專利名稱：熱交換器以及安裝有該熱交換器的空氣調節機的制作方法
技術領域：
本發明涉及側流型并流式熱交換器以及安裝有該熱交換器的空氣調節機。
背景技術：
并流式熱交換器廣泛應用于汽車空調和建筑物用空氣調節機的室外側單元等。并流式熱交換器在多個總管之間設置有多個扁平管，扁平管內部的多個冷媒通路與總管的內部連通，并且在扁平管之間設置有波紋狀散熱片等散熱片。
現有的側流型并流式熱交換器的一例如圖9所示。在圖9中，紙面上側為熱交換器的上側，紙面下側為熱交換器的下側。在熱交換器I中，兩根豎直的總管2、3在水平方向上隔開間隔平行設置。在總管2、3之間，多個水平的扁平管4在豎直方向上以規定間距設置。扁平管4是將金屬擠壓成形的細長的成型品，并在內部形成有使冷媒流通的冷媒通路 5。由于將扁平管4設置成使作為長邊方向的擠壓成形方向呈水平，因此冷媒通路5中的冷媒流通方向也呈水平。多個斷面形狀和斷面面積相同的冷媒通路5在圖9的縱深方向上并列設置，因此扁平管4的豎直斷面呈口琴狀。各冷媒通路5與總管2、3的內部連通。相鄰的扁平管4之間設置有波紋狀散熱片6。
總管2、3、扁平管4以及波紋狀散熱片6都是由鋁等高導熱性金屬制成。用釬焊或熔焊將扁平管4固定于總管2、3，并且用釬焊或熔焊將波紋狀散熱片6固定于扁平管4。
在熱交換器I中，冷媒出入口 7、8只設置在總管3側。在總管3的內部，在上下方向上隔開間隔設置有兩塊隔板9a、9c。在總管2的內部,在隔板9a、9c中間的聞度處設置有隔板9b ο
當熱交換器I用作蒸發器時，如圖9中的實線箭頭所示，冷媒從下側的冷媒出入口 7流入。從冷媒出入口 7流入的冷媒被隔板9a擋住，經由扁平管4流向總管2。該冷媒的流動由向左的中空箭頭表示。流入總管2的冷媒被隔板9b擋住，經由另外的扁平管4流向總管3。該冷媒的流動由向右的中空箭頭表示。流入總管3的冷媒被隔板9c擋住，經由另外的扁平管4重新流向總管2。該冷媒的流動由向左的中空箭頭表示。流入總管2的冷媒折返并經由另外的扁平管4重新流向總管3。該冷媒的流動由向右的中空箭頭表示。流入總管3的冷媒從冷媒出入口 8流出。這樣，冷媒沿彎曲的路徑從下向上流動。在此表示的是隔板的數量為三個，但這只是一個例子。隔板的數量和取決于隔板數量的冷媒流動的折返次數可根據需要任意設定。
當熱交換器I用作冷凝器時，冷媒的流動變得與上述相反。如圖9中的虛線箭頭所示，冷媒從冷媒出入口 8流入總管3，被隔板9c擋住后經由扁平管4流向總管2。冷媒在總管2中被隔板9b擋住，經由另外的扁平管4流向總管3。冷媒在總管3中被隔板9a擋住， 經由另外的扁平管4重新流向總管2。冷媒在總管2中折返并經由另外的扁平管4重新流向總管3。而且，如虛線箭頭所示，冷媒從冷媒出入口 7流出。這樣，冷媒沿彎曲的路徑從上向下流動。
當熱交換器用作蒸發器時，空氣中的水分凝結在低溫的熱交換器表面上從而產生冷凝水。在并流式熱交換器中，如果扁平管或波紋狀散熱片的表面滯留有冷凝水，則空氣流通通道的斷面面積因冷凝水而縮小，因此使熱交換性能下降。
如果氣溫低，則冷凝水在熱交換器的表面變成霜。霜甚至還可能變成冰。本說明書中的“冷凝水”包括上述的霜和冰溶化而成的水，即包括所謂除霜水。
特別是在側流型并流式熱交換器中，冷凝水的滯留成為問題。專利文獻I中提出了促進側流型并流式熱交換器排水的方案。
專利文獻I所記載的熱交換器中，在冷凝水聚集側設置有與波紋狀散熱片接觸的排水導向件。排水導向件由線形構件構成，并相對于扁平管傾斜設置，兩端中的至少一端被導向熱交換器的下端側或側端側。
