本發(fā)明涉及熱交換器。
背景技術(shù):
一般而言,空調(diào)機(jī)是根據(jù)用途、目的將規(guī)定空間的空氣保持為最適合的狀態(tài)的裝置。特別是,內(nèi)部的制冷劑在循環(huán)于壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹器以及蒸發(fā)器的過程中經(jīng)由相(phase)變化。在此情況下,作為冷凝器和蒸發(fā)器使用的裝置即為熱交換器。
一般而言,熱交換器為構(gòu)成熱交換循環(huán)的部件,隨著在內(nèi)部流動的制冷劑與外部的流體之間進(jìn)行熱交換,所述熱交換器起到冷凝或蒸發(fā)制冷劑的作用。
這樣的熱交換器根據(jù)其形狀可大體上區(qū)分為鰭管式和微通道式。所述鰭管式的熱交換器可包括:多個(gè)鰭以及貫穿多個(gè)鰭的呈圓形或與之類似的形狀的管。并且,所述微通道式的熱交換器可包括:制冷劑流動的多個(gè)扁平管和設(shè)置在多個(gè)扁平管之間的鰭。并且,這樣的鰭管式的熱交換器以及微通道式的熱交換器均由流動于管或扁平管內(nèi)部的制冷劑與外部的流體進(jìn)行熱交換,多個(gè)鰭增大流動于管或扁平管的內(nèi)部的制冷劑與外部的流體的熱交換面積,從而增大制冷劑的熱交換效率。
這樣的熱交換器作為制冷循環(huán)的一結(jié)構(gòu)可使用于空調(diào)機(jī),熱交換器根據(jù)空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式可用作為冷凝制冷劑的冷凝器或蒸發(fā)制冷劑的蒸發(fā)器。作為一例,熱交換器在空調(diào)機(jī)的制冷運(yùn)轉(zhuǎn)中作為冷凝器使用,在空調(diào)機(jī)的制熱運(yùn)轉(zhuǎn)中作為蒸發(fā)器使用。
圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)的熱交換器的圖。
參照圖1,熱交換器1可包括:多個(gè)扁平管4(flattube);多個(gè)集流管(header),與所述多個(gè)扁平管4相結(jié)合;以及多個(gè)散熱鰭5,與所述多個(gè)扁平管4相連接。
詳細(xì)而言,所述多個(gè)扁平管4在內(nèi)部形成有可使制冷劑流動的流路,其一端可與所述多個(gè)集流管中的第一集流管2(header)相結(jié)合。并且,所述多個(gè)扁平管4的另一端可與所述多個(gè)集流管中的第二集流管3相結(jié)合。
所述第一集流管2可形成有制冷劑流入部和制冷劑流出部,所述制冷劑流入部提供制冷劑流入的流路以使制冷劑能夠流入所述熱交換器1,所述制冷劑流出部可使在所述熱交換器1內(nèi)部進(jìn)行熱交換的制冷劑能夠向外部流出。
并且,在所述第一集流管2和所述第二集流管3的內(nèi)部提供有用于引導(dǎo)制冷劑的流動的多個(gè)擋板8(baffle)。詳細(xì)而言,所述擋板8固定配置在所述第一集流管2以及所述第二集流管3的內(nèi)部,所述第一集流管2或所述第二集流管3內(nèi)部的制冷劑借助所述擋板8切換流動方向,從而使制冷劑能夠向所述扁平管4流動。
并且,向所述熱交換器1流入的制冷劑可以是液相制冷劑和氣相制冷劑相混合的二相狀態(tài),而即將從所述熱交換器1流出的制冷劑可以是氣相制冷劑或干度很高的二相狀態(tài)的制冷劑。即,在所述扁平管4內(nèi)部流動的制冷劑可以是液相制冷劑和氣相制冷劑按規(guī)定的比率相混合的二相狀態(tài)的制冷劑。
以下提示出關(guān)于熱交換器的在先技術(shù)。
在先文獻(xiàn)
1、韓國專利申請?zhí)?0-2000-0061954號(公開日期:2002.05.02),發(fā)明名稱:空調(diào)機(jī)用冷凝器。
但是,現(xiàn)有技術(shù)的熱交換器中存在有如下的問題。
在所述扁平管中流動有二相狀態(tài)的制冷劑的情況下,所述扁平管內(nèi)產(chǎn)生二相狀態(tài)的制冷劑所引起的摩擦阻力,制冷劑和所述扁平管彼此間的摩擦,特別是液相制冷劑和扁平管彼此間的摩擦將引起噪音。
并且,在所述扁平管和制冷劑彼此間的摩擦阻力的作用下,將發(fā)生制冷劑的壓力損失。
