專利名稱：熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于冷凍或冷卻裝置等的熱交換器。
背景技術(shù)：
在熱交換器中，為了提高熱交換效率，把供給集管的熱交換媒體 均勻分配給熱交換用的多根管是重要的。但是，在熱交換器、特別是
在蒸發(fā)器(汽化器)等中， 一般流入的熱交換媒體(冷媒)是包含氣 相及液相的兩相狀態(tài)。為此，在集管的內(nèi)部分離成比重大且易受重力 的影響液體成分、和比重小且難受重力影響的氣體成分，容易造成向 熱交換用的多根管的冷媒分配不均勻。這樣的熱交換媒體的分配的不 均勻性在以集管成鉛直方向的姿勢使用熱交換器的情況下尤為顯著。 為此，謀求一種可使冷媒等的熱交換媒體對管的分配更均勻的熱交換 器。
眾所周知，為了改善冷媒分配的不均勻，作為熱交換器，日本專
利公開公報2004-317056號作為現(xiàn)有技術(shù)介紹的裝有把多根分配管各 自按不同的形狀彎曲成三維的分配器的產(chǎn)品。另外，在該文獻(xiàn)中公開 了把多根分配管集中于液體冷媒存留的入口集管的一部分進(jìn)行配置的 熱交換器。
在該文獻(xiàn)公開的裝有分配器的熱交換器中，多根分配管必須是各 自不同的形狀、且彎曲成三維的復(fù)雜形狀。因此，部件的數(shù)量多，其 制造成本容易增高。進(jìn)而，由于為了配置三維彎曲形狀的分配管而需 要空間，所以集管及熱交換器容易大型化。
進(jìn)而，該文獻(xiàn)所述的熱交換器具有使用了扁平分配管的冷媒分配 機(jī)構(gòu)，集管的一部分、特別是在液態(tài)冷媒容易存留的集管下部分集中 扁平分配管，使液態(tài)冷媒流入熱交換部。在這樣構(gòu)造的情況下，多根
扁平分配管的入口的冷媒狀態(tài)接近均勻，但產(chǎn)生由管的長度差導(dǎo)致的 管的壓力損失差，所以不能說向多根管的冷媒分配一定是均勻的。進(jìn) 而，由于形成配置具有彎曲部的多根扁平分配管的結(jié)構(gòu)，所以很難提 供簡單結(jié)構(gòu)的熱交換器。
在曰本專利公開公報2000-249428號中公開了一種蒸發(fā)器，其裝 有入口集管、出口集管、在兩集管之間延伸設(shè)置的多根管、和夾設(shè) 在各鄰接的管之間的蛇行散熱片。在該蒸發(fā)器中，在向著入口集管的 入口設(shè)有多個冷媒噴射器。多個冷媒噴射器各自具有噴射節(jié)流孔。即 使像該文獻(xiàn)所述的蒸發(fā)器那樣在向著集管的入口設(shè)有噴射節(jié)流孔，在 集管內(nèi)整體使冷媒均勻分布地噴射也是困難的，進(jìn)而，噴射量及分布 容易受流量的影響。很難通過調(diào)整節(jié)流孔的配置、朝向、進(jìn)而是向集 管內(nèi)的管的突出量等，根據(jù)流量進(jìn)行適當(dāng)分配的結(jié)構(gòu)裝在集管上。進(jìn) 而，對于流量的多少、集管的朝向、管的內(nèi)壓等的條件的變動，也很 難得到適當(dāng)?shù)睦涿椒峙洹?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一種方式是具有多根管、用于對這些管分配熱交換媒體 的入口集管、以及用于從這些管回收熱交換媒體的出口集管的熱交換 器。該熱交換器的入口集管包含循環(huán)管路，其是流入該入口集管的 熱交換媒體的至少一部分可循環(huán)的循環(huán)管路，多根管連接在該循環(huán)管 路的至少一部分上；產(chǎn)生差壓的機(jī)構(gòu)(差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu))，其用于把熱交 換媒體向循環(huán)管路的軸方向吹出，使入入口集管的熱交換媒體的至 少一部分沿循環(huán)管路強(qiáng)制循環(huán)。
根據(jù)該熱交換器，流入入口集管的(已流入的)熱交換媒體(入 口集管中已有的熱交換媒體)的至少一部分由差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)向循環(huán)管 路的軸方向吹出，在與多根管連通的循環(huán)管路內(nèi)強(qiáng)制地循環(huán)。因此， 可以使構(gòu)成入口集管的循環(huán)管路的內(nèi)部的熱交換媒體的狀態(tài)成為更均 勻或接近均勻的狀態(tài)。例如，即使在包含氣相及液相的兩相狀態(tài)的熱 交換媒體流入的情況下，也可以抑制熱交換媒體在入口集管內(nèi)分離成
