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空调机的制作方法

2021-10-12 13:15:00 来源:中国专利 TAG:空调机


1.本发明涉及空调机。


背景技术:

2.在空调机领域中,以往已知有利用扁管的换热器。在这种换热器中的有些换热器,为了提高导热率,在翅片的上下的扁管之间(中间部)设置有隆起部,该隆起部与空气流的流动方向交叉地突出。然而,有时出现流过隆起部的空气流与流过扁管和隆起部之间的间隙的空气流的流速,有很大的差异的现象(偏流),这种情况下,不能顺利进行热交换,无法得到所期望的换热器性能改善。
3.相对于此,公开有一种技术(例如,参见专利文献1),其中,为了抑制翅片表面上的偏流,除了设置在中间部的第一隆起部以外,在翅片的用于连接中间部的连通部上还具有第二隆起部,该第二隆起部配置为,沿通风方向观察时,与在第一隆起部和扁管之间产生的间隙重合。由此,可抑制产生偏流,即流过换热器的空气流在穿过间隙时的流速相对于流过突出部周围的空气流的流速非常大的现象。其结果,能在空气流与扁管内的制冷剂之间顺利地进行热交换,可得到因设置隆起部所带来的性能改善。
4.然而,专利文献1的技术虽然能够抑制翅片表面上的偏流,但另一方面还存在问题,该构造无法抑制在扁管周围滞留的冷凝水的飞溅、即凝露飞溅。
5.专利文献1:日本特开2017

194264号公报


技术实现要素:

