CN211290633U - 热交换器以及使用该热交换器的制冷循环装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供热交换器以及使用该热交换器的制冷循环装置,该热交换器具备:板状的多个翅片,它们以预先设定的间隔沿表里方向并排配置;和多个传热管,它们插入于在翅片形成的插入孔,并相对于该翅片以预先设定的间隔沿翅片的长度方向并排配置且剖面为扁平形状,传热管在外周面实施保持亲水性的表面处理,翅片由在与长度方向正交的短边方向上相邻设置的凹凸形状构成,具有沿长度方向延伸的槽部,并实施保持亲水性的表面处理。由此即使传热管为扁平形状,也能够确保排水性并且实现热交换性能的提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及热交换器以及使用该热交换器的制冷循环装置。
背景技术
作为这种热交换器,公知有翅片管式的热交换器,该翅片管式的热交换器具备:配置为以预先设定的间隔层叠的板状的多个翅片、和沿着使这些翅片排列的方向将这些翅片贯通地配置的多个传热管。
这样的热交换器所使用的传热管,例如剖面呈正圆形状、或者呈椭圆形状或长圆形状等扁平形状。与此相对,在多个翅片形成有多个与传热管的形状对应的贯通孔或切口等开口部,并将传热管插入这些开口部。由此,多个传热管以沿着多个翅片排列的方向将这些翅片贯通的状态被组装。
另外,在翅片形成有相对于传热管垂直地切起的翅片环,使用炉中钎焊或粘接剂将该翅片环粘接于传热管,由此能够使传热管与翅片的紧贴性提高。
另外,各传热管的端部连接于与传热管一起形成制冷剂流路的分配管或集管。而且在热交换器中,在翅片间流动的空气或气体等热交换流体、与在传热管内流动的水或制冷剂等被热交换流体之间进行热交换。
另外,公知有形成有朝向空气主要流动的方向开口的被称为狭缝或导风板等的切起部的热交换器、或形成有相对于空气主要流动的方向突出的被称为压条印或华夫等的突出部的热交换器。在这样的热交换器中,通过设置切起部或者突出部,由此增加用于热交换的表面积,从而实现热交换性能的提高。
此外,公知有在传热管的内部形成有多个流路的热交换器、或者在传热管的内表面形成有槽的热交换器等。即使在这样的热交换器中,通过设置多个流路或槽,也增加用于热交换的表面积,从而实现热交换性能的提高。
然而,在使用热交换器作为蒸发器的情况下,空气中的水分作为冷凝水附着于热交换器。因此附着于热交换器的冷凝水顺着翅片以及传热管的表面向长度方向垂下,并在热交换器的下方排出。此时,由于冷凝水附着于翅片,通风阻力增大并且热交换性能降低,因此需要迅速地将附着于翅片的冷凝水向长度方向排水。
另外,在将热交换器设置于室外机并作为蒸发器使用的情况下,空气中的水分变成霜并附着于热交换器。因此在具备热交换器的空调机或制冷机等中,通过进行除霜运转,从而使附着于热交换器的霜融化、融解并变成水滴的霜顺着翅片和传热管的表面向长度方向垂下,并在热交换器的下方排出。
另外,在除霜运转结束并且制热运转开始后也残留有水滴的情况下,水滴会再次结冰并生长,从而导致上述那样的通风阻力增大以及热交换性能变差,因此必须可靠地除去这些水滴。另一方面,在该热交换器中,为了可靠地将水滴排水而延长除霜运转的时间,从而在进行该除霜运转的一定时间内会导致平均制热能力降低,因此需要实现排水时间的缩短。
因此,例如在专利文献1中提出有将除了形成于插通传热管的插通孔的周围的环状部之外的翅片整个区域形成为由沿上下方向延伸的峰和谷构成的波形状的热交换器。
专利文献1:日本特开平6-82189号公报
然而,在专利文献1的热交换器中,在使用扁平形状的传热管的情况下,排水在该传热管的上部和下部停滞,从而存在难以迅速且可靠地进行排水的问题。
即,在专利文献1的热交换器使用扁平形状的传热管的情况下,附着于翅片的冷凝水或融解后的霜等水滴滴落至扁平形状的传热管的上表面,在沿着传热管的外周蔓延至传热管的下表面后,向配置于下方的传热管上表面垂下。这样,在扁平形状的传热管中,在传热管外周存在在正圆形状的传热管不存在的平坦的部分,该部分相应地具有在使附着于该传热管外周的水滴沿长度方向移动时成为妨碍的区域。因此,在扁平形状的传热管中,不仅附着于传热管外周的水滴的排水速度降低,而且不排水而停滞于传热管的上表面和下表面的水滴的量也增加,作为结果存在热交换性能降低的问题。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述课题所做出的,目的在于提供一种即使传热管为扁平形状,也能够确保排水性,并且实现热交换性能提高的热交换器以及使用该热交换器的制冷循环装置。
