热交换器和空调的制造方法
【专利摘要】本发明的热交换器是一种具有多列管排的热交换器(10)，其包括：第一热交换部(30)，其构成为在冷凝运转时，使制冷剂的流向与空气的流向相向，在蒸发运转时，使制冷剂的流向与空气的流向相同；和第二热交换部(31)，其构成为在冷凝运转时和蒸发运转时，均使制冷剂的流向与空气的流向相向，其中，第一热交换部配置在比第二热交换部更靠蒸发运转时的制冷剂的流向的上游的位置。
【专利说明】热交换器和空调机
【技术领域】
[0001]本发明涉及热交换器以及具备该热交换器的空调机。
【背景技术】
[0002]作为现有的空调机，已知有例如图7所示的结构(例如，参照日本特开平8-178445号公报)。
[0003]如图7所示，现有的空调机包括:压缩制冷剂的压缩机101 ;切换制冷供暖运转时的制冷剂的路径的四向阀102 ;使制冷剂与室内的空气进行热交换的室内热交换器103 ;将制冷剂减压的减压装置104 ;和使制冷剂与室外的空气进行热交换的室外热交换器105。压缩机101、四向阀102、室内热交换器103、减压装置104、室外热交换器105通过制冷剂配管成环状连接，从而构成冷冻循环。
[0004]另外，现有的空调机包括:促进在室内热交换器103的内部流动的制冷剂与室内的空气的热交换的室内扇106 ;和促进在室外热交换器105的内部流动的制冷剂与室外的空气的热交换的室外扇107。
[0005]现有的空调机中，供暖时，如图7的实线箭头所示，制冷剂依次流经压缩机101、四向阀102、室内热交换器103、减压装置104、室外热交换器105、四向阀102、压缩机101。另一方面，制冷时，如图7的虚线箭头所示，制冷剂依次流经压缩机101、四向阀102、室外热交换器105、减压装置104、室内热交换器103、四向阀102、压缩机101。
[0006]室外热交换器105相对于由室外扇107送来的空气(风)的流向具有多排的管排的情况下，在供暖时，在室外热交换器105中流动的制冷剂的流与由室外扇107送来的空气的流成为相向流(相反方向的流)。另一方面，在制冷时，在室外热交换器105中流动的制冷剂的流与由室外扇107送来的空气的流成为同向流(相同方向的流)。
[0007]为了提高热交换效率，已知从热交换器的入口至出口都保持大的制冷剂与空气的温度差是有效的方法。在制冷剂的流与空气的流是同向流的情况下，通常，制冷剂与空气的温度差变小。因此，现有的空调机存在热交换效率低这一课题。
[0008]作为改善该课题的技术，例如有日本特开平7-280375号公报。
[0009]日本特开平7-280375号公报中公开了以下那样的空调机:在压缩机的排出侧连接第一制冷剂流路切换装置，并且在压缩机的吸入侧连接第二制冷剂流路切换装置，使制冷剂的流和空气的流在供暖运转时和制冷运转时均成为相向流。
[0010]现有技術文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开平8-178445号公报
[0013]专利文献2:日本特开平7-280375号公报
【发明内容】
[0014]发明所要解决的问题
[0015]然而，日本特开平7-280375号公报所述的空调机中，虽然能够获得高的热交换效率，但在热交换器的外部需要设置多个制冷剂流路切换装置等，具有装置的小型化、低成本化等困难的问题。
[0016]所以，本发明的目的在于解决上述课题，通过与现有的结构不同的结构，提供能够获得高的热交换效率的热交换器以及具备该热交换器的空调机。
[0017]用于解决课题的方法
[0018]为了解决上述课题，本发明是具有多列管排的热交换器，其包括:
[0019]第一热交换部，其构成为在冷凝运转时，使制冷剂的流向与为了与上述制冷剂进行热交换而被送来的空气的流向相向，在蒸发运转时，使上述制冷剂的流向与上述空气的流向相同；和
[0020]第二热交换部，其构成为在上述冷凝运转时和上述蒸发运转时，均使上述制冷剂的流向与上述空气的流向相向，
[0021]上述第一热交换部配置在比上述第二热交换部更靠上述蒸发运转时的上述制冷剂的流向的上游的位置。
[0022]发明的效果
