板翅管式換熱器及具有該板翅管式換熱器的制冷空調(diào)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種板翅管式換熱器，在扁平管(51)及翅片(52)的表面上，形成有將最低高度的山部和最低深度的谷部連結(jié)而得到的長(zhǎng)度為10μm以上的凹凸。
【專利說明】板翅管式換熱器及具有該板翅管式換熱器的制冷空調(diào)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將傳熱管插入以規(guī)定間隔排列的多片板狀翅片而構(gòu)成的板翅管式換熱器及具有該板翅管式換熱器的制冷空調(diào)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往以來，存在如下板翅管式換熱器，例如將剖面形狀為扁平狀的傳熱管(以下稱為扁平管)，通過沿板面長(zhǎng)軸方向形成與扁平管相同數(shù)量且相同間隔的切口，插入以規(guī)定間隔排列的板狀翅片。而且，板狀翅片采用波紋狀、且在波狀的山谷中使扁平管與翅片接觸的波紋翅管式的換熱器一般被用于例如汽車用途等(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-296088號(hào)公報(bào)(圖1，圖2等)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
[0007]波紋翅管式的換熱器適用于冷凍循環(huán)的冷凝器，但作為蒸發(fā)器使用有不適當(dāng)之處。這是因?yàn)?，在將波紋翅管式的換熱器作為蒸發(fā)器利用的情況下，與空氣進(jìn)行熱交換時(shí)，在扁平管內(nèi)流動(dòng)的制冷劑的溫度降低到空氣的露點(diǎn)時(shí)，空氣中的水分在換熱器表面上結(jié)露，產(chǎn)生結(jié)露水(排泄水)。若在換熱器表面上產(chǎn)生的結(jié)露水從翅片端面或扁平管表面被迅速地排水，就不會(huì)弓I起特別的問題。
[0008]但是，在波紋翅管式的換熱器的情況下，存在如下的2個(gè)排水性惡化原因，(I)結(jié)露水容易滯留在波狀翅片的谷部，(2)結(jié)露水容易滯留在扁平管的上表面(扁平管的長(zhǎng)邊方向上的表面)。排水性差，結(jié)露水滯留時(shí)，換熱器表面上的通風(fēng)阻力增大，通過換熱器的風(fēng)量極端地降低，作為換熱器的能力顯著地降低。其結(jié)果，蒸發(fā)溫度也進(jìn)一步降低，結(jié)露水向霜變化并生長(zhǎng)，陷入通風(fēng)阻力進(jìn)一步增大、風(fēng)量降低、能力降低的惡性循環(huán)。
[0009]本發(fā)明是為解決上述課題而研發(fā)的，其目的是提供改善了翅片及扁平管中的排水性的板翅管式換熱器及具有該板翅管式換熱器的制冷空調(diào)系統(tǒng)。
[0010]解決課題的技術(shù)方案
[0011]本發(fā)明的板翅管式換熱器，其以使剖面為扁平形狀的扁平管插入形成于翅片的切口的方式構(gòu)成，該扁平形狀為使長(zhǎng)邊側(cè)為直線且短邊側(cè)為半圓狀的曲線，其特征在于，在所述扁平管及所述翅片中的至少一個(gè)的表面上，形成將最低高度的山部和最低深度的谷部連結(jié)而得到的長(zhǎng)度為ΙΟμπι以上的多個(gè)凹凸。
[0012]本發(fā)明的制冷空調(diào)系統(tǒng)是將上述板翅管式換熱器作為蒸發(fā)器使用。
[0013]發(fā)明的效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明的板翅管式換熱器，由于在翅片及扁平管中的至少一個(gè)的表面上形成多個(gè)凹凸，所以能夠使翅片及扁平管的表面具有親水性效果，并大幅度提高排水性。[0015]根據(jù)本發(fā)明的制冷空調(diào)系統(tǒng)，由于具有上述板翅管式換熱器，所以作為蒸發(fā)器使用也能夠顯著降低由結(jié)露水導(dǎo)致的通風(fēng)阻力增大，并能夠維持熱交換能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是概要地表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的換熱器的熔接工序的圖。