液相成分和氣相成分。因此，軸長是某種程度長的入口集管，在沿該 入口集管的軸方向分散的狀態(tài)下即使連接多根管，也可以對各個管以 更均勻狀態(tài)分配熱交換媒體。
根據(jù)該熱交換器，可以節(jié)省需要三維彎曲的分配管。另外，也可 以省去用于使均勻分配熱交換媒體而進(jìn)行的對管側(cè)的彎曲加工。這不 排除該熱交換器包括這些三維的配管、彎曲加工的配管的情況。但是， 利用該熱交換器，可以以更簡單的結(jié)構(gòu)使分配給各管的熱交換媒體的 相狀態(tài)和流量形成均勻或更接近其狀態(tài)。因此，可以比較廉價地提供 熱交換效率良好的熱交換器。
差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的一例是用泵等的外部動力進(jìn)行驅(qū)動。在冷卻系統(tǒng) 等中，有流入熱交換器的熱交換媒體事前減壓或膨脹的。如果是適用 于這樣的系統(tǒng)的熱交換器，可以用熱交換媒體的能量驅(qū)動差壓產(chǎn)生機(jī) 構(gòu)。在該情況下，由于一般不需要用于熱交換器的動力源以外的新的 動力源，所以是經(jīng)濟(jì)的。即，希望差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)通過流入入口集管的 熱交換媒體驅(qū)動。作為差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，例如可以使用利用驅(qū)動部分的 壓力使透平轉(zhuǎn)動，由同軸的壓縮機(jī)等的差壓產(chǎn)生部分(加壓部分)強(qiáng) 制地吸入熱交換媒體的增壓器那樣(近似于增壓器)的結(jié)構(gòu)。
用于由流入入口集管的熱交換媒體吸引已經(jīng)流入到入口集管中的 熱交換媒體的至少一部分、使流入到入口集管的熱交換媒體和已經(jīng)流 入到入口集管的熱交換媒體的至少一部分混合并吹出的機(jī)構(gòu)，作為差 壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)更為理想。這樣機(jī)構(gòu)的一例是噴射器，在從噴射器噴嘴(節(jié) 流孔/節(jié)流部)以高速噴出熱交換媒體(流入入口集管)時，噴嘴內(nèi)部 減壓。通過該減壓，流入入口集管的熱交換媒體(已有的熱交換媒體) 的至少一部分被吸引，流入入口集管的熱交換媒體和流入入口集管的 熱交換媒體的至少一部分混合，通過循環(huán)管路，流入入口集管的熱交 換媒體的至少一部分強(qiáng)制地循環(huán)。另外，在噴射器中也包括利用通過 從噴嘴吹出熱交換媒體產(chǎn)生的壓力下降來吸引在入口集管的熱交換媒 體并混合的類型。
入口集管的循環(huán)管路其至少一部分由雙重管或多孔管(多重管、
多流路管)構(gòu)成。最好在雙重管或多重管的一個端部設(shè)有差壓產(chǎn)生機(jī) 構(gòu)，該雙重管或多重管的另一端部以連通的方式構(gòu)成。通過這樣作， 可以把雙重管或多重管的至少一部分作為循環(huán)管路。
可以把差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)從入口集管及/或熱交換器分離供給。從而， 本發(fā)明的另一方面，是具有多根管、用于對這些管分配熱交換媒體的 入口集管、以及用于從這些管回收熱交換媒體的出口集管的熱交換器，
該入口集管包含循環(huán)管路，其是流入該入口集管的熱交換媒體的至 少一部分可循環(huán)的循環(huán)管路、多根管連接在該循環(huán)管路的至少一部分 上。另外，本發(fā)明的另一方面是用于把熱交換媒體分配給多根管的集 管。該集管具備流入到該集管的熱交換媒體的至少一部分可以循環(huán)的 循環(huán)管路，在該循環(huán)管路的至少一部分上裝有連接多根管。在該集管 上可以設(shè)置由流入的熱交換媒體驅(qū)動的差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)。差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu) 最好從該差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)向循環(huán)管路的軸方向吹出熱交換媒體。另外， 差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)最好是噴射器，其用于用流入到該集管的熱交換媒體吸 引混合流入到該集管(已流入)的熱交換媒體的至少一部分，向循環(huán) 管路吹出。
