换热器以及使用该换热器的冷冻循环空调装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种换热器以及使用该换热器的冷冻循环空调装置，换热器（1）具备平行流型换热部（3），该平行流型换热部（3）具有沿上下方向延伸的多个换热管（11、13），平行流型换热部至少包含前列部分（7）与后列部分（9），前列部分以及后列部分分别具有沿上下方向延伸的多个换热管，在平行流型换热部中的前表面的下部的前方配置具有各自沿上下方向延伸的多个套片（25）的板翅管型换热部（5），板翅管型换热部的出口端与平行流型换热部的入口端通过配管进行连接，前列部分以及后列部分的下部集管被按列分割设置，前列部分以及后列部分的上部集管以跨列的方式设置为一体。
【专利说明】换热器以及使用该换热器的冷冻循环空调装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及换热器以及使用该换热器的冷冻循环空调装置。
【背景技术】
[0002]在换热器中，结霜引起的换热能力的降低屡屡成为问题。作为与这样的问题相关联的实用新型，例如具有专利文献I所公开的换热器。在该换热器中，将换热部前后分离且沿前后方向重叠地配置，在上述一对换热部之间以及分别位于换热部的上下的一对集管部之间的各自确保间隙。
[0003]根据这样的换热器，即使前后任一个换热部因结霜失去通气性，也可以谋求经由通过间隙的空气的流动在另一个换热部获得最小限度的换热功能。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开平8-226727号公报(第一图)
实用新型内容
[0007]实用新型要解决的课题
[0008]然而，在上述的现有换热器中，存在如下问题:在作为蒸发器使用的情况下没有考虑抑制结霜自身的生长，而且，对在换热器下部局部产生的结霜进行除霜较为困难。
[0009]本实用新型是鉴于上述而做出的，其目的在于提供一种能够抑制在换热器下部堆积的霜的生长的换热器。
[0010]用于解决课题的技术方案
[0011]用于实现上述目的的本实用新型在于，提供一种换热器，其具备平行流型换热部，该平行流型换热部具有沿上下方向延伸的多个换热管，其中，所述平行流型换热部至少包含前列部分与后列部分，所述前列部分以及所述后列部分分别具有沿所述上下方向延伸的多个换热管，在所述平行流型换热部中的前表面的下部的前方配置具有各自沿上下方向延伸的多个套片的板翅管型换热部，所述板翅管型换热部的出口端与所述平行流型换热部的入口端通过配管进行连接，所述前列部分以及所述后列部分的下部集管被按列分割设置，所述前列部分以及所述后列部分的上部集管以跨列的方式设置为一体。
[0012]本实用新型的换热器也可以构成为，所述板翅管型换热部的最下部位于所述平行流型换热部的翅片的最下部与所述前列部分的下部集管之间。
[0013]本实用新型的换热器也可以构成为，所述板翅管型换热部的导热管使用圆管。
[0014]本实用新型的换热器也可以构成为，所述板翅管型换热部的通路数量少于所述平行流型换热部的通路数量。
[0015]本实用新型的换热器也可以构成为，作为蒸发器发挥功能的情况下的成为制冷剂入口的、所述导热管的入口端配置在所述散热片的下部。
[0016]本实用新型的换热器也可以构成为，所述换热器具有制冷剂流路，该制冷剂流路在作为蒸发器发挥功能的情况下使制冷剂与空气在前后方向上朝相同朝向行进并且在作为冷凝器发挥功能的情况下使制冷剂与空气在前后方向上朝相反朝向行进。
[0017]本实用新型的换热器也可以构成为，所述平行流型换热部的散热片与所述前列部分的所述换热导管相比朝上风方向突出。
[0018]本实用新型的换热器也可以构成为，所述前列部分的所述下部集管的内部利用分隔壁分割为多个空间，该下部集管在所述多个空间中的每一个具有入口端，在所述板翅管型换热部与所述前列部分的所述下部集管之间设置分配器，所述板翅管型换热部的出口端与所述分配器通过集合连结配管连接，所述下部集管的多个所述入口端各自与所述分配器通过多个分割连结配管中的各自对应的该分割连结配管进行连接。
[0019]用于实现同目的的其他本实用新型在于，提供一种冷冻循环空调装置，其具备冷冻循环回路，该冷冻循环回路包含压缩机、室外换热器、膨胀阀、室内换热器，其中，所述本实用新型的换热器使用于所述室外换热器以及所述室内换热器中的一方或者双方。
