热交换器及空调装置.pdf

上传人:00062****4422 文档编号:532405 上传时间:2018-02-21 格式:PDF 页数:51 大小:2.13MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN200580021157.1

申请日:

2005.06.30

公开号:

CN1973173A

公开日:

2007.05.30

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

F28F1/32(2006.01); B01D53/26(2006.01); F24F3/14(2006.01); F25B39/00(2006.01)

主分类号:

F28F1/32

申请人:

大金工业株式会社;

发明人:

吉冈俊; 池上周司

地址:

日本大阪府

优先权:

2004.06.30 JP 192589/2004

专利代理机构:

上海专利商标事务所有限公司

代理人:

方晓虹

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明的目的在于在使制冷剂等流体与空气进行热交换的热交换器中,抑制通风阻力的增大且扩大翅片的表面积,从而提高热交换器的性能。为此,作为热交换器(60)的翅片使用波纹板翅片(70)。该波纹板翅片(70)形成为波纹板状,其波形的棱线方向与前缘及后缘正交。在热交换器(60)中,沿传热管(61)的轴向以一定间距配置有多个波纹板翅片(70)。

权利要求书

1、  一种热交换器,包括传热管(61)和沿该传热管(61)的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管(61)内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换,其特征在于,
设置有形成为波纹板状的波纹板翅片(70)作为所述翅片,
所述波纹板翅片(70)的波形的振幅方向与所述传热管(61)的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与热交换器的前面及背面大致正交。

2、
  如权利要求1所述的热交换器,其特征在于,波纹板翅片(70)的波形的振幅与波纹板翅片(70)彼此间的间距相等。

3、
  一种热交换器,包括传热管(61)和沿该传热管(61)的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管(61)内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换,其特征在于,
设置有形成为平板状的多个平板翅片(65)、以及形成为波纹板状的多个波纹板翅片(70)作为所述翅片,
平板翅片(65)与波纹板翅片(70)在所述传热管(61)的轴向上交替配置,
所述波纹板翅片(70)的波形的振幅方向与所述传热管(61)的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与热交换器的前面及背面大致正交。

4、
  如权利要求3所述的热交换器,其特征在于,波纹板翅片(70)与位于该波纹板翅片(70)两侧的平板翅片(65)抵接。

5、
  如权利要求3所述的热交换器,其特征在于,平板翅片(65)及波纹板翅片(70)具有供传热管(61)穿过的贯通孔(66、75)。

6、
  如权利要求5所述的热交换器,其特征在于,在平板翅片(65)上突设有与贯通孔(66)的周缘连续的筒状的第一套环部(67),在波纹板翅片(70)上突设有与贯通孔(75)的周缘连续的筒状的第二套环部(76),
在所述第二套环部(76)中插入有所述第一套环部(67),该第一套环部(67)的外周面与所述第二套环部(76)的内周面紧贴,另一方面,在所述第一套环部(67)中插入有传热管(61),该传热管(61)的外周面与所述第一套环部(67)的内周面紧贴。

7、
  如权利要求5所述的热交换器,其特征在于,在平板翅片(65)上突设有与贯通孔(66)的周缘连续的筒状的第一套环部(67),在波纹板翅片(70)上突设有与贯通孔(75)的周缘连续的筒状的第二套环部(76),
在所述第一套环部(67)中插入有所述第二套环部(76),该第二套环部(76)的外周面与所述第一套环部(67)的内周面紧贴,另一方面,在所述第二套环部(76)中插入有传热管(61),该传热管(61)的外周面与所述第二套环部(76)的内周面紧贴。

8、
  如权利要求3所述的热交换器,其特征在于,平板翅片(65)具有供传热管(61)穿过的贯通孔(66),并与插入在该贯通孔(66)中的传热管(61)紧贴,
波纹板翅片(70)由位于其两侧的一对平板翅片(65)夹持。

9、
  如权利要求1所述的热交换器,其特征在于,波纹板翅片(70)中,沿与其波形的棱线方向正交的侧部形成有平坦的平坦部(78)。

10、
  如权利要求3所述的热交换器,其特征在于,波纹板翅片(70)中,沿与其波形的棱线方向正交的侧部形成有平坦的平坦部(78)。

11、
  如权利要求1至10中任一项所述的热交换器,其特征在于,在翅片的表面形成有由吸附剂构成的吸附层,在经由翅片彼此间的空气与所述吸附层之间进行水分的授受。

12、
  如权利要求3至8中任一项所述的热交换器,其特征在于,仅在平板翅片(65)和波纹板翅片(70)中任一方的表面上形成有由吸附剂构成的吸附层,在经由平板翅片(65)与波纹板翅片(70)之间的空气与所述吸附层之间进行水分的授受。

13、
  一种空调装置,包括用于处理显热负荷的温度调节部(55)和用于处理潜热负荷的湿度调节部(56、57),至少可进行所述温度调节部(55)对向室内供给的空气进行冷却、所述湿度调节部(56、57)对供向室内的空气进行除湿的制冷除湿运转,其特征在于,
所述湿度调节部(56、57)构成为利用吸附空气中水分的吸附剂来调节空气中的水分量,
所述温度调节部(55)由在所述制冷除湿运转中使冷却用载热体与空气进行热交换的温度调节用热交换器(55)构成,
所述温度调节用热交换器(55)包括传热管(61)和沿该传热管(61)的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管(61)内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换,作为所述翅片设置有形成为波纹板状的波纹板翅片(70),
所述波纹板翅片(70)的波形的振幅方向与所述传热管(61)的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与所述温度调节用热交换器(55)的前面及背面大致正交。

14、
  一种空调装置,包括用于处理显热负荷的温度调节部(55)和用于处理潜热负荷的湿度调节部(56、57),至少可进行所述温度调节部(55)对向室内供给的空气进行冷却、所述湿度调节部(56、57)对供向室内的空气进行除湿的制冷除湿运转,其特征在于,
所述湿度调节部(56、57)构成为利用吸附空气中水分的吸附剂来调节空气中的水分量,
所述温度调节部(55)由在所述制冷除湿运转中使冷却用载热体与空气进行热交换的温度调节用热交换器(55)构成,
所述温度调节用热交换器(55)包括传热管(61)和沿该传热管(61)的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管(61)内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换,作为所述翅片设置有形成为平板状的多个平板翅片(65)、以及形成为波纹板状的多个波纹板翅片(70),
在所述温度调节用热交换器(55)中,平板翅片(65)与波纹板翅片(70)在所述传热管(61)的轴向上交替配置,
所述波纹板翅片(70)的波形的振幅方向与所述传热管(61)的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与所述温度调节用热交换器(55)的前面及背面大致正交。

15、
  一种空调装置,包括热交换器(60)和用于向该热交换器(60)的传热管(61)供给加热用或冷却用的载热体的载热体回路(40),可交替进行向所述热交换器(60)的传热管(61)供给冷却用载热体而使该热交换器(60)的吸附层吸附空气中水分的动作、以及向所述热交换器(60)的传热管(61)供给加热用载热体而将从该热交换器(60)的吸附层脱离后的水分提供给空气的动作,将在所述热交换器(60)中除湿后的空气和在该热交换器(60)中加湿后的空气中的一方供向室内,将另一方排向室外,其特征在于,
所述热交换器(60)包括传热管(61)和沿该传热管(61)的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管(61)内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换,
在所述热交换器(60)中,在所述翅片的表面形成有由吸附剂构成的吸附层,在经由翅片彼此间的空气与所述吸附层之间进行水分的授受,
在所述热交换器(60)中作为所述翅片设置有形成为波纹板状的波纹板翅片(70),
所述波纹板翅片(70)的波形的振幅方向与所述传热管(61)的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与所述热交换器(60)的前面及背面大致正交。