進(jìn)而，本發(fā)明包括具有本發(fā)明的一個方式的熱交換器和向熱交換 器供給熱交換媒體的裝置(媒體供給系統(tǒng))的熱交換系統(tǒng)。這樣的熱 交換系統(tǒng)或系統(tǒng)包括冷卻循環(huán)或冷凍循環(huán)及包含這樣的循環(huán)的冷凍 裝置、冷卻裝置、空調(diào)裝置、存放庫、陳列柜等。作為冷卻循環(huán)或冷 凍循環(huán)最適合的系統(tǒng)把本發(fā)明的一個方式的熱交換器作為蒸發(fā)器，具 有對從該蒸發(fā)器回收的熱交換媒體加壓的裝置及冷卻加壓后的熱交換 媒體的冷凝器。
噴射器也作為使加壓后的熱交換媒體減壓并供給蒸發(fā)器的膨脹機(jī) 構(gòu)發(fā)揮功能。因此，所述熱交換器的入口集管包含循環(huán)管路和用于通 過流入到入口集管的熱交換媒體吸引混合已流入到入口集管的熱交換 媒體的至少一部分而向循環(huán)管路吹出的噴射器，所述熱交換器適于把 冷媒作為熱交換媒體進(jìn)行循環(huán)的循環(huán)及/或系統(tǒng)。包含該熱交換器的系器的膨脹機(jī)構(gòu)，也可以省略。


圖l是表示包含熱交換器的熱交換系統(tǒng)的概略圖。
圖2是表示第一實(shí)施方式的熱交換器的概略圖。
圖3是表示第二實(shí)施方式的熱交換器的概略圖。
圖4是表示第三實(shí)施方式的熱交換器的一部分的概略圖。
圖5是表示第四實(shí)施方式的熱交換器的一部分的概略圖。
圖6是表示第五實(shí)施方式的熱交換器的概略圖。
圖7是表示裝有類型不同的噴射器的例圖。
圖8是表示第六實(shí)施方式的熱交換器的概略圖。
圖9是表示集管剖面的圖。
圖IO是表示展開集管結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
圖l表示包含熱交換器的系統(tǒng)50。該系統(tǒng)(熱交換系統(tǒng))50包括 空調(diào)裝置或冷凍裝置，作為此外的系統(tǒng)包括被稱為冷卻循環(huán)或冷凍循 環(huán)的熱交換循環(huán)及熱交換循環(huán)的系統(tǒng)。例如，系統(tǒng)50在作為空調(diào)系統(tǒng) 時，該系統(tǒng)(熱交換系統(tǒng))50進(jìn)行液態(tài)(液體)的熱交換媒體(以下 稱為冷媒)R和外部流體(例如室外的空氣)F的熱交換。系統(tǒng)50具 有通過與冷媒R的熱交換冷卻室內(nèi)的空氣G的汽化器(蒸發(fā)器)100、 和進(jìn)行被壓縮了的氣體狀的冷媒R和外部流體F的熱交換而使冷媒R 成液態(tài)的冷凝器(凝縮器)200。
另夕卜，作為使冷媒R循環(huán)、向汽化器IOO供給冷媒R的媒體供給 系統(tǒng)55，系統(tǒng)50除冷凝器200之外，還具有對冷媒R加壓的壓縮機(jī) 51、臨時儲存冷媒R的貯液器52、使供給汽化器100的冷媒R膨脹 的膨脹閥53等設(shè)備。在該系統(tǒng)50中，汽化器100內(nèi)的冷媒R從該汽 化器100的冷媒出口流出，通過貯液器52、壓縮機(jī)51、冷凝器200、 膨脹閥53進(jìn)行循環(huán)，以便從汽化器100的冷媒入口再次流入到該汽化
器100內(nèi)。
圖2表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的熱交換器100a。該熱交換器 100a可以作為系統(tǒng)50的汽化器100使用。該熱交換器100a具有包含 冷媒入口 6的入口集管1、包含冷媒出口 5的出口集管2、和熱交換部 20。入口集管l及出口集管2分別沿上下方向延伸，配置成互相平行。 熱交換部20是用于在冷媒R和空氣G等之間進(jìn)行熱交換、冷卻空氣 G等的設(shè)備。熱交換部20具有以使入口集管1和出口集管2連通的方 式在水平方向相互平行配置的多根管4、和與管4正交的沿上下方向 延伸的散熱片3。
典型的管4其剖面為圓形，但也可以是剖面扁平的扁平管，進(jìn)而， 也可以是管的內(nèi)部分割成多個的多孔管(多重管)。典型的散熱片3 是相互平行配置、以貫通管4的方式安裝的多個板狀的散熱片。散熱 片3也可以是在管4之間蛇行同時連接的波紋管型的散熱片，呈從管 4突出的散熱片狀或銷狀。