本实用新型的热交换器以及使用该热交换器的制冷循环装置具备:板状的多个翅片,它们以预先设定的间隔沿表里方向并排配置;和多个传热管,它们插入于在所述翅片形成的插入孔,并相对于该翅片以预先设定的间隔沿所述翅片的长度方向并排配置且剖面为扁平形状,所述传热管在外周面实施有保持亲水性的表面处理,所述翅片由在与所述长度方向正交的短边方向上相邻设置的凹凸形状构成,具有沿所述长度方向延伸的槽部,并且被实施有保持亲水性的表面处理而成。
优选地,对于所述翅片而言,作为具有所述槽部的区域具备:第一区域,其在所述翅片的长度方向上不存在所述插入孔;和第二区域,其沿所述翅片的长度方向延伸,并处于在所述翅片的短边方向上比所述第一区域靠所述短边方向的中心侧的位置,并且包括所述插入孔的在所述短边方向上的所述第一区域侧的端部。
优选地,所述翅片在处于比所述第二区域靠所述短边方向的中心侧的位置并由在所述长度方向上存在所述插入孔的平坦面构成的第三区域,设置有从所述平坦面突出的切起部或者突出部。
优选地,所述翅片的所述槽部的延伸的方向相对于所述长度方向倾斜。
优选地,对于所述翅片而言,在将所述长度方向朝向重力方向的上下配置时,所述槽部的倾斜的方向朝向所述第一区域而向斜下方倾斜。
本实用新型的制冷循环装置,具备上述任一项所述的热交换器,并将所述热交换器作为蒸发器使用。
根据本实用新型的热交换器以及使用该热交换器的制冷循环装置,通过使附着于翅片表面的水滴汇集于翅片的槽部,从而能够将该水滴迅速地向长度方向下方引导并排水。另外,通过积存于传热管上表面的水滴润湿扩展,即使是扁平形状的传热管,水滴也不会积存于该传热管上表面,从而能够将该水滴向长度方向下方引导并排水。因此,即使在使用扁平形状的传热管的热交换器中,也能够使翅片表面的水滴迅速且可靠地排水,这样能够确保排水性,并且能够实现热交换性能的提高。
附图说明
图1是表示本实用新型的实施方式1的制冷循环装置的一个例子的制冷剂回路图。
图2是表示本实用新型的实施方式1的制冷循环装置中的室外热交换器的一个例子的立体图。
图3是图2的室外热交换器的主要部分放大图。
图4是表示图3的A-A剖面的剖视图。
图5是图2的室外热交换器的主要部分,是用于说明将传热管和翅片插入的工序的立体图。
图6是比较例1的热交换器的主要部分放大图。
图7是表示比较例1的热交换器表面的水滴的主要部分放大图。
图8是比较例2的热交换器的主要部分放大图。
图9是表示比较例2的热交换器表面的水滴排水的主要部分放大图。
图10是表示实施例1的热交换器表面的水滴排水的主要部分放大图。
图11是本实用新型的实施方式2的热交换器的主要部分放大图。
图12是表示图11的B-B剖面的剖视图。
图13是图11的热交换器的主要部分放大图。
图14是本实用新型的实施方式2的热交换器的变形例1的主要部分放大图。
图15是本实用新型的实施方式2的热交换器的变形例2的主要部分放大图。
图16是本实用新型的实施方式3的热交换器的主要部分放大图。
图17是表示图16的C-C剖面的剖视图。
图18是表示本实用新型的实施方式3的热交换器表面的水滴排水的主要部分放大图。
图19是表示本实用新型的实施方式3的热交换器表面的水滴排水的主要部分放大图。
具体实施方式
以下,基于附图对本实用新型的实施方式进行说明。另外,在各附图中,标注了相同附图标记的部件是相同或与其相当的部件,这在说明书的全文中是共通的。另外,在剖视图中鉴于可视性而适当地省略阴影线。此外,说明书全文所示的结构要素的方式只不过是例示,并不限定于这些记载。另外,作为室外机能够广泛地应用配备于空调装置、低温设备、或热水供给设备等的室外机。
实施方式1
<制冷循环装置1的结构>
首先,对本实用新型的实施方式1的制冷循环装置1进行说明。图1 是表示本实用新型的实施方式1的制冷循环装置的一个例子的制冷剂回路图。另外在图1中,用虚线箭头表示制冷运转时制冷剂的流动,用实线箭头表示制热运转时制冷剂的流动。
