TWI809718B - 熱交換器及冷凍循環裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之熱交換器(100)係具備:第一集管(11)及第二集管(12);及複數個傳熱構件(1),係具有連接於第一集管之第二方向(Z)的一端、及連接於第二集管之第二方向的另一端。複數個傳熱構件之各者係以使在內部空間朝第二方向流動之第一熱交換媒體與在複數個傳熱構件之各者之外部空間朝第三方向(Y)流動之第二熱交換媒體之間進行熱交換之方式設置。熱交換器更具備:複數個傳熱促進構件(2),係於上述外部空間中,配置於複數個傳熱構件中之在第一方向(X)相鄰的兩個傳熱構件間的中央部,且沿著第三方向(Y)延伸。

Description

熱交換器及冷凍循環裝置
本發明係關於一種熱交換器及冷凍循環裝置。
於日本專利特開2018-155481號公報(專利文獻1)中,記載有具備複數個傳熱管單元之熱交換器,該傳熱管單元具有複數個鰭片(fin)及複數個傳熱管。複數個傳熱管單元係在傳熱管單元排列方向隔開間隔而配置。在各傳熱管單元中,複數個傳熱管係沿著與傳熱管單元排列方向垂直的傳熱管伸展方向延伸,而複數個鰭片及複數個傳熱管係按著傳熱管單元排列方向及與傳熱管伸展方向垂直的傳熱管分離方向而交互地配置。在各傳熱管單元中,複數個鰭片係具有相對於傳熱管分離方向呈傾斜的部分。各傳熱單元連接於第一集管(header)及第二集管。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2018-155481號公報
在專利文獻1所記載的熱交換器中,為了提升各傳熱管單元的傳熱性能,必須將各傳熱管單元的排列方向的節距(pitch)設定為比較狹窄。
這是因為,若各傳熱管單元的排列方向的節距變寬,則在相鄰的傳熱管單元間流動的空氣會容易在各傳熱管單元的排列方向集中於相鄰的傳熱管單元間的中央部而流動。
但是,於各傳熱管單元的排列方向的節距被設定成狹窄的情況,在第一集管及第二集管之各者中供各傳熱管插入用的複數個插入孔的節距也需要被設定成狹窄。複數個插入孔之節距越狹窄,則第一集管及第二集管之成形性就越降低。
因此,於專利文獻1所記載之熱交換器中,難以在不降低第一集管及第二集管的成形性之情況下提升傳熱性能。
本發明的主要目的在於提供一種能夠在不降低第一集管及第二集管的成形性之情況下提升傳熱性能之熱交換器、及具備該熱交換器之冷凍循環裝置。
本發明之熱交換器係具備:第一集管及第二集管,係沿著第一方向延伸,且於與第一方向正交之第二方向隔開間隔而配置;及複數個傳熱構件,係於第一方向彼此隔開間隔而配置,且具有連接於第一集管之第二方向的一端、及連接於第二集管之第二方向的另一端。第一集管、第 二集管、及複數個傳熱構件之各者係劃分供第一熱交換媒體流通之內部空間與供第二熱交換媒體流通之外部空間。第一集管之內部空間係經由複數個傳熱構件之各者之內部空間而與第二集管之內部空間連通。第一集管及第二集管之各者之內部空間係經由複數個傳熱構件之各者之內部空間而連通。熱交換器更具備:至少一個傳熱促進構件,係於上述外部空間中,配置於複數個傳熱構件中之在第一方向相鄰的兩個傳熱構件間之中央部,且沿著第三方向延伸;及至少一個定位構件,係於上述外部空間中,將至少一個傳熱促進構件相對於第一集管、第二集管、及複數個傳熱構件定位。至少一個定位構件僅配置於較複數個傳熱構件之各者之內部空間更靠第二熱交換媒體流通之第三方向之下游側處。
根據本發明,可提供一種能夠在不降低第一集管及第二集管的成形性之情況下提升傳熱性能之熱交換器、及具備該熱交換器之冷凍循環裝置。
1:傳熱構件
1A:第一端部
1B:第二端部
1C:傳熱管部
1D,1E,1H:鰭片部
1F:孔部
1G:傳熱管
2:傳熱促進構件
2A:第三端部
2B:第四端部
3:定位構件
3A:樑部分
3B,3C:連接部分
11:第一集管
12:第二集管
13:第一補強構件
14:第二補強構件
15:第一流出流入部
16:第二流出流入部
20A:第一部分
20B:第二部分
20C:第三部分
21,22:突出部分
21A,21B,21C,22A,22B,22C:平板部分
23:貫通孔
24:溝部
25:傾斜面
26:平坦面
100,101,113:熱交換器
111:壓縮機
112:四通閥
114:膨脹閥
115:送風機
200:冷凍循環裝置
C1,C2:中心線
W1,W2:間隔
p:節距
tP:平均寬度
b:寬度
a,L:長度
圖1係顯示實施型態1之熱交換器的立體圖。
圖2係從圖1中之箭頭II-II觀察之剖面圖。
圖3係從圖1中之箭頭III-III觀察之剖面圖。
圖4係圖1所示之熱交換器之部分前視圖。
圖5係顯示實施型態1之熱交換器之複數個傳熱構件的第一變形例之部分剖面圖。
圖6係顯示實施型態1之熱交換器之複數個傳熱構件的第二變形例之部分剖面圖。
圖7係顯示實施型態1之熱交換器之複數個傳熱構件的第三變形例之部分剖面圖。
圖8係顯示實施型態2之熱交換器的立體圖。
圖9係從圖8中之箭頭IX-IX觀察之剖面圖。
圖10係從圖8中之箭頭X-X觀察之剖面圖。
圖11係從圖9及圖10中之箭頭XI-XI觀察之部分剖面圖。
圖12係顯示實施型態3之熱交換器之傳熱促進構件的部分剖面圖。
圖13係顯示實施型態3的熱交換器的傳熱促進構件的第三變形例的部分剖面圖。
圖14係顯示實施型態3的熱交換器的傳熱促進構件的第四變形例的部分剖面圖。
圖15係顯示實施型態3的熱交換器的傳熱促進構件的第五變形例的部分剖面圖。
圖16係顯示實施型態3的熱交換器的傳熱促進構件的第六變形例的部分剖面圖。
圖17係顯示實施型態4之熱交換器的部分剖面圖。
圖18係顯示在圖17所示之通風路徑流通的空氣之壓力損失△P1與在比較例之通風路徑流通的空氣之壓力損失△P2的比率△P1/△P2因應於圖 17所示之熱交換器的各傳熱構件與各傳熱促進構件之尺寸比而變化的曲線圖。
圖19係從圖18所示的曲線圖導出的曲線圖,並顯示使力損失的比率△P1/△P2會成為100%以下的各傳熱構件與各傳熱促進構件的尺寸比的曲線圖。
圖20係顯示實施型態5之冷凍循環裝置的圖。
以下,參照圖式,對本發明之實施型態進行說明。再者,於以下之圖式中,對相同或相當之部分標註相同之參照符號而不重複其說明。又,為了便於說明,於各圖式中圖示有彼此正交之第一方向X、第二方向Z、及第三方向Y。
實施型態1.