[0020]另外，本实用新型的冷冻循环空调装置也可以构成为，所述平行流型换热部的翅片为波形翅片，所述平行流型换热部配置在对应的所述室外换热器以及所述室内换热器中的风扇的上风侧的框体面整体。
[0021]实用新型效果
[0022]根据本实用新型，能够抑制在换热器下部堆积的霜的生长。
【专利附图】
【附图说明】 [0023]图1是本实用新型的实施方式I的换热器的主视图。
[0024]图2是本实施方式I的换热器的侧视图。
[0025]图3是关于本实用新型的实施方式2的、与图1同情况的图。
[0026]图4是关于本实施方式2的、与图2同情况的图。
[0027]图5是表示本实用新型的实施方式3的冷冻循环空调装置的概要的图。
[0028]图6是示意性表示本实施方式3的冷冻循环空调装置的室外机的俯视图。
【具体实施方式】
[0029]以下，基于附图对本实用新型的实施方式进行说明。需要说明的是，在图中，相同附图标记表示相同或者对应部分。另外，说明中的方向如下所述:计划的通气的上游侧设为“前”、下游侧设为“后”、重力的作用朝向设为“下”、其相反朝向设为“上”，另外将与上述前后方向以及上下方向(重力方向)这双方正交的方向设为“左右”。以图2为例表不时，图2的纸面上下为说明中的上下方向，图2的纸面左侧以及右侧分别为前侧以及后侧，图2的纸面的表里方向为左右方向。需要说明的是，图2中的参照附图标记WD表示通气的风向。
[0030]实施方式1.[0031]图1以及图2分别是本实用新型的实施方式I的换热器的主视图以及侧视图。换热器I是在冷冻循环空调装置的室外机中使用的铝制换热器。
[0032]换热器I具备平行流型换热部3。在换热器I中的平行流型换热部3的前方设有板翅管型换热部5。
[0033]首先，平行流型换热部3包含在前后方向相互分离且在前后方向并排的前列部分7与后列部分9。前列部分7以及后列部分9各自具有沿上下方向延伸的多个换热导管11、13。换热导管11、13是自左右方向被压扁的扁平管。前列部分7的多个换热导管11沿左右方向并排，并且后列部分9的多个换热导管13也沿左右方向并排。在上述前列部分7的多个换热导管11与后列部分9的多个换热导管13之间，沿前后方向确保间隙15，换热导管11与换热导管13沿前后分离。另外，作为一个例子，换热导管11的根数与换热导管13的根数相同。
[0034]在多个换热导管11、13之间设有翅片17。具体来说，翅片17为波形翅片，在相邻一对翅片之间各自沿左右折曲的同时沿上下方向延伸。换言之，翅片17以与其左侧的换热导管和其右侧的换热导管交替地接触的方式形成为波形。
[0035]另外，换热导管11、13排列成前后二列，翅片17为在前后方向上一列。换句话说，不间断的波形翅片位于前列部分7中的对应的一对换热导管11之间、并且位于后列部分9中的对应的一对换热导管13之间。翅片17与前列部分7的换热导管11相比向上风方向突出，即，翅片17的前缘部位于比前列部分7的换热导管11的前端靠前方的位置。
[0036]在前列部分7的下部设有前列部分7侧的下部集管、即入口集管19，在后列部分9的下部设有后列部分9侧的下部集管、即出口集管21。在前列部分7以及后列部分9的上部设有跨列集管23。前列部分7以及后列部分9中，作为各自的上部集管而共用相同的跨列集管23。需要说明的是，入口集管19、出口集管21以及跨列集管23各自由一室构成。这样，前列部分7以及后列部分9的下部集管被按列分割设置，前列部分7以及后列部分9的上部集管以跨列的方式一体设置。
[0037]另外，从功能出发，配置在平行流型换热部3的下部的入口集管19以及出口集管21具备在上风侧的列使风向换热导管的分配变得均匀的机构、以及在下风侧的列使气体集结的机构，以平行流型换热部3整体观察时，下部集管按列进行分割。另一方面，配置在平行流型换热部3的上部的跨列集管23具有能够使制冷剂在列间移动的机构，以平行流型换热部3整体观察时，上部集管将两列设置为一体。
[0038]前列部分7的换热导管11的下端与入口集管19连接，前列部分7的换热导管11的上端与跨列集管23连接。另外，后列部分9的换热导管13的下端与出口集管21连接，后列部分9的换热导管13的上端与跨列集管23连接。
[0039]板翅管型换热部5配置在平行流型换热部3中的前表面的下部的前方，更详细来说，配置在前列部分7的前表面的下部的前方、即入口集管19的上方。板翅管型换热部5的最下部(套片25的最下部)配置在平行流型换热部3的翅片17的最下部与入口集管19之间。
[0040]板翅管型换热部5具有多个套片25以及用于构成至少一个通路的导热管27。
