热交换器及空调装置的制造方法
【专利说明】热交换器及空调装置
[0001]本申请是基于发明名称为“热交换器及空调装置”，申请日为2012年I月23日，申请号为201280005288.0的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种包括一对总集合管和与该各总集合管连接的多根扁平管、让在扁平管内流动的流体和空气进行热交换的热交换器以及包括该热交换器的空调装置。
【背景技术】
[0003]到目前为止，包括一对总集合管和与该各总集合管连接的多根扁平管的热交换器已为众人所知晓。专利文献1、2中公开了这种热交换器。具体而言，在专利文献1、2所公开的热交换器中，在热交换器的左端和右端各立着设置有一根总集合管，多根扁平管被设置成跨越第一总集合管和第二总集合管。而且，专利文献1、2所公开的热交换器让在扁平管内部流动的制冷剂和在扁平管外部流动的空气进行热交换。
[0004]在专利文献1、2所公开的热交换器中流动的制冷剂重复进行朝着多根扁平管的分流和来自多根扁平管的合流。也就是说，流入第一总集合管的制冷剂分流到多根扁平管中，通过各扁平管以后流入第二总集合管而合流，之后再次朝着多根其它扁平管分流，返回第一总集合管。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本公开特许公报特开2005-003223号公报
[0008]专利文献2:日本公开特许公报特开2010-112581号公报
【发明内容】
[0009]一发明要解决的技术问题一
[0010]上述专利文献1、2所公开的热交换器中存在以下问题:如果为增加制冷剂的流量而增加扁平管的根数，总集合管就会更长，作为冷凝器用的性能就无法充分得到。在起冷凝器之作用的情况下，制冷剂从多根扁平管中流出而合流的总集合管中会贮存液态制冷剂。而且，越是布置在下部的扁平管越会处于被液态制冷剂充满的状态。因此，流入布置在下部的扁平管的气态制冷剂的流量就会减少，作为冷凝器用的性能就不能充分地发挥出来。
[0011]于是，为增加在流动的制冷剂量，可以考虑将上述专利文献1、2所公开的热交换器上下摞成几层并使其成为一体这样的做法。但是，在该情况下，会出现多处在各热交换器中多个制冷剂最初通过的上游侧扁平管和在其它热交换器中制冷剂最后通过的下游侧扁平管相邻的地方。在热交换器中，上游侧扁平管中制冷剂的温度和下游侧扁平管中制冷剂的温度彼此相差很大。如果这样的扁平管彼此相邻，热就会在该扁平管之间相互移动，制冷剂和空气的热交换量就会随之相应地减少这一部分。即会产生所谓的热损失。热交换器的热交换效率就会因为该热损失而下降。
[0012]本发明正是鉴于上述问题而完成的。其目的在于:在多根扁平管连接在两根总集合管之间的热交换器中，抑制由于热在扁平管彼此之间移动所导致的热损失，从而抑制热交换效率下降。
[0013]—用于解决技术问题的技术方案一
[0014]本发明提供一种热交换器，其包括分别立设的第一总集合管(60)和第二总集合管(70)，多根扁平管(33)，该多根扁平管(33)上下排列，每根扁平管(33)的一端与所述第一总集合管(60)连接，每根扁平管(33)的另一端与所述第二总集合管(70)连接，且在每根扁平管(33)的内部都形成有制冷剂的通路(34)，以及多个翅片(36)，该多个翅片
(36)将相邻的所述扁平管(33)之间的空间划分成空气流动的多条通风路径(38)，其特征在于:多根所述扁平管(33)被划分成上侧热交换区域(51)和下侧热交换区域(52)，该上侧热交换区域(51)被划分成上下排列的多个热交换部，该下侧热交换区域(52)由一个热交换部构成或者被划分成上下排列的多个热交换部，通过对所述第一总集合管出0)的内部空间进行上下分隔，在所述第一总集合管￠0)中形成有与所述上侧热交换区域(51)相对应的、气态制冷剂的上侧空间￠1)和与所述下侧热交换区域(52)相对应的、液态制冷剂的下侧空间(62)，所述第一总集合管(60)的下侧空间(