CN101349488A - 蒸发器 - Google Patents

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CN101349488A CNA2008101303909A CN200810130390A CN101349488A CN 101349488 A CN101349488 A CN 101349488A CN A2008101303909 A CNA2008101303909 A CN A2008101303909A CN 200810130390 A CN200810130390 A CN 200810130390A CN 101349488 A CN101349488 A CN 101349488A
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高桥康浩
柴田弘贵
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Abstract

本发明涉及一种蒸发器。在该蒸发器(1)的冷媒出口集管部(6)上,设置流动来自冷凝器并通过减压器之前的冷媒的冷媒流通部(10)。冷媒流通部(10)由钎焊在冷媒出口集管部(6)的外面上的冷媒流通管(40)构成。在冷媒出口集管部(6)内的冷媒与在冷媒流通部(10)中流动的冷媒之间进行热交换。根据该蒸发器(1),作为制冷循环不需要多余的部件,能够谋求用于搭载制冷循环的空间的小型化并且降低成本,进而能够提高冷却性能。

Description

蒸发器
技术领域
本发明涉及蒸发器,更具体地说,涉及例如适于用作搭载于机动车的制冷循环即车内空调的蒸发器。
在本说明书和权利要求书中,将在相邻的热交换管之间的通风间隙中流动的空气的下游侧(图1中箭头X所示的方向)称为前,将其相反侧称为后,将图2的左右称为左右。另外,在本说明书中,“铝”这一术语除纯铝以外还包含铝合金。进而,在本说明书和权利要求书中,“冷凝器”这一术语除通常的冷凝器以外还包含具有冷凝部以及过冷却部的深冷处理冷凝器。
背景技术
以往,作为用于车内空调的制冷循环,广泛使用具备压缩机、冷凝器、蒸发器和作为减压器的膨胀阀以及气液分离装置的制冷循环(下面,将该制冷循环称作现有类型制冷循环)。
但是,近年来出于进一步提高制冷循环的冷却性能即蒸发器的冷却性能的目的,提出了具备:压缩机、具有冷凝部以及过冷却部的冷凝器、蒸发器、作为减压器的膨胀阀、气液分离装置以及中间热交换器的制冷循环,该中间热交换器,被设置在冷凝器与蒸发器之间,并且使从冷凝器的过冷却部出来的高压的冷媒与从蒸发器出来的低压的冷媒进行热交换(参照特开2006-132905号公报)。在上述公报所记载的制冷循环中,,在中间热交换器中通过从蒸发器出来的低温低压的冷媒进一步冷却在冷凝器的过冷却部被过冷却的冷媒,由此能够提高蒸发器的冷却性能。
用于上述公报所记载的制冷循环的中间热交换器,是由内外两管构成的2层管构造,内管内成为从冷凝器出来的高压的冷媒流过的第一流路,外管与内管之间的部分成为从蒸发器出来的低压的冷媒流过的第二流路。
但是,在使用上述公报所记载的制冷循环的情况下,有在机动车的发动机室内、需要用于配置由内外两管构成的中间热交换器的余量空间的问题。而且,与由压缩机、冷凝器、蒸发器、作为减压器的膨胀阀以及气液分离器构成的现有类型制冷循环相比,有部件数目增加成本升高的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题,提供一种蒸发器,在将制冷循环装载在机动车上时不需要用于配置中间热交换器的余量空间、并且能够降低制冷循环的成本、进而相比现有类型制冷循环的蒸发器提高了冷却性能。
为了达到上述目的,本发明由下述方案构成。