16、
  一种空调装置,包括热交换器(60)和用于向该热交换器(60)的传热管(61)供给加热用或冷却用的载热体的载热体回路(40),可交替进行向所述热交换器(60)的传热管(61)供给冷却用载热体而使该热交换器(60)的吸附层吸附空气中水分的动作、以及向所述热交换器(60)的传热管(61)供给加热用载热体而将从该热交换器(60)的吸附层脱离后的水分提供给空气的动作,将在所述热交换器(60)中除湿后的空气和在该热交换器(60)中加湿后的空气中的一方供向室内,将另一方排向室外,其特征在于,
所述热交换器(60)包括传热管(61)和沿该传热管(61)的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管(61)内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换,
在所述热交换器(60)中,在所述翅片的表面形成有由吸附剂构成的吸附层,在经由翅片彼此间的空气与所述吸附层之间进行水分的授受,
在所述热交换器(60)中作为所述翅片设置有形成为平板状的多个平板翅片(65)、以及形成为波纹板状的多个波纹板翅片(70),
在所述热交换器(60)中,平板翅片(65)与波纹板翅片(70)在所述传热管(61)的轴向上交替配置,
所述波纹板翅片(70)的波形的振幅方向与所述传热管(61)的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与所述热交换器(60)的前面及背面大致正交。

17、
  一种空调装置,包括热交换器(60)和用于向该热交换器(60)的传热管(61)供给加热用或冷却用的载热体的载热体回路(40),可交替进行向所述热交换器(60)的传热管(61)供给冷却用载热体而使该热交换器(60)的吸附层吸附空气中水分的动作、以及向所述热交换器(60)的传热管(61)供给加热用载热体而将从该热交换器(60)的吸附层脱离后的水分提供给空气的动作,将在所述热交换器(60)中除湿后的空气和在该热交换器(60)中加湿后的空气中的一方供向室内,将另一方排向室外,其特征在于,
所述热交换器(60)包括传热管(61)和沿该传热管(61)的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管(61)内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换,作为所述翅片设置有形成为平板状的多个平板翅片(65)、以及形成为波纹板状的多个波纹板翅片(70),
在所述热交换器(60)中,平板翅片(65)与波纹板翅片(70)在所述传热管(61)的轴向上交替配置,
所述波纹板翅片(70)的波形的振幅方向与所述传热管(61)的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与所述温度调节用热交换器(55)的前面及背面大致正交,
在所述热交换器(60)中,仅在所述平板翅片(65)和所述波纹板翅片(70)中任一方的表面上形成有由吸附剂构成的吸附层,在经由所述平板翅片(65)与所述波纹板翅片(70)之间的空气与所述吸附层之间进行水分的授受。

