端部之间形成服务空间31a。在该服务空间31a安装有所述面板31,在该面板31与所述室外热交换器3之间形成有内侧空间,在该内侧空间配置有压缩机、电气箱等设备。
在左右的热交换器30a、30b的对置部70之间形成有所述间隙39,该间隙39的宽度构成为从室外机90的背面侧朝向正面侧逐渐变窄。此外,在图15中,60为中心轴。
与图5等中说明的室外热交换器同样,本实施例中的室外热交换器3的左右的热交换器30a、30b也分别在空气的流动方向上配置有3列层叠多个的板状的传热翅片,另外,以贯通各列的多个传热翅片的方式设置有U字传热管。各热交换器30a、30b的多个U字传热管的直线状的传热管部分别相对于空气流的方向交错状地配置。
另外,左右并列设置的所述热交换器30a、30b的一方构成为相对于另一方的所述热交换器上下翻转地配置的关系(旋转180°而上下翻转的关系)。因此,与上述的实施例1同样,该例的室外热交换器3也制作一种热交换器并作为左侧和右侧的热交换器使用,因此大幅简化了热交换器的制造,能够大幅降低制造成本。
这样,具备本实施例2的室外机90的空调机能够起到与上述的实施例1相同的效果,并且还能够起到以下的作用、效果。
即,在本实施例2的室外热交换器3中,前面部3a′、侧面部3a、背面部3b以及凸面部3c以沿着室外机90的外周的方式配置4面,因此能够提高室外热交换器3的传热性能。由此,能够无需使室外机90大型化而降低室外热交换器3的通风阻力,因此能够获得节能性能优异且可紧凑化的空调机。
此外,本发明不限定于上述实施例,包括各种变形例。例如,在上述实施例中,对将传热翅片构成为3列或2列的室外热交换器进行了说明,但本发明也能够同样地应用于传热翅片为4列以上的室外热交换器。另外,作为贯通传热翅片的传热管,采用U字传热管,但不限于U字传热管,例如也可以将直线状的传热管通过U字管连接使用。
另外,上述的实施例是为了易于理解地说明本发明而详细地进行了说明的实施例,并不限定于必须具备所说明的全部结构。
[符号说明]
1:压缩机、2:四通阀、3:室外热交换器、3a:侧面部、3a′:前面部、3b:背面部、3c:凸面部、3d:端部、4(4a,4b):室外送风机、5:储液器、6(6a,6b):室外膨胀阀、7:室内热交换器、8;室内膨胀阀、9:室内送风机、10:配管、11:支承框架、12:基座部件、13:顶板、30:热交换器(30a:左侧热交换器、30b:右侧热交换器)、30L:下部侧热交换部、30U:上部侧热交换部、31:面板、31a:服务空间、33:电气箱、38:侧板、39:间隙、15:液体阻止止液阀、16:气体阻止阀、40:连结支柱、41(41a、1b):螺旋桨式风扇、43:喇叭口、44:外壳、51:U字传热管(传热管)、51a:端部、52:通路连接管、53,54:连接管、55:三叉接头(3个方向的通路连接管)、60:中心轴、61,62:液体制冷剂出入口、61a,61b,62a,62b:连接管、61c~61f,62c~62f:气体制冷剂出入口、63:气体集管、70:对置部、71:第一列热交换部、72:第二列热交换部、73:第三列热交换部、90:室外机、91:室内机、100:空调机。
Claims (11)
1.一种翅片管热交换器,是在左右并列设置热交换器而构成的室外热交换器,所述热交换器具备:多片传热翅片,其以空气能够通过的方式相互隔开预定的间隔地层叠,且相对于空气流组合多列地配置;以及多个传热管,其贯通多片所述传热翅片,形成制冷剂在内部流通的通路,贯通各列的所述传热翅片的所述传热管相对于空气流的方向相互交错状地配置,
所述翅片管热交换器的特征在于,
左右并列设置的所述热交换器的一方构成为,相对于另一方的所述热交换器成为上下翻转地配置的关系。
2.根据权利要求1所述的翅片管热交换器,其特征在于,
左右并列设置的所述热交换器的一方构成为,相对于另一方的所述热交换器成为上下翻转180°而配置的关系。
3.根据权利要求1所述的翅片管热交换器,其特征在于,
所述传热管由通过弯曲成U字状的圆管而形成的U字传热管构成,该U字传热管设置有多个,具备连接多个所述U字传热管的端部的通路连接管。
4.根据权利要求3所述的翅片管热交换器,其特征在于,
各所述热交换器由沿着空气流动的方向排列的多列热交换部构成,并具备以横跨多列所述热交换部的方式配置的所述U字传热管。
5.根据权利要求4所述的翅片管热交换器,其特征在于,
各所述热交换器具备上部侧热交换部和下部侧热交换部,
经由连接管连接气体集管、液体制冷剂出入口、所述下部侧热交换部中成为最下游侧的所述热交换部的所述U字传热管的端部以及所述上部侧热交换部中成为最上游侧的所述热交换部的所述U字传热管的端部,
所述气体集管与所述上部侧热交换部中相对于空气流动成为最下游侧的所述热交换部的所述U字传热管的端部连接,
所述液体制冷剂出入口与所述下部侧热交换部中相对于空气流动成为最上游侧的所述热交换部的所述U字传热管的端部连接。
6.根据权利要求4所述的翅片管热交换器,其特征在于,
各所述热交换器具备上部侧热交换部和下部侧热交换部,
经由连接管连接气体集管、液体制冷剂出入口、所述下部侧热交换部中成为最上游侧的所述热交换部的所述U字传热管的端部以及所述上部侧热交换部中成为最下游侧的所述热交换部的所述U字传热管的端部,
所述气体集管与所述上部侧热交换部中相对于空气流动成为最上游侧的所述热交换部的所述U字传热管的端部连接,
所述液体制冷剂出入口与所述下部侧热交换部中相对于空气流动成为最下游侧的所述热交换部的所述U字传热管的端部连接。
7.根据权利要求3所述的翅片管热交换器,其特征在于,
各所述热交换器具备上部侧热交换部和下部侧热交换部,
所述上部侧热交换部和所述下部侧热交换部经由连接所述U字传热管的端部的连接管而连接,
所述上部侧热交换部的通路的长度比所述下部侧热交换部的通路的长度短。
8.根据权利要求3所述的翅片管热交换器,其特征在于,
所述热交换器具备连接3个所述U字传热管的端部的3个方向的通路连接管,
所述3个方向的通路连接管具有由弯管构成的1个制冷剂入口管和2个制冷剂出口管,所述制冷剂入口管与2个所述制冷剂出口管的一方侧连接。
9.一种空调机,其具备室外热交换器、配设于所述室外热交换器的上部的送风风扇以及压缩机,
所述空调机的特征在于,
使用权利要求1~8中任一项所述的翅片管热交换器作为所述室外热交换器。
10.根据权利要求9所述的空调机,其特征在于,
所述送风风扇分别搭载于左右的所述热交换器的上部,
所述空调机具备将左右的所述送风风扇分别控制为任意的风量的控制装置。
11.根据权利要求9所述的空调机,其特征在于,
所述空调机与左右并列设置的各所述热交换器对应地分别具备室外膨胀阀,且所述空调机具备将各个所述室外膨胀阀分别控制为任意的膨胀阀开度的控制装置。
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