热交换器，制冷系统，空调机和 制造热交换器的方法和装置 本发明涉及一种用于制冷系统、空调机等上的热交换器以及制造这种热交换器的方法和装置。
图64是表示公开于日本专利申请(公开号为61-153388中的用于空调机上的传统热交换器的透视图。图65是图64的横截面图。在图64和65中，标号1指换热管，2是连接在换热管1上的细金属丝，以用途翅片。标号A指管外工作流体管(例如空气)，B是管内工作流体(例如制冷剂)，在这种热交换器中，细金属丝2挤在平行布置的换热管1上，并相互交叉。这样，热交换器呈网型结构，包括作为经线的换热管1和作为纬线的细金属丝2。
下面描述热交换器的运行过程。如图65所示，在用于普通空调机上的热交换器中，当管外工作流体A流过挤在换热管1上的细金属丝2时，细金属丝2干扰管外工作流体A的流动。这样，如图65的箭头所示的那样，向下流过细金属丝2地管外工作流体A撞击细金属丝2，被分成左右二股流动。此外，管外工作流体A的另一股流沿细金属丝2在换热管1的表面向上移动。这样使管外工作流体A和换热管1长时间接触，这就是说，管外工作流体A和管内工作流体B长时间接触。
为了加工这种热交换器，细金属丝2可以挤在多根平行布置的换热管1并与细金属丝2相互交叉。这样，热交换器被组装成包括作为经线的换热管1和作为纬线的细金属丝2的网型结构。在网型结构组装完毕后，将换热管1和细金属丝2之间的接触部分一个一个地焊接起来，以便增强导热性能。
图66表示另外一种传统实例，即，用于室内空调机等上的板翅式热交换器。为了组装热交换器，不用细金属丝2作翅片，而是用板型翅并且相互以约1到5mm的间隔安装着。换热管1插入在翅片上的孔内，插入后，将高压流体引入换热管1内。从而，使得换热管1的直径胀大与板翅102紧密接触。
在板翅式热交换器中，管外工作流体A能沿板翅流动而不会有大的干扰，导致换热性能下降。
近几年来，为了提供更为紧凑和性能更高的热交换器，换热管的直径变得很小。然而，当热交换器上使用细换热管(特别是蒸发器)时，流过管内的制冷剂的压力损失较大，导致空调机的性能下降。因此，为了避免性能下降而采用的一种典型的方法是大量增换热交换器的路径数以便减少每根管内的循环制冷剂的流量。
具体地说，利用支管来增加路径，为使路径从几十增加到几百，在许多情况下，要安装入口集管和出口集管，多根换热管布置在上述集管之间，以便提供一种多通道热交换器(蒸发器)。
图67是公开于日本专利公开(公开号为6-26737)中的传统多路径蒸发器的横截面图。在附图中，标号3a是入口集管，标号3B是出口集管，。标号45是制冷剂入口管。制冷剂入口管是直管，其长度等于或小于膨胀阀58的孔径的二十倍，在制冷剂入口管上设置不规则表面61。
图68和69是日本专利公开号6-117728揭示的传统气液分离热交换器的主视图。在图68中，下入口集管3a上的开孔与上出口集管3b上的开孔通过预定长度的气液分离筒63相互联通。标号2是以垂直于换热面的方向安装在换热管1上的多个网型翅片，64是节流阀，该阀用于避免在出口集管3b的连接部位的附近气体逆流到气液分离筒63内。气液二相制冷剂流过制冷剂入口管45，在气液分离筒63内因重力不同垂直地分成二相，即，上部气相和下部液相。气态制冷剂旁通到出口集管3b内，只有液态制冷剂通过入口集管3a流入到换热管1内。从而，液体能够均匀地分配到管路内。
如图69所示，一根浮管66垂直地插入在气液分离管63内形成液面控制器65。浮柱67装在浮管66内以便于根据气液分离腔内液态制冷剂的液面高度而垂直移动。在浮管66的上下端部设置多个开孔68和69。在这种结构中，气态制冷剂通过开孔68旁通到上端的出口集管3b内。
图70是日本专利公开号6-159983揭示的传统多通道蒸发器的截面图。在该图中，在制冷剂分配管体70的管壁四周上设置了多个制冷剂分散孔71，制冷剂分配管体70装在入口集管3a内。通过制冷剂分散孔71引入到入口集管3a内的液态制冷剂能够分配到换热管1内。
图71是日本专利公开号6-101935揭示的传统多通道蒸发器的截面图。在该附图中，多根换热管1相互平行地垂直布置，入口集管3a和出口集管3b通过换热管1连接。入口集管3a的上部和出口集管3b的上部通过气体旁通管72相互连通。
用于空调机上的传统热交换器结构如上。在空调机上使用的热交换器中，换热管1本身的直径范围在1到5mm之间。热交换器的换热系数高于传统室内空调机上所用的热交换器的换热系数。然而，对于相同的前表面积而言，热交换器的换热面大小，其面积等于或小于用于传统室内空调机上的热交换器的换热面积的五分之一。因此，存在的问题是不能获得所需的换热量。为了克服上述问题，考虑使用多排换热面。然而，当如上所述的传统热交换器使用多排换热面时，空气侧压力损失会更高，尽管风扇功率相同但空气量下降。因此，亦存在不能获得所需的换热量的问题，尤其还存在的另外一个问题是当热交换器作为蒸发器使用时，上述趋势会更加明显，并且空气中的蒸汽会冷凝在换热面上。
另外，在这种换热管中可以采用非共沸混合制冷剂。在这种情况下，可以布置多排热交换器，而且，应使非共沸混合制冷剂连续地从后排流入热交换器内。非共沸混合制冷剂可以是截面流，其相对于空气流作为附加逆流(spuious counter-flow)。已公知这种技术能够大大地改进性能。然而，排数的增加会增换热交换器宽度，导致装置体积增大。因此，在传统室内空调机等装置上最好仅用二排热交换器。因此，出现的问题是极难提供作为附加逆流(spuious counter-flow)的横截面流。
在传统热交换器中，将换热管和细金属丝组装成网型结构之后，换热管和细金属丝之间难以保持良好的接触。因此，换热管和细金属丝之间的导热下降。结果是热交换能力下降。
把换热管和细金属丝组装成网型结构之后，将换热管和细金属丝焊接固定。当焊接组装完成时，能够提高热交换能力。但是，由于换热管和细金属丝之间的每一连接部分独立地进行焊接，需要大量的劳务参与加工。结果是难以实现批量生产。
此外，为了把换热管连接到集管上，换热管和集管之间的每一连接部位应独立地焊接，因此，需要大量的劳务参与加工。此外，由于不能控制焊接材料量的供给，往往造成焊接材料过多或不足，导致换热管和集管的接触不够紧密。从而存在的另外一个问题是会因管内工作流体的泄漏导致热交换能力的下降。
换热管和细金属丝组装成网型结构以便于细金属丝相互交叉在换热管之间，因此，水汽产生的水不能从交叉部位处下滴，管外工作流体A的流动受到干扰。这样，存在的问题是热交换能力下降。
在板翅式热交换器中，管外工作流体A能够沿板翅流动而不会受大的干扰，这样，换热系数下降。所以，存在这样的一个问题，热交换器的换热面积，也就是说，热交换器本身必须做得更大以便于补偿换热系数的下降。
在传统的多通道热交换器中，当制冷剂通过制冷剂入口管流入入口集管内时，在许多情况下，制冷剂形成波动流，其中，气态制冷剂和液态制冷剂相互在入口集管内分离。因此，当制冷剂流入多根换热管内时，制冷剂流量的分配不均匀。此外，有一部分的换热管内仅流入气体，在这些管内就不能有效地进行热交换。这样导致用于有效进行热交换的面积(之后称为有效换热面积)变得比实际换热面积小。
在传统热交换器中，制冷剂经膨胀阀膨胀形成均匀二相流，然后通过包括直管的制冷剂管道流入入口集管内。因此，在集管的入口部分制冷剂形成的均匀的二相流。但是，在很多情况下，制冷剂流入时被减速，气态制冷剂和液态制冷剂相互渐渐分离，制冷剂最后形成波动流。这样在入口集管的入口部分之外的部分，制冷剂不能均匀地流入多根换热管内。此外，由于气态的和液态的制冷剂相互分离，难以避免气态制冷剂会流入一部分换热管内。结果，仍会减少有效换热面积。
传统热交换器需要如气液分离筒类的特殊装置。因此，使得热交换器的结构变得更为复杂，并因为制冷剂在气液分离后流入集管内，所以，制冷剂不能顺利地流动。
在传统热交换器中，需要在集管内提供附加的分配管体。流速沿入口集管的纵向越向内侧越小，因此，存在不能均匀地分配制冷剂的缺点。
在传统热交换器中，制冷剂入口管5安装在入口集管的下部，制冷剂出口管6安装在出口集管2的上部。从而，热交换器在机组内需要较大的安装空间，并且不能方便地安装到长条形空调机内。此外，由于制冷剂在入口集管内从下向上流动，在流速较低时制冷剂不能充分地分配到集管的上部。结果，存在的问题在于需要进行控制以便于制冷剂充分地流入换热管内。
本发明的目的在于克服上述的各种上问题，本发明的目的是提供一种热交换器，这种热交换器可以提高换热管的外侧换热系数并促进换热，抑制因空气流量减少而引起的换热量的减少，提供一种高性能的制冷系统或空调机。
本发明的又一目的是提供一种热交换器，这种热交换器的换热量通过增加换热翅片的面积而得到增加，压力损失减少，并抑制了因空气流量减少而引起的换热量的减少。
本发明的再一目的是提供一种热交换器，这种热交换器的换热量通过增加换热面积而得到增加，并且能够减少整体所占空间。
本发明的目的在于克服上述的各种问题，本发明的一个目的是提供一种热交换器，这种热交换器可以提高换热管的外部换热系数并促进换热，换热量通过增加换热面积而得到增加，抑制因空气流量减少而引起的换热量的减少，也减少了空气侧压力损失。
本发明的还有一个目的是提供一种结构简单的热交换器，这种热交换器的换热量通过增加换热面积而得到增加，并且，抑制了因空气流量减少而引起的换热量的减少。
本发明的目的在于提供一种热交换器，这种热交换器的细金属丝和换热管接触非常紧密，从而增强了热交换器的换热面的热交换(热交换器包括细金属丝和换热管)，并促进管内工作流体和管外工作流体之间的热交换。
本发明的还有另一个目的是提供一种更可靠的热交换器，能够避免管内工作流体从换热管和集管之间的连接部位处泄漏，避免因如细金属丝变形引起的热交换能力下降。
本发明的又一目的是提供一种制作高度可靠的热交换器的方法，该方法很好的可操作性、能够容易且可靠地保证热交换器的换热管或细金属丝、换热管和集管的每个连接部位的紧密接触并可防止细金属丝变形。
本发明还有一个目的是提供一种制作这种热交换器的装置的张紧夹具，夹具的结构简单，能够向细金属丝施加几乎平衡的张力，且能避免细金属丝变形。
本发明的还有一个目的是提供一种热交换器，这种热交换器在二相制冷剂流入时仅有液态制冷剂流入换热管内，而且有效换热面自始至不减小。
根据本发明的第一部分内容，为了完成上述目的，提供了一种制冷系统，这种系统包括压缩机，冷凝器和蒸发器，制冷剂流过压缩机，冷凝器和蒸发器。在制冷系统中，至少冷凝器和蒸发器中之一的热交换器具有多根换热管，这些换热管布置在一对集管之间，诸如制冷剂这样的流体流过这些换热管，而细金属丝螺旋缠绕在多根换热管中指定的换热管上。
在运行中，空气之类的工作流体在换热管外部流动。当空气流从细金属丝旁流过时，空气被加速，细金属丝起加速器作用并干扰空气流动从而形成三维紊流。因此，流过热交换器的紊流空气能够增换热交换器的表面换热系数。结果，就能够促进空气和流过换热管的制冷剂之间的热交换。另外，细金属丝被螺旋缠绕在换热管上。故而，细金属丝不会在垂直于换热管的横截面内相互交叉，并且在空气流动方向上在细金属丝之间提供了较大的间隙。因此，即使在空气中的水份易于冷凝的环境中，水滴很难留在细金属丝之间，因此，不会因水滴引起堵塞。结果是能够避免热交换器的热交换能力的下降。
本发明的第二部分内容是提供一种包括室内机组和室外机组的空调机，室内机组和室外机相互通过管道连接，由压缩机使制冷剂流动。在空调机中，室内机组和室外机组中的任何一个热交换器均包括多根换热管，换热管设置在一对集管之间，诸如制冷剂这样的流体流过换热管，而细金属丝翅片螺旋绕在多根换热管之中的指定换热管之间。
最好，螺旋缠绕的细金属丝的螺旋角大于预定角度。
可以把多根换热管弯曲。
另外，可以将多根换热管排列成弧形或弯曲形。