[0023]本发明所涉及的热交换器通过与现有技术不同的结构，能够获得高的热交换效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]本发明的这些以及其他的目的和特征，通过关于对于下面所附带的图面的优选实施方式的记述明示。在该附图中，
[0025]图1是示意性地表示本发明的第一种实施方式的空调机的结构的说明图，
[0026]图2是示意性地表示具备图1的空调机的室外热交换器的结构的说明图，
[0027]图3是表示图2的室外热交换器在蒸发运转时的各制冷剂流通管的温度变化的一例的曲线图，
[0028]图4是表示图2的室外热交换器在冷凝运转时的各制冷剂流通管的温度变化的一例的曲线图，
[0029]图5是示意性地表示具备本发明的第二种实施方式的空调机的室外热交换器的结构的说明图，
[0030]图6是表示图5的室外热交换器在蒸发运转时的各制冷剂流通管的温度变化的一例的曲线图，
[0031]图7是表不现有的空调机的结构的说明图。
【具体实施方式】
[0032]本发明是具有多列管排的热交换器，其包括:
[0033]第一热交换部，其构成为在冷凝运转时，使制冷剂的流向与为了与上述制冷剂进行热交换而被送来的空气的流向相向，在蒸发运转时，使上述制冷剂的流向与上述空气的流向相同；和
[0034]第二热交换部，其构成为在上述冷凝运转时和上述蒸发运转时，均使上述制冷剂的流向与上述空气的流向相向，上述第一热交换部配置在比上述第二热交换部更靠上述蒸发运转时的上述制冷剂的流向的上游的位置。
[0035]根据该结构中，在冷凝运转时，使第一热交换部的制冷剂的流与空气的流成为相向流(相反方向的流)。另外，在冷凝运转时和蒸发运转时，均使第二热交换部的制冷剂的流与空气的流成为相向流。由此，能够获得高的热交换效率。
[0036]另外，根据上述结构中，在蒸发运转时，虽然使第一热交换部的制冷剂的流与空气的流成为同向流(相同方向的流)，但能够获得与该第一热交换部的制冷剂的流与空气的流成为相向流时相近的热交换效率。其理由如下。
[0037]即，在蒸发运转时，向热交换器(室外热交换器)的入口供给作为制冷剂的干度(二相制冷剂中的气相相对于气相和液相之和的比例)小的气液二相制冷剂。干度小的气液二相制冷剂具有对于在流经热交换器内的制冷剂流通管时产生的压力损失，比气相或干度大的气液二相制冷剂小的性质。压力损失小，则制冷剂流通管的温度降低小。
[0038]根据上述结构，第一热交换部配置在比第二热交换部更靠蒸发运转时的制冷剂的流向的上游的位置。即，在流经热交换器内的制冷剂流通管的制冷剂是干度小的气液二相制冷剂的地方配置有第一热交换部。由此，能够保持制冷剂与空气的温度差大，能够抑制热交换效率的降低。
[0039]另外，上述结构中，能够不像如日本特开平7-280375号公报所述的空调机那样在热交换器的外部设置多个制冷剂流路切换装置等，也能够获得高的热交换效率，能够达到小型化、低成本化的目的。
[0040]需要说明的是，上述第二热交换部的制冷剂路径数优选多于上述第一热交换部的制冷剂路径数。该结构中，由于第二热交换部的制冷剂路径数多，能够降低压力损失。另外，由于第一热交换部的制冷剂路径数少，能够增加流经一个制冷剂路径的制冷剂的量。由此，提升制冷剂的流速，能够促进热交换。
[0041]另外，上述第一热交换部优选配置在比上述第二热交换部更靠上述冷凝运转时的制冷剂的流向的下游的位置。该结构中，例如，在冷凝运转时，即使经过制冷剂路径数多的第二热交换部的制冷剂的温度不均匀，也能够在经过制冷剂路径数少的第一热交换部时汇合而使之温度均等化。由此，能够提高热交换效率。
[0042]另外，上述第一热交换部优选包括:位于上述空气的流向的上风侧的上风侧热交换部；和位于上述空气的流向的下风侧且与上述上风侧热交换部相比制冷剂路径数多的下风侧热交换部。该结构中，在蒸发运转时，由于上风侧热交换部的制冷剂路径数少，能够增加流经一个制冷剂路径的气液二相制冷剂的量。由此，使气液二相制冷剂的流速加快，能够促进热交换。另外，下风侧热交换部的制冷剂路径数多，因此能够降低压力损失。由此，能够保持制冷剂与空气的大的温度差，能够提高热交换效率。
[0043]另外，上述热交换器优选包含由流通上述制冷剂的制冷剂流通管和将上述制冷剂的流向限制在单方向上的止回阀的组合构成。该结构中，热交换器由简易的部件构成，能够达到小型化、低成本化的目的。