[0041]多个套片25分别沿上下方向延伸，沿左右方向大致平行地排列。另外，多个套片25的后部与平行流型换热部3的翅片17的下部的前端抵接或者靠近。
[0042]导热管27在图示例中为形成一个通路的一根圆管，以沿左右方向折曲的方式贯穿多个套片25并沿上下方向延伸。成为作为蒸发器发挥功能的情况下的制冷剂入口的、导热管27的入口端27a配置在套片25的下部，成为作为蒸发器发挥功能的情况下的制冷剂出口的、导热管27的出口端27b配置在套片25的上部。需要说明的是，作为导热管27，只要少于平行流型换热部3的通路数量，也可以为了形成多个通路而使用多根圆管。另外，作为导热管27，也可以替代上述一根或者多根圆管(板翅圆管型)，使用一根或者多根扁平管(板翅偏平管型)。
[0043]板翅管型换热部5与平行流型换热部3通过连结配管29进行连接。即，在板翅管型换热部5的导热管27的出口端27b连接连结配管29的一端，在平行流型换热部3中的入口集管19的入口端19a连接连结配管29的另一端。
[0044]接下来，对制冷剂的流动进行说明。需要说明的是，图1以及图2所示的箭头示意性表示换热器I作为蒸发器发挥功能的情况下的制冷剂的流动。因而，在换热器I作为冷凝器发挥功能的情况下，制冷剂沿与该箭头相反的朝向流动。在换热器I作为蒸发器使用的情况(例如设于室外机且进行制热运转的情况)下，制冷剂在板翅管型换热部5中经由一个通路从下朝上流动，从板翅管型换热部5流出，在通过连结配管29之后，向平行流型换热部3的入口集管19流入。入口集管19内的制冷剂在作为上风侧的前列部分7的多个换热导管11中从下朝上流动。即，分离为与换热导管11的根数相同的数量、即通路数量而在前列部分7中上升之后，流入到跨列集管23。另外，制冷剂流入到跨列集管23之后，在作为下风侧的后列部分9的多个换热导管13从上朝下流动。即，以作为与换热导管13的根数相同的数量、即通路数量而在后列部分9中流下之后，流入到出口集管21，最终从换热器I流出。
[0045]在以上述方式构成的本实施方式I中，获得以下那样的优点。在换热器I中，设置有板翅管型换热部5，因此在可能产生结霜的运转时，从入口集管19与翅片17将冷凝水向散热片25引导。也就是说，冷凝水主要集中在排水性优良的板翅管型换热部5，因此能够防止在换热器I的下部层叠冰。
[0046]另外，板翅管型换热部5的通路数量少于平行流型换热部3的通路数量，关于供制冷剂通过的导管内的压力损失，板翅管型换热部5大于平行流型换热部3。因此，与平行流型换热部3的蒸发温度相比，板翅管型换热部5的蒸发温度升高，运转时的结霜量降低，能够抑制霜在换热器I的下部集中。另外，在将换热器I作为冷凝器使用的情况下，能够增加过冷却部的流速，提高管内热传递率，提高换热器效率。
[0047]另外，在将换热器I作为蒸发器使用的情况下，板翅管型换热部5的入口设置于板翅管型换热部5的最下部，因此能够使换热器I的最下部的温度上升，由此也能够抑制结霜量。
[0048]另外，平行流型换热部3所使用的翅片17与前后两列的换热导管11、13形成为一体，因此在换热导管11、13的布局中以使各列成为平行的情况设置前后两列时，能够提高其组装性。
[0049]另外，在翅片17中的成为前后的列间的部位，设有隔热用的切口，由此，能够抑制由换热导管11、13间的温度差引起的热移动，能够提高换热器效率。
[0050]另外，翅片17相对于换热导管11向上风方向突出地固定，因此翅片17的前缘部的温度接近空气温度，能够避免在结霜运转时使霜集中在翅片17的前缘部。
[0051]另外，作为本实施方式1，能够举出使用了换热器I的换热方法的例子，在本换热方法中，在换热器I作为蒸发器发挥功能的情况下，制冷剂与空气大体平行地流动(沿相同朝向流动)(宏观观察下制冷剂与空气皆从前朝后流动)，在压力损失的作用下制冷剂在流动方向上蒸发温度降低，空气也在流动方向上温度降低，因此制冷剂与空气的温度差变小。另一方面，在作为冷凝器发挥功能的情况下，制冷剂与空气大体相向地流动(沿相反朝向流动)(空气从前朝后流动，制冷剂在宏观观察下从后朝前流动)，制冷剂在过热、二相、过冷却区域中在流动方向上温度降低，空气在流动方向上温度上升，因此制冷剂与空气的温度差变小。由此也提高换热器效率。换言之，换热器I作为涉及到平行流型换热部3以及板翅管型换热部5的制冷剂流路，具有在作为蒸发器发挥功能的情况下将制冷剂与空气在前后方向上沿相同的朝向进行、并且在作为冷凝器发挥功能的情况下将制冷剂与空气在前后方向上沿相反朝向进行的制冷剂流路。
