CN218097332U - 换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具备小型且耐压性能较高的转向块的换热器。在空气与产生液相和气相的相变的制冷剂之间进行换热的换热器具备：芯部，其在空气的流动方向上重叠地设有多个，具有：换热器贮水箱，其相对地设有一对；和多个管，该多个管将换热器贮水箱彼此连接并在于内部流通的制冷剂与于周围流动的空气之间进行换热；以及转向块，其由单一的构件形成，将一个芯部的换热器贮水箱的端部和在空气的流动方向上与该换热器贮水箱重叠的、另一芯部的换热器贮水箱的端部之间连接，使制冷剂连续地流通，转向块具有自与各个换热器贮水箱之间的各个连接部朝向内部形成为倾斜的直线状的内部通路的前端彼此连通而成为V字状的V字通路。

Description

换热器

技术领域

本实用新型涉及一种换热器。

背景技术

在专利文献1中公开了一种换热器，在该换热器中，上下的箱之间设有供制冷剂流动的管的换热单元在气流方向上设置为前后两层。该换热器是将自一端部供给的制冷剂从相同的端部排出的构造。在该换热器的另一端部设有使制冷剂在前后两层的箱之间流通的连通部形成构件(转向块)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－177546号公报

实用新型内容

实用新型要解决的问题

然而，在供制冷剂流通的换热器中，制冷剂在内部产生液相和气相的相变而成为高压。因此，要求换热器整体具有相对于内部压的较高的耐压性能。

另外，在换热器配置于车辆内的情况下，要求小型化，另一方面，为了在配置空间的有限的空间内提高换热效率，需要尽可能较大地确保换热部的有效面积。使制冷剂在箱之间流通的转向块对于换热没有直接帮助，因此期望在减小制冷剂的流通中的压损并且确保所需的耐压性能的基础上，尽可能小型。

本实用新型即是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种具备制冷剂的流通中的压损较小、小型且耐压性能较高的转向块的换热器。

用于解决问题的方案

根据本实用新型的一技术方案，在空气与产生液相和气相的相变的制冷剂之间进行换热的换热器具备：芯部，其在空气的流动方向上重叠地设有多个，具有：换热器贮水箱，其相对地设有一对；以及多个管，该多个管将所述换热器贮水箱彼此连接并在制冷剂与空气之间进行换热，该制冷剂在内部流通，该空气在周围流动；以及转向块，其由单一的构件形成，将一个所述芯部的所述换热器贮水箱的端部和在空气的流动方向上与该换热器贮水箱重叠的、另一所述芯部的所述换热器贮水箱的端部之间连接，使制冷剂连续地流通，所述转向块具有自与各个所述换热器贮水箱之间的各个连接部朝向内部形成为倾斜的直线状的内部通路的前端彼此连通而成为V字状的V字通路。

优选的是，所述V字通路中的最窄部的有效通路面积为所述换热器贮水箱内的最低通路面积以上。

优选的是，所述内部通路相对于所述换热器贮水箱的中心线的角度为30度至45度。

实用新型的效果

在上述技术方案中，自与各个换热器贮水箱之间的连接部朝向内部形成为倾斜的直线状的内部通路的前端彼此连通而形成V字通路。因此，能够确保制冷剂的流通所需的通路面积，减小制冷剂的流通中的压损。另外，由于转向块由单一的构件形成，因此能够使转向块小型，能够提高耐压性能。因而，能够提供具备制冷剂的流通中的压损较小、小型且耐压性能较高的转向块的换热器。

附图说明

图1是本实用新型的实施方式的换热器的分解立体图。

图2是转向块的立体图。

图3是图2中的III－III剖视图。

图4是说明内部通路相对于换热器贮水箱的中心线的角度的图表。

附图标记说明

100、换热器；1、管；2、换热器贮水箱；10、芯部；30、转向块；30a、连接部；31、V字通路；32、内部通路。

具体实施方式

以下，参照附图说明本实用新型的实施方式的换热器100。

首先，参照图1说明换热器100的整体结构。图1是换热器100的分解立体图。

换热器100搭载于车辆(省略图示)。换热器100在空调装置(省略图示)中进行制冷剂与空调所使用的空气之间进行换热，该制冷剂在冷冻循环(省略图示)中循环而产生液相和气相的相变。

