製冷劑散熱器的製作方法

2023-06-11 03:23:51 2

專利名稱：製冷劑散熱器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於蒸汽壓縮製冷劑循環的製冷劑散熱器，其中製冷劑散發熱量。
背景技術：
傳統地，用於蒸汽壓縮製冷劑循環的製冷劑散熱器是已知的，其中從壓縮機排放的高溫高壓製冷劑通過與空氣進行熱交換而散發熱量。例如，專利文獻I (JP2004-125346A) 公開了一種用於蒸汽壓縮製冷劑循環的製冷劑散熱器，該蒸汽壓縮製冷劑循環用於車輛的空氣調節器。製冷劑散熱器用作加熱吹送到車廂的內部空間的空氣的部分，所述內部空間為將要被空氣調節的空間。要被吹送到車廂內的空氣在製冷劑散熱器中通過與從壓縮機排放的製冷劑進行熱交換而被加熱。專利文獻I中所述的製冷劑循環是超臨界的製冷劑循環，其中二氧化碳被用作製冷劑，並且壓縮機的出口與減壓裝置的入口之間的所述循環的高壓側部分中的製冷劑壓力高於製冷劑的超臨界壓力。因此，在專利文獻I中所述的製冷劑散熱器中，製冷劑在沒有相變的情況下在超臨界狀態下散發熱量。然而，如果專利文獻I中的製冷劑散熱器用於亞臨界製冷劑循環，則可能難以充分地限制吹送到車廂中的空氣的溫度分布的不均勻性，其中在所述亞臨界製冷劑循環中， 循環的高壓側部分中的製冷劑壓力低於製冷劑的超臨界壓力。原因在於在亞臨界製冷劑循環中兩相製冷劑進一步變化成過冷液相製冷劑。在亞臨界製冷劑循環中，當製冷劑循環中的製冷劑為氣相或液相時，製冷劑在其溫度降低的情況下散發熱量，即，製冷劑的溫度和熱焓都降低。然而，當製冷劑處於氣液相時，僅製冷劑的熱焓減少，而製冷劑在其溫度沒有降低的情況下散發熱量。在專利文獻I的製冷劑散熱器中，其中製冷劑為氣液相的熱交換區域和其中製冷劑為氣相或液相的另一個熱交換區域可能會在流入到製冷劑散熱器中的空氣的流動方向上重疊。因此，在從製冷劑散熱器吹送的空氣中可能會產生溫差。此外，如果從製冷劑散熱器流出的空氣具有不均勻的溫度分布，則在製冷劑散熱器中可能會有熱交換區域，在所述熱交換區域中不能充分地確保流入到製冷劑散熱器中的空氣與製冷劑之間的溫差。因此，整個製冷劑散熱器的散熱能力可能會降低。這種散熱能力的降低可能會使流入到製冷劑循環的蒸發器中的製冷劑的熱焓增加，並因此可能會降低製冷劑循環的性能係數(COP)。

發明內容
本發明解決上述缺點中的至少一個。根據本發明的一方面，製冷劑散熱器用於包括被構造成壓縮和排放製冷劑的壓縮機的蒸汽壓縮製冷劑循環。製冷劑散熱器被構造成將熱量散發給空氣直到從壓縮機排放的氣相製冷劑至少變化成氣液兩相製冷劑為止。製冷劑散熱器包括製冷劑流動通過的多個管。所述管沿水平方向堆疊和布置，並沿垂直於水平方向的方向或相對於水平方向以一角度延伸。管包括第一熱交換區域，在所述第一熱交換區域中，具有等於或高於標準溫度的溫度的製冷劑與將要被吹送到一空間的第一空氣交換熱量。管還包括第二熱交換區域，在所述第二熱交換區域中，具有低於所述標準溫度的溫度的製冷劑與將要被吹送到所述空間的第二空氣交換熱量。基本上，第二空氣具有不同於第一空氣的溫度的溫度。根據本發明的另一個方面，製冷劑散熱器用於包括被構造成壓縮和排放製冷劑的壓縮機的蒸汽壓縮製冷劑循環。製冷劑散熱器被構造成將熱量散發給空氣直到從壓縮機排放的氣相製冷劑至少變化成氣液兩相製冷劑為止。製冷劑散熱器包括製冷劑流動通過的多個管。所述管沿水平方向堆疊和布置，並沿垂直於水平方向的方向或相對於水平方向以一角度延伸。管包括第一熱交換區域和第二熱交換區域，在所述第一熱交換區域中，製冷劑與將要被吹送到一空間的第一空氣交換熱量，在所述第二熱交換區域中，製冷劑與將要被吹送到所述空間的第二空氣交換熱量。基本上，第二空氣具有不同於第一空氣的溫度的溫度。 第一熱交換區域包括管的製冷劑入口側，而第二熱交換區域包括管的製冷劑出口側。因此，能夠有效地減小從製冷劑散熱器吹出的空氣的溫差，並且能夠有效地提高製冷劑散熱器的散熱能力。


將從以下說明、所附權利要求和附圖最好地理解本發明及其另外的目的、特徵和優點，其中圖I是顯示根據本發明的第一實施例的在車輛空氣調節器的加熱操作中的熱泵循環的製冷劑流動通道的示意圖；圖2是顯示根據本發明的第一實施例的在車輛空氣調節器的冷卻操作中的熱泵循環的製冷劑流動通道的示意圖；圖3A是顯示根據第一實施例的製冷劑散熱器的前視圖；圖3B是顯示根據第一實施例的製冷劑散熱器的側視圖；圖4是顯示根據第一實施例的製冷劑散熱器的布置狀態的示意圖；圖5是顯示根據第一實施例的製冷劑散熱器中的溫度分布的實驗結果的圖；圖6A是顯示根據第一實施例的製冷劑散熱器的變形例的前視圖；圖6B是顯示圖6A中所示的製冷劑散熱器的變形例的側視圖；圖7A是顯示根據本發明的第二實施例的製冷劑散熱器的前視圖；圖7B是顯示根據第二實施例的製冷劑散熱器的側視圖；圖8A是顯示根據本發明的第三實施例的製冷劑散熱器的前視圖；和圖SB是顯示根據第三實施例的製冷劑散熱器的側視圖。
具體實施例方式以下參照

