热交换器

文档序号:1643041 发布日期:2019-12-20 浏览:9次 >En<

阅读说明:本技术 热交换器 (Heat exchanger ) 是由 佐藤健 山田甲树 神藤正宪 织谷好男 于 2018-06-27 设计创作,主要内容包括:构成热交换器(11)的扁平管(63),被分为多个热交换部(60A~60G)。各热交换部(60A~60G)具有主热交换部(61A~61G);和在不同的上下位置上的、与主热交换部(61A~61G)串联的副热交换部(62A~62G)。包括最下段扁平管(63A)的第1热交换部(60A),其第1主热交换部(61A),配置为包括最下段的扁平管(63A)。(The flat tubes (63) that constitute the heat exchanger (11) are divided into a plurality of heat exchange sections (60A-60G). Each of the heat exchange sections (60A-60G) has a main heat exchange section (61A-61G); and sub heat exchange sections (62A-62G) connected in series with the main heat exchange sections (61A-61G) at different upper and lower positions. The 1 st heat exchange part (60A) comprising the lowermost flat tube (63A), and the 1 st main heat exchange part (61A) thereof are arranged to comprise the lowermost flat tube (63A).)

热交换器

技术领域

本发明与热交换器相关,特别是与一种具有上下排列的、同时在内部形成冷媒通道的多个扁平管,以及多个鳍片,其将相邻扁平管之间划分为空气流过的多个通风道的热交换器相关。

背景技术

传统上收纳于空气调节装置的室外单元(热交换单元)中的热交换器,一般采用具有上下排列的多个扁平管,和具有多个鳍片,其将相邻扁平管之间划分为空气流过的多个通风道的热交换器。这种热交换器,如专利文献1(特开2012-163313号公报)所示,多个扁平管被分为上下排列的多个热交换部,各热交换部具有主热交换部,和位于主热交换部的下方与主热交换部串联的副热交换部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:

特开2012-163313号公报

发明内容

发明所要解决的问题

上述传统的热交换器,用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置上。此时,空气调节装置在送暖运转时,上述传统的热交换器作为冷媒的蒸发器使用,空气调节装置在除霜运转时,上述传统的热交换器作为冷媒的散热器使用。具体而言,上述传统的热交换器在作为冷媒的蒸发器使用时,气液两相状态的冷媒分支,分别流入构成各热交换部的副热交换部,流入副热交换部的气液两相状态的冷媒,按顺序通过副热交换部、主热交换部并被加热,经由各热交换部流出后汇聚。此外,上述传统的热交换器作为冷媒的散热器使用时,气态的冷媒分支,分别流入各热交换器的主热交换部,流入主热交换部的气态冷媒,按顺序通过主热交换部、副热交换部并被冷却,之后从各热交换部流出后汇聚。

但是,采用上述传统热交换器的空气调节装置,在除霜运转时,需要时间融化附着在构成最下段的热交换部上的霜,同时融化最下段的热交换部的霜,比融化附着在最上段的热交换部上的霜更花时间。因此,在除霜运转后最下段的热交换部上有时发生霜的残存,出现除霜不完全的情况,此外,为了防止最下段的热交换部发生霜的残存,需要延长除霜运转时间。

用于解决问题的方法

本发明的课题在于,通过具有上下排列的、同时在内部形成冷媒通道的多个扁平管,以及多个鳍片,其将相邻扁平管之间划分为空气流过的多个通风道的热交换器,在用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置上时,除霜运转时缩短融化最下段热交换部上附着的霜的时间。

发明效果

第1方面所述的热交换器,具有上下排列的、同时在内部形成冷媒通道的多个扁平管,以及多个鳍片,其将相邻扁平管之间划分为空气流过的多个通风道。扁平管被分为多个热交换部,各热交换部具有主热交换部,其与气体侧出入口连通空间相连;和副热交换部,其与主热交换部处于不同的上下位置,与主热交换部串联并与液体侧出入口连通空间相连。其中,在热交换部中,如果将包括最下段的扁平管在内的热交换部作为第1热交换部,将构成第1热交换部的主热交换部以及副热交换部作为第1主热交换部及第1副热交换部,则第1主热交换部配置为包括最下段的扁平管。

首先,对上述传统热交换器在用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置上在除霜运转时,融化附着在最下段热交换部上的霜的时间,比融化附着在最下段热交换部上段的霜更花时间的原因进行说明。

上述传统热交换器,多个扁平管被分为上下排列的多个热交换部,各热交换部具有主热交换部,和位于主热交换部的下方与主热交换部串联的副热交换部。因此,上述传统热交换器,其热交换部中,构成最下段热交换部的副热交换部,其配置为包括最下段的扁平管。

在这种传统构成中,在从送暖运转(作为冷媒蒸发器使用)向除霜运转(作为冷媒的散热器使用)切换时,包括最下段扁平管的最下段副热交换部中容易滞留液态冷媒。并且在这种状态下除霜运转时,气态的冷媒首先会流入最下段的主热交换部,然后,会流入最下段的副热交换部,因此,蒸发滞留在最下段的副热交换部中的液体侧冷媒需要时间。也就是说,上述传统的热交换器构成,除霜运转时,包括最下段扁平管的最下段副热交换部位于冷媒流经的下流侧,所以可以推断这是在除霜运转时融化附着在最下段的热交换部上的霜所需时间较长的原因之一。

此外,这种构成中,在除霜运转时气态的冷媒分支,流入各热交换部的主热交换部中时,受冷媒液头的影响,与上段侧的热交换部相比,流入最下段的热交换部的气态冷媒的流量少,因此,融化附着在最下段热交换部上的霜所需时间更长。此外,液头的程度会受到构成热交换部的副热交换部中的扁平管的高度位置影响,因此,如果最下段的副热交换部包括最下段的扁平管,则冷媒液头大,除霜运转时流入的气态冷媒量更少。也就是说,在上述传统的热交换器的构成中,除霜运转时,由冷媒的液头导致流入最下段热交换部的气态冷媒流量下降,所以可以推断这是在除霜运转时融化附着在最下段的热交换部上的霜所需时间较长的原因之一。

此外,这种传统构成中,位于最下段扁平管附近的鳍片下端部分与集水盘相接,因此,包括最下段扁平管在内的最下段副热交换部容易向集水盘散热。如果在这种情况下进行除霜运转,由于最下段的副热交换部向集水盘散热,与上段侧的热交换部相比,最下段的热交换部温度难以上升,因此,融化附着在最下段热交换部上的霜所需时间更长。也就是说,上述传统的热交换器的构成中,包括最下段扁平管的副热交换部向集水盘散热,所以可以推断这是在除霜运转时融化附着在最下段的热交换部上的霜所需时间较长的原因之一。

综上所述,在上述传统热交换器中,由于最下段的副热交换部包括最下段的扁平管,因此,在用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置上除霜运转时,融化附着在最下段热交换部上的霜的时间,比融化附着在最下段热交换部的上段的热交换部上的霜更花时间。

因此,本发明的热交换器与上述传统热交换器不同,如上所述,其配置为:在热交换部中,构成包括最下段扁平管的第1热交换部的第1主热交换部包括最下段的扁平管。

当具有这种构成的热交换器在用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置上时,当着眼于第1热交换部,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,气液两相状态的冷媒流入第1副热交换部,流入第1副热交换部的气液两相状态的冷媒,按顺序通过第1副热交换部、包括最下段扁平管的第1主热交换部并被加热,从第1热交换部流出。此外,除霜运转(作为冷媒的散热器使用时)时,气态的冷媒流入第1主热交换部,流入第1主热交换部的气态冷媒,按顺序通过包括最下段扁平管的第1主热交换部、第1副热交换部并被冷却,从第1热交换部流出。也就是说,此刻在除霜运转时,包括最下段扁平管的第1主热交换部位于冷媒流动的上游侧位置。因此,此时,通过让气态冷媒流入包括最下段扁平管的第1主热交换部,并同时对滞留在最下段的第1副热交换部中的液态冷媒主动加热并蒸发,能促使最下段的第1热交换部中的温度快速上升,因此,与采用传统的热交换器的情况相比,除霜运转时,可以缩短融化附着在最下段的热交换部上的霜所需时间。

综上所述,通过在使用送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置上采用具有上述构成的热交换器,除霜运转时,可以缩短融化附着在最下段的热交换部上的霜所需时间。

第2方面所述的热交换器,是在第1方面所述的热交换器上,除第1热交换部之外的所有热交换部,都配置在第1热交换部的上方。其中,第1热交换部在第1副热交换部的下方配置第1主热交换部。

当具有这种构成的热交换器在用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置上时,当着眼于第1热交换部,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,气液两相状态的冷媒流入第1副热交换部,流入第1副热交换部的气液两相状态的冷媒,按顺序通过第1副热交换部、位于第1副热交换部下方的第1主热交换部并被加热,从第1热交换部流出。此外,除霜运转(作为冷媒的散热器使用时)时,气态的冷媒流入第1主热交换部,流入第1主热交换部的气态冷媒,按顺序通过第1主热交换部、位于第1主热交换部上方的第1副热交换部并被冷却,从第1热交换部流出。