具体而言，换热器100设于供空调所使用的空气通过的HVAC(HeatingVentilation and Air Conditioning，供暖通风与空气调节)单元(省略图示)内。换热器100是在空调装置进行制热运转时进行与空调所使用的空气之间的换热，使制冷剂冷凝而对空气进行加热的冷凝器。并不限定于此，换热器100也可以是在空调装置进行制冷运转时进行与空调所使用的空气之间的换热，使制冷剂蒸发而对空气进行冷却和除湿的蒸发器。

换热器100具有多个芯部10、转向块30、加强构件20。芯部10具备多个管1、一对换热器贮水箱2、多个翅片(省略图示)。管1、换热器贮水箱2以及翅片由铝等金属形成，通过钎焊等互相接合而成为一体。

换热器100利用配管50以制冷剂能够循环的方式与冷冻循环的其他构成部件连接。配管50经由中继构件51和密封环52与换热器贮水箱2连接。配管50分别与一个芯部10的换热器贮水箱2和与该换热器贮水箱2相邻的、另一芯部10的换热器贮水箱2连接。向换热器100供给的制冷剂通过一个配管50a流入一个芯部10，并自另一芯部10通过另一配管50b流出。

芯部10以与空气的流动方向交叉的方式设置，以使空气在各个管1之间通过。多个芯部10以使空气连续通过的方式在空气的流动方向上重叠地设置。芯部10在换热器100中排列设置两个而成为前后两层，但并不限定于两个，可以设置多个。

管1平行地排列设置，并隔开间隔地层叠。管1形成为扁平的形状，在厚度方向上层叠。在相邻的管1彼此的间隔设有翅片。管1在与空气的流动方向交叉的方向上层叠。在管1内形成供制冷剂流通的流路。管1在各个芯部10将换热器贮水箱2彼此连接，在制冷剂与空气之间进行换热，制冷剂在内部流通，空气在周围流动。

换热器贮水箱2以在各个芯部10对置的方式各设有一对。换热器贮水箱2以分别被插入多个管1的长度方向的两端部的方式配置。换热器贮水箱2临时储存制冷剂。换热器贮水箱2具有将未设置中继构件51或转向块30的端部封闭的封闭构件2a。

在冷冻循环中循环而用于空调的制冷剂向芯部10中的一个换热器贮水箱2流入。流入到换热器贮水箱2的制冷剂分别在多个管1内流通。制冷剂在管1中流通时与空气之间进行换热。在管1内流过的制冷剂向芯部10中的另一换热器贮水箱2流入。流入到换热器贮水箱2的制冷剂再次在冷冻循环中循环。

翅片设于相邻的管1之间，与管1交替地层叠。翅片沿着管1的长度方向形成为波状，与相邻的两个管1接合。由空调装置的鼓风机(省略图示)供给的空气在多个管1和翅片的周围通过。因此，在管1的内部流通的制冷剂能够借助管1的表面和翅片与空气之间进行换热。这样，翅片促进制冷剂与空气之间的换热。

加强构件20分别设于芯部10的层叠方向的两端部。加强构件20与设于芯部10的层叠方向的两端部的翅片抵接。加强构件20的长度方向的端部分别卡定于各个换热器贮水箱2，将一对换热器贮水箱2之间连结而进行加强。在将管1和翅片钎焊而形成芯部10时，加强构件20被钎焊于翅片而与芯部10成为一体。

转向块30将一个芯部10的换热器贮水箱2的端部和在空气的流动方向上与该换热器贮水箱2重叠的、另一芯部10的换热器贮水箱2的端部之间连接，使制冷剂连续地流通。即，转向块30使制冷剂自前侧的芯部10向后侧的芯部10移动。在将管1与翅片钎焊而形成芯部10时，转向块30被钎焊于换热器贮水箱2而与芯部10成为一体。

