热交换器以及空调机的制作方法

1.本公开涉及具备扁平管和翅片的热交换器以及空调机。

背景技术：

2.以往，公知有具备扁平管和翅片的热交换器。在专利文献1中公开了具备多个扁平管、和设置有多个百叶板的波形翅片的热交换器。在专利文献1中，翅片的空气流动的上游侧端部成为比扁平管的上游侧端部突出的延长部。通常，在翅片的上游侧进行了热交换的空气被夺取相当于热交换的量的热能或冷能，因此下游侧的热交换量减少。在专利文献1中由于翅片的上游侧端部比扁平管的上游侧端部突出，因此翅片与扁平管在上游侧接触的面积较小。由此专利文献1通过减少上游侧的热交换量，抑制下游侧的热交换量的降低，而欲实现上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡。
3.专利文献1：日本专利第5563162号公报
4.然而，在专利文献1公开的热交换器中，翅片的上游侧端部比扁平管的上游侧端部突出，因此翅片的强度降低。

技术实现要素：

5.本公开是为了解决上述的课题所做出的，提供实现上游侧的热交换量与下游侧的热交换量均衡，并且确保翅片强度的热交换器以及空调机。
6.本公开的热交换器具备：多个扁平管，它们供制冷剂在内部流动；以及多个翅片，它们设置于扁平管彼此之间，并传递在扁平管流动的制冷剂的热，扁平管的空气流动的上游侧端部位于与翅片的上游侧端部相同的位置、或者比翅片的上游侧端部突出，在扁平管的上游侧端部或者翅片的上游侧端部形成有开口。
7.根据本公开，扁平管的空气流动的上游侧端部位于与翅片的上游侧端部相同的位置、或者比翅片的上游侧端部突出。因此，能够确保翅片的强度。而且，在扁平管的上游侧端部或者翅片的上游侧端部形成有开口。由此，能够实现翅片的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡。即，能够实现上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡，并且确保翅片的强度。
附图说明
8.图1是表示实施方式1的空调机的回路图。
9.图2是表示实施方式1的热交换器的主视图。
10.图3是表示实施方式1的扁平管以及翅片的剖视图。
11.图4是表示实施方式2的扁平管以及翅片的剖视图。
12.图5是表示实施方式3的扁平管以及翅片的剖视图。
13.图6是表示实施方式3的扁平管以及翅片的剖视图。
14.图7是表示实施方式3的变形例的扁平管以及翅片的剖视图。
15.图8是表示实施方式4的扁平管以及翅片的剖视图。
16.图9是表示实施方式5的热交换器的主视图。
17.图10是表示实施方式5的扁平管以及翅片的剖视图。
18.图11是表示实施方式5的变形例的扁平管以及翅片的剖视图。
19.图12是表示实施方式6的扁平管以及翅片的剖视图。
具体实施方式
20.以下，一边参照附图、一边对本公开的热交换器以及空调机的实施方式进行说明。另外，本公开不被以下说明的实施方式限定。另外，包括图1在内，在以下的附图中存在各构成部件的大小的关系与实际不同的情况。另外，在以下的说明中，为了使本公开的理解变得容易，适当地使用表示方向的词语，但这是用于对本公开进行说明，这些词语并非对本公开进行限定。作为表示方向的词语，例如能够列举“上”、“下”、“右”、“左”、“前”或者“后”等。另外，在一部分的附图中，局部省略剖视图的阴影线。
21.实施方式1.
