[发明专利]空气调节器用螺旋热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及在空气等热交换流体和制冷剂之间进行热交换的螺旋热交换器，特别涉及适合作为空气调节器用的热交换器使用的螺旋热交换器。

背景技术

以往，作为空气调节器用的热交换器，主要使用交叉翅片管型热交换器。该交叉翅片管型热交换器的构造为：将发夹形弯曲的多个导热管沿与多个翅片垂直的方向插入该多个翅片，并对这些导热管进行扩管，从而使翅片和导热管相接合。而且，在这样的热交换器中，使规定的制冷剂在导热管内流通，另一方面，使空气沿与导热管垂直的方向沿翅片流动，从而在制冷剂与空气之间进行热交换。

另外，这样的交叉翅片管型热交换器一般由铝或铝合金制的翅片和铜或铜合金制的导热管构成，使多个导热管贯穿1张翅片。而且，在空气调节器的室内热交换器中，例如日本特开2008-138913号公报(专利文献1)中明确所示，使用覆盖涡旋风扇的状态那样的圆弧状的热交换器、多层弯折形状的热交换器。另外，在空气调节器的室外热交换器中，一般使用平板状的热交换器、将平板弯折了的形状的热交换器。

而且，这样的交叉翅片管型热交换器通常通过以下的工序制作。即，首先，通过冲压加工等成形形成有多个规定的装配孔的铝板翅片。接着，将多个该得到的铝板翅片分别以规定间隔层叠之后，将另外单独制作的导热管插入上述装配孔的内部。在此所用的导热管通过如下提供：将通过滚压成形加工等在内表面施加规定的开槽加工等得到的管切断为规定长度之后，实施发夹形弯曲加工。而且，通过使用公知的各种手法将该导热管扩管而使其固定于铝板翅片上之后，经由在与实施了发夹形弯曲加工的一侧相反的一侧的导热管端部对U形弯管进行钎焊加工的工序制作成目标的交叉翅片管型热交换器。

但是，为了以这样的工序制作交叉翅片管型热交换器，需要较大的设备投资。例如，需要用于成形铝板翅片的大型冲压装置及该冲压装置的冲压模具、用于将铝板翅片和导热管扩管固定的扩管装置、及该扩管装置所用的扩管滴定管。特别是，在室内热交换器和室外热交换器中，由于翅片的形状(有无槽、百叶窗等)、导热管的管径不同，因此，为了制造热交换器，必须准备与各热交换器相对应的冲压模具、扩管滴定管等，为了准备这些需要较大的投资，因此，导致妨碍改变热交换器的形状这样的产品更新。

另外，在作为组装热交换器时的最终工序的钎焊工序中，由于利用U形弯管将导热管彼此连接起来等的钎焊部位较多，因此，还存在作业负荷较大、而且能源费增加等的问题。另外，还存在可能产生在这样的钎焊时产生的铝翅片的烧伤、钎焊部的漏孔等的品质不良的问题，期望钎焊部位尽量少的热交换器。

另一方面，作为冰箱所用的热交换器，以往使用下述构成的交叉翅片管型热交换器，即，像上述那样的在一张较大的板状的铝制翅片上形成多个孔，使冷却管贯穿该孔，再利用扩管将翅片和冷却管压接，利用U字型的联络管将各冷却管的端部钎焊起来，使它们相连通，但这也存在与上述同样的问题。

在该状况下，作为冰箱等所用的热交换器，知道有很多下述构成的独立翅片型的翅片管式热交换器(螺旋热交换器)(参照专利文献2～4)，即，将由平行地排列的多张板翅片和贯穿这些翅片的制冷剂管构成的这样的制冷剂管相对于空气的流动方向配置为锯齿状，并且将上述制冷剂管相对于上述板翅片按每列及每层断开。采用这样的螺旋热交换器，通过将安装有独立的翅片组的制冷剂管弯曲加工为锯齿状来构成热交换器，因此，能减少钎焊部位，能提高生产率，并且通过做成独立翅片得到的前缘效应(anterior border effect)等，能谋求提高热交换性能。

因此，对于在空气调节器用的热交换器中也应用这样的螺旋热交换器进行了研究，但在实际的空气调节器用的热交换器中，几乎都使用上述那样的交叉翅片管型热交换器，迄今为止，未采用螺旋热交换器。这是由于：空气调节器用的热交换器与冰箱用的热交换器相比较，是在空气的流动方向上比较薄的构造的热交换器(2～3层)，因此，由做成独立翅片得到的效果较小。

另外，专利文献2～4记载的热交换器设计为冰箱等的冷却系统用的热交换器，因此，为了抑制由落霜引起的翅片之间的堵塞，导热管间距、翅片间隔(翅片间距)变大，空气侧的导热面积变小。另一方面，在空气调节器用的热交换器中，需要抑制由结露引起的翅片之间的堵塞。鉴于这样的情况，就以专利文献2～4记载的热交换器为首的以往的螺旋热交换器而言，难以直接应用为空气调节器用的热交换器。