本發明的實施例。在實施例中，對應於在前實施例中所述的事項的部分可以給予相同的附圖標記，並且可以省略對該部分的重複說明。當僅在一個實施例中說明結構的一部分時，另一個在前實施例可以應用到該結構的其它部分。即使沒有明確說明部件可以結合，但是部分可以結合。即使沒有明確說明實施例可以結合，但是實施例可以部分地結合，只要所述結合沒有壞處。(第一實施例)以下參照圖1-6B說明本發明的第一實施例。在本實施例中，車輛空氣調節器I包括熱泵循環10 (例如，蒸汽壓縮製冷劑循環)，所述熱泵循環10包括本發明的製冷劑散熱器 12。車輛空氣調節器I不僅可以用於從內燃機獲得驅動力的普通車輛，而且還可以用於諸如混合動力車輛、電動車輛等的各種車輛。車輛空氣調節器I的熱泵循環10用於加熱或冷卻吹送到車廂的內部空間的作為要被空氣調節的空間的空氣。熱泵循環10通過切換製冷劑流動通道可以執行加熱操作和冷卻操作。在加熱操作中，通過加熱作為與製冷劑進行熱交換的流體被吹送的空氣以來加熱車廂的內部空間。在冷卻操作中，通過冷卻吹送的空氣來冷卻車廂的內部空間。圖I中的實線箭頭顯示加熱操作中的製冷劑流，而圖2的實線箭頭顯示冷卻操作的製冷劑流。氫氟化碳(HFC)系製冷劑(例如，R134a)被用作用於本實施例中的熱泵循環10的製冷劑。因此，熱泵循環10是其中在壓縮之前循環10的高壓側的製冷劑壓力低於製冷劑的超臨界壓力的亞臨界製冷劑循環。這裡，通常用於亞臨界製冷劑循環的製冷劑(例如，氫氟化烯烴(HFO)系製冷劑(例如，R1234yl))可以用作熱泵循環10的製冷劑。此外，製冷劑與用於潤滑壓縮機11的制冷機油混合，並且一些量的油與製冷劑一起在循環10中進行循環。壓縮機11布置在發動機室中以抽吸和壓縮製冷劑，然後在熱泵循環10中排放壓縮的製冷劑。壓縮機11是其中由電動機Ilb驅動固定容積式壓縮機Ila的電壓縮機。固定容積式壓縮機Ila被構造成排放固定量的製冷劑。作為固定容積式壓縮機11a，可以採用各種壓縮機構，例如，渦殼式壓縮機、葉片式壓縮機等。通過從隨後所述的空氣調節控制器輸出的控制信號控制電動機Ilb的操作(轉速)。交流電動機和直流電動機中的一個可以用作電動機lib。通過旋轉控制改變壓縮機 11的製冷劑排放能力。因此，在本實施例中，電動機Ilb被用作壓縮機11的排放能力改變部分的例子。壓縮機11的出口連接到製冷劑散熱器12的製冷劑入口側。製冷劑散熱器12是位於車輛空氣調節器I的空氣調節單元30的殼體31中的加熱熱交換器。在製冷劑散熱器 12中，在從壓縮機11排放的高溫高壓製冷劑與已經通過製冷劑蒸發器(隨後說明)20的空氣之間執行熱交換。製冷劑散熱器12的製冷劑出口側連接到固定節流裝置13，所述固定節流裝置13 用作加熱操作中的減壓部分的例子。固定節流裝置13在加熱操作中減壓並膨脹從製冷劑散熱器12排放的製冷劑。作為節流裝置13，可以採用節流孔、毛細管或類似物。固定節流裝置13的出口側連接到外部熱交換器16的製冷劑入口側。此外，製冷劑散熱器12的製冷劑出口側連接到旁路通道14，所述旁路通道繞過固定節流裝置13將從製冷劑散熱器12排放的製冷劑引入到外部熱交換器16中。在旁路通道14中，設置打開-關閉閥15a。打開-關閉閥15a是通過從空氣調節控制器輸出的控制電壓控制打開-關閉閥15a的打開和關閉操作的電磁閥。製冷劑通過打開-關閉閥15a時的壓力損失比製冷劑通過固定節流裝置13時的壓力損失小得多。因此，當打開-關閉閥15a打開時，從製冷劑散熱器12流出的製冷劑通過旁路通道14流到外部熱交換器16中。當打開-關閉閥15a關閉時，製冷劑通過固定節流裝置13流到外部熱交換器16中。因此，打開-關閉閥15a可適於切換熱泵循環10的製冷劑通道。因此，本實施例的打開-關閉閥15a用作製冷劑通道切換部分的示例。作為製冷劑通道切換部分，可以採用電三通閥。三通閥在從製冷劑散熱器12的出口側到固定節流裝置13的入口側的製冷劑通道與從製冷劑散熱器12的出口側到旁路通道14的入口側的製冷劑通道之間進行切換。在外部熱交換器16處，在流入外部熱交換器16中的低壓製冷劑與從鼓風機17吹送的外部空氣之間執行熱交換。外部熱交換器16布置在發動機室中以在加熱操作中用作通過蒸發低壓製冷劑施加熱吸收作用的蒸發器和在冷卻操作中用作散發高壓製冷劑的熱量的散熱器。鼓風機17是其中通過從空氣調節控制器輸出的控制電壓控制操作速率(即，轉速 (空氣吹送量))的電鼓風機。外部熱交換器16的出口側連接到電三通閥15b。通過從空氣調節控制器輸出的控制電壓控制三通閥15b的操作。三通閥15b與上述打開-關閉閥15a 一起用作製冷劑通道切換部分的示例。更具體地，在加熱操作中，三通閥15b被切換到從外部熱交換器16的出口側到儲存器18的入口側的製冷劑通道。在冷卻操作中，三通閥15b被切換到從外部熱交換器16 的出口側到固定節流裝置19的入口側的製冷劑通道。固定節流裝置19用作冷卻操作中的減壓部分的示例。固定節流裝置19在冷卻操作中減壓並膨脹從外部熱交換器16流出的製冷劑。固定節流裝置19的基本結構類似於固定節流裝置13。固定節流裝置19的出口側連接到用作內部蒸發器的製冷劑蒸發器20的製冷劑入口側製冷劑蒸發器20在空氣調節單元30的殼體31中布置在製冷劑散熱器12的上遊。製冷劑蒸發器20是通過與在製冷劑蒸發器20中流動的製冷劑進行熱交換來冷卻吹送到車廂中的空氣的冷卻熱交換器。製冷劑蒸發器20的製冷劑出口側連接到儲存器18的入口側。儲存器18是用於分離熱泵循環10的低壓側的壓縮後的製冷劑的氣液分離器。儲存器18將流入到儲存器18的製冷劑分離成氣體和液體，並將循環10的剩餘製冷劑儲存在所述儲存器18中。儲存器18的出口側連接到壓縮機11的抽吸側，其中氣態製冷劑從所述出口側被排放。因此，儲存器18可以通過限制液體製冷劑流入到壓縮機11來防止壓縮機 11壓縮液體製冷劑。以下參照圖3A和3B說明製冷劑散熱器12的詳細結構。在圖3B中，為了簡化，省略了入口連接器122a和出口連接器123a的圖示。圖3A示出了其中製冷劑散熱器12設置在空氣調節單元30的殼體31中的狀態。在圖3A的狀態下，管121的縱向方向對應於圖3A 中所示的上下方向。如圖3A和3B所示，製冷劑散熱器12包括管121和一對總箱122、123。從壓縮機 11排放的高溫高壓製冷劑流動通過管121。總箱122、123沿管121的縱向方向分別布置在管121的兩個端側處，以將製冷劑分配給管121和從管121接收製冷劑。製冷劑散熱器12 是具有總箱和管的單向型熱交換器，其中製冷劑在所有管121中沿相同的方向流動。
