CN111512099A - 热交换器及制冷循环装置 - Google Patents
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Abstract
热交换器(10)的辅助热交换部(40)具有第一辅助热交换区域(411)和第二辅助热交换区域(412)。主热交换部(30)具有第一主热交换区域(311)、第二主热交换区域(312)、第三主热交换区域(313)和第四主热交换区域(314)。第一辅助热交换区域(411)、第一主热交换区域(311)及第三主热交换区域(313)各自配置在比第二辅助热交换区域(412)、第二主热交换区域(312)及第四主热交换区域(314)各自靠流动方向的上风处。当热交换器(10)作为蒸发器发挥功能时,辅助热交换部(40)和主热交换部(30)构成为,制冷剂依次在第一辅助热交换区域(411)、第二辅助热交换区域(412)、第一主热交换区域(311)、第二主热交换区域(312)、第四主热交换区域(314)、第三主热交换区域(313)中流动。
Description
技术领域
本发明涉及一种热交换器及制冷循环装置。
背景技术
以往,已知由翅片和传热管构成并使在传热管内流动的制冷剂与在传热管外流动的空气进行热交换的热交换器的热交换性能根据制冷剂的流通路径而变化。特别是在由多列构成的热交换器的情况下,热交换性能根据制冷剂与空气的流通关系而变化。
例如,在日本特开2015-78830号公报(专利文献1)中,公开了在制冷剂的流通路径中,上风辅助列部、下风辅助列部、联管箱集合管、下风主列部、上风主列部串联配置而成的热交换器。在该热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下,制冷剂依次向上风辅助列部、下风辅助列部、下风主列部以及上风主列部流动。根据上述结构,由于在气体单相状态的制冷剂容易流动的制冷剂流路(配置于联管箱上方的热交换器部分)确保制冷剂与空气的温度差,因此,能够提高蒸发器性能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-78830号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在空气流动方向上由多列构成的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下,希望使下风列部的热交换部温度低于上风列部的热交换部温度。参照图11和图12,对其理由进行说明。图11和图12是表示由多列构成的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下的空气和热交换部的温度变化的温度分布图。如图11所示,在下风列部的热交换器温度Tb低于上风列部的热交换器温度Tf的情况下,在下风列部中热交换器温度低于空气温度,因此能够充分发挥热交换器的蒸发器性能。但是,如图12所示,在下风列部的热交换器温度Tb高于上风列部的热交换器温度Tf的情况下,有时在下风列部中热交换器温度高于空气温度。在该情况下,存在由于在下风列部中空气的温度上升而无法充分发挥热交换器的蒸发器性能的可能性。
在制冷循环装置中热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下,有时气液二相状态的制冷剂流入热交换器,在流路的中途制冷剂从气液二相状态转变为气体单相状态,气体单相状态的制冷剂流出。即,在热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下,制冷剂流动被分为气液二相状态的区域(以下,称为气液二相区域)和气体单相状态的区域(以下,称为气体单相区域)。
制冷剂压力由于制冷剂的摩擦损失而在制冷剂流动方向上降低。伴随制冷剂压力的降低,制冷剂的饱和温度也降低,因此在气液二相区域制冷剂温度在制冷剂流动方向上降低。另外,气体单相状态的制冷剂从空气中吸收热而成为过热状态。因此,在气体单相区域,制冷剂温度在制冷剂流动方向上上升。
在由多列构成的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下,在气液二相区域,制冷剂从上风列部流入并从下风列部流出,由此,下风列部与上风列部相比热交换器温度变低,因此能够充分发挥蒸发器性能。即,在由多列构成的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下,在气液二相区域中,希望制冷剂与空气为并行流。
另外,在由多列构成的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下,在气体单相区域,制冷剂从下风列部流入并从上风列部流出,由此,下风列部的温度比上风列部的温度低,能够充分发挥蒸发器性能。即,在由多列构成的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下,在气体单相区域,希望制冷剂与空气为相向流。