6.为了解决上述问题,本发明的目的在于抑制在翅片或扁管的表面上滞留的冷凝水的凝露飞溅。
7.为了达成上述目的,本发明可理解为下述内容。
8.(1)、本发明的第一观点为一种空调机,其框体内具备配置有换热器和风机的通风路径,其中,所述换热器具备:多个扁管、翅片、第一隆起部及第二隆起部,所述翅片沿上下方向排列地配置有供所述多个扁管插入的多个切口部,并具有在处于上下相邻位置的所述切口部彼此之间形成的中间部、以及使所述中间部彼此连接的连通部,所述换热器配置为在流过通风路径的空气的通风方向上,所述中间部位于所述连通部的上风侧,所述第一隆起部设置为,其至少一部分位于所述中间部,将以在所述上风侧所述翅片上冷凝水滞留的点为起点、且以在下风侧所述通风路径中静压最低的点为终点的虚拟线设为阻力线,从所述上风侧沿所述阻力线方向观察所述换热器时,所述第二隆起部设置为,重合于所述第一隆起部与所述扁管之间产生的间隙。
9.(2)、根据上述(1),在所述通风路径中,在所述换热器的所述通风方向下游侧设置有所述风机,所述终点为所述风机的中心。
10.(3)、根据上述(1),在所述通风路径中,在所述换热器的所述通风方向上游侧设置有所述风机,所述终点为所述通风路径中流路截面积最小的位置的中心。
11.(4)、根据上述(1)至(3)中任一项,所述第一隆起部形成为,其上端边缘位于从上侧的第一切口部的下边缘起4mm以下的范围内。
12.(5)、根据上述(1)至(4)中任一项,所述第一隆起部及所述第二隆起部形成为,所述切口部与所述第二隆起部之间的距离为所述第一隆起部与所述第二隆起部之间的距离以上。
13.根据本发明,能够抑制在翅片或扁管的表面上滞留的冷凝水的凝露飞溅。
附图说明
14.图1a是说明本发明实施方式的空调机的一个示例的图,是表示空调机的制冷剂回路的制冷剂回路图。
15.图1b是表示控制单元的框图。
16.图2a是说明本发明实施方式涉及的换热器的图,是表示换热器的平面图。
17.图2b是表示换热器的正视图。
18.图3是说明扁管与翅片的关系的图。
19.图4是说明第一隆起部和第二隆起部的图。
20.图5是放大说明吸入式的情况下的换热器与风机的关系的图。
21.图6是放大说明吹出式的情况下的风机与换热器的关系的图。
22.图7是说明从正面观察的第一隆起部的位置关系的图。
23.图8a是说明第一隆起部的上端边缘与第一切口部的下边缘之间的距离的图,是表示从正面观察的第一隆起部的上端边缘和第一切口部的下边缘的形态的正视图。
24.图8b是表示从侧面观察第一隆起部的上端边缘和第一切口部的下边缘的形态的侧视图。
25.图9是说明第二隆起部与切口部的中间部侧端之间的距离、以及第一隆起部与第二隆起部之间的距离的图。
26.图10是以风管式为例,表示吸入式的情况下的换热器与风机的关系的图。
27.图11是以挂壁式为例,表示吸入式的情况下的换热器与风机的关系的图。
28.图12是以立式为例,表示吸入式的情况下的换热器与风机的关系的图。
29.图13是以纵吹风管式为例,表示吸入式的情况下的换热器与风机的关系的图。
30.图14是以窗式为例,表示吸入式的情况下的换热器与风机的关系的图。
31.图15是以风管式为例,表示吹出式的情况下的风机与换热器的关系的图。
32.图16是以吊顶式为例,表示吹出式的情况下的风机与换热器的关系的图。
33.图17是以吸顶式为例,表示吹出式的情况下的风机与换热器的关系的图。
34.图18是以挂壁式为例,表示吹出式的情况下的风机与换热器的关系的图。
35.图19a是表示在接触角θ=10
°
时的液滴的大小d2的表。
36.图19b是表示在接触角θ=60
°
时的液滴的大小d2的表。
具体实施方式
37.实施方式
38.下面,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。另外,本发明并不限于以下实
施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内,可以进行各种变形。
39.制冷剂回路的结构