22.图1是表示实施方式1的空调机1的回路图。如图1所示，空调机1是对室内空间的空气进行调整的装置，具备室外机2、和与室外机2连接的室内机3。在室外机2设置有压缩机6、流路切换装置7、热交换器8、室外送风机9以及膨胀部10。在室内机3设置有室内热交换器11以及室内送风机12。
23.压缩机6、流路切换装置7、热交换器8、膨胀部10以及室内热交换器11由制冷剂配管5连接，构成供作为工作气体的制冷剂流动的制冷剂回路4。压缩机6吸入低温且低压状态的制冷剂，对吸入的制冷剂进行压缩而成为高温且高压状态的制冷剂并排出。流路切换装置7在制冷剂回路4中切换制冷剂流动的方向，例如是四通阀。热交换器8例如在室外空气与制冷剂之间进行热交换。热交换器8在制冷运转时作为冷凝器发挥作用，在制热运转时作为蒸发器发挥作用。
24.室外送风机9是向热交换器8输送室外空气的设备。膨胀部10是对制冷剂进行减压而使其膨胀的减压阀或者膨胀阀。膨胀部10例如是能够调整开度的电子式膨胀阀。室内热交换器11例如在室内空气与制冷剂之间进行热交换。室内热交换器11在制冷运转时作为蒸发器发挥作用，在制热运转时作为冷凝器发挥作用。室内送风机12是向室内热交换器11输送室内空气的设备。
25.(运转模式、制冷运转)
26.接下来，对空调机1的运转模式进行说明。首先，对制冷运转进行说明。在制冷运转中，被压缩机6吸入的制冷剂被压缩机6压缩而以高温且高压的气体状态排出。从压缩机6排出的高温且高压的气体状态的制冷剂通过流路切换装置7流入作为冷凝器发挥作用的热交换器8，在热交换器8中，与被室外送风机9输送的室外空气进行热交换而冷凝并液化。冷凝后的液体状态的制冷剂流入膨胀部10，在膨胀部10中被膨胀以及减压而成为低温且低压的气液二相状态的制冷剂。然后，气液二相状态的制冷剂流入作为蒸发器发挥作用的室内热交换器11，在室内热交换器11中，与被室内送风机12输送的室内空气进行热交换而蒸发并气体化。此时，室内空气被冷却，在室内被实施制冷。蒸发后的低温且低压的气体状态的制冷剂通过流路切换装置7被压缩机6吸入。
27.(运转模式、制热运转)
28.接下来，对制热运转进行说明。在制热运转中，被压缩机6吸入的制冷剂被压缩机6压缩而以高温且高压的气体状态排出。从压缩机6排出的高温且高压的气体状态的制冷剂通过流路切换装置7，流入作为冷凝器发挥作用的室内热交换器11，在室内热交换器11中与被室内送风机12输送的室内空气进行热交换而冷凝并液化。此时，室内空气被加热，在室内被实施制热。冷凝后的液体状态的制冷剂流入膨胀部10，在膨胀部10中被膨胀以及减压而成为低温且低压的气液二相状态的制冷剂。然后，气液二相状态的制冷剂流入作为蒸发器发挥作用的热交换器8，在热交换器8中与被室外送风机9输送的室外空气进行热交换而蒸发并气体化。蒸发后的低温且低压的气体状态的制冷剂通过流路切换装置7被压缩机6吸入。
29.图2是表示实施方式1的热交换器8的主视图。接下来，对热交换器8进行详细地说明。如图2所示，热交换器8例如是平行流式的热交换器8。另外，热交换器8也可以是翅片管式的热交换器。热交换器8具备扁平管20、翅片30以及集管40。扁平管20是供制冷剂在内部流动的管，排列有多个并且是铝制或者铝合金制。另外，扁平管20也可以使用以铝为芯材的包覆件。扁平管20例如是将多个供制冷剂流动的流路21(参照图3)形成为一列而成的。
30.翅片30是对在扁平管20流动的制冷剂的热进行传递的部件，例如是弯折地配置于扁平管20与扁平管20之间的波形翅片。翅片30具有相对于水平方向倾斜的倾斜面30a(参照图3)且交替地折返。翅片30与扁平管20之间成为供空气流动的通风路31。翅片30例如为铝制。另外，翅片30也可以是板翅。集管40供制冷剂在内部流动，并将制冷剂向所连接的多个扁平管20分流，例如为铝制。这样，翅片30可以使用与扁平管20相同的材料，也可以使用不同的材料。