[0044]另外，上述第一热交换部优选配置在比上述第二热交换部更靠下方的位置。该结构中，例如，在冷凝运转时，液相制冷剂能够顺重力流动，能够抑制第一热交换部的制冷剂流通管内多余的液相制冷剂滞留。另外，将本发明所涉及的热交换器作为室外热交换器使用的情况下，在冷凝运转时有相对高温的制冷剂流经的第一热交换部被配置在靠近室外机的底部的位置。由此，能够抑制在热交换器的底部与室外机的底部之间发生的霜的不完全融化。
[0045]在继续本发明的记述之前，对附带图面中的相同部件附有相同的参照符号。
[0046]以下，对本发明的实施方式，参照图面进行说明。需要说明的是，本发明不被该实施方式所限定。
[0047](第一种实施方式)
[0048]图1是示意性地表示本发明的第一种实施方式的空调机的结构的说明图。如图1所示，本第一种实施方式的空调机I包括设置在室外的室外机2和设置在室内的室内机4。
[0049]室外机2的内部设有:压缩制冷剂的压缩机6 ;切换制冷供暖运转时的制冷剂的路径的四向阀8 ;使制冷剂与外气进行热交换的室外热交换器10 ;和作为将制冷剂减压的减压装置的一例的膨胀阀12。
[0050]室内机4的内部设有使制冷剂与室内的空气进行热交换的室内热交换器14。压缩阀6、四向阀8、室外热交换器10、膨胀阀12和室内热交换器14通过制冷剂配管成环状连接，构成冷冻循环。
[0051]压缩机6和室内热交换器14通过制冷剂配管16相连接。该制冷剂配管16的中间部设有四向阀8。另外，室内热交换器14和膨胀阀12通过制冷剂配管18相连接。制冷剂配管18设有防止异物进入膨胀阀12的滤网(strainer) 20。
[0052]膨胀阀12与室外热交换器10通过制冷剂配管22相连接。另外，室外热交换器10与压缩机6通过制冷剂配管24相连接。制冷剂配管24的中间部设有四向阀8。另外，制冷剂配管24设有为了分离液相制冷剂和气相制冷剂的储液器(accumulator) 26。储液器26配置在四向阀8与压缩机6之间。
[0053]另外，室外机2的内部设有促进在室外热交换器10内部流动的制冷剂与室外的空气进行热交换的室外扇(未图示)。在室内机4的内部设有促进在室内热交换器14内部流动的制冷剂与室内的空气进行热交换的室内扇(未图示)。室内热交换器14使由室内扇吸入到室内机4的内部的室内空气与在室内热交换器14内部流动的制冷剂进行热交换，在供暖时向室内吹出通过热交换加热后的空气，另一方面，在制冷时向室内吹出通过热交换冷却后的空气。
[0054]另外，在室内机4的内部设有上下导板(未图示)和左右导板(未图示)。上下导板根据需要使从室内机4吹出的空气的方向上下变化。左右导板根据需要使从室内机4吹出的空气的方向左右变化。
[0055]接下来，对本第一种实施方式的空调机的供暖运转时的动作进行说明。在图1中，实线箭头表示供暖运转时的制冷剂的流向。
[0056]供暖运转开始后，压缩机6压缩制冷剂生成高温高压的气相制冷剂。该高温高压的气相制冷剂经过制冷剂配管16、四向阀8被送至室内热交换器14。
[0057]被送至室内热交换器14的高温高压的气相制冷剂通过与由室内扇吸入的空气进行热交换而散热并冷凝，成为高压的液相制冷剂。该高压的液相制冷剂经过制冷剂配管18、滤网10被送至膨胀阀12。另一方面，吸收了上述高温高压的气相制冷剂的热而温度得到提升的空气由室内扇向室内吹出，向室内供暖。
[0058]被送至膨胀阀12的高压的液相制冷剂通过膨胀阀12而被减压成低温低压的气液二相制冷剂。该气液二相制冷剂经过制冷剂配管22被送至室外热交换器10。被送至室外热交换器10的气液二相制冷剂,通过与由室外扇吸入的空气进行热交换而蒸发,成为气相制冷剂。该气相制冷剂经过制冷剂配管24、四向阀8、储液器26返回到压缩机6。
[0059]接下来，对于本第一种实施方式的空调机的制冷运转时的动作进行说明。图1中，虚线箭头表示制冷运转时的制冷剂的流向。
[0060]制冷运转开始后，压缩机6压缩制冷剂，生成高温高压的气相制冷剂。该高温高压的气相制冷剂经过冷却配管24和四向阀8被送至室外热交换器10。被送至室外热交换器10的高温高压的气相制冷剂通过与由室外扇吸入的空气进行热交换而放热，成为高压的液相制冷剂。该高压的液相制冷剂经过制冷剂配管22被送至膨胀阀12而被减压，成为低温低压的气液二相制冷剂。该低温低压的气液二相制冷剂经过制冷剂配管18被送至室内热交换器14。
