熱交換器及空調裝置的制造方法
【專利說明】熱交換器及空調裝置
[0001]本申請是基于發(fā)明名稱為“熱交換器及空調裝置”，申請日為2012年I月23日，申請?zhí)枮?01280005288.0的發(fā)明專利申請的分案申請。
技術領域
[0002]本發(fā)明涉及一種包括一對總集合管和與該各總集合管連接的多根扁平管、讓在扁平管內流動的流體和空氣進行熱交換的熱交換器以及包括該熱交換器的空調裝置。
【背景技術】
[0003]到目前為止，包括一對總集合管和與該各總集合管連接的多根扁平管的熱交換器已為眾人所知曉。專利文獻1、2中公開了這種熱交換器。具體而言，在專利文獻1、2所公開的熱交換器中，在熱交換器的左端和右端各立著設置有一根總集合管，多根扁平管被設置成跨越第一總集合管和第二總集合管。而且，專利文獻1、2所公開的熱交換器讓在扁平管內部流動的制冷劑和在扁平管外部流動的空氣進行熱交換。
[0004]在專利文獻1、2所公開的熱交換器中流動的制冷劑重復進行朝著多根扁平管的分流和來自多根扁平管的合流。也就是說，流入第一總集合管的制冷劑分流到多根扁平管中，通過各扁平管以后流入第二總集合管而合流，之后再次朝著多根其它扁平管分流，返回第一總集合管。
[0005]現(xiàn)有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本公開特許公報特開2005-003223號公報
[0008]專利文獻2:日本公開特許公報特開2010-112581號公報

【發(fā)明內容】

[0009]一發(fā)明要解決的技術問題一
[0010]上述專利文獻1、2所公開的熱交換器中存在以下問題:如果為增加制冷劑的流量而增加扁平管的根數(shù)，總集合管就會更長，作為冷凝器用的性能就無法充分得到。在起冷凝器之作用的情況下，制冷劑從多根扁平管中流出而合流的總集合管中會貯存液態(tài)制冷劑。而且，越是布置在下部的扁平管越會處于被液態(tài)制冷劑充滿的狀態(tài)。因此，流入布置在下部的扁平管的氣態(tài)制冷劑的流量就會減少，作為冷凝器用的性能就不能充分地發(fā)揮出來。
[0011]于是，為增加在流動的制冷劑量，可以考慮將上述專利文獻1、2所公開的熱交換器上下摞成幾層并使其成為一體這樣的做法。但是，在該情況下，會出現(xiàn)多處在各熱交換器中多個制冷劑最初通過的上游側扁平管和在其它熱交換器中制冷劑最后通過的下游側扁平管相鄰的地方。在熱交換器中，上游側扁平管中制冷劑的溫度和下游側扁平管中制冷劑的溫度彼此相差很大。如果這樣的扁平管彼此相鄰，熱就會在該扁平管之間相互移動，制冷劑和空氣的熱交換量就會隨之相應地減少這一部分。即會產生所謂的熱損失。熱交換器的熱交換效率就會因為該熱損失而下降。
[0012]本發(fā)明正是鑒于上述問題而完成的。其目的在于:在多根扁平管連接在兩根總集合管之間的熱交換器中，抑制由于熱在扁平管彼此之間移動所導致的熱損失，從而抑制熱交換效率下降。
[0013]—用于解決技術問題的技術方案一
[0014]本發(fā)明提供一種熱交換器，其包括分別立設的第一總集合管(60)和第二總集合管(70)，多根扁平管(33)，該多根扁平管(33)上下排列，每根扁平管(33)的一端與所述第一總集合管(60)連接，每根扁平管(33)的另一端與所述第二總集合管(70)連接，且在每根扁平管(33)的內部都形成有制冷劑的通路(34)，以及多個翅片(36)，該多個翅片
(36)將相鄰的所述扁平管(33)之間的空間劃分成空氣流動的多條通風路徑(38)，其特征在于:多根所述扁平管(33)被劃分成上側熱交換區(qū)域(51)和下側熱交換區(qū)域(52)，該上側熱交換區(qū)域(51)被劃分成上下排列的多個熱交換部，該下側熱交換區(qū)域(52)由一個熱交換部構成或者被劃分成上下排列的多個熱交換部，通過對所述第一總集合管出0)的內部空間進行上下分隔，在所述第一總集合管￠0)中形成有與所述上側熱交換區(qū)域(51)相對應的、氣態(tài)制冷劑的上側空間￠1)和與所述下側熱交換區(qū)域(52)相對應的、液態(tài)制冷劑的下側空間(62)，所述第一總集合管(60)的下側空間(62)中，形成有與所述下側熱交換區(qū)域(52)的各熱交換部相對應的、數(shù)量與該熱交換部相等的一個或者多個連通空間，通過對所述第二總集合管(70)