可是,在上述公报所记载的热交换器中,在热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下,在配置于制冷剂流动的下游的主热交换部中,制冷剂与空气相向地流动。即,在主热交换部中,在容易成为气体单相区域的制冷剂流路(配置于联管箱上方的热交换器部分)和容易成为气液二相区域的制冷剂流路(配置于联管箱下方的热交换器部分)这双方中,制冷剂和空气均成为相向流。
如上述说明的那样,在热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下,在容易成为气液二相区域的制冷剂流路中制冷剂与空气相向地流动的情况下,在下风列部无法确保制冷剂与空气的温度差,因此有可能无法充分发挥蒸发器性能。
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供一种能够确保蒸发器性能的热交换器。
用于解决课题的技术方案
本发明的热交换器具有多个传热管,用于使在多个传热管的内侧流动的制冷剂与在多个传热管的外侧流动的空气进行热交换。热交换器具备辅助热交换部和主热交换部。辅助热交换部具有第一辅助热交换区域和第二辅助热交换区域。第二辅助热交换区域在空气流动的流动方向上与第一辅助热交换区域相对。主热交换部具有第一主热交换区域、第二主热交换区域、第三主热交换区域、以及第四主热交换区域。第二主热交换区域在流动方向上与第一主热交换区域相对。第三主热交换区域相对于第一主热交换区域配置在与第一辅助热交换区域相反的一侧。第四主热交换区域在流动方向上与第三主热交换区域相对且相对于第二主热交换区域配置在与第二辅助热交换区域相反的一侧。第一辅助热交换区域和第二辅助热交换区域各自所具有的多个传热管的数量少于第一主热交换区域、第二主热交换区域、第三主热交换区域以及第四主热交换区域各自所具有的多个传热管的数量。第一辅助热交换区域、第一主热交换区域以及第三主热交换区域各自配置在比第二辅助热交换区域、第二主热交换区域以及第四主热交换区域各自靠流动方向的上风处。在热交换器作为蒸发器发挥功能时,辅助热交换部和主热交换部构成为,制冷剂依次在第一辅助热交换区域、第二辅助热交换区域、第一主热交换区域、第二主热交换区域、第四主热交换区域、第三主热交换区域中流动。
发明效果
根据本发明的热交换器,在热交换器作为蒸发器发挥功能时,辅助热交换部和主热交换部构成为,制冷剂依次在第一辅助热交换区域、第二辅助热交换区域、第一主热交换区域、第二主热交换区域、第四主热交换区域、第三主热交换区域中流动。因此,能够在第一主热交换区域及第二主热交换区域使气液二相状态的制冷剂与空气并行地流动,能够在第四主热交换区域及第三主热交换区域使气体单相状态的制冷剂与空气相向地流动。因此,能够在第一主热交换区域及第二主热交换区域以及第四主热交换区域及第三主热交换区域确保制冷剂与空气的温度差。因此,能够确保热交换器的蒸发器性能。
附图说明
图1是表示实施方式1的空气调节装置的制冷剂回路的一例的图。
图2是表示用于说明实施方式1的空气调节装置的动作的制冷剂回路中的制冷剂流动的图。
图3是表示实施方式1的热交换器的概要的立体图。
图4是表示实施方式1的热交换器的概要的概略图。
图5是概略地表示实施方式1的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下的制冷剂温度变化的温度分布图。
图6是表示实施方式1的变形例1的热交换器的概要的概略图。
图7是表示实施方式1的变形例2的热交换器的概要的概略图。
图8是表示实施方式1的变形例3的热交换器的概要的图。
图9是表示实施方式2的热交换器的概要的立体图。
图10是表示实施方式3的热交换器的概要的立体图。
图11是概略地表示在由多列构成的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下,上风列部的热交换器温度比下风列部的热交换器温度高时的空气和热交换部的温度变化的温度分布图。
图12是概略地表示在由多列构成的热交换器作为蒸发器发挥功能的情况下,上风列部的热交换器温度比下风列部的热交换器温度低时的空气和热交换部的温度变化的温度分布图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的各实施方式中,作为制冷循环装置的一例对空气调节装置进行说明。另外,对将权利要求书所记载的热交换器应用于室外热交换器的情况进行说明。另外,权利要求书中记载的热交换器也可以应用于室内热交换器。
实施方式1
首先,参照图1,对作为本发明的实施方式1的制冷循环装置的空气调节装置1的整体结构(制冷剂回路)进行说明。如图1所示,空气调节装置1具备压缩机2、四通阀3、室内热交换器4、室内送风机5、节流装置6、室外送风机7、控制部8以及室外热交换器10。压缩机2、四通阀3、室内热交换器4、节流装置6以及室外热交换器10通过制冷剂配管连接。压缩机2用于对流入室内热交换器4或室外热交换器10的制冷剂进行压缩。室内送风机5用于使空气在室内热交换器4中流动,室外送风机7用于使空气在室外热交换器10中流动。
室内热交换器4和室内送风机5配置在室内单元1A内。室外热交换器10和室外送风机7配置在室外单元1B内。另外,压缩机2、四通阀3、节流装置6及控制部8也配置在室外单元1B内。空气调节装置1的一连串的动作由控制部8控制。