如图1所示,制冷循环装置1具备压缩机2、四通阀3、室内热交换器4、室内风扇5、节流装置6、室外风扇7以及室外热交换器10。压缩机2、四通阀3、室内热交换器4、节流装置6以及室外热交换器10由制冷剂配管连接,从而形成制冷剂回路。
压缩机2压缩制冷剂。被压缩机2压缩后的制冷剂被排出并向四通阀 3输送。压缩机2例如能够由旋转式压缩机、涡旋式压缩机、螺旋式压缩机或者往复压缩机等构成。
室内热交换器4在制热运转时作为冷凝器发挥功能,在制冷运转时作为蒸发器发挥功能。室内热交换器4例如能够由翅片管式热交换器、微通道热交换器、壳管式热交换器、热管式热交换器、双管式热交换器或板式热交换器等构成。
节流装置6使经由室内热交换器4或室外热交换器10后的制冷剂膨胀而减压。节流装置6例如可以由能够调整制冷剂流量的电动膨胀阀构成。另外,作为节流装置6,不仅能够应用电动膨胀阀,还能够应用在受压部采用了隔膜的机械式膨胀阀或毛细管等。
室外热交换器10在制热运转时作为蒸发器发挥功能,在制冷运转时作为冷凝器发挥功能。关于室外热交换器10将在后面进行详细地说明。
四通阀3在制热运转和制冷运转中切换制冷剂的流动。即,四通阀3 在制热运转时以将压缩机2的排出口与室内热交换器4连接,并且将压缩机2的吸入口与室外热交换器10连接的方式切换制冷剂的流动。另外,四通阀3在制冷运转时以将压缩机2的排出口与室外热交换器10连接,并且将压缩机2的吸入口与室内热交换器4连接的方式切换制冷剂的流动。
室内风扇5附设于室内热交换器4,将作为热交换流体的空气向室内热交换器4供给。
室外风扇7附设于室外热交换器10,将作为热交换流体的空气向室外热交换器10供给。
<制冷循环装置1的动作>
接下来,与制冷剂的流动一起对制冷循环装置1的动作进行说明。首先,对制冷循环装置1执行的制冷运转进行说明。另外,制冷运转时的制冷剂的流动在图1中用虚线箭头示出。在此,以热交换流体是空气,被热交换流体是制冷剂的情况为例,对制冷循环装置1的动作进行说明。
如图1所示,通过驱动压缩机2,从而从压缩机2排出高温高压的气体状态的制冷剂。以下,制冷剂按照虚线箭头流动。从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂(单相)经由四通阀3流入作为冷凝器发挥功能的室外热交换器10。在室外热交换器10中,在流入的高温高压的气体制冷剂、与由室外风扇7供给的空气之间进行热交换,高温高压的气体制冷剂冷凝而变成高压的液体制冷剂(单相)。
从室外热交换器10送出的高压的液体制冷剂,通过节流装置6变成低压的气体制冷剂和液体制冷剂的两相状态的制冷剂。两相状态的制冷剂流入作为蒸发器发挥功能的室内热交换器4。在室内热交换器4中,在流入的两相状态的制冷剂、与由室内风扇5供给的空气之间进行热交换,两相状态的制冷剂中的液体制冷剂蒸发并变成低压的气体制冷剂(单相)。通过该热交换,室内被冷却。从室内热交换器4送出的低压的气体制冷剂经由四通阀3流入压缩机2,被压缩而变成高温高压的气体制冷剂,并再次从压缩机2排出。以后反复进行该循环。
接下来,对制冷循环装置1执行的制热运转进行说明。另外,制热运转时制冷剂的流动在图1中用实线箭头示出。
如图1所示,通过驱动压缩机2,从而从压缩机2排出高温高压的气体状态的制冷剂。以后,制冷剂按照实线箭头流动。
从压缩机2排出的高温高压的气体制冷剂(单相)经由四通阀3流入作为冷凝器发挥功能的室内热交换器4。在室内热交换器4中,在流入的高温高压的气体制冷剂、与由室内风扇5供给的空气之间进行热交换,高温高压的气体制冷剂冷凝并变成高压的液体制冷剂(单相)。通过该热交换,室内被制热。
从室内热交换器4送出的高压的液体制冷剂,通过节流装置6变成低压的气体制冷剂和液体制冷剂的两相状态的制冷剂。两相状态的制冷剂流入作为蒸发器发挥功能的室外热交换器10。在室外热交换器10中,在流入的两相状态的制冷剂、与由室外风扇7供给的空气之间进行热交换,两相状态的制冷剂中的液体制冷剂蒸发并变成低压的气体制冷剂(单相)。
从室外热交换器10送出的低压的气体制冷剂,经由四通阀3流入压缩机2,被压缩而变成高温高压的气体制冷剂,并再次从压缩机2排出。以后反复进行该循环。