40.首先,参照图1a对包括室外机2的空调机1的制冷剂回路进行说明。如图1a所示,本实施方式的空调机1具备:设置于室外的室外机2、以及设置于室内且通过液体管4及气体管5连接于室外机2的室内机3。更详细而言,室外机2的液体侧关闭阀25与室内机3的液体管连接部33通过液体管4连接。此外,室外机2的气体侧关闭阀26与室内机3的气体管连接部34通过气体管5连接。由此形成空调机1的制冷剂回路10。
41.室外机的制冷剂回路
42.首先,对室外机2进行说明。室外机2具备:压缩机21、四通阀22、室外换热器23、膨胀阀24、连接有液体管4的液体侧关闭阀25、连接有气体管5的气体侧关闭阀26、以及室外风机27。并且,除室外风机27之外的这些各装置通过后述的各制冷剂配管相互连接而形成室外机制冷剂回路10a,构成制冷剂回路10的一部分。另外,可以在压缩机21的制冷剂吸入側设置储液器(未图示)。
43.压缩机21是可变容量压缩机,能够通过未图示的逆变器控制其转速来改变运行容量。压缩机21的制冷剂排出侧与四通阀22的端口a通过排出管61连接。此外,压缩机21的制冷剂吸入側与四通阀22的端口c通过吸入管66连接。
44.四通阀22是用于切换制冷剂流动方向的阀,具备a、b、c、d四个端口。如上所述,端口a与压缩机21的制冷剂排出侧通过排出管61连接。端口b与室外换热器23的一个制冷剂出入口通过制冷剂配管62连接。如上所述,端口c与压缩机21的制冷剂吸入側通过吸入管66连接。并且,端口d与气体侧关闭阀26通过室外机气体管64连接。另外,四通阀22是本发明的流路切换单元。
45.室外换热器23用于使制冷剂与通过后述的室外风机27的旋转被吸入至室外机2内部的外部气体进行热交换。如上所述,室外换热器23的一个制冷剂出入口与四通阀22的端口b通过制冷剂配管62连接,而另一个制冷剂出入口与液体侧关闭阀25通过室外机液体管63连接。通过后述的四通阀22的切换,室外换热器23在制冷运行时作为冷凝器、在制热运行时作为蒸发器而发挥功能。
46.膨胀阀24是通过未图示的脉冲电动机驱动的电子膨胀阀。具体地,其开度根据提供给脉冲电动机的脉冲数得以调整。以在制热运行时使从压缩机21排出的制冷剂的温度即排出温度成为规定的目标温度的方式,调整膨胀阀24的开度。
47.室外风机27由树脂材料形成,并配置于室外换热器23的附近。室外风机27的中心部连接于未图示的风机电动机的旋转轴。室外风机27通过风机电动机的旋转而旋转。通过室外风机27的旋转,从室外机2的未图示的进气口向室外机2的内部吸入外部气体,并将在室外换热器23中与制冷剂进行了热交换后的外部气体从室外机2的未图示的出风口向室外机2的外部排出。
48.除以上说明的结构外,室外机2还设置有各种传感器。如图1a所示,排出管61设置有:排出压力传感器71,其检测压缩机21排出的制冷剂的压力;以及排出温度传感器73,其检测压缩机21排出的制冷剂的温度(上述的排出温度)。吸入管66设置有:吸入压力传感器72,其检测压缩机21吸入的制冷剂的压力;以及吸入温度传感器74,其检测压缩机21吸入的制冷剂的温度。
49.室外换热器23的未图示的制冷剂通道的大致中间部设置有换热温度传感器75,其检测室外换热器23的温度、即室外换热温度。并且,在室外机2的未图示的吸气口附近具备外部气温传感器76,其检测流入室外机2内部的外部气体的温度、即外部气温。
50.此外,室外机2具备室外机控制单元200。室外机控制单元200搭载于控制电路板,该控制电路收纳于室外机2的未图示的电控盒。如图1b所示,室外机控制单元200具备cpu210、存储部220、通信部230、以及传感器输入部240。
51.存储部220由快闪存储器构成,其存储有室外机2的控制程序、与来自各种传感器的检测信号对应的检测值、压缩机21或室外风机27等的控制状态等。此外,在存储部220中预先存储有转速表(省略图示),该转速表中根据从室内机3接收的要求能力规定了压缩机21的转速。
52.通信部230是与室内机3进行通信的接口。传感器输入部240获取室外机2的各种传感器的检测结果,并将其输出至cpu210。