第3方面所述的热交换器,是在第2方面所述的热交换器上如下设定:构成第1主热交换部的扁平管数量对于构成第1副热交换部的扁平管数量之比,小于其他热交换部中,构成主热交换部的扁平管数量对于构成副热交换部的扁平管数量之比。

上述第2方面所述的热交换器,如上所述,具有第1热交换部,其在第1副热交换部的下方配置有第1主热交换部。因此,上述第2方面所述的热交换器在用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置上时,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,第1热交换部将作为所谓的下流型蒸发器发挥功能,即在冷媒通过第1副热交换部后,通过第1副热交换部的下方配置的第1主热交换部。其中,下流型蒸发器中,在将气液两相状态的流体向下方输送时,伴随流体的分流,容易产生流体的偏流。因此,将冷媒从构成第1副热交换部的扁平管向下往构成第1主热交换部的扁平管输送时,伴随冷媒的分流,第1热交换部也有可能发生冷媒的偏流。此时,如果构成第1主热交换部的扁平管数量对构成第1副热交换部的扁平管数量的比率大,则发生冷媒偏流的可能性会变高。

因此,此处如上所述,第1热交换部如下设定:构成主热交换部的扁平管数量对于构成副热交换部的扁平管数量之比,小于其他热交换部。

此时,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,将冷媒从构成第1副热交换部的扁平管向下往构成第1主热交换部的扁平管输送时,可以抑制伴随冷媒分流的冷媒偏流。

第4方面所述的热交换器,是在第1方面所述的热交换器上,除第1热交换部之外的所有热交换部,都配置在第1热交换部的上方。并且第1副热交换部具有第1上侧副热交换部,和第1上侧副热交换部下方的第1下侧副热交换部。并且,第1副热交换部具有第1上侧主热交换部,其在第1上侧副热交换部的上方与第1上侧副热交换部相连接;和第1下侧主热交换部,其在第1下侧副热交换部的下方与第1下侧副热交换部相连接。

当具有这种构成的热交换器在用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置上时,当着眼于第1热交换部,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,气液两相状态的冷媒流入第1上侧副热交换部以及第1下侧副热交换部。并且流入第1上侧副热交换部的气液两相状态的冷媒,按顺序通过第1上侧副热交换部、位于第1上侧副热交换部上方的第1上侧主热交换部并被加热,后由第1热交换部流出。流入第1下侧副热交换部的气液两相状态的冷媒,按顺序通过第1下侧副热交换部、位于第1下侧副热交换部下方的第1下侧主热交换部并被加热,后由第1热交换部流出。此外,除霜运转(作为冷媒的散热器使用)时,气态的冷媒流入第1上侧主热交换部以及第1下侧主热交换部。并且流入第1上侧主热交换部的气态冷媒,按顺序通过第1上侧主热交换部、位于第1上侧主热交换部下方的第1上侧副热交换部并被冷却,后由第1热交换部流出。流入第1下侧主热交换部的气态冷媒,按顺序通过第1下侧主热交换部、位于第1下侧主热交换部上方的第1下侧副热交换部并被冷却,后由第1热交换部流出。

第5方面所述的热交换器,是在第4方面所述的热交换器上如下设定:构成第1下侧主热交换部的扁平管数量对于构成第1下侧副热交换部的扁平管数量之比,小于构成第1上侧主热交换部的扁平管数量对于构成第1上侧副热交换部的扁平管数量之比。

上述第4方面所述的热交换器,如上所述,具有第1热交换部,其在第1上侧主热交换部的下方配置第1上侧副热交换部的同时,在第1下侧副热交换部的下方配置第1下侧主热交换部。因此,上述第4方面所述的热交换器在用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置上时,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用)时,在第1热交换部中,第1下侧副热交换部以及第1下侧主热交换部将作为所谓的下流型蒸发器发挥功能,即在冷媒通过第1下侧副热交换部后,通过第1下侧副热交换部的下方配置的第1下侧主热交换部。此时,下流型蒸发器中,在将气液两相状态的流体向下方输送时,伴随流体的分流,容易产生流体的偏流。因此,将冷媒从构成第1下侧副热交换部的扁平管向下往构成第1下侧主热交换部的扁平管输送时,伴随冷媒的分流,第1下侧副热交换部以及第1下侧主热交换部也有可能发生冷媒的偏流。此时,如果构成第1下侧主热交换部的扁平管数量对于构成第1下侧副热交换部的扁平管数量的比率大,则发生冷媒偏流的可能性会变高。

因此,此处如上所示,第1热交换部如下设定:构成第1下侧主热交换部的扁平管数量对于构成第1下侧副热交换部的扁平管数量之比,小于构成第1上侧主热交换部的扁平管数量对于构成第1上侧副热交换部的扁平管数量之比。

此时,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,将冷媒从构成第1下侧副热交换部的扁平管向下往构成第1下侧主热交换部的扁平管输送时,可以抑制伴随冷媒分流的冷媒偏流。

第6方面所述的热交换器,是在第1~第5方面所述的热交换器上,热交换部呈上下配置,除第1热交换部之外的热交换部,都在主热交换部的下方配置副热交换部。

当具有这种构成的热交换器在用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置上时,当着眼于除第1热交换部之外的热交换部时,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,气液两相状态的冷媒流入副热交换部,流入副热交换部的气液两相状态的冷媒,按顺序通过副热交换部、位于副热交换部上方的主热交换部并被加热,后由热交换部流出。此外,除霜运转(作为冷媒的散热器使用)时,气态的冷媒流入主热交换部,流入主热交换部的气态冷媒,按顺序通过主热交换部、位于主热交换部下方的副热交换部并被冷却,后由热交换部流出。

附图说明

【图1】本发明的一种实施方式涉及的采用室外热交换器作为热交换器的空气调节装置的概略图。

【图2】室外单元的外观立体图。

【图3】室外单元的主视图(图示除室外热交换器以外的构成冷媒回路部件)。【图4】室外热交换器的概略立体图。

【图5】图4热交换部的部分放大立体图。

【图6】室外热交换器的概略构成图。

【图7】室外热交换器的概略构成一览表。

【图8】图6最下段热交换部(第1热交换部)附近的放大图(图示送暖运转时冷媒的流动)。

【图9】图6最下段热交换部(第1热交换部)附近的放大图(图示除霜运转时冷媒的流动)。

【图10】变体示例的以室外热交换器作为热交换器的概略立体图。

【图11】变体示例的室外热交换器概略构成图。

【图12】变体示例的室外热交换器概略构成一览表。

【图13】图11最下段热交换部(第1热交换部)附近的放大图(图示送暖运转时冷媒的流动)。

【图14】图11最下段热交换部(第1热交换部)附近的放大图(图示除霜运转时冷媒的流动)。

具体实施方式

以下参照图面,对本发明的热交换器的实施方式及其变体示例进行说明。需要说明的是,本发明所述的热交换器的具体构成,并不仅限于下述实施方式及其变体示例,只要不脱离本发明的宗旨均可变更。

(1)空气调节装置的构成

图1为本发明的一种实施方式涉及的采用室外热交换器11作为热交换器的空气调节装置1的概略图。

空气调节装置1是一种通过蒸汽压缩式的冷却循环,可对建筑等室内进行制冷运转及送暖运转的装置。空气调节装置1主要具有:室外单元2、室内单元3a、3b、与室外单元2和室内单元3a、3b相连的液体冷媒连接管4及气体冷媒连接管5、对构成室外单元2及室内单元3a、3b的设备进行控制的控制部23。并且空气调节装置1的蒸汽压缩式冷媒回路6,通过冷媒连接管4、5与室外单元2和室内单元3a、3b相连。

室外单元2设置在室外(建筑屋顶或建筑墙壁近旁),构成冷媒回路6的一部分。室外单元2主要具有:蓄压器7、压缩机8、四路切换阀10、室外热交换器11、作为膨胀机构的室外膨胀阀12、液体侧隔离阀13、气体侧隔离阀14、室外风扇15。各设备及阀门之间通过冷媒管16~22连接。

室内单元3a、3b设置在室内(居室或天花板后面),构成冷媒回路6的一部分。室内单元3a主要具有:室内膨胀阀31a、室内热交换器32a、室内风扇33a。室内单元3b主要具有:作为膨胀机构的室内膨胀阀31b、室内热交换器32b、室内风扇33b。

冷媒连接管4、5是在建筑等设置场所设置空气调节装置1时,需要现场施工的冷媒管。液体冷媒连接管4的一端与室内单元2的液体侧隔离阀13相连接,液体冷媒连接管4的另一端与室内单元3a、3b的室内膨胀阀31a、31b的液体端相连。气体冷媒连接管5的一端与室内单元2的气体侧隔离阀14相连接,气体冷媒连接管5的另一端与室内单元3a、3b的室内热交换器32a、32b的气体端相连。

