热交换器及其制造方法技术

本发明专利技术提供的热交换器，具有多个扁平管以第１间隔几乎平行地排列在短轴方向，在扁平管之间被配置了散热片的热交换部，以及多个扁平管中至少一部分扁平管在热交换部的外侧被弯曲成短轴方向，在至少一部分扁平管的端部以比热交换部窄的第２间隔几乎平行排列的状态下，使短轴方向和集管的中心轴方向成为同一方向被接续的集管。利用这个热交换器，可以以更相等的条件向各个扁平管分配流体，所以可以提高热交换效率。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关用于冷冻或者冷却装置等的。
技术介绍
使用扁平管的用于冷冻装置及冷却器等的热交换器，在特开2000-249428号公报中公布。这个蒸发器备置了多个扁平管和蛇形散热片，从扁平管接续的集管供给制冷剂，而且，为了使进来的液体制冷剂的分配最优化，喷射器被配置在集管上。在热交换器中，把由集管供给的流体或者制冷剂分配到各个筒管时，为了提高热交换效率，重要的是使流体均等地分配到各筒管中。附图说明图14所示的冷冻装置中蒸发器(热交换器)100，与在上下方向延伸的多个散热片104接触的多个筒管101被并列排列在上下方向，各个筒管101两侧的端部101a分别被接续在流入侧集管102以及流出侧集管103上。在这个热交换器100中，把气体和液体混合的2相状态的制冷剂F供给到流入侧集管102中的话，制冷剂F介于集管102被分配到各个筒管101中，介于被接续在筒管101及筒管101上的散热片104在与外部流体之间进行热交换，并被输出到相反侧的集管103中。被供给到流入侧集管102中的制冷剂F由于在集管内受重力等的影响，所以正如图14投过集管102所示的那样，气体状制冷剂Fa和液体状制冷剂Fb的分布不均一，容易分离为气相和液相，被设置在下部侧的筒管101d所分配到的制冷剂F，液体状制冷剂Fb的比率较高，而被设置在上部侧的筒管101u，气体状制冷剂Fa的比率较高。为此，在被设置在上部的筒管101u的内部，少量的液体状制冷剂Fb早期蒸发，在达到流出侧集管103之前的筒管101u的剩余区间，不能利用液体状制冷剂Fb的潜热进行热交换，只有被加热的气体状制冷剂Fa流动。因此，不能得到充分的热交换性能。反之，在被设置在下部的筒管101d的内部，由于存在所需以上的液体状制冷剂Fb，所以虽然可以得到充分的热交换性能，但是即使在制冷剂达到了流出侧集管103的时刻，还残存没蒸发尽的液体状制冷剂Fb。由于存在着液体状制冷剂Fb的状态的制冷剂会从热交换器100输出，所以它作为整个热交换系统的效率将下降。特别是在热交换量较大的热交换器中，由于需要把数量较多的筒管101与集管102及103接续，所以集管102及103变长，在这些集管的内部制冷剂F的相状态容易改变。因此，把相同相状态的制冷剂F向所有的筒管101供给将变得更加困难。在使用图15所示的多个扁平筒管121的热交换器120中，为使流入侧集管102变成水平而设计热交换器120，以此减小重力的影响。进而，通过在集管102的制冷剂F供给的入口部分设置喷流喷嘴125，使集管内的制冷剂F的气液分布(相状态)保持一定。但是，这种集管的结构不能说具有通用性，可适用的范围较窄。此外，这个方法虽然试图使集管内的制冷剂的状态均质，但是通过集管内的时间及距离较长的话，由此免不了使制冷剂F的状态受重力等影响，从而不可能把均一状态的制冷剂供给到各筒管中。进而，集管102内部的状态受制冷剂F流入集管102中时的流量等制冷剂F的状态很大的影响，在系统的整个运转范围内总是得到最佳的分配性能是困难的。因此，通过采用扁平筒管虽然热交换效率改善，但是考虑到从集管供给的制冷剂的相状态容易变成不平衡，它并未成为一个把使用扁平筒管后带来的优点最大限度充分发挥的热交换器。此外，编入喷流喷嘴的机构成为使热交换器生产率下降的要因，还提高了成本，所以在经济上还不能说是合适的解决方案。如图16(a)所示，在把圆形筒管或圆形管111用作热交换用筒管的热交换器110中，也许有利用制冷剂分配器112的解决方案。由于利用球形的制冷剂分配器112的表面积可以接续数量较多的圆形筒管111的端部111a，所以制冷剂分配器112变小，被供给到各筒管的制冷剂的状态容易变成一定。