熱交換器及空調裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及熱交換器及空調裝置。
【背景技術】
[0002]目前，已知有一種熱交換器，該熱交換器具有多個扁平官、與多個扁平管接合的翅片、分別與多個扁平管的一端側和另一端側連接的集管集合管，并且該熱交換器使流過扁平管內部的制冷劑與流過扁平管外部的空氣進行熱交換。
[0003]例如，在專利文獻1(日本特開平2-219966號公報)所記載的熱交換器中，采用了以下結構:沿水平方向延伸的多個流出管的兩端分別連接于沿上下方向延伸的集管集合管。
[0004]在該專利文獻I所記載的熱交換器中，存在以下技術問題:在沿上下方向延伸的集管集合管的內部，由于比重大的液相制冷劑聚集于下方且比重小的氣相制冷劑聚集于上方，因而產生偏流。為解決該技術問題，提出了以下方案:在集管集合管的內部形成節(jié)流孔。
[0005]像這樣形成節(jié)流孔來使制冷劑流過，就能容易地使氣相制冷劑和液相制冷劑混合，并提高制冷劑的流速而使其容易到達集管集合管內的上方，從而用來抑制制冷劑的偏流。

【發(fā)明內容】

[0006]發(fā)明所要解決的技術問題
[0007]但是，針對如上述的專利文獻I所示的熱交換器，完全沒有想到在制冷劑的循環(huán)量變化的情況下抑制偏流，并且，沒有對無論是在低循環(huán)量的情況下還是在高循環(huán)量的情況下都能得到偏流抑制效果的結構進行研究。
[0008]S卩，雖然在低循環(huán)量的情況下能通過形成節(jié)流孔提高流速來使制冷劑到達集管集合管內的上方，從而抑制偏流，但是在高循環(huán)量的情況下會因節(jié)流孔而使流速被過度提高，致使比重大的液相制冷劑過度聚集于上方，從而導致偏流的產生。
[0009]另一方面，即便通過設置一個調節(jié)成在高循環(huán)量的情況下也不會使流速過高的程度的節(jié)流孔而能抑制偏流，在低循環(huán)量的情況下，按照這樣調節(jié)了程度的節(jié)流孔也會使制冷劑難以到達上方而導致偏流的產生。
[0010]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，本發(fā)明的技術問題是提供一種熱交換器以及空調裝置，即便是在循環(huán)量變化的條件下使用，也能夠抑制制冷劑的偏流。
[0011]解決技術問題所采用的技術方案
[0012]第一方面的熱交換器具有多個扁平管、集管集合管以及多個翅片。多個扁平管互相平行配置。集管集合管連接有扁平管的一端且沿鉛垂方向延伸。多個翅片接合于扁平管。集管集合管具有循環(huán)結構。循環(huán)結構包含分隔構件、流入口、上連通路以及下連通路。分隔構件將內部空間分隔為第一空間和第二空間，其中，第一空間是連接有扁平管的一側的空間，第二空間是相對于第一空間位于與連接有扁平管的一側相反的一側的空間。流入口位于第一空間的下部，且在作為制冷劑的蒸發(fā)器起作用的情況下，以在第一空間內產生上升流動的方式使制冷劑流入。上連通路位于第一空間與第二空間的上部，且通過使第一空間與第二空間的上部連通，將在第一空間內上升的制冷劑引導至第二空間。下連通路位于第一空間與第二空間的下部，且通過使第一空間與第二空間的下部連通，并從第二空間向第一空間中的流入口的上方的空間沿鉛垂方向以外的方向引導制冷劑，使得被從第一空間引導到第二空間之后在第二空間內下降的制冷劑從第二空間回流至第一空間。此外，“流入口”不僅包含設于厚度薄的板狀構件的開口，在形成有通路狀的流入通路的情況下還包含其出口。此外，作為“鉛垂方向以外的方向”，只要是從第二空間朝向第一空間的流入口的上方的空間就不做特別限定，例如包含從第二空間側朝向第一空間側的水平方向，也可以是從第二空間側朝向第一空間側傾斜的方向。該傾斜例如可以是相對于水平方向傾斜60度以下或30度以下，也可以相對于水平方向傾斜-60度以上或-30度以上。