控制部23与设置在室外单元2或室内单元3a、3b上的控制主板等(未图示)通信连接。此外,出于方便考虑,在图1上控制部与室外单元2、室内单元3a、3b标示的较远。控制部23对空气调节装置1(此处是指室外单元2或室内单元3a、3b)的构成设备8、10、12、15、31a、31b、33a、33b进行控制,即控制空气调节装置1的整体运转。

(2)空气调节装置的动作

以下参照图1说明空气调节装置1的动作。空气调节装置1执行制冷运转和送暖运转,其中以压缩机8、室外热交换器11、室外膨胀阀12以及室内膨胀阀31a、31b、室内热交换器32a、32b的顺序使冷媒循环进行制冷运转;以压缩机8、室内热交换器32a、32b、室内膨胀阀31a、31b及室外膨胀阀12、室外热交换器11的顺序使冷媒循环进行送暖运转。在送暖运转的同时,对附着在室外热交换器11上的霜进行溶解的除霜运转。此时,与制冷运转时相同,按照压缩机8、室外热交换器11、室外膨胀阀12以及室内膨胀阀31a、31b、室内热交换器32a、32b的顺序使冷媒循环的逆循环进行除霜运转。需要说明的是,制冷运转、送暖运转及除霜运转均由控制部23执行。

制冷运转时,四路切换阀10被切换为室外散热状态(图1的实线所示状态)。在冷媒回路6中,制冷循环的低压气体冷媒被压缩机8吸入,被压缩至制冷循环的高压后排出。从压缩机8排出的高压气体冷媒,通过四路切换阀10被输送至室外热交换器11。被输送至室外热交换器11的高压气体冷媒,在作为冷媒的散热器发挥功能的室外热交换器11上,与室外风扇15提供的相当于冷却源的室外空气进行热交换从而散热,并成为高压的液态冷媒。在室外热交换器11中散热的高压液体冷媒,通过室外膨胀阀12、液体侧隔离阀13以及液体冷媒连接管4,被送至室内膨胀阀31a、31b。被送至室内膨胀阀31a、31b的冷媒,由室内膨胀阀31a、31b减压至制冷循环的低压,成为低压的气液两相状态的冷媒。通过室内膨胀阀31a、31b减压的低压气液两相状态的冷媒被送至室内热交换器32a、32b。被送至室内热交换器32a、32b的低压气液两相状态的冷媒,在室内热交换器32a、32b中,与室内风扇33a、33b提供的相当于加热源的室内空气进行热交换并蒸发。如此,室内空气被冷却,之后提供给室内进行室内制冷。在室内热交换器32a、32b上,蒸发的低压气体冷媒通过气体冷媒连接管5、气体侧隔离阀14、四路切换阀10以及蓄压器7,再次被压缩机8吸入。

送暖运转时,四路切换阀10被切换为室外蒸发状态(图1的虚线所示状态)。在冷媒回路6中,制冷循环的低压气体冷媒被压缩机8吸入,被压缩至制冷循环的高压后排出。从压缩机8排出的高压气体冷媒,通过四路切换阀10、气体侧隔离阀14以及气体冷媒连接管5被输送至室内热交换器32a、32b。被送至室内热交换器32a、32b的高压气体冷媒在室内热交换器32a、32b中,与室内风扇33a、33b提供的相当于冷却源的室内空气进行热交换并散热,成为高压的液体冷媒。如此,室内空气被加热,之后提供给室内进行室内送暖运转。通过室内热交换器32a、32b散热的高压液体冷媒,通过室内膨胀阀31a、31b、液体冷媒连接管4以及液体侧隔离阀13,被送至室外膨胀阀12。被送至室外膨胀阀12的冷媒,由室外膨胀阀12减压至制冷循环的低压,成为低压的气液两相状态的冷媒。通过室外膨胀阀12减压的低压气液两相状态的冷媒被送至室外热交换器11。被输送至室外热交换器11的低压气液两相状态的冷媒,在作为冷媒的散热器发挥功能的室外热交换器11上,与室外风扇15提供的相当于加热源的室外空气进行热交换从而蒸发,并成为低压气体冷媒。通过室外热交换器11蒸发的低压冷媒经四路切换阀10以及蓄压器7,再次被压缩机8吸入。

上述送暖运转时,当室外热交换器11中的冷媒温度低于一定温度等引发室外热交换器11中检测到着霜,也就是说,到了室外热交换器11除霜开始的条件时,即开始溶解附着在室外热交换器11上的霜进行除霜运转。

除霜运转与制冷运转相同,将四路切换阀22切换至室外散热状态(图1实线所示状态),让室外热交换器11作为冷媒的散热器发挥功能执行。如此即可溶解附着在室外热交换器11上的霜。直到经过了除霜前参考送暖运转的状态等设定的除霜时间,或者,室外热交换器11中冷媒的温度高于一定温度等引发判断为室外热交换器11中除霜运转已结束,在此期间会持续除霜运转,之后恢复送暖运转。需要说明的是,除霜运转时冷媒回路10中的冷媒流动,与制冷运转时相同,此处不再说明。

(3)室外单元的构成

图2是室外单元2的外观立体图。图3是室外单元2的主视图(图示除室外热交换器11以外的构成冷媒回路部件)。图4是室外热交换器11的概略立体图。图5是图4的热交换部60A~60F的部分放大图。图6是室外热交换器11的概略构成图。图7是室外热交换器11的概略构成一览表。图8是图6最下段热交换部(第1热交换部60A)附近的放大图(图示送暖运转时冷媒的流动)。图9是图6最下段热交换部(第1热交换部60A)附近的放大图(图示除霜运转时冷媒的流动)。

<整体>

室外单元2是从壳体40的侧面吸入空气,从壳体40的顶面排出空气的上排型热交换单元。室外单元2主要具有,略呈直方体箱状的壳体40、作为吹风机的室外风扇15、压缩机及室外热交换器等设备7、8、11、包括四路切换阀及室外膨胀阀等阀门10、12~14以及冷媒管16~22等构成冷媒回路6的一部分的冷媒回路构成部件。在以下的说明中,如无特别指出,则上、下、左、右、前、后、前面、背面表示从前方(图面的左斜前侧)观察图2所示的室外单元2的方向。

壳体40主要具有底框42,其架在向左右方向延伸的一对安装支架41上;支柱43,其从底框42的角部向垂直方向延伸;风扇模块44,其安装在支柱43的上段;和前面板45。在侧面(此处为背面以及左右两侧面)形成空气吸入口40a、40b、40c,在顶面形成空气排出口40d。

底框42形成壳体40的底面,底框42上设有室外热交换器11。其中,室外热交换器11从平面观察是略呈U字形的热交换器,朝向壳体40的背面以及左右两侧面,实质上形成壳体40的背面以及左右两侧面。同时,底框42与室外热交换器11的下端部分相接,在制冷运转或除霜运转时,还可以起到集水盘的功能,以便接收室外热交换器11中产生的融水。

室外热交换器11的上侧,设有风扇模块44,形成高于壳体40的前面、背面以及左右侧面支柱43的上侧部分和壳体40的顶面。其中,风扇模块44是在上面及下面的开口略呈直方体的箱体中收容室外风扇15的集合体。风扇模块44的顶面开口是吹风口40d,吹风口40d中设有吹风格栅46。室外风扇15是送风机,在壳体40中面对吹风口40d配置,空气从吸入口40a、40b、40c吸入壳体40内,从吹风口40d排出。

前面板45架设在前面侧的支柱43之间,形成壳体40的前面。

壳体40内还收容有除室外风扇15以及室外热交换器11之外的冷媒回路组成部件(图2中图示了蓄压器7以及压缩机8)。其中,压缩机8以及蓄压器7设于底框42上。

综上所述,室外单元2具有壳体40,其侧面(此处为背面及左右两侧面)形成空气吸入口40a、40b、40c和顶面形成空气吹风口40d;和室外风扇15,其在壳体40内面对吹风口40d配置;和室外热交换器11,其在壳体40内配置于室外风扇15的下侧。

<室外热交换器>

室外热交换器11是冷媒和室外空气进行热交换的热交换器,主要具有第1头域集合管80、第2头域集合管90、多个扁平管63、多个鳍片64。其中,第1头域集合管80、第2头域集合管90、扁平管63以及鳍片64,均为铝或铝合金形成,相互之间通过钎接等接合。

第1头域集合管80及第2头域集合管90的上端及下端均为封闭的竖长中空圆筒形材料。第1头域集合管80竖立在室外热交换器11的一端侧(此处为图4的左前端侧,或图6的左端侧),第2头域集合管90竖立在室外热交换器11的另一端侧(此处为图4的右前端侧,或图6的右端侧)。