[0052]实施方式2.[0053]接下来，基于图3以及图4说明本实用新型的实施方式2的换热器。图3以及图4分别是关于本实施方式2的、与图1以及图2同情况的图。需要说明的是，本实施方式2除以下说明的部分以外，与上述实施方式I相同。另外，后述的集合连结配管以及分割连结配管优先说明分割后的区域的连接情况并进行图示，与实际的样子不同，省略管径的图示、管的长度的正确性，并且在图3以及图4中的任一者皆以分割连结配管彼此不重叠的方式进行图示。
[0054]本实施方式2的换热器101具有作为上风侧的列的下部集管的、利用分隔壁将内部分割成多个(作为具体的一个例子为三个)空间的入口集管119，还具有分配器131。
[0055]分配器131在换热器101作为蒸发器发挥功能时，配置在板翅管型换热部5的下游侧且平行流型换热部3的上游侧。更详细来说，入口集管119在多个空间中的每一个具有入口端119a，板翅管型换热部5的导热管27的出口端27b与分配器131通过一根集合连结配管129a连接，入口集管119的多个(三个)入口端119a各自与分配器131通过多个(三个)分割连结配管129b中的分别对应的分割连结配管129b进行连接。分割连结配管129b作为毛细管发挥功能。需要说明的是，跨列集管123的至少前列侧也与入口集管119对应地划分为多个(三个)。
[0056]在上述那样的本实施方式2中，在换热器101作为蒸发器发挥功能的情况下，制冷剂在流出板翅管型换热部5之后，利用分配器131分支成三路，流入到位于平行流型换热部3的上风侧的列的下部的入口集管119的三个空间。之后，在换热导管11内上升，利用跨列集管123在列间移动，在换热导管13内流下后，从下风侧的列的出口集管21流出。
[0057]在上述本实施方式2中，在实施方式I的上述优点之外，获得如下所述的优点。附设在平行流型换热部3的上风侧的列的下部的集管的内部被分割成三处，因此集管内的各空间的大小变小，能够使集管内的制冷剂分配调整变得容易。另外，通过调整连结分配器与集管之间的多个毛细管(分割连结配管)各自的长度，也能够使制冷剂分配均匀化，另外，由于在分配器及毛细管中管内压力损失较大，因此在作为蒸发器发挥功能的情况下，能够使板翅管型换热部的蒸发温度上升，能够抑制换热器下部的霜的成长。
[0058]实施方式3.[0059]接着，基于图5及图6，对本实用新型的实施方式3所涉及的冷冻循环系统空调装置进行说明。图5是表示本实施方式3的冷冻循环系统空调装置的概要的图，图6是示意性表示本实施方式3的冷冻循环系统空调装置的室外机的俯视图。
[0060]如图5所述，冷冻循环空调装置251具备至少包含压缩机253、室外换热器255、节流装置(膨胀阀)257、室内换热器259的冷冻循环回路。需要说明的是，图5的箭头表示进行制冷运转的情况下的制冷剂的流动方向。另外，在冷冻循环空调装置251中设有对室外换热器255及室内换热器259的各自进行送风的风扇261和使上述风扇261旋转的驱动马达 263。
[0061]冷冻循环空调装置251中的室外机351，其框体的内部被分隔板365分成机械室367和送风室369。在机械室367中收容有压缩机253，在送风室369中收容有室外换热器255、风扇 261 ο
[0062]在本实施方式3中，在上述室外换热器255以及室内换热器259中的一方或者双方使用上述实施方式I的换热器I或者实施方式2的换热器101。由此，能够实现能量效率较高的冷冻循环空调装置。需要说明的是，能量效率由下式构成。
[0063]制热能量效率=室内换热器(冷凝器)能力/全输入
[0064]制冷能量效率=室内换热器(蒸发器)能力/全输入
[0065]另外，在使用波形翅片的平行流型换热部的情况下，在左右方向的两端配管较少，在室外机中的风扇的上风侧的框体部的大致整体能够配置换热器(平行流型换热部)，因此不使换热器弯折而能够确保足够的安装面积，由此，也具有能够增大换热效率的优点。需要说明的是，在将换热器1、101应用于室内机的情况下，也能够在室内机中的风扇的上风侧的框体面的大致整体上配置换热器(平行流型换热部)，获得相同的优点。
[0066]以上，参照优选实施方式具体说明本实用新型的内容，但基于本实用新型的基本技术思想以及启示，本领域技术人员能够采用各种变形情况是不言自明的。
[0067]首先，对于上述的实施方式I以及2所述的换热器1、101以及使用该换热器的冷冻循环空调装置251，在R410A、R32、HF01234yf等制冷剂中能够实现其效果。