<熱交換器100之構成>
如圖1~圖4所示,實施型態1之熱交換器100係具備:第一集管11、第二集管12、複數個傳熱構件1、複數個傳熱促進構件2、複數個定位構件3、第一補強構件13、及第二補強構件14。
熱交換器100係以使朝第二方向Z流動之第一熱交換媒體(例如冷媒)與朝第三方向Y流動之第二熱交換媒體(例如空氣)進行熱交換之方式設置。第二方向Z例如沿著上下方向。第一方向X及第三方向Y例如沿著水平方向。第一集管11及第二集管12係所謂之分配器。複數個傳熱構件1係所謂的傳熱管。複數個傳熱促進構件2並非所謂的傳熱管。
第一集管11、第二集管12、及複數個傳熱構件1之各者係劃分可供冷媒流通之內部空間與可供空氣流通之外部空間。第一集管11及第二集管12之各者之內部空間係經由複數個傳熱構件1之各者之內部空間而連通。換言之,複數個傳熱構件1之各者之內部空間係彼此並排而連接於第一集管11及第二集管12之各者之內部空間。例如,從第一流出流入部15流入至第一集管11之內部空間之冷媒,係被分配至複數個傳熱構件1之各者之內部空間。在複數個傳熱構件1的各內部空間朝第二方向流動的冷媒,係與在複數個傳熱構件1的外部空間朝第三方向Y流動的空氣進行熱交換。在複數個傳熱構件1之各者之內部空間流通之冷媒,係流出至第二集管12之內部空間而合流之後從第二流出流入部16流出至熱交換器100之外部。
第一集管11、第二集管12、及複數個傳熱構件1之各者之外部空間(亦即由第一集管11、第二集管12、第一補強構件13、及第二補強構件14所包圍之外部空間),係以使空氣朝第三方向Y流通之方式設置。以下,將朝第三方向Y流動之空氣之上游側簡稱為第三方向Y之上游側,將朝第三方向Y流動之空氣之下游側簡稱為第三方向Y之下游側。上述外部空間係於第三方向Y之上游側及下游側之各者呈開口。
如圖1所示,第一集管11及第二集管12係各自沿著第一方向X延伸,並且於第二方向Z彼此隔著間隔而配置。第一集管11具有用以供冷媒流入或流出之第一流出流入部15。第二集管12具有用以供冷媒流出或流入之第二流出流入部16。
如圖1所示,複數個傳熱構件1係於第一方向X彼此隔開間隔而配置。複數個傳熱構件1之各者係具有連接於第一集管11之第二方向Z的一端、及連接於第二集管12之第二方向Z的另一端。
具體而言,於第一集管11形成有於第一方向X彼此隔著間隔而配置之複數個插入孔。複數個傳熱構件1之各者之第一方向X的一端係插入至形成於第一集管11之複數個插入孔之各者。同樣地,於第二集管12形成有於第一方向X彼此隔著間隔而配置之複數個插入孔。複數個傳熱構件1之各者之第一方向X的另一端係插入至形成於第二集管12之複數個插入孔之各者。
複數個傳熱促進構件2係用以抑制在第一方向X相鄰的兩個傳熱構件1之間流通的空氣集中於該兩個傳熱構件1間的第一方向X的中央部而流動者。如圖1~圖4所示,複數個傳熱促進構件2之各者係於上述外部空間中配置於複數個傳熱構件1中之在第一方向X相鄰的兩個傳熱構件1之間的中央部。複數個傳熱促進構件2之各者係例如配置成與中心線C1在第二方向Z重疊,該中心線C1係通過在第一方向X相鄰的兩個傳熱構件1間之第一方向X的中心且沿著第三方向Y延伸。通過複數個傳熱促進構件2之各者的第一方向X的中心且沿著第三方向Y延伸的中心線,係例如配置成與上述中心線C1在第二方向Z重疊。複數個傳熱促進構件2之各者係沿著第三方向Y延伸。複數個傳熱促進構件2之各者係在第一方向X分割上述外部空間。
複數個傳熱促進構件2之各者係與複數個傳熱構件1之各者分離。複數個傳熱促進構件2未與複數個傳熱構件1之各者接觸。複數個 傳熱促進構件2係與第一集管11及第二集管12之各者分離。複數個傳熱促進構件2未與第一集管11及第二集管12之各者接觸。複數個傳熱促進構件2之各者之朝向第一方向X之表面係例如為平面。複數個傳熱促進構件2之各者之朝向第一方向X之表面係例如與複數個傳熱構件1之各者之朝向第一方向X之表面為平行。於複數個傳熱促進構件2之各者未形成例如從朝向第一方向X之一表面到達另一表面之貫通孔。複數個傳熱促進構件2之各者未與未圖示之鰭片連接。
複數個定位構件3係用以於上述外部空間中將複數個傳熱促進構件2之各者相對於第一集管11、第二集管12、第一補強構件13、第二補強構件14、及複數個傳熱構件1定位者。複數個定位構件3之各者係連接於複數個傳熱促進構件2之各者、第一補強構件13、及第二補強構件14。複數個定位構件3之各者係與複數個傳熱構件1分離。複數個定位構件3之各者不與複數個傳熱構件1接觸。複數個定位構件3之各者未與未圖示之鰭片連接。
複數個定位構件3之各者具有:樑部分3A,係跨及第一補強構件13與第二補強構件14之間且與複數個傳熱促進構件2連接;連接部分3B,係與第一補強構件13連接;及連接部分3C,係與第二補強構件14連接。
複數個定位構件3之各者係於第二方向Z彼此隔開間隔而配置。複數個定位構件3之各者係例如配置於較第一集管11及第二集管12之間之第二方向Z之中央更靠第一集管11側或第二集管12側處。
構成複數個傳熱促進構件2及複數個定位構件3之各者之材料並無特別限制。構成複數個傳熱促進構件2及複數個定位構件3之各者之材料之導熱率亦可低於構成複數個傳熱構件1之材料之導熱率。