[0061]被送至室内热交换器14的低温低压的气液二相制冷剂通过与由室内扇吸入的空气进行热交换吸热而蒸发，成为低压的气相制冷剂。该低压的气相制冷剂经过制冷剂配管16、四向阀8、储液器26返回到压缩机6。另一方面，经低温低压的气液二相制冷剂吸热而温度降低的空气由室内扇向室内吹出，对室内制冷。
[0062]接下来，对于室外热交换器10的结构进行说明。图2是示意性地表示室外热交换器的结构的说明图。图2中，实线箭头表示室外热交换器10作为蒸发器使用的蒸发运转时(供暖运转时)的制冷剂的流向。另外，图2中，虚线箭头表示室外热交换器10作为冷凝器使用的冷凝运转时(制冷运转时)的制冷剂的流向。
[0063]如图2所不,室外热交换器10具有相对于由室外扇送风的空气(风)的流动的位于上风侧、下风侧的两列管排。另外，室外热交换器10包括第一热交换部30和第二热交换部31。另外，第二热交换部31的导热面积大于第一热交换部30的导热面积。
[0064]第一热交换部30构成为:在冷凝运转时，使制冷剂的流向与空气的流向相向，在蒸发运转时，使制冷剂的流向与空气的流向相同。第一热交换部30配置在比第二热交换部31更靠蒸发运转时的制冷剂的流向的上游的位置。第二热交换部31构成为:在冷凝运转时和蒸发运转时，均使制冷剂的流向与空气的流向相向。更加具体而言，第一热交换部30和第二热交换部31是如下的结构。
[0065]第一热交换部30包括:位于空气的流向的上风侧的第一上风侧热交换部30a ;和位于空气的流向的下风侧的第一下风侧热交换部30b。第一下风侧热交换部30a包括制冷剂流通管32。制冷剂流通管32与制冷剂配管22相连接。第一下风侧热交换部30b包括制冷剂流通管33。制冷剂流通管33与制冷剂流通管32相连接，形成一条制冷剂流路。
[0066]第二热交换部31包括:位于空气的流向的上风侧的第二上风侧热交换部31a ;和位于空气的流向的下风侧的第二下风侧热交换部31b。第二上风侧热交换部31a包括四条制冷剂流通管35a?35d。第二下风侧热交换部31b包括四条制冷剂流通管34a?34d。制冷剂流通管34a?34d与制冷剂流通管35a?35d分别连接，形成四条制冷剂流路。
[0067]制冷剂流通管34a?34d与制冷剂流通管36相连接。制冷剂流通管36与制冷剂配管24和制冷剂流通管33相连接。制冷剂配管24设有限制经过制冷剂流通管36的制冷剂不流入到制冷剂配管24侧的止回阀40。制冷剂流通管36设有限制经过制冷剂流通管36的制冷剂不流入到制冷剂流通管33侧的止回阀41。
[0068]制冷剂流通管35a?35d与制冷剂流通管37和制冷剂流通管38相连接。制冷剂流通管37与制冷剂配管24相连接。制冷剂流通管37设有限制经过制冷剂流通管37的制冷剂不流入到制冷剂配管35a?35d侧的止回阀42。制冷剂流通管38与制冷剂流通管36相连接。制冷剂流通管38设有限制经过制冷剂流通管38的制冷剂不流入到制冷剂配管35a?35d侧的止回阀43。
[0069]接下来，对室外热交换器10的蒸发运转时的动作进行说明。
[0070]蒸发运转开始后，气液二相制冷剂经过制冷剂配管22被送至第一热交换部30。该气液二相制冷剂经过第一上风侧热交换部30a的制冷剂流通管32、第一下风侧热交换部30b的制冷剂流通管33、止回阀41被送至制冷剂流通管36。在该过程中，气液二相制冷剂与由室外扇送来的空气进行热交换。
[0071]之后，气液二相制冷剂被送至第二热交换部31。该气液二相制冷剂被分配至第二下风侧热交换部31b的制冷剂流通管34a?34d后，被送至第二上风侧热交换部31a。之后，该被分配的气液二相制冷剂经过第二上风侧热交换部31a的制冷剂流通管35a?35d被送至制冷剂流通管37。在该过程中，气液二相制冷剂与由室外扇送来的空气进行热交换，气液二相制冷剂蒸发成为气相制冷剂。该气相制冷剂在制冷剂流通管37中汇合，经过止回阀42被送至制冷剂配管24。
[0072]接下来，对室外热交换器10的蒸发运转时的各制冷剂流通管32、33、34a?34d、35a?35d的温度变化进行说明。图3表示蒸发运转时的室外热交换器的各制冷剂流通管的温度变化的一例的曲线图。需要说明的是，图3所示数据是在室内温度为20°C，室外温度为TC (湿球温度6°C)的条件下测定的。