说明书

热交换器及空调装置
技术领域
本发明涉及一种热交换器及具有该热交换器的空调装置。
背景技术
一直以来,知道有一种使制冷剂等流体与空气进行热交换的热交换器,该热交换器广泛应用在空调机等中。作为这种热交换器,例如专利文献1所示,知道有将形成为平板状的大量翅片沿传热管隔开规定间距地配置的形式。在这种形式的热交换器中,制冷剂等流体在传热管内流通,空气在隔开规定间距配置的翅片彼此间经过,从而流体与空气之间进行热交换。
专利文献1:日本专利特开2001-304783号公报
发明公开
发明所要解决的技术问题
一般地,作为提高热交换器性能的措施,扩大翅片的表面积、即扩大空气侧的传热面积的措施是有效的。另一方面,在上述这种组合平板状的翅片和传热管而形成的热交换器中,为了增大翅片的表面积则需要缩短翅片彼此间的间距。但是,在这种形式的热交换器中,当缩短翅片彼此间的间距时,空气经过的部分会随之变窄,通风阻力逐渐增大。因此,通过缩短翅片间距来提高热交换器性能是有限度的。
鉴于上述问题,本发明的目的在于在使制冷剂等流体与空气进行热交换的热交换器中,抑制通风阻力的增大且扩大翅片表面积,从而提高热交换器的性能。另外,本发明的另一目的在于提供一种使用这种高性能的热交换器的空调装置。
用于解决技术问题的技术方案
第一发明以下述热交换器为对象:包括传热管61和沿该传热管61的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管61内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换。并且,作为所述翅片设置有形成为波纹板状的波纹板翅片70,所述波纹板翅片70的波形的振幅方向与所述传热管61的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与热交换器的前面及背面大致正交。
第二发明的热交换器,在上述第一发明的基础上,波纹板翅片70的波形的振幅与波纹板翅片70彼此间的间距相等。
第三发明以下述热交换器为对象:包括传热管61和沿该传热管61的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管61内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换。并且,作为所述翅片设置有形成为平板状的多个平板翅片65、以及形成为波纹板状的多个波纹板翅片70,平板翅片65与波纹板翅片70在所述传热管61的轴向上交替配置,所述波纹板翅片70的波形的振幅方向与所述传热管61的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与热交换器的前面及背面大致正交。
第四发明的热交换器,在上述第三发明的基础上,波纹板翅片70与位于该波纹板翅片70两侧的平板翅片65抵接。
第五发明的热交换器,在上述第三发明的基础上,平板翅片65及波纹板翅片70具有供传热管61穿过的贯通孔66、75。
第六发明的热交换器,在上述第五发明的基础上,在平板翅片65上突设有与贯通孔66的周缘连续的筒状的第一套环部67,在波纹板翅片70上突设有与贯通孔75的周缘连续的筒状的第二套环部76,在所述第二套环部76中插入有所述第一套环部67,该第一套环部67的外周面与所述第二套环部76的内周面紧贴,另一方面,在所述第一套环部67中插入有传热管61,该传热管61的外周面与所述第一套环部67的内周面紧贴。
第七发明的热交换器,在上述第五发明的基础上,在平板翅片65上突设有与贯通孔66的周缘连续的筒状的第一套环部67,在波纹板翅片70上突设有与贯通孔75的周缘连续的筒状的第二套环部76,在所述第一套环部67中插入有所述第二套环部76,该第二套环部76的外周面与所述第一套环部67的内周面紧贴,另一方面,在所述第二套环部76中插入有传热管61,该传热管61的外周面与所述第二套环部76的内周面紧贴。
第八发明的热交换器,在上述第三发明的基础上,平板翅片65具有供传热管61穿过的贯通孔66,并与插入在该贯通孔66中的传热管61紧贴,另一方面,波纹板翅片70由位于其两侧的一对平板翅片65夹持。
第九发明的热交换器,在上述第一发明的基础上,波纹板翅片70中,沿与其波形的棱线方向正交的侧部形成有平坦的平坦部78。
第十发明的热交换器,在上述第三发明的基础上,波纹板翅片70中,沿与其波形的棱线方向正交的侧部形成有平坦的平坦部78。
第十一发明的热交换器,在上述第一至第十发明中任一发明的基础上,在翅片的表面形成有由吸附剂构成的吸附层,在经由翅片彼此间的空气与所述吸附层之间进行水分的授受。
第十二发明的热交换器,在上述第三至第八发明中任一发明的基础上,仅在平板翅片65和波纹板翅片70中任一方的表面上形成有由吸附剂构成的吸附层,在经由平板翅片65与波纹板翅片70之间的空气与所述吸附层之间进行水分的授受。
第十三及第十四发明以下述空调装置为对象:包括用于处理显热负荷的温度调节部55和用于处理潜热负荷的湿度调节部56、57,至少可进行所述温度调节部55对向室内供给的空气进行冷却、所述湿度调节部56、57对向室内供给的空气进行除湿的制冷除湿运转。
在第十三发明中,所述湿度调节部56、57构成为利用吸附空气中水分的吸附剂来调节空气中的水分量,所述温度调节部55由在所述制冷除湿运转中使冷却用载热体与空气进行热交换的温度调节用热交换器55构成,所述温度调节用热交换器55包括传热管61和沿该传热管61的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管61内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换,作为所述翅片设置有形成为波纹板状的波纹板翅片70,所述波纹板翅片70的波形的振幅方向与所述传热管61的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与所述温度调节用热交换器55的前面及背面大致正交。
在第十四发明中,所述湿度调节部56、57构成为利用吸附空气中水分的吸附剂来调节空气中的水分量,所述温度调节部55由在所述制冷除湿运转中使冷却用载热体与空气进行热交换的温度调节用热交换器55构成,所述温度调节用热交换器55包括传热管61和沿该传热管61的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管61内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换,作为所述翅片设置有形成为平板状的多个平板翅片65、以及形成为波纹板状的多个波纹板翅片70,在所述温度调节用热交换器55中,平板翅片65与波纹板翅片70在所述传热管61的轴向上交替配置,所述波纹板翅片70的波形的振幅方向与所述传热管61的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与所述温度调节用热交换器55的前面及背面大致正交。
第十五、第十六及第十七发明以下述空调装置为对象:包括热交换器60和用于向该热交换器60的传热管61供给加热用或冷却用的载热体的载热体回路40,可交替进行向所述热交换器60的传热管61供给冷却用载热体而使该热交换器60的吸附层吸附空气中水分的动作、以及向所述热交换器60的传热管61供给加热用载热体而使从该热交换器60的吸附层脱离后的水分提供给空气的动作,将在所述热交换器60中除湿后的空气和在该热交换器60中加湿后的空气中的一方向室内供给,将另一方向室外排出。
在第十五发明中,所述热交换器60包括传热管61和沿该传热管61的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管61内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换,在所述热交换器60中,在所述翅片的表面形成有由吸附剂构成的吸附层,在经由翅片彼此间的空气与所述吸附层之间进行水分的授受,在所述热交换器60中作为所述翅片设置有形成为波纹板状的波纹板翅片70,所述波纹板翅片70的波形的振幅方向与所述传热管61的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与所述热交换器60的前面及背面大致正交。