第一補強構件13及第二補強構件14係用以補充如上述方式組裝而成之第一集管11、第二集管12、及複數個傳熱構件1之構造體之強度者。第一補強構件13及第二補強構件14係於上述外部空間中,在第一方向X彼此隔開間隔而配置。第一補強構件13及第二補強構件14係在第一方向X隔著複數個傳熱構件1及複數個傳熱促進構件2而配置。第一補強構件13及第二補強構件14係與第一集管11及第二集管12之各者的外表面連接。第一補強構件13係與第一集管11及第二集管12之各者的第一方向X的一端面連接。第二補強構件14係與第一集管11及第二集管12之各者的第一方向X的另一端面連接。
複數個傳熱構件1之各者係具有例如彼此同等之構成。複數個傳熱促進構件2之各者係具有例如彼此同等的構成。複數個定位構件3之各者係具有例如彼此同等之構成。複數個傳熱構件1、複數個傳熱促進構件2、及複數個定位構件3之各者之數量並無特別限制。複數個傳熱促進構件2之數量例如比複數個傳熱構件1之數量還少一個。複數個定位構件3之數量例如為二。
接著,針對熱交換器100的複數個傳熱構件1、複數個傳熱促進構件2、及複數個定位構件3之各者在第三方向Y的位置關係,說明一例。
如圖2及圖3所示,複數個傳熱構件1之各者係具有位於第三方向Y之上游側的第一端部1A、及位於第三方向Y之下游側的第二端部1B。各第一端部1A係配置於較位於第一補強構件13及第二補強構件14之各者之上游側之端部更靠下游側處。各第二端部1B係配置於較位於第一補強構件13及第二補強構件14之各者之下游側之端部更靠上游側處。
如圖2及圖3所示,複數個傳熱促進構件2之各者係具有:位於第三方向Y的上游側之第三端部2A、及位於第三方向Y的下游側之第四端部2B。各第三端部2A係配置於較各第一端部1A更靠下游側處。各第四端部2B配置於較各第二端部1B更靠下游側處。
如圖1及圖2所示,複數個定位構件3之各者之樑部分3A係於上述外部空間中,僅配置於較複數個傳熱構件1之各者之內部空間更靠第三方向Y之下游側處。換言之,複數個定位構件3之各者之樑部分3A僅配置於較複數個傳熱構件1之各者之第二端部1B更靠第三方向Y之下游側處。例如,複數個定位構件3之各者之連接部分3B、3C亦於上述外部空間中,僅配置於較複數個傳熱構件1之各者之內部空間更靠第三方向Y之下游側處。
以下,針對熱交換器100之複數個傳熱構件1、複數個傳熱促進構件2、及複數個定位構件3之各者之尺寸之大小關係,說明一例。
如圖2及圖3所示,在與第二方向正交的剖面中,複數個傳熱構件1之各者之第三方向Y的寬度,係較複數個傳熱構件1之各者之第一方向X的寬度更寬。在與第二方向正交的剖面中,複數個傳熱構件1之 各者係具有沿著第三方向Y的長邊方向、及沿著第一方向X的短邊方向。複數個傳熱構件1之各者例如為扁平管。
如圖2及圖3所示,複數個傳熱促進構件2分別配置於在第一方向X相鄰的兩個傳熱構件1間的中央。複數個傳熱促進構件2的第一方向X的寬度,係較在第一方向X相鄰的兩個傳熱構件1間的第一方向X的間隔更窄。在與第二方向Z正交的剖面中,複數個傳熱促進構件2之各者的第三方向Y的寬度,係較複數個傳熱促進構件2之各者的第一方向X的寬度更寬。在與第二方向正交的剖面中,複數個傳熱促進構件2之各者係具有沿著第三方向Y的長邊方向、及沿著第一方向X的短邊方向。
如圖2及圖3所示,在第一方向X相鄰的兩個傳熱構件1間的第一方向X的間隔,係較在第一方向X相鄰的傳熱構件1與傳熱促進構件2之間的第一方向X的間隔更寬。
如圖2及圖3所示,複數個傳熱促進構件2之各者的第一方向X的寬度,係較複數個傳熱構件1之各者的第一方向X的寬度更窄。不論例如第三方向Y的位置為何,複數個傳熱促進構件2之各者的第一方向X的寬度皆為一定。在第一方向X相鄰的傳熱構件1與傳熱促進構件2之間的第一方向X的間隔係例如未達在第一方向X相鄰的兩個傳熱構件1間的第一方向X的間隔的一半。
複數個傳熱促進構件2之各者之第二方向Z之長度,係較第一集管11及第二集管12之第二方向Z之間隔更短。
如圖1所示,複數個定位構件3之各者的樑部分3A的第二方向Z的寬度,係較複數個傳熱促進構件2的第二方向Z的寬度更窄。如 圖4所示,複數個定位構件3之各者的樑部分3A的第二方向Z的寬度,係較複數個傳熱促進構件2之各者的第一方向X的寬度更寬,且較複數個傳熱構件1之各者的第一方向X的寬度更窄。
如圖2及圖4所示,複數個定位構件3之各者之第一方向X之寬度例如為第一補強構件13與第二補強構件14之間之第一方向X之間隔以上。
<熱交換器100之功效>
接著,根據與比較例的對比來說明熱交換器100的功效。
比較例1之熱交換器與熱交換器100的不同點僅在於不具備傳熱促進構件2。在比較例1的熱交換器中,相鄰的兩個傳熱構件1的第一方向X的間隔係與熱交換器100中的相鄰的兩個傳熱構件1的第一方向X的間隔相等。
比較例2的熱交換器與熱交換器100的不同點僅在於不具備傳熱促進構件2,並且相鄰的兩個傳熱構件的第一方向X的間隔為熱交換器100中的相鄰的兩個傳熱構件的第一方向X的間隔的一半。在比較例2之熱交換器中,相鄰的兩個傳熱構件1之第一方向X的間隔係與熱交換器100中之傳熱構件1與傳熱促進構件2之第一方向X的間隔大致相等。