[0073]在蒸发运转时，向成为室外热交换器10的入口的制冷剂配管22供给作为制冷剂的干度小的气液二相制冷剂。该气液二相制冷剂具有对于经过制冷剂流通管时产生的压力损失，比气相或干度大的气液二相制冷剂小的性质。压力损失小，则制冷剂流通管的温度降低变小。因此，即使在流动干度小的气液二相制冷剂的第一热交换部30中压力损失变大，也能够保持制冷剂与空气的温度差。加之，本第一种实施方式中，在流动相对压力损失大的干度大的气液二相制冷剂的第二热交换部31中，抑制了压力损失的增加。因此，作为室外热交换器10整体能够获得高的热交换效率。
[0074]另外，本第一种实施方式中，由于经过制冷剂流通管33的气液二相制冷剂被分配至制冷剂流通管34a?34d，所以压力损失被抑制，制冷剂流通管的温度降低也被抑制。而且，由于经过第一热交换部30后，将制冷剂分配至制冷剂流通管34a?34d，因此能够使分配的制冷剂量的不均匀程度变小。这是由于，分配干度高的气液二相制冷剂与分配干度低的气液二相制冷剂相比，更能够使制冷剂量的不均匀程度变小。
[0075]另外,气液二相制冷剂在经过制冷剂流通管34a?34d的过程中，与由室外扇送来的空气进行热交换而蒸发，成为气相制冷剂。本第一种实施方式中，构成为使第二热交换部31中的制冷剂的流向与空气的流向相向，所以促进了热交换，使气相制冷剂的温度大大提升。由此，即使在位于室外热交换器10的出口侧的制冷剂流通管35a?35d处取过热度的情况下，也能够保持制冷剂与空气的温度差大，能够获得高的热交换效率。
[0076]接下来，对室外热交换器10的冷凝运转时的动作进行说明。
[0077]冷凝运转开始后，气相制冷剂经过制冷剂配管24、止回阀40被送至第二热交换部31。该气相制冷剂被分配到第二下风侧热交换部31b的制冷剂流通管34a?34d，并被送至第二上风侧热交换部31a的制冷剂流通管35a?35d。在该过程中，气相制冷剂与由室外扇送来的空气进行热交换，气相制冷剂冷凝而成为气液二相制冷剂。
[0078]之后，流经制冷剂流通管35a?35d的气液二相制冷剂在制冷剂流通管38汇合，经过止回阀43被送至第一热交换部30。该气液二相制冷剂流经第一下风侧热交换部30b的制冷剂流通管33、第一上风侧热交换部30a的制冷剂流通管32，被送至制冷剂配管22。在该过程中，气液二相制冷剂与由室外扇送来的空气进行热交换，气液二相制冷剂冷凝成为液相制冷剂。
[0079]接下来，对室外热交换器10的冷凝运转时的各制冷剂流通管32、33、34a?34d、35a?35d的温度变化进行说明。图4表示室外热交换器的冷凝运转时的各制冷剂流通管的温度变化的一例的曲线图。需要说明的是，图4所示数据在室内温度为27°C (湿球温度190C )，室外温度为35°C的条件下测定。
[0080]在冷凝运转时，向作为室外热交换器10的入口的制冷剂配管24供给作为制冷剂的气相制冷剂。该气相制冷剂在流经制冷剂流通管34a?34d、35a?35d的过程中，与由室外扇送来的空气进行热交换而冷凝，成为气液二相制冷剂。本第一种实施方式中，构成为使第二热交换部31中的制冷剂的流向与空气的流向相向，所以促进了热交换，使制冷剂的温度大大降低。
[0081]另外，气液二相制冷剂在流经制冷剂流通33?32的过程中，与由室外扇送来的空气进行热交换而蒸发，成为液相制冷剂。本第一种实施方式中，构成为使第一热交换部30中的制冷剂的流向与空气的流向相向，所以促进了热交换，使液相制冷剂的温度大大降低。由此，即使在位于室外热交换器10的出口侧的制冷剂流通管32取过冷却度的情况下，也能够保持制冷剂与空气的温度差大，能够获得高的热交换效率。
[0082]本第一种实施方式中，在冷凝运转时，使第一热交换部30的制冷剂的流与空气的流成为相向流。另外，在冷凝运转时和蒸发运转时，均使第二热交换部31的制冷剂的流与空气的流成为相向流。由此，能够获得高的热交换效率。另外，构成为第二热交换部31的导热面积大于第一热交换部30的导热面积。因此，在冷凝运转时和蒸发运转时，均使室外热交换器10的大部分的制冷剂的流与空气的流成相向流。由此，能够获得高的热交换效率。