在第十六发明中,所述热交换器60包括传热管61和沿该传热管61的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管61内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换,在所述热交换器60中,在所述翅片的表面形成有由吸附剂构成的吸附层,在经由翅片彼此间的空气与所述吸附层之间进行水分的授受,在所述热交换器60中作为所述翅片设置有形成为平板状的多个平板翅片65、以及形成为波纹板状的多个波纹板翅片70,在所述热交换器60中,平板翅片65与波纹板翅片70在所述传热管61的轴向上交替配置,所述波纹板翅片70的波形的振幅方向与所述传热管61的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与所述热交换器60的前面及背面大致正交。
在第十七发明中,所述热交换器60包括传热管61和沿该传热管61的轴向排列的多个翅片,用于使在所述传热管61内流动的流体与在所述翅片彼此间流动的空气进行热交换,作为所述翅片设置有形成为平板状的多个平板翅片65、以及形成为波纹板状的多个波纹板翅片70,在所述热交换器60中,平板翅片65与波纹板翅片70在所述传热管61的轴向上交替配置,所述波纹板翅片70的波形的振幅方向与所述传热管61的轴向大致平行,且其波形的棱线方向与所述温度调节用热交换器55的前面及背面大致正交,在所述热交换器60中,仅在所述平板翅片65和所述波纹板翅片70中任一方的表面上形成有由吸附剂构成的吸附层,在经由所述平板翅片65与所述波纹板翅片70之间的空气与所述吸附层之间进行水分的授受。
-作用-
在上述第一发明中,在热交换器60中作为翅片设置有波纹板翅片70。在该热交换器60中,多个波纹板翅片70沿传热管61的轴向排列。在热交换器60中,空气从热交换器60的前面向背面通过波纹板翅片70彼此间。波纹板翅片70的波形的振幅方向与传热管61的轴向大致平行。并且,波纹板翅片70的波形的棱线方向与热交换器60的前面及背面大致正交。即,波纹板翅片70的波形的棱线方向与空气通过热交换器60的方向概略一致。波纹板翅片70形成为波纹板状,与形成为同样大小的平板状的翅片相比,波纹板翅片70的表面积大。若在热交换器60中作为翅片设置该波纹板翅片70,则即使不减小波纹板翅片70的间距也可增大与空气的传热面积。
在上述第二发明中,波纹板翅片70的波形的振幅与在传热管61的轴向上排列的波纹板翅片70的间距相等。
在上述第三发明中,在热交换器60中作为翅片设置有平板翅片65和波纹板翅片70。在该热交换器60中,平板翅片65与波纹板翅片70在传热管61的轴向上交替配置。在热交换器60中,空气从热交换器60的前面向背面通过平板翅片65与波纹板翅片70之间。波纹板翅片70的波形的振幅方向与传热管61的轴向大致平行。并且,波纹板翅片70的波形的棱线方向与热交换器60的前面及背面大致正交。即,波纹板翅片70的波形的棱线方向与空气通过热交换器60的方向概略一致。波纹板翅片70形成为波纹板状,与形成为同样大小的平板状的翅片相比,波纹板翅片70的表面积大。若在热交换器60中作为翅片设置该波纹板翅片70,则即使不减小波纹板翅片70的间距也可增大与空气的传热面积。
在上述第四发明中,波纹板翅片70与位于其两侧的平板翅片65抵接。即,波纹板翅片70的位于波形顶部的部分与相邻的一方平板翅片65抵接。另外,波纹板翅片70的位于波形底部的部分与相邻的另一方平板翅片65抵接。
在上述第五发明中,在平板翅片65和波纹板翅片70上分别形成有贯通孔66、75。在热交换器60中,传热管61插入在平板翅片65和波纹板翅片70的贯通孔66、75中,传热管61处于穿过平板翅片65和波纹板翅片70的状态。
在上述第六及第七发明中,在平板翅片65上形成有第一套环部67,波纹板翅片70上形成有第二套环部76。在平板翅片65中,第一套环部67形成为与贯通孔66的周缘连续的筒状。在波纹板翅片70中,第二套环部76形成为与贯通孔75的周缘连续的筒状。
在上述第六发明中,在波纹板翅片70的第二套环部76中插入有平板翅片65的第一套环部67,在平板翅片65的第一套环部67中插入有传热管61。在热交换器60中,传热管61的外周面与第一套环部67的内周面紧贴,从而平板翅片65固定在传热管61上。另外,在热交换器60中,第一套环部67的外周面与第二套环部76的内周面紧贴,从而波纹板翅片70固定在平板翅片65上。
在上述第七发明中,在平板翅片65的第一套环部67中插入有波纹板翅片70的第二套环部76,在波纹板翅片70的第二套环部76中插入有传热管61。在热交换器60中,传热管61的外周面与第二套环部76的内周面紧贴,从而波纹板翅片70固定在传热管61上。另外,在热交换器60中,第二套环部76的外周面与第一套环部67的内周面紧贴,从而平板翅片65固定在波纹板翅片70上。
在上述第八发明中,在平板翅片65上形成有贯通孔66。在热交换器60中,在平板翅片65的贯通孔66中插入有传热管61,传热管61处于穿过平板翅片65的状态。平板翅片65与插入在该贯通孔66中的传热管61紧贴。另一方面,波纹板翅片70由位于其两侧的一对平板翅片65夹持。即,在本发明的热交换器60中,波纹板翅片70由固定在传热管61上的平板翅片65夹着而得到保持。
在上述第九及第十发明中,在波纹板翅片70上形成有平坦的平坦部78。在波纹板翅片70中,平坦部78沿波纹板翅片70的与波形的棱线方向正交的侧部形成。在波纹板翅片70中,可以沿与其波形的棱线方向正交的两个侧部中的一方形成平坦部78,也可分别沿两个侧部各形成一个平坦部78。
在上述第十一发明中,在翅片的表面形成有吸附层。即,当在热交换器60中设置有波纹板翅片70时,在波纹板翅片70的表面形成吸附层。另外,当在热交换器60中设置有平板翅片65和波纹板翅片70双方时,平板翅片65的表面和板翅片70的表面形成吸附层。在本发明的热交换器60中,经由翅片彼此间的空气与吸附层接触,在该空气与吸附层之间进行水分的授受。例如,若向传热管61供给冷却用载热体,则可促进吸附层吸附空气中的水分。另外,若向传热管61供给加热用载热体,则可促进水分从吸附层中脱离。
在上述第十二发明中,在设置有平板翅片65和波纹板翅片70双方的热交换器60中,仅在平板翅片65的表面和波纹板翅片70的表面中的任一方上形成有吸附层。在本发明的热交换器60中,经由平板翅片65与波纹板翅片70之间的空气与吸附层接触,在该空气与吸附层之间进行水分的授受。例如,若向传热管61供给冷却用载热体,则可促进吸附层吸附空气中的水分。另外,若向传热管61供给加热用载热体,则可促进水分从吸附层中脱离。
在上述第十三及第十四发明中,空调装置10设置有温度调节部55和湿度调节部56、57。温度调节部55通过调节向室内供给的空气的温度来处理室内的显热负荷。湿度调节部56、57通过调节向室内供给的空气的湿度来处理室内的潜热负荷。该空调装置10至少可进行制冷除湿运转。在制冷除湿运转中,温度调节部55对向室内供给的空气进行冷却,湿度调节部56、57对向室内供给的空气进行除湿。
这些发明的温度调节部55由温度调节用热交换器55构成,该温度调节用热交换器55由第一至第九发明中任一发明的热交换器60构成。即,该温度调节用热交换器55由设置有波纹板翅片70的热交换器60构成。在空调装置10的制冷除湿运转中,向温度调节用热交换器55的传热管61供给冷却用载热体,空气在通过温度调节用热交换器55时被冷却。另一方面,湿度调节部56、57利用吸附剂来调节空气中的水分量。在空调装置10的制冷除湿运转中,湿度调节部56、57使向室内供给的空气与吸附剂接触,从而使吸附剂吸附该空气中含有的水分。
在此,在向热交换器60的传热管61内供给冷却用载热体的状态下,有时空气中的水分会在翅片表面冷凝。此时,需要对在翅片表面产生的冷凝水(排水)进行处理。对此,在第十发明的热交换器60中,由于翅片表面的吸附层吸附空气中的水分,故即使在向传热管61内供给冷却用载热体的状态下,在翅片表面也几乎或完全不会产生排水。另外,在这些第十三及第十四发明的空调装置10中,由于湿度调节部56、57通过调节空气的湿度来处理潜热负荷,故温度调节部55只要仅专门处理显热负荷即可。因此,在构成温度调节部55的温度调节用热交换器55中,即使在向传热管61内供给冷却用载热体的状态下,在翅片表面也几乎或完全不会产生排水。具有波纹板翅片70的第一至第九发明的热交换器60适合于这种不需进行排水处理的用途。