[0017]圖2是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的換熱器的扁平管或翅片的熔接所使用的熔接材的說明圖。
[0018]圖3是放大以往已有的波紋翅管式換熱器的一部分地表示的概要立體圖。
[0019]圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的換熱器的扁平管及翅片的表面的熔接前后的水分接觸角和親水性的關(guān)系的圖。
[0020]圖5是用于說明水分接觸角和親水性的關(guān)系的示意圖。
[0021]圖6是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的換熱器的熔接前后的扁平管及翅片的表面的觀察圖。
[0022]圖7是概要地表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的換熱器的形成有凹凸的翅片及扁平管的剖面形狀的一部分的概要剖視圖。
[0023]圖8是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的換熱器的所具有的效果的說明圖。
[0024]圖9是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式2的換熱器的扁平管及翅片的熔接所使用的熔接材的說明圖。
[0025]圖10是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式3的換熱器的說明圖。
[0026]圖11是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式3的換熱器的翅片及扁平管的壁厚的說明圖。
[0027]圖12是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的制冷空調(diào)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)的回路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下，基于【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0029]實(shí)施方式I
[0030]圖1是概要地表示本發(fā)明的實(shí)施方式I的換熱器50的熔接工序的圖。基于圖1說明本發(fā)明的實(shí)施方式I的換熱器50。此外，包括圖1，在以下的附圖中，存在各構(gòu)成部件的大小關(guān)系與實(shí)際不同的情況。
[0031]如圖1所示，換熱器50具有剖面是長(zhǎng)邊部分為直線且短邊部分為例如半圓狀等的曲線的扁平狀的多個(gè)由鋁等形成的扁平管51。多個(gè)扁平管51沿與在管內(nèi)流動(dòng)的制冷劑的流路方向正交的方向以任意間隔平行地排列。另外，換熱器50具有多個(gè)平板狀(矩形狀)的由鋁等形成的翅片52。翅片52沿制冷劑的流路方向(與扁平管51的并列方向正交的方向)以規(guī)定的任意間隔平行地排列。此外，翅片52是扁平管51的并列方向的長(zhǎng)度比扁平管51的寬度方向(紙面左右方向)的長(zhǎng)度長(zhǎng)的矩形狀，從而在以下的說明中，將扁平管51的寬度方向作為短邊方向，將扁平管51的并列方向作為長(zhǎng)邊方向。
[0032]在扁平管51內(nèi)，在寬度方向上并列地設(shè)置有多個(gè)孔53。在該孔53的內(nèi)部流動(dòng)有例如用于與在換熱器50中通過的空氣熱交換的制冷劑。另外，在翅片52上沿長(zhǎng)邊方向形成有多個(gè)U字形的切口 54。各切口 54與各扁平管51對(duì)應(yīng)，從而例如與扁平管51相同數(shù)量且以任意間隔(除了兩端)形成。另外，各切口 54形成為在翅片52的長(zhǎng)邊方向的寬度與扁平管51大致相同的寬度尺寸。該切口 54以翅片52的一端被開放的方式形成。也就是說，切口 54沿翅片52的長(zhǎng)邊方向以梳齒狀并列設(shè)置地形成。
[0033]對(duì)換熱器50的制造工序進(jìn)行說明。
[0034]首先，空氣流的一次側(cè)(紙面左側(cè))的翅片52的端面和扁平管51的端部(紙面左側(cè)的端部)具有規(guī)定的間隙52A，從空氣流的二次側(cè)(紙面右側(cè))將扁平管51插入翅片52的切口 54。然后，翅片52和扁平管51通過釬料等的熔接材被熔接。由此，作成換熱器50的芯部(主要部)。此外，雖然圖1未圖示，但在翅片52上也可以形成使各切口 54之間的翅片52的一部分立起而成的門型(橋式)的立起。像這樣，通過立起促進(jìn)空氣和制冷劑的熱交換。