入口集管1具有作為用于向熱交換部20的多根管4分配冷媒R 的分配器的功能。出口集管2具有從各自的管4回收冷媒R的功能。 各管4其一端分別與入口集管1連接，其另 一端與出口集管2連接。 多根管4通過采用扁平管可以加大由管自身形成的熱交換面積，另外， 通過設(shè)置散熱片3可以進(jìn)一步提高與空氣G等的熱交換面積(接觸面 積)，提高熱交換效率。為了避免結(jié)冰、結(jié)霜等的影響，也有不設(shè)散熱 片或減少散熱片所占面積的情況。
入口集管l裝有用于使流入該入口集管1的冷媒R的至少一部分 強(qiáng)制循環(huán)的循環(huán)管路10和差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11。循環(huán)管路10包括直管狀 的往路10a、和從該往路10a的一端連接到另一端的大體U字型的返 路10b。往路10a從一端的冷媒入口 6向相反側(cè)一端引導(dǎo)冷媒R。返 路10b相反，從往路10a的相反側(cè)端向冷媒入口 6引導(dǎo)冷媒。因而， 通過包含往路10a及返路10b的循環(huán)管路10可以使流入入口集管1 的冷媒R的至少一部分循環(huán)。
差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11是裝有節(jié)流部7和吸引部8的噴射器，設(shè)在入口
集管1的冷媒入口 6的附近。循環(huán)管路10的返路10b設(shè)置成將入口集 管1的與冷媒入口 6相反側(cè)的里側(cè)的端部(上端部)15的附近同差壓 產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11的吸引部8連在一起。從而，差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11由流入入 口集管1的冷媒R驅(qū)動，通過返路10b吸引混合已經(jīng)流入入口集管1 的冷媒(已有的冷媒)R的至少一部分，向往路10a吹出。在該熱交 換器100a的入口集管1中，多根管4連接在作為循環(huán)管路10的一部 分的往路10a上。即，在成為循環(huán)管路10的返路10b的分支的吸引路 徑9和差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)ll之間按大致等間隔連接多根管4。
在作為熱交換系統(tǒng)50的蒸發(fā)器適用的熱交換器100a中，由于貯 液器52、壓縮機(jī)51、膨脹閥53等的作用，氣體和液體混合的雙相狀 態(tài)的冷媒R從冷媒入口 6供給入口集管1,通過吸引部8的節(jié)流部7。 在冷媒R經(jīng)由節(jié)流部7以高速流入入口集管1內(nèi)時，節(jié)流部7的內(nèi)部 被減壓。通過該減壓，吸引借助返路10b流經(jīng)吸引部8流入入口集管 1的已有的冷媒R的至少一部分。然后，流入入口集管1的冷媒R和 已流入到入口集管1的至少一部分的冷媒R混合，如圖2中的箭頭所 示，冷媒R從差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)ll到入口集管1的內(nèi)部沿循環(huán)管路10的 軸L的方向噴出。然后，其一部分再次通過往路10a及返路10b返回 吸引部8。因此，冷媒R的至少一部分在集管1的內(nèi)部被強(qiáng)制循環(huán)， 由此，即使是軸長的長管狀的入口集管1，在其內(nèi)部的冷媒R的狀態(tài) 也均勻。即，通過提供給在集管1內(nèi)使冷媒R強(qiáng)制循環(huán)的壓力差，可 以事先防止在靜止?fàn)顟B(tài)下形成由壓頭差產(chǎn)生液相和氣相分離的狀態(tài)。
因而，在該熱交換器100a中，在冷媒R由下方向上方流動的往 路10a的途中以大致等間隔連接多根管4。由入口集管1向各管4分配冷媒R的一部分，可以使分配到各個的管4的冷媒R的狀態(tài)為均勻。 另外，在往路10a上的冷媒R的狀態(tài)也包含氣液混合的狀態(tài)并被均勻 化，所以實(shí)現(xiàn)分配到各管4的冷媒R的量的均勻化。
這樣，均勻分配到各管4的冷媒R通過多根管4、多片散熱片3 與空氣G等進(jìn)行熱交換，向出口集管2輸出，從冷媒出口 5向系統(tǒng)50 的系統(tǒng)內(nèi)流出。從而，使各管4的熱交換負(fù)荷均勻化，得到熱交換效
率良好的熱交換器100a。進(jìn)而，不必為了對各管均勻分配冷媒而將多 根分配管兩維或三維地彎曲成各自不同的形狀，能夠以簡單緊湊的結(jié) 構(gòu)提供比較廉價的熱交換效率良好的熱交換器。另外，由于可以把各 管4的形狀做成相同，所以可以防止在各管4中的壓力損失差的產(chǎn)生， 這點(diǎn)也可以提高熱交換效率。