31.对于集管40而言，具有连接多个扁平管20的一端部的集管40、和连接多个扁平管20的另一端部的集管40。另外，集管40的内部也可以构成为通过一个或多个分隔件对供制冷剂流动的流路21进行分隔。在一方的集管40连接有制冷剂配管5，集管40通过制冷剂配管5而与流路切换装置7连接。在另一方的集管40连接有制冷剂配管5，集管40通过制冷剂配管5与膨胀部10连接。集管40也可以使用与扁平管20相同的材料。
32.图3是表示实施方式1的扁平管20以及翅片30的剖视图，且是表示图2的a-a剖面的一部分的图。在图3中空气从上方向下方流动。如图3所示，翅片30设置于扁平管20彼此之间，具有设置于倾斜面30a的多个百叶板32。在此，在翅片30中，空气流动的上游侧与下游侧相比，没有百叶板32的平面部较宽。在多个百叶板32的中间形成有矩形状的狭缝33。
33.而且，在翅片30的上游侧端部形成有两个作为沿翅片30的长度方向延伸的长方形状的开口50的孔34。具体而言，孔34相对于翅片30的长度方向的整体长度l，形成于比从下游侧端部起的3/4l处靠上游侧的位置。由此，在翅片30中空气流动的上游侧端部的传热面积比下游侧端部小。另外，翅片30的下游侧端部位于与扁平管20的下游侧端部同一面。此外，翅片30的下游侧端部也可以位于比扁平管20的下游侧端部靠上游侧的位置。扁平管20的上游侧端部位于与翅片30的上游侧端部相同的位置。
34.根据本实施方式1，扁平管20的空气流动的上游侧端部位于与翅片30的上游侧端部相同的位置。翅片30不比扁平管20突出，因此能够抑制翅片30在制造时或者输送时倾倒。因此，能够确保翅片30的强度。而且，在翅片30的上游侧端部形成有开口50。由此，能够实现
翅片30的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡。即，能够实现上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡，并且确保翅片30的强度。
35.另外，在翅片30的上游侧端部形成有作为开口50的孔34。通常，在翅片30的上游侧进行了热交换的空气与热交换相应地被夺去热能或冷能，因此下游侧的热交换量减少。本实施方式1在翅片30的上游侧端部形成有作为开口50的孔34，因此在翅片30中空气流动的上游侧端部的传热面积比下游侧端部小。因此能够实现翅片30的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡。这样，本实施方式1能够实现翅片30的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡，并且确保翅片30的强度。
36.以往，公知有翅片的空气流动的上游侧端部成为比扁平管的上游侧端部突出的延长部的技术。在该情况下，突出的部分的翅片在制造时或者输送时有可能倾倒而使传热性能降低。在翅片形成有排水用的狭缝的情况下，翅片的强度进一步降低，从而翅片倾倒的可能性提高。另外，若欲排除翅片的延长部，则翅片的上游侧的传热面积增大，因此在翅片的上游侧容易结霜。因此结霜耐力降低。
37.与此相对，在本实施方式1中，扁平管20的上游侧端部位于与翅片30的上游侧端部相同的位置，在此基础上，在翅片30的上游侧端部形成有作为开口50的孔34。由此，能够实现翅片30的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡，并且确保翅片30的强度。
38.另外，在翅片30的上游侧端部形成有作为开口50的孔34，因此能够抑制翅片30的上游侧的传热，抑制不均匀结霜。由此能够抑制供空气流动的通风路31被霜阻塞。另外，附着于翅片30的冷凝水通过孔34，由此能够提高排水性。
39.实施方式2.