[0035]圖2是用于說明扁平管51及翅片52的熔接所使用的熔接材的說明圖?；趫D2簡(jiǎn)單說明翅片52和扁平管51的熔接。翅片52和扁平管51通過釬料等的熔接材被熔接，但在熔接時(shí)也可以將與母材55相獨(dú)立的材料作為熔接材使用?；蛘?，也可以如圖2所示地預(yù)先在構(gòu)成翅片52及扁平管51的母材55的表面上作為包覆層56添加(包覆)熔接材。母材55成為扁平管51及翅片52的構(gòu)成材料。
[0036]圖3是放大以往已有的波紋翅管式換熱器(以下稱為換熱器50’ )的一部分地表示的概要立體圖?；趫D3簡(jiǎn)單說明換熱器50’。此外，在圖3中，一并示出了結(jié)露水59。
[0037]如圖3所示，換熱器50’與換熱器50同樣地具有扁平管(以下稱為扁平管51’)。與扁平管51同樣地，該扁平管51’為扁平的外輪廓形狀并且具有多個(gè)孔53’，是多孔狀的傳熱管。另外，換熱器50’具有波狀的翅片(以下稱為翅片52’)。而且，換熱器50’是在翅片52’的波的山谷，并且通過與扁平管51’接觸而構(gòu)成的。該換熱器50 —般被用于汽車用途等。
[0038]但是，換熱器50’如上所述地存在如下兩個(gè)排水性惡化原因，在翅片52’的谷部容易滯留結(jié)露水；在扁平管51’的上表面(扁平管51’的長(zhǎng)邊方向上的表面)上容易滯留結(jié)露水。
[0039]而換熱器50的翅片52是平板狀，因此不會(huì)像換熱器50’那樣地在翅片52’的谷部滯留結(jié)露水。而且，換熱器50中的空氣流的一次側(cè)的翅片52的端面和扁平管51具有規(guī)定的間隙(圖1所示的間隙52A)，由此，結(jié)露水迅速地沿翅片52的端面被排水。也就是說，空氣流的一次側(cè)的翅片52的端面不會(huì)被切口 54隔斷，不會(huì)切斷結(jié)露水的流動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)順暢的排水。由此，解決了第一個(gè)排水性惡化原因。
[0040]以下，關(guān)于換熱器50的表面的親水性提高的機(jī)理進(jìn)行說明。
[0041]圖4是表示扁平管51及翅片52的表面的熔接前后的水分接觸角和親水性的關(guān)系的圖。此外，在圖4中，示出了扁平管51及翅片52的表面的熔接前、熔接后、熔接后的可靠性試驗(yàn)后的各自的相對(duì)于水分接觸角(° )的親水性。
[0042]水分接觸角是表示扁平管51及翅片52的表面的“潤(rùn)濕性”的指標(biāo)。這里，將水分落到扁平管51及翅片52的表面，附著的水滴的與扁平管51及翅片52的表面的接觸部分端部上的切線、與扁平管51及翅片52的表面所成的角度Θ作為水分接觸角。該水分接觸角由氣體、液體、固體的各自的界面能的關(guān)系決定。一般來說，若水分接觸角小，則親水性大，若水分接觸角大，則親水性小。
[0043]如圖4所示，在扁平管51和翅片52的熔接前，水分接觸角接近90°，而在熔接后，水分接觸角降低到40?50°。由此可知，在熔接后，親水性提高。這是因?yàn)?，利用熔接的熱量，使翅?2及扁平管51的表面氧化，通過該氧化物在表面上形成了微小的凹凸。若在翅片52及扁平管51的表面上形成微小的凹凸，則表面上的水分接觸角降低，表面上的水(例如，結(jié)露水或排泄水)的流動(dòng)性提高，排水性提高。由此，解決了第二個(gè)排水性惡化原因。此夕卜，只要水分接觸角在60°以下，翅片52及扁平管51的表面上的水的流動(dòng)性就提高。
[0044]圖5是用于說明水分接觸角和親水性的關(guān)系的示意圖。此外，在圖5中，(a)表示水分接觸角大的情況下的水滴形狀，(b)表示水分接觸角小的情況下的水滴形狀。
[0045]如圖5(a)所示，在水分接觸角大的情況下，從側(cè)面觀察的水滴的形狀接近球形，因此水滴的表面張力變大。也就是說，水分接觸角越大，親水性越小。另一方面，如圖5(b)所示，在水分接觸角小的情況下，從側(cè)面觀察的水滴的形狀接近扁平，因此水滴的表面張力變小。而且，親水性變低是指排水性變差。也就是說，在水分接觸角大的情況下，如圖5(a)所示，水滴容易殘留在翅片上，在水分接觸角小的情況下，如圖5(b)所示，水滴難以殘留在翅片上。