在上述第十五、第十六及第十七发明中,在空调装置10上设置有第十一或第十二发明的热交换器即具有吸附层的热交换器、以及与该热交换器的传热管61连接的载热体回路40。该空调装置10可交替反复进行向热交换器的传热管61供给冷却用载热体的动作、以及向热交换器的传热管61供给加热用载热体的动作。若向热交换器的传热管61供给冷却用载热体,则可促进吸附层吸附水分。另一方面,若向热交换器的传热管61供给加热用载热体,则可促进水分从吸附层中脱离。并且,空调装置10将被热交换器的吸附层夺走水分而被除湿的空气和接收从热交换器的吸附层脱离后的水分而被加湿的空气中的任一方向室内供给,将另一方向室外排出,由此进行室内的空气调节。
发明效果
在本发明中,在热交换器60中作为翅片设置有形成为波纹板状的波纹板翅片70。因此,由于使用单片表面积比形成为平板状时大的波纹板翅片70,故可在不使翅片的间距变窄的情况下扩大热交换器60中的与空气传热的传热面积。另外,在本发明的热交换器60中,波纹板翅片70的波形的棱线方向与热交换器60的前面及背面大致正交,经由热交换器60的空气流几乎不会受到波纹板翅片70的阻碍。因此,采用本发明,可抑制热交换器60中的通风阻力增大,且可扩大与空气的传热面积,从而与现有技术相比可大幅提高热交换器60的性能。
尤其是在上述第九及第十发明中,沿波纹板翅片70的侧部形成有平坦部78,利用该平坦部78可确保波纹板翅片70的刚性。因此,采用本发明,可在不增加波纹板翅片70的板厚的情况下抑制波纹板翅片70的变形。
在上述第十一发明中,在翅片表面形成有吸附层,热交换器60具有吸附、解吸空气中的水分的功能。在本发明中,由于在热交换器60中设置有波纹板翅片70,故也可充分确保吸附层的面积。因此,采用本发明,可提高形成有吸附层的热交换器60的水分吸附、解吸性能。
在上述第十三及第十四发明中,将第一至第九发明中任一发明的热交换器60用作主要用于进行显热负荷的处理的温度调节用热交换器55。即,在本发明中,具有波纹板翅片70的高性能的第一至第九发明的热交换器60用作不需进行排水处理的温度调节用热交换器55,因此,可确保空调装置10的能力,且可实现空调装置10的小型化。
在上述第十五、第十六及第十七发明中,利用第十一或第十二发明的热交换器60来进行空气的湿度调节。即,在本发明中,由于使用具有波纹板翅片70的高性能的第十一或第十二发明的热交换器60,因此,可确保空调装置10的调湿能力,且可实现空调装置10的小型化。
附图说明
图1是表示实施例1的空调装置的构成的概略构成图。
图2是表示实施例1的空调装置的制冷除湿运转的第一动作的概略构成图。
图3是表示实施例1的空调装置的制冷除湿运转的第二动作的概略构成图。
图4是表示实施例1的空调装置的取暖加湿运转的第一动作的概略构成图。
图5是表示实施例1的空调装置的取暖加湿运转的第二动作的概略构成图。
图6是表示实施例1的制冷剂回路的构成和除湿冷却运转时的动作的概略构成图,(A)表示第一动作,(B)表示第二动作。
图7是表示实施例1的制冷剂回路的构成和加湿取暖运转时的动作的概略构成图,(A)表示第一动作,(B)表示第二动作。
图8是表示实施例1的热交换器的概略构成的立体图。
图9是表示实施例1的波纹板翅片的配置的热交换器的主要部分放大图。
图10是表示实施例1的变形例的波纹板翅片的配置的热交换器的主要部分放大图。
图11是表示实施例2的热交换器的概略构成的立体图。
图12是表示实施例2的热交换器的概略构成的分解立体图。
图13是表示实施例2的热交换器的主要部分的放大剖视图,(A)表示组装前的状态,(B)表示组装后的状态。
图14是表示实施例2的波纹板翅片和平板翅片的配置的热交换器的主要部分放大图。
图15是表示实施例2的变形例1的热交换器的主要部分的放大剖视图,(A)表示组装前的状态,(B)表示组装后的状态。
图16是表示实施例2的变形例2的波纹板翅片和平板翅片的配置的热交换器的主要部分放大图。
图17是表示实施例3的热交换器的概略构成的立体图,(A)表示组装前的状态,(B)表示组装后的状态。
图18是表示实施例3的变形例1的热交换器的概略构成的立体图,(A)表示组装前的状态,(B)表示组装后的状态。
图19是其他实施例的第一变形例的波纹板翅片的主视图和侧视图。
图20是其他实施例的第二变形例的波纹板翅片的概略侧视图。
图21是其他实施例的第二变形例的波纹板翅片的概略侧视图。
(符号说明)
10空调装置
40制冷剂回路(载热体回路)
55室内热交换器(温度调节部、温度调节用热交换器)
56第一吸附热交换器(湿度调节部)
57第二吸附热交换器(湿度调节部)
60热交换器
61传热管
65平板翅片
66贯通孔
67第一套环部
70波纹板翅片
75贯通孔
76第二套环部
78平坦部
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1:
下面对本发明的实施例1进行说明。本实施例的空调装置10在作为载热体回路的制冷剂回路40中使制冷剂循环来进行蒸气压缩制冷运转,从而对室内的显热负荷和潜热负荷双方进行处理。
〈空调装置的构成〉
如图1所示,上述空调装置10构成为所谓的分体型空调装置,包括室内单元11和室外单元12。室内单元11设置在室内,具有室内热交换器55、第一吸附热交换器56和第二吸附热交换器57。该室内单元11构成为所谓的挂壁型室内单元,安装在室内的壁面上。另一方面,室外单元12设置在室外,具有室外热交换器54。
室内单元11和室外单元12通过气体侧连接配管43及液体侧连接配管44互相连接。在室外单元12的室外箱体13中除室外热交换器54外还收纳有压缩机50和室外风扇14。
室内单元11具有形成为横长的箱状的室内箱体20。在室内箱体20的前表面上配置有室内热交换器55、第一吸附热交换器56和第二吸附热交换器57。具体而言,在室内箱体20的前表面上部,左右并列地配置有第一吸附热交换器56和第二吸附热交换器57。在从前表面侧观察室内箱体20的状态下,第一吸附热交换器56靠左设置,第二吸附热交换器57靠右设置。在室内箱体20的前表面上,在第一吸附热交换器56及第二吸附热交换器57的下方配置有作为温度调节用热交换器的室内热交换器55,在室内热交换器55的下方开设有吹出口26。
室内箱体20的内部空间被分隔成前面侧和背面侧。室内箱体20内的背面侧空间构成排气通路24。室内箱体20内的前面侧空间被上下分隔。该前面侧空间中的下侧空间位于室内热交换器55的背面侧,构成供气通路23。另一方面,前面侧空间中的上侧空间进一步被左右分隔。并且,左侧的位于第一吸附热交换器56背面侧的空间构成第一空间21,右侧的位于第二吸附热交换器57背面侧的空间构成第二空间22。
在室内箱体20内的排气通路24中收纳有排气风扇32。另外,在排气通路24上连接有向室外开口的排气通道25。另一方面,在供气通路23中收纳有室内风扇31。该供气通路23与吹出口26连通。
在室内箱体20中设置有四个开闭式的调节风门33~36。具体而言,在第一空间21与供气通路23的间壁上设置有第一供气调节风门33,在第一空间21与排气通路24的间壁上设置有第一排气调节风门34。另外,在第二空间22与供气通路23的间壁上设置有第二供气调节风门35,在第二空间22与排气通路24的间壁上设置有第二排气调节风门36。
如图6及图7所示,在上述制冷剂回路40中设置有一个压缩机50和一个电动膨胀阀53,设置有两个四通切换阀51、52。另外,在制冷剂回路40中设置有一个室外热交换器54和一个室内热交换器55,设置有两个吸附热交换器56、57。
下面对上述制冷剂回路40的构成进行说明。压缩机50的排出侧与第一四通切换阀51的第一孔口连接,吸入侧与第一四通切换阀51的第二孔口连接。室外热交换器54的一端与第一四通切换阀51的第三孔口连接,另一端与第二四通切换阀52的第一孔口连接。室内热交换器55的一端与第一四通切换阀51的第四孔口连接,另一端与第二四通切换阀52的第二孔口连接。在该制冷剂回路40中,从第二四通切换阀52的第三孔口向第四孔口依次配置有第一吸附热交换器56、电动膨胀阀53和第二吸附热交换器57。
在上述制冷剂回路40中,设置有压缩机50、第一四通切换阀51和室外热交换器54的部分构成室外回路41,收纳在室外单元12中。另一方面,在制冷剂回路40中,设置有室内热交换器55、第一及第二吸附热交换器56、57、电动膨胀阀53和第二四通切换阀52的部分构成室内回路42,收纳在室内单元11中。室内回路42的第二四通切换阀52侧的端部通过液体侧连接配管44与室外回路41的室外热交换器54侧的端部连接。室内回路42的室内热交换器55侧的端部通过气体侧连接配管43与室外回路41的第一四通切换阀51侧的端部连接。