管121中的每一個都由具有優良的導熱性的金屬(例如，鋁基合金)製成，並在垂直於管121中的製冷劑的流動方向的橫截面中具有扁平形狀。另外，管121的外周的平坦表面平行於通過製冷劑散熱器12的空氣的流動方向。作為管121，可以採用其內具有多個流動通道的扁平管和其內具有單個流動通道的扁平管中的任一種。此外，管121沿堆疊方向(例如，圖3A的水平方向)堆疊和布置，使得管121的平坦表面相互平行。空氣通道設置在管121中的兩個相鄰管之間，其中要被吹送到車廂內的空氣流動通過所述空氣通道，散熱片124也布置在管121中的相鄰管之間以促進位冷劑與將被吹送到車廂內的空氣之間的熱交換。散熱片124是通過將由與管121相同的材料製成的薄板彎曲和成形成波形形狀而獲得的波狀散熱片。散熱片124的波狀部的頂部銅焊並連接到相鄰管121的平坦表面。在圖3A中，為了簡化起見，僅示出了散熱片124的一部分，但是散熱片124幾乎布置在管121 的兩個相鄰管之間的全部區域上。總箱122和123是中空元件並沿管121的堆疊方向延伸。在本實施例中，在其中製冷劑散熱器12設置在空氣調節單元30的殼體31中的狀態下，下總箱122用於分配製冷劑，而上總箱123用於收集製冷劑。兩個總箱122和123都是其中總箱的內部被分隔的間隔型總箱，並都由與管121 相同的材料製成。每一個總箱122、123都包括板狀構件和總箱構件，所述板狀構件和總箱構件相互連接以成為中空。管121沿其縱向方向的端部被銅焊並連接到板狀構件，並且箱構件連接到板狀構件。總箱122和123可以通過使用單個管形構件或類似物而形成。用於分配製冷劑的下總箱122在其延伸方向的一側具有入口連接器122a。入口連接器122a包括製冷劑入口，製冷劑入口將製冷劑引入到總箱122中，並用作總箱122與壓縮機11的出口側之間的連接部分。總箱122沿其延伸方向的另一側由用作閉合構件的總箱蓋122b閉合。用於收集製冷劑的上總箱123沿其延伸方向的一側具有出口連接器123a。出口連接器123a包括製冷劑出口，總箱123中的製冷劑從製冷劑出口被排放。出口連接器123a 用作總箱123與固定節流裝置13的入口側之間和總箱123與旁路通道14的入口側之間的連接部分。總箱123的沿其延伸方向的另一側由用作閉合構件的總箱蓋123b被閉合。因此，如圖3A中的黑箭頭所示，在製冷劑散熱器12中，從壓縮機11排放的製冷劑通過入口連接器122a流入到總箱122中，然後從總箱122被分配給管121。隨後，流動通過管121的製冷劑在通過管121時與要被吹送到車廂內的空氣進行熱交換，然後從管121 流出來。從管121流出來的製冷劑被收集在總箱123中，然後通過出口連接器123a從總箱 123流出來。本實施例的熱泵循環10如上所述是亞臨界製冷劑循環。因此，流動通過管121的製冷劑的相通過與空氣進行熱交換而以過熱氣相製冷劑一氣液兩相製冷劑一過冷液相製冷劑這樣的順序變化。因此，在本實施例的製冷劑散熱器12中，製冷劑將熱量散發到空氣， 至少直到過熱氣相製冷劑變化成氣液兩相製冷劑為止。如圖3B所示，根據本實施例的製冷劑散熱器12的管121的縱向方向相對於水平方向傾斜。即，管121的縱向方向至少具有在垂直(上下)方向上的矢量分量。換句話說， 在管121中流動的製冷劑的流動方向與水平方向傾斜，並相對於水平方向具有一角度。
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在本實施例中，傾斜角Θ (-90° < Θ <90° )被定義為在製冷劑流動方向上從製冷劑散熱器12的上遊側(例如，下總箱122)延伸到下遊側(例如，上總箱123)的線與沿著水平方向從製冷劑散熱器12的上遊側延伸的線之間的角度，如圖3B所示。傾斜角Θ根據在管121中流動的製冷劑的流動方向從水平方向到垂直方向的變化從0°到90°變化。例如，當在管121中流動的製冷劑的流動方向平行於水平方向時，傾斜角Θ為0°。當製冷劑流動方向在垂直方向上向上指向時，傾斜角Θ為90°。此外，當製冷劑流動方向在垂直方向上向下指向時，傾斜角Θ為-90°。在本實施例中，製冷劑散熱器12被布置成在其中傾斜角Θ在從0°到90°的範圍內時滿足如下所述的公式Fl。這裡，X是在管121的預定位置處的製冷劑乾燥度，在所述預定位置處管121中流動的製冷劑處於氣液兩相狀態，而Re是由在管121中流動的製冷劑的平均速度(單位m/s)獲得的雷諾數。Re ^ AXX6+BXX5+CXX4+DXX3+EXX2+FXX+G (FI)A = -0. 0537 X Θ 2+9. 7222 X Θ +407. 19B = -(-0. 2093 X Θ 2+37. 88 X Θ +1586. 3)C = -0. 3348 X Θ 2+60. 592 X Θ +2538. ID = -(-0. 2848 X Θ 2+51. 53 X Θ +2158. 2)E = -0. 1402 X Θ 2+25. 365 X Θ +1062. 8F = -(-0. 0418 X Θ 2+7. 5557 X Θ +316. 46)G = -0. 0132 X Θ 2+2. 3807 X Θ +99. 73其中製冷劑處於氣液兩相狀態的管121的任何位置可以任意地用作管121的預定位置。例如，預定位置可以是管121沿製冷劑流動方向的下遊位置。預定位置可以是管121 的相對於用於分配製冷劑的總箱122更靠近用於收集製冷劑的總箱123的位置。以下參照圖I和圖2說明空氣調節單元30。空氣調節單元30布置在位於車廂的前端處的儀錶盤(儀錶板)內部，並包括形成外殼的殼體31。鼓風機32、製冷劑散熱器12、 製冷劑蒸發器20等設置在殼體31中。殼體31限定空氣通道，空氣通過所述空氣通道流動到車廂中。殼體31由具有適當彈性和優越的強度的樹脂(例如，聚丙烯)製成。鼓風機32是通過使用單個電動機驅動並旋轉兩個離心多葉片式風扇(例如，鼠籠式風扇)32a和32b的電動鼓風機。離心式風扇32a和32b分別容納在兩個不同的蝸殼中。 電動機的旋轉軸線幾乎在垂直方向上延伸，並且第一離心式風扇32a布置在第二離心式風扇32b的下方。通過從空氣調節控制器輸出的控制電壓控制鼓風機32的轉速(空氣吹送
