车用空调装置的热交换器及车用空调装置制造方法
【专利摘要】本发明的车用空调装置的热交换器具有：相互平行地配置的多片翅片(1)；以及贯穿翅片(1)且相互平行，并且在翅片(1)的表面配置为交错状的多根导热管，翅片(1)由波状的切割模(9)对形成有供导热管贯穿的贯通孔(3)的带状材料(2)进行切割而得到，行间距Dp为“Dp＝C+D+2W+2δ、0＜δ＜D+W”，这里，C为切割模(9)的厚度，D为导热管的外径，W为贯通孔(3)的突出至翅片(1)一侧的翅片翻边(4)的前端向周围外侧突出的翅片翻边凸缘(5)的宽度，δ为切割模(9)与翅片翻边凸缘(5)之间的间隙。
【专利说明】车用空调装置的热交换器及车用空调装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及车用空调装置的热交换器及车用空调装置。
【背景技术】
[0002]现有的车用空调装置具有屋顶式、落地式、分离式等各种安装方式。此外，车用空调装置由包含室外热交换器、室外送风机、压缩机等的室外单元和包含室内热交换器、室内送风机等的室内单元构成。
在室外单元中，使用被室外送风机吸入的外部气体对室外热交换器进行冷却，而后将经过热交换后的外部气体再次排出至外部。在室内单元中，利用室内送风机的运转，使车内空气和车外空气在室内热交换器内进行热交换，而后将经过热交换后的空气排出至室内。利用配管依次连接这些设备，通过使制冷剂循环来形成制冷循环。
[0003]由于室内单元和室外单元(以下，将这两者或其中的一个称为“单元”)的外形的限制以及能力的原因，车用空调装置的室内热交换器和室外热交换器(以下，将这两者或者其中的一个称为“热交换器”)与房间空调器或柜式空调器相比，其芯体长度(相当于导热管的长度)较长，容易因热交换器本身的自重产生弯曲。因此，需要提高热交换器的刚性。
于是，通过缩短导热管彼此上下方向的“行间距”和左右方向的“列间距”来增加导热管的根数，能够提高热交换器的刚性。
另一方面，若缩短行间距和列间距来增加导热管的根数，则由于空气通过热交换器的通过面积变窄，热交换器的压力损耗上升，从而导致空调装置的能力下降，因此，公开了一种以导热管的外径为基准来规定“行间距”、“列间距”、以及“翅片间距”等的热交换量较大、导热特性优异的热交换器(例如，参照专利文献I)。
现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1:日本专利特开2000 - 274982号公报(第4_5页、图7)
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0005]专利文献I所揭示的热交换器虽然热交换量较大、导热特性优异，但由于翅片为矩形板，因此需要有规定的大小。即，通过利用直线状的切割模切断预先形成有供导热管贯穿的贯通孔的带状材料，从而翅片形成为矩形。此时，由于在贯通孔中具有突出至翅片一侧的圆筒状的翅片翻边(fin collar)、以及突出至翅片翻边前端的周围外侧的翅片翻边凸缘(fin collar flange)，因此在将翅片切割成直线时，除了要确保切割模通过所需的距离(切割模的厚度与规定间隙之和)外，还需要确保导热管彼此间的距离(规定大小的行间距)，以避开翅片翻边凸缘。
即，若将导热管的外径设为D，翅片翻边凸缘的宽度设为W，则导热管彼此的行间距(Dp)须为“Dp > C+2D+4W” (关于此点将另外进行详细说明)。
由此，为了促进热交换器的小型化，需要进一步减小行间距。
[0006]本发明能够应对上述这样的需求，其目的在于提供一种能够促进热交换器小型化的车用空调装置的热交换器以及具有该热交换器的车用空调装置。
解决技术问题所采用的技术方案
[0007]本发明所涉及的车用空调装置的热交换器具有:相互平行地配置的多片翅片；以及贯穿该翅片且相互平行，并在所述翅片的表面配置为交错状的多根导热管，所述翅片由切割模对形成有供所述导热管贯穿的贯通孔的带状材料进行切割而得到，所述导热管彼此间的行间距Dp为“Dp = C+D+2W+2 δ、0 < δ < D+W”，这里，C为所述切割模的厚度，D为所述导热管的外径，W为所述贯通孔的突出至所述翅片一侧的翅片翻边的前端向周围外侧突出的翅片翻边凸缘的宽度，S为所述切割模与所述翅片翻边凸缘之间的间隙。
发明效果
[0008]本发明所涉及的车用空调装置的热交换器中，由于能够将行间距Dp缩短至“C+2D+2W+2 δ ”，因此能够抑制高度的增加，从而促进小型化。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是表示本发明的实施方式I所涉及的车用空调装置的热交换器的翅片的正视图。
图2是表示本发明的实施方式I所涉及的车用空调装置的热交换器的翅片的侧视图。 图3Α是表示用于比较的现有翅片的正视图。
图3Β是表示用于比较的现有翅片的侧视图。
图4是表示导热管径与截面二阶矩之间关系的相关图。
图5是说明本发明的实施方式2所涉及的车用空调装置的俯视图。
图6是说明本发明的实施方式2所涉及的车用空调装置的正视图。
【具体实施方式】
[0010]〔实施方式1:热交换器〕