專利文獻I :日本專利公開公報特開2007-285673號
發明內容
本發明的目的在于改善側流型并流式熱交換器的冷凝水排水性能。而且本發明的目的還在于即使熱交換器傾斜放置成冷凝水聚集側的面朝下的狀態下也能發揮上述效果。
按照本發明的優選實施方式，本發明的熱交換器為側流型并流式熱交換器，其包括多個總管，隔開間隔平行設置；多個扁平管，設置在多個所述總管之間，且設置在所述扁平管內部的冷媒通路與所述總管的內部連通；以及波紋狀散熱片，設置在所述扁平管之間。在所述熱交換器中，冷凝水聚集側的面上的所述波紋狀散熱片的端部從所述扁平管的端部伸出。所述波紋狀散熱片的所述伸出端之間形成的間隙中插入有線狀的導水構件。所述導水構件和位于其上的所述波紋狀散熱片的所述伸出端之間的間隔是水的表面張力能夠作用于兩者之間的距離。所述波紋狀散熱片的所述伸出端的邊緣形成有V形切口。
按照本發明的優選實施方式，在上述結構的熱交換器的基礎上，所述V形切口形成在所述波紋狀散熱片的山部和谷部。
按照本發明的優選實施方式，在上述結構的熱交換器的基礎上，所述V形切口的深度是露出與形成有所述V形切口的所述波紋狀散熱片接觸的所述導水構件的至少一部分的深度。
按照本發明的優選實施方式，在上述結構的熱交換器的基礎上，所述V形切口形成在所述波紋狀散熱片的豎直壁。
按照本發明的優選實施方式，在上述結構的熱交換器的基礎上，至少所述V形切口的最深部深入到位于形成有所述V形切口的所述波紋狀散熱片正下方的所述導水構件的上方。
按照本發明的優選實施方式，空氣調節機的室外機安裝有上述結構的熱交換器。
按照本發明的優選實施方式，空氣調節機的室內機安裝有上述結構的熱交換器。
按照本發明，在側流型并流式熱交換器中，冷凝水聚集側的面上的波紋狀散熱片的端部從扁平管的端部伸出。所述波紋狀散熱片的所述伸出端之間形成的間隙中插入有線狀的導水構件。所述導水構件和位于其上的所述波紋狀散熱片的所述伸出端之間的間隔是水的表面張力能夠作用于兩者之間的距離。而且，所述波紋狀散熱片的所述伸出端的邊緣形成有V形切口。按照這種結構，產生了冷凝水的表面張力能夠可靠地作用于所述導水構件的效果。此外，產生了冷凝水被引回到比所述波紋狀散熱片的角部靠向內側的效果。由此，在所述熱交換器傾斜放置成冷凝水聚集側的面朝下的狀態下，也能夠充分發揮所述導水構件的排水功能。
圖I是本發明第一實施方式的熱交換器的局部主視圖。
圖2是第一實施方式的熱交換器的局部俯視圖。
圖3是第一實施方式的熱交換器的局部簡要斷面圖。
圖4是表示第一實施方式的熱交換器傾斜放置成冷凝水聚集側的面朝下的狀態的局部簡要斷面圖。
圖5是本發明第二實施方式的熱交換器的局部簡要斷面圖。
圖6是表示第二實施方式的熱交換器傾斜放置成冷凝水聚集側的面朝下的狀態的局部簡要斷面圖。
圖7是安裝有本發明熱交換器的空氣調節機的室外機的簡要斷面圖。
圖8是安裝有本發明熱交換器的空氣調節機的室內機的簡要斷面圖。
圖9是表示現有側流型并流式熱交換器的簡要結構的豎直斷面圖。
圖10是現有側流型并流式熱交換器的局部簡要斷面圖。
圖11是表示現有側流型并流式熱交換器傾斜放置成冷凝水聚集側的面朝下的狀態的局部簡要斷面圖。
附圖標記說明
I熱交換器
2、3總管
4扁平管
5冷媒通路
6波紋狀散熱片
6a、6bV形切口
G間隙
7、8冷媒出入口
10導水構件
20室外機
30室內機具體實施方式
以下，參照圖I 圖4對本發明第一實施方式進行說明。另外，對于與圖9的現有結構在功能上相同的結構要素，使用與圖9相同的附圖標記，并省略了說明。