本发明的第三部分内容是提供一种包括多根换热管的热交换器，换热管彼此间隔，细金属丝围绕在多根换热管之中的指定的多根换热管的外周上。在热交换器中，细金属丝与多根换热管的外表面接触，并朝扩大多根换热管间的间隔的方向进行张拉。最好，在对换热管施加预定张力的情况下细金属丝通过焊接与换热管接触。
本发明的第四部分内容是提供制造热交换器的装置，该装置包括成形机构，焊接机构和夹具；成形机构用于将要围绕在多根相互间隔的换热管之中的指定的多根换热管外周上的细金属丝形成环形或螺旋形；焊接机构用于同时换热并焊接多根换热管和缠绕细金属丝；夹具与换热管啮合在由焊接机构进行焊接时施加张力以便扩大换热管之间的间隔。
夹具可以包括至少两个分别可拆卸的与一根换热管啮合的啮合机构，允许啮合机构在预定方向移动的导向机构和施力使导向机构朝预定方向移动的载荷机构。最好，夹具还包括分别固定啮合机构的多个固定件，导向机构朝预定方向引导多个固定件并移动固定件以便扩大包括多根换热管的换热面。最好，在制造热交换器的装置中，至少在与换热面平行的方向施加张力以便扩大包括多根换热管的换热面内的一对换热管之间的间隔。
本发明的第五部分内容在于提供制造热交换器的装置，该装置包括啮合机构，导向机构和弹性机构，啮合机构用于啮合包括多根换热管和围绕在多根相互间隔的换热管之中的指定的多根换热管外周上的细金属丝的换热面；导向机构连接到啮合机构上，用于使啮合机构沿预定方向移动；弹性机构连接啮合机构用于朝预定方向推啮合机构。
本发明的第六部分内容在于提供一种热交换器，该热交换器包括间隔布置的多根换热管，围绕在多根相互间隔的换热管之中的指定的多根换热管外周上的细金属丝和具有与多根换热管的两端之一连接的接头并通过接头与多根换热管的对应端连接的集管。在此热交换器中，将预定厚度的焊料事先涂在至少多根换热管的外表面和集管的连接表面之一上，使事先涂覆的焊料熔化并冷却，以便在换热管的两端和集管接头之间进行钎焊连接。
本发明的第七部分内容在于提供一种热交换器，它包括间隔布置的多根换热管，具有与多根换热管的两端之一配合的配合部分并通过配合部分与多根换热管的对应端连接的集管和螺旋缠绕在多根换热管外周上的细金属丝。在热交换器中，将预定厚度的焊料事先涂在至少为细金属丝和多根换热管之一的外表面上和多根换热管的外表面和集管的配合表面的任何一个上，并使事先涂覆的焊料熔化并冷却使细金属丝和多根换热管连接并使换热管的两端与集管的配合部分连接。
本发明的第八部分内容是提供一种制造热交换器的方法，这种热交换器包括间隔布置的多根换热管，和螺旋缠绕在多根换热管外周上的细金属丝。该方法包括使与多根换热管啮合的细金属丝形成螺旋形的成形步骤；在至少细金属丝和多根换热管的任何一个的外表面上涂覆预定厚度的焊接材料的涂覆步骤；使螺旋细金属丝绕在换热管外周上的安装步骤；在安装步骤之后，通过朝扩大布置的换热管之间的间隔的方向拉紧换热管对细金属丝施加张力的张紧步骤；和熔化并冷却焊接材料以便使张紧的细金属丝与和换热管的外表面连接的连接步骤。
本发明的第九部分内容在于提供一种制造热交换器的方法，其中该热交换器包括间隔布置的多根换热管，具有与多根换热管的两端之一配合的配合部分并通过配合部分与多根换热管的对应端连接的集管和螺旋缠绕在位于集管之间的多根换热管上的细金属丝。该方法包括在至少多根换热管的外表面和集管的配合部分的表面之一上涂覆预定厚度的焊接材料的涂覆步骤；在涂覆步骤之后，使换热管的两端与集管的配合部分装配在一起的安装步骤；和在安装步骤之后，熔化并冷却焊接材料以便使两端与配合部分连接。
本发明的第十部分内容在于提供一种制造热交换器的方法，其中该热交换器包括间隔布置的多根换热管，具有与多根换热管的两端之一配合的配合部分并通过配合部分与多根换热管的对应端连接的集管和螺旋缠绕在多根换热管外表面上的细金属丝。该方法包括使与多根换热管啮合的细金属丝形成螺旋形的成形步骤；使螺旋细金属丝绕在换热管外周上的第一安装步骤；使换热管的两端与集管的配合部分装配在一起的第二安装步骤；连接换热管两端和集管上的配合部分的第一连接步骤和连接细金属丝和多根换热管外表面的第二连接步骤。
本发明的第十一部分内容在于提供一种制造热交换器的方法，其中该热交换器包括间隔布置的多根换热管，具有与多根换热管的两端之一配合的配合部分并通过配合部分与多根换热管的对应端连接的集管和螺旋缠绕在多根换热管外表面上的细金属丝。该方法包括使与多根换热管啮合的细金属丝形成螺旋形的成形步骤；在至少螺旋细金属丝和多根换热管的任何一个的外表面上涂覆预定厚度的焊接材料的第一涂覆步骤；在至少多根换热管的外表面和集管的配合部分表面任何一个上涂覆预定厚度的焊接材料的第二涂覆步骤；使螺旋细金属丝绕在换热管外周上的第一安装步骤；使换热管的两端与集管的配合部分装配在一起的第二安装步骤；使在第一涂覆步骤和第二涂覆步骤中涂覆的沓料熔化从而使细金属丝与换热管外表面连接同时使换热管的端部与集管的配合部分连接的连接步骤。
最好，该制造热交换器的方法还包括把多根换热管的端部和集管的配合部分浸入钎焊料熔化池内的步骤。
本发明的第十二部分内容是提供一种热交换器，这种热交换器包括多根相间布置的换热管，与多根换热管连接形成换热面的的细金属丝，平板式或槽形集管板和集管盖；其中，集管板通过与多根换热管的两端中的至少任何一端配合的配合部分连接多根换热管的端部，集管盖与集管板的侧面连接盖住集管板的一个表面。在此热交换器中，包含多根换热管的换热面连接到集管板的配合部分上，以便将换热面安装到对着集管盖的那一侧的集管板上。
本发明的第十三部分内容在于提供制造热交换器的方法，该热交换器包括多根相间布置的换热管，通过与多根换热管的两端中的至少任何一端配合的配合部分连接多根换热管端部的集管板和与集管板连接的集管盖。该方法包括把多根换热管插入集管板的配合部分内用于连接的第一连接步骤；把换热管穿过配合部分的多余部分切去的切割步骤；把集管板弯曲成槽形的成形步骤和在形成步骤后，将集管盖盖住槽形集管板上的开口并进行连接的第二连接步骤。
本发明的第十四部分内容在于提供一种热交换器，该热交换器包括使汽液二相制冷剂流入的入口集管；使制冷剂进行热交换后流出的出口集管；入口集管和出口集管相距一定间隔被布置在上下侧和位于入口集管和出口集管之间并与之联通的多根换热管。该热交换器还包括安装在入口集管内用于使制冷剂流减速的减速部件和将在减速部件内分离成气态制冷剂和液态制冷剂中的气态制冷剂输送到出口集管的气体旁通管。最好，在入口集管的制冷剂流入处和气体旁通管之间设置对制冷剂进行整流的整流机构。另外，整流机构可以包括蜂窝状格栅。最好在入口集管的制冷剂流入处和气体旁通管之间的流动横截面内从上部向下伸出一下悬体。
本发明的第十五部分内容在于提供一种热交换器，这种热交换器包括与制冷剂管道连接的入口集管，汽液二相制冷剂流入该入口集管内；设置在入口集管上部的出口集管和联通入口集管和出口集管的多根换热管。该热交换器还包括安装在换热管和入口集管的制冷剂管道连接部分之间的气体旁通管，该旁通管用于联通入口集管的上部和出口集管的下部。最好，气体旁通管与入口集管连接的连接部分的内径大于与出口集管连接的连接部分。另外，气体旁通管的管轴在入口集管附近向向换热管侧偏心延伸。
本发明的第十六部分内容在于提供一种热交换器，这种热交换器包括与制冷剂管道连接的入口集管，制冷剂流入该入口集管内；设置在入口集管上部的出口集管和联通入口集管和出口集管的多根换热管。该热交换器还包括具有多个通孔的多孔板，该多孔板将入口集管内的空间分成上部空间和下部空间；将与制冷剂管道连接部分相对的那一侧上的入口集管的一端与出口集管联通的气体旁通管。在该热交换器中，换热管上的开孔处于多孔板下方。
本发明的第十七部分内容在于提供一种热交换器，该热交换器包括与制冷剂管道连接的入口集管，制冷剂流入该入口集管内；设置在入口集管下部的出口集管和联通入口集管和出口集管的多根换热管。该热交换器还包括安装在与制冷剂管道连接部分相对的那一侧上的入口集管的端部的气体旁通管，该气体旁通管用于联通入口集管和出口集管。
最好，在入口集管的制冷剂管道连接部分和换热管之间提供一定间距，制冷剂在该间距内足以形成分层流。
最好，入口集管设置具有制冷剂流入口的第一区域和与换热管和气体旁通管连接的第二区域，将入口集管弯曲使第一区域和第二区域相互接近。
最好，在气体旁通管内安装气液分离件将旁通管内的气液分离开。
最好在气体旁通管上也设置用作热交换器的翅片。
最好，气体旁通管上设置逆止阀。
最好，在所有热交换器上使用直径小于0.5mm的细金属丝作翅片。
本发明的第十八部分内容在于提供一种热交换器，其中，使换热翅片与平行设置在两个上下集管之间的许多换热管接触而进行热交换。热交换器还包括螺旋绕在换热管之间的细金属丝翅片和联通入口集管上部和出口集管的气体旁通管；制冷剂从出口集管排出，气体旁通管的横截面积比换热管的横截面积大。在该热交换器中，入口集管的横截面积比气液二相流入的制冷剂入口管的横截面积大。最好，热交换器还包括稳定机构，该稳定机构安装在流入部分内，制冷剂通过该稳定机构流入入口集管内起到稳定液态制冷剂液面的作用。
下面，结合附图对本发明进行详细描述，通过描述对本发明的上述和其它目的及新的特征将会更加清楚明白。应该清楚地理解附图只是示意性地说明并不意味着对本发明的限定。
图1是根据本发明的一个实施例表示制冷剂循环的循环简图；
图2是根据本发明的一个实施例的热交换器的主视图；
图3是表示根据本发明的一个实施例的用于空调机上的热交换器的换热面的主视图；
图4是图3的换热面的放大图；
图5是表示根据本发明的一个实施例的用于空调机上的热交换器的换热面的主视图；
图6是表示根据本发明的一个实施例的用于空调机上的热交换器的换热面的王视图；
图7表示根据本发明的一个实施例的热交换器的换热面的主视图；
图8表示根据本发明的一个实施例的用于空调机上的热交换器的螺旋角和面积比之间的关系的曲线图；
图9是表示根据本发明的一个实施例的用于空调机上的热交换器的换热面的主视图；
图10是表示根据本发明的一个实施例的用于空调机上的热交换器的换热面的主视图；
图11是表示根据本发明的一个实施例的用于空调机上的热交换器的换热面的主视图；
图12表示根据本发明的一个实施例的热交换器的换热面的主视图；
图13表示根据本发明的一个实施例的热交换器的换热面的主视图；
图14是表示根据本发明的一个实施例的用于空调机上的热交换器的换热面的主视图；
图15是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的换热面的主视图；
图16表示根据本发明的一个实施例的热交换器的换热管布置的说明图；
图17是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的换热管布置的说明图；
图18表示根据本发明的一个实施例的热交换器的换热管布置的说明图；
图19是表示制造本发明的一个实施例的热交换器的方法流程；
图20是表示本发明一个实施例的细金属丝的透视图和横截面图；
图21是表示制造本发明的一个实施例的热交换器的方法的主视图；
图22是表示制造本发明的一个实施例的热交换器的方法的透视图；
图23是表示制造本发明的一个实施例的热交换器的方法的透视图；
图24是表示制造本发明的一个实施例的热交换器的方法的透视图；
图25是根据本发明的一个实施例的热交换器的换热面的放大图；
图26是根据本发明的一个实施例的一形状热交换器的主视图；
图27是根据本发明的一个实施例的另一形状热交换器的主视图；
图28是根据本发明的一个实施例的再一形状热交换器的主视图；
图29是根据本发明的一个实施例的另一形状热交换器的主视图；
图30是表示制造本发明的一个实施例的热交换器的方法的主视图；
图31是表示根据本发明的一个实施例的换热管的横截面图；
图32是表示根据本发明的一个实施例的细金属丝和换热管之间连接的横截面图；
图33是根据本发明的一个实施例的沉积厚度控制图；
图34是表示根据本发明的一个实施例的换热管的横截面图；
图35是表示根据本发明的一个实施例的细金属丝和换热管之间连接的横截面图；