接着,参照图2,对本实施方式的空气调节装置1的动作进行说明。图中实线箭头表示制热运转时的制冷剂流动,图中虚线箭头表示制冷运转时的制冷剂流动。
本实施方式的空气调节装置1能够选择性地进行制冷运转和制热运转。在制冷运转中,制冷剂按照压缩机2、四通阀3、室外热交换器10、节流装置6、室内热交换器4的顺序在制冷剂回路中循环。室外热交换器10作为冷凝器发挥功能。在室外热交换器10中流动的制冷剂与由室外送风机7吹送的空气之间进行热交换。室内热交换器4作为蒸发器发挥功能。在室内热交换器4中流动的制冷剂与由室内送风机5吹送的空气之间进行热交换。在制热运转中,制冷剂按照压缩机2、四通阀3、室内热交换器4、节流装置6、室外热交换器10的顺序在制冷剂回路中循环。室内热交换器4作为冷凝器发挥功能。室外热交换器10作为蒸发器发挥功能。
接着,参照图3和图4,作为热交换器的一例,对室外热交换器10的结构进行说明,该热交换器作为蒸发器发挥功能。此外,适当地将室外热交换器10仅作为热交换器10进行说明。
本实施方式的热交换器10具有多个传热管20。热交换器10用于使在多个传热管20的内侧流动的制冷剂与在多个传热管20的外侧流动的空气进行热交换。热交换器10具有多个热交换列部11。本实施方式的热交换器10具有由上风列部和下风列部构成的两列热交换列部11。多个热交换列部11分别在空气流动方向(图中x方向)上排列配置。多个热交换列部11分别具有多个传热管20。在本实施方式的热交换器10中,在多个传热管20分别形成有供制冷剂流通的制冷剂流路。热交换器10构成为,在多个传热管20各自的制冷剂流路中流动的制冷剂与在多个传热管20各自的外侧流动的空气进行热交换。
热交换器10主要具备主热交换部(主部)30和辅助热交换部(辅助部)40。辅助热交换部40由数量比主热交换部30少的传热管20构成。在本实施方式中,热交换器10在传热管20配置方向(图中y方向)上被划分为主热交换部30和辅助热交换部40。在本实施方式中,在主热交换部30的下方配置有辅助热交换部40。
在主热交换部30及辅助热交换部40中,以贯穿板状的多个翅片21的方式配置有多个传热管20。多个传热管20分别例如是具有长径和短径的扁平截面形状的扁平管。另外,多个传热管20各自不限于扁平管,例如也可以是具有圆形截面形状的圆管或具有椭圆截面形状的椭圆管。
主热交换部30和辅助热交换部40以制冷剂经由分配器50而在主热交换部30和辅助热交换部40中连续流动的方式配置。分配器50是供制冷剂在内部流通并具有分配制冷剂的空间的联管箱集合管。另外,分配器50并不限定于此,也可以是分流装置。
主热交换部30在图中y方向上被划分为至少两个以上的主部区段31。各主部区段31以制冷剂经由主部制冷剂配管部件60在各主部区段31连续地流动的方式配置。主部制冷剂配管部件60是利用配管将制冷剂集合的联管箱集合管与分配制冷剂的联管箱分配管连接而成的制冷剂配管部件。另外,主部制冷剂配管部件60并不限定于此,也可以是将传热管20的制冷剂流路彼此串联连接的制冷剂配管。
图3表示在热交换器10中,主热交换部30被划分为两个主部区段31的情况下的热交换器10的概要。如图3所示,主热交换部30具有主部区段31a和主部区段31b作为主部区段31。
主热交换部30具有多个主热交换区域。主热交换部30具有第一主热交换区域311、第二主热交换区域312、第三主热交换区域313以及第四主热交换区域314。第一主热交换区311和第二主热交换区312构成主部区段31a。第三主热交换区313和第四主热交换区314构成主部区段31b。
辅助热交换部40具有辅助部区段41a作为辅助部区段41。辅助热交换部40具有多个辅助热交换区域。辅助热交换部40具有第一辅助热交换区域411和第二辅助热交换区域412。第一辅助热交换区域411和第二辅助热交换区域412构成辅助部区段41a。第二辅助热交换区域412在图中白箭头所示的空气流动的流动方向上与第一辅助热交换区域411相对。
第一辅助热交换区域411以及第二辅助热交换区域412各自所具有的多个传热管20的数量少于第一主热交换区域311、第二主热交换区域312、第三主热交换区域313以及第四主热交换区域314各自所具有的多个传热管20的数量。
第二主热交换区域312在空气流动的流动方向上与第一主热交换区域311相对。第三主热交换区域313相对于第一主热交换区域311配置在与第一辅助热交换区域411相反的一侧。第四主热交换区域314在空气流动的流动方向上与第三主热交换区域313相对。第四主热交换区域314相对于第二主热交换区域312配置在与第二辅助热交换区域412相反的一侧。
第一辅助热交换区域411、第一主热交换区域311以及第三主热交换区域313各自配置在比第二辅助热交换区域412、第二主热交换区域312以及第四主热交换区域314各自靠流动方向的上风处。
在热交换器10作为蒸发器发挥功能时,辅助热交换部40及主热交换部30构成为,制冷剂依次在第一辅助热交换区域411、第二辅助热交换区域412、第一主热交换区域311、第二主热交换区域312、第四主热交换区域314、第三主热交换区域313中流动。
