[发明专利]热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及用于冷冻或冷却装置等的热交换器。

背景技术

在热交换器中，为了提高热交换效率，把供给集管的热交换媒体均匀分配给热交换用的多根管是重要的。但是，在热交换器、特别是在蒸发器(汽化器)等中，一般流入的热交换媒体(冷媒)是包含气相及液相的两相状态。为此，在集管的内部分离成比重大且易受重力的影响液体成分、和比重小且难受重力影响的气体成分，容易造成向热交换用的多根管的冷媒分配不均匀。这样的热交换媒体的分配的不均匀性在以集管成铅直方向的姿势使用热交换器的情况下尤为显著。为此，谋求一种可使冷媒等的热交换媒体对管的分配更均匀的热交换器。

众所周知，为了改善冷媒分配的不均匀，作为热交换器，日本专利公开公报2004-317056号作为现有技术介绍的装有把多根分配管各自按不同的形状弯曲成三维的分配器的产品。另外，在该文献中公开了把多根分配管集中于液体冷媒存留的入口集管的一部分进行配置的热交换器。

在该文献公开的装有分配器的热交换器中，多根分配管必须是各自不同的形状、且弯曲成三维的复杂形状。因此，部件的数量多，其制造成本容易增高。进而，由于为了配置三维弯曲形状的分配管而需要空间，所以集管及热交换器容易大型化。

进而，该文献所述的热交换器具有使用了扁平分配管的冷媒分配机构，集管的一部分、特别是在液态冷媒容易存留的集管下部分集中扁平分配管，使液态冷媒流入热交换部。在这样构造的情况下，多根扁平分配管的入口的冷媒状态接近均匀，但产生由管的长度差导致的管的压力损失差，所以不能说向多根管的冷媒分配一定是均匀的。进而，由于形成配置具有弯曲部的多根扁平分配管的结构，所以很难提供简单结构的热交换器。

在日本专利公开公报2000-249428号中公开了一种蒸发器，其装有：入口集管、出口集管、在两集管之间延伸设置的多根管、和夹设在各邻接的管之间的蛇行散热片。在该蒸发器中，在向着入口集管的入口设有多个冷媒喷射器。多个冷媒喷射器各自具有喷射节流孔。即使像该文献所述的蒸发器那样在向着集管的入口设有喷射节流孔，在集管内整体使冷媒均匀分布地喷射也是困难的，进而，喷射量及分布容易受流量的影响。很难通过调整节流孔的配置、朝向、进而是向集管内的管的突出量等，根据流量进行适当分配的结构装在集管上。进而，对于流量的多少、集管的朝向、管的内压等的条件的变动，也很难得到适当的冷媒分配。

发明内容

本发明的一种方式是具有多根管、用于对这些管分配热交换媒体的入口集管、以及用于从这些管回收热交换媒体的出口集管的热交换器。该热交换器的入口集管包含：循环管路，其是流入该入口集管的热交换媒体的至少一部分可循环的循环管路，多根管连接在该循环管路的至少一部分上；产生差压的机构(差压产生机构)，其用于把热交换媒体向循环管路的轴方向吹出，使流入入口集管的热交换媒体的至少一部分沿循环管路强制循环。

根据该热交换器，流入入口集管的(已流入的)热交换媒体(入口集管中已有的热交换媒体)的至少一部分由差压产生机构向循环管路的轴方向吹出，在与多根管连通的循环管路内强制地循环。因此，可以使构成入口集管的循环管路的内部的热交换媒体的状态成为更均匀或接近均匀的状态。例如，即使在包含气相及液相的两相状态的热交换媒体流入的情况下，也可以抑制热交换媒体在入口集管内分离成液相成分和气相成分。因此，轴长是某种程度长的入口集管，在沿该入口集管的轴方向分散的状态下即使连接多根管，也可以对各个管以更均匀状态分配热交换媒体。

根据该热交换器，可以节省需要三维弯曲的分配管。另外，也可以省去用于使均匀分配热交换媒体而进行的对管侧的弯曲加工。这不排除该热交换器包括这些三维的配管、弯曲加工的配管的情况。但是，利用该热交换器，可以以更简单的结构使分配给各管的热交换媒体的相状态和流量形成均匀或更接近其状态。因此，可以比较廉价地提供热交换效率良好的热交换器。

差压产生机构的一例是用泵等的外部动力进行驱动。在冷却系统等中，有流入热交换器的热交换媒体事前减压或膨胀的。如果是适用于这样的系统的热交换器，可以用热交换媒体的能量驱动差压产生机构。在该情况下，由于一般不需要用于热交换器的动力源以外的新的动力源，所以是经济的。即，希望差压产生机构通过流入入口集管的热交换媒体驱动。作为差压产生机构，例如可以使用利用驱动部分的压力使透平转动，由同轴的压缩机等的差压产生部分(加压部分)强制地吸入热交换媒体的增压器那样(近似于增压器)的结构。