图36是表示制造本发明的一个实施例的热交换器的方法的流程；
图37是表示根据本发明的一个实施例的制造方法的透视图；
图38是表示根据本发明的一个实施例的制造方法的透视图；
图39是表示根据本发明的一个实施例的制造方法的透视图；
图40是表示根据本发明的一个实施例的制造方法的透视图；
图41是表示根据本发明的一个实施例的制造方法的横截面图；
图42是表示根据本发明的一个实施例的制造方法的横截面图；
图43是表示根据本发明的一个实施例的制造方法的透视图；
图44是表示根据本发明的一个实施例的制造方法的透视图；
图45是表示根据本发明的一个实施例的制造方法的透视图；
图46是表示根据本发明的一个实施例的制造方法的说明图；
图47是表示根据本发明的一个实施例的制造热交换器方法的横截面图；
图48是表示根据本发明的一个实施例的制造热交换器方法的横截面图；
图49是表示根据本发明的一个实施例的制造热交换器方法的说明图；
图50是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的横截面图；
图51是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的横截面图；
图52是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的横截面图；
图53是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的横截面图；
图54是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的横截面图；
图55是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的横截面图；
图56是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的入口集管附近的透视图；
图57是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的横截面图；
图58是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的透视图；
图59是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的入口集管附近的透视图；
图60是表示根据本发明的一个实施例的制冷剂循环的循环图；
图61是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的横截面图；
图62是表示根据本发明的一个实施例的热交换器的说明图；
图63是表示本发明的翅片换热系数的特性图；
图64是传统热交换器的透视图；
图65是传统热交换器的横截面图；
图66是传统热交换器的透视图；
图67是传统热交换器的横截面图；
图68是传统热交换器的横截面图；
图69是传统热交换器的横截面图；
图70是传统热交换器的入口集管部分的横截面图；
图71是传统的主视图；
图1是表示包括本发明一个实施例的热交换器的制冷剂循环结构图。在该图中，标号55表示压缩机，57表示用于室外机组的热交换器，58是膨胀阀，59是制冷剂管，45是制冷剂入口管，46是制冷剂出口管。制冷剂入口和出口管都连接到本发明的热交换器上，本发明热交换器包括入口集管3a，出口集管3b，换热管1，气体旁通管44和翅片2。图2是表示本实施例的热交换器的放大透视图。虽然本发明适用于图1的室内机组的热交换器，但应该注意到本发明也可以用于室外机组的热交换器或其它目的的热交换器上。下面，对本发明的一个实施例进行描述。
二相制冷剂经制冷剂入口管45流入入口集管3a内同时制冷剂被减速。制冷剂形成一种波动流，其中上部气体和下部液体彼此分离。因此，气体集中地流入气体旁通管44内，而只有液态制冷剂流过许多换热管1。结果，就能消除制冷剂不均匀分配。之后制冷剂流入多根换热管1内，在制冷剂和管外工作流体之间完成热交换，并在管内蒸发。在液态制冷剂转换成气态制冷剂后流入出口集管3b内，制冷剂与流过气体旁通管44的气态制冷剂一起通过制冷剂排出管46排出。因此，在多根换热管1能进行均匀热交换。
图3是本实施例的用于空调机上的热交换器的平面图，图4是表示换热面的放大示意图。图4中，标号1，1a，1b和1c表示相距一定间隔的换热管。作为换热介质的管内工作流体A(制冷剂)流过换热管。
标号2，2a，2，2c及2d是分别形成换热翅片的相同的细钢丝。细钢丝2a和2b螺旋地绕在换热管1a和1b上。细钢丝2c和2d螺旋缠绕在换热管1b和1c上。细钢丝2a和2b以及细钢丝2c和2d是缠绕成它们螺旋方向彼此相反且互不相交。
另外，将细钢丝2a和2b设置在管外工作流体(如空气)的上游，而将细钢丝2c和2d设置在管外工作流体的下游。此外，为将管内工作流体A均匀分配到换热管内或聚集来自换热管的管内工作流体，安装了一对上下集管3。
现在，描述所给出的实例的运行过程。当空气流过细钢丝2a (或2c)时，空气被加速，细钢丝2a起到了加速器的作用并干扰空气流动，从而，产生了三维紊流。因此，流过热交换器的紊流空气提高了热交换器的表面换热系数。结果，就能够促进空气和换热管1内的制冷剂之间的热交换。
再者，将细钢丝2螺旋缠绕在相邻换热管1上。因此，细钢丝2在垂直于换热管1的横截面内互不交叉，而且，在气流方向上的细钢丝2之间形成一个较大的间隙。因此，在这种结构中，细钢丝2极难妨碍由湿气产生的水滴沿换热管1的管轴方向下滴。于是，即使这种热交换器用于空气中的水份易+冷凝的环境中，因很难保持水滴，所以，水滴几乎不会引起堵塞。结果，所具有的优点是能够抑制热交换器的换热能力下降，热交换能力下降的原因是水滴堵塞导致空气流量下降。
图5是表示采用本发明的另外一外实施例的空调机热交换器局部前视图。在该附图中，标号1、1a到1e代表以一定间隔布置的换热管，管内工作流体(如制冷剂)从换热管内流过。标号2a到2c是形成换热翅片的相同的细钢丝。细钢丝2a螺旋缠绕在换热管1a和1c上，细钢丝2b螺旋缠绕在换热管1b和1c上。此外，细钢丝2c螺旋缠绕在换热管1b和1d上。在这种情况下，细钢丝2a和2c布置在管外工作流体(如空气)的上游，而细钢丝2b布置在管外工作流体的下游。
下面，描述该实例的运行过程。当空气流过细钢丝2时，空气被加速，细钢丝2起到紊流加速器的作用，因此，产生三维紊流。在热交换器内产生了紊流空气流。结果，促进了换热，换热面具有较高的换热系数。
因细钢丝2螺旋地缠绕在换热管上，所以，在空气流动方向上的细钢丝2之间形成了较大的间距。此外，细钢丝2很难妨碍湿气产生的水滴沿换热管1的管轴向下滴。因此，在这种结构中很难保持住水滴。即使将这种热交换器用于空气中的水份易冷凝的环境中，因很难保持水滴，所以，水滴几乎不会引起堵塞。结果，所具有的优点是能够抑制因气体流量下降引起生的换热量下降。
图6是表示采用本发明的又一实例中的空调机热交换器的局部前视图。在该附图中，标号1a和1b代表以一定间隔布置的若干换热管中的相邻左和右换热管，管内工作流体(如制冷剂)从管内流过。标号2a到2d是形成换热翅片的细钢丝，细钢丝螺旋缠绕在换热管1a和1b上。在这种情况下，标号2a和2b、2c和2d分别表示细钢丝。细钢丝2a和2c被布置在管外工作流体(如空气)的上游，而细钢丝2b和2d被布置在管外工作流体的下游。
下面，描述该实例的运行过程。当空气流过细钢丝2a(或2c)时，空气被加速，细钢丝2a起到紊流加速器的作用，因此，产生三维紊流。在热交换器内产生了紊流空气。结果，促进了换热，且换热面具有较高的换热系数。
在换热管之间，相邻左右换热管分别成对，而且，细钢丝是缠绕在成对的换热管上形成翅片。因此就能够在垂直于换热管的横截面内提供更大的面积，使得在该结构上因湿气产生的水滴难以保持住。因此，即使将这种热交换器用于空气中的水份冷凝的环境中，因水滴难以保持，所以不会导致堵塞。结果，其优点在于能够抑制换热量的下降，这种下降是空气流量下降而产生的效果。
根据图4至图6所示的实施例，将作为翅片的细钢丝2缠绕在指定的换热管上。因此，这种结构甚至于在为与集管相连的加工过程中需要拆卸和更换换热管或在因管子损坏之类的情况下，也很容易拆卸换热管。此外，在这种结构中，即使加工完毕后，也可以通过改变某指定部位来作相应修改而且维修方便。
图7是采用本发明的再一实施例的热交换器的局部前视图。在本附图中，标号1、1a到1c代表以一定间隔布置的相邻换热管，管内工作流体(如制冷剂)从换热管内流过。标号2，2a、2b、2c和2d分别是形成换热翅片的细钢丝。细钢丝2a和2b螺旋缠绕在换热管1a和1b上，细钢丝2c和2d螺旋缠绕在换热管1b和1c上。细钢丝2a和2b以及细钢丝2c和2d的缠绕方向相反互不相交。在这种情况下，细钢丝2a和2d布置在管外工作流体(如空气)的上游，细钢丝2b和2c布置在管外工作流体的下游。
现在，描述该例的运行过程。
当空气流过细钢丝2a(或2d)时，空气被加速，细钢丝起到了紊流加速器的作用，因此，产生三维紊流。在热交换器内引起了紊流空气。结果，就能够促进换热，且换热面具有较高的换热系数。
再者，细钢丝2螺旋缠绕。因此，细钢丝2在垂直于换热管1的横截面内互不交叉，并在沿气流方向的细钢丝2之间建立了较大的间距。在这种结构中，细钢丝2很妨碍湿气产生的水滴沿换热管1的管轴向下滴，以致于水滴留不住。因此，即使这种热交换器用于空气中的水份易冷凝的环境中，因更加难以保持住水滴，所以，水滴更不会引起堵塞。结果，其优点是能够抑制热交换器因气流流量下降引起的换热量下降。此外，图8是表示面积比和螺旋角之间的关系的曲线图。从该曲线图中可见，增加螺旋角就能增加换热面积，该换热面积大于相同螺距的网型结构的换热面积。
也就是说，在细钢丝翅片顺序地接触许多换热管时，就能够通过设定螺旋角来增加换热面积，螺旋角可以设定为20度甚至更大，这样可以制造高效的热交换器。
图8的曲线表明在相同的螺距情况下随着螺旋角的变化换热面积也随之改变。以螺旋角为0度时的换热面积定义为参考面积，每一螺旋角的换热面积和螺旋角为0度时的换热面积之比定义为面积比。即，图8中，在螺旋角为0时的加热面积时，面积比为1。当螺旋角增大，细钢丝变长，换热面积如图8所示那样也增加。
图9表示本发明的另一实施例的用于空调机上的热交换器的局部前视图。在该附图中，标号1a到1c是以一定间隔布置的换热管，管内工作流体(如制冷剂)从管内流过。标号2a到2f是形成换热翅片的细钢丝，标号2a和2b，2c和2d，2e和2f分别是细钢丝。细钢丝2a和2b螺旋缠绕在换热管1a和1b上，细钢丝2c和2d和细钢丝2e和2f分别螺旋缠绕在换热管1b和1c上。螺旋细钢丝2c和2d被布置在螺旋细钢丝2e和2f的螺距之间，而且，其旋转方向与细钢丝2a和2b的旋转方向相反。细钢丝2a、2c和2e布置在管外工作流体(如空气)的上游，而细钢丝2b、2d和2f布置在管外工作流体的下游。22下面，描述该实例的运行过程。当空气流过细钢丝2a(或2c、2e)时，空气被加速，细钢丝2a起紊流加速器的作用，因此，产生三维紊流。在热交换器内产生了紊流空气。结果，促进了换热，热交换器的换热面具有较高的换热系数。23此外，细钢丝2螺旋缠绕。因此，细钢丝2在垂直于换热管1的横截面内互不交叉，并在沿气流方向的细钢丝2之间建立了较大的间距。在这种结构中，细钢丝2很难妨碍湿气产生的水滴沿换热管1的管轴方向下滴，水滴留不住。因此，即使这种热交换器用于空气中的水份易冷凝的环境中，因难以保持住水滴，所以，更不会引起堵塞。结果，其优点在于能够抑制因气流流量下降引起的换热量下降。此外，增加螺旋角就能增加换热面积，该换热面积大于相同螺距的网型结构的换热面积。