在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,制冷剂依次在辅助热交换部40、分配器50、主热交换部30流动。即,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,在制冷剂流动中,辅助热交换部40配置于上游,主热交换部30配置于中游至下游。
图5是表示本发明的实施方式1的热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下的制冷剂温度变化的概略的温度分布图。如图5所示,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,有时湿度大的气液二相状态的制冷剂流入辅助热交换部(辅助部)40,湿度为0以下的气体单相状态的制冷剂从主热交换部(主部)30流出。因此,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,气液二相区域和气体单相区域形成于热交换器10。
在一般的制冷循环装置中,从蒸发器流出的制冷剂被吸入压缩机。在压缩机中,若液体制冷剂被压缩,则压缩机有可能发生故障,因此希望从蒸发器流出的制冷剂为气体单相状态。另外,与气液二相状态的制冷剂相比,单相状态的制冷剂的热传导率低,因此希望在蒸发器中减小气体单相区域。因此,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,希望仅制冷剂流动的最下游部分为气体单相区域,在其他部分为气液二相区域。
因此,在本实施方式中,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,辅助热交换部40成为气液二相区域,主热交换部30构成为,在主热交换部30中的从制冷剂流动上游部到中游部成为气液二相区域,在下游部成为气体单相区域。
接着,对本实施方式的作用效果进行说明。
在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,制冷剂在主热交换部30中依次在主部区段31a和主部区段31b中流动。即,在热交换器10的主热交换部30中,主部区段31a配置在蒸发器中的制冷剂流动的最上游。以下,将主部区段31a适当地称为主部上游区段31a。另外,在热交换器10的主热交换部30中,主部区段31b配置在蒸发器中的制冷剂流动的最下游。以下,将主部区段31b适当地称为主部下游区段31b。
如上所述,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,在主热交换部30中,从制冷剂流动的上游部到中游部为气液二相区域。即,在主部上游区段31a中,制冷剂成为气液二相区域。在主部上游区段31a中,制冷剂流入上风列部,并从下风列部流出。具体而言,制冷剂从第一主热交换区域311向第二主热交换区域312流动。即,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,在成为气液二相区域的主部上游区段31a中,制冷剂与空气并行地流动。根据上述结构,在主部上游区段31a中,下风列部与上风列部相比热交换器温度变低,因此能够在下风列部确保空气与制冷剂的温度差。因此,能够提高热交换器10的蒸发器性能。
另外,如上所述,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,在主热交换部30中,制冷剂流动的下游部是气体单相区域。即,在主部下游区段31b中,制冷剂成为气体单相区域。在主部下游区段31b中,制冷剂流入下风列部,并从上风列部流出。具体而言,制冷剂从第四主热交换区域314向第三主热交换区域313流动。即,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,在成为气体单相区域的主部下游区段31b中,制冷剂与空气相向地流动。根据上述结构,在主部下游区段31b中,下风列部与上风列部相比热交换器温度变低,因此能够在下风列部确保空气与制冷剂的温度差。因此,能够提高上述热交换器10的蒸发器性能。
另外,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,辅助热交换部40是气液二相区域。即,在辅助部区段41a中,制冷剂成为气液二相区域。在辅助部区段41a中,制冷剂流入上风列部,并从下风列部流出。具体而言,制冷剂从第一辅助热交换区域411向第二辅助热交换区域412流动。即,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,在成为气液二相区域的辅助部区段41a中,制冷剂与空气并行地流动。根据上述结构,在辅助部区段41a中,下风列部与上风列部相比热交换列部温度变低,因此能够在下风列部确保空气与制冷剂的温度差。因此,能够提高热交换器10的蒸发器性能。