并且,在內(nèi)部的制冷劑中發(fā)生壓力損失的情況下,隨著熱交換器的熱交換效率降低,將導(dǎo)致空調(diào)機(jī)的整體上的制冷效率降低。
并且,二相狀態(tài)的制冷劑中的液相制冷劑因處于已被冷凝的狀態(tài)而無需進(jìn)行熱交換,但是即便如此,其也將通過管并在此過程中進(jìn)行熱交換,從而導(dǎo)致熱交換器的熱交換效率降低。特別是,在沿著上下方向配置有多個(gè)熱交換管的情況下,由于液相制冷劑和氣相制冷劑彼此間存在比重差異,將發(fā)生液相制冷劑在下部的熱交換管流動,而氣相制冷劑在上部的熱交換管流動的現(xiàn)象。在此情況下,通過所述下部的熱交換管的熱交換性能將會降低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了解決如上所述的問題而提出,其目的在于,使熱交換器內(nèi)流動的二相狀態(tài)的制冷劑中的液相制冷劑不通過管,而是使其向集流管下端迅速地流動。
并且,本發(fā)明的目的在于,隨著液相制冷劑不通過管,管內(nèi)僅使需要進(jìn)行冷凝的氣相制冷劑通過。
并且,本發(fā)明的目的在于,隨著通過管內(nèi)部的液相制冷劑的量減少,減小因制冷劑和管彼此間的摩擦引起的噪音。
并且,本發(fā)明的目的在于,隨著無需進(jìn)行熱交換的液相制冷劑不通過管,減小摩擦阻力并由此減少因熱交換器內(nèi)部的制冷劑導(dǎo)致發(fā)生的壓力損失。
并且,本發(fā)明的目的在于,隨著制冷劑的壓力損失減少,提高熱交換器的熱交換效率。
這樣的本發(fā)明的一實(shí)施例的熱交換器,其中,包括:多個(gè)管,制冷劑在所述多個(gè)管流動;多個(gè)散熱鰭,與所述多個(gè)管相結(jié)合,進(jìn)行制冷劑和流體之間的熱交換;集流管,與所述多個(gè)管的至少一側(cè)相結(jié)合,形成制冷劑的流動空間;以及導(dǎo)向部,設(shè)置在所述集流管的內(nèi)部,引導(dǎo)制冷劑的流動;所述導(dǎo)向部包括:支撐部,設(shè)置在所述集流管的內(nèi)側(cè),形成有使制冷劑能夠通過的開口部;以及移動部,以能夠移動的方式設(shè)置在所述支撐部的一側(cè),能夠選擇性地開放所述開口部。
這樣的本發(fā)明的一實(shí)施例的熱交換器,其中,包括:多個(gè)管,制冷劑在所述多個(gè)管流動;多個(gè)散熱鰭,所述多個(gè)管插入所述多個(gè)散熱鰭,進(jìn)行所述制冷劑和流體之間的熱交換;集流管,與所述多個(gè)管的至少一側(cè)相結(jié)合,形成制冷劑的流動空間;多個(gè)擋板,設(shè)置在所述集流管的內(nèi)部,劃分所述制冷劑的流動空間;支撐部,設(shè)置在被所述多個(gè)擋板劃分的制冷劑的流動空間中的一個(gè)以上的流動空間;開口部,形成在所述支撐部;以及移動部,配置在所述開口部的上側(cè);所述移動部隨著所述集流管內(nèi)的制冷劑流動,能夠與所述開口部相分開。
具有如上所述的結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器,其具有如下的效果。
第一、在熱交換器內(nèi)流動的二相狀態(tài)的制冷劑中的液相制冷劑不通過管,而是向集流管下端迅速地流動,因而管內(nèi)僅使需要進(jìn)行冷凝的氣相制冷劑通過。
第二、隨著管內(nèi)僅使氣相制冷劑通過,減小因二相狀態(tài)的制冷劑流動引起的制冷劑和管彼此間的摩擦阻力,從而減小摩擦噪音。
第三、隨著制冷劑和管彼此間的摩擦阻力減小,不會發(fā)生制冷劑的壓力下降,從而提高熱交換效率。
第四、在通過管的制冷劑中,隨著在管內(nèi)部無需進(jìn)行熱交換的液相制冷劑的量減少,與此同時(shí)需要進(jìn)行熱交換的氣相制冷劑的量增加,從而提高制冷劑的熱交換效率。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的熱交換器的剖面圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器的立體圖。
圖3是圖2的i-i’的剖面圖。