如前所述，使预定细钢丝与预定的换热管缠绕组合起来。从而，就能够提供这样的一种结构，在这种结构中的水滴极易下滴，甚至当因管内工作流体和管外工作流体之间的温度差和管外工作流体内所含水汽在翅片上产生水滴时，也很容易下滴。因此，能够提供一种高性能热交换器，这种热交换器在长期使用时仍有高可靠性。
图10表示本发明的另一实施例的用于空调机上的热交换器的局部前视图。附图中，标号1a到1c是以一定间隔布置的换热管，管内工作流体(如制冷剂)从管内流过。标号2a到2f是形成换热翅片的细钢丝，标号2a和2b，2c和2d是相同的细钢丝。细钢丝2a和2b螺旋缠绕在换热管1a和1b上，细钢丝2c和2d螺旋缠绕在换热管1b和1c上。而且，细钢丝螺旋缠绕方向相同。
细钢丝2a和2b以及细钢丝2c和2d可以在相同的位置处与换热管1b接触。这样也可以由换热管1和螺旋细钢丝确定出一个较大空间。细钢丝2a和2c布置在管外工作流体(如空气)的上游，而细钢丝2b和2d布置在管外工作流体的下游。27下面，描述该实例的运行过程。当空气流过细钢丝2a(或2c)时，空气被加速，细钢丝2起紊流加速器的作用，因此，产生三维紊流。在热交换器内产生了紊流空气。结果，促进了换热，热交换器的换热面具有较高的换热系数。
细钢丝2螺旋缠绕。因此，细钢丝2在垂直于换热管1的横截面内互不交叉，并在沿气流方向的细钢丝2之间建立了较大的间距。在这种结构中，细钢丝2很难妨碍湿气产生的水滴沿换热管1的管轴向下滴，水滴留不住。因此，即使将这种热交换器用于空气中的水份易冷凝的环境中，因难以保持住水滴，所以，更难引起堵塞。结果，存在这样的优点是能够抑制因气流流量下降引起的换热量下降。此外，同螺距的增加螺旋角就能增加换热面积，该换热面积大于相同螺距的网型结构的换热面积。
图11表示本发明的另一实施例的用于空调机上的热交换器的局部前视图。在该附图中，标号1a到1c是以一定间隔布置的换热管，管内工作流体(如制冷剂)从管内流过。标号2a到2f是形成换热翅片的细钢丝，标号2a和2b，2c和2d，2e和2f是相同的细钢丝。细钢丝2a和2b以及细钢丝2c、2d螺旋缠绕在换热管1a和1b上，2e和2f螺旋缠绕在换热管1b和1c上。螺旋细钢丝2a和2b被布置在螺旋细钢丝2c和2d的螺距之间，而且，其螺旋方向与细钢丝2e和2f的螺旋方向相反。
细钢丝2a和2e可以在相同的位置处与换热管1b接触。这样也可以由换热管1和螺旋细钢丝确定出一个较大空间。细钢丝2a、2c和2e布置在管外工作流体(如空气)的上游，而细钢丝2b、2d和2f布置在管外工作流体的下游。31当空气流过细钢丝2a(或2c、2e)时，空气被加速，细钢丝2a起紊流加速器的作用，因此，产生三维紊流。在热交换器内产生了紊流空气。结果，促进了换热，热交换器的换热面具有较高的换热系数。
细钢丝2螺旋缠绕。因此，细钢丝2在垂直于换热管1的横截面内互不交叉，并在沿气流方向的细钢丝2之间建立了较大的间距。在这种结构中，细钢丝2很难妨碍湿气产生的水滴沿换热管1的管轴向下滴，水滴留不住。因此，即使这种热交换器用于空气中的水份易冷凝的环境中，因难以保持住水滴，以致于更不会引起堵塞。结果，存在这样的优点，即，能够抑制因气流流量下降引起的换热量下降。此外，增加螺旋角就能增加换热面积，该换热面积大于相同螺距的网型结构的换热面积。
如上所述，在上下集管之间布置了多根换热管，而细钢丝螺旋缠绕在指定的换热管之间。因此能够提供高性能和高可靠度的制冷系统或空调机。
图12到17是表示根据本发明的其它实施例的热交换器结构的说明图。图12中，换热管1是弯曲管，翅片2螺旋缠绕在换热管1上。
图13中，直线型换热管布置成弧形，翅片2螺旋缠绕在换热管1上。
如上所述，作为翅片的细钢丝螺旋缠绕在相应的换热管上形成一组件。从而，即使更换管子或改变换热管的布局，能够很容易地对热交换器进行加工制作，另外，因换热面是弯曲的，因此，能够提高热交换器中每一有效的前表面的热交换效果。
图14中，将多个热交换面与换热管的管轴方向平行地折叠，以便于形成波浪形结构。标志A是管外工作流体(如空气)。标号7是包括以一定间隔布置的多根换热管和网型结构细钢丝的换热面。换热面在平行于管轴方向被折叠形成一种波浪形结构。如由7a和7b所示的那样，这样可布置多排换热面，使后排的波形换热面7b的波峰可进入位于换热面7b的前方的换热面7a的波峰的后部。
下面，描述运行过程。在上述结构中，可以借助于多排换热面在同一前平面内增加换热面积，以便增换热交换量，减少整体所占空间。在换热面上每单位流过的空气流被减少，以致于局部流速下降，导致每排的压力损失下降。这样与上面描述的实施例一样，可以用机械手段促进热交换，此处不再赘述。
图15中，换热面是折叠的，从而提供了一种波浪形配置的换热管。
图16表示将换热面折叠使换热管排列成波浪形且位于波浪形的顶部的热交换器。如上所述，将换热面折叠，使换热管位于波浪的顶部。因此，就能够提供一种不必折叠换热翅片而只要通过简单地改变换热翅片缠绕到换热管上的缠绕角的波浪形。此外，这种结构比折叠翅片的结构更容易制造。
图17表示具有图示配置的热交换器，其中，换热管排列成波浪形且换热面折叠，使得换热管位于波浪形顶部且将一根或多根换热管布置在顶部换热管之间。增加换热管数量就能增加换热面积，从而可提高换热效率。
图18表示了这样一种配置的热交换器，其换热面折叠成波浪，并改变折叠角而形成不同的弯曲波形。因为是一种弯曲形，所以，能够为每一前表面积提供提高热交换效率的效果。
换热管和翅片的组合是特定的，并将翅片螺旋缠绕在相邻管子上。结果，就能够显著地简化了波浪形热交换器的制造。不用说，值得注意的是本发明不应该限于翅片缠绕在两根指定的换热管上，可以将预定的翅片缠绕在三根或更多根换热管之间。
上面，描述了热交换器的结构。其中，细钢丝翅片螺旋缠绕在两根指定换热管上并与其连接，从而形成了换热面。但是应该注意到螺旋翅片沿换热管的管轴方向可分成多个螺旋翅片。例如，在管轴方向上安装一块隔板将螺旋翅片分成上部翅片和下部翅片。另外，对每对管而言，不将翅分开，可将一个螺旋翅片连续地绕在多对管的外周上。在任何情况下，螺旋翅片均可用简便的方式加工而成，因此能够快速和简化加工过程。
现在描述加工如图3和图4所示的沿翅片螺旋缠绕在换热管上的热交换器的制作方法。
图19示出了制作热交换器的各步的流程。首先，把细钢丝加工成图20a所示的加热翅片。如图20b和20c所示，细钢丝具有一环形部分，环形部分可以是圆形，椭圆形或长圆形，并由铜或铜合金制成。其结构与弹簧相同，因此，可以将加工弹簧的设备直接用于加工细钢丝。可以使用只要能把细钢丝螺旋绕成各种形状的任何方法。例如，在夹具上通过盘绕细钢丝可加工出盘形细钢丝。为了加工椭圆形弹簧，可以使用由计算机控制的馈丝轮，旋转模具，定距部件和切割筒。因此，能够提供一种椭圆形弹簧，其中，其弯头R部分或直线部分可随意加工，能够均匀设定螺距，一端能紧密接触，如圆形之类的形状可以改变，或可以在最佳位置处切割。缠绕端可通过钎焊与集管连接，或可以如上所述那样与集管紧密接触。
如图21所示，相邻螺旋形细钢丝2局部重叠，而且要把细钢丝2布置成能使换热管1通过重叠部分。然后，使换热管1穿过重叠部分。重复执行上述步骤，因此，完成了组装热交换器的网型换热面的步骤，该网型换热面包括热交换器的细钢丝2和换热管1。
在这种情况下，事先在换热管1上涂覆钎焊材料。此处所用的“钎焊材料”包括软钎焊和硬钎焊两者。尽管换热管1最好用铜或其合金制作，但换热管也可以用如不锈钢之类的材料制作。
接着，如图22所示，把包括细钢丝2和换热管1的网型结构放入换热炉内，在等于或高于钎焊材料的熔点的温度下换热，或者插入油中，在等于或高于钎焊材料熔点的温度下换热。因此换热管1上的钎焊材料熔化，然后使之冷却将换热管1和细钢丝2连接在一起。之后，如图23所示，连接集管3，这样就完成了热交换器的组装步骤。
在这种情况下，换热管比螺旋形细钢丝2长。在图示的加工中过程，换热管1的直径大约为1-5mm，细钢丝2的直径大约为0.1到1mm，换热管相互间隔大约2到10mm。
如上所述，在加工制作热交换器的方法中，在将细钢丝和换热管组装成网型结构之后，不是采用将换热管和细钢丝之间的接触点一个一个地连接起来，而是同时将所有接点连接起来加工成热交换器。这样，其优点在于能够缩短加工热交换器所需的时间，大幅度降低生产成本。在加工过程中，只要还没有开始换热，就能够容易地更换，例如，可以用另外不同长度不同直径的换热管替换原来的换热管。结果，其好处在于可将这种热交换器应用于各种产品上。
依据上述细钢丝和换热管的组合来实现上述加工方法。这就是说，这种加工方法可用于如图4至7，和9至18所示的换热管和翅片的任何一种组合。在任何情况下，可以用类似方式加工而成这种热交换器。也就是说，该加工方法可类似地应用于除了热交换器的平坦换热面26之外的换热面上，即，如图24和25所示的波浪形换热面，或将换热管1和细钢丝2组装成图26所示的热交换器的换热面。此外，该方法还可应用于如图27所示的弧形换热面上，或如图28和29所示的圆柱形换热面。还可以类似地加工包括多个重叠换热面(此处指的是多排)的结构。但应该注意换热管间距不必均匀。
在图21中，螺旋形细钢丝2局部重叠，而且，通过将换热管1穿过重叠部分而加工出热交换器的换热面。可以如图30所示那样使螺旋形细钢丝2旋转而绕到换热管1上与其配合来代替该方法。在这种组装方式中，也可以加工网型加热面结构。
细钢丝可以用铜、铜合金、不锈钢、铝或类似材料制成。类似地，换热管也可以用铜、铜合金、不锈钢、铝或类似材料制成。
在改进的加工方法中，换热管1和细钢丝2是用铝或铝合金制成。通过辊压等手段，在换热管1或细钢丝2上涂覆铝合金的钎焊材料(之后称为钎焊)。然后，如在上述实施例中那样，把细钢丝布置成网型结构状，换热管1和细钢丝2通过真空钎焊或Nocolok钎焊相互连接(Nocolok钎焊是由加拿大的Alcan研究出的一种助焊剂钎焊)。随后，如图23所示，连接集管3热交换器组装完毕。在这种热交换器中，作用，说明和形状与上述方法加工出的热交换器的相同。
如前所述，利用对换热管或细钢丝进行钎焊来制作热交换器。也就是说，在把细钢丝和换热管组装成网型结构后，不是将换热管和细钢丝之间的接触点一个一个地连接起来，而所有接触点是一起连接加工出热交换器的换热面。因此，其优越性在于能够大大地缩短加工所需的时间和大大地降低加工成本。此外，由于换热管和细钢丝是铝制的或铝合金制成的，因此，其另一优点在于成品很轻。
此外，由于细钢丝2是铝或其合金制成，表面处理非常方便。例如，把表面处理成亲水性的，则在细钢丝2上产生的水滴更难以留住，这就是说，水滴更易流走。因此，即使把热交换器用于空气中的水份易冷凝的环境中，水滴也不会停留，因此，几乎不会出现堵塞。结果，能够制成空气流不减少的可靠性很高的热交换器，能够保持很好的换热性能。
图31是表示用改进加工方法加工的换热管的截面图。在一个独立步骤中，在换热管1上预先电镀(低温)焊剂27。此处所用的焊剂指的是锡，锡合金和铅，锡、铅和银的合金或锡和银的合金。在电镀时，应控制电流密度和电镀时间以便保证沉积厚度大约为20至30μm的范围内。然后，再将细钢丝2和换热管1组合在一起。将组件浸入焊剂内，或将焊剂涂覆于组件上。之后，将组件浸没在温度约为200到300℃的油中，例如放入红外换热炉中换热30秒到5分钟。因此，使焊料27熔化在换热管上，而熔化的焊料聚集在换热管1和细钢丝2之间的接触部位处。在热处理结束后，将组件冷却使焊料27凝结，如图32所示，完成了两者的连接。
当使用低熔点焊料作为钎焊材料来连接如前所述的细钢丝和换热管时，能够确保热接触，并能提高热交换器的热交换效率，由于连接时不需要大量的热能，因此，能够提供一种非常有利的加工方法，该方法在可加工性，安装性，可处理性和成本方面都是非常有利的。