62)中，形成有与所述下侧热交换区域(52)的各热交换部相对应的、数量与该热交换部相等的一个或者多个连通空间，通过对所述第二总集合管(70)的内部空间进行分隔，在所述第二总集合管(70)中形成有对应于所述上侧热交换区域(51)的各热交换部且数量与该热交换部相等的连通空间，并且，形成有对应于所述下侧热交换区域(52)的各热交换部且数量与该热交换部相等的连通空间，对应于所述上侧热交换区域(51)的所述连通空间和对应于所述下侧热交换区域(52)的所述连通空间相互连通，所述上侧热交换区域(51)被划分成多个所述热交换部(51a-51c)，所述下侧热交换区域(52)由一个所述热交换部(52a)构成，通过对所述第二总集合管(70)的内部空间进行上下分隔，在所述第二总集合管(70)中形成有对应于所述上侧热交换区域(51)和下侧热交换区域(52)的各热交换部(51a-51c、52a)且数量与该热交换部(51a-51c、52a)相等的连通空间(71a_71d)，所述第二总集合管(70)上设置有连通部件(75)，该连通部件(75)从对应于所述下侧热交换区域(52)的热交换部(52a)的所述连通空间(71a)，分支连接到对应于所述上侧热交换区域(51)的各热交换部(51a-51c)的所述各连通空间(7 lb-7 Id)。
[0015]优选的是，在上述热交换器中，所述第一总集合管￠0)的上侧空间￠1)是对应于所述上侧热交换区域(51)的所有热交换部(51a-51c)且为所述上侧热交换区域(51)的所有热交换部(51a-51c)所共用的一个空间，在所述第一总集合管￠0)上设置有连接在上侧空间￠1)的靠上端位置上的气侧连接部件(85)、和连接在下侧空间￠2)的各连通空间的靠下端位置上的液侧连接部件(80、86)。
[0016]优选的是，在上述热交换器中，在夹着所述上侧热交换区域(51)的热交换部和下侧热交换区域(52)的热交换部的交界部(55)而上下相邻的扁平管(33)之间，设置有用于抑制从上下相邻扁平管(33)中之一扁平管(33)朝着另一扁平管(33)传热的传热抑制构造(57)ο
[0017]本发明还提供一种空调装置，其特征在于:包括设置上述热交换器(23)的制冷剂回路(20)，该空调装置让制冷剂在所述制冷剂回路(20)中循环而进行制冷循环。
[0018]第一方面发明以一种热交换器为前提。其包括:分别立设的第一总集合管60和第二总集合管70 ;多根扁平管33，该多根扁平管33侧面相对地上下排列，每根扁平管33的一端与所述第一总集合管60连接，每根扁平管33的另一端与所述第二总集合管70连接，且在每根扁平管33的内部都形成有制冷剂的通路34 ;以及多个翅片36，该多个翅片36将相邻的所述扁平管33之间的空间划分成空气流动的多条通风路径38。
[0019]多根所述扁平管33被划分成上侧热交换区域51和下侧热交换区域52，该上侧热交换区域51被划分成上下排列的多个热交换部，该下侧热交换区域52由一个热交换部构成或者被划分成上下排列的多个热交换部。通过对所述第一总集合管60的内部空间进行上下分隔，在所述第一总集合管60中形成有与所述上侧热交换区域51相对应的、气态制冷剂的上侧空间61和与所述下侧热交换区域52相对应的、液态制冷剂的下侧空间62。所述第一总集合管60的下侧空间62中，形成有与所述下侧热交换区域52的各热交换部相对应的、数量与该热交换部相等的一个或者多个连通空间。通过对所述第二总集合管70的内部空间进行分隔，在所述第二总集合管70中形成有对应于所述上侧热交换区域51的各热交换部且数量与该热交换部相等的连通空间且形成有对应于所述下侧热交换区域52的各热交换部且数量与该热交换部相等的连通空间，对应于所述上侧热交换区域51的所述连通空间和对应于所述下侧热交换区域52的所述连通空间相互连通。
[0020]在上述第一方面发明的热交换器23中，上侧热交换区域51的扁平管33被上下分隔为多个热交换部，下侧热交换区域52的扁平管33被上下分隔为一个或者多个热交换部。这里，对例如上侧热交换区域51和下侧热交换区域52双方皆被分隔为多个热交换部的情况进行说明。