量)O容納第二離心式風扇32b的上蝸殼具有第二空氣入口 32d。內部/外部空氣切換裝置33設置在第二空氣入口 32d的上遊。內部/外部空氣切換裝置33選擇性地將車廂內部的空氣(內部空氣)和/或車廂外部的空氣(外部空氣)引入到第二空氣入口 32d。內部/外部空氣切換裝置33具有內部空氣入口和外部空氣入口，所示內部空氣入口和所述外部空氣入口分別將內部空氣和外部空氣引入到殼體31中。內部/外部空氣切換門33a布置在內部/外部空氣切換裝置33內以連續調節內部空氣入口和外部空氣入口的開口面積，從而改變內部空氣的流量與外部空氣的流量之間的比值。通過伺服電動機(未示出)致動內部/外部空氣切換門33a，並且通過從空氣調節控制器輸出的控制信號控制伺服電動機的操作。容納第一離心式風扇32a的下蝸殼具有朝向車廂開口的第一空氣入口 32c。因此， 第一空氣入口 32c僅將內部空氣引入到殼體31中。製冷劑蒸發器20沿空氣流動方向A布置在鼓風機32的下遊，而製冷劑散熱器12 沿空氣流動方向A布置在製冷劑蒸發器20的下遊。換句話說，製冷劑蒸發器20沿空氣流動方向A布置在製冷劑散熱器12的上遊。殼體31的空氣通道包括在鼓風機32的下遊側與製冷劑蒸發器20的上遊側之間的導管31a。導管31a被分隔以將從第二離心式風扇32b吹送的空氣引導到製冷劑蒸發器 20的上部和將從第一離心式風扇32a吹送的空氣引導到製冷劑蒸發器20的下部。此外，殼體31的空氣通道包括在製冷劑蒸發器20的下遊側與製冷劑散熱器12的上遊側之間的分隔板31b。分隔板31b將從製冷劑蒸發器20的上部吹送的空氣引導到製冷劑散熱器12的上部，和將從製冷劑蒸發器20的下部吹送的空氣引導到製冷劑散熱器12的下部。因此，在本實施例的車輛空氣調節器I中，從內部/外部空氣切換裝置33引入的空氣被引導並通過第二離心式風扇32b流動到製冷劑散熱器12的上部，而從第一空氣入口 32c引入的空氣通過第一離心式風扇32a流動到製冷劑散熱器12的下部中。如上所述，製冷劑在本實施例的製冷劑散熱器12的管121中從底部向上流動。 因此，從第一空氣入口 32c引入的空氣在包括管121的製冷劑入口側的第一熱交換區域 12a (參見圖3A)中與製冷劑進行熱交換，而從內部/外部空氣切換裝置33引入的空氣在包括管121的製冷劑出口側的第二熱交換區域12b (參見圖3A)中與製冷劑進行熱交換。流動通過管121的製冷劑的相以過熱氣相製冷劑一氣液兩相製冷劑一過冷液相製冷劑這樣的順序變化。因此，相對高溫的製冷劑在管121的入口側附近流動，而相對低溫的製冷劑在管121的出口側附近流動。當在管121中流動的氣液兩相製冷劑的溫度被假設為標準溫度Tl時，第一熱交換區域12a可以被認為是管121的其中製冷劑具有等於或大於標準溫度Tl的溫度的熱交換區域。另外，第二熱交換區域12b可以被認為是管121的其中製冷劑具有小於標準溫度Tl 的溫度的熱交換區域。換句話說，本實施例的分隔板31b被布置成使得第一熱交換區域12a是其中製冷劑具有等於或大於標準溫度Tl的溫度的熱交換區域，且第二熱交換區域12b是其中製冷劑具有小於標準溫度Tl的溫度的熱交換區域。因此，第一熱交換區域12a位於分隔板31b下方，而第二熱交換區域12b位於分隔板31b上方。當內部/外部空氣切換裝置33將外部空氣引入到殼體31中時，從第二離心式風扇32b吹送的空氣(第二空氣)的溫度不同於從第一離心式風扇32a吹送的空氣(第一空氣)的溫度。當在外部空氣溫度較低的條件下執行加熱車廂的內部空間的加熱操作時，外部空氣溫度通常低於內部空氣溫度。因此，如果內部/外部空氣切換裝置33將外部空氣引入到殼體31中，則從第一離心式風扇32a吹送的第一空氣的溫度可能變得高於從第二離心式風扇32b吹送的第二空氣的溫度。
空氣調節單元30包括在殼體31內的製冷劑散熱器12上方的旁路通道35。旁路通道35使已經通過製冷劑蒸發器20的空氣旁通(繞過)製冷劑散熱器12。在旁路通道 35中，空氣混合門34被布置成調節流動通過製冷劑散熱器12的空氣的量與流動通過旁路通道35的空氣的量之間的比值。匯合空間36 (空氣混合空間)設置在製冷劑散熱器12和旁路通道35的下遊，在所述匯合空間中，在製冷劑散熱器12處通過與製冷劑進行熱交換而被加熱的空氣和已經通過旁路通道35的未加熱空氣相互混合。已經通過旁路通道35的空氣流入到匯合空間36 的上側區域中，而已經通過製冷劑散熱器12的空氣流入到匯合空間36的下側區域中。因此，空氣溫度在匯合空間36中從頂部向下增加。殼體31的最下遊側具有開口，在匯合空間36中被混合的調節空氣從所述開口被吹出到車廂的內部空間。這裡，車廂的內部空間是要進行空氣調節的空間的示例。所述開口包括除霜器開口 37a，調節空氣從所述除霜器開口被吹向車輛擋風玻璃的內表面；面部開口 37b，調節空氣從所述面部開口被吹向車廂中的乘客的上部；和腳部開口 37c，調節空氣從所述腳部開口被吹向乘客的腳部區域。空氣混合門34調節流動通過旁路通道35的空氣的流量與流動通過製冷劑散熱器 12的空氣的流量之間的比值，使得空氣混合門34調節匯合空間36中的空氣的溫度分布。 通過伺服電動機致動空氣混合門34，伺服電動機的操作由空氣調節控制器輸出的控制信號控制。除霜器門38a、面部門38b和腳部門38c沿氣流方向分別布置在除霜器開口 37a、 面部開口 37b和腳部開口 37c的上遊側，從而調節相應開口 37a、37b、37c的開口面積。