[0046]另外，為確保親水性，在涂布了后涂層等的涂層材料的情況下，涂層材料老化，不管怎樣其親水性效果逐漸衰退。這是因?yàn)?，由于后涂層劣化，逐漸出現(xiàn)親水性低的鋁基質(zhì)，由此親水性惡化。而在實(shí)施方式I的換熱器50的情況下，在存在觀察該老化的加速試驗(yàn)后(圖4所示的可靠性試驗(yàn)后)，其接觸角顯示出降低的傾向，進(jìn)一步維持并提高親水性效果。這是因?yàn)?，通過加速試驗(yàn)，氧化一點(diǎn)一點(diǎn)地進(jìn)行，更多地形成表面的凹凸，變細(xì)且變密。在親水性的持續(xù)性方面，優(yōu)勢(shì)大。
[0047]圖6是示意地表示熔接前后的扁平管51及翅片52的表面的觀察圖。此外，在圖6中，(a)表示熔接前的扁平管51及翅片52的表面，(b)表示熔接后的扁平管51及翅片52的表面，(c)表示熔接后的可靠性試驗(yàn)后的扁平管51及翅片52的表面。
[0048]從圖6可知，在熔接前、熔接后、加速試驗(yàn)后的任意情況下，表面的粗糙度都發(fā)生變化。也就是說，從圖6可知，在熔接前，表面粗糙度小，在熔接后，表面粗糙度大，在加速試驗(yàn)后，表面粗糙度更大。這是因?yàn)?，隨著熔接前、熔接后、加速試驗(yàn)后，形成的凹凸細(xì)且密地變化。另外，如上所述，通過預(yù)先在母材的表面上添加(包覆)熔接材，在翅片52及扁平管51的表面上容易均勻地形成凹凸，進(jìn)一步促進(jìn)親水性效果的均勻化。
[0049]圖7是概要地表示形成有凹凸的翅片52及扁平管51的剖面形狀的一部分的概要剖視圖。為得到上述親水性效果，形成在翅片52及扁平管51上的凹凸的最低高度的山部和最低深度的谷部連結(jié)而得到的長(zhǎng)度最好為ΙΟμπι以上。如果將該數(shù)值作為最小值來形成凹凸，則能夠減小水分接觸角，增大親水性。此外，凹凸優(yōu)選均勻地形成，但若將最低高度的山部和最低深度的谷部連結(jié)而得到的距離為ΙΟμπι以上，凹凸不一定必須均勻。
[0050]圖8是用于說明換熱器50所具有的效果的說明圖。此外，在圖8中，(a)表示換熱器50的立體圖，(b)表示從換熱器50的扁平管51向翅片52的插入方向側(cè)地側(cè)面觀察的狀態(tài)的側(cè)視圖。另外，在圖8中，用空白箭頭表示空氣的流動(dòng)。而且，在圖8中，用箭頭(I)、箭頭(2)表示水滴的流動(dòng)。此外，在圖8(a)、(b)中，關(guān)于扁平管51都示出了其剖面形狀。
[0051]如上所述，換熱器50的翅片52是平板狀，因此如換熱器50’那樣地，結(jié)露水不會(huì)滯留在翅片52’的谷部。而且，換熱器50中的空氣流的一次側(cè)的翅片52的端面和扁平管51具有規(guī)定的間隙(圖1所示的間隙52A)，由此，結(jié)露水迅速地沿翅片52的端面被排水(箭頭(I))。由此，解決了第一個(gè)排水性惡化原因。
[0052]另外，換熱器50利用扁平管51和翅片52的熔接的熱量，氧化翅片52及扁平管51的表面，通過該氧化物在表面上形成微小的凹凸。而且，通過形成凹凸，翅片52及扁平管51的表面的親水性提高，表面上的水(例如，結(jié)露水或排泄水)的流動(dòng)性提高，排水性提高(箭頭(2))。由此，解決了第二個(gè)排水性惡化原因。
[0053]以上，根據(jù)換熱器50，翅片52及扁平管51的表面粗糙度增大，具有親水性效果，由此能夠提高排水性。另外，根據(jù)換熱器50，能夠僅通過熔接確保翅片52及扁平管51的表面的親水性，因此不需要由后涂層等進(jìn)行的親水性處理，還能夠期待生產(chǎn)率提高和成本降低。而且，根據(jù)換熱器50，由于不需要由后涂層等進(jìn)行的親水性處理，所以不存在后涂層的涂層材料的老化等，能夠以可靠性高的狀態(tài)維持翅片52及扁平管51的表面的親水性。
[0054]實(shí)施方式2
[0055]圖9是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式2的換熱器的扁平管及翅片的熔接所使用的熔接材的說明圖。基于圖9，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2的換熱器的扁平管及翅片的熔接所使用的熔接材進(jìn)行說明。此外，在實(shí)施方式2中，以與實(shí)施方式I的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，與實(shí)施方式I相同的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略說明。
