热交换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热交换器，且更具体地涉及应用于用于加热和冷却的热泵系统的热交换器。
【背景技术】
[0002]通常，用于加热和冷却系统的热泵中的室外单元用于在冷却模式下冷凝高温制冷剂，并用于加热模式下蒸发低温制冷剂。
[0003]这里，在用于加热和冷却系统的热泵中的被用作室外单元的热交换器中，板式肋片(platefin)插入到由铜制成的圆形管中。在这种情况下，上述肋片和管通过机械按压彼此紧密地接触，热传输效率降低。于是，热交换器的整体性能可能降低，且其重量笨重。
[0004]为了解决热传输效率降低的问题，目前已提出了如下热交换器，该热交换器使用了由铝制成的多通道式管和由铝制成的波纹肋片(corrugated fin)，且通过钎焊(brazing)将上述肋片和管结合。作为该技术的示例，韩国专利文献第10-2005-0067168披露了用于热交换器的管以及热交换器。
[0005]同时，热泵系统中的室外单元在加热模式下用作蒸发器，且此时，当在外部空气和制冷剂之间进行热交换时，如果空气的温度为0°c或以下时，空气中的水蒸气作为霜附着到肋片。然而，由于霜干扰了空气流动从而降低了室内加热性能，所以执行除霜模式以移除霜。这里，作为除霜模式下的冷却周期，使用从压缩机排放的高温制冷剂来移除附着到热交换器的肋片的霜。
[0006]然而，如上所述，在根据现有技术的使用了波纹肋片和管的波纹肋片/管(并流型(Parallel Flow Type))型热交换器中，当通过执行除霜模式移除热交换器的霜时,不能顺畅地排出在除霜时产生的冷凝水，且在执行加热模式时没有被排出的冷凝水作为霜附着到肋片。于是，加热性能可能降低。此外，在根据现有技术的波纹肋片/管型热交换器中，由于在肋片的端部处没有设置单独的加强材料，所以可靠性可能降低，且肋片可能被损坏。
【发明内容】
[0007]本发明的一个方面提供了一种在不使用单独的侧板的情况下能够通过使冷凝水快速地排出来防止性能降低并能够改善产品的可靠性和耐久性的热交换器。
[0008]根据本发明的一个方面，提供了一种热交换器，该热交换器包括:多个管，它们在垂直方向上彼此分离地分层；以及多个肋片，它们在所述垂直方向上，即在所述管的分层方向上竖立，所述肋片在所述管的纵向上布置成在水平方向上彼此分离，并结合到所述管。所述肋片包括:板主体，其具有板形状，且设置有多个管插入孔，所述管插入孔形成为在垂直方向上彼此分离并对应于分层的所述管，且在所述管的插入方向上开口，和突出的弯曲部，所述弯曲部分别一体地连接到所述板主体的最上部和最下部，且从所述板主体弯曲以使彼此邻近的所述板主体彼此连接。
[0009]这里，所述板主体可包括多个气窗和管插入孔，所述气窗形成为在所述管之间倾斜。
[0010]所述气窗可优选地形成为在引入空气的方向上倾斜。另外，靠近空气出口的所述气窗的气窗角度和气窗长度可优选地大于靠近引入空气的空气入口的所述气窗的气窗角度和气窗长度。而且，优选地，随着所述气窗从所述空气入口更靠近所述空气出口，所述气窗的气窗角度和气窗长度可逐渐地增加。可替代地，所述气窗的气窗角度和气窗长度可优选地被划分成多个等级值，且所述等级值可逐渐地增加。
[0011 ] 此外，所述管插入孔可形成为在引入空气的前表面中开口。
[0012]而且，优选地，所述弯曲部还可包括组合部，所述组合部设置在邻近所述弯曲部的一部分处，以允许组合所述弯曲部。此时，所述组合部可包括插入凹槽和插入突起部，所述插入凹槽形成在所述弯曲部的端部处，且所述插入突起部从邻近的所述弯曲部突出以插入到所述插入凹槽。
[0013]所述板主体还可包括接触支撑部，所述接触支撑部沿着所述管的侧表面延伸以与所述管接触。
[0014]这里，随着所述接触支撑部从所述空气入口更靠近所述空气出口时，所述接触支撑部与所述管的接触面积可优选地逐渐增加。所述接触支撑部可包括:第一接触部，其设置在更靠近所述空气入口的前侧的一部分处，及第二接触部，其与所述第一接触部一体地形成，设置在更靠近所述空气出口的后侧的另一部分处，并具有比所述第一接触部的管接触面积更大的管接触面积。这里，所述第一接触部和所述第二接触部可具有矩形的平面形状。此外，随着所述第一接触从前侧更靠近与所述第二接触部接触的后侧时，所述第一接触部的接触面积可逐渐地增加。
[0015]所述第一接触部可优选地具有三角形的平面形状。
[0016]同时，在插入所述管之后，所述板主体的前表面的端部可优选地形成为相对于所述管的前表面突出。
[0017]而且，所述板主体可包括多个排出肋片，所述排出肋片设置在所述板主体的引入有空气的前表面上并在所述管之间布置成在所述垂直方向上彼此分离，所述排出肋片的一侧结合到所述板主体的前表面，且所述排出肋片的下侧向下倾斜以使冷凝水向下排出，且所述排出肋片的前表面、后表面以及下部是开口的。这里，优选地，所述排出肋片可与所述板主体一体地形成，且所述排出肋片的一部分在所述板主体的前表面的突出端部处被从上部切割，且上部切割端部弯曲成垂直的或向下倾斜
[0018]同时，所述弯曲部在宽度方向上的宽度可小于所述板主体在宽度方向上的宽度。
[0019]而且，所述板主体可通过钎焊经由彼此邻近地结合在的所述弯曲部一体地结合。