如以上说明的那样,根据本实施方式的热交换器10,在热交换器10作为蒸发器发挥功能时,辅助热交换部40和主热交换部30构成为,制冷剂依次在第一辅助热交换区域、第二辅助热交换区域、第一主热交换区域、第二主热交换区域、第四主热交换区域、第三主热交换区域流动。因此,能够在第一主热交换区域311以及第二主热交换区域312使气液二相状态的制冷剂与空气并行地流动,能够在第四主热交换区域314以及第三主热交换区域313使气体单相状态的制冷剂与空气相向地流动。因此,能够在第一主热交换区域311及第二主热交换区域312以及第四主热交换区域314及第三主热交换区域313确保制冷剂与空气的温度差。因此,能够确保热交换器10的蒸发器性能。
此外,如上所述,在容易成为气液二相区域的制冷剂流路中制冷剂与空气相向地流动的情况下,无法在下风列部确保制冷剂与空气的温度差,有可能无法充分发挥蒸发器性能。另外,特别是在传热管20的管内径小的情况下,在制冷剂的粘性大的情况下等,压力损失的降低显著。因此,在容易成为气液二相区域的制冷剂流路中制冷剂与空气相向地流动的情况下,无法在下风列部确保制冷剂与空气的温度差,无法充分发挥蒸发器性能的可能性变大。在本实施方式的热交换器10中,即使在制冷剂的压力显著降低的情况下,也能够确保蒸发器性能。
根据本实施方式的空气调节装置1,空气调节装置1具备上述的热交换器10,因此能够提供能够确保热交换器10的蒸发器性能的空气调节装置1。
接着,参照图6~图8,对本实施方式的变形例1~3的热交换器10进行说明。此外,在以下的本实施方式的变形例1~3的热交换器10中,只要没有特别说明,就具有与上述的本实施方式的热交换器10相同的结构以及效果。因此,对与上述本实施方式的热交换器10相同的结构标注相同的附图标记,不重复说明。
参照图6,对本实施方式的变形例1的热交换器10进行说明。图6是表示在热交换器10中将主热交换部30划分为三个以上的主部区段31的情况下的热交换器10的概要的概略图。如图6所示,主热交换部30被划分为主部区段31a、主部区段31b和主部区段31c。
主热交换部30还具有第五主热交换区域315和第六主热交换区域316。第五主热交换区315和第六主热交换区316构成主部区段31c。第五主热交换区315配置在第一主热交换区311与第三主热交换区313之间。第六主热交换区316配置在第二主热交换区312与第四主热交换区314之间。
在热交换器10作为蒸发器发挥功能时,主热交换部30构成为,制冷剂依次在第一主热交换区域311、第二主热交换区域312、第五主热交换区域315、第六主热交换区域316、第四主热交换区域314、第三主热交换区域313中流动。
在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,制冷剂在主热交换部30中依次在主部区段31a、主部区段31c、主部区段31b中流动。即,在热交换器10的主热交换部30中,主部区段31a配置在蒸发器的制冷剂流动的最上游。以下,将主部区段31a适当地称为主部上游区段31a。另外,在热交换器10的主热交换部30中,主部区段31b配置在蒸发器的制冷剂流动的最下游。以下,将主部区段31b适当地称为主部下游区段31b。另外,在热交换器10的主热交换部30中,主部区段31c配置于主部上游区段31a与主部下游区段31b的中游。以下,将主部区段31c适当地称为主部中游区段31c。
另外,在图6中,主部中游区段31c由1个主部区段31构成,但并不限定于此,主部区段31c也可以由2个以上的主部区段31构成。
如上所述,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,在主热交换部30中,从制冷剂流动的上游部到中游部为气液二相区域。即,在主部上游区段31a及主部中游区段31c中,制冷剂成为气液二相区域。在主部上游区段31a及主部中游区段31c中,制冷剂流入上风列部,并从下风列部流出。具体而言,制冷剂从第一主热交换区域311向第二主热交换区域312流动。另外,制冷剂从第五主热交换区域315向第六主热交换区域316流动。即,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,在成为气液二相区域的主部上游区段31a及上述主部中游区段31c中,制冷剂与空气并行地流动。根据上述结构,在主部上游区段31a以及主部中游区段31c中,下风列部与上风列部相比热交换器温度变低,因此能够在下风列部确保空气与制冷剂的温度差。因此,能够提高热交换器10的蒸发器性能。
另外,如上所述,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,在成为气体单相区域的主部下游区段31b中,制冷剂与空气相向地流动。根据上述结构,在主部下游区段31b中,下风列部与上风列部相比热交换器温度变低,因此能够在下风列部确保空气与制冷剂的温度差。因此,能够提高热交换器10的蒸发器性能。
根据本实施方式的变形例1的热交换器10,主热交换部30具有第五主热交换区域315和第六主热交换区域316,因此在第五主热交换区域315和第六主热交换区域316中也能够使气液二相状态的制冷剂与空气并行地流动。另外,由于主热交换部30具有第五主热交换区域315及第六主热交换区域316,因此通过将第五主热交换区域315及第六主热交换区域316设为气液二相区域(中游部),容易区分气液二相区域(中游部)和气体单相区域(下游部)。另外,通过将主热交换部30按照制冷剂流动的上游部、中游部、下游部的顺序配置,能够抑制因在相邻的传热管20中流动的制冷剂的热沿着翅片21移动而产生的制冷剂之间的热损失(热传导损失)。