53.cpu210通过传感器输入部240获取上述的室外机2的各传感器的检测结果。进一步地,cpu210通过通信部230获取从室内机3发送的控制信号。cpu210基于所获取的检测结果或控制信号等,对压缩机21或室外风机27进行驱动控制。此外,cpu210基于所获取的检测结果或控制信号,对四通阀22进行切换控制。进一步地,cpu210基于所获取的检测结果或控制信号,对膨胀阀24进行开度调整。
54.室内机的制冷剂回路
55.接着,使用图1a对室内机3进行说明。室内机3具备:室内换热器31、室内风机32、连接有液体管4的另一端的液体管连接部33、以及连接有气体管5的另一端的气体管连接部34。并且,除室内风机32之外的这些各装置,通过下文中详述的各制冷剂配管相互连接,由此形成室内机制冷剂回路10b,构成制冷剂回路10的一部分。
56.室内换热器31用于使制冷剂与通过后述的室内风机32的旋转从室内机3的未图示的进气口吸入至室内机3内部的室内空气进行热交换。室内换热器31的一个制冷剂出入口与液体管连接部33通过室内机液体管67连接。室内换热器31的另一个制冷剂出入口与气体管连接部34通过室内机气体管68连接。室内换热器31在室内机3进行制冷运行时作为蒸发器、在室内机3进行制热运行时作为冷凝器而发挥功能。
57.室内风机32由树脂材料形成,并配置于室内换热器31的附近。室内风机32通过未图示的风机电动机旋转,从室内机3的未图示的进气口向室内机3的内部吸入室内空气,并将在室内换热器31中与制冷剂进行了热交换后的室内空气从室内机3的未图示的出风口向室内吹出。
58.除以上说明的结构之外,室内机3还设置有各种传感器。室内机液体管67设置有液体侧温度传感器77,其检测流入室内换热器31或从室内换热器31流出的制冷剂的温度。室内机气体管68设置有气体侧温度传感器78,其检测从室内换热器31流出或流入室内换热器31的制冷剂的温度。并且,在室内机3的未图示的吸气口附近具备室内温度传感器79,其检测流入室内机3内部的室内空气的温度、即室内温度。
59.此外,室内机3还具备室内机控制单元300。如图1b所示,室内机控制单元300(另外,在本说明书中有时将室内机控制单元300简称为控制单元)具备cpu310、存储部320、通信部330以及传感器输入部340。
60.存储部320由快闪存储器构成,其存储有室内机3的控制程序、与来自各种传感器的检测信号对应的检测值、以及室内风机32等的控制状态等。此外,虽然省略了图示,存储部320预先存储有规定了室内风机32转速的转速表等,该转速包括后述的用于监控运行停止期间的制冷制泄漏的转速。
61.通信部330是与室外机2进行通信的接口。传感器输入部340获取室内机3的各种传感器的检测结果,并将其输出至cpu310。
62.cpu310通过传感器输入部340获取上述的室内机3的各传感器的检测结果。进一步地,cpu310通过通信部330获取从室外机2发送的控制信号。cpu310基于所获取的检测结果或控制信号,对室内风机32进行驱动控制,其包括后述的用于监控运行停止期间的制冷剂泄漏的驱动。此外,cpu310计算使用者通过操作未图示的遥控器来设定的设定温度、与室内温度传感器79所检测出的室内温度之间的温度差,并通过通信部330,将基于计算出的温度差的需求能力发送到室外机2的室外机控制单元200。
63.制冷剂回路的动作
64.接着,使用图1a对本实施方式的空调机1空调运行时的制冷剂回路10中制冷剂的流动以及各部件的动作进行说明。以下,基于在图中用实线示出的制冷剂的流动,对室内机3进行制热运行的情况进行说明。另外,用虚线示出的制冷剂的流动表示制冷运行。
65.在室内机3进行制热运行时,cpu210如图1a所示将四通阀22切换为用实线表示的状态,即四通阀22的端口a与端口d连通且端口b与端口c连通。由此,在制冷剂回路10中制冷剂在用实线箭头表示的方向上循环,由此形成制热循环,其中,室外换热器23发挥蒸发器的功能,室内换热器31发挥冷凝器的功能。
66.从压缩机21排出的高压的制冷剂流过排出管61并流入四通阀22。流入四通阀22的端口a的制冷剂从四通阀22的端口d流过室外机气体管64,并经由气体侧关闭阀26流入气体管5。流过气体管5的制冷剂经由气体管连接部34流入室内机3。