[0021]例如，从外部流入第一总集合管60的下侧空间62的各连通空间的液态制冷剂(单相液态或者气液两相状态的制冷剂)流过下侧热交换区域52的相对应的各热交换部的扁平管33，流入第二总集合管70的对应于下侧热交换区域52的各连通空间内。此时，制冷剂在所述扁平管33流动的那段时间内与空气进行热交换。在第二总集合管70中，流入对应于下侧热交换区域52的各连通空间的制冷剂流入对应于上侧热交换区域51的各连通空间后，流入上侧热交换区域51的各热交换部。流入各热交换部的制冷剂在扁平管33中流动的那段时间内进一步与空气进行热交换。在上侧热交换区域51的各热交换部流动的制冷剂成为气态制冷剂，从第一总集合管60的上侧空间61朝着外部流出去。就这样，在本发明的热交换器23中，从外部流入第一总集合管60的下侧空间62的液态制冷剂(单相液态或者气液两相状态制冷剂)流过在下侧热交换区域52上下排列的各热交换部后，在上侧热交换区域51流过上下排列的各热交换部蒸发，朝着外部流出。而且，从外部流入第一总集合管60的上侧空间61的气态制冷剂流过上侧热交换区域51的各热交换部后，流入下侧热交换区域52的各热交换部冷凝，朝着外部流出。
[0022]这里，在上侧热交换区域51的各热交换部流动的制冷剂的温度和、在下侧热交换区域52的各热交换部流动的制冷剂的温度相差很大。因此，在制冷剂温度不同的热交换部相邻的情况下，热会在相邻的扁平管33之间移动，产生所谓的热损失。于是，在本发明的热交换器23中，尽管制冷剂温度不同的上侧热交换区域51的热交换部和下侧热交换区域52的热交换部分别设置有多个，但上侧热交换区域51的热交换部和下侧热交换区域52的热交换部相邻的地方为一个地方，最少。也就是说，在本发明的热交换器23中，上侧热交换区域51和下侧热交换区域52双方的热交换部相邻的地方仅仅是在上侧热交换区域51位于最下面的热交换部和在下侧热交换区域52位于最上面的热交换部相邻的地方。
[0023]第二方面发明是这样的，在上述第一方面发明中，所述上侧热交换区域51被划分成多个所述热交换部51a-51c，所述下侧热交换区域52被划分成多个所述热交换部52a-52c，且所述热交换部51a_51c和所述热交换部52a_52c数量相等。通过对所述第二总集合管70的内部空间进行上下分隔，在所述第二总集合管70中形成有连通空间71a、71b、71d、71e，该连通空间71a、71b、71d、71e对应于所述上侧热交换区域51和所述下侧热交换区域52中除了所述上侧热交换区域51最下面的热交换部51a和所述下侧热交换区域52最上面的热交换部52c以外的各热交换部51b、51c、52a、52b，且该连通空间71a、71b、71d、71e的数量与该热交换部51b、51c、52a、52b的数量相等，并且在所述第二总集合管70中形成有对应于所述最下面的热交换部51a和所述最上面的热交换部52c且由所述最下面的热交换部51a和所述最上面的热交换部52c共用的单个连通空间71c。所述第二总集合管70中，对应于所述上侧热交换区域51的除了所述最下面的热交换部51a以外的各热交换部51b、51c的各所述连通空间71d、71e、与对应于所述下侧热交换区域52的除了所述最上面的热交换部52c以外的各热交换部52a、52b的各所述连通空间71a、71b分别一对一地成对，在所述第二总集合管70上设置有将该成对的连通空间彼此连接起来的连通管72、73。
[0024]所述第二方面发明中，例如从外部流入第一总集合管60的下侧空间62的各连通空间的液态制冷剂(单相液态或者气液两相状态制冷剂)流入下侧热交换区域52的相对应的各热交换部52a-52c。流过下侧热交换区域52中位于最上面的热交换部52c的制冷剂流入第二总集合管70的相对应的连通空间71c，直接流入位于上侧热交换区域51最下面的热交换部52a。另一方面，流过在下侧热交换区域52中最上面的热交换部