接着,参照图7,对本实施方式的变形例2的热交换器10进行说明。图7是表示在热交换器10中辅助热交换部40被划分为两个辅助部区段41的情况下的热交换器10的概要的概略图。如图7所示,辅助热交换部40被划分为辅助部区段41a和辅助部区段41b。
辅助热交换部40在图中y方向上至少划分为一个以上的辅助部区段41即可。各辅助部区段41以经由辅助部制冷剂配管部件70在各辅助部区段41连续地流动的方式配置。辅助部制冷剂配管部件70是利用配管将制冷剂集合的联管箱集合管与分配制冷剂的联管箱分配管连接而成的制冷剂配管部件。另外,辅助部制冷剂配管部件70并不限定于此,也可以是将传热管20的制冷剂流路彼此串联连接的制冷剂配管。
辅助热交换部40还具有第三辅助热交换区域413和第四辅助热交换区域414。第三辅助热交换区域413和第四辅助热交换区域414构成辅助部区段41b。第三辅助热交换区域413配置在第一辅助热交换区域411与第一主热交换区域311之间。第四辅助热交换区域414配置在第二辅助热交换区域412与第二主热交换区域312之间。
在热交换器10作为蒸发器发挥功能时,辅助热交换部40构成为,制冷剂依次在第一辅助热交换区域411、第二辅助热交换区域412、第三辅助热交换区域413、第四辅助热交换区域414中流动。
在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,制冷剂在辅助热交换部40中依次在辅助部区段41a、辅助部区段41b中流动。即,在热交换器10的辅助热交换部40中,辅助部区段41a配置在蒸发器的制冷剂流动的最上游。以下适当地将辅助部区段41a称为辅助部上游区段41a。另外,在热交换器10的辅助热交换部40中,辅助部区段41b配置在蒸发器的制冷剂流动的最下游。以下适当地将辅助部区段41b称为辅助部下游区段41b。
如上所述,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,辅助热交换部40是气液二相区域。即,在辅助部上游区段41a和辅助部下游区段41b中,制冷剂成为气液二相区域。
如图7所示,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,在辅助部上游区段41a和上述辅助部下游区段41b中,制冷剂流入上风列部,并从下风列部流出。具体而言,制冷剂从第一辅助热交换区域411向第二辅助热交换区域412流动。另外,制冷剂从第三辅助热交换区域413向第四辅助热交换区域414流动。即,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,在成为气液二相区域的辅助部上游区段41a和辅助部下游区段41b,制冷剂与空气并行地流动。根据上述结构,在辅助部上游区段41a和辅助部下游区段41b中,下风列部与上风列部相比热交换器温度变低,因此能够在下风列部确保空气与制冷剂的温度差。因此,能够提高热交换器10的蒸发器性能。
根据本实施方式的变形例2的热交换器10,辅助热交换部40还具有第三辅助热交换区域413和第四辅助热交换区域414,因此在第三辅助热交换区域413和第四辅助热交换区域414中也能够使气液二相状态的制冷剂与空气并行地流动。
接着,参照图8,对本实施方式的变形例3的热交换器10进行说明。图8是表示在热交换器10中辅助热交换部40被划分为三个辅助部区段41的情况下的热交换器10的概要的概略图。如图8所示,辅助热交换部40被划分为辅助部区段41a、辅助部区段41b以及辅助部区段41c。
辅助热交换部40还具有第五辅助热交换区域415和第六辅助热交换区域416。第五辅助热交换区域415和第六辅助热交换区域416构成辅助部区段41c。第五辅助热交换区域415配置在第三辅助热交换区域413与第一主热交换区域311之间。第六辅助热交换区域416配置在第四辅助热交换区域414与第二主热交换区域312之间。
在热交换器10作为蒸发器发挥功能时,辅助热交换部40构成为,制冷剂依次在第一辅助热交换区域411、第二辅助热交换区域412、第三辅助热交换区域413、第四辅助热交换区域414、第五辅助热交换区域415、第六辅助热交换区域416中流动。
在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,制冷剂在辅助热交换部40中依次在辅助部区段41a、辅助部区段41c、辅助部区段41b中流动。即,在热交换器10的辅助热交换部40中,辅助部区段41a配置在蒸发器的制冷剂流动的最上游。以下适当地将辅助部区段41a称为辅助部上游区段41a。另外,在热交换器10的辅助热交换部40中,辅助部区段41b配置在蒸发器的制冷剂流动的最下游。以下适当地将辅助部区段41b称为辅助部下游区段41b。另外,在热交换器10的辅助热交换部40中,辅助部区段41c配置在蒸发器的制冷剂流动的辅助部上游区段41a和辅助部下游区段41b的中游。将辅助部区段41c适当地称为辅助部中游区段41c。