在上述的制冷运转和制热运转时,若制冷剂以液体状态流入压缩机2,则引起液体压缩,从而成为压缩机2故障的原因。因此,从制冷运转时的室内热交换器4、或制热运转时的室外热交换器10流出的制冷剂优选成为气体制冷剂(单相)。
在此,在蒸发器中,在从风扇供给的空气、与在构成蒸发器的传热管的内部流动的制冷剂之间进行热交换时,空气中的水分冷凝并在蒸发器的表面产生水滴。在蒸发器的表面产生的水滴顺着翅片和传热管的表面向下方滴落,并作为冷凝水在蒸发器的下方排出。
另外,室外热交换器10在成为低外部气温状态的制热运转时作为蒸发器发挥功能,因而空气中的水分有可能在室外热交换器10结霜。因此在制冷循环装置1中,在外部空气成为一定温度(例如0℃)以下时,进行用于除去霜的“除霜运转”。
“除霜运转”是指为了防止霜附着于作为蒸发器发挥功能的室外热交换器10,而从压缩机2向室外热交换器10供给热气(高温高压的气体制冷剂)的运转。另外,也可以在制热运转的继续时间达到了规定值(例如 30分钟)的情况下,执行除霜运转。另外,也可以在室外热交换器10为一定温度(例如零下6℃)以下的情况下,在进行制热运转前执行除霜运转。附着于室外热交换器10的霜和冰,在除霜运转时被向室外热交换器 10供给的热气融解。
例如,也可以用旁通制冷剂配管(未图示)将压缩机2的排出口与室外热交换器10之间连接,以便能够在除霜运转时从压缩机2向室外热交换器10直接供给热气。另外也可以构成为:将压缩机2的排出口经由制冷剂流路切换装置(例如四通阀3)与室外热交换器10连接,以便能够从压缩机2向室外热交换器10供给热气。
<室外热交换器10>
图2是表示本实用新型的实施方式1的制冷循环装置中的室外热交换器的一个例子的立体图。图3是图2的室外热交换器的主要部分放大图。图4是表示图3的A-A剖面的剖视图。图5是图2的室外热交换器中的主要部分,是用于说明将传热管和翅片插入的工序的立体图。
另外,在图2以后的附图中,x方向是室外热交换器10的进深方向,并表示在室外热交换器10的翅片11中为短边的宽度方向。另外,y方向是室外热交换器10的宽度方向,并表示在该翅片11中为进深(厚度)方向的翅片11排列的方向。进而,z方向是室外热交换器10的长度方向(上下方向),并表示该翅片11的高度方向。而且,空心箭头K表示从室外风扇7向室外热交换器10供给的空气的通风方向。从图2可知,对于本实施方式1的室外热交换器10而言,从图1所示的室外风扇7沿通风方向 K(翅片11的x方向)供给空气。另外,图3表示在y方向上观察室外热交换器10时的主要部分。另外,图4表示图3的翅片11中的A-A剖面。
室外热交换器10例如是两列构造的热交换器,具备上风侧热交换器 10A和下风侧热交换器10B。上述上风侧热交换器10A和下风侧热交换器 10B是翅片管式热交换器,沿着从图1所示的室外风扇7供给的空气的流动的通风方向K、即室外热交换器10的进深x方向并排设置。上风侧热交换器10A在从室外风扇7供给的空气的通风方向K上配置于上风侧,下风侧热交换器10B在从室外风扇7供给的空气的通风方向K上配置于下风侧。上风侧热交换器10A的传热管12的一端与上风侧集管集合管10C 连接。下风侧热交换器10B的传热管12的一端与下风侧集管集合管10D 连接。另外,上风侧热交换器10A的传热管12的另一端和下风侧热交换器10B的传热管12的另一端连接于列间连接部件10E。
即,本实施方式1的室外热交换器10从上风侧集管集合管10C或下风侧集管集合管10D的一方,向上风侧热交换器10A或下风侧热交换器 10B的一方的传热管12分配制冷剂。而且,分配至上风侧热交换器10A 或下风侧热交换器10B的一方的传热管12的制冷剂,经由列间连接部件 10E,流入下风侧热交换器10B或上风侧热交换器10A的另一方的传热管 12。之后,流入至下风侧热交换器10B或上风侧热交换器10A的另一方的传热管12的制冷剂,在下风侧集管集合管10D或上风侧集管集合管10C 的另一方中合流,并向压缩机2的吸入口或节流装置6流动。
另外,在本实施方式1中,上风侧热交换器10A和下风侧热交换器10B具有相同的结构。因此,以下代表双方对上风侧热交换器10A进行说明。以下将上风侧热交换器10A和下风侧热交换器10B简称为热交换器 13。另外,在由上风侧热交换器10A或下风侧热交换器10B的一方供应室外热交换器10的热交换负荷的情况下,也可以仅由上风侧热交换器10A 或下风侧热交换器10B的一方构成室外热交换器10。