圖4是圖2的ii-ii’的剖面圖。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器的結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)向部的分解圖。
圖6是圖4的a部分的放大圖。
圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器的導(dǎo)向部的動作的圖。
圖8是在本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器的集流管形成有擋板的熱交換器的正剖面圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。
在以下對優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中,參考作為本發(fā)明的一部分的附圖,這些附圖示出了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的實(shí)例性具體優(yōu)選實(shí)施例。這些實(shí)施例被充分詳細(xì)地描述,使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解的是,在不脫離本發(fā)明的宗旨和范圍的情況下,能夠采用其他實(shí)施例,做出邏輯結(jié)構(gòu)上的、機(jī)械的、電學(xué)的以及化學(xué)的變化。為了避免本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所不必要的細(xì)節(jié),可以省略對本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的一些信息的描述。因此,下面的詳細(xì)描述,不應(yīng)當(dāng)被視為具有限制意義。
另外,在這些實(shí)施例的描述中說明本發(fā)明的構(gòu)件時(shí),本文中使用了諸如第一、第二、a、b、(a)、(b)之類的術(shù)語,但這些術(shù)語都不應(yīng)該理解為對對應(yīng)構(gòu)件的本質(zhì)、順序或次序的限定,而僅是用于對對應(yīng)構(gòu)件和(一個(gè)或多個(gè))其他構(gòu)件進(jìn)行區(qū)別。應(yīng)當(dāng)指出,說明書中描述的一構(gòu)件與另一構(gòu)件“連接”、“聯(lián)接”、“結(jié)合”,是指前者與后者直接“連接”、“聯(lián)接”、“結(jié)合”,或者前者經(jīng)由另一構(gòu)件與后者相“連接”、“聯(lián)接”、“結(jié)合”。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器的立體圖,圖3是圖2的i-i’的剖面圖,圖4是圖2的ii-ii’的剖面圖。圖5是本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器的結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)向部的分解圖,圖6是圖4的a部分的放大圖。圖7是示出本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器的導(dǎo)向部的動作的圖,圖8是在本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器的集流管形成有擋板的熱交換器的正剖面圖。
參照圖2至圖4,本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器10可包括:集流管50、60、多個(gè)管20以及多個(gè)散熱鰭30。
所述集流管50、60可沿著上下方向或垂直方向延伸規(guī)定的長度大小,并與所述多個(gè)管20兩端相結(jié)合,從而固定所述多個(gè)管20。
詳細(xì)而言,所述集流管50、60可包括:第一集流管50,與所述多個(gè)管20一端相結(jié)合;第二集流管60,與所述多個(gè)管20另一端相結(jié)合。