另外，根據(jù)該熱交換器100a，在入口集管1中可以防止由壓頭差 導(dǎo)致的相分離。因此，可以自由設(shè)定熱交換器100a的入口集管1的配 置方向(朝向)。從而，熱交換器100a即可以以把入口集管1沿水平 方向配置的姿勢使用，也可以以把入口集管1沿鉛直方向配置的姿勢 使用。進(jìn)而，在把入口集管1沿鉛直方向配置使用的情況下，既可以 使冷媒R從入口集管1的下側(cè)流入，也可以使冷媒R從入口集管1的 上方流入。進(jìn)而，可以按與這些姿勢不同的包括使入口集管1傾斜配 置的各種姿勢使用熱交換器100a，在按這些姿勢使用熱交換器100a 時，可以向多根管4均勻分配冷媒R。
進(jìn)而，由于熱交換器100a的小型化容易，所以可以緊湊布置裝有 該熱交換器100a的冷卻系統(tǒng)50。進(jìn)而，由于該熱交換器100a釆用使 用了噴射器效果的差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11，所以不需要一般用于熱交換器的 動力源、例如除壓縮機(jī)51的動力以外的新的動力源。從而是經(jīng)濟(jì)的。 而且，通過把由膨脹閥53產(chǎn)生的壓損的一部分分配給作為差壓產(chǎn)生機(jī) 構(gòu)的噴射器11，可以使系統(tǒng)50的經(jīng)濟(jì)性沒有損失，實(shí)現(xiàn)提高熱交換 效率。另外，若由噴射器ll產(chǎn)生的膨脹(壓力損失)足夠，也可以省 略膨脹閥53。
圖3表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的熱交換器100b。該熱交換器 100b也可以作為上述那樣的熱交換系統(tǒng)50的汽化器100使用。在該 熱交換器100b中，多根管4按大致相等間隔連接在入口集管1的循環(huán) 管路10的返路10b上。在使至少一部分的冷媒R強(qiáng)制循環(huán)的循環(huán)管 路10中，并不限于往路10a，在返路10b中，冷媒R的狀態(tài)大致為一 定。從而，即使各管4連接在返路10b上，也可以在各管4大致均勻 分配冷媒R。另外，稍微離開節(jié)流部7的位置例如返路10b—方相比
噴射器11的節(jié)流部7的正后方位置，吸引混合的冷媒R的相狀態(tài)更 為容易穩(wěn)定。在該熱交換器100b中，由于各管4連接在返路10b上， 所以具有節(jié)流部7的噴射器11與各管4之間分離。從而，可以在各管 4分配相狀態(tài)穩(wěn)定的冷媒R。
圖4表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的熱交換器100c。該熱交換器 100c也可以作為上述的熱交換系統(tǒng)50的汽化器100使用。在該熱交 換器100c中，入口集管1包括含2根直管部的U字型的管子，進(jìn)而， 該U字型的開放側(cè)由吸引路徑9連接。從而，入口集管l包含循環(huán)管 路(循環(huán)回路)10，在該循環(huán)管路10的往路10a及返路10b兩方上都 連接多根管4。從而，可以對往路10a及返路10b的兩列并行的多根 管4以大體均勻的狀態(tài)供給冷媒R。根據(jù)該熱交換器100c，可以不改 變熱交換部20的平面的面積(投影面積)，進(jìn)一步提高熱交換部20 中的熱交換率。
圖5表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的熱交換器100d。該熱交換器 100d具有兩個熱交換部20a及20b,可以作為上述熱交換系統(tǒng)50的 汽化器100使用。在該熱交換器100d中，熱交換部20a及20b具有 共同的入口集管1，在該集管l的循環(huán)管路10的往路10a上連接一個 熱交換部20a的多根管4,在返路10b上連接另一個熱交換部20b的 多根管4。從而，可以分別對多個熱交換部20a及20b的管4用一個 入口集管1均等分配冷媒R。在一個入口集管上所能連接的熱交換部 也可以是三個以上。
