热交换器的制造方法_4

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7]需要说明的是,在其他运转时也基本上同样地反复进行这种控制例程。
[0158]在通常的供暖运转时的热泵循环系统10中,从压缩机11排出的高压冷媒向室内冷凝器12流入。流入到室内冷凝器12中的冷媒与从送风机32输送而通过了室内蒸发器20的车室内送风空气进行热交换来放热。由此,车室内送风空气被加热。
[0159]由于开闭阀15a关闭着,因此从室内冷凝器12流出的高压冷媒流入到供暖用固定节流件13被减压而膨胀。然后,经由供暖用固定节流件13被减压而膨胀了的低压冷媒向室外热交换部16流入。流入到室外热交换部16的低压冷媒从由送风风扇17输送来的外部空气吸热而蒸发。
[0160]此时,在冷却水循环回路40中,由于切换至使冷却水绕过散热器部43而流动的冷却水回路,因此不会发生冷却水向在室外热交换部16中流通的冷媒放热的情况、冷却水从在室外热交换部16流通的冷媒吸热的情况。即,冷却水不会对在室外热交换部16中流通的冷媒造成热影响。
[0161]由于三通阀15b被切换至将室外热交换部16的出口侧与储液器18的入口侧连接的冷媒流路,因此,从室外热交换部16流出的冷媒流入到储液器18而被气液分离。然后,经由储液器18被分离出的气相冷媒被压缩机11吸入而被再次压缩。
[0162]如以上所述,在通常的供暖运转时,在室内冷凝器12中利用从压缩机11排出的冷媒所具有的热量对车室内送风空气进行加热,从而能够进行车室内的供暖。
[0163](b)除霜运转
[0164]接着,对除霜运转进行说明。在此,如本实施方式的热泵循环系统10那这样,在室外热交换部16中使冷媒与外部空气进行热交换来使冷媒蒸发的制冷循环装置中,当室外热交换部16中的冷媒蒸发温度成为结霜温度(具体而言是0°C )以下时,有可能在室外热交换部16产生结霜。
[0165]若产生这种结霜,则热交换器70的外部空气通路70a会被霜阻塞,因此导致室外热交换部16的热交换能力显著下降。于是,在本实施方式的热泵循环系统10中,在供暖运转时,当由结霜判定机构判定为产生室外热交换部16的结霜之际执行除霜运转。
[0166]在该除霜运转中,空调控制装置使压缩机11的动作停止,并且使送风风扇17的动作停止。因此,在除霜运转时,相对于通常的供暖运转时而言,向室外热交换部16流入的冷媒流量减少,向外部空气通路70a流入的外部空气的风量减少。
[0167]此外,空调控制装置将冷却水循环回路40的三通阀42切换至使冷却水如图2的虚线箭头所示那样向散热器部43流入的冷却水回路。由此,不会发生冷媒在热泵循环系统10中循环,冷却水循环回路40被切换至冷媒如图2的虚线箭头所示那样流动的冷却水回路。
[0168]因此,在散热器部43的冷却水用管43a中流通的冷却水所具有的热量经由外翅片50而传递至室外热交换部16,从而进行室外热交换部16的除霜。即,能够实现有效利用了行驶用电动马达MG的废热的除霜。
[0169](c)制冷运转
[0170]当在操作面板的动作开关接通(ON) 了的状态下,通过选择开关选择制冷运转模式时,制冷运转开始。在该制冷运转时,空调控制装置将开闭阀15a打开,并且将三通阀15b切换至将室外热交换部16的出口侧与制冷用固定节流件19的入口侧连接的冷媒流路。由此,热泵循环系统10切换至冷媒如图3的实线箭头所示那样流动的冷媒流路。
[0171]此时,就冷却水循环回路40的三通阀42而言,在冷却水温度Tw成为了基准温度以上时,将该三通阀42切换至使冷却水向散热器部43流入的冷却水回路,在冷却水温度Tw小于预先确定的基准温度时,将该三通阀42切换至使冷却水绕过散热器部43而流动的冷却水回路。需要说明的是,在图3中,以虚线箭头示出在冷却水温度Tw成为了基准温度以上时的冷却水的流动。
[0172]在制冷运转时的热泵循环系统10中,从压缩机11排出的高压冷媒流入到室内冷凝器12,与从送风机32输送来而通过了室内蒸发器20的车室内送风空气进行热交换而放热。由于开闭阀15a打开着,因此,从室内冷凝器12流出的高压冷媒经由固定节流件迂回用通路14而向室外热交换部16流入。流入到室外热交换部16的低压冷媒向由送风风扇17输送来的外部空气进一步放热。
[0173]由于三通阀15b被切换至将室外热交换部16的出口侧与制冷用固定节流件19的入口侧连接的冷媒流路,因此,从室外热交换部16流出的冷媒经由制冷用固定节流件19被减压而膨胀。从制冷用固定节流件19流出的冷媒流入到室内蒸发器20,从由送风机32输送来的车室内送风空气吸热而蒸发。由此,车室内送风空气被冷却。
[0174]从室内蒸发器20流出的冷媒流入到储液器18而被气液分离。然后,在储液器18中分离出的气相冷媒被压缩机11吸入而被再次压缩。如以上所述,在制冷运转时,低压冷媒在室内蒸发器20中从车室内送风空气吸热而蒸发,由此能够将车室内送风空气冷却来进行车室内的制冷。