并且,在所述集流管50、60可形成有第一進(jìn)出部51以及第二進(jìn)出部55,以使制冷劑流入所述熱交換器10或從所述熱交換器10流出。詳細(xì)而言,在所述第一集流管50可形成有所述第一進(jìn)出部51以及第二進(jìn)出部55。
所述第一進(jìn)出部51可與所述第一集流管50的上部側(cè)面相連接,所述第二進(jìn)出部55可與所述第一集流管50的下部側(cè)面相連接。
作為一例,在所述熱交換器10用作為冷凝器的情況下,制冷劑可從所述第一進(jìn)出部51流入,通過所述多個(gè)管20朝重力方向流動并在此過程中被冷凝,然后通過所述第二進(jìn)出部55流出。即,制冷劑可從所述第一進(jìn)出部51朝向所述第二進(jìn)出部55向下方流動。
反之,在所述熱交換器10用作為蒸發(fā)器的情況下,制冷劑可從所述第二進(jìn)出部55流入,通過所述多個(gè)管20朝重力相反方向流動并在此過程中被蒸發(fā),然后通過所述第一進(jìn)出部51流出。即,制冷劑可從所述第二進(jìn)出部55朝向所述第一進(jìn)出部51向上方流動。
所述多個(gè)管20與所述集流管50、60相結(jié)合,并呈沿著橫方向或水平方向延伸規(guī)定的長度大小的形狀,其可在內(nèi)部形成有使制冷劑能夠流動的流路。詳細(xì)而言,所述多個(gè)管20可在所述第一集流管50和所述第二集流管60之間沿著所述集流管50、60的延伸方向,即,沿著垂直或上下方向分開規(guī)定的間隔。由此,制冷劑可通過形成于所述多個(gè)管20內(nèi)部的流路,經(jīng)過所述集流管50、60向所述第一進(jìn)出部51或所述第二進(jìn)出部55流出。
并且,所述多個(gè)管20各個(gè)可包括:用于形成外觀的管主體21;以及用于在所述管主體21內(nèi)部形成多個(gè)制冷劑流路25的分隔筋22。所述多個(gè)管20的內(nèi)部流入的制冷劑可均勻地分配到所述多個(gè)制冷劑流路25并進(jìn)行流動。并且,在所述多個(gè)散熱鰭30可形成有供所述多個(gè)管20貫穿并相結(jié)合的貫通孔32。
并且,利用所述第一集流管50以及所述第二集流管60內(nèi)部結(jié)構(gòu)可定義制冷劑的流動空間。所述第一集流管50或所述第二集流管60內(nèi)部的制冷劑可流入所述多個(gè)管20,在所述多個(gè)管20內(nèi)部流路流動的制冷劑可在所述第一集流管50或第二集流管60切換方向。
作為一例,通過所述第一進(jìn)出部51流入并通過所述多個(gè)管20朝右側(cè)方向流動的制冷劑,其可在所述第二集流管60切換方向并通過所述多個(gè)管20朝左側(cè)方向流動,朝左側(cè)方向流動的制冷劑可在所述第一集流管50切換方向并再朝右側(cè)方向流動。所述制冷劑可沿著第一集流管50以及所述第二集流管60朝左右切換方向并流動,因此,可將所述第一集流管50或所述第二集流管60稱為“返回集流管(returnheader)”。
參照圖8,所述集流管50、60的內(nèi)部可包括:擋板部200(baffle),引導(dǎo)所述制冷劑的流動;導(dǎo)向部100,引導(dǎo)所述制冷劑的流動的同時(shí),根據(jù)制冷劑的過冷程度能夠?qū)⒅评鋭┑囊徊糠种苯酉蛳路脚懦龆唤?jīng)過所述多個(gè)管20。即,可借助所述擋板200和所述導(dǎo)向部100來切換制冷劑的流動方向。
詳細(xì)而言,所述擋板200可配置在所述集流管50、60的內(nèi)部,并引導(dǎo)流入所述集流管50、60制冷劑向所述多個(gè)管20流動。作為一例,所述擋板200可配置在所述第一集流管50的內(nèi)部,以形成連接有所述第一進(jìn)出部51的所述第一集流管50的上部空間50a。即,通過按l1的長度大小遮蔽連接有所述第一進(jìn)出部51的所述第一集流管50內(nèi)部,可將l1的長度大小的所述第一集流管50內(nèi)部空間的制冷劑傳送給相連接的多個(gè)管20,或者從與l1長度大小的所述第一集流管50內(nèi)部空間相連接的多個(gè)管20接收制冷劑。
并且,所述擋板200可配置在所述第一集流管50的內(nèi)部,以形成連接有所述第二進(jìn)出部55的所述第一集流管50的下部空間50b。即,通過按l2的長度大小遮蔽連接有所述第二進(jìn)出部55的所述第一集流管50內(nèi)部,在所述熱交換器10用作為冷凝器時(shí),可將l2的長度大小的所述第一集流管50內(nèi)部空間的制冷劑傳送給相連接的多個(gè)管20,或者從與l2長度大小的所述第一集流管50內(nèi)部空間相連接的多個(gè)管20接收制冷劑。