图1?图4说明本发明的实施方式I所涉及的车用空调装置的热交换器，图1是表示翅片的正视图，图2是表示翅片的侧视图，图3Α是表示用于比较的现有翅片的正视图，图3Β是表示用于比较的现有翅片的侧视图，图4是表示导热管径与截面二阶矩之间关系的相关图。另外，各图均为示意性的描绘，本发明并不限于所描绘的形态。
图1和图2中，车用空调装置的热交换器(未图示。以下称为“热交换器”)具有相互平行配置的多片翅片1、以及贯穿翅片I且相互平行，并在翅片I的表面配置成交错状的多根导热管(未图示)。
[0011]翅片I由规定宽度的带状材料2分割而成，带状材料2上预先形成有呈交错状的贯通孔3，用于供所述导热管(未图示)贯穿。
沿着贯通孔3的内周，形成向一个面侧突出的圆筒状的翅片翻边4，在翅片翻边4的前端形成有向外周突出的翅片翻边凸缘5。另外，翅片翻边4用于保持导热管的姿态，可靠地与导热管之间进行导热，其尺寸与贯通孔的内径即导热管的外径相等。接着，以不会影响翅片翻边凸缘5的方式，利用波状的切割模9切割带状材料2，切割后的小片即成为翅片1(图1中，用点划线示出被切割的边即分割线8)。
[0012]此时，贯通孔3的中心6彼此在翅片I的长边方向(图1中的上下方向)上的距离即“行间距Dp”为“Dp = C+D+2W+ δ ”。这里，C为切割模9的厚度，D为贯通孔3的内径(与未图示的导热管的外径相同)，W为所述贯通孔的向所述翅片的一侧突出的翅片翻边的前端向周围外侧突出的翅片翻边凸缘5的宽度，δ为切割模9与翅片翻边凸缘5的间隙，且“0< δ <D+W”。其中，间距δ可适当地进行设定，取决于驱动切割模9的装置的加工能力。
[0013]图3Α和图3Β说明用于比较的现有翅片11，示出利用直线状的切割模19进行切割时的行间距Dp。图3A和图3B中，翅片11由规定宽度的带状材料12分割而成，带状材料12上形成有交错状的贯通孔3 (参照图1)。
此时，翅片11由带状材料12在直线状的分割线18处被分割而得到，行间距Dp为“Dp> C+2D+4W”。
[0014]即，本发明的翅片I由波状的切割模9在波状的分割线8处进行分割而得到，行间距Dp为“Dp = C+D+2W+2 δ ”，与此相对，对于由直线状的切割模19在直线状的分割线18处进行分割而得到的现有的翅片11，由于行间距Dp为“Dp > C+2D+4W”，因此本发明的翅片I的行间距Dp变小。
因此，使用翅片I的热交换器能够促进热交换器的小型化。
[0015]另外，在上述说明中，使用了波状的切割模9，但本发明并不限于此，只要是不与翅片翻边凸缘5相接触的弯曲形状即可，例如锯齿形状(山形)、齿条形状(连续的梯形)等。
并且，对于翅片I的宽度方向(图1中倾斜的左右方向)上相邻的贯通孔3之间的关系，若将贯通孔3的中心6彼此间的距离设为与行间距Dp相等(即，相邻的3个位置的贯通孔的中心6配置成正三角形)，则连通长边方向(上下方向)的导热管的端部彼此的U型弯管(弯曲管)与连通宽度方向(倾斜的左右方向)的导热管的端部彼此的U型弯管(弯曲管)可以是相同的。
[0016]然而，如到目前为止所描述的那样，若维持导热管径(贯通孔的内径D)不变而缩短行间距Dp，则空气通过热交换器的正面面积变小，压力损耗增加，从而导致车用空调装置本身的能力下降。
表1和图4示出在考虑压力损耗，且将通过热交换器的空气的正面面积设为相同的情况下，利用式I计算出的热交换器的截面二阶矩的一个示例。
通过使导热管的管径变细、使行间距变窄，能够提高热交换器的刚性，并能抑制压力损耗的增加。表中的值仅仅是一个示例，并非是将本发明限定于此。
[0017][表1]
【权利要求】
1.一种车用空调装置的热交换器，包括: 相互平行地进行配置的多片翅片；以及 贯穿该翅片且相互平行，并且在所述翅片的表面配置成交错状的多根导热管， 所述翅片由切割模对形成有供所述导热管贯穿的贯通孔的带状材料进行切割而得到， 所述车用空调装置的热交换器的特征在于， 所述导热管彼此的行间距Dp为 Dp = C+D+2W+2δ
O< δ < D+W 此处，C:所述切割模的厚度， D:所述导热管的外径， W:所述贯通孔的突出至所述翅片一侧的翅片翻边的前端突出至周围外侧的翅片翻边凸缘的宽度， δ:所述切割模与所述翅片翻边凸缘之间的间隙。
2.如权利要求1所述的车用空调装置的热交换器，其特征在于， 所述翅片被切割的边缘为波形或山形。
3.如权利要求1或2所述的车用空调装置的热交换器，其特征在于， 所述导热管的外径为5~8mm。
4.一种车用空调装置，其特征在于，由以下两个单元构成: 室外单元，该室外单元具备构成制冷循环的一部分的室外热交换器和压缩机、气液分离器、及室外送风机；以及 室内单元，该室内单元具备构成所述制冷循环的一部分的室内热交换器、以及室内送风机， 所述室外热交换器和所述室内热交换器是权利要求1至3的任一项所述的热交换器。
【文档编号】F28F1/32GK104053966SQ201380005626
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2013年1月8日 优先权日:2012年1月18日
【发明者】宇都太一 申请人:三菱电机株式会社