(1)一种蒸发器,具备沿左右方向延伸的冷媒入口集管部以及冷媒出口集管部,和连通冷媒入口集管部以及冷媒出口集管部的冷媒路径,在冷媒入口集管部上形成有冷媒入口并且在冷媒出口集管部上形成有冷媒出口,从冷媒入口流入冷媒入口集管部内的冷媒通过冷媒路径流入冷媒出口集管部内,从冷媒出口排出,其中:
在冷媒出口集管部上,设有流通来自冷凝器且通过减压器之前的冷媒的冷媒流通部,冷媒出口集管部内的冷媒与流经冷媒流通部的冷媒进行热交换。
(2)上述(1)所记载的蒸发器,其中:冷媒流通部由机械或冶金接合于冷媒出口集管部的壁面的冷媒流通管构成。
(3)上述(2)所记载的蒸发器,其中:在冷媒出口集管部的壁面上设有管保持部,冷媒流通管由管保持部保持。
(4)上述(3)所记载的蒸发器,其中:冷媒流通管横截面为大致圆形,管保持部为与冷媒流通管的外周面接触的形状。
(5)上述(4)所记载的蒸发器,其中:冷媒出口集管部由多个部件形成,并且至少一个部件由挤压型材构成,在挤压型材制部件上一体地形成有管保持部。
(6)上述(2)所记载的蒸发器,其中:在冷媒出口集管部的外面上设有沿其长度方向延伸的平坦面,并且冷媒流通管为具有一对平坦壁的扁平状,使冷媒流通管的一侧的平坦壁外面与冷媒出口集管部外面的平坦面面接触。
(7)上述(2)所记载的蒸发器,其中:在冷媒出口集管部的内面,形成有沿其长度方向延伸的内散热片。
(8)上述(1)所记载的蒸发器,其中:冷媒出口集管部由多个部件形成,并且至少一个部件由挤压型材构成,在挤压型材制部件上一体地形成有沿其长度方向延伸的中空状的冷媒流通部。
(9)上述(6)所记载的蒸发器,其中:冷媒流通部形成在冷媒出口集管部的外侧。
(10)上述(9)所记载的蒸发器,其中:在冷媒出口集管部的内面,形成有沿其长度方向延伸的内散热片。
(11)上述(8)所记载的蒸发器,其中:冷媒流通部形成在冷媒出口集管部的内侧。
(12)上述(11)所记载的蒸发器,其中:在冷媒流通部的面向冷媒出口集管部内的面上,形成有沿其长度方向延伸的内散热片。
(13)上述(1)所记载的蒸发器,其中:冷媒入口集管部以及冷媒出口集管部在前后方向上并列地设置,冷媒路径具有:第一中间集管部,沿左右方向延伸且与冷媒入口集管部隔开间隔地配置;第二中间集管部,沿左右方向延伸且在第一中间集管部的后侧与冷媒出口集管部隔开间隔地配置,并且与第一中间集管部连通;多个热交换管,配置在冷媒入口集管部与第一中间集管部之间而两端部连接于两集管部;和多个热交换管,配置在冷媒出口集管部与第二中间集管部之间而两端部连接于两集管部。
(14)上述(13)所记载的蒸发器,其中:包括通过将冷媒入口集管部以及冷媒出口集管部一体化而构成的冷媒出入用集液箱,冷媒出入用箱包括,连接有热交换管的铝制的第一部件、和接合于第一部件的与热交换管相反一侧的部分上的铝挤压型材制的第二部件。
上述(1)以及(2)的蒸发器与压缩机、冷凝器、作为减压器的膨胀阀以及气液分离器一起构成制冷循环。在这样的制冷循环中,由压缩机压缩并且通过了冷凝器的比较高温高压的液相的冷媒,在流经冷媒流通部内后被送到膨胀阀,在膨胀阀中减压后流入蒸发器的冷媒入口集管部内,通过冷媒路径流入冷媒出口集管部内。冷媒,在流经冷媒路径内的期间,与在通风间隙流动的空气进行热交换,以低温状态流入冷媒出口集管部内。然后,在冷媒流通部内流动的高温高压的冷媒与冷媒出口集管部内的低温低压的冷媒热交换,在冷媒流通部内流动的冷媒被冷却,所以经膨胀阀流入冷媒出口集管部内的冷媒的温度下降,其结果蒸发器的冷却性能得到提高。
即,根据上述(1)以及(2)的蒸发器,冷媒出口集管部和冷媒流通部起到了上述公报中记载的中间热交换器的动作,所以不需要各别设置中间热交换器。因此,在将制冷循环搭载于机动车时不需要余量的空间,并且能够降低制冷循环的成本。而且,相比不使用中间热交换器的现有类型的制冷循环的蒸发器,提高了冷却性能。
根据上述(3)~(6)的蒸发器,冷媒出口集管部的外面与冷媒流通管的接触面积变大,提高在冷媒流通部内流动的高温高压的冷媒与冷媒出口集管部内的低温低压的冷媒的热交换效率。