所述導(dǎo)向部100可配置在所述集流管50、60內(nèi)部,引導(dǎo)所述制冷劑的流動的同時(shí),根據(jù)制冷劑的過冷程度將液相制冷劑300直接向下方排出而不經(jīng)過所述多個(gè)管20。即,所述導(dǎo)向部100可提供有一個(gè)以上,并沿著所述集流管50、60的長度方向相互分開地設(shè)置。
并且,所述第一集流管50的內(nèi)部空間可被所述擋板200以及所述導(dǎo)向部100劃分為多個(gè)流動空間,所述第二集流管60的內(nèi)部空間可被所述導(dǎo)向部100劃分為多個(gè)流動空間。
詳細(xì)而言,所述導(dǎo)向部100可配置在所述第一集流管50和所述第二集流管60的內(nèi)部。在此情況下,在所述擋板200和所述導(dǎo)向部100的作用下,制冷劑可借助被劃分的所述流動空間從所述第一集流管50向所述多個(gè)管20以及所述第二集流管60流動,并且,向所述第二集流管60流動的制冷劑可借助被劃分的流動空間向所述多個(gè)管20以及所述第一集流管50流動。即,在所述擋板200和所述導(dǎo)向部100的作用下,沿著所述多個(gè)管20流動的制冷劑的流路可形成s形狀的曲流線(meanderline)。隨著沿著所述多個(gè)管20流動的制冷劑的流路形成曲流線,增加制冷劑的熱交換時(shí)間,從而能夠提高熱交換效率。
以下,以在第一集流管50內(nèi)部依次地配置第一擋板200、第一導(dǎo)向部100以及第二擋板200,在第二集流管60內(nèi)部沿著第二集流管60長度方向分開配置多個(gè)第二導(dǎo)向部100的結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說明。但是,這樣的結(jié)構(gòu)僅是例示性地示出本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器10,如圖2所示,所述擋板200也可被所述導(dǎo)向部100替代,在此情況下,所述熱交換器10可在所述第一集流管50內(nèi)部配置多個(gè)第一導(dǎo)向部100,在所述第二集流管60內(nèi)部配置多個(gè)第二導(dǎo)向部100。
并且,所述第一擋板200和所述第二擋板200除了配置位置以外,其余結(jié)構(gòu)相同,所述第一導(dǎo)向部100和所述第二導(dǎo)向部100也出了配置位置以外,其余結(jié)構(gòu)相同,因此將記載相同的附圖標(biāo)記。
在熱交換器10用作為冷凝器時(shí),制冷劑可流入所述第一進(jìn)出部51,沿著與被所述第一擋板200遮蔽的所述第一集流管50空間相連接的多個(gè)管20向右側(cè)流動,沿著與被所述第二導(dǎo)向部100遮蔽的所述第二集流管60空間相連接的多個(gè)管20再向左側(cè)方向流動,再次,可從被第一導(dǎo)向部100遮蔽的所述第一集流管50的第二個(gè)空間向右側(cè)流動,并沿著曲流線的流路移動。并且,隨著這樣地制冷劑進(jìn)行移動,在多個(gè)管20內(nèi)部被多個(gè)散熱鰭30進(jìn)行熱交換,從而可被冷凝為液相制冷劑300,并通過所述第二進(jìn)出部55向外部排出。
圖4及圖8中揭示了具有六個(gè)方向的流路的熱交換器10,但是本發(fā)明并不限定于此,流路的數(shù)目可進(jìn)行變更,由此,所述導(dǎo)向部100的數(shù)目也可進(jìn)行變更。
并且,從所述熱交換器10的上部越靠近下部側(cè),所述制冷劑朝一方向通過的多個(gè)管20的數(shù)目可逐漸減少或流動體積逐漸減小。
詳細(xì)而言,在所述熱交換器10用作為冷凝器時(shí),流入所述第一進(jìn)出部51的制冷劑可以是氣相或干度高的二相狀態(tài)的制冷劑,通過所述第二進(jìn)出部55排出的制冷劑可以是液相或干度低的二相狀態(tài)的制冷劑。因此,通過所述第一進(jìn)出部51流入的制冷劑在通過所述熱交換器10的過程中,其密度變大、比體積變小。