如图3、图4以及图5所示,热交换器13具备多个翅片11和多个传热管12。翅片11由在长度方向(z方向)上延伸的矩形状的板状部件构成,如图5所示,在同一室外热交换器10中以预先设定的间隔在表里方向上并排配置。在本实施方式1的情况下,翅片11在同一室外热交换器 10中以规定的翅片间距间隔FP在y方向上并排配置。
另外,在翅片11,在该翅片11的长度方向的上下以预先设定的间隔形成有多个供传热管12插入的插入孔14。而且,翅片11在除了这些插入孔14以外的区域,由沿着来自室外风扇7的空气的通风方向K相邻设置的多个凹凸形状构成,并具有沿长度方向延伸的槽部15。在本实施方式1 的情况下,翅片11的除了插入孔14以外的区域是包括在长度方向不存在插入孔14的第一区域P在内,且除了该插入孔14以外的整个区域。另外,来自室外风扇7的空气的通风方向K表示与作为短边方向的x方向相同的方向,上述作为短边方向的x方向与作为长度方向的z方向正交。
此时,凹凸形状的延伸方向相对于长度方向平行,如图4所示,凹凸间隔RSm优选为5mm以下。这是因为研究的结果表明若水滴为直径5mm 左右,则因自重而沿长度方向滴落,从而认为能够期待由凹凸形状引起的使水滴凝结的效果的间隔为5mm以下。另外,为了防止翅片彼此的接触,凹凸高度Ra优选为翅片间距间隔FP(图5)的1/3左右。这样的凹凸形状能够以使冲压加工或轧制加工的辊具有凹凸形状来转印的方式来形成。另外,在此虽省略图示,但在使翅片11表面形成有凹凸形状后,为了增加热交换的表面积,提高热交换性能,也可以进一步形成切起部或突出部。
在图3和图5中,对多个传热管以位于z方向上方和下方的两个传热管12为代表进行了图示。如图3所示,上方的传热管12和下方的传热管 12插入于在翅片11形成的插入孔14,并相对于该翅片11以预先设定的间隔在翅片11的长度方向上并排配置。
如图5所示,传热管12在分别朝向多个翅片11并排设置方向亦即y 方向延伸的状态下,朝向在该多个翅片11形成的插入孔14的端部14a沿 x方向插入。由此在使传热管12贯通插入孔14的状态下保持多个翅片11。另外传热管12为与长度方向正交的剖面呈扁平形状的扁平管。
此外,本实施方式1的翅片11和传热管12在表面实施有用于保持亲水性的处理。上述翅片11与传热管12的表面接触的接触角特别优选为 30°以下。另外,优选翅片11比传热管12的亲水性能高。为了保持翅片 11和传热管12的表面的亲水性,通过后涂覆在将翅片11与传热管12钎焊时使用的焊剂或者亲水剂的方法,能够在翅片11和传热管12的表面形成亲水性被膜。
<室外热交换器10的结霜作用以及排水作用>
接着,对本实施方式1的热交换器13的结霜作用以及排水作用进行说明。另外,为了使本实施方式1的热交换器13的效果容易理解,以下,首先按照比较例1、比较例2以及使用本实施方式1的实施例1的顺序,对本实施方式1的室外热交换器10的结霜作用以及排水作用进行说明。
<比较例1>
图6是比较例1的热交换器100的主要部分放大图。比较例1的翅片 101与传热管102的表面的接触角约为80°。热交换器100与本实施方式1的热交换器13的不同点在于,不具有在图3所示的翅片11的表面形成的槽部15、以及表面不是亲水性。图7是表示比较例1的热交换器100 的表面的水滴的主要部分放大图。在比较例1的热交换器100中,如图7 所示,冷凝水或通过除霜运转而融化的水滴H被保持在插入孔104中的传热管102的上下表面,进而作为水滴H也残留在翅片101的表面,从而不能完全地排水。
<比较例2>