[0175]在本实施方式的车辆用空调装置I中,如上所述,通过切换热泵循环系统10的冷媒流路以及冷却水循环回路40的冷却水回路,从而能够执行各种运转。此外,在本实施方式中,由于采用具有上述特征的热交换器70,因此能够细微地调整冷媒、冷却水、外部空气这三种流体之间的热交换量。
[0176]更详细而言,在本实施方式的热交换器70中,就与冷媒用管16a以及冷却水用管43a这双方接合的外翅片50而言,与冷媒用管16a接合的接合面积以及与冷却水用管43a接合的接合面积不同。
[0177]具体而言,冷却水用管43a的外部空气流动方向X上的长度比冷媒用管16a的外部空气流动方向X上的长度短。
[0178]此外,将冷却水用管43a的外部空气流动最上游部配置在比构成上游侧热交换部71的冷媒用管16a的外部空气流动最上游部靠外部空气流动下游侧的位置。由此,能够充分地确保冷媒与外部空气之间的热交换量。因此,作为热交换器70整体,能够适当地确保冷媒与外部空气之间的热交换量。
[0179]需要说明的是,本实施方式的冷却水用管43a的配置是一例,通过在外部空气的流动方向X上改变冷却水用管43a的配置,能够改变冷却水与外部空气之间的温度差,因此能够细微地调整冷却水与外部空气之间的热交换量。即,越将冷却水用管43a配置于外部空气流动上游侧,越能够增大冷却水与外部空气之间的热交换量,越将冷却水用管43a配置于外部空气流动下游侧,越能够降低冷却水与外部空气之间的热交换量。
[0180]然而,当室外热交换部16中的冷媒蒸发温度成为结霜温度以下时,有可能在室外热交换部16产生结霜。若产生这种结霜,则热交换器70的外部空气通路70a会被霜阻塞。
[0181]对此,在本实施方式中,将冷却水用管43a的外部空气流动最上游部配置在比构成上游侧热交换部71的冷媒用管16a的外部空气流动最上游部、以及外翅片50的外部空气流动最上游部这双方靠外部空气流动下游侧的位置。因此,即使配置有外翅片50的部位(外部空气通路70a)的外部空气流动最上游部被霜阻塞,也能够从冷却水用管43a的外部空气流动最上游部附近的外翅片50的侧部导入空气。这样,能够抑制因结霜引起的外部空气通路70a的阻塞,因此能够提高抗结霜性。
[0182]然而,冷却水用管43a为供发动机的冷却水流通的管,因此是车辆的行驶系统的部件。因此,与作为非行驶系统的部件的冷媒用管16a相比,需要提高相对于碰撞破坏的抵抗性。
[0183]在此,在本实施方式中,将冷却水用管43a的外部空气流动最上游部配置在比构成上游侧热交换部71的冷媒用管16a的外部空气流动最上游部靠外部空气流动下游侧的位置。因此,相对于来自车辆前方的碰撞的冲击,冷媒用管16a比冷却水用管43a先受到碰撞的冲击,从而能够保护冷却水用管43a使其免受碰撞的冲击。
[0184]同样地,也能够保护冷却水用管43a使其免受行驶时的飞石等的冲击。
[0185](第二实施方式)
[0186]接着,基于图10,对本发明的第二实施方式进行说明。该第二实施方式与上述第一实施方式相比,冷媒用管16a以及冷却水用管43a的结构不同。需要说明的是,图10是与第一实施方式的图6对应的附图。
[0187]如图10所示,本实施方式的上游侧热交换部71通过层叠配置冷媒用管16a而构成。本实施方式的下游侧热交换部72通过交替地层叠配置冷媒用管16a以及冷却水用管43a而构成。当从外部空气的流动方向X观察时,在与构成下游侧热交换部72的冷却水用管43a重合的部位均未配置冷媒用管16a以及冷却水用管43a。
[0188]S卩,在本实施方式中,冷媒用管16a在外部空气的流动方向X上排列配置有两根,而相对于此,冷却水用管43a在外部空气的流动方向X上配置有一根。因此,与一个外翅片50接合的、冷媒用管16a的在外部空气的流动方向X上的排列数和与一个外翅片50接合的、冷却水用管43a的在外部空气的流动方向X上的排列数不同。
[0189]另外,在本实施方式中,作为冷媒用管16a以及冷却水用管43a,采用外形彼此相同的管。冷却水用管43a的外部空气流动最下游部与构成下游侧热交换部72的冷媒用管16a的外部空气流动最下游部位于同一平面上。冷却水用管43a的外部空气流动最上游部与构成下游侧热交换部72的冷媒用管16a的外部空气流动最上游部位于同一平面上。冷却水用管43a的外部空气流动最上游部配置在比外翅片50的外部空气流动最上游部靠外部空气流动下游侧的位置。
[0190]如以上说明的那样,在本实施方式中,作为与冷媒用管16a以及冷却水用管43a这双方接合的外翅片50,设置通过使冷媒用管16a的在外部空气的流动方向X上的排列数与冷却水用管43a的在外部空气的流动方向X上的排列数不同而使与冷媒用管16a接合的接合面积和与冷却水用管43a接合的接合面积不同的外翅片,从而能够细微地调整三种流体之间的热交换量。