67.流入室内机3后,制冷剂流过室内机气体管68并流入室内换热器31,并与通过室内风机32的旋转吸入至室内机3内部的室内空气进行热交换而冷凝。如上所述,室内换热器31作为冷凝器发挥功能,在室内换热器31与制冷剂进行了热交换后的室内空气从未图示的出风口向室内吹出,由此对设置有室内机3的室内进行制热。
68.从室内换热器31流出的制冷剂流过室内机液体管67,并经由液体管连接部33流入液体管4。流过液体管4并经由液体侧关闭阀25流入了室外机2的制冷剂,流过室外机液体管63并在流过膨胀阀24时被减压。如上所述,制热运行时的膨胀阀24的开度,以使压缩机21的排出温度成为规定的目标温度的方式被调整。
69.流过膨胀阀24流入室外换热器23的制冷剂,与通过室外风机27的旋转吸入至室外机2内部的外部气体进行热交换而蒸发。从室外换热器23流出至制冷剂配管62的制冷剂流过四通阀22的端口b和端口c以及吸入管66,并由压缩机21吸入而再次被压缩。
70.换热器
71.本实施方式的换热器可以应用于室内机3的室内换热器31以及室外机2的室外换热器23,在以下的说明中,应用于制热运行时作为冷凝器发挥功能的室内机3的室内换热器(以下简称为换热器)31来进行说明。
72.图2a和图2b是本实施方式涉及的换热器31的说明图,图2a是换热器31的平面图、
图2b是换热器31的正视图。如图2a和图2b所示,换热器31包括:多个扁管40,其是其截面形状呈长圆形或圆角矩形的传热管,该多个扁管40以其侧面(大宽度面)彼此相对的方式,沿上下方向(与制冷剂流向垂直的方向)排列;左右一对的集管12,其与扁管40的两端连接;以及多个翅片50,其配置成与扁管40交叉的方向并与其接合。在以下说明中,对于多个扁管40,有时将上下相邻的扁管40中位于图中上側的称为第一扁管40a,图中下侧的称为第二扁管40b。另外,在换热器31中,除了这些以外,集管12还设置有供制冷剂流动的制冷剂配管(未图示),其连接换热器31与空调机1的其他要素之间。
73.更详细而言,扁管40沿着在一对集管12之间制冷剂流动的方向(也称为长边方向)而设置,且具有在空气流通的方向(也称为短边方向)上扁平的形状。其内部形成有供制冷剂沿长边方向流动的多个制冷剂流路。多个扁管40隔着供空气流过的间隙s1,沿上下方向并排地配置,其两端部连接于一对集管12。具体而言,使沿长边方向延伸的多个扁管40,按预设的排列间距ph(间隙s1的上下方向的距离)沿上下方向排列,并使其两端部连接到集管12。
74.集管12具有圆筒形状,其内部形成有制冷剂流路(未图示),该制冷剂流路用于使供给到换热器31的制冷剂分流并流入至多个扁管40,以及将从多个扁管40流出的制冷剂汇流。
75.翅片50具有平板形状,从正面观察时,沿交叉于扁管40的方向层叠配置,且隔着供空气流过的间隙s1并排配置。具体而言,沿着上下方向延伸的多个翅片50,相对于扁管40,在其长边方向上隔着规定的翅片间距pv(间隙s1的长边方向的距离)排列设置。在以下说明中,关于多个翅片50,可将左右相邻的翅片50中位于图中左侧的称为第一翅片50a,而图中右侧的称为第二翅片50b。
76.扁管、翅片和隆起部、以及风机
77.下面,参照图3及其后的图,对扁管40、翅片50、第一隆起部54和第二隆起部55、以及室内风机(以下简称为风机)32的关系进行说明。首先,如图3所示,在翅片50上,沿上下方向排列地配置有供多个扁管40插入的多个切口部51。翅片50具有中间部52(上风侧)和连通部53(下风侧),中间部52形成在上下相邻的切口部51(第一切口部51a和第二切口部51b)彼此之间,连通部53使多个中间部52彼此连接。在以下说明中,关于多个切口部51,隔着中间部52而相邻的两个切口部51中,将图中上侧的切口部称为第一切口部51a,将下侧的切口部51称为第二切口部51b。第一切口部51a供第一扁管40a插入,而第二切口部51b供第二扁管40b插入。扁管40的内部设有供制冷剂流动的多个制冷剂流路41。
78.如图4所述,在翅片50的中间部52上,在第一切口部51a与第二切口部51b之间设置有第一隆起部54。第一隆起部54具有从中间部52配置至连通部53的上端边缘x1