除霜器門38a、面部門38b和腳部門38c用作切換開口模式的開口模式切換部分的例子。這些門38a、38b、38c通過連杆機構或類似裝置由伺服電動機(未示出)致動。伺服電動機的操作由空氣調節控制器輸出的控制信號控制。除霜器開口 37a、面部開口 37b和腳部開口 37c在氣流方向上的下遊側分別通過導管與設置在車廂中的除霜器出口、面部出口、和腳部出口連通，其中所述導管內限定空氣通道。例如，面部開口 37b與前側面部出口 Pl和側向面部出口 P2連通。如圖4所示，前側面部出口 Pl沿儀錶盤P的左右方向設置在車廂的前端的中心部分處，而側向面部出口 P2沿左右方向設置在車廂的前端的兩個端部處。如圖4所示，前側面部出口 Pl和側向面部出口 P2設置在用於駕駛員和前乘客的多個位置處。因此，例如，在加熱操作中，在製冷劑散熱器12的駕駛員側熱交換區域處被加熱的空氣主要被吹送向駕駛員，而在製冷劑散熱器12的乘客側熱交換區域處被加熱的空氣主要被吹向前排乘客。以下說明本實施例的電動控制部分。空氣調節控制器包括已知的微型計算機及其外圍電路。微型計算機包括中央處理單元(CPU)、只讀存儲器(ROM)和和隨機存取存儲器 (RAM)。空氣調節控制器基於存儲在ROM中的空氣調節控制程序執行各種計算和處理，並控制連接到空氣調節控制器的輸出側的各種空氣調節控制部件ll、15a、15b、17、32等的操作。空氣調節控制器的輸入側連接到用於控制空氣調節的傳感器組。傳感器組包括內部空氣傳感器、外部空氣傳感器傳感器、太陽能傳感器、蒸發器溫度傳感器、排放製冷劑溫度傳感器和出口製冷劑溫度傳感器。內部空氣傳感器檢測車廂中的溫度(內部空氣溫度)， 而外部空氣傳感器檢測外部空氣溫度。太陽能傳感器檢測進入到車廂中的太陽輻射量，而蒸發器溫度傳感器檢測剛剛從製冷劑蒸發器20流出來的空氣的溫度(蒸發器溫度)。排放製冷劑溫度傳感器檢測從壓縮機11排放的製冷劑的溫度，而出口製冷劑溫度傳感器檢測在外部熱交換器16的出口側處流動的製冷劑的溫度。另外，空氣調節控制器的輸入側連接到靠近位於車廂的前端處的儀錶盤布置的操作面板(未示出)。從設置在操作面板處的各種空氣調節操作開關輸出的操作信號被輸入給空氣調節控制器的輸入側。設置在操作面板處的空氣調節操作開關包括用於操作車輛空氣調節器I的啟動開關、用於設定車廂中的溫度的溫度設定開關、和用於選擇操作模式的選擇開關。空氣調節控制器被構造成包括控制壓縮機11的電動機Ilb的控制部分、打開-關閉閥15a、三通閥15b等。在本實施例中，控制壓縮機11的操作的控制部分(硬體和軟體) 被用作製冷劑排放能力控制部分。控制用作製冷劑通道切換部分的閥15a、15b的操作的控制部分用作製冷劑通道控制部分。以下說明本實施例的車輛空氣調節器I的操作。如上所述，本實施例的車輛空氣調節器I能夠執行其中車廂的內部空間被加熱的加熱操作和其中車廂的內部空間被冷卻的冷卻操作。以下說明車輛空氣調節器I的加熱操作和冷卻操作中的每一個。(a)加熱操作當在操作面板的啟動開關為ON的狀態下通過選擇開關選擇加熱操作模式時，圖I 中所示的車輛空氣調節器I的加熱操作起動。在加熱操作中，空氣調節控制器啟動內部/ 外部空氣切換門33a，使得外部空氣從內部/外部空氣切換裝置33被引入到殼體31中。在加熱操作中，不必從內部/外部空氣切換裝置33僅引入外部空氣。內部空氣和外部空氣都可以被引入，使得引入的外部空氣量大於引入的內部空氣量。另外，空氣調節控制器關閉熱泵循環10的打開-關閉閥15a，並選擇從外部熱交換器16的出口側通過三通閥15b到儲存器18的入口側的製冷劑通道。因此，熱泵循環10被切換到圖I中的實線箭頭所示的製冷劑通道。當在加熱操作中選擇圖I中所示的製冷劑通道時，空氣調節控制器從上述用於控制空氣調節的傳感器組讀入檢測信號和從操作面板讀入操作信號。隨後，空氣調節控制器根據檢測信號和操作信號計算目標出口空氣溫度ΤΑ0，其中所述目標出口空氣溫度是吹送到車廂中的空氣的目標溫度。此外，空氣調節控制器根據計算的目標出口空氣溫度TAO和來自傳感器組的檢測信號確定連接到空氣調節控制器的輸出側的每一個空氣調節控制部件ll、15a、15b、17、32的操作狀態。例如，如下確定壓縮機11的製冷劑排放能力，即，從空氣調節控制器輸出給壓縮機11的電動機的控制信號。首先，通過使用控制圖根據目標出口空氣溫度TAO確定製冷劑蒸發器20的目標蒸發器空氣溫度ΤΕ0，其中所述控制圖被預先存儲在空氣調節控制器中。隨後，根據目標蒸發器空氣溫度TEO與從製冷劑蒸發器20吹送的空氣的溫度之間的偏差確定從空氣調節控制器輸出給壓縮機11的電動機的控制信號，其中從製冷劑蒸發器20吹送的空氣的溫度由蒸發器溫度傳感器檢測。通過使用反饋控制方法確定控制信號， 使得從製冷劑蒸發器20吹送的空氣的溫度接近目標蒸發器溫度ΤΕ0。
確定從從空氣調節控制器輸出給空氣混合門34的伺服電動機的控制信號，使得吹送到車廂中的空氣的溫度變成由溫度設定開關設定的乘客期望溫度。根據目標出口空氣溫度ΤΑ0、從製冷劑蒸發器20吹送的空氣的溫度和從壓縮機11排放的製冷劑的溫度確定輸入到空氣混合門34的伺服電動機的控制信號，其中從壓縮機11排放的製冷劑的溫度由排放製冷劑溫度傳感器檢測。在加熱操作中，如圖I所示，可以控制空氣混合門34的開口面積，使得從鼓風機32 吹送的所有空氣都通過製冷劑散熱器12。空氣調節控制器將如上所述確定的控制信號或類似信號輸出給每一個空氣調節控制部件ll、15a、15b、17、32。直到空氣調節控制器請求車輛空氣調節器I的操作停止為止，每預定控制周期都會執行控制程序。控制程序包括上述處理讀入檢測信號和操作信號 —計算目標出口空氣溫度TAO —確定每一個空氣調節控制部件的操作狀態一輸出控制電壓和控制信號。