【附图说明】
[0020]从通过参照以下附图作出的下述详细说明，本发明的上述及其它方面、特征以及其它优点将变得更加明显:
[0021]图1是应用有根据本发明的示例性实施例的热交换器的用于加热和冷却的热泵系统的构造图；
[0022]图2是图1的热交换器的前视图；
[0023]图3是图2的热交换器沿线II1-1II的剖面图；
[0024]图4是图2的肋片的立体图；
[0025]图5是用于表不图4的形成在板主体处的气窗的剖面图；
[0026]图6是用于表示由图4的肋片中的组合部组合的弯曲部的情况的立体图；
[0027]图7是用于表示由图6的组合件组部组合的肋片的前剖面图；
[0028]图8是用于表示与4的肋片中的管接触的接触支撑件的立体图；
[0029]图9是用于表TJK图8的接触支撑件的另一TJK例性实施例的立体图；
[0030]图10是用于表示在图4的肋片中的板主体的前侧设置的排放肋片的立体图；以及
[0031]图11是设置有图10的排放肋片的肋片的前视图。
【具体实施方式】
[0032]将参照附图详细说明本发明的示例性实施例。
[0033]如前面所阐明，根据本发明的示例性实施例，获得了以下效果。
[0034]首先，由于在除霜模式下通过使用排出肋片容易地向下排出冷凝水，所以能够在除霜之后优化加热性能，并使除霜模式时间最小化。
[0035]第二，通过使用从肋片的端部延伸的弯曲部而不使用单独的侧板，能够改善产品的可靠性和耐久性。
[0036]第三，通过使用能优化空气流动的气窗，能够增加热交换效果。
[0037]第四，通过使用组合部能够保持弯曲部和肋片之间的固定距离，并能够防止肋片松弛。此外，在钎焊期间能够容易使弯曲部熔化，且能够改善可靠性。
[0038]第五，使用接触支撑部能够容易使管和肋片彼此结合，且在钎焊期间能够容易使管和肋片一体化。于是，能够改善可靠性和耐久性。
[0039]在下文中，将参照附图详细说明本发明的优选的示例性实施例。
[0040]首先，根据本发明的示例性实施例的热交换器500(参见图2)可应用于图1的用于加热和制冷的热泵系统的室外热交换器20，且在说明热交换器之前，将说明用于加热和冷却的热泵系统。
[0041]用于冷却和除湿的空调设备包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀，且主要用于在夏季降低室内温度。此时，室外热交换器20充当冷凝器，以冷凝来自压缩机10的高温制冷剂。
[0042]同时，热泵系统在夏季执行冷却功能并在冬季执行加热功能，且室外热交换器20在加热模式下用作蒸发器并执行来自膨胀阀30的低温制冷剂与室外空气之间的热交换，以蒸发制冷剂。然而，在加热模式下，当在(TC以下的制冷剂与空气之间执行热交换时，如果空气(外部空气)的温度等于或低于(TC，那么空气中的水蒸气作为霜附着到室外热交换器20的肋片表面。随着时间过去，霜层增加从而干扰空气流动，使得加热性能降低。为此，为了移除附着到热泵系统的肋片的霜，在热泵系统中执行除霜模式(冷却模式)。同时，在除霜模式下，由于从压缩机10排放的高温制冷剂穿过室外热交换器20且附着到肋片的霜变成冷凝水，所以需要快速地排出冷凝水。
[0043]因而，热交换器500还包括排出肋片400以执行冷凝水的快速排放，且下面将对其进行详细说明。此外，附图标记40表示室内热交换器，附图标记50表示气液分离单元，且附图标记60表示切换阀(四通阀)。
[0044]现在，将详细说明热交换器500。
[0045]参照图2，热交换器500包括多个管100、成对的集流管200、以及多个肋片300，其中管100在垂直方向上彼此分离地分层，集流管200连通地连接到管100的两端，且肋片300连接到管100。这里，管100是其中设置有多个通道的多通道式扁平管(参见图3)，且通过钎焊将管100和肋片300组合在一起并使它们一体地形成。这里，由于管100和集流管200的构造对应于管100和集流管200的已知构造，所以将不对它们进行详细说明，且将主要说明不同于已知构造的构造。
[0046]热交换器500中的肋片300具有板形状，且在垂直方向上竖立，肋片300在管100的分层方向上结合到管100。多个肋片300在管100的纵向上布置，并在水平方向上彼此分离。
[0047]参照图3和4，肋片300包括板主体310和弯曲部320。这里，板主体310具有板形状，且在垂直方向上竖立并在宽度方向上插入及结合到管100。在板主体中形成有多个管插入孔311，其中在垂直方向上分层的管100插入到管插入孔311中。
[0048]管插入孔311形成为在板主体310的纵向(垂直方向)上彼此分离并对应于管100的位置，且管插入孔311在一个方向上开口以在该开口方向上插入管100。这里，管插入孔311优选地形成为具有与管100的高度相应的宽度以便与管100的顶表面和顶表面紧密接触。另外，管插入孔311在几乎被冻结的前表面中(在引入空气的方向上)开口。
[0049]同时,板主体310设置有多个气窗312,气窗312形成为在管插入孔311之间倾斜以改善热交换。
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