圖6表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的熱交換器100e。該熱交換器 100e也可以作為上述熱交換系統(tǒng)50的汽化器100使用。該熱交換器 100e的入口集管1包含雙重管12，差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)(噴射器)11設(shè)在 雙重管12的下端部。另外，雙重管12的上端部的內(nèi)管12a和外管12b 相互連通。在該入口集管1中，設(shè)置可沿雙重管12內(nèi)側(cè)的內(nèi)管12a 的軸方向吹出冷媒R的噴射器11。從而，雙重管12的內(nèi)管12a構(gòu)成 往路，外管12b形成返路，由此構(gòu)成循環(huán)管路10。而且，多根管4連 接在作為返路的外管12b上。在該熱交換器100a，由于可以在一個的
管的內(nèi)部構(gòu)成循環(huán)管路IO，進(jìn)而可以提供具有緊湊簡單的外觀的熱交 換器。為了用一體的管實(shí)現(xiàn)循環(huán)管路IO，并不限于雙重管，也可以使
用在內(nèi)部裝有適當(dāng)數(shù)量隔壁的多重管(多孔管)。
圖7表示差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11的不同的例子。上述的各實(shí)施方式的差 壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11是在文丘里管的節(jié)流部7設(shè)置吸引部8的噴射器。與此 相對，圖7所示的差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11是噴霧型的噴射器。該差壓產(chǎn)生機(jī) 構(gòu)ll在集管l的冷媒入口 6的附近具有用于產(chǎn)生吸引用的差壓的吸引 噴嘴17，使流入集管1的冷媒R減壓，向循環(huán)管路的往路10a的軸方 向吹出。在往路10a的吸引噴嘴17的附近設(shè)有用于從返路10b吸引已 經(jīng)流入集管1的已有的冷媒R的吸引孔18。因此，通過從吸引噴嘴 17吹出的冷媒R產(chǎn)生的壓力下降，從返路10b，流入集管1的冷媒R 被吸入往路10a，向往路10a的軸方向吹出。因此，冷媒R由差壓產(chǎn) 生機(jī)構(gòu)11在構(gòu)成集管1的循環(huán)管路10中被強(qiáng)制循環(huán)。
圖8、圖9及圖10表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式的熱交換器100f 的集管1附近的結(jié)構(gòu)。該熱交換器100f也可以作為上述的熱交換系統(tǒng) 50的汽化器100使用。該熱交換器100f的入口集管1由具有內(nèi)管12a 和外管12b的雙重管12構(gòu)成，內(nèi)管12a和外管12b在集管1的上部 連通。進(jìn)一步具體地說，外管12b由通過擠壓和切削形成的剖面為半 圓形的兩個部件13a及13b組成。在內(nèi)側(cè)的部件13b上安裝多根扁平 管14，這些扁平管14與沒有圖示的出口集管連在一起。在外側(cè)的部 件13a上安裝剖面為半圓形的部件15而構(gòu)成內(nèi)管12a。構(gòu)成外管12b 的兩個部件13a及13b的兩端由蓋16塞住。在內(nèi)管12a的下端上安裝 噴嘴17，向內(nèi)管12a的內(nèi)部吹出流入集管1的冷媒R。該噴嘴17成 為差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)11，由從內(nèi)管12a之下向上吹出的冷媒R的吸引力， 經(jīng)由內(nèi)管12a的下側(cè)的間隙18，從外管lb向內(nèi)管12a吸引已有的(已 流入的)冷媒R。
在該熱交換器100f中，集管1包含內(nèi)管12a及外管12b，具有與 管14連通的循環(huán)路徑10,冷媒R在循環(huán)路徑10中被強(qiáng)制地循環(huán)。因 此，集管1內(nèi)部的冷媒R的狀態(tài)可以更均勻，可以提供熱交換效率高
的熱交換器。
在上述第一至第六實(shí)施方式中，以集管沿鉛直方向配置的姿勢使 用的熱交換器為例進(jìn)行了說明，但熱交換器也可以按沿水平方向配置 集管的姿態(tài)使用。
另外，上述第一至第六的實(shí)施方式中具有循環(huán)機(jī)構(gòu)，其具備由流 入集管的熱交換媒體驅(qū)動的差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)、和用于使流入集管的熱交 換媒體的至少一部循環(huán)的循環(huán)管路，但循環(huán)機(jī)構(gòu)并不限于此。循環(huán)機(jī) 構(gòu)只要是使流入集管的熱交換媒體(冷媒)的至少一部強(qiáng)制循環(huán)的機(jī) 構(gòu)就行。