根据上述(5)的蒸发器,能够比较简单地形成管保持部。
根据上述(7)的蒸发器,冷媒出口集管部的内面的导热面积变大,提高在冷媒流通部内流动的高温高压的冷媒与冷媒出口集管部内的低温低压的冷媒的热交换效率。
根据上述(8)、(9)、(11)的蒸发器,冷媒出口集管部由多个部件形成,并且至少一个部件由挤压型材构成,在挤压型材制部件上一体地形成有沿其长度方向延伸的中空状的冷媒流通部,所以能够比较简单地形成冷媒流通部,并且提高在冷媒流通部内流动的高温高压的冷媒与冷媒出口集管部内的低温低压的冷媒的热交换效率。
根据上述(10)的蒸发器,冷媒出口集管部的内面的导热面积变大,提高在冷媒流通部内流动的高温高压的冷媒与冷媒出口集管部内的低温低压的冷媒的热交换效率。
根据上述(12)的蒸发器,冷媒流通部的内面的导热面积变大,提高在冷媒流通部内流动的高温高压的冷媒与冷媒出口集管部内的低温低压的冷媒的热交换效率。
附图说明
图1是表示本发明的蒸发器的整体结构的局部剖切立体图。
图2是从后方观察图1所示蒸发器时的省略了中间部的垂直剖视图。
图3是局部省略的图2的A-A线扩大剖视图。
图4是蒸发器的冷媒出入用集液箱的局部分解立体图。
图5是图2的B-B线剖视图。
图6表示蒸发器的冷媒返回用集液箱的右端部与连接板的分解立体图。
图7是将局部省略的图2的C-C线放大剖视图。
图8是表示使用了图1的蒸发器的制冷循环的概略图。
图9是使用了图1的蒸发器的制冷循环的莫里尔图。
图10是表示设置在冷媒出口集管部上的冷媒流通部的第一变形例的、与图3的一部分相当的图。
图11是表示设置在冷媒出口集管部上的冷媒流通部的第二变形例的、与图3的一部分相当的图。
图12是表示设置在冷媒出口集管部上的冷媒流通部的第三变形例的、与图3的一部分相当的图。
图13是表示设置在冷媒出口集管部上的冷媒流通部的第四变形例的、与图3的一部分相当的图。
具体实施方式
下面,参照附图来说明本发明的优选实施方式。
另外,在下面的说明中,将图1以及图2的上下设为上下。另外,在所有图中对相同部分以及相同部件附加相同的符号,并省略重复的说明。
图1和图2表示蒸发器的整体结构,图3~图7表示蒸发器的主要部分的结构。
如图1~图3所示,蒸发器1在沿上下方向隔开间隔地配置的铝制冷媒出入用集液箱2和铝制冷媒返回用集液箱3之间设有热交换芯部4。
冷媒出入用集液箱2,具有:位于前侧(通风方向下游侧)的冷媒入口集管部5、位于后侧(通风方向上游侧)的冷媒出口集管部6、以及将两集管部5、6相互连接一体化的连接部7,在冷媒出口集管部6上,设有流通来自冷凝器并且通过膨胀阀(减压器)之前的冷媒的冷媒流通部10,冷媒出口集管部6内的冷媒与在冷媒流通部10中流动的冷媒进行热交换。在冷媒出入用集液箱2的冷媒入口集管部5上连接有铝制冷媒入口管8,同样在冷媒出口集管部6上连接有铝制冷媒出口管9。
冷媒返回用集液箱3,具有:位于前侧且与冷媒入口集管部5相对的第一中间集管部11、位于后侧且与冷媒出口集管部6相对的第二中间集管部12、以及将两集管部11、12相互连接一体化的连接部13,由两集管部11、12和连接部13形成排水槽14。铝制冷媒出入用集液箱2和铝制冷媒返回用集液箱3的周壁的横截面形状相同,并被配置成互相上下反向。
热交换芯部4构成为:沿前后方向排列多列在此为2列由沿左右方向隔开间隔地并列配置的多个热交换管15构成的热交换管群16,在各热交换管群16的相邻的热交换管15之间的通风间隙、以及热交换管群16的左右两端的热交换管15的外侧,分别配置有波纹散热片17,这些波纹散热片17钎焊于热交换管15,而且,在左右两端的波纹散热片17的外侧分别配置铝制侧板18,这些铝制侧板18钎焊于波纹散热片17。前侧热交换管群16的热交换管15的上下两端连接于冷媒入口集管部5以及第一中间集管部11。后侧热交换管群16的热交换管15的上下两端部连接于冷媒出口集管部6以及第二中间集管部12。而且,由第一中间集管部11、第二中间集管部12和所有的热交换管15构成将冷媒入口集管部5和冷媒出口集管部6连通的冷媒路径。