图8是比较例2的热交换器110的主要部分放大图。图9是表示比较例2的热交换器110的表面的水滴的排水的主要部分放大图。比较例2的翅片111与传热管112的表面的接触角约为10°。热交换器110与本实施方式1的热交换器13不同点在于,不具有在图3所示的翅片11的表面形成的槽部15。在比较例2的热交换器110中,如图9所示,翅片111和传热管112的表面是亲水性的,因此排水至插入孔114中的传热管112的上表面的水滴H不会积存于传热管112的上表面,而是沿着传热管112的外周面润湿扩展。传热管112的上表面的水滴H沿着传热管112的外周面向传热管112的下表面流动,并被亲水性的翅片111引导而向下方的传热管 112的上表面排水。然后,水滴H反复进行沿着传热管112的外周面向传热管112的下表面流动的排水工序,从而向热交换器110的下方排水(图 9)。因此,虽然需要时间,但能够使热交换器110内的残留水少于比较例 1。其中,传热管112上表面的水滴H沿着传热管112的外周面向传热管 112下表面“整个区域”润湿扩展,进而向传热管112的上表面“整个区域”排水。因此,与后述的本实施方式1的热交换器13相比较排水路径较长,到向热交换器110的下方排水为止需要时间。
<实施例1>
如图3和图4所示,在实施例1的热交换器13中,翅片11与传热管 12的表面的接触角约为10°,凹凸间隔RSm为0.5mm,凹凸高度Ra为 0.3mm(FP=1.0mm)。在实施例1的情况下,能够确认在翅片11的长度方向上不存在插入孔14的第一区域P中,通过除霜运转而融化的水滴H 汇集于在翅片11的表面形成的槽部15,并沿着该槽部15迅速地排水。
另外,翅片11和传热管12的表面分别是亲水性的,因此集合于传热管12的上表面的水滴H不会积存于传热管12的上表面,而是沿着传热管 12的外周面润湿扩展。然后,水滴H借助翅片11的亲水性能被引导到槽部15后,沿着该槽部15向长度方向的下方排水。
此时,从传热管12的上表面排水的绝大部分水滴H,如图10所示,沿着翅片11的多个槽部15中的在传热管12上的水滴H向长度方向的下方排水的排水路径中最先相交的槽部15A排水。图10是表示实施例1的热交换器的表面的水滴的排水的主要部分放大图。在翅片11处在长度方向上存在传热管12的区域内形成有插入孔14,因此在该插入孔14的部位槽部15断开。因此,水滴H难以直接向传热管12的下表面和下方的传热管12的上表面传导,而主要朝向z方向利用不存在插入孔14(即,传热管12)的第一区域P的槽部15A进行排水。因此在使用扁平形状的传热管12的热交换器13的排水中,能够将特别担心的传热管12的上表面和下表面处的水滴H的滞留状态抑制为最小限度,从而能够在容易排水的第一区域P中积极地实施排水。
<实施方式1的效果>
如以上那样,在本实施方式1的制冷循环装置1中,能够使附着于翅片11表面的水滴H集合于槽部15,并向热交换器13的长度方向的下方迅速地排水。另外,通过使积存于传热管12上表面的水滴H润湿扩展,从而即使是扁平形状的传热管12,水滴H也不会积存于该传热管12的上表面,从而能够将该水滴H向长度方向下方引导并排水。此时,能够使积存于传热管12的上表面的水滴H主要在翅片11的长度方向上不存在插入孔14并且排水容易的第一区域P排水。因此,能够格外迅速地实施热交换器13整体的冷凝水或由除霜运转造成的溶解水等水滴H的排水。因此,即使在使用扁平形状的传热管12的热交换器13中,也能够使翅片11表面的水滴H迅速且可靠地排水,这样能够确保排水性,并且能够实现热交换性能的提高。
实施方式2
接下来,对本实用新型的实施方式2的制冷循环装置1(图1)进行说明。具体而言,在上述的实施方式1中,对在翅片11的表面处x方向整个区域设置有槽部15的情况进行了叙述(参照图3~图5和图10等)。与此相对,在本实施方式2的制冷循环装置1中,如后述的图11所示,热交换器20的翅片21处的设置沿长度方向延伸的槽部25的区域不同,其他结构相同。因此在本实施方式2中,对热交换器20的具体的结构进行说明,并省略其他重复的说明。
图11是本实用新型的实施方式2的热交换器20的主要部分放大图。
图12是表示图11的B-B剖面的剖视图。图13是图11的热交换器20的主要部分放大图。如图11所示,在本实施方式2的热交换器20中,在翅片21的表面的z方向上,在不存在传热管22(插入孔24)的区域设置有槽部25。
具体而言,该翅片21在第一区域P和第二区域Q设置有槽部25,所述第一区域P在长度方向上不存在插入孔24,所述第二区域Q处于在该长度方向上比第一区域P靠短边方向的中心侧的位置,并包括插入孔24 的在短边方向的第一区域P侧的端部24a。在此,第二区域Q包括插入孔 24中的传热管22的第一区域P侧的端部24a与槽部25的边界附近。