沉积厚度过薄会因缺乏连接所需的焊料导致不完全连接，并造成结构不强。即，热接触不良使热交换器的换热能力下降，热交换器的强度同样也下降。相反，沉积厚度过厚则会引起熔化的焊料过多而使焊料进入换热管之间的间隙内，或流入包括细钢丝的相邻环之间的间隙内，引起各环之间的堵塞。这样会引起换热能力下降。因此，对于每一种焊料，应将沉积厚度控制在大约10至30μm内。因此能够提供可靠连接且无堵塞。图33表示焊料的沉积厚度的分布。从图中可得出确保不会出现如上所述的接触不良的控制范围。
图34是上述改进方法中使用的另一个换热管实例的截面图。在独立步骤中，事先对换热管1涂覆一层无电镀层28(其中含有87-93％的镍，4-12％的磷，和1％其它成分)。沉积厚度控制在5-30μm范围内。之后，把组件插入真空气氛(约10-3)℃的焊料炉内，在950度温度下换热30分钟。因此，镍熔化，熔化的镍聚集在换热管1和细钢丝2之间的接触处。在热处理结束后，将组件冷却，使镍涂层28凝结，如图35所示的那样，从而完成了换热管1和细钢丝2之间的连接。
当对换热管进行涂覆，并且使涂层熔化以连接细钢丝和换热管从而加工成如上所述的热交换器时，就能够完成可靠地实现热接触，并能提高热交换器的效率。由于接触时不需大量的热能，因此，能够提供一种可加工性、安全性、可处理性和成本很低的极为优越的加工方法。
应该注意到本发明并不限于上述的这些焊料，只要熔点比形成细钢丝或换热管的材料的熔点低的任何材料均可用作为连接材料。
图36是表示加工本发明的另一实施例的热交换器的方法步骤的流程框图。图37是表示换热管1和作为集管3的组件部分的集管板24结合的透视图。如图37所示，事先在集管板24上按布置的换热管之间的一定间隔加工出孔。在把换热管1与细钢丝2固接之前，将与细钢丝2结合的换热管1插入集管板24上的孔内。然后，把换热管1的两端弄裂，或者，两端的孔内填充树脂等材料。在这种情况下，如果对这些孔，如圆柱形孔的支承面进行处理，就可在孔和换热管1之间提供良好的接触。
随后，如图38所示，将细钢丝2和换热管1，换热管1和集管板24同时被加热和连接。接着，如图39所示，将穿过集管板24的多余换热管切割掉，并如图40所示将集管盖25与集管板24连接起来，因此完成了热交换器的组装。
如果在细钢丝和换热管之间连接之后安装集管，则管之间的间距会因诸如细钢丝的弹性或连接时其热变形而变化。因此，变化后的间距就不能与预先按原始管子间距在集管板上设置的孔之间的间距相匹配。因此，就会影响集管板和换热管的组装，或者在管子和集管板连接时，焊料会进入管内导致管子堵塞。
为了避免焊料堵塞管子，穿过集管的管子要伸得长一些。但是，在较长的管子穿过集管的情况下，如果不将穿过集管的管段如上所述的那样切掉的话，则该伸进部分将会影响管内工作流体A的流动或分配。因此，在本实施例中，在换热管与细钢丝连接固定之前安装集管板，之后，进行连接步骤，从而，解决了上述问题。
如前所述，本实施例中的改进方法特别适用于加工在连接时热变形特别严重的管子及管间的间距容易变化的热交换器，如热交换器的换热管管径很小或具有多排换热管的热交换器的加工。
图41是表示按照本发明的另一实施例的制作方法得到的换热管和集管板之间连接的截面图。首先，在集管板24上预先涂覆厚度约为5-30mμ的焊料29。焊料29与上述实施例中的焊料相同。
然后，把涂覆有焊料29的换热管1插入涂覆有焊料29的集管板24上的孔内。插入后，通过热处理和冷却使换热管1和集管板24连接起来。
在连接时，换热管1上的焊料29以及集管板24上的焊料29流入换热管1和集管板24之间的间隙内。间隙内充满了来自换热管1和集管板24上的焊料29。即使间隙大小变化，也能够使换热管和集管板充分接触。因此能够提供确保具有高气密性和防止管内工作流体(如制冷剂)泄漏的高可靠性的热交换器。
然后，现在描述改进手段，其中，集管板24由铝或铝合金制成，事先将焊料通过涂覆手段涂覆在集管极24上，换热管和细钢丝都用铝或其合金制作。
在换热管1和细钢丝2之间连接时，换热管1上的焊料29以及集管板24上的焊料29流入换热管1和集管板24之间的间隙内。间隙内充满了来自换热管1和集管板24上的焊料29。即使间隙大小变化，也能够使换热管和集管板充分接触。因此能够提供确保气密性和防管内工作流体泄漏的高可靠度的热交换器。
图42是换热管和集管之间连接的又一改进连接的截面图。在本实施例中，如前所述，将集管板24与换热管1连接，细钢丝2与换热管1连接，连接之后，把换热管1和集管板24的接头浸入熔化的焊剂池内，使换热管1和集管板24之间的间隙内充满焊剂30，焊剂的熔点低于焊料的熔点。从而，在集管板24和换热管1之间建立了更为可靠的接触，并加工形成了热交换器。
可以上述方式加工制成热交换器。因此，能够提供换热管和集管板之间的接头处的气密性更高，而且，能防止管内工作流体(如制冷剂)漏泄的热交换器。
图43表示用焊料涂覆或已钎焊好的细钢丝2、换热管1和集管板24之间的连接。在这种情况下，最好，在细钢丝2穿过换热管时沿换热管排列方向(即，与换热管垂直方向)对细钢丝连续施加张力的同时，然后，在炉内或油内连接细钢丝2，换热管1和集管板24。另外，当换热管是由刚性材料(如不锈钢)制作时，利用由集管板限制的换热管的强弹性力和螺旋细钢丝的弹性力的反力使得张力均匀地施加于整个热交换器上。
当换热管和细钢丝之间施加了张力时，进行连接应特别注意。其理由如下。即，应避免在因低强度和易变形的细钢丝的变形使细钢丝与换热管不接触的状态下，将细钢丝和换热管之间连接。另外，应避免在换热管或细钢丝上的涂料或焊料在连接时因炉内温度变化而仍在流动的状态下，将细钢丝和换热管之间连接。
因此，为了确保细钢丝和换热管之间的接触，如图43所示那样，强拉排列在两侧上的换热管而将张力通过换热管1施加到细钢丝2上。另外，可以使整个换热面变形在一侧形成弓起换热面，以便利用受限换热管或受限细钢丝的弹性力的反力施加均匀张力。
在该方法中，只有在确信细钢丝与换热管可靠接触，而且，连接处涂覆料或焊料因接触而不再流动的状态下，才进行连接操作。因此，能够提供一种细钢丝与换热管可靠接触，热交换性能进一步提高的热交换器。
在本实施例中，描述了热交换器的包括细钢丝2和换热管1的平面换热面。然而，如上所讨论过的甚至于如图26、27的弧形换热面和如图28和29所示的圆柱形换热面的情况中，在连接细钢丝与换热管的同时在换热面上连续地施加均匀张力，也会产生相同的效果。这种原理也适用于多排热交换器。
如前所述，强拉排列在两侧的换热管对两端施加张力，或使整个换热面变形利用螺旋细钢丝的弹性力对多根换热管施加均匀张力，因此，在换热管和细钢丝之间确保了可靠的接触。从而，能提供性能优良、可靠度高的热交换器，该热交换器的热交换效率高，而且，使用热交换器时不会发生换热管和细钢丝之间分离现象。
图44表示施加张力于换热管和细钢丝上的专用装置的实施例。标号26是热交换器的换热面，24是集管板，31是以一定间隔布置的定位销，32是固定销31的夹具，33是夹具32的导向轴，34是弹簧，导向轴33插在弹簧内。夹具32被弹簧34朝两侧外向顶紧着，导向轴33插在弹簧34内。
从而，定位销31将位于热交换器两侧的换热管1锚定，借此可适续地沿换热管排列方向对细钢丝施加张力。此外，由于多个销31以一定间隔布置，所以，能够沿换热管排列方向施加均匀张力。不必总是用销锚定热交换器的最外侧的换热管。例如，锚定力可以通过换热管施加于多排销上。
尽管换热管1受集管板24上的孔的限制，但是，换热管1的直径与换热管1的长度相比足够小。因此，当强拉两侧的换热管1时，换热管1弯曲而拉紧细钢丝2。受拉的细钢丝2接着拉紧位于其前面的换热管，而受拉的换热管再拉下一段细钢丝，因此，按顺序将张力施加到所有细钢丝2上。如果没有集管板而拉换热管，则张力将直接作用到细钢丝上。
把上述的热交换器设置在该装置上，并将该热交换器放到炉内或浸泡到热油中。当通过换热管1将张力施加到热交换器的细钢丝2上时，实现了细钢丝、换热管和集管板之间的连接。因此，特别是能够提供细钢丝和换热管之间连接可靠、热交换器整体性好的高可靠度热交换器。
在本实施例中，已经描述了对位于热交换器两侧的换热管施加张力的装置。但是，也可以在热交换器的中间部分从几个位置施加张力。另外，为了拉住热交换器一侧上的换热管可将销31固定，而另一侧上的销31在弹簧34作用下被拉紧，以便通过换热管1将张力施加到细钢丝2上。
在上面的描述中，由弹簧牵引位于两则上的换热管，以便将张力施加到螺旋形细钢丝上。也可以利用细钢丝2和换热管1的自重，或者，使螺旋形细钢丝圈的直径小于集管板24上的孔间距来施加张力。另外，可以提供另外一种利用电力拉紧位于两侧上的换热管的装置。
本实施例中已描述了具有集管的热交换器。然而，没有集管的热交换器也能提供相同效果，即，这种热交换器只包括换热管和绕在换热管上的细钢丝。因而，本发明也能应用于无集管的热交换器上。
图45表示为使换热管和细钢丝进行连接而施加张力的另一实施装置。标号35是热交换器的波形换热面，24是集管板，36是高度大于换热面35的波峰高度的推压换热管的板，37是固定板36的夹具，33是夹具37的导向轴，34是弹簧。
在本装置中，板36用于推压热交换器换热面35的峰和谷，因此，在峰顶和谷底间均匀施加了张力。
把上述热交换器安装在该装置上，将其浸泡在热油或放入换热炉内。焊料使细钢丝、换热管和集管板相互连接。在处理过程中，换热管1与细钢丝2连接，而张力通过受板36推压的换热管1施加到细钢丝2上，在细钢丝2和换热管之间实现了可靠连接。因此，能够提供一种确保细钢丝和换热管之间换热的可靠性高的热交换器。
另外，本装置特别适用于具有波形换热面35的热交换器的细钢丝2和换热管1之间连接。
图46表示具有受推压的带波峰和波谷的换热面。当峰和谷如图46所示那样受压时，张力用于拉紧换热管，以便增强螺旋细钢丝和换热管之间紧密接触，从而提高焊接性能。
尽管在本实施例中通过推压峰顶和谷底换热管来施加张力，但可以使用另外的装置来拉峰顶和谷底，也会产生相同的效果。此外，可以使整个换热面具有弹性。
尽管以上述方式在换热管上施加力，但是，也可以通过利用受集管板限制的换热管的弹性力的反力和螺旋细钢丝的弹性力的反力来产生张力。在这种情况下，可采用很多方法，例如，一种方法是从一侧压换热管，而使所有换热管变形成弧形。
图47表示加工集管方法的截面图。标号1是换热管，2是细钢丝，24是集管板，25是集管盖，38是焊料。
在焊接步骤之后，把换热管1的伸出部分切掉以防换热管穿过集管板24与集管盖接触，从而，也避免了换热管内的孔堵塞。为简化切割操作，将集管板24制成槽形截面，开口指向热交换器的换热面。在这种结构中，可以毫无困难地切割掉换热管1的伸出部分。
接着，切掉换热管1的伸出部分之后，将集管盖25盖住集管板24。此时，在具有槽形截面的集管板24上，敞开的远端表面住于由集管盖25盖住的表面外侧。在这种结构中，能够容易找到焊接面并能便于焊接操作。
最后，将集管板24和集管盖25焊接或钎焊好。
换热管1和细钢丝2之间的一种连接和换热管1和集管板24之间的另一种连接可以分开单独进行。在这种情况下，在进行一种连接时，需要避免因焊接或钎焊的热量导致另一种连接脱开并防止熔化的焊料堵塞换热管1上的孔。为此可将不受一种连接操作影响的另一种连接冷却，或者，可以用仅在有限范围内产生热量的焊接方法(如激光焊接或等离子体焊接)完成连接。热量。因此，能够防止接点分离和换热管堵塞。在本实施例的集管结构中，预防措施简单且容易实现。
如前所述，由于集管板24具有槽形截面，因此能够容易地找到与集管盖连接的表面且便于切割操作和焊接操作，有效地提高了连接的可靠性。此外，因为最后步骤为安装集管盖25，所以，能够提供便于组合的适当集管，例如这种集管容易构成能控制制冷剂流动的结构或装置。
虽然在本实施例中已描述了具有槽截面的集管板24，不过，集管板24也可以具有U-形部分或半圆形部分。类似地，集管盖25也可以具有U-形部分或半圆形部分。
图48是表示加工集管的又一方法的截面图。标号1是换热管，2是细钢丝，24是集管板，24’是集管板24的弯折段，25是集管盖，38是焊料或流出金属(elting metal)。