通過使并流式熱交換器I的結構如圖10所示,能夠改善側流型(side-flow type) 并流式熱交換器I的排水性。即，在并流式熱交換器中，冷凝水聚集側的面上的波紋狀散熱片6的端部從扁平管4的端部伸出。在該伸出部分之間形成的間隙G中插入有導水構件10。導水構件10和位于其上的波紋狀散熱片6的伸出端之間的間隔是水的表面張力能夠作用于兩者之間的距離。
導水構件10是各種吸水性構件或非吸水性構件，并且是能夠使冷凝水的表面張力起作用的構件，可使用纖維(優選合成纖維)的集合體、即繩構件；將金屬或合成樹脂的線材卷繞成雙螺旋形的構件；將金屬或合成樹脂的線材卷繞成螺旋彈簧形的構件、將金屬或合成樹脂的板材制成褶間距小的波紋板的構件；在金屬或合成樹脂的桿的外周刻上螺旋槽而成為鉆頭形狀的構件；海綿等多孔性物質(吸水性構件);將三根繩子編起來的構件；以及鏈條等。
如果冷凝水聚集在波紋狀散熱片6的端部，則由于水的表面張力在波紋狀散熱片 6的端面產生架橋現象(形成水膜)。不僅在波紋狀散熱片6的端面產生架橋現象，而且在插入到波紋狀散熱片6下方的導水構件10和波紋狀散熱片6的端部之間也產生架橋現象。 此外，在導水構件10和位于其下方的波紋狀散熱片6的端部所聚集的冷凝水之間也產生架橋現象。由于這種架橋現象的連鎖效應，形成從上部到下部的連續的導水通道，能夠使在波紋狀散熱片6之間架橋的冷凝水流落。
然而，并不能說圖10所示的側流型并流式熱交換器I完全解決了排水問題。如圖 11所示，如果將圖10所示的并流式熱交換器I傾斜放置成冷凝水聚集側的面朝下，則聚集在波紋狀散熱片6端部的冷凝水在因表面張力流到導水構件10之前，從波紋狀散熱片6的下側角部滴落。在將熱交換器I安裝于空氣調節機的室內機、且在熱交換器I下方設置有橫流風扇等時，水滴會混入從橫流風扇吹出的氣流中，導致水滴飛散，從而給用戶帶來不舒服的感覺。
因此，本發明對圖10的結構作了改進。即，在波紋狀散熱片6的伸出端上，在波紋狀散熱片6的山部(圖I的“T”部位)和谷部(圖I的“B”部位)形成有V形切口 6a (參照圖2)。V形切口 6a的深度是露出與形成有該V形切口 6a的波紋狀散熱片6接觸的導水構件10的至少一部分的深度。
如上所述，導水構件10可使用各種構件，但在此使用由兩根金屬絲絞合而成的構件。為防止電腐蝕，金屬絲使用與扁平管4以及波紋狀散熱片6相同的材質。如果扁平管 4和波紋狀散熱片6為鋁制，則金屬絲也為鋁制。導水構件10的長度與扁平管4的長度大致相同。
如果將第一實施方式的熱交換器I傾斜放置成冷凝水聚集側的面朝下，則如圖4 所示。如圖4中的箭頭所示，聚集在波紋狀散熱片6端部的冷凝水向波紋狀散熱片6的谷部流動。當冷凝水到達V形切口 6a時，冷凝水立即將表面張力作用于從V形切口 6a露出的導水構件10。因此，冷凝水可靠地流到導水構件10。
因表面張力而流到導水構件10的冷凝水從下方的波紋狀散熱片6的山部的V形切口 6a流到該波紋狀散熱片6。這樣，由架橋現象的連鎖效應能夠形成從上部的波紋狀散熱片6到下部的波紋狀散熱片6的導水通道。對于冷凝水的過濾和排水，只要使最下部或稍上一些的波紋狀散熱片6具有接收水并排水的結構即可。
按照第一實施方式的結構，能夠防止發生以下情況冷凝水從最下部以外的波紋狀散熱片6滴落，且滴落的水滴混入到從設置在熱交換器I下方的橫流風扇吹出的氣流中， 導致水滴飛散而給用戶帶來不舒服的感覺。