并且,在所述熱交換器10用作為蒸發(fā)器時(shí),通過所述第二進(jìn)出部55流入的液相制冷劑在通過所述熱交換器10的過程中,其可變化為氣相制冷劑。即,通過第二進(jìn)出部55流入的制冷劑在通過所述熱交換器10的過程中,其密度變小、比體積變大。
因此,與通過有比體積大的氣相制冷劑或干度高的二相狀態(tài)的制冷劑的所述集流管50、60的上部側(cè)相結(jié)合的所述多個(gè)管20的數(shù)目可多于與通過有比體積小的液相制冷劑300或干度低的二相狀態(tài)的制冷劑的所述集流管50、60的下部側(cè)相結(jié)合的所述多個(gè)管20的數(shù)目。
作為一例,如圖4和圖8所示,與所述第一集流管50和所述第二集流管60的上部空間50a,即與l1長度大小的空間相結(jié)合的管20的數(shù)目可多于與所述第一集流管50和所述第二集流管60的下部空間50b,即與l2長度大小的空間相結(jié)合的管20的數(shù)目。并且,從上部越靠近下部,所述管20的數(shù)目可逐漸地減少。
這是因?yàn)椋瑲庀嘀评鋭┑谋润w積大于液相制冷劑300的比體積,考慮到從上部越靠近下部,液相制冷劑300將增多,通過以上結(jié)構(gòu)來提高氣相制冷劑的熱交換效率。
以下對所述導(dǎo)向部100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。圖5是本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器10的結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)向部100的分解圖。
參照圖5,所述導(dǎo)向部100可包括:支撐部120以及移動部110。
所述移動部110可安置在所述支撐部120,或者進(jìn)行移動以與所述支撐部120相分開。詳細(xì)而言,所述移動部110可借助所述制冷劑的浮力進(jìn)行移動。更詳細(xì)而言,在所述集流管50、60內(nèi)部空間流動的制冷劑被過冷卻而呈液相制冷劑300形態(tài)的情況下,所述移動部110可被所述液相制冷劑300漂浮并與所述支撐部120相分開。
在此情況下,所述移動部110可由比所述制冷劑密度低的物質(zhì)構(gòu)成。詳細(xì)而言,所述移動部110可由比液相制冷劑300密度低的物質(zhì)構(gòu)成。由此,在所述氣相制冷劑流動于所述集流管50、60內(nèi)部空間時(shí),所述移動部110安置在所述支撐部120,在所述液相制冷劑300流動于所述集流管50、60內(nèi)部空間時(shí),所述移動部110被所述液相制冷劑300漂浮,從而與所述支撐部120相分開。并且,所述移動部110可以是球形態(tài)。但是,本發(fā)明并不限定于此,其也可以是圓柱形態(tài)。
所述支撐部120可配置在所述集流管50、60的內(nèi)部并支撐所述移動部110。詳細(xì)而言,所述支撐部120可形成有開口部122,制冷劑可通過所述開口部122移動。詳細(xì)而言,所述支撐部120可包括:用于定義所述開口部122的內(nèi)周面121b;與所述集流管50、60的內(nèi)面相接的外周面121a。
所述外周面121a通過與所述集流管50、60的內(nèi)周面121b相接,能夠與所述集流管50、60的內(nèi)部相結(jié)合。詳細(xì)而言,所述支撐部120的所述外周面121a可以與所述集流管50、60的內(nèi)周面121b對應(yīng)的形態(tài)形成,使得所述外周面121a與所述集流管50、60的內(nèi)周面121b進(jìn)行面接觸。即,在所述集流管50、60的一側(cè)內(nèi)面為圓形,所述集流管50、60的另一側(cè)內(nèi)面為直線的情況下,所述支撐部120的外周面121a一側(cè)可形成為圓形的形狀,所述支撐部120的外周面121a另一側(cè)形成為直線形態(tài)。