具有噴射器噴嘴(節(jié)流孔、節(jié)流部)的差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，作為本發(fā) 明的適合的例子，通過設(shè)在集管的冷媒入口附近，可以用向入口集管 流入的冷媒吸引混合已流到入口集管的冷媒的至少一部分，向集管吹 出混合狀態(tài)的冷媒。從而，適于把熱交換器的內(nèi)壓設(shè)定得低的、包含 使上述冷媒循環(huán)的循環(huán)及包含循環(huán)的系統(tǒng)。
用流入集管的冷媒驅(qū)動的差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的另一例是用驅(qū)動部分的 壓力使透平轉(zhuǎn)動，用同軸的壓縮機(jī)等的差壓產(chǎn)生部分(加壓部分)強(qiáng) 制吸入熱交換媒體的增壓器那樣的結(jié)構(gòu)。與該增壓器近似的結(jié)構(gòu)，有 驅(qū)動部分和差壓產(chǎn)生部分(加壓部分)分離而機(jī)械地連接的結(jié)構(gòu)。進(jìn) 而，也可以釆用利用其它動力驅(qū)動的泵那樣的差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)。即，差 壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)也可以是不把在入口集管內(nèi)循環(huán)的冷媒與流入到入口集管 的冷媒混合就送出的機(jī)構(gòu)。泵那樣的差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)是把入口集管內(nèi)的 冷媒加壓、進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)的機(jī)構(gòu)，差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)也可以不設(shè)在集管的 冷媒入口附近。這樣的差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)也可以設(shè)在循環(huán)管路的途中、例 如在往路或返路中的不連接集管的管路、這些管路的連接路徑等上。 另外，也可以采用能相對集管的循環(huán)管路裝拆差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。
進(jìn)而，相對冷媒不循環(huán)型的集管，通過追加作為往路或返路發(fā)揮 功能的管路和適當(dāng)?shù)牟顗寒a(chǎn)生機(jī)構(gòu)，也可以構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式所 包含的熱交換器及熱交換系統(tǒng)。
在本實(shí)施方式中，以熱交換部具有板狀的散熱片的熱交換器為例
進(jìn)行了說明，但散熱片的形狀不限于板狀。另外，熱交換部只要是能 在冷媒(熱交換媒體)和空氣等的外部流體之間進(jìn)行熱交換就行，熱 交換部的形狀和結(jié)構(gòu)也不限于此。
另外，本發(fā)明的系統(tǒng)不限于空調(diào)，還包括包含把散熱器、各種冷 卻裝置、各種冷凍裝置等多種多樣的熱交換作為功能的一部分的裝置、 系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1. 一種熱交換器，該熱交換器具有:多根管，用于對所述多根管分配熱交換媒體的入口集管，和用于從所述多根管回收熱交換媒體的出口集管；所述入口集管包括:循環(huán)管路，該循環(huán)管路是已流入到該入口集管中的熱交換媒體的至少一部分能夠進(jìn)行循環(huán)的循環(huán)管路，所述多根管連接在該循環(huán)管路的至少一部分上，和差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，該差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)將熱交換媒體向所述循環(huán)管路的軸方向吹出，使已流入到所述入口集管中的所述熱交換媒體的至少一部分在所述循環(huán)管路內(nèi)強(qiáng)制循環(huán)。
2. 如權(quán)利要求l所述的熱交換器，其特征在于，所述差壓產(chǎn)生機(jī) 構(gòu)由流入所述入口集管的熱交換媒體驅(qū)動。