[0056]在實(shí)施方式I中，利用通過熔接的熱量形成在翅片52及扁平管51的表面上的氧化物使表面粗糙度變化，發(fā)揮親水性效果。而在實(shí)施方式2中，在熔接材中預(yù)先添加異物，由此通過熔接材促進(jìn)翅片及扁平管的表面粗糙度，能夠抑制翅片及扁平管自身的氧化的同時(shí)確保親水性效果。
[0057]在實(shí)施方式2中，如實(shí)施方式I的圖2所說明的那樣，翅片和扁平管通過釬料等的熔接材被熔接。在實(shí)施方式2中，也與實(shí)施方式I同樣地，使用與母材55獨(dú)立的熔接材，或者使用預(yù)先添加到母材55的表面上的熔接材來熔接即可。但是，這里，對(duì)如圖9所示地在預(yù)先添加(包覆)添加有異物57的熔接材的狀態(tài)下，熔接翅片和扁平管的情況進(jìn)行說明。
[0058]如圖9所示,在母材55的表面上預(yù)先形成有成為熔接材的包覆層56A。熔點(diǎn)比形成包覆層56A的熔接材的熔點(diǎn)高的異物57以微粒子狀態(tài)被添加在該包覆層56A中。作為異物57，最好選定熔點(diǎn)比形成包覆層56A的熔接材的熔點(diǎn)高的材質(zhì)，例如氧化鋁等。另外，異物57最好以在熔接后在翅片、扁平管的表面上能夠形成凹凸的程度的粒徑的方式選定。而且，異物57最好有意地選定電位比翅片、扁平管的材質(zhì)低的材質(zhì)。像這樣，在隨時(shí)間在換熱器中存在水分的情況下，也能夠通過電蝕使翅片、扁平管的表面氧化腐蝕，進(jìn)而促進(jìn)翅片、扁平管的表面的凹凸形成。
[0059]以上，根據(jù)實(shí)施方式2的換熱器，在抑制了翅片及扁平管自身的氧化的同時(shí)，并能夠增大翅片及扁平管的表面粗糙度，能夠確保親水性效果。因此，在實(shí)施方式2的換熱器中，能夠相應(yīng)地使翅片及扁平管自身的壁厚變薄，能夠降低成本。另外，若添加了電位比翅片及扁平管的材質(zhì)低的異物57，對(duì)于老化來說，就能夠維持相對(duì)于親水性的可靠性高的狀態(tài)。
[0060]另外，根據(jù)實(shí)施方式2的換熱器，能夠利用原本必需的熔接材形成氧化層，無(wú)需由后涂層等進(jìn)行的親水性處理，能夠期待生產(chǎn)率提高和成本降低。而且，根據(jù)實(shí)施方式2的換熱器，無(wú)需由后涂層等進(jìn)行的親水性處理，因此不存在后涂層的涂層材料的老化等，能夠以可靠性高的狀態(tài)維持翅片及扁平管的表面的親水性。[0061]實(shí)施方式3
[0062]圖10是用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式3的換熱器50B的說明圖?；趫D10說明本發(fā)明的實(shí)施方式3的換熱器50B。
[0063]在圖10中，(a)表不從換熱器50B的扁平管51向翅片52的插入方向側(cè)地側(cè)面觀察的狀態(tài)的側(cè)視圖，(b)表示換熱器50B的俯視圖。此外，在實(shí)施方式3中，以與實(shí)施方式I及實(shí)施方式2的不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，與實(shí)施方式I及實(shí)施方式2相同的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記并省略說明。另外，在圖10(a)中，關(guān)于扁平管51，示出了其剖面形狀。
[0064]在實(shí)施方式2中，預(yù)先向形成包覆層56A的熔接材添加異物57，在抑制了翅片及扁平管自身的氧化的狀態(tài)下使翅片及扁平管的表面粗糙度增大。而在實(shí)施方式3中，預(yù)先向母材55的表面所使用的熔劑58添加異物57，在抑制了翅片52及扁平管51自身的氧化的狀態(tài)下使翅片52及扁平管51的表面粗糙度增大。熔劑58用于保護(hù)母材55的表面。異物57與實(shí)施方式2說明的相同。
[0065]若在成為翅片52的母材55的表面上設(shè)置添加了異物57的熔劑58，則如圖10 (a)所示地，熔劑58向翅片52的表面的整個(gè)區(qū)域擴(kuò)散(圖10(a)所示的箭頭)。另外，若在成為扁平管51的母材55的表面上設(shè)置添加了異物57的熔劑58，則如圖10(b)所示地，熔劑58向扁平管51的表面的整個(gè)區(qū)域擴(kuò)散(圖10(b)所示的箭頭)。