本發明的第二實施方式如圖5、圖6所示。在第二實施方式中，波紋狀散熱片6的伸出端的邊緣也形成有V形切口，但形成位置與第一實施方式不同。即，在波紋狀散熱片6的伸出端的豎直壁邊緣形成有V形切口 6b。至少使V形切口 6b的最深部深入到位于形成該V形切口 6b的波紋狀散熱片6正下方的導水構件10的上方。
如果將第二實施方式的熱交換器I傾斜放置成冷凝水聚集側的面朝下，則如圖6 所示。如圖6中的箭頭所示，在波紋狀散熱片6上方產生的冷凝水沿V形切口 6b的邊緣暫時向波紋狀散熱片6里側流動，然后向導水構件10流動。因此，冷凝水不會像圖11所示的現有結構那樣直接從波紋狀散熱片6的下側角部滴落。其結果，可靠地使冷凝水對導水構件10施加表面張力，因此由架橋現象的連鎖效應能夠形成從上部的波紋狀散熱片6到下部的波紋狀散熱片6的導水通道。對于冷凝水的過濾和排水，只要使最下部或稍上一些的波紋狀散熱片6具有接收水并排水的結構即可。
按照第二實施方式的結構，能夠防止發生以下情況冷凝水從最下部以外的波紋狀散熱片6滴落，且滴落的水滴混入到從設置在熱交換器I下方的橫流風扇吹出的氣流中， 導致水滴飛散而給用戶帶來不舒服的感覺。
第一實施方式和第二實施方式可重復實施。即，也可以在波紋狀散熱片6的山部和谷部形成V形切口 6a的基礎上，在豎直壁上形成V形切口 6b。
V形切口 6a、6b的形狀沒有必要是嚴格的V形。也可以是最深部圓滑的U形。
上述熱交換器I能夠安裝于分離式空氣調節機的室外機或室內機。圖7表示安裝于室外機的例子，圖8表不安裝于室內機的例子。
圖7的室外機20具有平面形狀為大致矩形的金屬板制箱體20a，箱體20a的長邊側為正面20F和背面20B，短邊側為左側面20L和右側面20R。正面20F形成有排氣口 21， 背面20B形成有背面吸氣口 22，左側面20L形成有側面吸氣口 23。排氣口 21由多個水平的狹縫狀開口的集合構成，背面吸氣口 22和側面吸氣口 23由格子狀的開口構成。在正面 20F、背面20B、左側面20L、右側面20R這四面的金屬板構件上添加未圖示的頂板和底板，形成箱形的箱體20a。
在箱體20a的內部緊挨著背面吸氣口 22和側面吸氣口 23的內側設置有熱平面形狀為L形的熱交換器I。熱交換器I和排氣口 21之間設置有送風機24,用于在熱交換器I 和室外空氣之間強制地進行熱交換。送風機24由電動機24a和螺旋槳式風扇24b組合而成。為了提高送風效率，在箱體20a的正面20F的內面安裝有包圍螺旋槳式風扇24b的喇叭口構件25。箱體20a的右側面20R的內側空間通過間隔壁26與從背面吸氣口 22向排氣口 21流動的空氣流隔離，在此收容有壓縮機27。
如果室外機20的熱交換器I產生冷凝水，則空氣流通通道的面積因冷凝水而縮小，因此不僅熱交換性能下降，而且當外部氣溫為冰點以下時，甚至可能因冷凝水凍結而導致熱交換器I破損。因此，在室外機20中，來自熱交換器I的冷凝水的排水成為重要的課題。
在室外機20中，熱交換器I的上風側為冷凝水的聚集側。其理由如下。在室外機 20中，熱交換器I不傾斜、以基本直立的狀態設置。當熱交換器I用作蒸發器時(例如相當于制熱運轉時)，上風側的熱交換比下風側的熱交換進行得強烈，并在此聚集冷凝水。因此， 上風側為冷凝水聚集側。
在上風側冷凝的冷凝水很少會流到下風側。當外部氣溫低時，冷凝水作為霜附著在熱交換器I上。如果霜量增加，則不得不進行除霜運轉，但在除霜運轉中，由于送風機24停止，所以霜溶化而成的水不受風的影響，只受重力作用而向下流落。由此，通過在上風側的面上采用實施方式I或實施方式2中說明的本發明的結構，能夠快速排掉冷凝水，并且能夠防止熱交換性能下降。