x2以及下端边缘z1

z2。更详细而言,第一隆起部54设置为其至少一部分位于中间部52,且其连通部侧边缘x2

z2位于连通部53。第一隆起部54促进在扁管40或翅片50的表面上附着的冷凝水的排出。
79.由于第一隆起部54设置成其至少一部分位于中间部52,因此,对于第一隆起部54的上端边缘x1

x2,在插入到第一隆起部54上方的第一切口部51a内的第一扁管40a(图4中未图示,参见图3)的周围附着的冷凝水,沿着第一切口部51a(第一扁管40a)的下风侧端部(图中右侧端部),流到第一隆起部54的上端边缘x1

x2。
80.然后,冷凝水沿着连接第一上端部x1与第一下端部z1的中间部侧边缘x1

z1、以及连接第二上端部x2与第二下端部z2的连通部侧边缘x2

z2而流下。到达下端边缘z1

z2的冷凝水,流到第二扁管40b或连通部53,依序被排出。
81.在第一隆起部54的连通部侧边缘x2

z2的下风侧(图中右侧),还设置有第二隆起部55。沿通风方向观察时,第二隆起部55在连通部53上设置为重合于切口部51乃至扁管40与第一隆起部54之间的间隙s。由此,空气流流过间隙s时的流路阻力增大,使流速降低。流速降低,则作用于冷凝水的通风方向的阻力(从空气流受到的通风方向的力)降低,由此能够抑制在扁管40或翅片50的表面上附着的冷凝水的水滴从间隙s飞溅至下风侧的情形,即凝露飞溅。图4所示的是,由一个第二隆起部55堵塞第一切口部51a乃至第一扁管40a与第一隆起部54之间的间隙sa、以及第二切口部51b乃至第二扁管40b与第一隆起部54之间的间隙sb双方的示例,但也可以分割第二隆起部55来分别堵塞间隙sa和间隙sb。
82.另外,在上述说明中,对通风方向为沿扁管40截面的长边方向(图3中从左向右的方向)的情况进行了说明,但通风方向根据换热器31和室内风机32等的位置关系、即根据室内机3的类型而产生变化。本实施方式中,根据室内机3的类型,如下设定通风方向。即,将如下的虚拟线af设为阻力线,该虚拟线af是以在通风路径35的上风侧翅片50上冷凝水滞留的点为起点au,且以在通风路径35的下风侧通风路径中空气静压最低的点为终点ad。具体而言,如图5所示,通风路径35中换热器31位于上风侧且室内风机32位于下风侧的类型、即通过“吸入式”产生空气流的情况下,可用如下的虚拟线af来设定通风方向,该虚拟线af是以在上风侧冷凝水滞留的位置为起点au,且以在下风侧静压最低的部位(室内风机32的中心)为终点ad。也就是说,流过换热器31后的空气朝向静压最低的部位流动。因此在起点au滞留的冷凝水所受到的阻力的方向为虚拟线af的方向。
83.此外,如图6所述,通风路径35中室内风机32位于上风侧且换热器31位于下风侧的类型、即通过“吹出式”而产生空气流的情况下,可用如下的虚拟线af来设定通风方向,该虚拟线af是以在上风侧冷凝水滞留的位置为起点au,且以在下风侧静压最低的低的部位(换热器31下风侧的、通风路径35中截面积最小的位置的中心)为终点ad。
84.在任一种情况下,冷凝水滞留的位置即起点au均设为扁管40的连通部侧端部或第一隆起部54的第二下端部z2。根据换热器31的倾斜等位置关系,虚拟线af通过第一隆起部54和第二隆起部55中的至少一方。
85.关于根据室内机3的各种类型(风管式、挂壁式、立式、纵吹风管式、窗式、吊顶式、吸顶式等)而不同的虚拟线af的设定,将在后文中进行说明。
86.这里,为了顺利排出在第一扁管40a的周围滞留的冷凝水,优选的是,如图7所示,将第一隆起部54形成为,第一隆起部54的第一上端部x1与第一切口部51a的下边缘(对应于图7的第一扁管40a的下边缘)之间的距离d1在4mm以下的范围内。使距离d1在4mm以下的范围内的理由是基于以下说明的验证结果。另外,在图7中省略了第二隆起部55。