的內部空間進行分隔，在所述第二總集合管(70)中形成有對應于所述上側熱交換區(qū)域(51)的各熱交換部且數(shù)量與該熱交換部相等的連通空間，并且，形成有對應于所述下側熱交換區(qū)域(52)的各熱交換部且數(shù)量與該熱交換部相等的連通空間，對應于所述上側熱交換區(qū)域(51)的所述連通空間和對應于所述下側熱交換區(qū)域(52)的所述連通空間相互連通，所述上側熱交換區(qū)域(51)被劃分成多個所述熱交換部(51a-51c)，所述下側熱交換區(qū)域(52)由一個所述熱交換部(52a)構成，通過對所述第二總集合管(70)的內部空間進行上下分隔，在所述第二總集合管(70)中形成有對應于所述上側熱交換區(qū)域(51)和下側熱交換區(qū)域(52)的各熱交換部(51a-51c、52a)且數(shù)量與該熱交換部(51a-51c、52a)相等的連通空間(71a_71d)，所述第二總集合管(70)上設置有連通部件(75)，該連通部件(75)從對應于所述下側熱交換區(qū)域(52)的熱交換部(52a)的所述連通空間(71a)，分支連接到對應于所述上側熱交換區(qū)域(51)的各熱交換部(51a-51c)的所述各連通空間(7 lb-7 Id)。
[0015]優(yōu)選的是，在上述熱交換器中，所述第一總集合管￠0)的上側空間￠1)是對應于所述上側熱交換區(qū)域(51)的所有熱交換部(51a-51c)且為所述上側熱交換區(qū)域(51)的所有熱交換部(51a-51c)所共用的一個空間，在所述第一總集合管￠0)上設置有連接在上側空間￠1)的靠上端位置上的氣側連接部件(85)、和連接在下側空間￠2)的各連通空間的靠下端位置上的液側連接部件(80、86)。
[0016]優(yōu)選的是，在上述熱交換器中，在夾著所述上側熱交換區(qū)域(51)的熱交換部和下側熱交換區(qū)域(52)的熱交換部的交界部(55)而上下相鄰的扁平管(33)之間，設置有用于抑制從上下相鄰扁平管(33)中之一扁平管(33)朝著另一扁平管(33)傳熱的傳熱抑制構造(57)ο
[0017]本發(fā)明還提供一種空調裝置，其特征在于:包括設置上述熱交換器(23)的制冷劑回路(20)，該空調裝置讓制冷劑在所述制冷劑回路(20)中循環(huán)而進行制冷循環(huán)。
[0018]第一方面發(fā)明以一種熱交換器為前提。其包括:分別立設的第一總集合管60和第二總集合管70 ;多根扁平管33，該多根扁平管33側面相對地上下排列，每根扁平管33的一端與所述第一總集合管60連接，每根扁平管33的另一端與所述第二總集合管70連接，且在每根扁平管33的內部都形成有制冷劑的通路34 ;以及多個翅片36，該多個翅片36將相鄰的所述扁平管33之間的空間劃分成空氣流動的多條通風路徑38。
[0019]多根所述扁平管33被劃分成上側熱交換區(qū)域51和下側熱交換區(qū)域52，該上側熱交換區(qū)域51被劃分成上下排列的多個熱交換部，該下側熱交換區(qū)域52由一個熱交換部構成或者被劃分成上下排列的多個熱交換部。通過對所述第一總集合管60的內部空間進行上下分隔，在所述第一總集合管60中形成有與所述上側熱交換區(qū)域51相對應的、氣態(tài)制冷劑的上側空間61和與所述下側熱交換區(qū)域52相對應的、液態(tài)制冷劑的下側空間62。所述第一總集合管60的下側空間62中，形成有與所述下側熱交換區(qū)域52的各熱交換部相對應的、數(shù)量與該熱交換部相等的一個或者多個連通空間。通過對所述第二總集合管70的內部空間進行分隔，在所述第二總集合管70中形成有對應于所述上側熱交換區(qū)域51的各熱交換部且數(shù)量與該熱交換部相等的連通空間且形成有對應于所述下側熱交換區(qū)域52的各熱交換部且數(shù)量與該熱交換部相等的連通空間，對應于所述上側熱交換區(qū)域51的所述連通空間和對應于所述下側熱交換區(qū)域52的所述連通空間相互連通。
[0020]在上述第一方面發(fā)明的熱交換器23中，上側熱交換區(qū)域51的扁平管33被上下分隔為多個熱交換部，下側熱交換區(qū)域52的扁平管33被上下分隔為一個或者多個熱交換部。這里，對例如上側熱交換區(qū)域51和下側熱交換區(qū)域52雙方皆被分隔為多個熱交換部的情況進行說明。