室外热交换器54、室内热交换器55及各吸附热交换器56、57均是由传热管61和大量翅片构成的交叉翅片式的翅片管型热交换器。室内热交换器55和第一、第二吸附热交换器56、57由本发明的热交换器60构成。
在各吸附热交换器56、57的翅片表面形成有由吸附剂构成的吸附层。作为该吸附剂使用沸石和硅胶等。在翅片表面形成有吸附层的吸附热交换器56、57中,在经由翅片间的空气与吸附层之间进行水分的授受。各吸附热交换器56、57构成为了处理室内的潜热负荷而调节空气中的水分量的湿度调节部。
室外热交换器54及室内热交换器55各自的翅片表面没有担载吸附剂,仅进行空气与制冷剂的热交换。在室外热交换器54中,在室外空气与制冷剂之间进行热交换。在室内热交换器55中,在室内空气与制冷剂之间进行热交换。该室内热交换器55构成为了处理室内的显热负荷而调节空气的温度的温度调节部。
上述第一四通切换阀51在第一孔口与第三孔口互相连通且第二孔口与第四孔口互相连通的第一状态(图6所示的状态)、以及第一孔口与第四孔口互相连通且第二孔口与第三孔口互相连通的第二状态(图7所示的状态)之间进行切换。另一方面,上述第二四通切换阀52在第一孔口与第三孔口互相连通且第二孔口与第四孔口互相连通的第一状态(图6(A)及图7(B)所示的状态)、以及第一孔口与第四孔口互相连通且第二孔口与第三孔口互相连通的第二状态(图6(B)及图7(A)所示的状态)之间进行切换。
〈热交换器的构成〉
如上所述,室内热交换器55、第一吸附热交换器56及第二吸附热交换器57由本发明的热交换器60构成。在此,参照图8及图9对该热交换器60进行说明。
如图8所示,热交换器60具有多个直管状的传热管61和多个波纹板状的波纹板翅片70。热交换器60的整体形成为厚板状、即扁平的长方体状。空气从该热交换器60的前面向背面通过。
在热交换器60中,传热管61以大致水平的姿势隔开一定间隔地排列。虽未图示,但在该热交换器60中,相邻的传热管61的端部通过U字管互相连接,形成有一个或多个通道。
另一方面,波纹板翅片70以翅片面与传热管61的轴向正交的姿势沿传热管61的轴向隔开一定间距地配置。波纹板翅片70形成为峰部71和谷部72以一定周期交替地形成的波纹板状。即,该波纹板翅片70的波形为三角波形状,是峰部71和谷部72在图8中的上下方向上以一定周期交替地形成的形状。在此,将向图8的右方跟前侧突出的部分作为峰部71,将向图8的左方里侧突出的部分作为谷部72。
在波纹板翅片70中,位于空气流上游侧的侧面为前缘73,位于空气流下游侧的侧面为后缘74。即,在波纹板翅片70中,前缘73位于热交换器60的前面侧,后缘74位于热交换器60的背面侧。
在波纹板翅片70上形成有供传热管61穿过的贯通孔75。另外,在波纹板翅片70上突设有与贯通孔75的周缘连续的筒状的套环部76。在图8中,套环部76从波纹板翅片70的翅片面向右方跟前侧方向突出。在该套环部76中插入有传热管61,套环部76的内周面与传热管61的外周面紧贴。另外,套环部76的突出端与相邻的波纹板翅片70抵接,从而保持波纹板翅片70彼此间的间隔。
在如此构成的热交换器60中,波纹板翅片70的波形的振幅方向与传热管61的轴向大致平行。另外,波纹板翅片70的波形的棱线方向与波纹板翅片70的前缘73及后缘74正交。
在该热交换器60中,如图9所示,相邻的波纹板翅片70各自的波形周期一致。另外,在热交换器60中,波纹板翅片70的波形振幅W与波纹板翅片70彼此间的间距FP相等。并且,在热交换器60中,经由以一定间距排列的波纹板翅片70彼此间的空气与在贯通波纹板翅片70设置的传热管61内流动的制冷剂进行热交换。
在作为第一、第二吸附热交换器56、57使用的热交换器60中,吸附层形成在波纹板翅片70的表面。并且,在用作吸附热交换器56、57的热交换器60中,经由以一定间距排列的波纹板翅片70彼此间的空气与在贯通波纹板翅片70设置的传热管61内流动的制冷剂进行热交换,且与波纹板翅片70表面形成的吸附层接触。
另一方面,在作为室内热交换器55使用的热交换器60中,在波纹板翅片70的表面没有形成吸附层。并且,在用作室内热交换器55的热交换器60中,经由以一定间距排列的波纹板翅片70彼此间的空气与在贯通波纹板翅片70设置的传热管61内流动的制冷剂进行热交换。
-运转动作-
在本实施例的空调装置10中,进行制冷除湿运转和取暖加湿运转。
在该空调装置10中,室内风扇31及排气风扇32运转后,室内空气分别向室内热交换器55、第一吸附热交换器56及第二吸附热交换器57流入。另外,室外风扇14运转后,室外空气向室外热交换器54流入。
〈制冷除湿运转〉
参照图2、图3及图6对制冷除湿运转中的动作进行说明。
如图6所示,在制冷剂回路40中,第一四通切换阀51设定为第一状态,电动膨胀阀53的开度被适当调节,室外热交换器54用作冷凝器,室内热交换器55用作蒸发器。并且,如图2及图3所示,在室内热交换器55中冷却后的室内空气经由供气通路23从吹出口26向室内送回,另一方面,在室外热交换器54中从制冷剂吸热后的室外空气向室外排出。
在制冷除湿运转中,交替地反复进行第一吸附热交换器56用作冷凝器而第二吸附热交换器57用作蒸发器的第一动作、以及第二吸附热交换器57用作冷凝器而第一吸附热交换器56用作蒸发器的第二动作。
在第一动作中,第一吸附热交换器56的再生动作和第二吸附热交换器57的吸附动作并列进行。第一动作中,如图6(A)所示,第二四通切换阀52设定为第一状态。在该状态下,从压缩机50排出的制冷剂在依次通过室外热交换器54和第一吸附热交换器56的期间冷凝,并由电动膨胀阀53减压,然后,在依次通过第二吸附热交换器57和室内热交换器55的期间蒸发,并被吸入压缩机50内进行压缩。在该第一动作中,高压制冷剂作为加热用的载热体向第一吸附热交换器56供给,低压制冷剂作为冷却用的载热体向第二吸附热交换器57供给。
在第一动作中,如图2所示,第一排气调节风门34及第二供气调节风门35处于打开状态,第一供气调节风门33及第二排气调节风门36处于关闭状态。在第一吸附热交换器56中,水分从由制冷剂加热后的吸附材料中脱离,该脱离后的水分提供给空气。从第一吸附热交换器56脱离后的水分与室内空气一起从第一空间21经由第一排气调节风门34向排气通路24流入,并经由排气通道25向室外排出。在第二吸附热交换器57中,室内空气中的水分被吸附材料吸附,从而室内空气被除湿,此时产生的吸附热被制冷剂吸收。在第二吸附热交换器57中被除湿后的室内空气从第二空间22经由第二供气调节风门35向供气通路23流入,并经由吹出口26向室内送回。
在第二动作中,第一吸附热交换器56的吸附动作和第二吸附热交换器57的再生动作并列进行。第二动作中,如图6(B)所示,第二四通切换阀52设定为第二状态。在该状态下,从压缩机50排出的制冷剂在依次通过室外热交换器54和第二吸附热交换器57的期间冷凝,并由电动膨胀阀53减压,然后,在依次通过第一吸附热交换器56和室内热交换器55的期间蒸发,并被吸入压缩机50内进行压缩。在该第二动作中,高压制冷剂作为加热用的载热体向第二吸附热交换器57供给,低压制冷剂作为冷却用的载热体向第一吸附热交换器56供给。
在第二动作中,如图3所示,第一供气调节风门33及第二排气调节风门36处于打开状态,第一排气调节风门34及第二供气调节风门35处于关闭状态。在第一吸附热交换器56中,室内空气中的水分被吸附材料吸附,从而室内空气被除湿,此时产生的吸附热被制冷剂吸收。在第一吸附热交换器56中被除湿后的室内空气从第一空间21经由第一供气调节风门33向供气通路23流入,并经由吹出口26向室内送回。在第二吸附热交换器57中,水分从由制冷剂加热后的吸附材料中脱离,该脱离后的水分提供给空气。从第二吸附热交换器57脱离后的水分与室内空气一起从第二空间22经由第二排气调节风门36向排气通路24流入,并经由排气通道25向室外排出。
在此,在没有设置吸附热交换器56、57的一般空调装置中,制冷运转时的室内热交换器中的制冷剂的蒸发温度设定为比室内空气的露点温度低的值(例如5℃左右)。这是为了在室内热交换器中使室内空气中的水分冷凝,从而对室内空气进行除湿。
对此,在本实施例的空调装置10的制冷除湿运转中,由于在吸附热交换器56、57中进行室内空气的除湿,故不需在室内热交换器55内对室内空气进行除湿。因此,在该空调装置10中,制冷除湿运转中的室内热交换器55内的制冷剂蒸发温度设定得比一般的空调机高。具体而言,制冷除湿运转中的室内热交换器55内的制冷剂蒸发温度设定得比经过室内热交换器55的空气的露点温度高。因此,在室内热交换器55中,即使是制冷除湿运转过程中也不会产生排水。