[0066]圖11是用于說明翅片52及扁平管51的壁厚的說明圖?；趫D11說明翅片52及扁平管51的壁厚。在圖11中，橫軸表示成為翅片52及扁平管51的母材55的壁厚，縱軸表示從成為翅片52及扁平管51的母材55除去氧化層的殘留壁厚。
[0067]成為翅片52及扁平管51的母材55形成了形成有為確保親水性所需的凹凸的氧化層，并且需要確保用于確保傳熱性能、耐壓強(qiáng)度的最低壁厚。因此，如圖11所示，對(duì)于母材55，最好根據(jù)能夠控制熔接溫度、時(shí)間、氧濃度的程度的壁厚來決定最低壁厚。關(guān)于這點(diǎn)，在實(shí)施方式1、2中也是通用的。此外,根據(jù)成為母材的材質(zhì)、熔接材的材質(zhì)、熔劑的材質(zhì)、異物的材質(zhì)的不同，圖11所示的圖線發(fā)生變化，熔接溫度、時(shí)間及氧濃度的數(shù)值不用在規(guī)定的范圍內(nèi)被決定。
[0068]以上，通過制造換熱器，在實(shí)施方式3中，在抑制了翅片及扁平管自身的氧化的同時(shí)，能夠增大翅片及扁平管的表面粗糙度，并能夠確保親水性效果。因此，在實(shí)施方式3的換熱器中，能夠相應(yīng)地使翅片及扁平管自身的壁厚變薄，并能夠降低成本。另外，若添加了電位比翅片及扁平管的材質(zhì)低的異物57，對(duì)于老化來說，也能夠維持相對(duì)于親水性的可靠性高的狀態(tài)。
[0069]另外，根據(jù)實(shí)施方式3的換熱器，能夠通過原本必需的熔劑形成氧化層，無(wú)需由后涂層等進(jìn)行的親水性處理，能夠期待生產(chǎn)率提高和成本降低。而且，根據(jù)實(shí)施方式3的換熱器，無(wú)需由后涂層等進(jìn)行的親水性處理，因此不存在后涂層的涂層材料的老化等，能夠以可靠性高的狀態(tài)維持翅片及扁平管的表面的親水性。
[0070]此外，如上所述，關(guān)于本發(fā)明，將實(shí)施方式分成3個(gè)進(jìn)行了說明，但當(dāng)然也可以組合各實(shí)施方式的特征事項(xiàng)。另外，在任一實(shí)施方式中，關(guān)于翅片52及扁平管51兩者的表面的凹凸進(jìn)行了說明，更不必說在任意一個(gè)表面上形成凹凸也能夠發(fā)揮效果。
[0071]實(shí)施方式4
[0072]圖12是示意地表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的制冷空調(diào)系統(tǒng)100的基本結(jié)構(gòu)的回路圖?；趫D12說明制冷空調(diào)系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作。該制冷空調(diào)系統(tǒng)100通過使制冷劑在構(gòu)成冷凍循環(huán)的要素設(shè)備中循環(huán)，能夠執(zhí)行制冷運(yùn)轉(zhuǎn)或制熱運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，在實(shí)施方式4中，制冷空調(diào)系統(tǒng)100具有實(shí)施方式I?3的換熱器中的任意一個(gè)。另外，在圖12中，實(shí)線表示制冷時(shí)的制冷劑的流動(dòng)，虛線表示制熱時(shí)的制冷劑的流動(dòng)。
[0073]如上所述，波紋翅管式換熱器適于作為冷凝器使用，但不適于作為蒸發(fā)器使用。而實(shí)施方式I?3的換熱器的排水性非常優(yōu)良，從而能夠顯著地降低由結(jié)露水導(dǎo)致的通風(fēng)阻力增大，能夠維持熱交換能力。因此，實(shí)施方式I?3的換熱器還適于作為蒸發(fā)器使用。因此，制冷空調(diào)系統(tǒng)100將實(shí)施方式I?3的換熱器中的任意一個(gè)作為要求冷凝器及蒸發(fā)器兩者的功能的熱源側(cè)換熱器、負(fù)載側(cè)換熱器使用。
[0074]通過配管連接作為要素設(shè)備的壓縮機(jī)1、熱源側(cè)換熱器3、節(jié)流裝置102及負(fù)載側(cè)換熱器101而搭載在制冷空調(diào)系統(tǒng)100中。其中，壓縮機(jī)I及熱源側(cè)換熱器3被搭載在室外機(jī)，節(jié)流裝置102及負(fù)載側(cè)換熱器101被搭載在室內(nèi)機(jī)。此外，節(jié)流裝置102也可以不搭載在室內(nèi)機(jī)，而搭載在室外機(jī)。另外，在壓縮機(jī)I的排出側(cè)，設(shè)置有根據(jù)要求的運(yùn)轉(zhuǎn)切換制冷劑的流動(dòng)的四通閥2。