87.图19是对不同接触角θ的、在第一扁管40a的周围滞留的冷凝水(液滴)的大小d2进行对比的图。图19a表示接触角θ=10
°
时各翅片间距(1.0mm、1.5mm、2.0mm)下的液滴的大小d2的测量结果的平均值。图19b表示接触角θ=60
°
时各翅片间距(1.0mm、1.5mm、2.0mm)下的液滴的大小d2的测量结果的平均值。
88.另外,作为试验条件,如图7所示,对于滞留在相邻的第一翅片50a与第二翅片50b
之间的冷凝水,将翅片50的翅片间距pv设定为1.0mm、1.5mm、2.0mm的三种,并测量下述两种情况下的液滴的大小d2,即,(1)接触角θ为10度的情况,其为翅片50表面的亲水加工充分发挥作用的状态;以及(2)接触角θ为60度的情况,其为由于劣化或污染而翅片50表面的亲水加工没有发挥作用的状态。其中,通过在形成液滴的水中添加表面活性剂,来调整接触角θ。即,通过增加表面活性剂的分量,减小液滴的接触角θ。另外,在该试验中,翅片使用丙烯酸树脂材料。
89.如图19a所示,在接触角θ=10
°
且翅片间距pv为1.0mm的条件下测量液滴的大小d2的结果是,其平均值为3.0。此外,如图19a所示,在接触角θ=10
°
且翅片间距pv为1.5mm的条件下测量液滴的大小d2的结果是,其平均值为3.3。此外,图19a所示,在接触角θ=10
°
且翅片间距pv为2.0mm的条件下测量液滴的大小d2的结果是,其平均值为3.1。
90.此外,如图19b所示,在接触角θ=60
°
且翅片间距pv为1.0mm的条件下测量液滴的大小d2的结果是,其平均值为11.0。此外,如图19b所示,在接触角θ=60
°
且翅片间距pv为1.5mm的条件下测量液滴的大小d2的结果是,其平均值为11.2。此外,如图19b所示,在接触角θ=60
°
且翅片间距pv为2.0mm的条件下测量液滴的大小d2的结果是,其平均值为11.3。
91.根据上述测量结果可知,在接触角θ越小的条件下,液滴的大小d2越小,因此需要将第一隆起部54的第一上端部x1与第一切口部51a的下边缘之间的距离d1设定为小。翅片50的表面通常实施亲水处理,在经过亲水处理后的翅片的表面上滞留的液滴的接触角θ被设定为20
°
或者20
°
以下。翅片50的亲水处理的效果是因污染或劣化会逐渐减弱的,因此,以能够应对崭新状态即接触角θ=20
°
时的液滴的大小d2的方式设定第一隆起部54的第一上端部x1与第一切口部51a的下边缘之间的距离d1即可。
92.于是,根据上述测量结果,建立与接触角θ对应的液滴大小d2的近似计算式,由此求出接触角θ=20
°
时的液滴的大小d2。其结果,发明人发现,只要距离d1在4mm以下,则即使接触角θ=20
°
,液滴的下端会与第一隆起部54的第一上端部x1接触。
93.因此,将图8b所示的第一隆起部54的第一上端部x1与第一切口部51a的下边缘(对应于图8b的第一扁管40a的下边缘)之间的距离d1设为4mm以下时,即使在冷凝水的液滴大小d2较小的、接触角为20度(翅片50表面的亲水加工充分发挥作用的状态)的情况下,也能够使距离d1相对于最小的液滴大小d2即4.6mm(翅片间距pv为1.0mm)还小,使得液滴能够到达第一隆起部54的第一上端部x1。另外,在图8b中,省略了第二隆起部55。
94.这样,冷凝水的水滴到达第一隆起部54的第一上端部x1后,由于表面张力的影响而漫流在上端边缘x1