在钎焊步骤之后，将穿过集管板24的换热管1的伸出部分切割掉。然后，将集管板24弯曲成包括弯折段24’的槽形截面。集管板24的弯折段24’被集管盖25盖住并用焊接或钎焊连接。
在本实施例中，集管盖25和集管板24之间的连接点与换热管1和集管板24之间的连接点相互间隔。因此，能够容易进行冷却来防止焊接或钎焊时产生的热量。虽然本实施例中的集管板24具有槽形截面，不过，集管板24也可以具有U-形截面或半圆形截面。
图49表示本发明的热交换器的一种应用的示意图，其中的热交换器是根据上述的方法加工而成的。标号40示意地表示空调机的室内机组，26为换热面，3为上下集管，41是风扇。换热面26为与风扇形状相对应的弧形面，这样提高了室内机组外形的加工自由度。
如上所述，本发明的热交换器用于如图1所示的制冷循环中，并具有图2的透视图所示的结构。图50是表示根据本实施例的的热交换器的截面图。标号3a是设在底部并与制冷剂入口管45联通的入口集管，3b是设在上部的并与制冷剂出口管46联通的出口集管。多根换热管1连接在入口和出口集管之间形成多通道蒸发器。标号4 4是气体旁通管，该旁通管联通入口集管3a和出口集管3b。气体旁通管设置在换热管1和入口集管3a和制冷剂入口管45之间的接头部位之间，其管径大于换热管1的管径。箭头A表示制冷剂流动方向。
由于入口集管3a的截面大于制冷剂入口管45的截面，因此，两相制冷剂流入入口集管3a，同时制冷剂被减速。制冷剂形成波动流，其中，相互分离成上部为气态制冷剂47，下部为液态制冷剂48(影阴部分)。因此，气态制冷剂47集中地流入气体旁通管44内，唯有液态制冷剂48流过换热管1。从而，能够消除制冷剂不均匀的分布。之后，制冷剂流入多根换热管1完成制冷剂与管外工作流体的热交换，并在管内蒸发。在液态制冷剂变成气态制冷剂流入出口集管3b内后，制冷剂通过制冷剂出口管46与流过气体旁通管44的气态制冷剂一起流出。因此，在多根换热管1内完成均匀热交换。也就是说，仅在旁通管内不容易进行热交换，这是因为旁通管内流动的是气态制冷剂。这样能够有效地限制换热面积减少。在这种包括下入口集管3a和上出口集管3b的结构中，当把热交换器装在长形空调机内时，因为入口集管和出口集管之间的距离很短，所以，就有可能在安装这些管子时节约安装空间。另外，气-液二相制冷剂流入入口集管，使得制冷剂流动平稳。
图51是表示本发明另一实施例的热交换器的截面图。标号3a是安装在下部的出口集管，而3b是安装在上部的出口集管。在入口和出口集管之间连接了多根换热管1形成多通道蒸发器。标号44是气体旁通管，该旁通管联通入口集管3a和出口集管3b，45是制冷剂入口管，46是制冷剂出口管。标号49是蜂窝网格，起整流作用，它被安装在入口集管3a和制冷剂入口管45间的连接管和气体旁通管44之间。在蜂窝网格49中，沿制冷剂流动方向形成多条细小流动通道，而在限定流动通道的壁上加工出许多孔。箭头A表示制冷剂流动方向。
二相制冷剂经制冷剂入口管45流入入口集管3a内被减速。当制冷剂经网格49整流时，上部的气态制冷剂47和下部的液态制冷剂48相互分离。在流过网格49之后，立即，出现包括上部气态制冷剂47和下部液态制冷剂48的波动流。因此，气态制冷剂47集中流入气体旁通管44内，唯有液态制冷剂流过多根换热管1。结果，就能够防止制冷剂的不均匀分配。此外，和在上述实施例中一样，能有效地限制有效换热面积的减少，其具体的说明此处省略。在本实施例中，对安装在下部的入口集管3a作了说明，然而，应该注意到只要把气体旁通管的连接安装在入口集管的上部，也可将使入口集管3a安装在上部，其效果相同。
图52是本发明的另一实施例的热交换器的截面图。标号3a是安装在下部的入口集管，3b是安装在上部的出口集管。多根换热管1连接在入口和出口集管之间形成多通道蒸发器。标号44是联通入口集管3a和出口集管3b的气体旁通管，45是制冷剂入口管，46是制冷剂出口管。此外下垂板60在流动通道截面内从上部向下延伸，并且安装在入口集管3a的连接制冷剂流动管的部分和气体旁通管44之间。箭头A表示制冷剂流动方向。
制冷剂A经制冷剂入口管45流入入口集管3a，制冷剂被减速。甚至当制冷剂A因气液制冷剂相互干扰形成波动流时，下垂板60会将波峰削平。因此，制冷剂刚流过下垂板60时，就会变为平稳的流动且趋于分层流，其中，上部气相和下部液相相互分离。因此，气体47更加集中流入气体旁通管44内，而唯有液态制冷剂 流过多根换热管1。结果，能够消除制冷剂的不均匀分配。如在上述实施例中所述，有效地限制了有效换热面积的减少，其具体的说明此处省略。在本实施例中，对安装在下部的入口集管3a作了说明。然而，应该注意到只要把气体旁通管的连接安装在入口集管的上部，即使入口集管3a安装在上部也能产生相同的效果。
图53是本发明的再一实施例的热交换器的截面图。标号3a是安装在下部的入口集管，3b是安装在上部的出口集管。多根换热管1连接在入口和出口集管之间形成多通道蒸发器。标号45是制冷剂入口管，46是制冷剂出口管。箭头A表示制冷剂流动方向。标号44是联通入口集管3a和出口集管3b的气体旁通管。在气体旁通管44a中的连接到入口集管3a的部分50a的口径比其连接到出口集管3b的部分的口径大。这样提供了由入口集管3a和气体旁通管44a之间的连接部分确定的截面积大的液面。从而，甚至于在经制冷剂入口管45流入入口集管3a的二相制冷剂流为紊态气液交界面的情况下，制冷剂被减速，气态的制冷剂47更容易集中地流入气体旁通管44a。唯有液态制冷剂能更容易地流过换热管1。结果，能够消除制冷剂的不均匀分配。如在上述实施例中所述，有效地限制了有效换热面积的减少，其具体的说明此处省略。
图54是本发明的另一实施例的热交换器的截面图。标号3a是安装在下部的入口集管，3b是安装在上部的出口集管。多根换热管1连接在入口和出口集管之间形成多通道蒸发器。标号45是制冷剂入口管，46是制冷剂出口管。箭头A表示制冷剂流动方向。标号44b是联通入口集管和出口集管的气体旁通管，在气体旁通管44b中，连接到入口集管3a的部分50b的口径比其连接到出口集管3b的部分的口径大，而且，旁通管的管轴朝换热管那一侧偏心地延伸。从而，甚至于在经制冷剂入口管45流入入口集管3a的二相制冷剂为紊态气液交界面的情况下，制冷剂被减速，惯性大的液态制冷剂容易直接流过连接部分50b，而惯性小的气态制冷剂更集中地流入气体旁通管44b。此外，如上实施例所示，这样能够提供大截面的液面，该大截面液面确定在连接部分50b的附近。因此，液体容易流过多根换热管，结果，能够消除制冷剂的不均匀分配。如在上述实施例中所述，有效地限制了有效换热面积的减少，其具体的说明此处省略。
图55是本发明的另一实施例的热交换器的截面图。图56表示本实施例的入口集管附近的透视图。标号3a是安装在下部的入口集管，3b是安装在上部的出口集管。多根换热管1连接在入口和出口集管之间形成多通道蒸发器。标号44是联通入口集管和出口集管的气体旁通管，标号45是制冷剂入口管，46是制冷剂出口管。标号51是安装在入口集管内的水平多孔板，换热管1穿过多孔板。水平多孔板51把入口集管隔成上部空间和下部空间。箭头A表示制冷剂流动方向。
制冷剂经制冷剂入口管45流入入口集管3a内并被减速。虽然，制冷剂沿水平多孔板51流动，但是，比重小的气态制冷剂47穿过孔必然聚集在入口集管的上部，比重大的液态制冷剂48必然位于入口集管的下部。因此，在入口集管内形成分层流动。此时，水平多孔板51将液态内的气泡排出到上部，并且起到了抑制气液界面扰动作用。以这种方式将液态制冷剂和气态制冷剂相互分离开来。因此，只有液态制冷剂流过多根换热管1，换热管1的入口布置在水平多孔板51的下面。气态制冷剂47集中地流入气体旁通管44内，该气体旁通管44设置在入口集管3a的、与入口集管3a和制冷剂入口管45之间的连接部分相反的那一侧上。结果，就能够消除制冷剂的不均匀分配。流速在入口集管3a的纵向上越向入口集管的内侧越低。这样，便于气液分离，并有效地分离出气体。如上所述，有效地抑制了有效换热面的减少，省略了对其的描述。
图57是表示本发明另一个实施例的热交换器的截面图。在本实施例中，入口集管3a安装在上部，出口集管3b安装在下部。多根换热管1连接在入口和出口集管之间形成多通道蒸发器。标号44是连通入口集管和出口集管的气体旁通管。该气体旁通管设置在入口集管3a的、与入口集管3a和制冷剂入口管45之间的连接部分相反的那一侧上。向上弯曲的连接部分安装在入口集管3a和气体旁通管44之间。箭头a表示制冷剂流动方向。
制冷剂经制冷剂入口管45流入入口集管3a内并被减速。制冷剂形成波动流动，其中上部气体流47和下部液体流相互分离。因此，液态制冷剂48流入多根换热管1内，而气态制冷剂47沿入口集管3a上部流动集中流入气体旁通管44内。这样，因为入口集管3a和气体旁通管44之间的弯曲连接部分，就能够防止更接近于入口集管3a的上部的液态制冷剂通过气体旁通管44并流入出口集管3b内。如在上述实施例中，能有效地抑制了有效换热面的减少，此处省略了对其的描述。如在本实施例中所描述的那样，入口集管可以根据机组的安装形状而安装在上部。在这种形状中，能够减少势能引起的管内压力损失。
图58是本发明的另一实施例的热交换器的透视图。标号3a是安装在下部的入口集管。入口集管3a被弯曲成长度基本相等的两段直管相邻地延伸。入口集管3a包括第一管段52和第二管段，第一管段52连接制冷剂入口管45并起制冷剂流入入口集管3a的引导管段，而第二管段连接换热管1和气体旁通管44，该气体旁通管44联通入口集管3a和出口集管3b。标号3b是安装在上部的出口集管。多根换热管1连接在入口和出口集管之间，从而形成多通道蒸发器。箭头A表示制冷剂流动方向。
制冷剂经制冷剂入口管45流入直管52，同时制冷剂被减速。可以观察到制冷剂在作为制冷剂引导管的第一管段52内均匀流动，并形成气态制冷剂47和液态制冷剂48相互分离的、气态的位于上部而液态的位于下部的分层流。在流入入口集管3a内之后，气态制冷剂易于流入气体旁通管44内，而液态制冷剂48易于流入多根换热管1内。因此，气态制冷剂47集中地流过气体旁通管44。结果，就能够消除制冷剂的不均匀流动。如在上述实施例中，能有效地抑制了有效换热面的减少，省略了对其的描述。
在本实施例中，已经描述了使气液分离的各种情况，并可以借助于如蜂窝结构或下悬体类的整流装置，改变气体旁通管的位置和直径，或设置长引导管段来稳定液面。然而，必须注意到本发明并不限于这些结构，只要能够使液态制冷剂在分离之后均匀地分配到换热管内的任何结构均可应用，即只要能完成气液分离，并安装有液面稳定装置，而且液态制冷剂能均匀地流入换热管内的结构都可采用。
图59表示本发明的又一实施例的热交换器的部分截面图。标号3a是安装在下部的入口集管，1是多根换热管，44是气体旁通管，45是制冷剂入口管，53是安装气体旁通管内的用于气液分离的气液分离网件。网件53由Cu，Al，SUS或类似材料制成。箭头A表示制冷剂流动方向。
制冷剂经制冷剂入口管45流入入口集管3a内并被减速。在制冷剂中，上部气态制冷剂47和下部液态制冷剂48相互分离。在诸如循环制冷剂量很大的情况下，气态制冷剂47可能会与液柱48a之类一起流入气体旁通管44内。当液体因液柱48a流入而到达压缩机时，压缩机可能因压缩液体而会受损，并且会使热交换性能下降。在本实施例的结构中，气态制冷剂47和液柱48a向上流入气体旁通管44内。当气态制冷剂47流过网件53时，液柱48a冲击网件53而不能流过网件53。受重力的作用液柱48a转变成液滴48a或液膜48c下滴。因此，仅有气态制冷剂47集中地流入气体旁通管44，液态制冷剂只能流入多根换热管1内。结果，就能够消除制冷剂的不均匀分配。此外，没有液态制冷剂流入出口集管，从而避免了液体的回流。这样就能够增提高冷循环的可靠性，如在上述实施例中，能有效地抑制了有效换热面的减少，此处省略了对其的描述。在这种情况下，为了避免液体的脉动影响，最好在低于气体旁通管44的中部部位的位置上安装网件。