更具体而言,如图11和图13所示,第二区域Q优选为从插入孔24 的第一区域P侧的端部24a朝向插入孔24的短边方向的中心侧的RSm的 2倍的宽度的区域。在此,将第二区域Q设为从插入孔24的第一区域P 侧的端部24a朝向插入孔24的短边方向的中心侧的RSm的2倍的宽度的区域,是为了确保作为附着于传热管22的上表面的水滴H的排水路径发挥功能的槽部25。即,若为一个RSm的宽度,则相当于形成槽25的凹凸中的凹部或凸部中的任一个,不一定能够确保作为附着于传热管22的上表面的水滴H的排水路径发挥功能的槽部25。因此,通过设为RSm的2倍宽度的区域,具备形成槽25的凹凸形状的双方,从而能够可靠地保持作为上述水滴H的排水路径发挥功能的槽部25。
<实施方式2的效果>
这样,在本实施方式2的热交换器20中,仅在第一区域P和第二区域Q设置沿长度方向延伸的槽部25,就能够获得与本实施方式1同样的效果。即,在本实施方式2的热交换器20中,能够使积存于翅片21表面以及传热管22上表面的水滴H经由第一区域P和第二区域Q的槽部25 而向长度方向的下方迅速且可靠地排水。因此,不仅能够确保热交换器 20的排水性,并且实现热交换性能的提高,还能够减小翅片21中的槽部 25的形成区域从而简化结构。
<实施方式2的变形例>
另外,作为本实施方式2的热交换器20,并不限于上述的结构。图 14是本实用新型的实施方式2的热交换器20的变形例1的主要部分放大图。如图14所示,也可以在第三区域R设置从平坦面突出的切起部26 或突出部27、或者其双方,所述第三区域R处于比第二区域Q靠短边方向的中心侧的位置,并且由在翅片21的长度方向上存在插入孔24的所述平坦面构成。
在该情况下,通过增加翅片21的热交换用的表面积,从而能够使热交换性能进一步提高。
另外,在本实施方式2的热交换器20中,如图11所示,对插入孔 24处上述的第一区域P侧的端部24a的相反侧端部以切口状态形成的情况进行了图示,但本实用新型不限于此。
图15是本实用新型的实施方式2的热交换器20的变形例2的主要部分放大图。例如,如图15所示的热交换器200那样,形成于翅片210的插入孔240的第一区域P侧的端部24a的相反侧端部也可以不是切口状态。在该情况下,在热交换器200的翅片210,与传热管220对应的插入孔240在翅片210的中心开口而成。对于该插入孔240而言,位于空气的通风方向K的上游侧的第一区域T侧的端部240a、和与其相反的位于空气的通风方向K的下游侧的相反侧端部240b没有切口,而呈与传热管220 对应的扁平形状。此时,与第一区域P对应的区域是第一区域T,与第二区域Q对应的区域是第二区域U,与第三区域R对应的区域是第三区域V,并在以插入孔240为中心的短边方向上以左右对称的方式形成。
在这样的热交换器200中,与上述的热交换器20同样,能够使积存于翅片210表面以及传热管220的上表面的水滴(未图示)经由第一区域 T和第二区域U的槽部250而向长度方向的下方迅速且可靠地排水。而且,不将槽部250设置于翅片210表面的x方向整个区域,而是以所需最低限度地设置于第一区域T和第二区域U,从而能够减小翅片210中的槽部250的形成区域从而简化结构。此外,插入孔240不将相反侧端部240b 切口,而是以与传热管220对应的扁平形状在翅片210的中心开口,因此与具有切口的情况相比较,能够格外稳定地保持传热管220。
实施方式3
接下来,对本实用新型的实施方式3的制冷循环装置1(图1)进行说明。具体而言,在上述的实施方式1中,对翅片11表面上的槽部15的延伸方向与长度方向的上下平行的情况进行了叙述(参照图3~图5和图 10等)。与此相对,在本实施方式3的制冷循环装置1中,如后述的图16~图19所示,不同点在于热交换器30的翅片31处的槽部35延伸的方向相对于翅片31的长度方向倾斜,除此以外其他相同地构成。因此,在本实施方式3中,对热交换器30的具体的结构进行说明,并省略其他重复的说明。另外,与上述的实施方式1中的第一区域P对应的区域是第一区域 Pa,与插入孔14中的第一区域P侧的端部14a对应的是插入孔34的第一区域Pa侧的端部34a。