[0191]然而,若要将不同种类的管16a、43a配置为在从空气的流动方向观察时相互重合,则需要使不同种类的管16a、43a的厚度(与空气流动方向垂直的方向、即管层叠方向上的长度)一致,因此会失去管16a、43a的设计自由度。
[0192]对此,在本实施方式中,当从外部空气的流动方向X观察时,在与构成下游侧热交换部72的冷却水用管43a重和的部位未配置冷媒用管16a,因此也能够通过改变管16a、43a的厚度来细微地调整三种流体之间的热交换量。因此,能够提高管16a、43a的设计自由度,并且能够细微地调整三种流体之间的热交换量。
[0193](第三实施方式)
[0194]接着,基于图11,对本发明的第三实施方式进行说明。该第三实施方式与上述第二实施方式相比,热交换部的结构不同。需要说明的是,图11是与第一实施方式的图6对应的附图。
[0195]如图11所示,本实施方式的复合型的热交换器70具备交替地层叠配置冷媒用管16a以及冷却水用管43a而构成的热交换部700。即,相对于上述第二实施方式的热交换器70具有在外部空气的流动方向X上串联配置的上游侧热交换部71以及下游侧热交换部72而言,本实施方式的热交换器70在外部空气的流动方向X上具有单列的热交换部700。换而言之,热交换部700的冷媒用管16a以及冷却水用管43a在与外部空气的流动方向X交叉的方向上配置成一列。
[0196]冷媒用管16a以及冷却水用管43a的厚度相等。另外,相对于冷媒用管16a而言,冷却水用管43a的在外部空气的流动方向X上的长度较短。具体而言,冷却水用管43a的在外部空气的流动方向X上的长度约为冷媒用管16a的在外部空气的流动方向X上的长度的一半。
[0197]冷却水用管43a的外部空气流动最下游部、冷媒用管16a的外部空气流动最下游部以及外翅片50的外部空气流动最下游部位于同一平面上。冷媒用管16a的外部空气流动最上游部与外翅片50的外部空气流动最上游部位于同一平面上。冷却水用管43a的外部空气流动最上游部配置在比冷媒用管16a的外部空气流动最上游部以及外翅片50的外部空气流动最上游部靠外部空气流动下游侧的位置。
[0198]此外,在具有在外部空气的流动方向X上串联配置的上游侧热交换部71以及下游侧热交换部72的热交换器70中,在构成上游侧热交换部71的管与构成下游侧热交换部72的管之间形成有间隙,该间隙成为所谓的死区。
[0199]对此,在本实施方式中,通过使热交换器70构成为在外部空气的流动方向X上具有单列的热交换部700,从而能够消除构成上游侧热交换部71的管与构成下游侧热交换部72的管之间的死区。由此,能够缩短热交换器70中的在外部空气的流动方向X上的长度,因此能够实现热交换器70的小型化。
[0200](第四实施方式)
[0201]接着,基于图12,对本发明的第四实施方式进行说明。该第四实施方式与上述第三实施方式相比,冷却水用管43a的长度以及配置不同。需要说明的是,图12是与第一实施方式的图6对应的附图。
[0202]如图12所示,本实施方式的冷却水用管43a的在外部空气的流动方向X上的长度约为冷媒用管16a的在外部空气的流动方向X上的长度的2/3。冷却水用管43a的外部空气流动最下游部配置在比冷媒用管16a的外部空气流动最下游部靠外部空气流动上游侧的位置。
[0203]根据本实施方式,与上述第三实施方式相比,使冷却水用管43a的在外部空气的流动方向X上的长度变长,并且将冷却水用管43a配置在外部空气流动上游侧。由此,能够充分地确保冷却水与外部空气之间的热交换量。
[0204](第五实施方式)
[0205]接着,基于图13及图14,对本发明的第五实施方式进行说明。该第六实施方式与上述第四实施方式相比,冷却水用管43a的结构不同。需要说明的是,图13是与第一实施方式的图6对应的附图。
[0206]如图13及图14所示,在本实施方式的冷却水用管43a的外部空气流动最下游部,设置有朝向外部空气流动下游侧突出且与外部空气的流动方向X平行地延伸的棒状的突出部400。
[0207]突出部400与冷却水用管43a形成为一体。另外,突出部400未与外翅片50接触。突出部400的外部空气流动最下游部、冷媒用管16a的外部空气流动最下游部以及外翅片50的外部空气流动最下游部位于同一平面上。在突出部400自身未形成供冷却水流通的冷却水流路。
[0208]根据本实施方式,通过在冷却水用管43a上设置突出部400,并且使突出部400、冷媒用管16a以及外翅片50的外部空气流动最下游部位于同一平面上,从而在制造热交换部700时,能够使热交换部700的外部空气流动
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