扁平管63是一种扁平多孔管,具有:平面部63a,其朝向等于是传热面的垂直方向;和多条小通道63b,其内部形成冷媒的流动。扁平管63上下排列多个,两端与第1头域集合管80及第2头域集合管90相连。鳍片64将相邻扁平管63之间划分为空气流动的多个通风道,形成水方向上细长延伸的多个缺口64a,以便能***多个扁平管63。鳍片64的缺口64a的形状基本上与扁平管63的断面外形一致。

室外热交换器11中,多个扁平管63被分为上下排列的多个(此处为6个)热交换部60A~60F。具体而言,其中,按照从下至上的顺序,形成最下段的热交换部即第1热交换部60A、第2热交换部60B···第5热交换部60E、第6热交换部60F。第1热交换部60A具有包括最下段扁平管63A的21根扁平管63。第2热交换部60B具有18根的扁平管63。第3热交换部60C具有15根的扁平管63。第4热交换部60D具有13根的扁平管63。第5热交换部60E具有11根的扁平管63。第6热交换部60F具有9根的扁平管63。

第1头域集合管80通过隔板81将其内部空间分隔成上下空间,从而形成与各热交换部60A~60F相对应的出入口连通空间82A~82F。需要说明的是,除了与第1热交换部60A相对应的第1出入口连通空间82A之外的各出入口连通空间82B~82F,通过隔板83被分隔为上下空间,从而形成了上侧气体侧出入口连通空间84B~84F、下侧的液体侧出入口连通空间85B~85F。与第1热交换部60A相对应的第1出入口连通空间82A,被2块隔板86分为上下3部分,按照从上到下的顺序,分别形成第1上侧气体侧出入口连通空间84AU、第1液体侧出入口连通空间85A、第1下侧气体侧出入口连通空间84AL。其中,第1上侧气体侧出入口连通空间84AU及第1下侧气体侧出入口连通空间84AL统称为第1气体侧出入口连通空间84A。

第2气体侧出入口连通空间84B,与构成第2热交换部60B的扁平管63中的上数12根连通,第2液体侧出入口连通空间85B,与构成第2热交换部60B的扁平管63中的剩余6根扁平管63相连通。第3气体侧出入口连通空间84C,与构成第3热交换部60C的扁平管63中的上数10根连通,第3液体侧出入口连通空间85C,与构成第3热交换部60C的扁平管63中的剩余5根扁平管63相连通。第4气体侧出入口连通空间84D,与构成第4热交换部60D的扁平管63中的上数9根连通,第4液体侧出入口连通空间85D,与构成第4热交换部60D的扁平管63中的剩余4根扁平管63相连通。

第5气体侧出入口连通空间84E,与构成第5热交换部60E的扁平管63中的上数7根连通,第5液体侧出入口连通空间85E,与构成第5热交换部60E的扁平管63中的剩余4根扁平管63相连通。第6气体侧出入口连通空间84F,与构成第6热交换部60F的扁平管63中的上数6根连通,第6液体侧出入口连通空间85F,与构成第6热交换部60F的扁平管63中的剩余3根扁平管63相连通。第1上侧气体侧出入口连通空间84AU,与构成第1热交换部60A的扁平管63中的上数12根连通,第1下侧液体侧出入口连通空间84AL,与构成第1热交换部60A的扁平管63中的包括最下段扁平管63A的下数2根相连通,第1液体侧出入口连通空间85A,与构成第1热交换部60A的扁平管63中的剩余7根相连通。

其中,与气体侧出入口连通空间84A~84F连通的扁平管63为主热交换部61A~61F,与各液体侧出入口连通空间85A~85F连通的扁平管63为副热交换部62A~62F。即,第2出入口连通空间82B中,第2气体侧出入口连通空间84B与构成第2热交换部60B的扁平管63中的上数12根连通(第2主热交换部61B),第2液体侧出入口连通空间85B与构成第2热交换部60B的扁平管63中的剩余6根扁平管63相连通(第2副热交换部62B)。

第3出入口连通空间82C中,第3气体侧出入口连通空间84C与构成第3热交换部60C的扁平管63中的上数10根连通(第3主热交换部61C),第3液体侧出入口连通空间85C与构成第3热交换部60C的扁平管63中的剩余5根扁平管63相连通(第3副热交换部62C)。第4出入口连通空间82D中,第4气体侧出入口连通空间84D与构成第4热交换部60D的扁平管63中的上数9根连通(第4主热交换部61D),第4液体侧出入口连通空间85D与构成第4热交换部60D的扁平管63中的剩余4根扁平管63相连通(第4副热交换部62D)。

第5出入口连通空间82E中,第5气体侧出入口连通空间84E与构成第5热交换部60E的扁平管63中的上数7根连通(第5主热交换部61E),第5液体侧出入口连通空间85E与构成第5热交换部60E的扁平管63中的剩余4根扁平管63相连通(第5副热交换部62E)。

第6出入口连通空间82F中,第6气体侧出入口连通空间84F与构成第6热交换部60F的扁平管63中的上数6根连通(第6主热交换部61F),第6液体侧出入口连通空间85F与构成第6热交换部60F的扁平管63中的剩余3根扁平管63相连通(第6副热交换部62F)。

第1出入口连通空间82A中,第1气体侧出入口连通空间84A之一的第1上侧气体侧出入口连通空间84AU与构成第1热交换部60A的扁平管63中的上数12根连通(第1主热交换部61A之一的第1上侧主热交换部61AU)。

同时,第1出入口连通空间82A中,第1气体侧出入口连通空间84A的另一第1下侧气体侧出入口连通空间84AL与构成第1热交换部60A的扁平管63中的下数2根连通(第1主热交换部61A的另一第1下侧主热交换部61AL)。

并且第1出入口连通空间82A中,第1液体侧出入口连通空间85A与构成第1热交换部60A的扁平管63中的剩余7根连通(第1副热交换部62A)。

此外,第1头域集合管80上连接有以下部件:液体侧分流部件70,其在送暖运转时将来自室外膨胀阀12(参见图1)的冷媒分流输送至各液体侧出入口连通空间85A~85F;气体侧分流部件75,其在制冷运转时将来自压缩机8(参见图1)的冷媒分流输送至各气体侧出入口连通空间84A~84F。

液体侧分流部件70具有,与冷媒管20(参见图1)相连的液体侧冷媒分流器71,和从液体侧冷媒分流器71上延伸并与各液体侧出入口连通空间85A~85F相连接的液体侧冷媒分流管72A~72F。其中,液体侧冷媒分流管72A~72F具有细管,其长度及内径与至副热交换部62A~62F的分流比率相匹配。

气体侧分流部件75具有,与冷媒管19(参见图1)相连的气体侧冷媒分流母管76,和从气体侧冷媒分流母管76上延伸并与各气体侧出入口连通空间84A~84F相连接的气体侧冷媒分流支管77A~77F。其中,第1气体侧出入口连通空间84A具有第1上侧气体侧出入口连通空间84AU,和第1下侧气体侧出入口连通空间84AL,因此,从气体侧冷媒风流母管76上延伸的第1气体侧冷媒分流支管77A也具有第1上侧气体侧冷媒分流支管77AU,和第1下侧气体侧冷媒分流支管77AL。

第2头域集合管90通过隔板91将其内部空间分隔成上下空间,从而形成与各热交换部60A~60F相对应的折返连通空间92A~92F。同时,与第1热交换部60A相对应的第1折返连通空间92A,通过隔板93被分为上下两部分,因此形成了上侧的第1上侧折返连通空间92AU,和下侧的第1下侧折返连通空间92AL。需要说明的是,第2头域集合管90的内部空间,如上所述,其构成并不仅限于通过隔板91、93分隔,也可以是其他构成,只要能良好保持第2头域集合管90内冷媒的流动状态即可。

并且各折返连通空间92A~92F,与相应的构成热交换部60A~60F的所有扁平管63连通。即,第2折返连通空间92B,与构成第2热交换部60B的18根扁平管63全部连通。第3折返连通空间92C,与构成第3热交换部60C的15根扁平管63全部连通。第4折返连通空间92D,与构成第4热交换部60D的13根扁平管63全部连通。第5折返连通空间92E,与构成第5热交换部60E的11根扁平管63全部连通。第6折返连通空间92F,与构成第6热交换部60F的9根扁平管63全部连通。第1折返连通空间92A,与构成第1热交换部60A的21根扁平管63全部连通。其中,第1折返连通空间92A的上侧部分即第1上侧折返连通空间92AU,与构成第1热交换部60A的21根扁平管63中的上数17根连通。

同时,第1折返连通空间92A的下侧部分即第1下侧折返连通空间92AL,与构成第1热交换部60A的21根扁平管63中包括最下段扁平管63A的下数4根连通。其中,与第1上侧折返连通空间92AU连通的17根扁平管63中的上数12根扁平管63,构成第1主热交换部61A之一的第1上侧主热交换部61AU,剩余的5根扁平管63,构成第1副热交换部62A的上侧部分即第1上侧副热交换部62AU。同时,与第1下侧折返连通空间92AL连通的4根扁平管63中包括最下段扁平管63A的下数2根扁平管63,构成第1主热交换部61A的另一第1下侧主热交换部61AL,剩余的2根扁平管63,构成第1副热交换部62A的下侧部分即第1下侧副热交换部62AL。