另外,在本实施例的空调装置10的制冷除湿运转中,第二吸附热交换器57在第一动作中用作蒸发器,第一吸附热交换器56在第二动作中用作蒸发器。在用作蒸发器的吸附热交换器56、57中,经由波纹板翅片70彼此间的室内空气中的水分被吸附层吸附,传热管61内的制冷剂吸收此时产生的吸附热后蒸发。即,在用作蒸发器的吸附热交换器56、57中,经由此处的室内空气的绝对湿度逐渐降低,而其温度却并不怎么降低。因此,在用作蒸发器的吸附热交换器56、57中,在波纹板翅片70的表面几乎不会产生结露。
〈取暖加湿运转〉
参照图4、图5及图7对取暖加湿运转中的动作进行说明。
如图7所示,在制冷剂回路40中,第一四通切换阀51设定为第二状态,电动膨胀阀53的开度被适当调节,室内热交换器55用作冷凝器,室外热交换器54用作蒸发器。并且,如图4及图5所示,在室内热交换器55中加热后的室内空气经由供气通路23从吹出口26向室内送回,在室外热交换器54中向制冷剂放热后的室外空气向室外排出。
在取暖加湿运转中,交替地反复进行第一吸附热交换器56用作冷凝器而第二吸附热交换器57用作蒸发器的第一动作、以及第二吸附热交换器57用作冷凝器而第一吸附热交换器56用作蒸发器的第二动作。
在第一动作中,第一吸附热交换器56的再生动作和第二吸附热交换器57的吸附动作并列进行。第一动作中,如图7(A)所示,第二四通切换阀52设定为第二状态。在该状态下,从压缩机50排出的制冷剂在依次通过室内热交换器55和第一吸附热交换器56的期间冷凝,并由电动膨胀阀53减压,然后,在依次通过第二吸附热交换器57和室外热交换器54的期间蒸发,并被吸入压缩机50内进行压缩。在该第一动作中,高压制冷剂作为加热用的载热体向第一吸附热交换器56供给,低压制冷剂作为冷却用的载热体向第二吸附热交换器57供给。
在第一动作中,如图4所示,第一供气调节风门33及第二排气调节风门36处于打开状态,第一排气调节风门34及第二供气调节风门35处于关闭状态。在第一吸附热交换器56中,水分从由制冷剂加热后的吸附材料中脱离,该脱离后的水分提供给空气。在第一吸附热交换器56中加湿后的室内空气从第一空间21经由第一供气调节风门33向供气通路23流入,并经由吹出口26向室内送回。在第二吸附热交换器57中,室内空气中的水分被吸附材料吸附,从而室内空气被除湿,此时产生的吸附热被制冷剂吸收。在第二吸附热交换器57中被夺走水分后的室内空气从第二空间22经由第二排气调节风门36向排气通路24流入,并经由排气通道25向室外排出。
在第二动作中,第一吸附热交换器56的吸附动作和第二吸附热交换器57的再生动作并列进行。第二动作中,如图7(B)所示,第二四通切换阀52设定为第一状态。在该状态下,从压缩机50排出的制冷剂在依次通过室内热交换器55和第二吸附热交换器57的期间冷凝,并由电动膨胀阀53减压,然后,在依次通过第一吸附热交换器56和室外热交换器54的期间蒸发,并被吸入压缩机50内进行压缩。在该第二动作中,高压制冷剂作为加热用的载热体向第二吸附热交换器57供给,低压制冷剂作为冷却用的载热体向第一吸附热交换器56供给。
在第二动作中,如图5所示,第一排气调节风门34及第二供气调节风门35处于打开状态,第一供气调节风门33及第二排气调节风门36处于关闭状态。在第一吸附热交换器56中,室内空气中的水分被吸附材料吸附,从而室内空气被除湿,此时产生的吸附热被制冷剂吸收。在第一吸附热交换器56中被夺走水分后的室内空气从第一空间21经由第一排气调节风门34向排气通路24流入,并经由排气通道25向室外排出。在第二吸附热交换器57中,水分从由制冷剂加热后的吸附材料中脱离,该脱离后的水分提供给空气。在第二吸附热交换器57中加湿后的室内空气从第二空间22经由第二供气调节风门35向供气通路23流入,并经由吹出口26向室内送回。
在本实施例的空调装置10的取暖加湿运转中,第二吸附热交换器57在第一动作中用作蒸发器,第一吸附热交换器56在第二动作中用作蒸发器。在该取暖加湿运转中,在用作蒸发器的吸附热交换器56、57中,经由波纹板翅片70彼此间的室内空气中的水分被吸附层吸附,传热管61内的制冷剂吸收此时产生的吸附热后蒸发。因此,与制冷除湿运转中相同,在取暖加湿运转中,在用作蒸发器的吸附热交换器56、57的波纹板翅片70的表面也几乎不会产生结露。
-实施例1的效果-
在本实施例中,作为室内热交换器55和吸附热交换器56、57使用具有波纹板翅片70的热交换器60。在该热交换器60中,使用单片表面积比形成为平板状时大的波纹板翅片70,故可在不使波纹板翅片70的间距变窄的情况下扩大热交换器60中的与空气传热的传热面积。另外,在该热交换器60中,以波纹板翅片70的波形的棱线方向与热交换器60的前面及背面大致正交的形态配置波纹板翅片70。因此,经由热交换器60的空气流不会受到波纹板翅片70的阻碍,空气可从热交换器60的前面向背面顺利地通过。因此,通过作为室内热交换器55和吸附热交换器56、57使用热交换器60,可抑制室内热交换器55和吸附热交换器56、57中的通风阻力增大,扩大空气侧的传热面积,可大幅减小室内热交换器55和吸附热交换器56、57的外形。
在此,在上述热交换器60中,若空气中的水分在波纹板翅片70上冷凝,则生成的冷凝水(排水)有可能难于流下。对此,在本实施例的空调装置10中,即使在室内热交换器55和吸附热交换器56、57中成为蒸发器的热交换器中,空气中的水分也几乎或完全不会在波纹板翅片70的表面上冷凝。因此,具有波纹板翅片70的上述热交换器60特别适合作为上述空调装置10的室内热交换器55和吸附热交换器56、57,通过采用该热交换器60,可实现室内单元11的小型化。
-实施例1的变形例-
在本实施例中,在作为室内热交换器55和吸附热交换器56、57使用的热交换器60中,相邻的波纹板翅片70的波形周期不需一致。例如,也可如图10所示,在相邻的波纹板翅片70彼此间使各自的波形周期相差半个周期。此时,在热交换器60中,相邻的波纹板翅片70中的一方的峰部71与另一方的谷部72互相抵接,空气经过由相邻的波纹板翅片70围住的矩形截面的空间。
实施例2:
下面对本发明的实施例2进行说明。本实施例在上述实施例1的空调装置10中,改变了作为室内热交换器55和吸附热交换器56、57使用的热交换器60的构成。在此,对该热交换器60的构成进行说明。
如图11及图12所示,本实施例的热交换器60具有多个直管状的传热管61、多个平板状的平板翅片65和多个波纹板状的波纹板翅片70。热交换器60的整体形成为厚板状、即扁平的长方体状。空气从该热交换器60的前面向背面通过。
在热交换器60中,传热管61以大致水平的姿势隔开一定间隔地排列。虽未图示,但在该热交换器60中,相邻的传热管61的端部通过U字管互相连接,形成有一个或多个通道。平板翅片65和波纹板翅片70以各自的翅片面与传热管61的轴向正交的姿势沿传热管61的轴向隔开一定间距地交替配置。
平板翅片65形成为纵长且平坦的长方形板状。在该平板翅片65上形成有供传热管61穿过的贯通孔66。另外,在平板翅片65上突设有与贯通孔66的周缘连续的筒状的第一套环部67。在图11及图12中,第一套环部67从平板翅片65的翅片面向右方跟前侧方向突出。
波纹板翅片70与上述实施例1中的构成相同。即,该波纹板翅片70形成为峰部71和谷部72以一定周期交替地形成的波纹板状,其波形的棱线方向与波纹板翅片70的前缘73及后缘74正交。另外,在波纹板翅片70上形成有供传热管61穿过的贯通孔75,且突设有与该贯通孔75的周缘连续的筒状的第二套环部76。在图11及图12中,该第二套环部76从波纹板翅片70的翅片面向右方跟前侧方向突出。
如图13所示,在上述热交换器60中,在波纹板翅片70的第二套环部76中插入有平板翅片65的第一套环部67,在平板翅片65的第一套环部67中插入有传热管61。即,在该热交换器60中,在平板翅片65及波纹板翅片70的贯通孔66、75中插入有传热管61。在该热交换器60中,通过对传热管61进行扩管来使传热管61的外周面与第一套环部67的内周面紧贴,并使第一套环部67的外周面与第二套环部76的内周面紧贴。另外,在该热交换器60中,如图14所示,各波纹板翅片70的波形周期一致。
在作为第一、第二吸附热交换器56、57使用的热交换器60中,在平板翅片65的表面和波纹板翅片70的表面形成有吸附层。并且,在用作吸附热交换器56、57的热交换器60中,经由以一定间距交替排列的平板翅片65与波纹板翅片70之间的空气与在贯通平板翅片65及波纹板翅片70设置的传热管61内流动的制冷剂进行热交换,同时与平板翅片65及波纹板翅片70表面形成的吸附层接触。