流过了一个芯部10的制冷剂通过转向块30而转换方向，并在另一芯部10中流通。即，在一个芯部10的管1和另一芯部10的管1中，制冷剂的流通方向为相反方向。

在此，在供制冷剂流通的换热器100中，制冷剂在内部产生液相和气相的相变而成为高压。因此，要求换热器100整体具有相对于内部压的较高的耐压性能。另外，转向块30向芯部10的外侧突出。因此，若在HVAC单元内收纳转向块30，则芯部10的有效面积(有助于换热的面积)有可能相应地变小。另一方面，在HVAC单元外配置转向块30的情况下，需要在形成HVAC单元的风路的壳体设置用于使转向块30突出的贯通孔。

这样，对转向块30要求小型化，另一方面，为了在配置空间的有限的空间内提高换热效率，需要尽可能较大地确保芯部10的有效面积。使制冷剂在换热器贮水箱2之间流通的转向块30对于换热没有直接帮助，因此，期望在减小制冷剂的流通中的压损并且确保所需的耐压性能的基础上，尽可能小型。因此，在换热器100中应用以下的构造的转向块30。

以下，参照图2和图3对转向块30的构造进行说明。图2是转向块30的立体图。图3是图2中的III-III剖视图。

如图2所示，转向块30由单一的构件形成。具体而言，转向块30是对铝等金属块进行切削而形成的。转向块30具有一对连接部30a和V字状的V字通路31。

连接部30a是在转向块30的端部切削成深锪孔形状而形成的。连接部30a形成为与换热器贮水箱2的外形相同的形状。换热器贮水箱2的端部嵌合于各个连接部30a。

如图3所示，V字通路31使自一个芯部10流入的制冷剂进行换向，以使其朝向另一芯部10流出。V字通路31具有一对内部通路32。

V字通路31中的最窄部的有效通路面积为换热器贮水箱2内的最低通路面积以上。由此，能够防止因转向块30而使制冷剂流动时的流路阻力增加。此外，V字通路31中的最窄部形成于内部通路32彼此连接的连接部。

内部通路32自与各个换热器贮水箱2之间的各个连接部30a朝向内部形成为倾斜的直线状。内部通路32通过使用了钻头的切削加工而形成。因此，内部通路32具有圆形的流路截面。一对内部通路32的前端彼此连通而形成为V字状。因而，在形成V字通路31时，仅在单一的构件切削一对内部通路32即可，因此能够使加工变得容易并且提高耐压性能。

如上所述，自与各个换热器贮水箱2之间的连接部30a朝向内部形成为倾斜的直线状的内部通路32的前端彼此连通而形成V字通路31。因此，能够确保制冷剂的流通所需的通路面积，减小制冷剂的流通中的压损。另外，由于转向块30由单一的构件形成，因此能够使转向块30小型，能够提高耐压性能。因而，能够提供具备制冷剂的流通中的压损较小、小型且耐压性能较高的转向块30的换热器100。

另外，在转向块30由多个部件构成的情况下，存在因多个部件彼此的接合强度的降低而产生制冷剂泄漏等的风险，因此制造工序、检查工序有可能复杂化。相对于此，在换热器100中，由于转向块30由单一的构件形成，因此能够抑制制造工序、检查工序复杂化。

接着，参照图4，对内部通路32的中心线Q相对于换热器贮水箱2的中心线P的角度θ进行说明。图4是对内部通路32的中心线Q相对于换热器贮水箱2的中心线P的角度θ进行说明的图表。图4的横轴是转向块30的宽度W[mm]，纵轴是转向块30的长度L[mm]。

转向块30的宽度W和长度L越小，越能够小型化。因此，期望宽度W和长度L均较小。具体而言，转向块30的大小期望是宽度W为45[mm]以下，长度L为20[mm]以下。即，期望图4中的由粗实线包围的范围内。

作为例子，图4的图表绘制了将内部通路32的大小设为

将V字通路31中的最窄部的通路面积设为相当于

的72.4[mm²]以上时形成的V字通路31。

在标记A处，角度θ为10度。在标记B处，角度θ为20度。在标记C中，角度θ为33度。在标记D处，角度θ为45度。在标记E处，角度θ为60度。

根据图4的图表可知，在角度θ为33度的情况(标记C)和角度θ为45度的情况(标记D)下，能够在宽度W为45[mm]以下且长度L为20[mm]以下的转向块30形成V字通路31。因而可知，内部通路32的中心线Q相对于换热器贮水箱2的中心线P的角度θ期望为30度至45度。此外，根据角度θ为33度时的转向块30的长度L推定长度L为20[mm]时的角度θ，而将角度θ的下限设为30度。