[0075]壓縮機(jī)I吸入制冷劑，并壓縮該制冷劑成為高溫、高壓的狀態(tài)，例如由能夠進(jìn)行容量控制的變頻壓縮機(jī)等構(gòu)成。熱源側(cè)換熱器3用于在從省略圖示的風(fēng)扇被強(qiáng)制供給的空氣和制冷劑之間進(jìn)行熱交換。作為該熱源側(cè)換熱器3采用實(shí)施方式I?3的換熱器中的任意一個(gè)。節(jié)流裝置102使制冷劑減壓并膨脹，由能夠可變地控制開度的例如電子式膨脹閥等構(gòu)成。負(fù)載側(cè)換熱器101用于在從省略圖示的風(fēng)扇等的送風(fēng)機(jī)被強(qiáng)制供給的空氣和制冷劑之間進(jìn)行熱交換。作為該負(fù)載側(cè)換熱器101采用實(shí)施方式I?3的換熱器中的任意一個(gè)。
[0076]簡(jiǎn)單地說明制冷空調(diào)系統(tǒng)100的制冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作及制熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作。
[0077][制冷運(yùn)轉(zhuǎn)]
[0078]若壓縮機(jī)I被驅(qū)動(dòng)，則通過壓縮機(jī)1，制冷劑被升壓，成為高溫、高壓的狀態(tài)而被排出。從壓縮機(jī)I排出的高溫、高壓的氣體制冷劑經(jīng)由四通閥2流入熱源側(cè)換熱器3，與空氣進(jìn)行熱交換而被冷卻，成為低溫、高壓的液狀態(tài)并從熱源側(cè)換熱器3流出。該液制冷劑在節(jié)流裝置102中被膨脹減壓，成為低溫、低壓的二相制冷劑。該二相制冷劑流入負(fù)載側(cè)換熱器101，通過與空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)，成為低溫、低壓的氣體制冷劑。此時(shí)，從室內(nèi)機(jī)被供給制冷用的空氣，進(jìn)行空調(diào)對(duì)象空間的制冷。而且，從負(fù)載側(cè)換熱器101流出的低壓氣體制冷劑再返回壓縮機(jī)I。
[0079]在負(fù)載側(cè)換熱器101中，若在扁平管(扁平管51)內(nèi)流動(dòng)的制冷劑的溫度降低到空氣的露點(diǎn)，則空氣中的水分在換熱器表面上結(jié)露，產(chǎn)生結(jié)露水(排泄水)。只要在換熱器表面上產(chǎn)生的結(jié)露水從翅片端面或扁平管表面迅速地被排水就沒有問題，但會(huì)通過表面張力在翅片間架橋，或滯留在扁平管的上表面。若結(jié)露水逐漸滯留，則換熱器表面上的通風(fēng)阻力增大，通過換熱器的風(fēng)量極端地降低，作為換熱器的能力明顯降低。其結(jié)果，蒸發(fā)溫度也進(jìn)一步降低，結(jié)露水向霜變化并成長(zhǎng)，進(jìn)而可能陷入通風(fēng)阻力增大、風(fēng)量降低、能力低下的惡性循環(huán)。
[0080]對(duì)于這樣的問題，在制冷空調(diào)系統(tǒng)100中，由于將實(shí)施方式I?3的任一換熱器作為負(fù)載側(cè)換熱器101使用，所以即使水分結(jié)露在換熱器表面上，也能夠排水性好地有效率地抑制結(jié)露水滯留。因此，制冷空調(diào)系統(tǒng)100沒有因結(jié)露水滯留而產(chǎn)生的換熱器表面上的通風(fēng)阻力的增大、及通過換熱器的風(fēng)量的降低這樣的問題，能夠抑制作為換熱器的能力的降低。
[0081][制熱運(yùn)轉(zhuǎn)]
[0082]若壓縮機(jī)I被驅(qū)動(dòng)，則通過壓縮機(jī)1，制冷劑被升壓，成為高溫、高壓的狀態(tài)并被排出。從壓縮機(jī)I排出的高溫、高壓的氣體制冷劑經(jīng)由四通閥2流入負(fù)載側(cè)換熱器101，與空氣進(jìn)行熱交換而被冷卻，成為低溫、高壓的液體狀態(tài)并從負(fù)載側(cè)換熱器101流出。此時(shí)，從室內(nèi)機(jī)被供給制熱用的空氣，進(jìn)行空調(diào)對(duì)象空間的制熱。該液制冷劑通過節(jié)流裝置102被膨脹減壓，成為低溫、低壓的二相制冷劑。該二相制冷劑流入熱源側(cè)換熱器3，與空氣進(jìn)行熱交換而蒸發(fā)，成為低溫、低壓的氣體制冷劑。而且，從熱源側(cè)換熱器3流出的低壓氣體制冷劑再返回壓縮機(jī)I。