图60是表示本发明一个实施例的制冷剂循环的循环简图。在本图中，本发明应用于热泵的室内机组的热交换器。实线箭头Fg表示在冷却工况时气态制冷剂的流动方向，实线箭头F1表示在冷却工况时液态制冷剂的流动方向，实线箭头Fg1表示在冷却工况时气液二相制冷剂的流动方向，虚线箭头Fg表示在供暖工况时气态制冷剂的流动方向，虚线箭头F1表示在供暖工况时液态制冷剂的流动方向，虚线箭头Fg1表示在供暖工况时气液二相制冷剂的流动方向，标号3a和3b在冷却工况时分别为入口集管和出口集管，而在供暖工况时分别为出口集管和入口集管。标号45和46在冷却工况时分别为制冷剂入口管和制冷剂出口管，而在供暖工况时分别为制冷剂出口管和制冷剂入口管。标号1指多根换热管，2是换热翅片，44是气体旁通管，554是安装在气体旁通管上的逆止阀。标号55指压缩机，56是四通阀，57是室外机组的热交换器，58是膨胀阀，59是制冷剂管路。
在冷却工况时，气态制冷剂从压缩机55内排出流过四通阀56，然后，在室外机组的热交换器57(在此情况下，为冷凝器)内产生热辐射。气态制冷剂在热交换器57内变成液态制冷剂，在膨胀阀58内膨胀而减压变成气液二相制冷剂。然后，制冷剂流过制冷剂入口管45，并流入室内机组的热交换器(在此情况下，为蒸发器)的入口集管3a内。如上述实施例所述的那样，气态制冷剂流入气体旁通管44内，而液态制冷剂流入多根换热管1内。制冷剂经过吸热作用全部变成气态制冷剂后流入出口集管3b。随后，制冷剂通过出口集管3b、制冷剂出口管46和四通阀56，最后返回压缩机55。
另一方面，在供暖工况时，气态制冷剂从压缩机55排出流过四通阀56，然后，经入口管45流入入口集管3a。制冷剂进一步朝流入多根换热管1和气体旁通管44的方向流动。然而，由于逆止阀54的作用关闭了气体旁通管，气态制冷剂不能流过气体旁通管。因为是单相气体，所以制冷剂均匀地流入换热管1内。之后，制冷剂在换热管1内产生热辐射而转变成液体，液态制冷剂流过制冷剂出口管46。在膨胀阀58内经膨胀减压，制冷剂在室外热交换器57(此时，为蒸发器)内经吸热作用变成气态制冷剂，并流过四通阀56返回压缩机。
如上所述，在气体旁通管上安装一逆止阀，因此，就能够将本发明的热交换器用作为蒸发器和冷凝器。于是，本发明的热交换器可用于制冷剂循环来驱动热泵。因为结构简单，所以能够降低成本，因为在结构中不需要操作部分而使可靠性更高。此外，逆止阀54易于更换。
图61是表示本发明另一实施例的热交换器的截面图。标号3a是安装在下部的入口集管，标号3b是安装在上部的出口集管。多根换热管1连接在入口集管和出口集管之间形成多通道蒸发器。标号44是气体旁通管，用于联通入口集管和出口集管。翅片2安装在气体旁通管44的外表面上，标号45是制冷剂入口管，46是制冷剂出口管。箭头A表示制冷剂流动方向。
二相制冷剂经制冷剂入口管45流入入口集管3a内，并被减速。制冷剂形成分层流动，其中，气态制冷剂和液态制冷剂相互分离，气态47的位于上部，而液态48的位于下部。气态制冷剂47集中地流入气体旁通管44内，只有液态制冷剂48流入多根换热管1内。在这种情况下，气态制冷剂47(其内包括部分液体)可以直接流入气体旁通管44内。然而，流入气体旁通管44内的液态制冷剂借助于液态制冷剂和流过翅片2的管外工作流体(如空气)之间热交换器而蒸发，仅仅是气态制冷剂流入出口集管3b内。结果，没有液态制冷剂流入出口集管内，从而避免了液体的回流。因此，能够消除制冷剂的不均匀分配提高了制冷剂回路的可靠性。如在上述实施例中所述，能有效地抑制了有效换热面的减少，此处省略了对其的描述。必须注意本实施例中的翅片2可以应用于上述各个的实施例中的各种热交换器上，均能产生相同的效果。
在具有几十至几百条通道的热交换器中，多条细换热管均与入口集管和出口集管相连。当把这些部件排列在上、下侧上时，细管承受一定的负载，如集管负载，制冷剂出入管负载和运行期间的振动等负载。如果管子均匀受力，那么不会出现大的问题。但若局部如连接到入口和出口管上一侧上受力过大，那么在工作中可能会出现细管破裂，制冷剂泄漏，寿命降低和类似问题。因此，将直径比细管的直径大几倍甚至更高倍数的气体旁通管安装在频繁地承受负载和振动的位置上。因此，气体旁通管可作为增强部件，以致于能够利用气体旁通管和细管一起使该装置保持一定强度，从而可提供可靠的装置。
如图4-7所示，在本发明的热交换器中，多根换热管上缠绕了一条螺旋翅片，在这种结构中，螺旋倾斜方向最好如图8所示的那样。现在参照图63，从螺旋倾斜角方面，描述水汽产生的水滴的机械排放。
细金属丝翅片螺旋缠绕在换热管上，因此细金属丝相对于水平方向形成一个角。水汽在细金属丝翅片上产生的水滴因重力更容易下滴到换热管与细金属丝连接的部位上。因为在换热管与细金属丝翅片连接的部位上的较小的间隙而产生了毛细管作用，能够更容易吸引水滴而且水滴向换热管与细金属丝翅片连接的部位移动。如上所述，细金属丝翅片螺旋缠绕在换热管上。于是，因重力和毛细管作用，水份在细金属丝翅片上冷凝而成的水滴更容易移动到换热管与细金属丝翅片连接的部住处。水滴聚集在换热管与细金属丝翅片之间的接触部位，并集聚到一定的大小。之后，水滴因重力而沿换热管移动并下滴。水滴下滴同时吸收存在于水滴方向上的其它水滴。结果，水滴更难保持在整个热交换器上。因此，能够抑制因空气流速下降而引起换热量下降。
此外，提供了一种螺旋形翅片，从而在换热管和翅片之间提供了更大的接触部分。尽管网型结构中主要为点接触，但由于翅片螺旋缠绕在换热管上，因此在这种结构中仍具有线接触。也就是说，当翅片螺旋缠绕在两根换热管上时，在每一换热管上可获得半圆接触部分，如果螺旋角越大，所获得更长的接触部分越长。因此，能够提供更好的换热特性，并使该装置更紧凑。此外，还能够提供确保换热管和翅片接触的可靠性高的装置，换热管和翅片相互更难分离，因而强度更高。结果，在运输、组装或类似操作时更为便利，因此提供一种使操作方便的装置。
另一方面，由于采用螺旋缠绕，可以提供一种脱水性能良好的装置。如果使弹性膜张紧，在水中形成表面张力，致使液体表面的每部分形成表面张力。进一步地，命名液面吸引并集聚减少间隔。也就是说，水沿上下换热管运动，并集聚在处于热交换器下部的排水面(未示出)上。因此，可以提供能始终保持良好的换热性能的装置。
在本发明的结构中，管径比传统热交换器的管径小得多。因此，为了避免管内压力损失的增加而提供了大量的流动通道。另一方面，制冷剂均匀分配变得很重要。由于在仅有液态制冷剂的情况下能够获得均匀分配效果，因此气液二相制冷剂被分成气态和液态，并让液态制冷剂流过换热管而让气态制冷剂流过图1中的旁通管44。现在参照图63，描述为什么在这种结构中采用小直径换热管和翅片的空气侧性能极好。当与换热有关的直径的代表性尺寸减小时，就能够限制热边界层的发展，使得大部分加热部分与内层流体(flesh fluid)接触。因此，能够提供更高的换热系数。即，通过减小换热管和翅片的外径以便减小代表性尺寸，就能够提供高换热系数的热交换器。图63表示通过提供直径小于0.5mm的翅片可显著增强换热系数的实施例。
因为减小了外径，所以换热管和翅片在空气流动方向上的厚度变薄。因此，能够减小空气侧压力损失。结果，与传统装置相比，由于提高了气流速度，因此，能够降低噪音或改善性能。
即，在热交换器中，因为螺旋缠绕的翅片的直径小于0.5mm，使用了细换热管，气-液分离流动，所以，能够显著地提高热交换特性。同时，如空气阻力损失减小之类的性能极好，而且能够生产出更为紧凑和更可靠的热交换器。此外，细管易于加工，例如易于弯曲，集管比细管大可对换热管进行最隹配置，并可布置多排。因此，能够选择热交换器的形状以便于为诸如翅片之类的其它部件和室内机组的结构等选择某种合理设计。因此，能够选择产品最佳性能和合适形状。这就是说，可以提供更窄或占用空间更小的制冷系统或空调机，并且可以向用户提供更为方便的空调机或制冷系统。
在对使用细金属丝，即螺纹丝翅片的上述讨论中，所选的数量仅为图示之目的，必须注意到翅片的数量可以根据诸如环境状态，制冷剂类型，空气或其它热交换气体和热交换液体的类型、温度和速度来改变。然而，能够理解具体数量很大程度上取决于螺纹丝翅的直径。无论怎么说，对于热交换翅片，考虑到热交换系数以及压力损失、加热表面积、翅片效率等因素，需要找到最佳的螺纹丝翅直径。从而，非常明显本发明不应限于上述实施例的结构和大小。
根据本发明，为了将气液二相制冷剂分离成气体和液体，使用直径大于入口管的入口集管，以便于利用截面扩大作用。利用气态和液态制冷剂之间的比重不同来进行分离，例如，就碳氟化合物而言，液态的比重是气态的比重的40-60倍。这样势必在上述结构中对流速产生极大的差别并进一步增强了分离效果。此外，因为液面平稳，所以能够避免液体的脉动影响，使得制冷剂能均匀分配并稳定加热性能。
如上所述，本发明具有下列效果。
在本发明的热交换器中，一根、或二根或多根细金属丝螺旋缠绕形成翅片，因此，产生三维紊流。从而能够促进下游侧细金属丝翅片的加热，而且细金属丝在垂直于换热管的截面内互不交错。在空气流动方向上的细金属丝之间形成了大的间隙。因此，即使空气中的蒸汽冷凝，水滴难以留住。此外，即使当热交换器的表面潮湿时，不易发生堵塞现象，压力损失很少。因此，就能够抑制因空气流量减少而导致的换热量减少。
因此，即使热交换器用于空气中的水份易于冷凝的环境中，因水滴保持不住，以致于不会引起堵塞。结果，具有的效果在于能够抑制因空气流量减少而导致的换热量减少。
此外，在本发明的热交换器中，以一定间隔布置的相邻换热管分别配置成对。包括一条或二条或三条细金属丝的换热翅片缠绕在每一对换热管上，因此，产生了三维紊流。从而能够促进下游处的换热翅的换热，并且能够增大垂直于换热管的横截面面积。因此，即使空气中的蒸汽冷凝，水滴难以留住。此外，即使当热交换器的表面潮湿时，不易发生堵塞现象，压力损失很少。因此，就能够抑制因空气流量减少而导致的换热量减少。
管外工作流体流过热交换器产生三维紊流时管外工作流体被加速。结果，其效果在于增加了管外换热系数，促进了换热。
此外，由于增大垂直于换热管的横截面面积，所以因水汽冷凝产生的水滴难以保持在结构上。因此，即使热交换器用于水份易于冷凝的环境中，因水滴很难保持住以致于不会引起堵塞。结果，能够抑制因空气流量减少而导致的换热量减少。
根据本发明，提供了一种用于空调机上的热交换器，这种热交换器是多根换热管以一定间隔排列，而形成换热翅片的细金属丝和换热管组装成网型结构。一根或二根或三根细金属丝螺旋缠绕在相邻左右换热管上。管外工作流体流过热交换器产生三维紊流时管外工作流体被加速。结果，其效果在于增加了管外换热系数，促进了换热。此外，细金属丝2螺旋缠绕。因此，细金属丝在垂直于换热管的横截面内互不交叉，并在沿气流方向的细金属丝之间建立了较大的间距。细金属丝2在换热管的管轴方向起不了阻碍物作用，因此，即使这种热交换器用于空气中的水份易于冷凝的环境中，因难以保持住水滴，以致于更不会引起堵塞。结果，存在这样的优点，即，能够抑制因气流量下降引起的换热量下降。此外，增加螺旋角就能增加换热面积，该换热面积大于在相同螺距的情况下，网型结构的换热面积。
根据本发明，热交换器的结构如上那样。在这种热交换器中，设置有多根换热管，并且沿相反方向分别拉紧设置的换热管以便对细金属丝施加张力。在施以张力量时，细金属丝与换热管的外表面接触。从而能够确保换热管和细金属丝之间紧密接触和细金属丝的正确变形。因此能够提供一种管外流体稳定流动和热交换性能得到增强的高可靠性热交换器。
将预定厚度的焊料事先涂覆在任何一根换热管的外表面上和集管的孔部表面上。事先涂覆的焊料熔化并被冷却使换热管的两端和集管上的孔紧密接触。应当加以控制使得施加的焊料聚集并在换热管和集管连接时凝结。以便可靠地避免管内流体的泄漏。这样能够提供一种换热能力永不下降的可靠性很高的热交换器。