热交换管15由铝挤压型材形成的裸材(bare material)构成,是宽度方向朝向前后方向配置并具有沿宽度方向排列的多个冷媒通路的扁平状。波纹散热片17采用在两面具有焊料层的铝钎焊片材(铝焊片)来形成波状,由波峰部、波谷部和连接波峰部与波谷部的水平状连接部构成,在连接部上沿前后方向排列地形成有多个百叶(louver)。波纹散热片17为构成前后热交换管群16的前后两热交换管15所共有,其前后方向的宽度与前侧热交换管15的前侧缘与后侧热交换管15的后侧缘之间的间隔大致相等。而且,波纹散热片17的波峰部和波谷部钎焊于前后热交换管上。波纹散热片17的前侧缘比前侧热交换管15的前侧缘稍稍突出于前方。另外,作为1个波纹散热片为前后两热交换管群16所共有的结构的替代,也可以在两热交换管群16的相邻热交换管15彼此之间分别设置波纹散热片。
另外,作为热交换管15,也可以采用在铝制电焊管的内部插入内散热片来形成多个冷媒通路的结构,用以替代铝挤压型材制的热交换管。另外,也可以采用在连接部处将具备2个平坦壁形成部、侧壁形成部以及多个增强壁形成部的板弯曲成发夹状、将侧壁形成部彼此组合并将其相互钎焊、由增强壁形成部形成增强壁的热交换管,所述2个平坦壁形成部通过对在两面具有焊料层的铝钎焊片材施以轧制加工而形成、并且经由连接部连接,所述侧壁形成部由各平坦壁形成部的与连接部相反侧的侧缘一体形成,所述增强壁形成部沿平坦壁形成部的宽度方向隔开规定间隔地由两平坦壁形成部分别一体成形为隆起状。此时,波纹散热片使用由裸材形成的散热片。
如图2~图5所示,冷媒出入用集液箱2由板状的第一部件21、第二部件22以及铝制左右两端部件23、24构成,在右端部件24的外面,以跨及冷媒入口集管部5和冷媒出口集管部6的方式钎焊有前后方向长的铝制连接板25,其中,第一部件21通过对在两面具有焊料层的铝钎焊片材进行冲压加工而形成,并且连接着所有的热交换管15;第二部件22由铝挤压型材形成的裸材形成,并且覆盖第一部件21的上侧;铝制的左右两端部件23、24,通过对在两面具有焊料层的铝钎焊片材进行冲压加工而形成,并且钎焊于两部件21、22的左右两端。在连接板25上连接有冷媒入口管8和冷媒出口管9。另外,连接板25是通过对铝裸材进行冲压加工而形成的。
第一部件21包括:向下方突出状的第一集管形成部26,其形成冷媒入口集管部5的下部;向下方突出状的第二集管形成部27,其形成冷媒出口集管部6的下部;以及连接壁28,其连接第一集管形成部26的后侧缘部和第二集管形成部27的前侧缘部并形成连接部7的下部。第一集管形成部26由水平平坦状的底壁29、以及一体形成于底壁29的前后两侧缘部的前后两侧壁31、32构成。前侧壁31由与底壁29的前缘相连且朝向上方向前方倾斜的倾斜部31a、以及与倾斜部31a的上缘相连而向上方延伸的垂直部31b构成。后侧壁32与底壁29的后缘相连且朝向上方向后方倾斜。前侧壁31的上端相比后侧壁32的上端位于上方。第二集管形成部27是与第一集管形成部26前后对称的形状,由水平平坦状的底壁33、以及与一体形成于底壁33的后侧缘部和前侧缘部的后侧壁34和前侧壁35构成。后侧壁34由与底壁33的后缘相连且朝向上方向后方倾斜的倾斜部34a、以及与倾斜部34a的上缘相连的垂直部34b构成。前侧壁35与底壁33的前缘相连且朝向上方向前方倾斜。后侧壁34的上端相比前侧壁35的上端位于上方。而且,第一集管形成部26的后侧壁32上缘和第二集管形成部27的前侧壁35上缘通过连接壁28而连接成一体。