图16是本实用新型的实施方式3的热交换器30的主要部分放大图。图17表示图16的C-C剖面的剖视图。如图16和图17所示,在本实施方式3的热交换器30中,在翅片31表面的z方向上,槽部35在将长度方向朝向重力方向的上下配置时,槽部35倾斜的方向朝向第一区域Pa向斜下方倾斜。换言之,在本实施方式3的热交换器30中,槽部35以向与在翅片31之间流通的空气的通风方向K相反的方向的斜下方倾斜的状态延伸。
图18是表示本实用新型的实施方式3的热交换器30的表面的水滴的排水的主要部分放大图。图19是表示本实用新型的实施方式3的热交换器30的表面的水滴的排水的主要部分放大图。在该情况下,在本实施方式3的热交换器30中,积存于插入孔34中的传热管32的上表面的水滴 H沿着为亲水性的传热管32的外周面润湿扩展,并沿着在传热管32上的排水路径中最先相交的翅片31表面的槽部35A排水。此时,槽部35A朝向第一区域Pa侧的翅片31的端部伸长,因此被排水的水滴H不与下方的传热管32接触而被引导至排水容易的第一区域Pa。
另外,在本实施方式3的热交换器30中,槽部35B上的冷凝水不积存于传热管32的上表面,而被引导至第一区域Pa。此时,各槽部35以翅片31表面的一个槽部35的不存在传热管32的第一区域Pa侧的高度位置低于传热管32插入侧的高度位置的方式延伸。
<实施方式3的效果>
如以上那样,在本实施方式3的热交换器30中,使设置于翅片31表面的槽部35延伸的方向在z方向上向与在翅片31之间流通的空气的通风方向K相反的方向的斜下方倾斜。由此,能够更加促进在排水容易的第一区域Pa中的排水,从而能够比上述的实施方式1进一步迅速地排水。
附图标记说明
1…制冷循环装置;2…压缩机;3…四通阀;4…室内热交换器;5…室内风扇;6…节流装置;7…室外风扇;10…室内热交换器;10A…上风侧热交换器;10B…下风侧热交换器;10C…上风侧集管集合管;10D…下风侧集管集合管;10E…列间连接部件;11、21、31、101、111、210…翅片;12、22、32、102、112、220…传热管;13、20、30、100、110、200…热交换器;14、24、34、104、114、240…插入孔;14a、24a、34a、240a、 240b…端部;15、15A、25、35、35A、35B、250…槽部;26…切起部;27…突出部;H…水滴;K…空气的通风方向;P、Pa、T…第一区域;Q、U…第二区域;R、V…第三区域。
Claims (6)
1.一种热交换器,其特征在于,具备:
板状的多个翅片,它们以预先设定的间隔沿表里方向并排配置;和
多个传热管,它们插入于在所述翅片形成的插入孔,并相对于该翅片以预先设定的间隔沿所述翅片的长度方向并排配置且剖面为扁平形状,
所述传热管在外周面实施有保持亲水性的表面处理,
所述翅片由在与所述长度方向正交的短边方向上相邻设置的凹凸形状构成,具有沿所述长度方向延伸的槽部,并且被实施有保持亲水性的表面处理而成。
2.根据权利要求1所述的热交换器,其特征在于,
对于所述翅片而言,作为具有所述槽部的区域具备:
第一区域,其在所述翅片的长度方向上不存在所述插入孔;和
第二区域,其沿所述翅片的长度方向延伸,并处于在所述翅片的短边方向上比所述第一区域靠所述短边方向的中心侧的位置,并且包括所述插入孔的在所述短边方向上的所述第一区域侧的端部。
3.根据权利要求2所述的热交换器,其特征在于,
所述翅片在处于比所述第二区域靠所述短边方向的中心侧的位置并由在所述长度方向上存在所述插入孔的平坦面构成的第三区域,设置有从所述平坦面突出的切起部或者突出部。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的热交换器,其特征在于,
所述翅片的所述槽部的延伸的方向相对于所述长度方向倾斜。
5.根据权利要求4所述的热交换器,其特征在于,
对于所述翅片而言,在将所述长度方向朝向重力方向的上下配置时,
所述槽部的倾斜的方向朝向所述第一区域而向斜下方倾斜。
6.一种制冷循环装置,其特征在于,
具备权利要求1~5中的任一项所述的热交换器,并将所述热交换器作为蒸发器使用。
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