[0083]另外，本第一种实施方式中，在蒸发运转时，使第一热交换部30中的制冷剂的流与空气的流成为同向流。然而，在蒸发运转时，由于向室外热交换器10的入口供给的气液二相制冷剂具有流速慢，且流经热交换器内的制冷剂流通管时产生的压力损失小的性质，所以能够抑制制冷剂流通管的温度降低。由此，能够保持制冷剂与空气的温度差大，能够抑制热交换效率的降低。通过抑制该温度降低，能够使制冷剂流通管32的温度降低。由此，能够保持制冷剂与空气的温度差大，能够获得高的热交换效率。
[0084]另外，本第一种实施方式中，由于无需在室外热交换器10的外部设置多个制冷剂流路切换装置便能够获得高的热交换效率，所以能够达到小型化、低成本化的目的。
[0085]另外，本第一种实施方式中，由于室外热交换器10是由相对简易的部件的制冷剂流通管与止回阀的组合而构成，所以能够达到小型化、低成本化的目的。
[0086]另外，本第一种实施方式中，第二热交换部31的制冷剂路径数多，因此能够降低压力损失。另外，第一热交换部30的制冷剂路径数少，因此能够增加流过一个制冷剂路径的气液二相制冷剂的量。由此，使气液二相制冷剂的流速加快，能够促进热交换。
[0087]需要说明的是，如第二热交换部31增多制冷剂路径数的情况下，有可能产生制冷剂的分配或空气的速度分布不均匀，使热交换效率大大降低的情况。
[0088]对此，本第一种实施方式中，制冷剂路径数少的第一热交换部30被配置在比第二热交换部31更靠冷凝运转时的制冷剂的流向的下游的位置，所以能够使流经制冷剂流通管35a?35d的制冷剂在第一热交换部30汇合而使之温度均等化。即，本第一种实施方式中，即使在制冷剂的分配或空气的速度分布中发生不均匀，也能够抑制热交换效率的降低。
[0089]需要说明的是，第一热交换部30优选如图2所示位于第二热交换部31的下方。根据该结构，例如，在冷凝运转时，液相制冷剂能够顺重力流动，能够抑制第一热交换部30的制冷剂流通管32、33内多余的液相制冷剂滞留。
[0090]另外，在室外热交换器10的底部与室外机2的底部之间，容易发生霜的不完全融化。对此，将第一热交换部30置于第二热交换部31的下方，由此，使冷凝运转时流动相对高温的制冷剂的第一热交换部30配置于更靠近室外机2的底部的位置，所以能够抑制室外热交换器10的底部与室外机2的底部之间发生的霜的不完全融化。
[0091](第二种实施方式)
[0092]图5表示本发明的第二种实施方式的具备了空调机的室外热交换器的结构的说明图。本第二种实施方式的空调机与上述第一种实施方式所涉及的空调机的不同点在于:室外热交换器1A相对于由室外扇送来的空气的流具有上风侧、中央、下风侧的三列管排，第一热交换部的下风侧的制冷剂流路多于上风侧的制冷剂流路。需要说明的是，图5中，实线箭头表示将室外热交换器1A作为蒸发器使用的蒸发运转时(供暖运转时)的制冷剂的流向。另外，图5中，虚线箭头表示将室外热交换器1A作为冷凝器使用的冷凝运转时(制冷运转时)的制冷剂的流向。
[0093]如图5所示，室外热交换器1A包括第一热交换部50和第二热交换部51。另外，第二热交换部51的导热面积大于第一热交换部50的导热面积。
[0094]第一热交换部50构成为:在冷凝运转时，使制冷剂的流向与空气的流向相向，在蒸发运转时，使制冷剂的流向与空气的流向相同。第一热交换部50配置在比第二热交换部51更靠蒸发运转时的制冷剂的流向的上游的位置。第二热交换部51构成为在冷凝运转时和蒸发运转时，均使制冷剂的流向与空气的流向相向。更加具体的说，第一热交换部50和第二热交换部51是如下的结构。
[0095]第一热交换部50包括:位于空气的流向的上风侧的第一上风侧热交换部50a ;和位于空气的流向的下风侧且与第一上风侧热交换部50a相比制冷剂路径数多的第一下风侧热交换部50c ;和位于第一上风侧热交换部50a与第一下风侧热交换部50c之间的第一中央热交换部50b。第一上风侧热交换部50a包括制冷剂流通管52。制冷剂流通管52与制冷剂配管22相连接。第一下风侧热交换部50c包括制冷剂流通管53a、53b。第一中央热交换部50b包括从制冷剂流通管52分支的，与制冷剂流通管53a、53b相连接的制冷剂流通管。