[0013]在該熱交換器中，因為集管集合管的內部空間由分隔構件分隔為第一空間和第二空間，所以能夠使從流入口流入第一空間的制冷劑在第一空間內上升時通過的截面面積比第一空間和第二空間沒有被分隔構件分隔的情況小。因此，即便制冷劑的循環(huán)量為低循環(huán)量，也能夠使從流入口流入第一空間內的制冷劑在僅為第一空間的狹小空間內上升，因此，不會使第一空間內的制冷劑的上升速度大幅下降，能使制冷劑容易地到達集管集合管的內部空間的上方。因此，即便制冷劑的循環(huán)量為低循環(huán)量，也能使制冷劑充分地流過配置于上方的扁平管。
[0014]此外，該熱交換器的集管集合管具有循環(huán)結構，該循環(huán)結構包含流入口、分隔構件、上連通路以及下連通路。因此，即便像高循環(huán)量的情況那樣從流入口向第一空間流入的制冷劑的流速快且猛烈地通過位于下方的扁平管的旁邊，從而往往導致第一空間的上方聚集大比重的制冷劑，也能夠使到達第一空間的上方部分的大比重制冷劑通過循環(huán)結構再次回流至第一空間的下方。即，循環(huán)結構將到達第一空間的上方部分的制冷劑通過上連通路輸送到第二空間側，使其在第二空間中下降，然后通過下連通路流向第一空間的下方，從而能將制冷劑引導到存在于第一空間的下方的扁平管。因此，即便像高循環(huán)量的情況那樣從流入口向第一空間流入的制冷劑的流速快且猛烈地通過位于下方的扁平管的旁邊，從而往往導致第一空間的上方聚集大比重的制冷劑，也能夠使制冷劑充分地流過下方的扁平管。
[0015]藉此，無論是在低循環(huán)量時還是在高循環(huán)量時，都能夠將制冷劑相對于高度位置不同的扁平管產生的偏流抑制得較小。
[0016]第二方面的熱交換器是在第一方面的熱交換器的基礎上，下連通路位于流入口上方最下段扁平管的附近，且設于比流入口靠上方的位置。流入口上方最下段扁平管在位于流入口的上方的扁平管之中最靠下方。另外，該熱交換器的下連通路只要是比流入口靠上方且位于流入口上方最下段的扁平管的附近就可以，可以設于比流入口靠上方且與流入口上方最下段扁平管相同的高度位置以及其以下的位置。此外，也可以是只有下連通路的出口比流入口靠上方且位于流入口上方最下段扁平管的附近。
[0017]在該熱交換器中，在像高循環(huán)量的情況那樣通過流入口的制冷劑流速快的情況下，剛通過流入口的流速特別快的制冷劑會猛烈地通過流入口的上方之中最靠下方的流入口上方最下段的扁平管，從而產生難以使其流入到流入口上方最下段扁平管的情況。即便是在這樣的情況下，該熱交換器也能通過將猛烈地經過流入口的制冷劑在第一空間的上方經由上連通路引導至第二空間，使其在第二空間內下降之后經由下連通路流向第一空間的下方，來將制冷劑充分地引導至流入口上方最下段扁平管。
[0018]第三方面的熱交換器是在第一方面或第二方面的熱交換器的基礎上，在內部空間中的位于第一空間以及第二空間的下方的位置形成有整流空間。第一空間以及第二空間與整流空間被整流構件分隔。流入口以能縮小從整流空間流向第一空間的制冷劑的通過截面面積的方式設于整流構件。
[0019]在該熱交換器中，能使從下方的整流空間流向上方的第一空間的制冷劑流過以縮小通過截面面積的方式設置的流入口。藉此，能夠提高以從整流空間朝向第一空間通過流入口的方式流動的制冷劑的流速，并且能夠使第一空間的制冷劑容易產生上升流動。此外，因為第一空間、第二空間以及整流空間設于集管集合管內，所以沒有必要在集管集合管以外的部位設置使第一空間中產生制冷劑上升流動的結構。
[0020]第四方面的熱交換器是在第三方面的熱交換器的基礎上，下連通路由分隔構件的下方部分和整流構件的上方部分構成。