[0083]在熱源側(cè)換熱器3中，若在扁平管(扁平管51)內(nèi)流動(dòng)的制冷劑的溫度降低到空氣的露點(diǎn)，則空氣中的水分在換熱器表面上結(jié)露，產(chǎn)生結(jié)露水(排泄水)。只要在換熱器表面上產(chǎn)生的結(jié)露水從翅片端面或扁平管表面迅速地被排水就沒有問題，但會(huì)通過表面張力在翅片間架橋，或滯留在扁平管的上表面。若結(jié)露水逐漸滯留，則換熱器表面上的通風(fēng)阻力增大，通過換熱器的風(fēng)量極端地降低，作為換熱器的能力明顯降低。其結(jié)果，蒸發(fā)溫度也進(jìn)一步降低，由此，結(jié)露水向霜變化并成長(zhǎng)，進(jìn)而可能陷入通風(fēng)阻力增大、風(fēng)量降低、能力降低的惡性循環(huán)。
[0084]對(duì)于這樣的問題，在制冷空調(diào)系統(tǒng)100中，由于將實(shí)施方式I?3的任一換熱器作為熱源側(cè)換熱器3使用，所以即使水分結(jié)露在換熱器表面上，也能夠排水性好地有效率地抑制結(jié)露水滯留。因此，制冷空調(diào)系統(tǒng)100不會(huì)發(fā)生由結(jié)露水滯留產(chǎn)生的換熱器表面上的通風(fēng)阻力的增大、及通過換熱器的風(fēng)量的降低這樣的問題，能夠抑制作為換熱器的能力的降低。
[0085]以上，由于制冷空調(diào)系統(tǒng)100具有實(shí)施方式I?3的換熱器中的任意一個(gè),所以在將該換熱器作為蒸發(fā)器使用的情況下，也能夠顯著降低由結(jié)露水導(dǎo)致的通風(fēng)阻力增大，并能夠維持熱交換能力。
[0086]附圖標(biāo)記的說明
[0087]I壓縮機(jī)，2四通閥，3熱源側(cè)換熱器，50換熱器，50’換熱器，50B換熱器，51扁平管，51’扁平管，52翅片，52A翅片和扁平管的間隙，52’翅片，53孔，53’孔，54切口，55母材，56包覆層，56A包覆層，57異物，58熔劑，59結(jié)露水，100制冷空調(diào)系統(tǒng)，101負(fù)載側(cè)換熱器，102節(jié)流裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種板翅管式換熱器，其以使剖面為扁平形狀的扁平管插入形成于翅片的切口的方式構(gòu)成，該扁平形狀為使長(zhǎng)邊側(cè)為直線且短邊側(cè)為半圓狀的曲線，其特征在于， 在所述扁平管及所述翅片中的至少一個(gè)的表面上，形成將最低高度的山部和最低深度的谷部連結(jié)而得到的長(zhǎng)度為10 μ m以上的多個(gè)凹凸。
2.如權(quán)利要求1所述的板翅管式換熱器，其特征在于，所述凹凸以如下方式形成，附著在所述扁平管及所述翅片中的至少一個(gè)的表面上的水滴的與扁平管及所述翅片中的至少一個(gè)的表面的接觸部分端部上的切線、與所述扁平管及所述翅片中的至少一個(gè)的表面所成的角度為60°以下。
3.如權(quán)利要求1或2所述的板翅管式換熱器，其特征在于，所述凹凸由通過所述扁平管和所述翅片的熔接時(shí)產(chǎn)生的熱量形成的氧化膜形成。
4.如權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的板翅管式換熱器，其特征在于，在用于熔接所述扁平管和所述翅片的熔接材中，預(yù)先添加熔點(diǎn)比該熔接材高的異物。
5.如權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的板翅管式換熱器，其特征在于，在所述扁平管和所述翅片的表面所使用的熔劑中，預(yù)先添加熔點(diǎn)比該熔接材高的異物。
6.一種制冷空調(diào)系統(tǒng)，其特征在于，將權(quán)利要求1?5中任一項(xiàng)所述的板翅管作為蒸發(fā)器使用。
【文檔編號(hào)】F25B39/02GK103930747SQ201280052472
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月11日
【發(fā)明者】外囿圭介 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社