所述開口部122在所述支撐部120以沿著上下方向呈開口狀態(tài)的方式形成,提供流路以使所述集流管50、60的內(nèi)部存在的液相制冷劑300能夠朝上下方向流動。并且,所述移動部110可安置在所述開口部122,在此情況下,所述開口部122可被所述移動部110遮蔽。即,所述移動部110的外面一部分以插入所述開口部122的形態(tài)形成,從而能夠開閉所述開口部122,并控制通過所述開口部122移動的制冷劑的流動。對于這樣的動作,將在下面詳細(xì)進(jìn)行說明。
作為一例,在所述移動部110形成為直徑的長度為d1的球形態(tài)的情況下,所述支撐部120上形成的所述開口部122可形成為直徑的長度為d2的圓形態(tài)。在此情況下,d1的長度可大于d2的長度。即,由于所述移動部110的直徑大小大于所述開口部122的直徑大小,所述移動部110的一部分可夾緊在所述開口部122,在此情況下,所述開口部122可被所述移動部110遮蔽。
并且,在所述移動部110為圓柱形態(tài)的情況下,圓柱直徑長度可大于所述支撐部120上形成的所述開口部122的直徑長度。由此,所述移動部110可安置在所述支撐部120的上部。
以下對本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器10的工作進(jìn)行詳細(xì)的說明。但是,本發(fā)明的說明書中為了對所述熱交換器10用作為冷凝器的情況進(jìn)行說明,將所述第一進(jìn)出部51作為流入部51、所述第二進(jìn)出部55作為流出部55進(jìn)行說明。
在所述熱交換器10用作為冷凝器時(shí),所述熱交換器10可使壓縮機(jī)中被壓縮的氣相制冷劑流入并進(jìn)行冷凝,并使被冷凝的液相制冷劑300流出。
詳細(xì)而言,制冷劑可通過所述流入部51流入所述熱交換器10。流入所述熱交換器10的制冷劑可在通過所述多個(gè)管20的過程中,借助所述多個(gè)散熱鰭30與外部流體進(jìn)行熱交換。
在制冷劑進(jìn)行熱交換的過程中,氣相制冷劑中的至少一部分被相變?yōu)橐合嘀评鋭?00,由此,制冷劑可在流動中成為氣相制冷劑和液相制冷劑300相混合的二相狀態(tài)。并且,制冷劑循環(huán)于所述多個(gè)管20的路徑越長,制冷劑中的液相制冷劑300的比率變得越大,制冷劑將呈低干度的二相狀態(tài)。
另外,當(dāng)二相狀態(tài)的制冷劑通過多個(gè)管20時(shí),多個(gè)管20和制冷劑彼此間的摩擦阻力變大,由此,制冷劑的壓力下降增加,從而導(dǎo)致導(dǎo)熱性能降低的同時(shí)發(fā)生噪音。并且,在多個(gè)管20內(nèi),二相狀態(tài)的制冷劑中的液相制冷劑300為已被冷凝完畢的制冷劑而熱交換的必要性較低,但是即便如此,其仍然流動于多個(gè)管20。
因此,本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器10的特征在于,將所述多個(gè)管20中流動的制冷劑中分離液相制冷劑300并使其匯集于所述第一集流管50的下部,從而在所述多個(gè)管20中僅使氣相制冷劑進(jìn)行熱交換。
詳細(xì)而言,在二相狀態(tài)的制冷劑移動于所述第一集流管50、所述多個(gè)管20以及所述第二集流管60的情況下,所述導(dǎo)向部100的所述移動部110被所述二相狀態(tài)的制冷劑中的液相制冷劑300漂浮。
作為一例,參照圖7對二相狀態(tài)的制冷劑通過圖3的a部分的情況進(jìn)行說明。
參照圖7,在二相狀態(tài)的制冷劑通過多個(gè)管20并向所述第二集流管60流動時(shí),二相狀態(tài)的制冷劑中的液相制冷劑300在重力的作用下向下方移動。由此,液相制冷劑300朝所述第二導(dǎo)向部100方向移動。
當(dāng)液相制冷劑300向所述第二導(dǎo)向部100移動時(shí),所述第二導(dǎo)向部100的所述移動部110借助所述液相制冷劑300向上方漂浮,從而與所述支撐部120相分開。在此情況下,所述移動部110被分開以開啟所述支撐部120的所述開口部122,所述液相制冷劑300在重力作用下通過所述開口部122向下方移動。并且,二相狀態(tài)的制冷劑中的氣相制冷劑可向所述多個(gè)管20移動,并借助所述多個(gè)散熱鰭30進(jìn)行熱交換。由此,僅使制冷劑中的氣相制冷劑向所述多個(gè)管20移動,液相制冷劑300則通過所述開口部122向所述集流管的下方移動。