综上所述,各热交换部60A~60F具有主热交换部61A~61F;和在与主热交换部61A~61F不同的上下位置上,与主热交换部61A~61F串联的副热交换部62A~62F。即,第2热交换部60B具有构成与第2气体侧出入口连通空间84B连通的第2主热交换部61B的12根扁平管63;和位于第2主热交换部61B的正下方,构成与第2液体侧出入口连通空间85B连通的第2副热交换部62B的6根扁平管63;上述扁平管通过第2折返连通空间92B构成串联连接。第3热交换部60C具有构成与第3气体侧出入口连通空间84C连通的第3主热交换部61C的10根扁平管63;和位于第3主热交换部61C的正下方,构成与第3液体侧出入口连通空间85C连通的第3副热交换部62C的5根扁平管63;上述扁平管通过第3折返连通空间92C构成串联连接。第4热交换部60D具有构成与第4气体侧出入口连通空间84D连通的第4主热交换部61D的9根扁平管63;和位于第4主热交换部61D的正下方,构成与第4液体侧出入口连通空间85D连通的第4副热交换部62D的4根扁平管63;上述扁平管通过第4折返连通空间92D构成串联连接。第5热交换部60E具有构成与第5气体侧出入口连通空间84E连通的第5主热交换部61E的7根扁平管63;和位于第5主热交换部61E的正下方,构成与第5液体侧出入口连通空间85E连通的第5副热交换部62E的4根扁平管63;上述扁平管通过第5折返连通空间92E构成串联连接。第6热交换部60F具有构成与第6气体侧出入口连通空间84F连通的第6主热交换部61F的6根扁平管63;和位于第6主热交换部61F的正下方,构成与第6液体侧出入口连通空间85F连通的第6副热交换部62F的3根扁平管63;上述扁平管通过第6折返连通空间92F构成串联连接。第1热交换部60A具有构成与第1气体侧出入口连通空间84A连通的第1主热交换部61A的14根扁平管63;和构成与第1液体侧出入口连通空间85A连通的第1副热交换部62A的7根扁平管63;上述扁平管通过第1折返连通空间92A构成串联连接。其中,第1热交换部60A具有上下两个热交换部60AU、60AL。第1上侧热交换部AU具有构成与第1上侧气体侧出入口连通空间84AU连通的第1上侧主热交换部61AU的12根扁平管63;和位于第1上侧主热交换部61AU的正下方,构成与第1液体侧出入口连通空间85A连通的第1上侧副热交换部62AU的5根扁平管63;上述扁平管通过第1上侧折返连通空间92AU构成串联连接。第1下侧热交换部AL具有构成与第1下侧气体侧出入口连通空间84AL连通的第1下侧主热交换部61AL的、包括最下段扁平管63A在内的2根扁平管63;和位于第1下侧主热交换部61AL的正上方,构成与第1液体侧出入口连通空间85A连通的第1下侧副热交换部62AL的2根扁平管63;上述扁平管通过第1下侧折返连通空间92AL构成串联连接。

综上所述,具有上下排列的、同时在内部形成冷媒通道63b的多个扁平管63,以及多个鳍片64,其将相邻扁平管63之间划分为空气流过的多个通风道。扁平管63被分为多个热交换部60A~60F,各热交换部60A~60F具有主热交换部61A~61F;和在与主热交换部61A~61F不同的上下位置上,与主热交换部61A~61F串联的副热交换部62A~62F。并且在多个热交换部60A~60F中,构成包括最下段扁平管63A的构成第1热交换部60A的第1主热交换部61A,其配置为包括最下段的扁平管63A。

其中,除第1热交换部60A之外的所有热交换部60B~60F,都配置在第1热交换部60A的上方。并且第1副热交换部62A具有第1上侧副热交换部62AU,和第1上侧副热交换部62AU下方的第1下侧副热交换部62AL。并且,第1主热交换部61A具有第1上侧主热交换部61AU,其在第1上侧副热交换部62AU的上方与第1上侧副热交换部62AU相连接;和第1下侧主热交换部61AL,其在第1下侧副热交换部62AL的下方与第1下侧副热交换部62AL相连接。

其中,构成第1下侧主热交换部61AL的扁平管63数量(2根)对于构成第1下侧副热交换部62AL的扁平管63的数量(2根)的比率(=2/2=1.0),要设定为:小于构成第1上侧主热交换部61AU的扁平管63数量(12根)对于构成第1上侧副热交换部62AU的扁平管63数量(5根)的比率(=12/5=2.4)。此外,构成第1下侧主热交换部61AL的扁平管63数量对于构成第1下侧副热交换部62AL的扁平管63的数量的比率并非仅限于1.0,但优选为0.5~1.5范围内。此外,构成第1上侧主热交换部61AU的扁平管63数量对于构成第1上侧副热交换部62AU的扁平管63的数量的比率并非仅限于2.4,但优选为1.7~3.0范围内。

此处,热交换部60A~60F呈上下配置,除第1热交换部60A之外的热交换部60B~60F,都在主热交换部61B~61F的下方配置副热交换部62B~62F。

以下说明具有上述构成的室外热交换器11中冷媒的流动。

在制冷运转时,室外热交换器11起散热器的功能,对压缩机8(见图1)排出的冷媒散热。

压缩机8(参见图1)排出的冷媒,通过冷媒管19(参见图1)输送至气体侧分流部件75。送至气体侧分流部件75的冷媒,从气体侧冷媒分流母管76被分流至各气体侧冷媒分流支管77AU、77AL、77B~77F,之后再送至第1头域集合管80的各气体侧出入口连通空间84AU、84AL、84B~84F。

送至各气体侧出入口连通空间84AU、84AL、84B~84F的冷媒,被分流至构成相应热交换部60AU、60AL、60B~60F的主热交换部61AU、61AL、61B~61F的扁平管63。送至各扁平管63的冷媒,在其通道63b流动期间与室外空气进行热交换从而散热,并在第2头域集合管90的各折返连通空间92AU、92AL、92B~92F中汇聚。即,冷媒通过主热交换部61AU、61AL、61B~61F。此时,冷媒从过热的气体状态开始散热,直至过渡到气液两相状态或接近饱和状态的液体状态为止。

在各折返连通空间92AU、92L、92B~92F中汇聚的冷媒,被分流至构成相应热交换部60AU、60AL、60B~60F的副热交换部62AU、62AL、62B~62F的扁平管63。送至各扁平管63的冷媒,在其通道63b流动期间与室外空气进行热交换从而散热,并在第1头域集合管80的各液体侧出入口连通空间85A~85F中汇聚。即,冷媒通过副热交换部62AU、62AL、62B~62F。此时,冷媒从气液两相状态或接近饱和状态的液体状态开始散热,直至过渡至过冷却液体状态为止。

被输送至各液体侧出入口连通空间85A~85F的冷媒,被送至液体侧冷媒分流部件70的液体侧冷媒分流管72A~72F中,并在液体侧冷媒分流器71中汇聚。在液体侧冷媒分流器71中汇聚的冷媒,通过冷媒管20(参见图1)送至室外膨胀阀12(参见图1)。

在送暖运转时,室外热交换器11对室外膨胀阀12(参见图1)减压的冷媒相当于蒸发器而发挥作用。

在室外膨胀阀12中减压的冷媒,通过冷媒管20(参见图1)送至液体侧冷媒分流部件70。送至液体侧冷媒分流部件70的冷媒,从液体侧冷媒分流器71被分流至各液体侧冷媒分流管72A~72F,之后再送至第1头域集合管80的各液体侧出入口连通空间85A~85F。

送至各液体侧出入口连通空间85A~85F的冷媒,被分流至构成相应热交换部60AU、60AL、60B~60F的副热交换部62AU、62AL、62B~62F的扁平管63。送至各扁平管63的冷媒,在其通道63b流动期间与室外空气进行热交换从而蒸发,并在第2头域集合管90的各折返连通空间92AU、92AL、92B~92F中汇聚。即,冷媒通过副热交换部62AU、62AL、62B~62F。此时,冷媒从液体成分较多的气液两相状态开始蒸发,直至过渡到气体成分较多的气液两相状态或接近饱和状态的气态为止。

在各折返连通空间92AU、92AL、92B~92F中汇聚的冷媒,被分流至构成相应热交换部60AU、60AL、60B~60F的主热交换部61AU、61AL、61B~61F的扁平管63。送至各扁平管63的冷媒,在其通道63b流动期间与室外空气进行热交换从而蒸发(被加热),并在第1头域集合管80的各气体侧出入口连通空间84AU、84AL、84B~84F中汇聚。即,冷媒通过主热交换部61AU、61AL、61B~61F。此时,冷媒从气体成分较多的气液两相状态或接近饱和的气态开始蒸发,直至过渡到过热气态(被加热)为止。