另外,在图8中,辅助部中游区段41c由1个辅助部区段41构成,但并不限定于此,辅助部区段41c也可以由2个以上的辅助部区段41构成。
如上所述,辅助热交换部40是气液二相区域。即,在辅助部上游区段41a、辅助部中游区段41c、以及辅助部下游区段41b中,制冷剂成为气液二相区域。
如图8所示,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,在辅助部上游区段41a、辅助部中游区段41c、以及辅助部下游区段41b中,制冷剂流入上风列部,并从下风列部流出。具体而言,制冷剂从第一辅助热交换区域411向第二辅助热交换区域412流动。另外,制冷剂从第三辅助热交换区域413向第四辅助热交换区域414流动。另外,制冷剂从第五辅助热交换区域415向第六辅助热交换区域416流动。即,在热交换器10作为蒸发器发挥功能的情况下,在成为气液二相区域的辅助部上游区段41a、辅助部中游区段41c、以及辅助部下游区段41b中,制冷剂与空气并行地流动。根据上述结构,在辅助部上游区段41a、辅助部中游区段41c、以及辅助部下游区段41b中,下风列部与上风列部相比热交换器温度变低,因此能够在下风列部确保空气与制冷剂的温度差。因此,能够提高热交换器10的蒸发器性能。
根据本实施方式的变形例3的热交换器,辅助热交换部40还具有第五辅助热交换区域415以及第六辅助热交换区域416,因此在第五辅助热交换区域415以及第六辅助热交换区域416中也能够使气液二相状态的制冷剂与空气并行地流动。另外,通过按照制冷剂流动的上游部、中游部、下游部的顺序配置辅助热交换部40,能够抑制因在相邻的传热管20中流动的制冷剂的热沿着翅片21移动而产生的制冷剂之间的热损失(热传导损失)。
实施方式2
参照图9,对本发明的实施方式2的热交换器10进行说明。此外,在以下的实施方式2~3中,只要没有特别说明,就具有与上述的本发明的实施方式1的热交换器10相同的结构以及效果。因此,对与上述本发明的实施方式1的热交换器10相同的结构标注相同的附图标记,不重复说明。
图9是表示本发明的实施方式2的热交换器10的概要的立体图。如图9所示,在热交换器10中,沿水平方向(图中z方向)延伸的多个传热管20朝向上下方向(图中y方向)并列配置,从上往下依次配置有主部下游区段31b、主部中游区段31c、主部上游区段31a、辅助部下游区段41b、辅助部中游区段41c、辅助部上游区段41a。
辅助部上游区段41a具有第一辅助热交换区域411。主部上游区段31a具有第三主热交换区域313。在主热交换部30及辅助热交换部40中,第一辅助热交换区域411成为制冷剂的入口部,第三主热交换区域313成为制冷剂的出口部。多个传热管20以沿水平方向延伸的方式配置。因此,能够使主热交换部30与辅助热交换部40纵置(垂直放置)。
另外,如图9所示,热交换器10的多个传热管20是外壳为扁平形状且在内部具有多个制冷剂流路的扁平多孔管。另外,多个传热管20并不限定于此,也可以是具有在内部形成有槽的制冷剂流路的圆管。
接着,对本实施方式的热交换器10的作用效果进行说明。
根据本实施方式的热交换器10,在主热交换部30及辅助热交换部40中,第一辅助热交换区域411成为制冷剂的入口部,第三主热交换区域313成为制冷剂的出口部。在制冷剂的入口部与出口部邻接的情况下,由于制冷剂的温度差而在制冷剂之间发生热交换,有可能无法充分地将制冷剂的热传递给空气。在本实施方式的热交换器10中,成为制冷剂的入口部的辅助部上游区段41a的第一辅助热交换区域411和成为制冷剂的出口部的主部下游区段31b的第三主热交换区域313配置在分离的位置。由此,能够防止在制冷剂间产生的热交换,因此能够充分地将制冷剂的热传递给空气。因此,能够提高热交换器10的热交换性能。
另外,根据本实施方式的热交换器10,由于多个传热管20以沿水平方向延伸的方式配置,因此能够使主热交换部30和辅助热交换部40纵置。
实施方式3
参照图10,对本发明的实施方式3的热交换器10进行说明。图10是表示本发明的实施方式3的热交换器10的概要的立体图。如图10所示,在热交换器10中,沿上下方向(图中z方向)延伸的多个传热管20朝向水平方向(图中y方向)并列配置,在图中,相对于y方向从一方朝向另一方依次配置有主部下游区段31b、主部中游区段31c、主部上游区段31a、辅助部下游区段41b、辅助部中游区段41c、辅助部上游区段41a。多个传热管20以沿上下方向延伸的方式配置。因此,能够使主热交换部30与辅助热交换部40横置(水平放置)。
另外,如图10所示,热交换器10的多个传热管20是外壳为扁平形状且在内部具有多个制冷剂流路的扁平多孔管。另外,多个传热管20并不限定于此,也可以是具有在内部形成有槽的制冷剂流路的圆管。
接着,对本实施方式的热交换器10的作用效果进行说明。
在本实施方式的热交换器10中也与上述实施方式2的热交换器10同样地,成为制冷剂的入口部的辅助部上游区段41a的第一辅助热交换区域411和成为制冷剂的出口部的主部下游区段31b的第三主热交换区域313配置在分离的位置。由此,能够防止在制冷剂间产生的热交换,因此能够充分地将制冷剂的热传递给空气。因此,能够提高热交换器10的热交换性能。