即,液相制冷劑300可不通過所述多個(gè)管20,而是直接在匯集于所述集流管50、60的下端部的狀態(tài)下通過所述第二進(jìn)出部55向外部排出。
【表1】
表1是將本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器內(nèi)部的制冷劑側(cè)的壓力下降值和以往的熱交換器內(nèi)部的制冷劑側(cè)的壓力下降值進(jìn)行比較的圖表。
參照表1,在制冷劑的速度為1.2m/s的情況下,以往的熱交換器內(nèi)部的制冷劑側(cè)的壓力下降值為23.53kpa,在采用實(shí)施例的導(dǎo)向部時(shí),制冷劑側(cè)的壓力下降值為18.87kpa,與以往相比表現(xiàn)出低約20%的壓力下降值。
并且,在制冷劑的速度為1.6m/s的情況下,以往的熱交換器內(nèi)部的制冷劑側(cè)的壓力下降值為31.77kpa,在采用實(shí)施例的導(dǎo)向部時(shí),制冷劑側(cè)的壓力下降值為25.69kpa,與以往相比表現(xiàn)出低約19%的壓力下降值,在制冷劑的速度為2.0m/s的情況下,以往的熱交換器內(nèi)部的制冷劑側(cè)的壓力下降值為39.90kpa,在采用實(shí)施例的導(dǎo)向部時(shí),制冷劑側(cè)的壓力下降值為30.63kpa,與以往相比表現(xiàn)出低約23%的壓力下降值。
由此可以確認(rèn),制冷劑的速度變得越高,表現(xiàn)出的壓力下降值越高,但在本發(fā)明的實(shí)施例的熱交換器的情況下,與以往的熱交換器相比,壓力下降值在整體上低平均20%左右。
即,在本實(shí)施例的熱交換器的情況下,隨著原先通過所述多個(gè)管移動的液相制冷劑通過所述支撐部的開口部直接向所述集流管下部流動,多個(gè)管和制冷劑彼此間不會發(fā)生摩擦阻力,從而具有減少壓力下降的效果。
并且,隨著不發(fā)生摩擦阻力而噪音減小,與此同時(shí),隨著壓力下降減少而提高熱交換效率。
即使將實(shí)施例中的所有元件結(jié)合在一起或以組合狀態(tài)實(shí)施,本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。換句話說,在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi),所有的元件可選擇性地彼此組合在一起。進(jìn)一步,當(dāng)描述為一個(gè)元件包括(或包含或具有)一些元件,應(yīng)當(dāng)被理解為是其可僅包括(或包含或具有)這些元件,并在沒有特別限定的情況下,其除了這些元件以外還可包括(或包含或具有)其他元件。除非在此特別地進(jìn)行定義,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解在此給出的包括技術(shù)性或科學(xué)性術(shù)語在內(nèi)的術(shù)語的含義。除非在此清楚地進(jìn)行定義,如詞典中定義的術(shù)語、常用的術(shù)語等應(yīng)當(dāng)被理解為是技術(shù)文檔中使用的含義,而不應(yīng)被理解為是理想的或過于正式的含義。
雖然通過多個(gè)例示性的實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了說明,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是,在不脫離所附的權(quán)利要求書中定義的本發(fā)明的精神或技術(shù)思想的范圍內(nèi)可實(shí)施多種變形。因此,在此給出的優(yōu)選實(shí)施例僅是例示性的而并非意在限定本發(fā)明,并且本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于這些實(shí)施例。進(jìn)一步,本發(fā)明的技術(shù)范圍由所附的權(quán)利要求書進(jìn)行定義,而不是本發(fā)明的詳細(xì)說明,并且,在此范圍內(nèi)作出的變更應(yīng)當(dāng)被理解為是落入本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。