被输送至各气体侧出入口连通空间84AU、84AL、84B~84F的冷媒,被送至气体侧冷媒分流部件75的气体侧冷媒分流支管77AU、77AL、77B~77F中,并在液体侧冷媒分流母管76中汇聚。在气体侧冷媒分流母管76中汇聚的冷媒,通过冷媒管19(参见图1)送至压缩机阀8(参见图1)的吸入端。

在除霜运转时,室外热交换器11与制冷运转时相同,对压缩机8(参见图1)排出的冷媒起散热器的功能。需要说明的是,除霜运转时室外热交换器11中的冷媒流动,与制冷运转时相同,故此处不再说明。但是,与制冷运转时不同,除霜运转时,冷媒主要溶解附着在热交换部60AU、60AL、60B~60F上的霜并同时散热。

(4)特点

本实施方式的室外热交换器11(热交换器)具有以下特征。

<A>

本实施方式的热交换器11,如上所述,具有上下排列的、同时在内部形成冷媒通道63b的多个扁平管63,以及多个鳍片64,其将相邻扁平管63之间划分为空气流过的多个通风道。扁平管63被分为多个热交换部60A~60F,各热交换部60A~60F具有主热交换部61A~61F,其与气体侧出入口连通空间84A~84F相连;和副热交换部62A~62F,其与主热交换部61A~61F处于不同的上下位置,与主热交换部61A~61F串联并与液体侧出入口连通空间85A~85F相连。其中,在多个热交换部60A~60F中,构成包括最下段扁平管63A的第1热交换部60A的第1主热交换部61A,其配置为包括最下段的扁平管63A。

与之相对,传统热交换器,多个扁平管被分为上下排列的多个热交换部,各热交换部具有主热交换部,和位于主热交换部的下方与主热交换部串联的副热交换部。因此,传统热交换器,其热交换部中,构成最下段热交换部的副热交换部,其配置为包括最下段的扁平管(本实施方式中的扁平管63A)。因此,当上述传统热交换器在用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置上时,融化附着在最下段热交换部上的霜的时间,比融化附着在上段侧的热交换部上的霜更花时间。首先对其原因进行说明。

在这种传统构成中,在从送暖运转(作为冷媒蒸发器使用)向除霜运转(作为冷媒的散热器使用)切换时,包括最下段扁平管的最下段副热交换部中容易滞留液体侧冷媒。并且在这种状态下除霜运转时,气态的冷媒首先会流入最下段的主热交换部,然后,会流入最下段的副热交换部,因此,蒸发滞留在最下段的副热交换部中的液体侧冷媒需要时间。也就是说,传统的热交换器的构成,除霜运转时,包括最下段的扁平管的最下段副热交换部位于冷媒流经的下流侧,所以可以推断这是在除霜运转时融化附着在最下段的热交换部上的霜所需时间较长的原因之一。

此外,这种传统的构成中,在除霜运转时气态的冷媒分支,流入各热交换部的主热交换部中时,受冷媒液头的影响,与上段侧的热交换部相比,流入最下段的热交换部的气态冷媒的流量少,因此,融化附着在最下段热交换部上的霜所需时间更长。此外,液头的水平会受到构成热交换部的副热交换部中的扁平管的高度位置影响,因此,如果最下段的副热交换部包括最下段的扁平管,则冷媒液头大,除霜运转时流入的气态冷媒量更少。也就是说,传统的热交换器的构成,除霜运转时,由冷媒的液头导致流入最下段热交换部的气态冷媒流量下降,所以可以推断这是在除霜运转时融化附着在最下段的热交换部上的霜所需时间较长的原因之一。

此外,这种传统的构成中,位于最下段扁平管附近的鳍片下端部分与集水盘(本实施方式中的底框42)相接,因此,包括最下段扁平管在内的最下段副热交换部容易向集水盘散热。如果在这种情况下进行除霜运转,由于最下段的副热交换部向集水盘散热,与上段侧的热交换部相比,最下段的热交换部温度难以上升,因此,融化附着在最下段热交换部上的霜所需时间更长。也就是说,传统的热交换器的构成中,包括最下段的扁平管的副热交换部向集水盘散热,所以可以推断这是在除霜运转时融化附着在最下段的热交换部上的霜所需时间较长的原因之一。

综上所述,在传统的热交换器中,由于最下段的副热交换器包括最下段的扁平管,因此,在用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置上,可以推断融化附着在最下段热交换部上的霜的时间,比融化附着在最下段热交换部的上段的热交换部上的霜更花时间。

因此,此处与上述传统热交换器不同,如上所述,其配置为:在热交换部60A~60F中,构成包括最下段扁平管63A的第1热交换部60A的第1主热交换部61A,其包括最下段的扁平管63A。

综上所述,当具有这种构成的热交换器11在用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置1时,当着眼于第1热交换部60A,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,如图8所示,气液两相状态的冷媒流入第1副热交换部62A,流入第1副热交换部62A的气液两相状态的冷媒,按顺序通过第1副热交换部62A、包括最下段扁平管63A的第1主热交换部61A并被加热,从第1热交换部60A流出。此外,除霜运转(作为冷媒的散热器使用时),如图9所示,气态的冷媒流入第1主热交换部61A,流入第1主热交换部61A的气态冷媒,按顺序通过包括最下段扁平管63A的第1主热交换部61A、第1副热交换部62A并被冷却,从第1热交换部60A流出。也就是说,此刻在除霜运转时,包括最下段扁平管63A的第1主热交换部61A位于冷媒流动的上游侧位置。因此,此时,通过让气态冷媒流入包括最下段扁平管63A的第1主热交换部61A,并同时对滞留在最下段的第1副热交换部62A中的液态冷媒主动加热并蒸发,能促使最下段的第1热交换部60A中的温度快速上升,因此,与采用传统的热交换器相比,除霜运转时,可以缩短融化附着在最下段的热交换部63A上的霜所需时间。

综上所述,在用于通过送暖运转和除霜运转的切换进行空气调节的装置1中,通过采用具有上述构成的热交换器11,除霜运转时,可以缩短融化附着在最下段的热交换部60A上的霜所需时间。

<B>

此处,本实施方式的热交换器11,如上所述,除第1热交换部60A之外的所有热交换部60B~60F,都配置在第1热交换部60A的上方。并且第1副热交换部62A具有第1上侧副热交换部62AU,和第1上侧副热交换部62AU下方的第1下侧副热交换部62AL。并且,第1主热交换部61A具有第1上侧主热交换部61AU,其在第1上侧副热交换部62AU的上方与第1上侧副热交换部62AU相连接;和第1下侧主热交换部61AL,其在第1下侧副热交换部62AL的下方与第1下侧副热交换部62AL相连接。

在这种构成下,当着眼于第1热交换部60A,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,如图8所示,气液两相状态的冷媒流入第1上侧副热交换部62AU以及第1下侧副热交换部62AL。并且流入第1上侧副热交换部62AU的气液两相状态的冷媒,按顺序通过第1上侧副热交换部62AU、位于第1上侧副热交换部62AU上方的第1上侧主热交换部61AU并被加热,后由第1热交换部60A流出。流入第1下侧副热交换部62AL的气液两相状态的冷媒,按顺序通过第1下侧副热交换部62AL、位于第1下侧副热交换部62AL下方的第1下侧主热交换部61AL并被加热,后由第1热交换部60A流出。此外,除霜运转(作为冷媒的散热器使用)时,如图9所示,气态的冷媒流入第1上侧主热交换部61AU以及第1下侧主热交换部61AL。并且流入第1上侧主热交换部61AU的气态冷媒,按顺序通过第1上侧主热交换部61AU、位于第1上侧主热交换部61AU下方的第1上侧副热交换部62AU并被冷却,后由第1热交换部60A流出。流入第1下侧主热交换部61AL的气态冷媒,按顺序通过第1下侧主热交换部61AL、位于第1下侧主热交换部61AL上方的第1下侧副热交换部62AL并被冷却,后由第1热交换部60A流出。

<C>

此外,本实施方式的热交换器11,如上所述,其设定为:构成第1下侧主热交换部61AL的扁平管63数量对于构成第1下侧副热交换部62AL的扁平管63数量之比,小于构成第1上侧主热交换部61AU的扁平管63数量对于构成第1上侧副热交换部62AU的扁平管63数量之比。

在上述<B>构成中,具有第1热交换部60A,其在第1上侧主热交换部61AU的下方配置第1上侧副热交换部62AU的同时,在第1下侧副热交换部62AL的下方配置第1下侧主热交换部61AL。这种构成,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用)时,如图8所示,在第1热交换部60A中,第1下侧副热交换部62AL以及第1下侧主热交换部61AL(第1下侧热交换部60AL)将作为所谓的下流型蒸发器发挥功能,即在冷媒通过第1下侧副热交换部62AL后,通过配置在第1下侧副热交换部62AL的下方的第1下侧主热交换部61AL。此时,下流型蒸发器中,在将气液两相状态的流体向下方输送时,伴随流体的分流,容易产生流体的偏流。因此,将冷媒从构成第1下侧副热交换部62AL的扁平管63向下往构成第1下侧主热交换部61AL的扁平管63输送时,伴随冷媒的分流,第1下侧副热交换部62AL以及第1下侧主热交换部61AL也有可能发生冷媒的偏流。此时,如果构成第1下侧主热交换部61AL的扁平管63数量对于构成第1下侧副热交换部62AL的扁平管63数量的比率大,则发生冷媒偏流的可能性会变高。