在冷卻操作中，基本類似於加熱操作，重複執行所述控制程序。在加熱操作中，在熱泵循環10中從壓縮機11排放的高壓製冷劑流入到製冷劑散熱器12中。在製冷劑散熱器12中流動的製冷劑通過與從鼓風機32吹送到製冷劑散熱器 12中的第一和第二空氣進行熱交換而將熱量散發到空氣。因此，吹送到車廂內的第一和第二空氣被加熱。從製冷劑散熱器12流出來的高壓製冷劑流入到固定節流裝置13中以被減壓和膨脹，這是因為打開-關閉閥15關閉。從固定節流裝置13流出來的低壓製冷劑流入到外部熱交換器16中。在外部熱交換器16中流動的低壓製冷劑從由鼓風機17吹送的外部空氣吸收熱量以被蒸發。在加熱操作中，從外部熱交換器16流出來的製冷劑流入到儲存器18中以被分離成氣體和液體，這是因為三通閥15b被切換到從外部熱交換器16的出口側到儲存器18的入口側的製冷劑通道。由儲存器18中的氣液分離獲得的氣相製冷劑流入到壓縮機11中以被壓縮。因此，在加熱操作中，第一和第二空氣在製冷劑散熱器12處通過從壓縮機11排放的製冷劑的熱量被加熱。因此，可以加熱作為要被調節空氣的空間的車廂的內部空間。在這種情況下，從第二離心式風扇32b吹送的第二空氣的溫度和溼度低於從離心式風扇32a吹送的第一空氣的溫度和溼度。因此，流入到匯合空間36的上部中的空氣的溫度和溼度也低於流入到匯合空間36的下部中的空氣的溫度和溼度。因此，匯合空間36中的上部中的相對低溼度的空氣通過除霜器開口 37a從除霜器出口被吹向車輛擋風玻璃的內表面。因此，可以有效地防止車輛擋風玻璃起霧。另外，面部出口通過面部開口 37b與匯合空間36的在垂直方向上的中部連通。腳部出口通過腳部開口 37c與匯合空間36的下部連通。因此，從面部出口吹向乘客的上部的空氣和從腳部出口吹向乘客的下部的空氣的溫度高於從除霜器出口吹出的空氣的溫度。因此，可以提高乘客的溫暖感。此外，從面部出口吹出的空氣的溫度低於從腳部出口吹出的空氣的溫度。因此，通過加熱操作可以獲得車廂中的舒適的溫度分布，從而對於車廂中的乘客來說具有涼爽的頭部和溫暖的腳部。(b)冷卻操作
當在操作面板的啟動開關為ON的狀態下通過選擇開關選擇冷卻操作模式時，圖2 中所示的車輛空氣調節器I的冷卻操作起動。在冷卻操作中，空氣調節控制器啟動內部/ 外部空氣切換門33a，使得內部空氣從內部/外部空氣切換裝置33被引入到殼體31中。在冷卻操作中，當目標出口空氣溫度TAO被確定處於高或低的溫度範圍內時，內部/外部空氣切換裝置33可以僅將內部空氣引入到殼體31中，而當TAO被確定處於中間溫度範圍內時， 可以引入內部空氣和外部空氣，使得引入的內部空氣量大於引入的外部空氣量。另外，空氣調節控制器打開打開-關閉閥15a，並選擇從外部熱交換器16的出口側通過三通閥15b到固定節流裝置19的入口側的製冷劑通道。因此，熱泵循環10被切換到圖2中的實線箭頭所示的製冷劑通道。在冷卻操作中，在熱泵循環10從壓縮機11排放的高壓製冷劑流入到製冷劑散熱器12中。製冷劑散熱器12中的製冷劑通過與從鼓風機32吹送到製冷劑散熱器12中的第一和第二空氣進行熱交換而將熱量散發到空氣。從製冷劑散熱器12流出的高壓製冷劑通過旁路通道14流入到外部熱交換器16，這是因為打開-關閉閥15打開。在外部熱交換器16中流動的高壓製冷劑還將熱量散發到從鼓風機17吹送的外部空氣。從外部熱交換器16流出來的製冷劑在固定節流裝置19處被減壓和膨脹，這是因為三通閥15b被切換到從外部熱交換器16的出口側到固定節流裝置19的入口側的製冷劑通道。從固定節流裝置19流出來的製冷劑流入到製冷劑蒸發器20以從由鼓風機32吹送的空氣吸收熱量並進行蒸發。因此，流動通過蒸發器20的製冷劑被蒸發，並且吹送到車廂中的空氣被冷卻。從蒸發器20流出來的製冷劑流入到儲存器18以被分離成氣體和液體。通過儲存器18中的氣液分離獲得的氣相製冷劑流入到壓縮機11中以被壓縮。因此，在冷卻操作中，吹送到車廂中的空氣通過在製冷劑蒸發器20處的低壓製冷劑的熱吸收和蒸發被冷卻。因此，可以冷卻車廂的內部空間。當乘客通過使用溫度設定開關將溫度設定成高於車廂的內部空間的現有溫度的溫度時，在冷卻操作中可以設定加熱/除溼模式。在這種情況下，空氣混合門34的開度被調節使得吹送到車廂中的空氣的溫度變得高於車廂的內部空間的現有溫度。此外，在這種情況下，在製冷劑蒸發器20中流動的空氣被冷卻，並且空氣的絕對溼度降低。因此，可以在加熱/除溼模式中加熱車廂的內部空間和對車廂的內部空間進行除溼。因此，如上所述，本實施例的車輛空氣調節器I可以通過切換熱泵循環10的製冷劑通道執行加熱操作、冷卻操作、和冷卻操作的加熱/除溼模式。此外，在本實施例中，因為採用上述製冷劑散熱器12，因此可以在水平方向上有效地減少從製冷劑散熱器12吹出的空氣的溫差，並且可以提高製冷劑散熱器12的散熱能力。具體地，在本實施例的製冷劑散熱器12中，因為管121沿水平方向堆疊和布置，因此從壓縮機11排放的過熱氣相製冷劑從分配總箱122幾乎相等地向上流入到管121中。因此，可以使得從製冷劑散熱器12吹出的空氣的水平溫度分布近似均勻。在本實施例的車輛空氣調節器I中，在製冷劑散熱器12的駕駛員側熱交換區域處被加熱的空氣主要被吹向車廂中的駕駛員，而在製冷劑散熱器12的乘客側熱交換區域處被加熱的空氣主要被吹向車廂中的前側乘客。因此，從製冷劑散熱器12吹出的空氣的水平溫度分布的均衡十分有效地用於減小車廂中的被吹向駕駛員的空氣與被吹向前側乘客的空氣之間的溫差。此外，相對高溫的製冷劑在第一熱交換區域12a處與具有高於第二空氣的溫度的第一空氣進行熱交換。相對低溫的製冷劑在第二熱交換區域12b處與具有低於第一空氣的溫度的第二空氣進行熱交換。因此，在第一熱交換區域12a和第二熱交換區域12b中，可以確保空氣與製冷劑之間的溫差，因此可以提高製冷劑散熱器12的散熱能力。