进而，如图16(b)所示，在制冷剂分配器112的内部，可以形成把制冷剂向各个筒管111分配的同一形状的分歧部分。为此，可以预想能够排除重力等使制冷剂F相状态变化的要因，从而把相状态均一的制冷剂F分配到各个筒管111中。但是，当是短轴和长轴长度不同的扁平管或扁平筒管时，不可能像圆形筒管那样在三维方向弯曲处理。因此，本专利技术把提供可以向多个扁平筒管(或扁平管)分配更均等状态的制冷剂或流体的热交换器作为目的。而且，把提供在使用了多个扁平筒管的热交换器中，热交换效率更高、小型化低成本的热交换器作为目的。此外，还把提供能对使用了扁平筒管的热交换器的生产率加以改善的作为目的。
技术实现思路
在本专利技术中提供的热交换器具有，多个扁平管以第1间隔几乎平行地排列在短轴方向，在扁平管之间被配置了散热片的热交换部；以及多个扁平管中至少一部分扁平管在热交换部的外侧被弯曲成短轴方向，在至少一部分扁平管的端部以比热交换部窄的第2间隔几乎平行排列的状态下，使短轴方向和集管的中心轴方向成为同一方向被接续的集管。以往集管是向多个配管分配流体，把集管延长到分配对象的配管的位置上，但是本专利技术相反在热交换部的外侧弯曲扁平管后进行集合，以缩短集管。因此，在本专利技术的热交换器中，流体通过集管内的时间以及距离变短，流体通过集管内时的重力及流动的状态等引起的影响被缓和，可以以更加均一的状态以及/或者条件，把制冷剂等的液体向多个扁平管供给。圆形管时，即使把圆形管弯曲集合，至少也需要能对管进行并排的集管长度，对于圆形管的直径，至少是配管数倍数的，要求长的集管，对于弯曲配管的工数效果不大。对此，扁平管短轴径相对长轴径较短，为几分之一左右。因此，扁平管集中在短轴方向的话，可以用与长轴径相同的长度接续多个扁平管，从而可以在与配管的长轴径相同程度的范围内，向多个配管分配液体。因此，集管可以大幅变短，从而可以以更加均一的状态及条件向多个扁平管供给液体。还可以集中扁平管后使该长轴方向朝向集管集管中心轴方向在集管上进行安装。这时，集管是耐压构件，如果考虑剖面是圆形(管状)的话，若想把扁平管与集管的壁面垂直接续的话，那么需要扁平管在集管的半径方向放射状配置。不按放射状配置的话，由于根据配管被接续的位置，配管的端部突出在集管内部的长度改变，或者配管的端部和集管的壁面所成的角度改变，所以即使集管变短，各自的配管的开口附近的流动条件大幅不同，供给各配管的液体的状态及条件容易变化。另一方面，把扁平管放射状安装在集管上还会使集管开口的加工变难，成为费工数的作业。此外，由于是一根一根确定扁平管的弯曲角，所以设计也费时间，由于加工及组装都费事，所以不适于量产。进而由于把各个配管安装在集管上的角度不同，所以把扁平管和扁平管紧贴安装是不可能的，配管数增加的话，则需要径大的集管。因此，本专利技术为能使短轴方向和集管的中心轴方向成为同一方向，而把扁平管接续集管上。若是这个安装方法的话，由于扁平管的端部被并排在集管的中心轴方向，备置配管端部在集管内部突出的长度则比较简单，此外配管端部和集管壁面所成的角度等的条件也能相同。因此，可以在几乎相同条件或状态下向多个扁平管供给流体。因此，可以使被分配到各个扁平管的热交换媒体的相状态均一的同时，还能使穿过各扁平管的热交换媒体的流量均等，所以可以充分发挥采用小集管带来的优点，从而能够最大限度地发挥热交换器的热交换效率。进而，在具有本专利技术的热交换器，以及向该热交换器供给热交换媒体的机构的热交换系统中，由于即使流入集管中的热交换媒体的状态改本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热交换器，其具有，多个扁平管以第１间隔几乎平行地排列在短轴方向，在上述扁平管之间被配置了散热片的热交换部，以及上述多个扁平管中至少一部分扁平管在上述热交换部的外侧被弯曲成上述短轴方向，在上述至少一部分扁平管的端部以比上述热交换部 窄的第２间隔几乎平行排列的状态下，使上述短轴方向和集管的中心轴方向成为同一方向被接续的集管。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：前泽隆英，辻匡陛，
申请(专利权)人：GAC株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]