熱交換器100係具備複數個傳熱促進構件2,該複數個傳熱促進構件2係於上述外部空間中,配置於複數個傳熱構件1中之在第一方向X相鄰的兩個傳熱構件1間之中央部,且沿著第三方向Y延伸。藉此,由各傳熱促進構件2抑制在第一方向X相鄰的兩個傳熱構件1之間流通的空氣集中於該兩個傳熱構件1間的第一方向X的中央部而流動。因此,在 相鄰的兩個傳熱構件1間流通的空氣會容易沿著傳熱構件1的表面。結果,熱交換器100的管外熱傳達率相比於比較例1的熱交換器的管外傳熱率高,該比較例1為相鄰的兩個傳熱構件1的第一方向X的間隔為與熱交換器100中的相鄰的兩個傳熱構件1的第一方向X的間隔相等但不具備傳熱促進構件2者。再者,熱交換器100之管外傳熱率係與比較例2之熱交換器之管外傳熱率大致同等。
另一方面,於比較例2之熱交換器中,其於第一集管及第二集管之各者中用以供各傳熱構件插入之複數個插入孔之第一方向X之間隔必須狹窄地設定為與各傳熱構件之第一方向X之間隔相同程度。結果,比較例2之熱交換器中之第一集管及第二集管之成形性低於比較例1之熱交換器中之第一集管及第二集管之成形性。
相對於此,與比較例2之熱交換器相比,於熱交換器100中,於第一集管11及第二集管12之各者中用以供各傳熱構件1插入之複數個插入孔之第一方向X之間隔係較寬,且可與比較例1之熱交換器同樣地設定為較寬。
結果,與比較例1之熱交換器相比,熱交換器100能夠在不降低第一集管11及第二集管12的成形性之情況下提升傳熱性能。與比較例2之熱交換器相比,熱交換器100能夠在不降低傳熱性能之情況下提升第一集管11及第二集管12之成形性。
又,複數個傳熱促進構件2之各者的重量可較複數個傳熱構件1之各者的重量更輕。因此,與比較例2之熱交換器相比,能夠於熱交換器100中輕量化。又,複數個傳熱促進構件2之各者的製造成本能夠較 複數個傳熱構件1之各者的製造成本更為減少。因此,與比較例2之熱交換器之製造成本相比,可減少熱交換器100之製造成本。
於熱交換器100中,複數個定位構件3之各者僅配置於較複數個傳熱構件1之各者之內部空間更靠第三方向Y之下游側處。如此一來,例如在具備熱交換器100的冷凍循環裝置進行除霜運轉時等情形,於熱交換器100在低溫環境下作為冷凝器而發揮作用時,各定位構件3不易阻礙在第三方向Y的上游側集中產生的霜融解水的排水。
於熱交換器100中,複數個定位構件3之各者係連接於第一補強構件13及第二補強構件14之各者。藉此,在熱交換器100中,複數個傳熱促進構件2相對於複數個傳熱構件1之各者的位置不易變動,因此可抑制在該位置產生變動時所引起的管外傳熱率的降低、壓力損失的增大(通風性的降低)。
此外,複數個定位構件3與複數個傳熱構件1之各者連接,且構成複數個定位構件3之各者的材料的導熱率比較低時,會使從各傳熱構件1經由複數個定位構件3至複數個傳熱促進構件2的熱路徑的熱阻變高,因此會使在該熱路徑的傳熱損失(熱損失)變大。相對於此,於熱交換器100中,由於複數個定位構件3之各者係與複數個傳熱構件1分離,故未形成如上述之熱路徑,而可抑制傳熱損耗。
又,於熱交換器100在低溫環境下作為蒸發器而發揮作用時,在相鄰的兩個傳熱構件1間流通的空氣中的水蒸氣係被各傳熱構件1冷卻,並成為霜而附著於傳熱構件1。由於在各傳熱構件1之表面上流通的氣體之溫度係從各傳熱構件1之第一端部1A朝向第二端部1B而逐漸變 低,因此,各傳熱構件1之表面的結霜量係顯示出在第一端部1A側最多並朝向第二端部1B而逐漸變少的分佈。結果,假設複數個傳熱促進構件2之各者在從第一方向X觀看時為配置成與第一端部1A重疊之情況,傳熱構件1與傳熱促進構件2之間容易被霜阻塞。相對於此,在熱交換器100中,複數個傳熱促進構件2之各者的第三端部2A係配置在較複數個傳熱構件1之各者的第一端部1A更靠第三方向Y的下游側處,因此與複數個傳熱促進構件2之各者在從第一方向X觀看時為配置成與第一端部1A重疊之情況相比,傳熱構件1與傳熱促進構件2之間不易被霜阻塞。
<熱交換器100之變形例>
於熱交換器100之複數個傳熱構件1之各者容許如以下的變形例。
如圖5所示,複數個傳熱構件1之各者亦可包含傳熱管部1C、鰭片部1D、及鰭片部1E。傳熱管部1C係設有上述內部空間,且具有與熱交換器100的複數個傳熱構件1同樣的構成。傳熱管部1C、鰭片部1D及鰭片部1E係例如一體成形。
於複數個傳熱構件1之各者中,鰭片部1D係從傳熱管部1C朝第三方向Y之上游側延伸。鰭片部1D之位於第三方向Y之上游側的端部係形成傳熱構件1之第一端部1A。鰭片部1E係從傳熱管部1C朝第三方向Y的下游側延伸。鰭片部1E之位於第三方向Y的下游側之端部係構成傳熱構件1的第二端部1B。於鰭片部1D及鰭片部1E未形成供冷媒流通之空間。
如圖6所示,複數個傳熱構件1之各者亦可藉由於第三方向Y隔開間隔而排列配置的複數個傳熱管1G所構成。複數個傳熱管1G之各 者例如為圓管。此情況,複數個傳熱構件1之各者的上述第一端部1A為位於複數個傳熱管1G中之配置於最上游側的一個傳熱管1G的上游側的端部。複數個傳熱構件1之各者之上述第二端部1B為位於複數個傳熱管1G中之配置於最下游側之一個傳熱管1G之下游側的端部。
如圖7所示,複數個傳熱構件1之各者亦可由複數個傳熱管1G、鰭片部1D、鰭片部1E、及鰭片部1H所構成。複數個傳熱管1G係於第三方向Y隔開間隔而排列配置。鰭片部1D係從複數個傳熱管1G中之配置於最上游側的傳熱管1G朝第三方向Y的上游側延伸。鰭片部1E係從複數個傳熱管1G中之配置於最下游側的傳熱管1G朝第三方向Y的下游側延伸。鰭片部1H連接各傳熱管1G之間。
實施型態2.