40.图4是表示实施方式2的扁平管20以及翅片130的剖视图。本实施方式2的热交换器108与实施方式1的不同点在于，开口50是在翅片130的上游侧端部处形成于与扁平管20之间的间隙134。在本实施方式2中对与实施方式1共通的部分标注相同的附图标记并省略说明，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
41.如图4所示，翅片130的上游侧端部的宽度比下游侧端部窄。由此，在翅片130的上游侧端部处在与扁平管20之间形成有间隙134。扁平管20的上游侧端部与实施方式1同样地位于与翅片130的上游侧端部相同的位置。
42.根据本实施方式2，扁平管20的上游侧端部位于与翅片130的上游侧端部相同的位置。翅片130不比扁平管20突出，因此能够抑制翅片130在制造时或者输送时倾倒。即，能够确保翅片130的强度。另外，在翅片130的上游侧端部处在与扁平管20之间形成有间隙134，因此在翅片130中空气流动的上游侧端部的传热面积比下游侧端部小。因此，能够实现翅片130的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡。这样，本实施方式2能够实现翅片130的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡，并且确保翅片130的强度。
43.另外，在翅片130的上游侧端部处在与扁平管20之间形成有间隙134，因此能够抑制翅片130的上游侧的传热，抑制不均匀结霜。由此，能够抑制供空气流动的通风路31被霜阻塞。另外附着于翅片130的冷凝水通过间隙134，由此能够提高排水性。
44.实施方式3.
45.图5是表示实施方式3的扁平管220以及翅片230的剖视图。本实施方式3的热交换器208与实施方式1的不同点在于，开口50是在翅片230的上游侧端部处形成于与扁平管220
之间的间隙234。在本实施方式3中，对与实施方式1以及2共通的部分标注相同的附图标记，并省略说明，以与实施方式1以及2的不同点为中心进行说明。
46.如图5所示，扁平管220的上游侧端部的宽度比下游侧端部窄。扁平管220的上游侧的前端较细且呈曲面形状。由此，在翅片230的上游侧端部处在与扁平管220之间形成有间隙234。扁平管220的上游侧端部比翅片230的上游侧端部突出。
47.根据本实施方式3，扁平管220的上游侧端部比翅片230的上游侧端部突出。翅片230不比扁平管220突出，因此能够抑制翅片230在制造时或者输送时倾倒。即，能够确保翅片230的强度。另外，在翅片230的上游侧端部处在与扁平管220之间形成有间隙234，因此在翅片230中空气流动的上游侧端部的传热面积比下游侧端部小。因此能够实现翅片230的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡。这样，本实施方式3能够实现翅片230的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡，并且确保翅片230的强度。
48.另外，在翅片230的上游侧端部处在与扁平管220之间形成有间隙234，因此能够抑制翅片230的上游侧的传热，抑制不均匀结霜。由此，能够抑制供空气流动的通风路31被霜阻塞。另外，附着于翅片230的冷凝水通过间隙234，由此能够提高排水性。另外，扁平管220的前端呈曲面形状，因此能够减少通风阻力。
49.图6是表示实施方式3的扁平管220以及翅片230的剖视图。在实施方式3中对沿与空气流动的方向平行的列方向排列有两列扁平管220的情况进行例示。在该情况下，如图6所示，上游侧的扁平管220的前端变细，下游侧的扁平管220的前端不变细。这是因为在上游侧的扁平管220的下游侧端部处已经充分进行了向翅片230的传热，因此不需要使下游侧的扁平管220的前端变细。
50.(变形例)
51.图7是表示实施方式3的变形例的扁平管220a以及翅片230a的剖视图。如图7所示，对于变形例的热交换器208a而言，在扁平管220a的上游侧端部的一侧，与翅片230a相邻的部分成为切缺的间隙234a。即使在变形例中，在翅片230a的上游侧端部在与扁平管220a之间也形成有间隙234a，因此在翅片230a中空气流动的上游侧端部的传热面积比下游侧端部小。因此，变形例能够实现翅片230a的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡。
52.实施方式4.