製冷劑散熱器12的散熱能力的提高可以使流入到外部熱交換器16中的製冷劑的熱焓降低。因此，在外部熱交換器16處由製冷劑吸收的熱量增加。因此，可以增加熱泵循環10的製冷能力，並且可以提高性能係數(COP)。此外，在本實施例中，製冷劑散熱器12布置在空氣調節單元30中以滿足上述公式 F1。因此，即使製冷劑的相在製冷劑散熱器12的管121中變化，也可以通過調節諸如製冷劑的流動速度U、粘性μ、密度P以及製冷劑散熱器12的傾斜角度Θ的參數來防止在特定管121中凝結的製冷劑的聚集。因此，可以限制在管121中流動的製冷劑之間的壓力損失的不均勻，並且可以防止在製冷劑散熱器12中產生相對低溫的熱交換區域。因此，即使當在管121中流動的製冷劑的流動速度由於熱泵循環10的空氣調節負載變化或類似因素而變化時，也可以防止製冷劑散熱器12的散熱能力的降低，並且可以有效地使在製冷劑散熱器12處加熱和從製冷劑散熱器12吹送的空氣的水平溫度分布均勻。以下說明參數條件使溫度分布均等的原因。根據發明人的實驗，在本實施例的製冷劑散熱器12中，因為管121沿水平方向堆疊和布置，當熱泵循環10的空氣調節負載高時，S卩，當循環10中循環的製冷劑的流量高時，從製冷劑散熱器12吹送的空氣的水平溫度分布可以均等。然而，如果熱泵循環10的空氣調節負載變低，即，如果循環10中循環的製冷劑的流量變低，則吹送的空氣的水平溫度分布可能會變得不均等。如圖5所示，通過改變製冷劑流量Gr觀察從製冷劑散熱器12吹出的空氣的溫度分布。更具體地，製冷劑散熱器12的熱交換區域被分成16個區域，並且計算從每一個分割區域中吹出的空氣的平均溫度。另外，計算分割區域中的沿水平方向的一側的8個分割區域(圖5中的示例(a)至(d)中的每一個中的右半區域)的平均溫度和在水平方向上的另一側8個分割區域(圖5中的示例(a)至(d)中的每一個中的左半區域)的平均溫度。 然後，所述一側的平均溫度與所述另一側的平均溫度之間的溫差被計算作為左右溫差AT。 左右溫差ΛΤ可以用作從製冷劑散熱器12吹出的空氣的水平溫度分布的均衡的指標。在圖5中，諸如Va、Gr、SH、SC和Tain的符號被示出為分別表示空氣流量Va、製冷劑流量Gr、在製冷劑散熱器12的製冷劑入口處流動的製冷劑的過熱度SH、在製冷劑散熱器 12的製冷劑出口處流動的製冷劑的過冷度SC、和流入到製冷劑散熱器12中的空氣的溫度 Tain0如圖5所示，熱交換區域的相對低溫的區域(在圖5的示例(b)和(C)中由虛線包圍的幾乎中心的部分)隨著製冷劑流量Gr的減少而擴大。當製冷劑流量Gr進一步減少時，產生熱交換區域的多個相對低溫的區域(在圖5的示例(d)中分別由虛線包圍的幾乎中心部分和左側部分)。隨著製冷劑流量Gr的減小，相對低溫區域，即，具有較低的充分加熱空氣的能力
15的熱交換區域增加。在這種情況下，整個製冷劑散熱器12的散熱能力可能會降低。此外， 如圖5所示，熱交換區域的相對低溫區域的產生使得左右溫差Λ T增加，從而使從製冷劑散熱器12吹出的空氣的水平溫度分布不均等。根據發明人的進一步研究，熱交換區域的相對低溫區域的產生是由於在管121中流動的製冷劑的冷凝度之間的差引起的。例如，當低溫空氣流動到製冷劑散熱器12的熱交換區域的特定區域時，流動通過該特定區域(以下稱作低溫區域)的管121的製冷劑相對於流動通過熱交換區域的其它區域的管121的製冷劑更易於凝結。在這種情況下，如果在管121的入口處流動的製冷劑與在管121的出口處流動的製冷劑之間的壓力差隨著製冷劑流量Gr的減小而降低，則凝結的製冷劑的流動速度進一步降低。因此，凝結的液體製冷劑變得難以從管121流出。如果凝結的製冷劑粘附到管121的製冷劑通道的壁面或類似地方並留在管121 中，則低溫區域的管121的通道橫截面相對於熱交換區域的其它區域的管121減小得更多。 因此，被凝結的液體製冷劑粘附到壁面的管121的壓力損失可能會增加。因此，從壓縮機11 排放的高溫製冷劑相對於流入到熱交換區域的其它區域的管121中可能變得難以流入到低溫區域的管121中，並且可能會進一步產生相對低溫的熱交換區域(低溫區域)。低溫區域的管121的壓力損失的增加由管121中的製冷劑的凝結所產生。因此， 對於估算低溫區域的管121的壓力損失來說，除了製冷劑流動速度U之外，需要考慮以下問題(1)-(3)等，其中製冷劑流動速度涉及將製冷劑推出管121的能量。(I)由於製冷劑的凝結而導致粘性μ的增加，導致壓力損失的增加。(2)由於製冷劑的凝結而使得密度P減少，導致壓力損失的減小。(3)由作用在凝結製冷劑上的重力轉換的壓力損失的增加。因此，如果傾斜角度Θ等被認為是用於計算製冷劑流動速度U、粘性μ、密度P、 和作用在凝結製冷劑上的重力的必要參數，則低溫區域的管121的壓力損失可以被設置成等於熱交換區域的其它區域的管121的壓力損失。因此，可以防止在製冷劑散熱器12中產生相對低溫的熱交換區域。根據上述觀點，可以通過使用傾斜角度Θ和雷諾數Re的模擬計算來獲得用於防止相對低溫的熱交換區域的生成的製冷劑散熱器12的布置條件。雷諾數Re通過使用製冷劑流動速度U、粘性μ和密度P被定義為慣性力與粘性力之間的比值。公式Fl是由模擬計算結果獲得的近似公式。在計算製冷劑散熱器12的布置條件中，在管121中流動的製冷劑的平均流速用作製冷劑流動速度U。流入到製冷劑散熱器12中的製冷劑被假設為在2MPa壓力下具有45°C 的過熱度的氣相製冷劑，並且流入到製冷劑散熱器12中的空氣被假設為在20°C溫度下具有200m3/h的流量。此外，通過使用以下被顯示為公式F2的泰勒公式獲得用於計算上述項目(I)中所述的壓力損失的增加的氣液兩相製冷劑的必要粘性。
權利要求