将预定厚度的焊料事先涂覆在至少一根细金属丝和换热管的任何一个的外表面上和至少换热管的外表面和集管孔部表面的任何一个上。使事先涂覆的焊料熔化并被冷却使细金属丝和换热管的外表面紧密接触以及便得换热管的两端和集管上的孔紧密接触。因此，细金属丝受热变形不会引起热交换器变形。这样，可以减少重复连接操作和减少换热管、细金属丝和集管之间的连接所需的能量。从而能够提供一种性能好价格低可靠性高的热交换器。
用来锚住多根换热管的细金属丝是螺旋形的。在成形之后，将预定厚度的焊料事先涂覆在至少为螺旋细金属丝和多根换热管之一的外表面上。在涂覆结束后，将细金属丝缠绕在相邻换热管的外周面上。安装完毕细金属丝之后，分别沿相反方向拉紧换热管以便于对细金属丝施加张力，然后，在施加完张力之后，使焊料熔化并使之冷却，细金属丝和换热管的外表面便紧密接触。因此，能够非常容易地加工出利用细金属丝适当变形使得细金属丝和换热管之间的接触更为紧密的热交换器。同时能够提供一种制造装置的方法，这种方法能够提高成品的产量。
将预定厚度的焊料事先涂覆至少多根换热管的外表面和集管的孔部表面的任何一个上。在涂覆好之后，将换热管的两端与集管上的孔装配在一起。装配结束后，使涂覆的焊料熔化并被冷却从而使两端和孔紧密接触。应当加以控制使得施加的焊料聚集并在换热管和集管连接时凝结。以便可靠地避免管内流体的泄漏。这样能够提供一种换热能力永不下降的可靠性很高的热交换器。
在换热管插入到集管上的孔内之后，使焊料熔化并使之冷却，细金属丝和换热管的外表面紧密接触以及换热管的两端与集管上的孔紧密接触。显然，换热管之间的间距不受细金属丝热变形的影响，因此不需要对换热管间的间距进行校正操作。除此之外，还能够简化换热管、细金属丝和集管相互间的连接操作，并减少连接所需的能量。结果，能够降低热交换器的加工成本。
在换热管的两端与集管上的孔紧密接触之后，将细金属丝与换热管的外表面连接。在此情况下，细金属丝因受热易于变形，但细金属丝不受换热管的两端和集管上的孔紧密接触时产生的热量影响。因此，能够经济地制造性能好不需对换热管间距进行校正操作的热交换器。
在换热管的两端和集管上的孔上紧密接触后，将接点部位浸入焊料的熔化池内。随之，焊料充满在换热管的两端和孔之间的接触点处的间隙内，以致于气密更好。结果，能够制造出更为可靠地防止管内流体泄漏的热交换器。
在换热管的两端和集管上的孔上紧密接触后，将接点部位浸入焊料的熔化池内。随之，焊料充满在换热管的两端和孔之间的接触点处的间隙内，结果能够制造出气密性更好的热交换器。
在制造热交换器的装置中，张紧夹具上设置有一对夹臂，销部件固定到该夹臂上，以便啮合换热管的外表面；导向轴，该导向轴插入该对夹臂上的一对通孔内以便通过通孔连接到一对夹臂上和螺旋弹簧，螺旋弹簧设置在该对夹臂之间，导向轴插入在弹簧内。当利用该对夹臂上的相应的销锚住换热管时，换热管被固定住并拉紧销且压缩螺旋弹簧。因此，在完成固定之后，相反销拉着换热管，被拉着的换热管拉紧螺旋缠绕在换热管上的细金属丝。
在上述制造热交换器的装置中，张紧夹具以简单的结构拉紧螺旋缠绕在相邻换热管上的细金属丝。结果，能够提供廉价的张紧平衡性能良好的张紧夹具。
在上述制造热交换器的装置中，张紧夹具上设置有一对夹臂，板部件固定到该夹臂上，以便啮合包括换热管和螺旋缠绕在热交换器中的每一对相邻换热管的外周面上的细金属丝的换热面；导向轴，该导向轴插入该对夹臂上的一对通孔内以便通过通孔连接到该对夹臂上和安装在该对夹臂外部上的螺旋弹簧，导向轴插入在弹簧内。使换热面插在夹臂对的板部件之间。在此情况下，由于换热面被插入而该对夹具的板件受压。随之，在插入完成后，相反，包括换热管和细金属丝的换热面受板件的挤压，从而拉紧了螺旋缠绕在相邻换热管上的细金属丝。
在制造热交换器的装置中，张紧夹具的结构简单，其中，包括换热管和细金属丝的换热面受板件的挤压，从而拉紧了螺旋缠绕在相邻换热管上的螺旋弹簧而与换热管的位置无关。结果，能够提供廉价且方便张紧平衡性能良好的张紧夹具。
集管设有槽形带孔集管板和集管盖，集管板上的孔分别多根换热管的两端相连，集管盖连接到集管板的槽形侧表面上。换热管的两端从槽形的敞口侧插入到槽形集管板，以便于与集管上的孔相配合。在这种结构中，能够非常容易地看到插入后穿过集管板孔的换热管的两端的状态并易于切割掉。结果，能够提供易于加工的热交换器。
换热管的两端插入到集管板上的孔内并焊接，在焊接后将穿过孔的过量部分切割掉。切割操作之后，将集管板的两侧弯曲形成槽形集管板。在成形之后，集管盖盖在槽形集管板上并进行焊接。这样，能够容易地切割掉穿过孔的过量换热管段，从而，能够更为容易地加工制造管内流体分布均匀的热交换器。
如上所述，根据本发明，提供了一种包括汽液两相制冷剂流入的入口集管和将进行热交换后的制冷剂排出的出口集管的热交换器，入口集管和出口集管以一定间隔设置在上部和下部，多根换热管联通入口集管和出口集管。在此种热交换器中，制冷剂在入口集管内分成气态制冷剂和液态制冷剂，安装有一根气体旁通管，该旁通管用于将气态制冷剂旁通到出口集管。在入口集管内分成气态制冷剂和液态制冷剂的制冷剂，其中比重小的气态位于上部，而比重大的液态位于下部。因此，气态制冷剂集中流入气体旁通管内，仅有液态制冷剂流入多根换热管内。结果，能够消除制冷剂的不均匀分配，抑制有效换热面的减少。当热交换器安装在长条形空调机内时，因为入口集管和出口集管之间的间距很小，所以能够安装管道时可节约空间。
根据本发明，整流装置包括安装在入口集管的制冷剂连接管和气体旁通管之间的例如蜂窝网格。这样，制冷剂通过制冷剂管道流入入口集管内同时制冷剂被减速。制冷剂经过网格整流，形成分层流，其中分离成上部为气态下部为液态。气态制冷剂集中流入到气体旁通管内，仅液态制冷剂流过多根换热管。结果，能够消除制冷剂的不均匀分配，抑制有效换热面的减少。当热交换器安装在长条形空调机内时，因为入口集管和出口集管之间的间距很小，所以安装管道时可节约空间。
根据本发明，下悬体在入口集管的制冷剂连接管和气体旁通管之间的流通截面内从上部下悬。因此，即使流动的二相制冷剂因紊乱的气液界面形成波动流时，该波动会被下悬体消除。因此，二相制冷剂变成平缓且趋于成为分层流，其中相互分离成上部为气态制冷剂下部为液态制冷剂。因此，气态制冷剂集中流入气体旁通管内，仅有液态制冷剂流入多根换热管内。结果，能够消除制冷剂的不均匀分配，抑制有效换热面的减少。当热交换器安装在长条形空调机内时，因为入口集管和出口集管之间的间距很小，所以安装管道时可节约空间。
根据本发明，提供了一种包括入口集管、出口集管、和多根换热管的热交换器，其中入口集管与制冷剂管道连接，气液二相制冷剂流入入口集管内，出口集管布置在高于入口集管的位置上，换热管联通入口集管和出口集管。在这种热交换器中，联通入口集管和出口集管的气体旁通管相对于换热管安装在入口集管的制冷剂连接管那一侧。因此当制冷剂通过制冷剂入口管流入入口集管时，制冷剂被减速，制冷剂形成一股气液相互分离且气体在上液体在下的制冷剂流。因此，气态制冷剂集中流入气体旁通管内，仅有液态制冷剂流入多根换热管内。结果，能够消除制冷剂的不均匀分配，抑制有效换热面的减少。当热交换器安装在长条形空调机内时，因为入口集管和出口集管之间的间距很小，所以安装管道时可节约空间。
根据本发明，气体旁通管和入口集管之间的连接部分的管内径大于出口集管的连接部分的管内径，因此由入口集管和气体旁通管之间的连接部分确定出大截面的液流面。由此，即使在紊乱的气液界面的情况下，仍可有效地进行气液分离。因此，气态制冷剂集中流入气体旁通管内，仅有液态制冷剂流入多根换热管内。结果，能够消除制冷剂的不均匀分配，抑制有效换热面的减少。当热交换器安装在长条形空调机内时，因为入口集管和出口集管之间的间距很小，所以安装管道时可节约空间。
根据本发明，气体旁通管的管轴向在连接到入口集管的连接部分附近偏向换热管侧。因此，在紊乱汽液界面的情况下，惯性很大的液态制冷剂易于直接通过连接部分流到气体旁通管内，惯性小的气态制冷剂易于集中流入气体旁通管内，仅有液态制冷剂流入多根换热管内。结果，能够消除制冷剂的不均匀分配，抑制有效换热面的减少。当热交换器安装在长条形空调机内时，因为入口集管和出口集管之间的间距很小，所以安装管道时可节约空间。
根据本发明，提供了一种包括入口集管、出口集管和多根换热管的热交换器，其中入口集管与制冷剂管道连接，制冷剂流入入口集管内，出口集管布置在高于入口集管的位置上，换热管联通入口集管和出口集管。在这种热交换器中，安装有一块穿孔板，该板上有多个孔，并将入口集管的内部空间分成上部空间和下部空间，气体旁通管在与制冷剂管道连接部分相反的入口集管的那一端联通入口集管和出口集管。此外，由于换热管上的孔位于穿孔板的下面，穿孔板能够降低二相制冷剂流的气液界面的紊流。制冷剂的分离中，比重小的气态制冷剂位于上面，而比重大的液态制冷剂位于下面。因此，仅液态制冷剂流入多根换热管内，换热管的两端设置在入口集管的较低的部分上，气态制冷剂集中流入气体旁通管内，。结果，能够消除制冷剂的不均匀分配，抑制有效换热面的减少。由于气体旁通管设置在制冷剂管道连接部分相反的入口集管的那一端上，使得制冷剂在气体旁通管内的流速低于入口部分内的流速。因此，制冷剂中气体能足够地旁通掉。当热交换器安装在长条形空调机内时，因为入口集管和出口集管之间的间距很小，所以安装管道时可节约空间。
根据本发明，提供了一种包括入口集管、出口集管和多根换热管的热交换器，其中入口集管与制冷剂管道连接，气液二相制冷剂流入入口集管内，出口集管布置在高于入口集管的位置上，多根换热管联通入口集管和出口集管。在这种热交换器中，气体旁通管在与制冷剂管道连接部分相反的入口集管的那一端联通入口集管和出口集管。制冷剂在入口集管内分成气态制冷剂和液态制冷剂。比重小的气态制冷剂位于上部而比重大的液态制冷剂位于下部。因此，液态制冷剂流入多根换热管内，而气态制冷剂集中流入气体旁通管内。结果，能够消除制冷剂的不均匀分配，抑制有效换热面的减少。当热交换器安装在长条形空调机内时，因为入口集管和出口集管之间的间距很小，所以安装管道时可节约空间。
根据本发明，在入口集管的制冷剂连接管道部分和换热管之间提了一间隔，在该间隔内制冷剂形成分层流。在该间隔内，气态和液态制冷剂相互基本上完全分离，比重小的气态制冷剂位于上部而比重大的液态制冷剂位于下部。因此气态制冷剂集中流入气体旁通管内，仅液态制冷剂流入多根换热管内。结果，能够消除制冷剂的不均匀分配，抑制有效换热面的减少。
根据本发明，入口集管设有带制冷剂入口的第一间隔和连接换热管与气体旁通管的第二间隔。弯曲入口集管，使得第一间隔与第二间隔靠近。因此，安装这些制冷剂管道时可节约空间，气态制冷剂和液态制冷剂在第一间隔内基本完全相互分离。即，比重小的气态制冷剂位于上部，而比重大的液态制冷剂位于下部。因此，在第二间隔内，气态制冷剂集中流入气体旁通管内，仅液态制冷剂流入换热管内。结果，能够消除制冷剂的不均匀分配并抑制有效换热面积的减少。
根据本发明，在气体旁通管内安装有气液分离部件，以便使气体从液体中分离出来。因此，即使液体流入气体旁通管，由于重力作用，液体除着在气液分离部件上成为液滴，所以仅气态制冷剂流入气体旁通管内，没有液态制冷剂流入出口集管，从而避免了液体回流。因此能够增加制冷剂循环的可靠性。
根据本发明，在气体旁通管上设置有热交换翅片。因此，即使液态制冷剂流入了气体旁通管内，因液态制冷剂在液态制冷剂和流过上述翅片的管外工作流体之间进行热交换而蒸发成气态制冷剂。结果，没有液态制冷剂流入出口集管内，从而避免了液态制冷剂的回流。因此能够增加制冷剂循环的可靠性。
根据本发明，在气体旁通管上设置有逆止阀。因此，热交换器同样也能用作为蒸发器，此时只要使制冷剂反向流动。结果，本发明的热交换器可以应用于驱动热泵的制冷循环。
虽然利用特定的术语已对本发明的最佳实施例进行了描述，但应该理解这种说明只是解释性的，在不超出本发明的构思范围内人们可以作出多种改进变和改型。