因此,此处如上所示,第1热交换部60A如下设定:构成第1下侧主热交换部61AL的扁平管63数量对于构成第1下侧副热交换部62AL的扁平管63数量的比率,小于构成第1上侧主热交换部61AU的扁平管63数量对于构成第1上侧副热交换部62AU的扁平管63数量的比率。如上所述,此时在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,将冷媒从构成第1下侧副热交换部62AL的扁平管63向下往构成第1下侧主热交换部61AU的扁平管63输送时,可以抑制伴随冷媒分流的冷媒偏流。

<D>

本实施方式的热交换器11,如上所述,热交换部60A~60F呈上下配置,除第1热交换部60A之外的热交换部60B~60F,都在主热交换部61B~61F的下方配置副热交换部62B~62F。

这种构成下,当着眼于除第1热交换部60A之外的热交换部60B~60F时,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,气液两相状态的冷媒流入副热交换部62B~62F,流入副热交换部62B~62F的气液两相状态的冷媒,按顺序通过副热交换部62B~62F、位于副热交换部62B~62F上方的主热交换部61B~61F并被加热,后由热交换部60B~60F流出。此外,除霜运转(作为冷媒的散热器使用)时,气态的冷媒流入主热交换部61B~61F,流入主热交换部61B~61F的气态冷媒,按顺序通过主热交换部61B~61F、位于主热交换部61B~61F下方的副热交换部62B~62F并被冷却,后由热交换部60B~60F流出。

(5)变体示例

<A>

上述实施方式的室外热交换器11(热交换器),将包括最下段扁平管63A的最下段第1热交换器60A配置为主热交换器61A包括最下段扁平管63A的这种构成,分为了将第1热交换部60A配置为第1上侧热交换部60AU和第1下侧主热交换部61AL包括最下段扁平管63A的第1下侧热交换部60AL(参加图6~图9)。

这种构成通过以下设置形成,将2个隔板86设在第1头域集合管80上,从而将与第1热交换部60A相对应的第1出入口连通空间82A分隔为3个出入口连通空间84AU、85A、84AL,且将隔板93设在了第2头域集合管90上,从而将与第1热交换部60A对应的第1折返连通空间92A分隔为2个折返连通空间92AU、92AL。这种构成下,第1液体侧出入口连通空间85A与第1上热交换部60AU及第1下侧热交换部60AL成为共通的液体侧出入口连通空间,在此意义上,第1上侧热交换部60AU与第1下侧热交换部60AL并非相互独立的热交换部。

但是,将包括最下段扁平管63A的最下段第1热交换部60A配置为主热交换部61A包括最下段扁平管63A的构成,则不受此限。

例如,在上述实施方式的热交换器11上,可以通过将隔板设置在第1头域集合管80上,将第1液体侧出入口连通空间85A分隔为上下两部分,将其作为2个液体侧出入口连通空间,从而形成相互独立的第1上侧热交换部60AU和第1下侧热交换部60AL。

具体而言,在本变体示例的室外热交换器11中,如图10~图14所示,多个扁平管63被分为上下排列的多个(此处为7个)热交换部60A~60G。具体而言,其中,按照从下至上的顺序,形成最下段的热交换部即第1热交换部60A、第2热交换部60B···第6热交换部60F、第7热交换部60G。第1热交换部60A具有包括最下段扁平管63A的4根扁平管63。第2热交换部60B具有17根的扁平管63。第3热交换部60C具有18根的扁平管63。第4热交换部60D具有15根的扁平管63。第5热交换部60E具有13根的扁平管63。第6热交换部60F具有11根的扁平管63。第7热交换部60G具有9根的扁平管63。

第1头域集合管80通过隔板81将其内部空间分隔成上下空间,从而形成与各热交换部60A~60G相对应的出入口连通空间82A~82G。此外,各出入口连通空间82A~82G,通过隔板83分为上下两部分。因此,除与第1热交换部60A相对应的第1出入口连通空间82A之外的出入口连通空间82B~82G上,形成上侧气体侧出入口连通空间84B~84G和下测液体侧出入口连通空间85B~85G,在第1热交换部60A相对应的第1出入口连通空间82A上,形成上侧的第1液体侧出入口连通空间85A和下侧的第1气体侧出入口连通空间84A。

第2气体侧出入口连通空间84B,与构成第2热交换部60B的扁平管63中的上数12根连通,第2液体侧出入口连通空间85B,与构成第2热交换部60B的扁平管63中的剩余5根扁平管63相连通。第3气体侧出入口连通空间84C,与构成第3热交换部60C的扁平管63中的上数12根连通,第3液体侧出入口连通空间85C,与构成第3热交换部60C的扁平管63中的剩余6根扁平管63相连通。第4气体侧出入口连通空间84D,与构成第4热交换部60D的扁平管63中的上数10根连通,第4液体侧出入口连通空间85D,与构成第4热交换部60D的扁平管63中的剩余5根扁平管63相连通。第5气体侧出入口连通空间84E,与构成第5热交换部60E的扁平管63中的上数9根连通,第5液体侧出入口连通空间85E,与构成第5热交换部60E的扁平管63中的剩余4根扁平管63相连通。

第6气体侧出入口连通空间84F,与构成第6热交换部60F的扁平管63中的上数7根连通,第6液体侧出入口连通空间85F,与构成第6热交换部60F的扁平管63中的剩余4根扁平管63相连通。第7气体侧出入口连通空间84G,与构成第7热交换部60G的扁平管63中的上数6根连通,第7液体侧出入口连通空间85G,与构成第7热交换部60G的扁平管63中的剩余3根扁平管63相连通。第1气体侧出入口连通空间84A,与构成第1热交换部60A的扁平管63中包括最下段扁平管63A的下数2根连通,第1液体侧出入口连通空间85A,与构成第1热交换部60A的剩余2根扁平管63相连通。

其中,与气体侧出入口连通空间84A~84G连通的扁平管63为主热交换部61A~61G,与各液体侧出入口连通空间85A~85G连通的扁平管63为副热交换部62A~62G。即,第2出入口连通空间82B中,第2气体侧出入口连通空间84B与构成第2热交换部60B的扁平管63中的上数12根连通(第2主热交换部61B),第2液体侧出入口连通空间85B与构成第2热交换部60B的扁平管63中的剩余5根扁平管63相连通(第2副热交换部62B)。

第3出入口连通空间82C中,第3气体侧出入口连通空间84C与构成第3热交换部60C的扁平管63中的上数12根连通(第3主热交换部61C),第3液体侧出入口连通空间85C与构成第3热交换部60C的扁平管63中的剩余6根扁平管63相连通(第3副热交换部62C)。

第4出入口连通空间82D中,第4气体侧出入口连通空间84D与构成第4热交换部60D的扁平管63中的上数10根连通(第4主热交换部61D),第4液体侧出入口连通空间85D与构成第4热交换部60D的扁平管63中的剩余5根扁平管63相连通(第4副热交换部62D)。

第5出入口连通空间82E中,第5气体侧出入口连通空间84E与构成第5热交换部60E的扁平管63中的上数9根连通(第5主热交换部61E),第5液体侧出入口连通空间85E与构成第5热交换部60E的扁平管63中的剩余4根扁平管63相连通(第5副热交换部62E)。

第6出入口连通空间82F中,第6气体侧出入口连通空间84F与构成第6热交换部60F的扁平管63中的上数7根连通(第6主热交换部61F),第6液体侧出入口连通空间85F与构成第5热交换部60F的扁平管63中的剩余4根扁平管63相连通(第6副热交换部62F)。

第7出入口连通空间82G中,第7气体侧出入口连通空间84G与构成第7热交换部60G的扁平管63中的上数6根连通(第7主热交换部61G),第7液体侧出入口连通空间85G与构成第7热交换部60G的扁平管63中的剩余3根扁平管63相连通(第7副热交换部62G)。

第1出入口连通空间82A中,第1气体侧出入口连通空间84A与构成第1热交换部60A的扁平管63中包括最下段扁平管63A的下数2根连通(第1主热交换部61A),第1液体侧出入口连通空间85A与构成第1热交换部60A的剩余2根扁平管63相连通(第1副热交换部62A)。

此外,第1头域集合管80上连接有以下部件:液体侧分流部件70,其在送暖运转时将来自室外膨胀阀12(参见图1)的冷媒分流输送至各液体侧出入口连通空间85A~85G;气体侧分流部件75,其在制冷运转时将来自压缩机8(参见图1)的冷媒分流输送至各气体侧出入口连通空间84A~84G。