實施型態2之熱交換器101係具備與實施型態1之熱交換器100基本上同樣的構成,且發揮同樣的功效,其與熱交換器100的不同點在於複數個定位構件3之各者連接於複數個傳熱構件1之各者。以下,主要說明其與熱交換器100的不同點。
如圖8~圖11所示,熱交換器101之複數個傳熱構件1之各者係具有與上述第一變形例之傳熱構件1同樣的構成。複數個傳熱構件1之各者係包含傳熱管部1C、鰭片部1D、及鰭片部1E。傳熱管部1C係設有上述內部空間,且具有與熱交換器100的複數個傳熱構件1同樣的構成。傳熱管部1C、鰭片部1D及鰭片部1E係例如一體成形。
於複數個傳熱構件1之各者中,鰭片部1D係從傳熱管部1C朝第三方向Y之上游側延伸。鰭片部1D之位於第三方向Y之上游側的端 部係形成傳熱構件1之第一端部1A。鰭片部1E係從傳熱管部1C朝第三方向Y的下游側延伸。鰭片部1E之位於第三方向Y的下游側之端部係構成傳熱構件1的第二端部1B。於鰭片部1D及鰭片部1E未形成供冷媒流通之空間。
在複數個傳熱構件1之各者的鰭片部1E,係形成有在從第一方向X觀看時配置成彼此重疊的孔部1F。複數個定位構件3之各者之樑部分3A係插通於複數個傳熱構件1之各者之孔部1F。複數個定位構件3之各者之樑部分3A係連接於複數個傳熱構件1之各者之鰭片部1E。
構成複數個傳熱促進構件2及複數個定位構件3之各者之材料只要為導熱率比較高之任意材料即可,例如包含鋁(Al)及銅(Cu)之至少任一者。
複數個傳熱促進構件2之各者的第三端部2A係配置在較複數個傳熱構件1之各者的第一端部1A更靠第三方向Y的下游側處。第三端部2A係配置於較複數個傳熱管部1C更靠第三方向Y之上游側處。
複數個傳熱促進構件2之各者的第四端部2B係配置在較複數個傳熱構件1之各者的第二端部1B更靠第三方向Y的上游側處。
複數個定位構件3之各者之樑部分3A係配置於較複數個傳熱管部1C更靠第三方向Y之下游側處。複數個定位構件3之各者之樑部分3A係配置於較複數個傳熱構件1之第二端部1B更靠第三方向Y之上游側處。
熱交換器101例如不具備第一補強構件13及第二補強構件14。再者,熱交換器101亦可具備第一補強構件13及第二補強構件14。
於熱交換器101中,複數個定位構件3之各者係與複數個傳熱構件1之各者連接。因此,即使在熱交換器101中,複數個傳熱促進構件2相對於複數個傳熱構件1之各者的位置亦不易變動,因此可抑制在該位置產生變動時所引起的管外傳熱率的降低、壓力損失的增大(通風性的降低)。又,於熱交換器101中,複數個定位構件3之各者可作為補充熱交換器101之強度之補強構件而發揮作用。
在熱交換器101中,構成複數個傳熱促進構件2及複數個定位構件3之各者的材料係包含導熱率比較高的材料(例如Al及Cu的至少任一者),所以從各傳熱構件1經由複數個定位構件3至複數個傳熱促進構件2的熱路徑的熱阻比較低,在該熱路徑的傳熱損失(熱損失)比較小。因此,於熱交換器101中,複數個傳熱促進構件2及複數個定位構件3之各者的表面係可有效地用作管外之傳熱面。結果,相較於無法將複數個傳熱促進構件2及複數個定位構件3之各者的表面有效地利用作為管外的傳熱面之熱交換器100,在熱交換器101中,由於管外傳熱面積變大,因此傳熱性能提高。
再者,熱交換器101之複數個傳熱構件1之各者亦可具有與圖7所示之傳熱構件1之第三變形例同樣的構成。
實施型態3.
實施型態3的熱交換器係具備與實施型態1的熱交換器100基本上同樣的構成,且發揮同樣的功效,其與熱交換器100的不同點在於複數個傳熱促進構件2之各者係具有突出部分21。以下,主要說明其與熱交換器100的不同點。
如圖12所示,複數個傳熱促進構件2之各者係具有第一部分20A、第二部分20B、第三部分20C、突出部分21、及突出部分22。在各傳熱促進構件2中,第一部分20A係位於第三方向Y的最上游側。在各傳熱促進構件2中,第二部分20B係位於第三方向Y的最下游側。在各傳熱促進構件2中,第三部分20C係位於第三方向Y的中央。
突出部分21係在第三方向Y位於較第一部分20A更靠下游側處,且從第一部分20A朝第一方向X突出。突出部分21係在第三方向Y位於較第三部分20C更靠上游側處,且從第三部分20C朝第一方向X突出。
突出部分21係具有平板部分21A~21C。平板部分21A之位於上游側之端部係與第一部分20A之位於下游側之端部連接。平板部分21B之位於上游側之端部係與第三部分20C之位於上游側之端部連接。平板部分21C係將平板部分21A之位於下游側之端部與平板部分21B之位於上游側之端部之間連接。
平板部分21A相對於第一部分20A形成鈍角。平板部分21B相對於第三部分20C形成鈍角。平板部分21C相對於平板部分21A及平板部分21B之各者形成鈍角。平板部分21C沿著第三方向Y延伸。
突出部分22係在第三方向Y位於較第三部分20C更靠下游側處,且從第三部分20C朝第一方向X突出。突出部分22係在第三方向Y位於較第二部分20B更靠上游側處,且從第二部分20B朝第一方向X突出。突出部分22朝與突出部分21為相反側突出。
突出部分22係具有平板部分22A~22C。平板部分22A之位於上游側之端部係與第三部分20C之位於下游側之端部連接。平板部分22B之位於上游側之端部係與第二部分20B之位於上游側之端部連接。平板部分22C係將平板部分22A之位於下游側之端部與平板部分22B之位於上游側之端部之間連接。
平板部分22A相對於第三部分20C形成鈍角。平板部分22B相對於第二部分20B形成鈍角。平板部分22C相對於平板部分22A及平板部分22B之各者形成鈍角。平板部分22C沿著第三方向Y延伸。
第一部分20A、第二部分20B、第三部分20C、突出部分21、及突出部分22例如成形為一體。第一部分20A、第二部分20B、第三部分20C、突出部分21、及突出部分22例如藉由將一個板狀構件彎折而成形。於此情形,突出部分21及突出部分22之各者構成凹部。
第一部分20A、第二部分20B、及第三部分20C係配置於相鄰的兩個傳熱構件1之第一方向X之中央。突出部分21係配置於較相鄰的兩個傳熱構件1之第一方向X的中央更靠一方之傳熱構件1側處。突出部分22係配置於較相鄰的兩個傳熱構件1之第一方向X的中央更靠另一方之傳熱構件1側處。