53.图8是表示实施方式4的扁平管20以及翅片330的剖视图。本实施方式4的热交换器308与实施方式1～3的不同点在于，具备对翅片330进行加强的加强部360。在本实施方式4中，对与实施方式1～3共通的部分标注相同的附图标记并省略说明，以与实施方式1～3的不同点为中心进行说明。
54.如图8所示，翅片330的上游侧端部比扁平管20的上游侧端部突出。而且，加强部360设置于翅片330中的比扁平管20突出的部分彼此之间。加强部360例如由热阻力大的树脂构成。
55.根据本实施方式4，翅片330比扁平管20突出，但在翅片330中的比扁平管20突出的部分彼此之间设置有加强部360，因此能够抑制翅片330在制造时或者输送时倾倒。即，能够确保翅片330的强度。另外，翅片330的上游侧端部不与扁平管20接触，因此在翅片330中空气流动的上游侧端部的传热面积比下游侧端部小。因此，能够实现翅片330的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡。这样，本实施方式4能够实现翅片330的上游侧的热交换
量与下游侧的热交换量的均衡，并且确保翅片330的强度。
56.另外，翅片330的上游侧端部不与扁平管20接触，因此能够抑制翅片330的上游侧的传热，抑制不均匀结霜。由此，能够抑制供空气流动的通风路31被霜阻塞。另外，附着于翅片330的冷凝水沿着作为树脂的加强部360流动，由此能够提高排水性。
57.实施方式5.
58.图9是表示实施方式5的热交换器408的主视图，图10是表示实施方式5的扁平管20以及翅片430的剖视图。本实施方式5与实施方式1～4的不同点在于，在翅片430形成有加强部434。在本实施方式5中对与实施方式1～4共通的部分标注相同的附图标记并省略说明，以与实施方式1～4的不同点为中心进行说明。
59.如图9以及图10所示，在翅片430的倾斜面30a中的上游侧端部形成有对翅片430进行加强的多个加强部434。加强部434将翅片430弯折成矩形状且凹凸状。另外，翅片430的上游侧端部比扁平管20的上游侧端部突出。
60.根据本实施方式5，翅片430比扁平管20突出，但在翅片430的上游侧端部形成有加强部434，因此能够抑制翅片430在制造时或者输送时倾倒。即，能够确保翅片430的强度。另外，翅片430的上游侧端部不与扁平管20接触，因此在翅片430中空气流动的上游侧端部的传热面积比下游侧端部小。因此能够实现翅片430的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡。这样，本实施方式5能够实现翅片430的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡，并且确保翅片430的强度。
61.另外，翅片430的上游侧端部不与扁平管20接触，因此能够抑制翅片430的上游侧的传热，抑制不均匀结霜。由此，能够抑制供空气流动的通风路31被霜阻塞。另外，附着于翅片430的冷凝水沿着作为树脂的加强部434流动，由此能够提高排水性。
62.(变形例)
63.图11是表示实施方式5的变形例的扁平管20以及翅片430a的剖视图。如图11所示，变形例的热交换器408a与实施方式5相比，翅片430a进一步比扁平管20突出。而且，加强部434a大于实施方式5。由此，翅片430a与扁平管20相比大幅突出，但在翅片430a的上游侧端部较大地形成有加强部434a，因此能够抑制翅片430a在制造时或者输送时倾倒。另外，翅片430a的上游侧端部的较宽的区域不与扁平管20接触，因此在翅片430a中空气流动的上游侧端部的传热面积比下游侧端部小。因此，能够实现翅片430a的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡。这样，变形例能够实现翅片430a的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡，并且确保翅片430a的强度。
64.实施方式6.