[0096]第二热交换部51包括:位于空气的流向的上风侧的第二上风侧热交换部51a ;位于空气的流向的下风侧的第二下风侧热交换部51c ;和位于第二上风侧热交换部51a与第二下风侧热交换部51c之间的第二中央热交换部51b。第二上风侧热交换部51a包括六条制冷剂流通管55a?55f。第二下风侧热交换部51c包括六条制冷剂流通管54a?54f。通过将制冷剂流通管54a?54f与制冷剂流通管55a?55f分别相连接，形成六条制冷剂流路。
[0097]制冷剂流通管54a?54f与制冷剂流通管36相连接。制冷剂流通管36与制冷剂配管24和制冷剂流通管53a、53b相连接。制冷剂流通管55a?55f与制冷剂流通管37和制冷剂流通管38相连接。
[0098]本第二种实施方式中，在冷凝运转时，由于第一上风侧热交换部50a的制冷剂路径数少，能够增加流过一条制冷剂路径的气液二相制冷剂的量。由此，使气液二相制冷剂的流速加快，能够促进热交换。另外，在蒸发运转时，由于第一下风侧热交换部50c和第一中央热交换部50b的制冷剂路径数多，能够降低压力损失。由此，能够保持制冷剂与空气的温度差大，能够提高热交换效率。
[0099]接下来，对室外热交换器1A的蒸发运转时的动作进行说明。
[0100]蒸发运转开始后，气液二相制冷剂经过制冷剂配管22被送至第一热交换部50。该气液二相制冷剂经过第一上风侧热交换部50a的制冷剂流通管52、第一下风侧热交换部50c的制冷剂流通管53a、53b，被送至制冷剂流通管36。在该过程中，气液二相制冷剂与由室外扇送来的空气进行热交换。
[0101]之后，气液二相制冷剂经过止回阀41被送至第二热交换部51。该气液二相制冷剂被分配至第二下风侧热交换部51c的制冷剂流通管54a?54f后,经由中央热交换部51b被送至第二上风侧热交换部51a。之后，该被分配的气液二相制冷剂经过第二上风侧热交换部51a的制冷剂流通管55a?55f被送至制冷剂流通管37。在该过程中，气液二相制冷剂与由室外扇送来的空气进行热交换，气液二相制冷剂蒸发成为气相制冷剂。该气相制冷剂在制冷剂流通管37中汇合，经过止回阀42被送至制冷剂配管24。
[0102]接下来，对室外热交换器1A的蒸发运转时的各制冷剂流通管52、53a、53b、54a?54f、55a?55f的温度变化进行说明。图6表示蒸发运转时的室外热交换器的各制冷剂流通管的温度变化的一例的曲线图。需要说明的是，图6所示数据是在室内温度为20°C，室外温度为TC (湿球温度6°C)的条件下测定的。
[0103]在蒸发运转时，向成为室外热交换器1A的入口的制冷剂配管22供给作为制冷剂的干度小的气液二相制冷剂。该气液二相制冷剂具有对于经过制冷剂流通管时产生的压力损失，比气相或干度大的气液二相制冷剂小的性质。压力损失小，则制冷剂流通管的温度降低变小。因此，即使干度小的气液二相制冷剂所流动的第一热交换部50中压力损失变大，也能够保持制冷剂与空气的温度差。加之，本第二种实施方式中，在流动压力损失相对大的干度大的气液二相制冷剂的第二热交换部51中，抑制了压力损失的增加。因此，作为室外热交换器10整体能够获得高的热交换效率。因此，作为室外热交换器1A整体能够获得高的热交换效率。
[0104]另外，本第二种实施方式中，经过制冷剂流通管52的气液二相制冷剂被分配至制冷剂流通管53a、53b，所以压力损失被抑制，制冷剂流通管的温度降低也被抑制。
[0105]另外，本第二种实施方式中，由于经过制冷剂流通管36的气液二相制冷剂被分配至制冷剂流通管54a?54f，所以压力损失进一步被抑制，制冷剂流通管的温度降低也被进一步抑制。而且，经过第一热交换部50后，由于将制冷剂分配至制冷剂流通管54a?54f，能够使分配的制冷剂量的不均匀程度变小。这是由于，分配干度高的气液二相制冷剂与分配干度低的气液二相制冷剂相比，更能够使制冷剂量的不均匀程度变小。
[0106]另外,气液二相制冷剂在经过制冷剂流通54a?54f的过程中，与由室外扇送来的空气进行热交换而蒸发，成为气相制冷剂。本第二种实施方式中，构成为使第二热交换部51中的制冷剂的流向与空气的流向相向，所以促进了热交换，使气相制冷剂的温度大大提升。由此，即使在位于室外热交换器1A的出口侧的制冷剂流通管55a?55f处取过热度的情况下，也能够保持制冷剂与空气的温度差大，能够获得高的热交换效率。