傳熱構件1與突出部分21之間的第一方向X的距離中,較相鄰的兩個傳熱構件1的第一方向X的中央更靠一方的傳熱構件1與突出部分21之間的第一方向X的距離會比:較相鄰的兩個傳熱構件1的第一方向X的中央更靠另一方的傳熱構件1與突出部分21之間的第一方向X的距離更短。傳熱構件1與突出部分22之間的第一方向X的距離中,較 相鄰的兩個傳熱構件1的第一方向X的中央更靠一方的傳熱構件1與突出部分22之間的第一方向X的距離會比:較相鄰的兩個傳熱構件1的第一方向X的中央更靠另一方的傳熱構件1與突出部分22之間的第一方向X的距離更長。
突出部分21相對於第一部分20A及第三部分20C之朝第一方向X之突出量係例如與突出部分22相對於第二部分20B及第三部分20C之朝第一方向X之突出量相等。傳熱促進構件2係例如相對於第三方向Y的中心以180度的旋轉對稱之方式配置。
與複數個傳熱促進構件2之各者不包含突出部分21之熱交換器相比,在實施型態3之熱交換器中,由於複數個傳熱促進構件2之各者包含突出部分21,因此在相鄰的兩個傳熱構件1間流通之空氣容易沿著傳熱構件1之表面流動,而使室外傳熱率提升。
<傳熱促進構件2的變形例>
於實施型態3的熱交換器的複數個傳熱促進構件2之各者容許如以下的變形例。
如圖13所示,於與第二方向Z垂直的剖面中,突出部分21及突出部分22之各自的外形亦可為三角形狀。在與第二方向Z垂直的剖面中,突出部分21及突出部分22之各自的外形例如為等腰三角形狀。在與第二方向Z垂直的剖面中,等腰所成之角度例如為鈍角。
如圖14所示,亦可在複數個傳熱促進構件2之各者形成有朝第一方向X貫通突出部分21的至少一個貫通孔23。亦可在突出部分21 形成有複數個貫通孔23。例如,形成有貫通突出部分21之平板部分21A、平板部分21B、及平板部分21C之各者之複數個貫通孔23。
如此一來,在相鄰的兩個傳熱構件1間,隔著傳熱促進構件2形成的兩個通風路徑之間係藉由貫通孔23而連通。因此,會使空氣從另一方的通風路徑流入一方的通風路徑中藉由突出部分21而使傳熱構件1與傳熱促進構件2之間的第一方向X的寬度變窄的區域。結果,相較於具備圖12所示之複數個傳熱促進構件2的熱交換器,具備圖14所示之複數個傳熱促進構件2的熱交換器的管外傳熱率會提升。
再者,貫通孔23亦可以至少貫通平板部分21C之方式設置。此外,亦可在複數個傳熱促進構件2之各者形成有朝第一方向X貫通突出部分22的至少一個貫通孔23。此外,亦可在複數個傳熱促進構件2之各者形成有在第一方向X貫通第三部分20C的至少一個貫通孔23。
又,貫通孔23亦可如形成為波紋鰭片(corrugate fin)之百葉(louver)般,構成為伴隨引導風向之引導部之狹縫。
如圖15所示,亦可於與第二方向Z垂直的剖面中,在複數個傳熱促進構件2之朝向第一方向X的外周面形成有複數個溝部24。複數個溝部24之各者沿著第二方向Z延伸。複數個溝部24之各者例如於第三方向Y相連。複數個溝部24之各者例如形成於突出部分21之平板部分21C。複數個溝部24之各者係例如形成於相對於平板部分21C之朝向第一方向X之外周面而朝第一方向X突出且於第三方向Y相鄰的兩個突起間之溝。複數個溝部24之各者例如具有以相對於第三方向Y形成銳角之方式傾斜之兩個傾斜面。複數個溝部24之各者之剖面形狀例如為V字形狀。
此種溝部24可作為凝結水或霜融解水的排水路徑而發揮作用。
再者,只要在複數個傳熱促進構件2之朝向第一方向X的外周面至少形成有一個溝部24即可。溝部24之剖面形狀亦可為例如U字形狀。溝部24只要形成於第一部分20A、第二部分20B、第三部分20C、平板部分21A、平板部分21B、及平板部分21C之至少任一者即可。
在圖12~圖15所示的傳熱促進構件2中,突出部分21相對於第一部分20A及第三部分20C之朝第一方向X的突出量,亦可較突出部分22相對於第二部分20B及第三部分20C之朝第一方向X的突出量更多。又,突出部分21相對於第一部分20A及第三部分20C之朝第一方向X之突出量,亦可較突出部分22相對於第二部分20B及第三部分20C之朝第一方向X之突出量更少。
如圖16所示,一個傳熱促進構件2及與該傳熱促進構件2相鄰的一個傳熱構件1之間的第一方向X的距離,亦可設置成隨著從第三方向Y的上游側朝向下游側而逐漸變短。換言之,一個傳熱促進構件2的第一方向X的寬度,亦可設置成隨著從第三方向Y的上游側朝向下游側而逐漸變寬。例如,一個傳熱促進構件2與隔著該傳熱促進構件2而在第一方向X相鄰的兩個傳熱構件1之各者之間的第一方向X的距離,亦可設置成隨著從第三方向Y的上游側朝向下游側而逐漸變短。傳熱促進構件2的第三端部2A與隔著該傳熱促進構件2而在第一方向X相鄰的兩個傳熱構件1之各者之間的第一方向X的間隔W1,係較上述傳熱促進構件2的第 四端部2B與上述兩個傳熱構件1之各者之間的第一方向X的間隔W2更長。
傳熱促進構件2係具有例如兩個傾斜面25、及兩個平坦面26。各傾斜面25以相對於第三方向Y形成銳角之方式傾斜。一個傾斜面25之位於下游側之端部係與一個平坦面26之位於上游側之端部連接。一個傾斜面25與一個平坦面26及另一個傾斜面25與另一個平坦面26為例如相對於沿著第三方向Y延伸的傳熱促進構件2的中心線呈線對稱的關係。各傾斜面25與第三端部2A相連。各平坦面26與第四端部2B相連。各傾斜面25及各平坦面26例如為平面。各傾斜面25及各平坦面26例如亦可為曲面。
於在第一方向X相鄰的兩個傳熱構件1之間流動的空氣,係隨著朝向第三方向Y的下游側而容易集中於該兩個傳熱構件1間的第一方向X的中央部。相較於具備圖2及圖3所示之傳熱促進構件2的熱交換器100,在具備圖16所示之傳熱促進構件2的熱交換器中,空氣容易在第三方向Y的下游側沿著傳熱構件1的表面流動,而使管外傳熱率提升。
在圖12~圖16所示的傳熱促進構件2中,隔著該傳熱促進構件2而相鄰的兩個傳熱構件1的一方的傳熱構件1與傳熱促進構件2之間的最短距離,係相等於隔著該傳熱促進構件2而相鄰的兩個傳熱構件1的另一方的傳熱構件1與傳熱促進構件2之間的最短距離,但並不限於此。在圖12~圖16所示的傳熱促進構件2中,前者的最短距離亦可與後者的最短距離不同。
另外,在實施型態3的熱交換器及其上述變形例中,傳熱構件1亦可具有與圖5~圖7所示的變形例的任一者同樣的構成。此外,亦可在實施型態1或實施型態2之熱交換器的傳熱促進構件2形成有如圖15所示之溝部24。
實施型態4.