液体侧分流部件70具有,与冷媒管20(参见图1)相连的液体侧冷媒分流器71,和从液体侧冷媒分流器71上延伸并与各液体侧出入口连通空间85A~85G相连接的液体侧冷媒分流管72A~72G。其中,液体侧冷媒分流管72A~72G具有细管,其长度及内径与至副热交换部62A~62G的分流比率相匹配。

气体侧分流部件75具有,与冷媒管19(参见图1)相连的气体侧冷媒分流母管76,和从气体侧冷媒分流母管76上延伸并与各气体侧出入口连通空间84A~84G相连接的气体侧冷媒分流支管77A~77G。

第2头域集合管90通过隔板91将其内部空间分隔成上下空间,从而形成与各热交换部60A~60G相对应的折返连通空间92A~92G。需要说明的是,第2头域集合管90的内部空间,如上所述,其构成并不仅限于通过隔板91分隔,也可以是其他构成,只要能良好保持第2头域集合管90内冷媒的流动状态即可。

并且各折返连通空间92A~92G,与相应的构成热交换部60A~60G的所有扁平管63连通。即,第2折返连通空间92B,与构成第2热交换部60B的17根扁平管63全部连通。

第3折返连通空间92C,与构成第3热交换部60C的18根扁平管63全部连通。第4折返连通空间92D,与构成第4热交换部60D的15根扁平管63全部连通。第5折返连通空间92E,与构成第5热交换部60E的13根扁平管63全部连通。第6折返连通空间92F,与构成第6热交换部60F的11根扁平管63全部连通。第7折返连通空间92G,与构成第7热交换部60G的9根扁平管63全部连通。第1折返连通空间92A,与构成第1热交换部60A的包括最下段扁平管63A在内的4根扁平管63全部连通。

综上所述,各热交换部60A~60G具有主热交换部61A~61G;和在与主热交换部61A~61G不同的上下位置上,与主热交换部61A~61G串联的副热交换部62A~62G。

即,第2热交换部60B具有构成与第2气体侧出入口连通空间84B连通的第2主热交换部61B的12根扁平管63;和位于第2主热交换部61B的正下方,构成与第2液体侧出入口连通空间85B连通的第2副热交换部62B的5根扁平管63;上述扁平管通过第2折返连通空间92B构成串联连接。第3热交换部60C具有构成与第3气体侧出入口连通空间84C连通的第3主热交换部61C的12根扁平管63;和位于第3主热交换部61C的正下方,构成与第3液体侧出入口连通空间85C连通的第3副热交换部62C的6根扁平管63;上述扁平管通过第3折返连通空间92C构成串联连接。

第4热交换部60D具有构成与第4气体侧出入口连通空间84D连通的第4主热交换部61D的10根扁平管63;和位于第4主热交换部61D的正下方,构成与第4液体侧出入口连通空间85D连通的第4副热交换部62D的5根扁平管63;上述扁平管通过第4折返连通空间92D构成串联连接。

第5热交换部60E具有构成与第5气体侧出入口连通空间84E连通的第5主热交换部61E的9根扁平管63;和位于第5主热交换部61E的正下方,构成与第5液体侧出入口连通空间85E连通的第5副热交换部62E的4根扁平管63;上述扁平管通过第5折返连通空间92E构成串联连接。

第6热交换部60F具有构成与第6气体侧出入口连通空间84F连通的第6主热交换部61F的7根扁平管63;和位于第6主热交换部61F的正下方,构成与第6液体侧出入口连通空间85F连通的第6副热交换部62F的4根扁平管63;上述扁平管通过第6折返连通空间92F构成串联连接。

第7热交换部60G具有构成与第7气体侧出入口连通空间84G连通的第7主热交换部61G的6根扁平管63;和位于第7主热交换部61G的正下方,构成与第7液体侧出入口连通空间85G连通的第7副热交换部62G的3根扁平管63;上述扁平管通过第7折返连通空间92G构成串联连接。

第1热交换部60A具有构成与第1下侧气体侧出入口连通空间84A连通的第1主热交换部61A的包括最下段扁平管63A在内的2根扁平管63;和位于第1主热交换部61A的正上方,构成与第1液体侧出入口连通空间85A连通的第1副热交换部62A的2根扁平管63;上述扁平管通过第1折返连通空间92A构成串联连接。

综上所述,此处与上述实施方式形同,具有上下排列的、同时在内部形成冷媒通道63b的多个扁平管63,以及多个鳍片64,其将相邻扁平管63之间划分为空气流过的多个通风道。扁平管63被分为多个热交换部60A~60G,各热交换部60A~60G具有主热交换部61A~61G;以及在与主热交换部61A~61G不同的上下位置上,与主热交换部61A~61G串联的副热交换部62A~62G。并且在多个热交换部60A~60G中,构成包括最下段扁平管63A的第1热交换部60A的第1主热交换部61A,其配置为包括最下段的扁平管63A。

综上所述,本变体示例的构成与上述实施方式相同,除霜运转时,可以缩短融化附着在最下段的热交换部60A上的霜所需时间。

其中,除第1热交换部60A之外的所有热交换部60B~60G,都配置在第1热交换部60A的上方。其中,第1热交换部60A在第1副热交换部62A的下方配置第1主热交换部61A。

本变体示例的构成下,当着眼于第1热交换部60A,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,如图13所示,气液两相状态的冷媒流入第1副热交换部62A,流入第1副热交换部62A的气液两相状态的冷媒,按顺序通过第1副热交换部62A、位于第1副热交换部62A上方的第1主热交换部61A并被加热后,由第1热交换部60A流出。

此外,除霜运转(作为冷媒的散热器使用时)时,如图14所示,气态的冷媒流入第1主热交换部61A,流入第1主热交换部61A的气态冷媒,按顺序通过第1主热交换部61A、位于第1主热交换部61A上方的第1副热交换部62A并被冷却,从第1热交换部60A流出。

上述构成中,具有第1热交换部60A,其在第1副热交换部62A的下方配置第1主热交换部61A,因此,和上述实施方式相同,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,如图13所示,第1热交换部60A将作为所谓的下流型蒸发器发挥功能,即在冷媒通过第1副热交换部62A后,通过第1副热交换部62A的下方配置的第1主热交换部61A。

因此,在本变体示例的第1热交换部60A,将冷媒从构成第1副热交换部62A的扁平管63向下往构成第1主热交换部61A的扁平管63输送时,伴随冷媒的分流,也有可能发生冷媒的偏流。

此时,如果构成第1主热交换部61A的扁平管63数量对于构成第1副热交换部62A的扁平管63数量的比率变大,则发生冷媒偏流的可能性会变高。

因此,此处,构成第1主热交换部61A的扁平管63数量(2根)对于构成第1副热交换部62A的扁平管63的数量(2根)的比率(=2/2=1.0),要设定为:小于其他热交换部60B~60G中,构成主热交换部61A~61G的扁平管63数量(6~12根)对于构成副热交换部62B~62G的扁平管数量(3~6根)的比率(=7/4~12/5=1.8~2.4)。

此外,构成第1主热交换部61A的扁平管63数量对于构成第1副热交换部62A的扁平管63的数量的比率并非仅限于1.0,但优选为0.5~1.5范围内。此外,构成其他主热交换部61B~61G的扁平管63数量对于构成其他副热交换部62B~62G的扁平管63的数量的比率并非仅限于1.8~2.4,但优选为1.7~3.0范围内。

如上所述,此时与上述实施方式相同,在送暖运转(作为冷媒的蒸发器使用时)时,将冷媒从构成第1副热交换部62A的扁平管63向下往构成第1主热交换部61A的扁平管63输送时,可以抑制伴随冷媒分流的冷媒偏流。

<B>

上述实施方式及变体示例<A>中,将本发明适用于具有6个或7个热交换部的室外热交换器11,但并不局限于此,热交换部的数量可以少于6也可以大于7。

此外,构成各热交换部60A~60G的扁平管63的根数,各热交换部60A~60G中主热交换部61A~61G和副热交换部62A~62G的根数分割方法,也不仅限于上述实施方式及变体示例<A>。

此外,在上述实施方式及变体示例<A>中,将本发明适用于设置于上吹型室外单元2上的室外热交换器11,但对设置于其他室外单元上的室外热交换器也适用本发明。

产业应用可能性

本发明对于具有上下排列的、同时在内部形成冷媒通道的多个扁平管,以及多个鳍片,其将相邻扁平管之间划分为空气流过的多个通风道的热交换器,可广泛应用。

附图标记说明:

11 室外热交换器(热交换器)

60A~60G 热交换部

60A 第1热交换部

61A~61G 主热交换部

61A 第1主热交换部

61AU 第1上侧主热交换部

61AL 第1下侧主热交换部

62A~62G 副热交换部

62A 第1副热交换部

62AU 第1上侧副热交换部

62AL 第1下侧副热交换部

63 扁平管

63b 通道

64 鳍片

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