另外,根据本实施方式的热交换器10,多个传热管20以沿上下方向延伸的方式配置。因此,能够使主热交换部30和辅助热交换部40横置。
应认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的。本发明的范围不是由上述的说明来表示,而是由权利要求书来表示,意在包括与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
附图标记说明
1空气调节装置、2压缩机、3四通阀、4室内热交换器、5室内送风机、6节流装置、7室外送风机、8控制部、10室外热交换器、11热交换列部、20传热管、21翅片、30主热交换部、31主部区段、40辅助热交换部、41辅助部区段、50分配器、60主部制冷剂配管部件、70辅助部制冷剂配管部件、311第一主热交换区域、312第二主热交换区域、313第三主热交换区域、314第四主热交换区域、315第五主热交换区域、316第六主热交换区域、411第一辅助热交换区域、412第二辅助热交换区域、413第三辅助热交换区域、414第四辅助热交换区域、415第五辅助热交换区域、416第六辅助热交换区域。
Claims (8)
1.一种热交换器,具有多个传热管,用于使在所述多个传热管的内侧流动的制冷剂与在所述多个传热管的外侧流动的空气进行热交换,其中,
该热交换器具备:
辅助热交换部,具有第一辅助热交换区域和在所述空气流动的流动方向上与所述第一辅助热交换区域相对的第二辅助热交换区域;以及
主热交换部,具有第一主热交换区域、在所述流动方向上与所述第一主热交换区域相对的第二主热交换区域、相对于所述第一主热交换区域配置在与所述第一辅助热交换区域相反的一侧的第三主热交换区域、以及在所述流动方向上与所述第三主热交换区域相对且相对于所述第二主热交换区域配置在与所述第二辅助热交换区域相反的一侧的第四主热交换区域,
所述第一辅助热交换区域和所述第二辅助热交换区域各自所具有的所述多个传热管的数量少于所述第一主热交换区域、所述第二主热交换区域、所述第三主热交换区域以及所述第四主热交换区域各自所具有的所述多个传热管的数量,
所述第一辅助热交换区域、所述第一主热交换区域以及所述第三主热交换区域各自配置在比所述第二辅助热交换区域、所述第二主热交换区域以及所述第四主热交换区域各自靠所述流动方向的上风处,
在所述热交换器作为蒸发器发挥功能时,所述辅助热交换部和所述主热交换部构成为,所述制冷剂依次在所述第一辅助热交换区域、所述第二辅助热交换区域、所述第一主热交换区域、所述第二主热交换区域、所述第四主热交换区域、所述第三主热交换区域中流动。
2.根据权利要求1所述的热交换器,其中,
所述主热交换部具有配置在所述第一主热交换区域与所述第三主热交换区域之间的第五主热交换区域、和配置在所述第二主热交换区域与所述第四主热交换区域之间的第六主热交换区域,
在所述热交换器作为所述蒸发器发挥功能时,所述主热交换部构成为,所述制冷剂依次在所述第一主热交换区域、所述第二主热交换区域、所述第五主热交换区域、所述第六主热交换区域、所述第四主热交换区域、所述第三主热交换区域中流动。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器,其中,
所述辅助热交换部具有配置在所述第一辅助热交换区域与所述第一主热交换区域之间的第三辅助热交换区域、和配置在所述第二辅助热交换区域与所述第二主热交换区域之间的第四辅助热交换区域,
在所述热交换器作为所述蒸发器发挥功能时,所述辅助热交换部构成为,所述制冷剂依次在所述第一辅助热交换区域、所述第二辅助热交换区域、所述第三辅助热交换区域、所述第四辅助热交换区域中流动。
4.根据权利要求3所述的热交换器,其中,
所述辅助热交换部具有配置在所述第三辅助热交换区域与所述第一主热交换区域之间的第五辅助热交换区域、和配置在所述第四辅助热交换区域与所述第二主热交换区域之间的第六辅助热交换区域,
在所述热交换器作为所述蒸发器发挥功能时,所述辅助热交换部构成为,所述制冷剂依次在所述第一辅助热交换区域、所述第二辅助热交换区域、所述第三辅助热交换区域、所述第四辅助热交换区域、所述第五辅助热交换区域、所述第六辅助热交换区域中流动。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的热交换器,其中,
所述多个传热管以沿水平方向延伸的方式配置。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的热交换器,其中,
所述多个传热管以沿上下方向延伸的方式配置。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的热交换器,其中,
在所述主热交换部和所述辅助热交换部中,所述第一辅助热交换区域成为所述制冷剂的入口部,所述第三主热交换区域成为所述制冷剂的出口部。
8.一种制冷循环装置,其中,
该制冷循环装置具备:
权利要求1~7中任一项所述的所述热交换器;
压缩机,用于对流入所述热交换器的所述制冷剂进行压缩;以及
送风机,用于使所述空气在所述热交换器中流动。
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