實施型態4之熱交換器係具備與實施型態1之熱交換器100基本上同樣的構成,且發揮同樣的功效,其與熱交換器100的不同點在於成立以下之關係式。以下,主要說明其與熱交換器100的不同點。
如圖17所示,將複數個傳熱構件1之各者之第三方向Y之長度設為a。將複數個傳熱促進構件2之各者之第三方向Y之長度設為L。將複數個傳熱構件1之各者之第一方向X之最大寬度設為b。將複數個傳熱構件1之各者之第一方向X之節距設為p。節距p為通過相鄰的兩個傳熱構件1的一方的傳熱構件1的第一方向X的中心而沿著第三方向Y延伸的中心線C2、與通過相鄰的2個傳熱構件1的另一方的傳熱構件1的第一方向X的中心而沿著第三方向Y延伸的中心線C2之間的第一方向X的距離。將複數個傳熱促進構件2的第一方向X的平均寬度設為tP。平均寬度tP係將傳熱促進構件2的與第二方向Z垂直的剖面積除以上述長度L而得的值。上述長度a、上述長度L、上述最大寬度b、上述節距p、及上述平均寬度tP係於0<tP/(p-b)<1之範圍內,滿足以下關係式。
Figure 111105728-A0305-02-0027-1
上述關係式係基於計算流體力學(Computational Fluid Dynamics:CFD)方法而導出。
首先,將記述圖17所示之通風路徑內的空氣之流動的控制方程式設為連續方程式及納維-斯托克斯(Navier-Stokes)方程式的聯立方程式,並使用SIMPLEC法解該聯立方程式,藉此導出圖18所示之曲線圖。
圖18所示的曲線圖的橫軸為傳熱促進構件2的第三方向Y之長度L相對於傳熱構件1的第三方向Y之長度a的比率L/a。
圖18所示之曲線圖的縱軸為在圖17所示之通風路徑流通的空氣之壓力損失△P1相對於在比較例之通風路徑流通的空氣之壓力損失△P2的比率。壓力損失△P2為在比較例之通風路徑流通的空氣之壓力損失。該比較例之通風路徑為在上述比較例2之熱交換器所形成的通風路徑。具體而言,比較例之通風路徑與圖17所示之通風路徑的不同點僅在於未具備傳熱促進構件2,且相鄰的兩個傳熱構件間的第一方向X之間隔為圖17所示之相鄰的兩個傳熱構件1間的第一方向X之節距p的半值。
如圖18所示,比率△P1/△P2係根據比率tP/(p-b)而變化。若比率△P1/△P2為100%以下,則在圖17所示之通風路徑流通的空氣之壓力損失係與在上述比較例之通風路徑流通的空氣之壓力損失同等或較其更為減少。
接著,將圖18所示之曲線圖以比率△P1/△p2成為100%以下之比率L/a及比率tP/(p-b)進行整理,藉此導出圖19所示之曲線圖。圖 19中之數式係比率△P1/△P2成為100%時之比率tP/(p-b)與比率L/a之關係式。
於實施型態4之熱交換器中,上述關係式係於0<tP/(p-b)<1之範圍內成立,故壓力損失被抑制為與上述比較例同等或其以下,並且傳熱性能相較於上述比較例提升。再者,實施型態4之熱交換器與實施型態2或3之熱交換器成立的不同點亦可僅在於成立上述關係式。圖12~圖16所示之各傳熱促進構件2的平均寬度tP,係將各傳熱促進構件2之與第二方向Z垂直的剖面積除以各傳熱促進構件2之上述長度L而得的值。此外,實施型態4之熱交換器的傳熱構件1亦可具備與圖5至圖7所示之各傳熱構件1同樣的構成。
實施型態5.
<冷凍循環裝置>
實施型態5之冷凍循環裝置200具備實施型態1~4之熱交換器之任一者。如圖20所示,冷凍循環裝置200例如主要具備熱交換器100、壓縮機111、四通閥112、熱交換器113、膨脹閥114及送風機115。送風機115朝第三方向Y對於熱交換器100輸送空氣。四通閥112切換使熱交換器100作為蒸發器而發揮作用之運轉模式與使熱交換器100作為冷凝器而發揮作用之運轉模式。
熱交換器100之第一集管11例如經由四通閥112而連接於壓縮機111之送出口及吸入口。熱交換器100之第二集管12例如連接於膨脹閥114。
冷凍循環裝置200具備實施型態1~4的熱交換器中的任一者,因此與具備比較例1的熱交換器之冷凍循環裝置相比,能夠實現節能化。並且,冷凍循環裝置200具備實施型態1~4的熱交換器中的任一者,因此與具備比較例2的熱交換器之冷凍循環裝置相比,能夠減少製造成本及重量,並且實現節能化。
此次揭示之實施型態應認為於所有內容均為例示而並非用以限制者。本揭示所示之技術範圍並非由上述實施型態之說明表示。而是由申請專利範圍表示,意欲包含與申請專利範圍均等之含義及範圍內之所有變更。
1:傳熱構件
2:傳熱促進構件
3:定位構件
11:第一集管
12:第二集管
13:第一補強構件
14:第二補強構件
100:熱交換器

Claims (14)

  1. 一種熱交換器,係具備: 第一集管及第二集管,係沿著第一方向延伸,且於與前述第一方向正交的第二方向隔開間隔而配置;及 複數個傳熱構件,係於前述第一方向彼此隔開間隔而配置,且具有連接於前述第一集管之前述第二方向的一端、及連接於前述第二集管之前述第二方向的另一端;其中, 前述第一集管、前述第二集管、及前述複數個傳熱構件之各者係劃分供第一熱交換媒體流通之內部空間與供第二熱交換媒體流通之外部空間; 前述第一集管之前述內部空間係經由前述複數個傳熱構件之各者之前述內部空間而與上述第二集管之前述內部空間連通;且 該熱交換器更具備: 至少一個傳熱促進構件,係於前述外部空間中,配置於前述複數個傳熱構件中之在前述第一方向相鄰的兩個前述傳熱構件間之中央部,且沿著與前述第一方向及前述第二方向正交之第三方向延伸;及 至少一個定位構件,係於前述外部空間中,將前述至少一個傳熱促進構件相對於前述第一集管、前述第二集管、及前述複數個傳熱構件定位;其中 前述至少一個定位構件僅配置於較前述複數個傳熱構件之各者之前述內部空間更靠前述第二熱交換媒體流通之前述第三方向之下游側。
  2. 如請求項1所述之熱交換器,其中,前述至少一個傳熱促進構件係與前述複數個傳熱構件之各者分離。
  3. 如請求項1所述之熱交換器,其中, 前述至少一個定位構件的前述第一方向的寬度,係較前述複數個傳熱構件中之在前述第一方向相鄰的兩個前述傳熱構件的間隔更寬; 前述至少一個定位構件的前述第二方向的寬度,係較前述至少一個傳熱促進構件的前述第二方向的寬度更窄;且 該至少一個定位構件係與前述複數個傳熱構件連接。