3. 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述差壓產(chǎn)生機(jī) 構(gòu)是用于利用流入所述入口集管的熱交換媒體來對已流入到所述入口 集管中的熱交換媒體的至少 一部分進(jìn)行吸引混合并吹出的機(jī)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求l所述的熱交換器，其特征在于，所述入口集管具 有構(gòu)成所述循環(huán)管路的至少一部的雙重管或多重管，所述差壓產(chǎn)生機(jī) 構(gòu)設(shè)在所述雙重管或多重管的一端部，所述雙重管或多重管的另一端 部連通。
5. —種系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有如權(quán)利要求l所述的熱交換器、和對所 述熱交換器供給熱交換媒體的媒體供給系統(tǒng)。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述媒體供給系統(tǒng)具 有對從所述熱交換器回收的熱交換媒體進(jìn)行加壓的裝置、和對被加壓 了的熱交換媒體進(jìn)行冷卻的冷凝器。
7. —種熱交換器，該熱交換器具有 多根管， 用于對所述多根管分配熱交換媒體的入口集管，和用于從所述多根管回收熱交換媒體的出口集管；所述入口集管包含循環(huán)管路，該循環(huán)管路是已流入到該入口集管 中的熱交換媒體的至少一部分能夠進(jìn)行循環(huán)的循環(huán)管路，所述多根管 連接在該循環(huán)管路的至少一部分上。
8. —種熱交換器，該熱交換器具有 多根管，用于對所述多根管分配熱交換媒體的入口集管，和 用于從所述多根管回收熱交換媒體的出口集管； 所述入口集管包括循環(huán)管路，該循環(huán)管路是已流入該入口集管的熱交換媒體的至少 一部分能夠循環(huán)的循環(huán)管路，所述多根管連接在該循環(huán)管路的至少一 部分上，和噴射器，該噴射器用于利用流入所述入口集管的熱交換媒體對已 流入所述入口集管的熱交換媒體的至少一部分進(jìn)行吸引混合并向所述 循環(huán)管路吹出。
9. 一種熱交換系統(tǒng)，該熱交換系統(tǒng)具有如權(quán)利要求8所述的熱交 換器、和將所述熱交換器作為蒸發(fā)器供給熱交換媒體的媒體供給系統(tǒng)；所述媒體供給系統(tǒng)具有對從所述蒸發(fā)器回收的熱交換媒體進(jìn)行加 壓的裝置、和冷卻被加壓后的熱交換媒體的冷凝器。
10. —種集管，該集管用于對多根管分配熱交換媒體，其特征在于，具有循環(huán)管路，該循環(huán)管路是已流入該集管的熱交換媒體的至少 一部分能夠循環(huán)的循環(huán)管路，所述多根管連接在該循環(huán)管路的至少一 部分上。
11. 如權(quán)利要求10所述的集管，其特征在于，進(jìn)一步具有差壓產(chǎn) 生機(jī)構(gòu)，該差壓產(chǎn)生機(jī)構(gòu)利用流入該集管的熱交換媒體，向所述循環(huán) 管路的軸方向吹出包含已流入該集管的熱交換媒體的至少一部分的熱 交換媒體。
12.如權(quán)利要求IO所述的集管，其特征在于，進(jìn)一步具有噴射器， 該噴射器利用流入該集管的熱交換媒體，對已流入該集管的熱交換媒 體的至少一部分進(jìn)行吸引混合并向所述循環(huán)管路吹出。
全文摘要
本發(fā)明的熱交換器(100a)具有多根管(4)、用于對這些管(4)分配冷媒的入口集管(1)、用于從這些管(4)回收冷媒的出口集管(2)。入口集管(1)包含可使流入該入口集管(1)的冷媒的至少一部分循環(huán)的循環(huán)管路(10)，多根管(4)連接在循環(huán)管路(10)的往路(10a)側(cè)。進(jìn)而，入口集管(1)包含由流入到入口集管的冷媒對已流入到入口集管中的冷媒的至少一部分進(jìn)行吸引混合并吹出的噴射器(11)。該入口集管(1)可以對連接在循環(huán)管路(10)上的管(4)供給更均勻狀態(tài)的冷媒。
文檔編號F25B39/02GK101384868SQ200780005179
公開日2009年3月11日 申請日期2007年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月15日
發(fā)明者中坊正, 前澤隆英, 守屋徹 申請人:Gac株式會社