另一方面,在作为室内热交换器55使用的热交换器60中,在平板翅片65及波纹板翅片70的表面没有形成吸附层。并且,在用作室内热交换器55的热交换器60中,经由以一定间距交替排列的平板翅片65与波纹板翅片70之间的空气与在贯通平板翅片65及波纹板翅片70设置的传热管61内流动的制冷剂进行热交换。
本实施例也可得到与上述实施例1中得到的效果相同的效果。
-实施例2的变形例1-
本实施例的热交换器60也可采用下述的结构。在此,参照图15对本变形例的热交换器60进行说明。
在该热交换器60中,平板翅片65中的第一套环部67的突出方向与波纹板翅片70中的第二套环部76的突出方向相反。在该热交换器60中,在平板翅片65的第一套环部67中插入有波纹板翅片70的第二套环部76,在波纹板翅片70的第二套环部76中插入有传热管61。即,在该热交换器60中,在平板翅片65及波纹板翅片70的贯通孔66、75中插入有传热管61。并且,在该热交换器60中,通过对传热管61进行扩管来使传热管61的外周面与第二套环部76的内周面紧贴,并使第二套环部76的外周面与第一套环部67的内周面紧贴。
-实施例2的变形例2-
在本实施例的热交换器60中,相邻的波纹板翅片70的波形周期不需一致。例如,也可如图16所示,使隔着平板翅片65相邻的一对波纹板翅片70各自的波形周期相差半个周期。
-实施例2的变形例3-
在本实施例中,在构成吸附热交换器56、57的热交换器60中,也可仅在波纹板翅片70的表面上形成吸附层,也可与此相反地仅在平板翅片65的表面上形成吸附层。
实施例3:
下面对本发明的实施例3进行说明。本实施例在上述实施例2的空调装置10中,改变了作为室内热交换器55和吸附热交换器56、57使用的热交换器60的构成。在此,对该热交换器60的构成与上述实施例2的不同点进行说明。
如图17所示,在本实施例的热交换器60中,波纹板翅片70的构成与上述实施例2中的不同。具体而言,在本实施例的波纹板翅片70中,形成有多个缺口部77,没有设置第二套环部76。该缺口部77通过将波纹板翅片70的一部分从后缘74侧向前缘73切除规定宽度来形成。缺口部77的宽度与平板翅片65的第一套环部67的外径大致相同、或比第一套环部67的外径稍大。另外,波纹板翅片70中的缺口部77的间距与平板翅片65中的第一套环部67的间距相等。
在本实施例的热交换器60中,传热管61插入在平板翅片65的第一套环部67中,通过对传热管61进行扩管来使传热管61的外周面与第一套环部67的内周面紧贴。波纹板翅片70插入在传热管61上固定的平板翅片65之间,由位于其两侧的平板翅片65夹着。这样,在本实施例的热交换器60中,在相邻的两片平板翅片65之间插入波纹板翅片70,该波纹板翅片70由两侧的平板翅片65夹着而得到保持。
在利用上述热交换器60来构成吸附热交换器56、57时,在平板翅片65的表面和波纹板翅片70的表面形成有吸附层。另外,在利用该热交换器60来构成室内热交换器55时,在平板翅片65的表面和波纹板翅片70的表面没有形成吸附层。这点与上述实施例2的情况相同。本实施例与上述实施例2的情况相同,也可得到与上述实施例1中得到的效果相同的效果。
-实施例3的变形例1-
本实施例的热交换器60也可采用下述结构。在此,参照图18对本变形例的热交换器60进行说明。
在本变形例的热交换器60中,在以一定间距配置的平板翅片65之间插入有两个波纹板翅片70。该波纹板翅片70的宽度LW比平板翅片65的宽度窄。具体而言,波纹板翅片70的宽度LW与平板翅片65中的比第一套环部67更向前缘73侧的部分的宽度LF相等。另外,在该平板翅片65中,比第一套环部67更向后缘74侧的部分的宽度也为LF。并且,在该热交换器60中,波纹板翅片70由位于其两侧的平板翅片65夹着。
-实施例3的变形例2-
在本实施例中,在构成吸附热交换器56、57的热交换器60中,也可仅在波纹板翅片70的表面上形成吸附层,也可与此相反地仅在平板翅片65的表面上形成吸附层。
其他实施例:
-第一变形例-
在上述各实施例中,也可在热交换器60的波纹板翅片70上形成平坦部78。如图19所示,在该变形例的波纹板翅片70中,在沿其前缘73的部分和沿其后缘74的部分上分别形成有宽度比较窄且平坦的平坦部78。在波纹板翅片70上形成这种平坦部78后,可确保波纹板翅片70的刚性,可抑制波纹板翅片70向垂直于翅片面的方向变形。另外,在波纹板翅片70中,平坦部78可以仅形成在沿前缘73的部分上,也可仅形成在沿后缘74的部分上。
-第二变形例-
在上述各实施例中,热交换器60的波纹板翅片70的波形为三角波形状,但波纹板翅片70的波形不限定为三角波形状。
例如,如图20所示,波纹板翅片70的波形也可形成为凸状圆弧与凹状圆弧交替地反复的曲面波状。另外,在将波纹板翅片70的波形形成为曲面波状时,波纹板翅片70的波形也不限定为圆弧面反复的曲面波状,其波形也可为正弦波状。这样,将波纹板翅片70的波形形成为曲面波状后,由波纹板翅片70隔出的空间的截面接近圆形,从而可将空气通过该空间时的空气压力损失抑制得较低。
另外,如图21所示,波纹板翅片70的波形也可形成为凸状梯形与凹状梯形交替地反复的矩形波状。在将波纹板翅片70的波形形成为矩形波状时,在上述实施例1那种仅具有波纹板翅片70的热交换器60中,相邻波纹板翅片70彼此间的接触面积增大,在相邻波纹板翅片70彼此间移动的热量增大。另外,此时,在上述实施例2那种具有波纹板翅片70和平板翅片65的热交换器60中,相邻波纹板翅片70与平板翅片65的接触面积增大,在相邻波纹板翅片70与平板翅片65之间移动的热量增大。因此,此时,可实现热交换器60中设置的翅片的温度平均化,提高翅片效率,从而提高热交换器60的性能。
-第三变形例-
在上述各实施例中,热交换器60的波纹板翅片70的波形的棱线方向与波纹板翅片70的前缘73及后缘74正交,但其波形的棱线方向与波纹板翅片70的前缘73及后缘74所成的角度不需正好为90°。即,在上述各实施例中,使波纹板翅片70的波形的棱线方向与前缘73及后缘74大致正交的理由是为了使从前面向背面通过热交换器的空气流不受到波纹板翅片70的妨碍。因此,只要不妨碍通过热交换器的空气流,波纹板翅片70的波形的棱线方向与前缘73及后缘74所成的角度也可稍微偏离90°(例如该角度为90°±5°左右),这样也可称为波形的棱线方向与前缘73及后缘74大致正交。
-第四变形例-
在上述各实施例中,湿度调节部由两个吸附热交换器56、57构成,但该湿度调节部只要能使用吸附剂来调节空气的湿度即可,并不限定为吸附热交换器56、57。例如,也可利用一般旋转式除湿机等中使用的吸附转动体来构成湿度调节部。在该吸附转动体上设置有形成为蜂巢状的圆板状基材、以及形成在该基材表面的吸附层。并且,当空气直接向吸附转动体输送时,在通过吸附转动体的期间,空气中的水分被吸附层吸附,从而空气被除湿。另外,当将由加热器等加热后的空气向吸附转动体输送时,水分从被通过吸附转动体的空气加热的吸附层中脱离,该脱离后的水分提供给空气。
工业上的可利用性:
如上所述,本发明对使制冷剂等流体与空气进行热交换的热交换器以及具有该热交换器的空调装置来说有用。

热交换器及空调装置.pdf_第1页
第1页 / 共51页
热交换器及空调装置.pdf_第2页
第2页 / 共51页
热交换器及空调装置.pdf_第3页
第3页 / 共51页
点击查看更多>>
资源描述

《热交换器及空调装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《热交换器及空调装置.pdf(51页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

本发明的目的在于在使制冷剂等流体与空气进行热交换的热交换器中,抑制通风阻力的增大且扩大翅片的表面积,从而提高热交换器的性能。为此,作为热交换器(60)的翅片使用波纹板翅片(70)。该波纹板翅片(70)形成为波纹板状,其波形的棱线方向与前缘及后缘正交。在热交换器(60)中,沿传热管(61)的轴向以一定间距配置有多个波纹板翅片(70)。 。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 机械工程;照明;加热;武器;爆破 > 一般热交换


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1