  4. 如請求項3所述之熱交換器,其中,前述複數個傳熱構件之各者係包含:傳熱管部,係設置有前述複數個傳熱構件之各者的前述內部空間;以及鰭片部,係從前述傳熱管部朝前述下游側延伸;且 在前述複數個傳熱構件之各者的前述鰭片部,係形成有在從前述第一方向觀看時配置成彼此重疊的孔部; 前述至少一個定位構件係插通於前述複數個傳熱構件之各者之前述孔部。
  5. 如請求項3所述之熱交換器,其中,構成前述至少一個定位構件之材料係包含鋁(Al)及銅(Cu)之至少任一者。
  6. 如請求項1所述之熱交換器,更具備:第一補強構件及第二補強構件,該第一補強構件及第二補強構件係於前述外部空間中,在前述第一方向隔著前述複數個傳熱構件而配置,且與前述第一集管及前述第二集管之各者連接;且 前述至少一個定位構件的前述第一方向的寬度為前述第一補強構件與前述第二補強構件之間的前述第一方向的間隔以上; 前述至少一個定位構件的前述第二方向的寬度,係較前述至少一個傳熱促進構件的前述第二方向的寬度更窄; 前述至少一個定位構件係連接於前述第一補強構件及前述第二補強構件之各者,且與前述複數個傳熱構件分離。
  7. 如請求項6所述之熱交換器,其中,構成前述至少一個定位構件之材料之導熱率係低於構成前述複數個傳熱構件之材料之導熱率。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之熱交換器,其中,前述複數個傳熱構件之各者係具有在前述第二熱交換媒體流通之前述第三方向位於最上游側之第一端部、及在前述第三方向位於最下游側之第二端部; 前述至少一個傳熱促進構件係具有:在前述第三方向位於最上游側的第三端部、及在前述第三方向位於最下游側的第四端部; 前述第三端部係配置於較前述第一端部更靠前述第三方向之前述下游側處。
  9. 如請求項1至7中任一項所述之熱交換器,其中,前述至少一個傳熱促進構件係具有:第一部分,係在前述第三方向位於上游側;及突出部分,係在前述第三方向位於較前述第一部分更靠下游側處,且從前述第一部分朝前述第一方向突出。
  10. 如請求項9所述之熱交換器,其中,在前述至少一個傳熱促進構件形成有朝前述第一方向貫通前述突出部分的至少一個貫通孔。
  11. 如請求項1至7中任一項所述之熱交換器,其中,於與前述第二方向垂直的剖面中,在前述至少一個傳熱促進構件之朝向前述第一方向的外周面形成有至少一個溝部; 前述至少一個溝部沿著前述第二方向延伸。
  12. 如請求項1至7中任一項所述之熱交換器,其中,前述至少一個傳熱促進構件及與前述至少一個傳熱促進構件相鄰的一個前述傳熱構件之間的前述第一方向之距離,係設置成隨著從前述第三方向之上游側朝向下游側而逐漸變短。
  13. 如請求項1至7中任一項所述之熱交換器,其中,前述複數個傳熱構件之各者之前述第三方向之長度a、前述至少一個傳熱促進構件之前述第三方向之長度L、前述複數個傳熱構件之各者之前述第一方向之最大寬度b、前述複數個傳熱構件之各者之前述第一方向之節距p、以及前述至少一個傳熱促進構件之前述第一方向之平均寬度tP,係在0<tP/(p-b)<1之範圍內,滿足以下之關係式: [數式1]
  14. 一種冷凍循環裝置,係具備: 第一熱交換回路,係包含如請求項1至13中任一項所述之熱交換器,其中前述第一熱交換媒體為冷媒,前述第二熱交換媒體為空氣,且該第一熱交換回路係供前述冷媒循環;及 送風機,係朝前述第三方向對於前述熱交換器輸送前述空氣。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62118990U (zh) * 1986-01-16 1987-07-28
JPH02115688U (zh) * 1989-02-28 1990-09-17
CN101384868A (zh) * 2006-02-15 2009-03-11 Gac株式会社 热交换器
CN104132482A (zh) * 2014-07-30 2014-11-05 广州涉外经济职业技术学院 平行流式换热器
CN104884892A (zh) * 2012-12-27 2015-09-02 株式会社电装 热交换器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB457000A (en) * 1935-10-15 1936-11-19 Frederic Randle Radiators and condensers, particularly for motor-vehicles
DE4120442A1 (de) * 1991-06-20 1992-12-24 Thermal Waerme Kaelte Klima Flachrohrwaermetauscher, herstellungsverfahren desselben und anwendungen
FR2941040B1 (fr) * 2009-01-15 2012-08-31 Valeo Systemes Thermiques Intercalaire d'echange de chaleur pour un dispositif d'echange de chaleur
JP7001917B2 (ja) 2017-03-16 2022-01-20 ダイキン工業株式会社 伝熱管ユニットを有する熱交換器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62118990U (zh) * 1986-01-16 1987-07-28
JPH02115688U (zh) * 1989-02-28 1990-09-17
CN101384868A (zh) * 2006-02-15 2009-03-11 Gac株式会社 热交换器
CN104884892A (zh) * 2012-12-27 2015-09-02 株式会社电装 热交换器
CN104132482A (zh) * 2014-07-30 2014-11-05 广州涉外经济职业技术学院 平行流式换热器

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