1.一種用於蒸汽壓縮製冷劑循環(10)的製冷劑散熱器，所述製冷劑循環包括被構造成壓縮和排放製冷劑的壓縮機(11)和被構造成將熱量散發給空氣直到從所述壓縮機(11) 排放的氣相製冷劑至少變化成氣液兩相製冷劑為止的製冷劑散熱器，製冷劑散熱器包括製冷劑流動通過的多個管(121)，所述管(121)沿水平方向堆疊和布置，並沿垂直於水平方向的方向或相對於所述水平方向以一角度延伸，其中所述管(121)包括第一熱交換區域(12a)和第二熱交換區域(12b)，在所述第一熱交換區域中，具有等於或高於標準溫度(Tl)的溫度的製冷劑與將要被吹送到一空間的第一空氣交換熱量，在所述第二熱交換區域中，具有低於所述標準溫度(Tl)的溫度的製冷劑與將要被吹送到所述空間的第二空氣交換熱量，所述第二空氣基本上具有不同於所述第一空氣的溫度的溫度。
2.一種用於蒸汽壓縮製冷劑循環(10)的製冷劑散熱器，所述製冷劑循環包括被構造成壓縮和排放製冷劑的壓縮機(11)和被構造成將熱量散發給空氣直到從所述壓縮機(11) 排放的氣相製冷劑至少變化成氣液兩相製冷劑為止的所述製冷劑散熱器，所述製冷劑散熱器包括製冷劑流動通過的多個管(121)，所述管(121)沿水平方向堆疊和布置，並沿垂直於所述水平方向的方向或相對於所述水平方向以一角度延伸，其中所述管(121)包括第一熱交換區域(12a)和第二熱交換區域(12b)，在所述第一熱交換區域中，製冷劑與將要被吹送到一空間的第一空氣交換熱量，在所述第二熱交換區域中，製冷劑與將要被吹送到所述空間的第二空氣交換熱量，所述第二空氣具有不同於所述第一空氣的溫度的溫度，所述第一熱交換區域(12a)包括所述管(121)的製冷劑入口側，以及所述第二熱交換區域(12b)包括所述管(121)的製冷劑出口側。
3.根據權利要求I或2所述的製冷劑散熱器，其中，所述第一空氣的溫度高於所述第二空氣的溫度。
4.根據權利要求I或2所述的製冷劑散熱器，其中，所述第一空氣的溫度低於所述第二空氣的溫度。
5.根據權利要求I或2所述的製冷劑散熱器，其中，包括所述管(121)的熱交換部分被構造成散發熱量直到從所述壓縮機(11)排放的氣相製冷劑變化成液相製冷劑為止，並且所述管(121)以在所述管(121)中流動的製冷劑的流動方向與所述水平方向之間的傾斜角度9傾斜，並且被構造成當所述傾斜角度0在從0度到90度的範圍內時滿足以下公式Re ^ AXX6+BXX5+CXX4+DXX3+EXX2+FXX+G 其中A = -0. 0537 X 0 2+9. 7222 X 0 +407. 19 B = -(-0. 2093 X 0 2+37. 88 X 0 +1586. 3)C = -0. 3348 X 0 2+60. 592 X 0 +2538. I D = -(-0. 2848 X 0 2+51. 53 X 0 +2158. 2)E = -0. 1402 X 0 2+25. 365 X 0 +1062. 8F = - (-O. 0418 X θ 2+7. 5557 X Θ +316. 46)G = -O. 0132 X θ 2+2. 3807 X Θ +99. 73其中X是在氣液兩相製冷劑流動的所述管(121)的預定位置處的製冷劑的乾燥度，而 Re是在所述預定位置處的雷諾數，根據在所述管(121)中流動的製冷劑的平均流速(m/s) 計算所述雷諾數。
6.根據權利要求I或2所述的製冷劑散熱器，其中，所述管(121)包括製冷劑向下流動的管部分。
7.根據權利要求I或2所述的製冷劑散熱器，還包括總箱(122，123)，所述總箱在所述管(121)的堆疊方向上延伸並沿所述管(121)的縱向方向布置在所述管(121)的至少一側以收集和分配製冷劑。
8.根據權利要求7所述的製冷劑散熱器，其中，所述總箱(123)的內部空間被分成多個空間(123d，123e)，所述分隔空間(123d, 123e)中的在所述總箱(123)的一側的一個分隔空間(123d)包括引入製冷劑的製冷劑入口，而所述分隔空間(123d，123e)中的在所述總箱(123)的另一側的另一個分隔空間(123e)包括排放製冷劑的製冷劑出口。
9.根據權利要求I或2所述的製冷劑散熱器，其中，所述管(121)沿空氣流動方向(A)被布置成多層。
10.根據權利要求I或2所述的製冷劑散熱器，其中，所述管(121)包括第一管組 (121a)和第二管組(121b)，在所述第一管組中，製冷劑從底側向上流動，在所述第二管組中，製冷劑從頂側向下流動。
11.根據權利要求I或2所述的製冷劑散熱器，其中，所述管(121)被布置成使得製冷劑在所有管(121)中沿相同的方向流動。
12.根據權利要求I或2所述的製冷劑散熱器，其中，在製冷劑循環(10)用於車輛空氣調節器的情況下，所述空間是車廂的內部空間，所述第一空氣是所述車廂內部的空氣，而所述第二空氣是所述車廂外部的空氣。
全文摘要
本發明公開一種用於蒸汽壓縮製冷劑循環(10)的製冷劑散熱器，所述蒸汽壓縮製冷劑循環包括被構造成壓縮和排放製冷劑的壓縮機(11)，製冷劑散熱器包括製冷劑流動通過的管(121)。管(121)沿水平方向堆疊和布置，並且沿垂直於水平方向的方向或相對於水平方向以一角度延伸。管(121)包括第一熱交換區域(12a)和第二熱交換區域(12b)，在所述第一熱交換區域中，具有等於或高於標準溫度(Ti)的溫度的製冷劑與要被吹送到一空間的第一空間交換熱量，在所述第二熱交換區域中，具有低於標準溫度(Ti)的溫度的製冷劑與要被吹送到所述空間的第二空間交換熱量。基本上，第二空氣具有不同於第一空氣的溫度的溫度。
文檔編號F25B39/00GK102589198SQ20121000346
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月6日 優先權日2011年1月7日
發明者加藤吉毅 申請人:株式會社電裝