[0021]例如，從外部流入第一總集合管60的下側空間62的各連通空間的液態(tài)制冷劑(單相液態(tài)或者氣液兩相狀態(tài)的制冷劑)流過下側熱交換區(qū)域52的相對應的各熱交換部的扁平管33，流入第二總集合管70的對應于下側熱交換區(qū)域52的各連通空間內。此時，制冷劑在所述扁平管33流動的那段時間內與空氣進行熱交換。在第二總集合管70中，流入對應于下側熱交換區(qū)域52的各連通空間的制冷劑流入對應于上側熱交換區(qū)域51的各連通空間后，流入上側熱交換區(qū)域51的各熱交換部。流入各熱交換部的制冷劑在扁平管33中流動的那段時間內進一步與空氣進行熱交換。在上側熱交換區(qū)域51的各熱交換部流動的制冷劑成為氣態(tài)制冷劑，從第一總集合管60的上側空間61朝著外部流出去。就這樣，在本發(fā)明的熱交換器23中，從外部流入第一總集合管60的下側空間62的液態(tài)制冷劑(單相液態(tài)或者氣液兩相狀態(tài)制冷劑)流過在下側熱交換區(qū)域52上下排列的各熱交換部后，在上側熱交換區(qū)域51流過上下排列的各熱交換部蒸發(fā)，朝著外部流出。而且，從外部流入第一總集合管60的上側空間61的氣態(tài)制冷劑流過上側熱交換區(qū)域51的各熱交換部后，流入下側熱交換區(qū)域52的各熱交換部冷凝，朝著外部流出。
[0022]這里，在上側熱交換區(qū)域51的各熱交換部流動的制冷劑的溫度和、在下側熱交換區(qū)域52的各熱交換部流動的制冷劑的溫度相差很大。因此，在制冷劑溫度不同的熱交換部相鄰的情況下，熱會在相鄰的扁平管33之間移動，產生所謂的熱損失。于是，在本發(fā)明的熱交換器23中，盡管制冷劑溫度不同的上側熱交換區(qū)域51的熱交換部和下側熱交換區(qū)域52的熱交換部分別設置有多個，但上側熱交換區(qū)域51的熱交換部和下側熱交換區(qū)域52的熱交換部相鄰的地方為一個地方，最少。也就是說，在本發(fā)明的熱交換器23中，上側熱交換區(qū)域51和下側熱交換區(qū)域52雙方的熱交換部相鄰的地方僅僅是在上側熱交換區(qū)域51位于最下面的熱交換部和在下側熱交換區(qū)域52位于最上面的熱交換部相鄰的地方。
[0023]第二方面發(fā)明是這樣的，在上述第一方面發(fā)明中，所述上側熱交換區(qū)域51被劃分成多個所述熱交換部51a-51c，所述下側熱交換區(qū)域52被劃分成多個所述熱交換部52a-52c，且所述熱交換部51a_51c和所述熱交換部52a_52c數(shù)量相等。通過對所述第二總集合管70的內部空間進行上下分隔，在所述第二總集合管70中形成有連通空間71a、71b、71d、71e，該連通空間71a、71b、71d、71e對應于所述上側熱交換區(qū)域51和所述下側熱交換區(qū)域52中除了所述上側熱交換區(qū)域51最下面的熱交換部51a和所述下側熱交換區(qū)域52最上面的熱交換部52c以外的各熱交換部51b、51c、52a、52b，且該連通空間71a、71b、71d、71e的數(shù)量與該熱交換部51b、51c、52a、52b的數(shù)量相等，并且在所述第二總集合管70中形成有對應于所述最下面的熱交換部51a和所述最上面的熱交換部52c且由所述最下面的熱交換部51a和所述最上面的熱交換部52c共用的單個連通空間71c。所述第二總集合管70中，對應于所述上側熱交換區(qū)域51的除了所述最下面的熱交換部51a以外的各熱交換部51b、51c的各所述連通空間71d、71e、與對應于所述下側熱交換區(qū)域52的除了所述最上面的熱交換部52c以外的各熱交換部52a、52b的各所述連通空間71a、71b分別一對一地成對，在所述第二總集合管70上設置有將該成對的連通空間彼此連接起來的連通管72、73。
[0024]所述第二方面發(fā)明中，例如從外部流入第一總集合管60的下側空間62的各連通空間的液態(tài)制冷劑(單相液態(tài)或者氣液兩相狀態(tài)制冷劑)流入下側熱交換區(qū)域52的相對應的各熱交換部52a-52c。流過下側熱交換區(qū)域52中位于最上面的熱交換部52c的制冷劑流入第二總集合管70的相對應的連通空間71c，直接流入位于上側熱交換區(qū)域51最下面的熱交換部52a。另一方面，流過在下側熱交換區(qū)域52中最上面的熱交換部