[0068]另外，作为工作流体，示出了空气与制冷剂的例子，但使用其他气体、液体、气液混合流体也实现相同的效果。
[0069]另外，在上述实施方式I以及2所述的换热器1、101在室内机中使用的情况下，也能够实现相同的效果。
[0070]另外，对于上述实施方式I以及2所述的换热器1、101以及使用有该换热器的冷冻循环空调装置251，利用矿物油、烷基苯油系、酯油系、醚油系、氟油系等，无论油是否能溶于制冷剂，任意冷冻机油都能够实现上述效果。
[0071]另外，作为本实用新型的其他活用例，能够举出应用于需要使制造容易且提高换热性能、提高节能性能的热泵装置的例子。
[0072]附图标记说明:
[0073]1、101换热器，3平行流型换热部，5板翅管型换热部，7前列部分，9后列部分，11、13换热导管，17翅片，19、119入口集管(下部集管)，21出口集管(下部集管)，23跨列集管(上部集管)，25套片，27导热管，129a集合连结配管，129b分割连结配管，131分配器，251冷冻循环空调装置，253压缩机，255室外换热器，257节流装置，259室内换热器，261风扇。
【权利要求】
1.一种换热器，其具备平行流型换热部，该平行流型换热部具有沿上下方向延伸的多个换热管，其特征在于， 所述平行流型换热部至少包含前列部分与后列部分， 所述前列部分以及所述后列部分分别具有沿所述上下方向延伸的多个换热管， 在所述平行流型换热部中的前表面的下部的前方配置具有各自沿上下方向延伸的多个套片的板翅管型换热部， 所述板翅管型换热部的出口端与所述平行流型换热部的入口端通过配管进行连接，所述前列部分以及所述后列部分的下部集管被按列分割设置，所述前列部分以及所述后列部分的上部集管以跨列的方式设置为一体。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于， 所述板翅管型换热部的最下部位于所述平行流型换热部的翅片的最下部与所述前列部分的下部集管之间。
3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于， 所述板翅管型换热部的导热管使用圆管。
4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于， 所述板翅管型换热部的 通路数量少于所述平行流型换热部的通路数量。
5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于， 作为蒸发器发挥功能的情况下的成为制冷剂入口的、所述导热管的入口端配置在所述套片的下部。
6.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于， 所述换热器具有制冷剂流路，该制冷剂流路在作为蒸发器发挥功能的情况下使制冷剂与空气在前后方向上朝相同朝向行进并且在作为冷凝器发挥功能的情况下使制冷剂与空气在前后方向上朝相反朝向行进。
7.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于， 所述平行流型换热部的翅片与所述前列部分的所述换热管相比朝上风方向突出。
8.根据权利要求7所述的换热器，其特征在于， 所述前列部分的所述下部集管的内部利用分隔壁被分割为多个空间，该下部集管在所述多个空间中的每一个具有入口端， 在所述板翅管型换热部与所述前列部分的所述下部集管之间设置分配器， 所述板翅管型换热部的出口端与所述分配器通过集合连结配管来连接，所述下部集管的多个所述入口端各自与所述分配器通过多个分割连结配管中的各自对应的该分割连结配管进行连接。
9.一种冷冻循环空调装置，其具备冷冻循环回路，该冷冻循环回路包含压缩机、室外换热器、膨胀阀、室内换热器，其特征在于， 权利要求1~8中任一项的换热器使用于所述室外换热器以及所述室内换热器中的一方或者双方。
10.根据权利要求9所述的冷冻循环空调装置，其特征在于， 所述平行流型换热部的翅片为波形翅片， 所述平行流型换热部配置在对应的所述室外换热器以及所述室内换热器中的风扇的上风侧的 框体面整体。
【文档编号】F25B39/00GK203798027SQ201420141694
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2013年3月27日
【发明者】石桥晃, 松田拓也, 冈崎多佳志, 望月厚志 申请人:三菱电机株式会社