[0107]本第二种实施方式中，由于第一下风侧热交换部50c的制冷剂路径数多于第一上风侧热交换部50a的制冷剂路径数，能够进一步保持制冷剂与空气的温度差，能够获得更高的热交换效率。
[0108]需要说明的是，本发明不受上述实施方式所限定，能够以其他各种方式实施。例如，上述中，对室外热交换器10的结构进行了说明，但该结构也可以适用于室内热交换器14。
[0109]另外，上述中，虽然室外热交换器10由制冷剂流通管和止回阀的组合构成，但本发明不限定于此。例如，可以使用双向阀代替止回阀。该情况下，由于不需在热交换器的外部设置多个制冷剂流路切换装置等，也能够获得高的热交换效率，所以能够达到小型化、低成本化的目的。
[0110]需要说明的是，能够通过将上述各种实施方式中的任意的实施方式恰当地组合，使其发挥各自所具有的效果。
[0111]本发明虽然参照附带图面对与优选实施方式相关联的内容进行了充分的记载，但对该技术熟练的人来说，各种的变形或修正是明确的。这样的变形或修正只要不脱离附带的权利要求的范围内的本发明的范围，就应理解为包含在其中。
[0112]2012年6月18日所提交的日本国特许申请N0.2012-136596号的说明书、图面、以及权利要求的范围内的公示内容作为整体参照，并收入本说明书中。
[0113]产业上利用的可能性
[0114]本发明所涉及的热交换器的结构由于与现有的结构不同，能够获得高的热交换效率，所以对于被要求小型化、低成本化的热交换器以及具备该热交换器的空调机是有用的。
[0115]符号的说明
[0116]2室外机
[0117]4室内机
[0118]6压缩机
[0119]8 四向阀
[0120]10U0A室外热交换器(热交换器)
[0121]12膨胀阀(减压装置)
[0122]14室内热交换器(热交换器)
[0123]16、18、22、24 制冷剂配管
[0124]20 滤网
[0125]26储液器
[0126]30,50第一热交换部
[0127]30a、50a第一上风侧热交换部
[0128]30b,50c第一下风侧热交换部
[0129]31,51第二热交换部
[0130]31a、51a第二上风侧热交换部
[0131]31b,51c第二下风侧热交换部
[0132]32、33、34a ?34d、35a ?35d、36、37、38、53a、53b、54a ?54f、55a ?55f 制冷剂流通管
[0133]50b第一中央热交换部
[0134]51b第二中央热交换部
[0135]40?43止回阀
【权利要求】
1.一种具有多列管排的热交换器，其特征在于，包括: 第一热交换部，其构成为在冷凝运转时，使制冷剂的流向与为了与所述制冷剂进行热交换而被送来的空气的流向相向，在蒸发运转时，使所述制冷剂的流向与所述空气的流向相同；和 第二热交换部，其构成为在所述冷凝运转时和所述蒸发运转时，均使所述制冷剂的流向与所述空气的流向相向， 所述第一热交换部配置在比所述第二热交换部更靠所述蒸发运转时的所述制冷剂的流向的上游的位置。
2.如权利要求1所述的热交换器，其特征在于: 所述第二热交换部的制冷剂路径数多于所述第一热交换部的制冷剂路径数。
3.如权利要求2所述的热交换器，其特征在于: 所述第一热交换部配置在比所述第二热交换部更靠所述冷凝运转时的制冷剂的流向的下游的位置。
4.如权利要求1?3中任一项所述的热交换器，其特征在于: 所述第一热交换部包括: 位于所述空气的流向的上风侧的上风侧热交换部；和 位于所述空气的流向的下风侧且与所述上风侧热交换部相比制冷剂路径数多的下风侧热交换部。
5.如权利要求1?4中任一项所述的热交换器，其特征在于: 所述热交换器由流通所述制冷剂的制冷剂流通管和将所述制冷剂的流向限制在单方向上的止回阀的组合构成。
6.如权利要求1?5中任一项所述的热交换器，其特征在于: 所述第一热交换部配置在比所述第二热交换部更靠下方的位置。
7.—种空调机，其特征在于: 具备权利要求1?6中任一项所述的热交换器。
【文档编号】F25B13/00GK104350341SQ201380029882
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年6月18日 优先权日:2012年6月18日
【发明者】山本宪昭 申请人:松下知识产权经营株式会社