圖8的室內機30具有在上下方向上扁平的長方體形狀的箱體30a。箱體30a利用固定在其背面的底座31安裝在未圖示的室內壁面上。箱體30a在正面具有吹出口 32，在上面具有由多個狹縫的集合或以格子狀隔開的開口構成的吸入口 33。吹出口 32上設置有罩34和風向板35。罩34和風向板35在豎直面內轉動，并且在運轉時成為圖8所示的水平姿勢(打開狀態)，在停止運轉時成為豎直姿勢(關閉狀態)。吸入口 33的內側設置有過濾器 36，用于過濾吸入的空氣中所含的塵埃。
在吹出口 32的內側，將用于形成吹出氣流的橫流風扇40配置成其軸線水平。橫流風扇40收容于風扇外殼41，并利用未圖示的電動機沿圖8中所示的箭頭方向轉動，形成從吸入口 33吸入并從吹出口 32吹出的氣流。
在橫流風扇40的背后設置有熱交換器I。熱交換器I以橫流風扇40側高的傾斜狀態設置在風扇外殼41的上下高度范圍內。
在室內機30中，既是熱交換器I的下風側、也是下側的面成為冷凝水聚集側。導水構件10設置在該下風側的面上，波紋狀散熱片6的V形切口 6a或6b也形成在這一側的邊緣上。
以上，對本發明的實施方式進行了說明，但本發明的范圍不限定于此，可以在不脫離本發明主旨的范圍內進行各種變形并實施。
工業實用性
本發明可以廣泛應用于側流型并流式熱交換器。
權利要求
1.一種熱交換器，為側流型并流式熱交換器，其特征在于包括 多個總管，隔開間隔平行設置； 多個扁平管，設置在多個所述總管之間，且設置在所述扁平管內部的冷媒通路與所述總管的內部連通；以及 波紋狀散熱片，設置在所述扁平管之間， 所述熱交換器的冷凝水聚集側的面上的所述波紋狀散熱片的端部從所述扁平管的端部伸出， 所述波紋狀散熱片的所述伸出端之間形成的間隙中插入有線狀的導水構件， 所述導水構件和位于其上的所述波紋狀散熱片的所述伸出端之間的間隔是水的表面張力能夠作用于兩者之間的距離， 所述波紋狀散熱片的所述伸出端的邊緣形成有V形切口。
2.根據權利要求I所述的熱交換器，其特征在于，所述V形切口形成在所述波紋狀散熱片的山部和谷部。
3.根據權利要求2所述的熱交換器，其特征在于，所述V形切口的深度是露出與形成有所述V形切口的所述波紋狀散熱片接觸的所述導水構件的至少一部分的深度。
4.根據權利要求I所述的熱交換器，其特征在于，所述V形切口形成在所述波紋狀散熱片的豎直壁。
5.根據權利要求4所述的熱交換器，其特征在于，至少所述V形切口的最深部深入到位于形成有所述V形切口的所述波紋狀散熱片正下方的所述導水構件的上方。
6.一種空氣調節機，其特征在于，室外機安裝有權利要求I至5中任意一項所述的熱交換器。
7.一種空氣調節機，其特征在于，室內機安裝有權利要求I至5中任意一項所述的熱交換器。
全文摘要
本發明提供熱交換器和安裝有該熱交換器的空氣調節機。熱交換器(1)包括總管(2、3)、設置在所述總管之間的多個扁平管(4)、以及設置在扁平管(4)之間的波紋狀散熱片(6)。熱交換器的冷凝水聚集側的面上的波紋狀散熱片的端部從扁平管(4)的端部伸出，在該伸出部分之間形成的間隙(G)中插入有線狀的導水構件(10)。導水構件和位于其上的波紋狀散熱片的伸出端之間的間隔是水的表面張力能夠作用于兩者之間的距離。波紋狀散熱片的伸出端的邊緣形成有V形切口(6a或6b)。
文檔編號F28F1/30GK102985784SQ20118003407
公開日2013年3月20日 申請日期2011年6月10日 優先權日2010年7月20日
發明者浜口理 申請人:夏普株式會社