65.图12是表示实施方式6的扁平管20以及翅片530的剖视图。本实施方式6的热交换器508与实施方式1～5的不同点在于，在开口50设置有开闭百叶板535。在本实施方式6中对与实施方式1～5共通的部分标注相同的附图标记并省略说明，以与实施方式1～5的不同点为中心进行说明。
66.如图12所示，翅片530具有设置于开口50并对开口50进行开闭的开闭百叶板535。扁平管20的上游侧端部与实施方式1同样地位于与翅片530的上游侧端部相同的位置。
67.根据本实施方式6，扁平管20的上游侧端部位于与翅片530的上游侧端部相同的位置。翅片530不比扁平管20突出，因此能够抑制翅片530在制造时或者输送时倾倒。即，能够
确保翅片530的强度。另外，在翅片530的上游侧端部形成有供开闭百叶板535进行开闭的开口50，因此在翅片530中空气流动的上游侧端部的传热面积比下游侧端部小。因此，能够实现翅片530的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡。这样，本实施方式6能够实现翅片530的上游侧的热交换量与下游侧的热交换量的均衡，并且确保翅片530的强度。
68.另外，在翅片530的上游侧端部形成有供开闭百叶板535进行开闭的开口50，因此能够抑制翅片530的上游侧的传热，抑制不均匀结霜。由此，能够抑制供空气流动的通风路31被霜阻塞。另外，附着于翅片530的冷凝水通过开口50，由此能够提高排水性。
69.附图标记说明
[0070]1…
空调机；2
…
室外机；3
…
室内机；4
…
制冷剂回路；5
…
制冷剂配管；6
…
压缩机；7
…
流路切换装置；8
…
热交换器；9
…
室外送风机；10
…
膨胀部；11
…
室内热交换器；12
…
室内送风机；20
…
扁平管；21
…
流路；30
…
翅片；30a
…
倾斜面；31
…
通风路；32
…
百叶板；33
…
狭缝；34
…
孔；40
…
集管；50
…
开口；108
…
热交换器；130
…
翅片；134
…
间隙；208、208a
…
热交换器；220、220a
…
扁平管；230
…
翅片；234、234a
…
间隙；308
…
热交换器；330
…
翅片；360
…
加强部；408、408a
…
热交换器；430、430a
…
翅片；434、434a
…
加强部；508
…
热交换器；530
…
翅片；535
…
开闭百叶板。

技术特征：

1.一种热交换器，其特征在于，具备：多个扁平管，它们供制冷剂在内部流动；以及多个翅片，它们设置于所述扁平管彼此之间，并传递在所述扁平管流动的制冷剂的热，所述扁平管的空气流动的上游侧端部位于与所述翅片的所述上游侧端部相同的位置、或者比所述翅片的所述上游侧端部突出，在所述扁平管的所述上游侧端部或者所述翅片的所述上游侧端部形成有开口。2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述开口是形成于所述翅片的所述上游侧端部的孔。3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其特征在于，所述开口是在所述翅片的所述上游侧端部处形成于与所述扁平管之间的间隙。4.根据权利要求3所述的热交换器，其特征在于，所述翅片的所述上游侧端部的宽度比下游侧端部窄。5.根据权利要求3或4所述的热交换器，其特征在于，所述扁平管的所述上游侧端部的宽度比下游侧端部窄。6.根据权利要求1～5中的任一项所述的热交换器，其特征在于，所述翅片具有设置于所述开口并对所述开口进行开闭的开闭百叶板。7.一种热交换器，其特征在于，具备：多个扁平管，它们供制冷剂在内部流动；多个翅片，它们设置于所述扁平管彼此之间，并传递在所述扁平管流动的制冷剂的热，所述多个翅片的空气流动的上游侧端部比所述扁平管的所述上游侧端部突出；以及加强部，其设置于所述翅片中的比所述扁平管突出的部分彼此之间，对所述翅片进行加强。8.一种热交换器，其特征在于，具备：多个扁平管，它们供制冷剂在内部流动；以及多个翅片，它们设置于所述扁平管彼此之间，并传递在所述扁平管流动的制冷剂的热，所述多个翅片的空气流动的上游侧端部比所述扁平管的所述上游侧端部突出，在所述翅片的所述上游侧端部形成有对所述翅片进行加强的凹凸状的加强部。9.一种空调机，其特征在于，具备权利要求1～8中的任一项所述的热交换器。