x2上,进而经由第一上端部x1和第二上端部x2流到中间部侧边缘x1

z1以及连通部侧边缘x2

z2。在中间部侧边缘x1

z1和连通部侧边缘x2

z2上,除了表面张力的影响以外,水滴还受到重力的影响,因此通过设置第一隆起部54,能够容易进行排出。
95.此外,优选的是,如图9所示,以使切口部51的连通部侧端部与第二隆起部55之间的距离d3为第一隆起部54与第二隆起部55之间的距离d4以上的方式,形成第一隆起部54和第二隆起部55。此外,第一隆起部54与第二隆起部55不是形成为一体的(即,d4≠0)。距离d3可以长于距离d4的理由如下:由于在扁管40后方的死水区,风速较慢,因此与第一隆起部54的下风侧的风速相比,空气流带来的影响不大,冷凝水的水滴不容易流走。
96.第一隆起部54配置为横跨翅片50的中间部52与连通部53的边界(参见图9),因此,也有助于抑制翅片50在组装工序等中产生弯曲或弯折。
97.通风方向
98.对于上述的、根据室内机3的类型而不同的通风方向,使用图10至图18进行说明。图10至图14表示通风路径35中换热器31位于上风侧、室内风机32位于下风侧的类型,即以“吸入式”产生空气流的情况。图15至图18表示通风路径35中室内风机32位于上风侧、换热器31位于下风侧的类型,即以“吹出式”产生空气流的情况。另外,在图10至图18中,省略第一隆起部54和第二隆起部55地进行图示。
99.吸入式
100.图10表示风管式的室内机3,图11表示挂壁式的室内机3,图12表示立式的室内机3,图13表示纵吹风管式的室内机3,图14表示窗式的室内机3(其与室外机2为一体)。在这些吸入式室内机3的情况下,如图10至图14所示,可用如下的虚拟线af来设定通风方向,该虚拟线af以冷凝水滞留的位置即扁管40的连通部侧端部为起点au,并以静压最低的部位即室内风机32的中心为终点ad。虚拟线af设定为,将设置于连通部53的第二隆起部55横穿。
101.此外,作为室内风机32,这里示出了在风管式(图10)、纵吹风管式(图13)以及窗式(图14)中使用离心风机,在挂壁式(图11)和立式(图12)中使用贯流风机的示例。
102.这些类型中,在如挂壁式(图11)和纵吹风管式(图13)那样的、由多个换热单元形成换热器31的室内机3中,通风路径35的通风方向可用如下的虚拟线af来设定,该虚拟线af以各个换热单元的连通部侧端部为起点au,并以一个室内风机32的中心为终点ad。此外,在立式(图12)那样的具有多个室内风机32的室内机3中,通风方向可用如下的虚拟线af来设定,该虚拟线af以一个换热器31的连通部侧端部为起点au,并以两个室内风机32的中心各自为终点ad。
103.吹出式
104.图15表示风管式的室内机3,图16表示吊顶式的室内机3,图17表示吸顶式的室内机3,图18表示挂壁式的室内机3。这些吹出式的室内机3的情况下,如图15至图18所示,通风路径35的通风方向为:以冷凝水滞留的位置即扁管40的连通部侧端部为起点au,并在换热器31的下风侧以静压最低的部位为终点ad的方向(虚拟线af)。流过换热器31的空气朝向静圧最低的部位(终点ad)流动。因此,在起点au滞留的冷凝水所受到的阻力的方向为虚拟线af的方向。虚拟线af设定为,将设置于连通部53的第二隆起部55横穿。
105.另外,作为室内风机32,这里示出了在风管式(图15)、吊顶式(图16)和吸顶式(图17)中使用离心风机、在挂壁式(图12)中使用螺旋桨风机的示例。
106.这些类型中,如风管式(图15)和吊顶式(图16)那样的、在换热器31下风侧的截面积最小的位置为换热器31的出风口的室内机3中,通风路径35的通风方向可用如下的虚拟线af来设定,该虚拟线af以换热器31的连通部侧端部为起点au,并以出风口的中心为终点ad。此外,如吸顶式(图17)和挂壁式(图18)那样的、在通风路径35的截面积最小的位置不是换热器31的出风口的室内机3中,通风方向可用如下的虚拟线af来设定,该虚拟线af以换热器31的连通部侧端部为起点au,并以根据各个通风路径35的结构而不同的截面积最小的位置的中心为终点ad。在图17和图18中例示的室内机3中,由多个换热单元形成换热器31,与流过各个换热单元的空气流对应地,设定有多个终点ad。
107.实施方式的效果
108.本实施方式涉及的换热器31,能够抑制在翅片50或扁管40的表面上滞留的冷凝水
的凝露飞溅。具体而言,通过在位于扁管40下方的翅片50的中间部52上设置第一隆起部54,排出扁管40周围的冷凝水。此外,作为其结果,附着的水滴变小,并且由于在翅片50的连通部53上设置第二隆起部55,空气流流速降低,因此作用于冷凝水的通风方向的阻力(从空气流受到的通风方向的力)下降。其结果,能够抑制冷凝水从换热器31向下风侧飞溅即凝露飞溅。此外,可用以冷凝水滞留的位置即扁管40的连通部侧端部为起点au、并以静压最低的部位即换热器31下风侧的截面积最小的位置的中心为终点ad的虚拟线af,来设定通风路径35的通风方向,由此在通风路径35内部,能够与作用于冷凝水的阻力的方向配合地设定第一隆起部54和第二隆起部55的位置。
109.符号说明
110.1 空调机
111.2 室外机
112.3 室内机
113.4 液体管
114.5 气体管
115.10 制冷剂回路
116.10a 室外机制冷剂回路
117.10b 室内机制冷剂回路
118.12 集管
119.21 压缩机
120.22 四通阀
121.23 室外换热器
122.24 膨胀阀
123.25 液体侧关闭阀
124.26 气体侧关闭阀
125.27 室外风机
126.31 室内换热器
127.32 室内风机
128.33 液体管连接部
129.34 气体管连接部
130.35 通风路径
131.40 扁管
132.50 翅片
133.51 切口部
134.52 中间部
135.53 连通部
136.54 第一隆起部
137.55 第二隆起部
138.61 排出管
139.62 制冷剂配管
140.63 室外机液体管
141.64 室外机气体管
142.66 吸入管
143.67 室内机液体管
144.68 室内机气体管
145.71 排出压力传感器
146.72 吸入压力传感器
147.73 排出温度传感器
148.74 吸入温度传感器
149.75 换热温度传感器
150.76 外部气温传感器
151.77 液体侧温度传感器
152.78 气体侧温度传感器
153.79 室内温度传感器
·
154.200 室外机控制单元
155.210 cpu
156.220 存储部
157.230 通信部
158.240 传感器输入部
159.300 室内机控制单元
160.310 cpu
161.320 存储部
162.330 通信部
163.340 传感器输入部。
再多了解一些

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