这样，通过将角度θ设为30度至45度，能够在不会使转向块30的宽度扩大到供制冷剂流动的两个换热器贮水箱2的宽度以上的情况下减小长度方向的大小。

此外，在此，关于转向块30的大小，例示了宽度W为45[mm]以下，长度L为20[mm]以下，将内部通路32的大小设为

将V字通路31中的最窄部的通路面积设为相当于

的72.4[mm²]以上的情况。然而，即使这些大小不同，不使转向块30的宽度扩大到供制冷剂流动的两个换热器贮水箱2的宽度以上的情况下的用于减小长度方向的大小的角度θ的范围也不变。

根据以上的实施方式，起到以下所示的效果。

在空气与产生液相和气相的相变的制冷剂之间进行换热的换热器100具备：芯部10，其在空气的流动方向上重叠地设有多个，具有：换热器贮水箱2，其相对地设有一对；以及多个管1，其将换热器贮水箱2彼此连接并在制冷剂与空气之间进行换热，该制冷剂在内部流通，该空气在周围流动；以及转向块30，其由单一的构件形成，将一个芯部10的换热器贮水箱2的端部和在空气的流动方向上与该换热器贮水箱2重叠的、另一芯部10的换热器贮水箱2的端部之间连接，使制冷剂连续地流通，转向块30具有自与各个换热器贮水箱2之间的各个连接部30a朝向内部形成为倾斜的直线状的内部通路32的前端彼此连通而成为V字状的V字通路31。

根据该结构，自与各个换热器贮水箱2之间的连接部30a朝向内部形成为倾斜的直线状的内部通路32的前端彼此连通而形成V字通路31。因此，能够确保制冷剂的流通所需的通路面积，减小制冷剂的流通中的压损。另外，由于转向块30由单一的构件形成，因此能够使转向块30小型，能够提高耐压性能。因而，能够提供具备制冷剂的流通中的压损较小、小型且耐压性能较高的转向块30的换热器100。

在转向块30由多个部件构成的情况下，存在因多个部件彼此的接合强度的降低而产生制冷剂泄漏等的风险，因此制造工序、检查工序有可能复杂化。相对于此，在换热器100中，由于转向块30由单一的构件形成，因此能够抑制制造工序、检查工序复杂化。

另外，V字通路31中的最窄部的有效通路面积为换热器贮水箱2内的最低通路面积以上。

根据该结构，能够防止因转向块30而使制冷剂流通时的流路阻力增加。

另外，内部通路32相对于换热器贮水箱2的中心线P的角度θ为30度至45度。

根据该结构，能够在不会使转向块30的宽度扩大到供制冷剂流动的两个换热器贮水箱2的宽度以上的情况下减小长度方向的大小。

以上，对本实用新型的实施方式进行了说明，但上述实施方式仅示出了本实用新型的应用例的一部分，其主旨并不在于将本实用新型的保护范围限定于上述实施方式的具体结构。

Claims (3)

1.一种换热器，其在空气与产生液相和气相的相变的制冷剂之间进行换热，其特征在于，

该换热器具备：

芯部，其在空气的流动方向上重叠地设有多个，具有：换热器贮水箱，其相对地设有一对；以及多个管，该多个管将所述换热器贮水箱彼此连接并在制冷剂与空气之间进行换热，该制冷剂在内部流通，该空气在周围流动；以及

转向块，其由单一的构件形成，将一个所述芯部的所述换热器贮水箱的端部和在空气的流动方向上与该换热器贮水箱重叠的、另一所述芯部的所述换热器贮水箱的端部之间连接，使制冷剂连续地流通，

所述转向块具有自与各个所述换热器贮水箱之间的各个连接部朝向内部形成为倾斜的直线状的内部通路的前端彼此连通而成为V字状的V字通路。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，

所述V字通路中的最窄部的有效通路面积为所述换热器贮水箱内的最低通路面积以上。

3.根据权利要求1或2所述的换热器，其特征在于，

所述内部通路相对于所述换热器贮水箱的中心线的角度为30度至45度。

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