[0021]在該熱交換器中，因為下連通路由分隔構件的下方部分和整流構件的上方部分構成，所以即便有液相制冷劑滯留于第二空間，也可以使液相制冷劑因自重而在整流構件的上方部分朝第一空間側流動并通過下連通路，從而能夠使制冷劑容易地回流至第一空間。
[0022]第五方面的熱交換器是在第一方面至第四方面中任一方面的熱交換器的基礎上，循環(huán)結構配置于以下位置:在作為制冷劑的蒸發(fā)器起作用的情況下，能夠使通過多個扁平管的一部分后的制冷劑分配到多個扁平管的另一部分中流動。
[0023]在該熱交換器中，在作為制冷劑的蒸發(fā)器起作用的情況下，通過多個扁平管的一部分時制冷劑的一部分會蒸發(fā)。因此，通過多個扁平管的一部分后的制冷劑成為氣相成分與液相成分并存的狀態(tài)。在使像這樣比重不同的氣相成分與液相成分并存的制冷劑通過現有結構的熱交換器的集管集合管的情況下，與僅為氣相的情況或僅為液相的情況不同，在流速慢的情況下，液相成分容易聚集到下方且氣相成分容易聚集到上方，而在流速快的情況下，液相成分容易聚集到上方且氣相成分容易聚集到下方，因此，特別容易在配置于不同高度方向的多個扁平管中產生偏流。
[0024]對此，在該熱交換器中，將循環(huán)結構的配置放在了以下位置:比重不同的氣相成分和液相成分并存的制冷劑進一步分配到多個扁平管的另一部分中流動，因此，能有效抑制制冷劑流的偏流。
[0025]第六方面的熱交換器是在第五方面的熱交換器的基礎上，多個扁平管的一端連接于包含集管集合管且使制冷劑流折返的折返集管集合管，另一端連接于與折返集管集合管相對配置的相對集管集合管。多個扁平管區(qū)分為上側熱交換區(qū)域和位于比上側熱交換區(qū)域靠下方的位置的下側熱交換區(qū)域。上側熱交換區(qū)域由一個或上下排列的多個上側熱交換部構成。下側熱交換區(qū)域由一個或上下排列的多個下側熱交換部構成。在第二集管集合管的內部的下方，形成有與構成下側熱交換區(qū)域的下側熱交換部對應的第二下側內部空間。第一集管集合管的內部被上下分隔為第一上側內部空間和第一下側內部空間。第一上側內部空間設有以下數目:對應于構成上側熱交換區(qū)域的上側熱交換部的數目。第一下側內部空間設有以下數目:對應于構成下側熱交換區(qū)域的下側熱交換部的數目。第一上側內部空間與第一下側內部空間相互連通。循環(huán)結構配置于第一上側內部空間。
[0026]在該熱交換器中，循環(huán)結構配置于第一上側內部空間，因此，在包含通過下側熱交換區(qū)域時蒸發(fā)的氣相成分并從第一下側內部空間輸送到第一上側內部空間的氣液兩相制冷劑流向上側熱交換部時，能夠有效地抑制制冷劑流的偏流。
[0027]第七方面的空調裝置具有制冷劑回路。制冷劑回路由第一方面至第六方面中任一方面的熱交換器與容量可變的壓縮機連接而構成。
[0028]在該空調裝置中，通過驅動容量可變的壓縮機，流過制冷劑回路的制冷劑的循環(huán)量會發(fā)生變動，通過熱交換器的制冷劑的量會發(fā)生變動。在此，在熱交換器作為蒸發(fā)器起作用時，即便通過的制冷劑的量增大而使液相制冷劑的混合比例增大或流速變大，也能將熱交換器內的制冷劑的偏流抑制得較小。
[0029]發(fā)明效果
[0030]在第一方面的熱交換器中，無論是在低循環(huán)量時還是在高循環(huán)量時，都能夠將制冷劑相對于高度位置不同的扁平管產生的偏流抑制得較小。
[0031]在第二方面的熱交換器中，能將制冷劑充分地引導至流入口上方最下段扁平管。
[0032]在第三方面的熱交換器中，僅集管集合管就能容易地產生第一空間的制冷劑的上升流。
[0033]在第四方面的熱交換器中，即便有液相制冷劑滯留于第二空間，也能使其容易流回第一空間。
[0034]在第五方面的熱交換器中，能夠有效地抑制制冷劑流的偏流。
[0035]在第六方面的熱交換器中，在使第一上側內部空間的氣液兩相制冷劑朝