在第一部件21的两集管形成部26、27上,以沿左右方向隔开间隔且在左右方向位于同一位置的方式分别形成前后方向长的多个管插通孔36。第一集管形成部26的管插通孔36从前侧壁31的倾斜部31a形成至后侧壁32,第二集管形成部27的管插通孔36从后侧壁34的倾斜部34a形成至前侧壁35。在两集管形成部26、27的管插通孔36中插入热交换芯部4的前后两热交换管群16的热交换管15的上端部,并利用第一部件21的焊料层将其钎焊于第一部件21上,由此,前侧热交换管群16的热交换管15的上端部以连通状连接于冷媒入口集管部5,而后侧热交换管群16的热交换管15的上端部以连通状连接于冷媒出口集管部6。在第一部件21的连接壁28上沿左右方向隔开间隔地形成有左右方向长的多个排水用贯通孔37。另外,在第一部件21的连接壁28上,以位于偏离排水用贯通孔37的位置的方式沿左右方向隔开间隔地形成有多个固定用贯通孔38。在此,排水用贯通孔37和固定用贯通孔38交替地形成。
第二部件22包括:向上方突出状的第一集管形成部41,其形成冷媒入口集管部5的上部;向上方突出状的第二集管形成部42,其形成冷媒出口集管部6的上部;以及连接壁43,其连接第一集管形成部41的后侧缘部和第二集管形成部42的前侧缘部、且钎焊于第一部件21的连接壁28上、形成连接部7的上部。第一集管形成部41和第二集管形成部42的横截面形状为分别向下方开口且前后方向中央部向上方突出的大致U字形,其包括:前后两侧壁41a、42a,和将前后两侧壁41a、42a的上端部一体地连接并且向上方突出的横截面圆弧状的顶壁41b、42b。
在第二部件22的第二集管形成部42的顶壁42b的外面上,沿前后方向隔开间隔并且沿第二部件22的全长一体地形成有沿左右方向延伸的两个横截面大致半圆形的管保持部39(圆弧状管保持部)。两个管保持部39的左端部被切除了规定长度,将横截面大致圆形的发夹状冷媒流通管40的两个直管部40a以分别嵌入两个管保持部39内的状态钎焊在管保持部39上,由此在冷媒出口集管部6上,设置有流动来自冷凝器并尚未通过作为减压器的膨胀阀的冷媒的冷媒流通部10。冷媒流通管40的弯曲部相比冷媒出口集管部6并不向左方突出。另外,管保持部39与冷媒流通管40的外周面接触。虽然图示省略,但在冷媒流通管40的一端部连接有从冷凝器起延伸的配管,同样,在其另一端部连接有向膨胀阀延伸的配管。另外,也可以将冷媒流通管40的另一端部延长,直接与膨胀阀连接。在图示的例子中,两管保持部39形成在第二集管形成部42的顶壁42b外面上,但并不限定限于此,可以将两管保持部39形成在前后两侧壁42a外面上,或者也可以分别将一侧的管保持部39形成在顶壁42b外面上、将另一侧的管保持部39形成在前或后侧壁42a外面上。即,管保持部39只要形成在由管保持部39保持的冷媒流通管40不与左右两端部件23、24以及连接板25干涉的位置即可。另外,在第二集管形成部42的顶壁42b内面上,遍及第二部件22的全长地一体地形成有沿左右方向延伸的多个内散热片50。
在第二部件22的第一集管形成部41的前侧壁41a的下端部内面上,遍及全长地一体形成有向下方突出并且与前侧热交换管群16的热交换管15的前侧缘部上端抵接的挡块部44。在第二集管形成部42的后侧壁42a的下端部内面上,遍及全长地一体形成有向下方突出并且与后侧热交换管群16的热交换管15的后侧缘部上端抵接的挡块部45。第二部件22的第一集管形成部41的挡块部44与后侧壁41a的下端部,通过将冷媒入口集管部5内划分为上下两个空间5a、5b的水平的第一分流控制壁41c连接。在第一分流控制壁41c下面的后侧缘部上,遍及全长地一体地形成有向下方突出并且与前侧热交换管群16的热交换管15的后侧缘部上端抵接的挡块部46。另外,第二部件22的第二集管形成部42的挡块部45与前侧壁42a的下端部,与第一分流控制壁41c位于相同高度位置,通过将冷媒出口集管部6内划分为上下两个空间6a、6b的水平的第二分流控制壁42c连接。在第二分流控制壁42c下面的前侧缘部上,遍及全长地一体地形成有向下方突出并且与后侧热交换管群16的热交换管15的前侧缘部上端抵接的挡块部47。第二部件22的四个挡块部44、45、46、47的下面位于相同高度位置。
在第二部件22的第一分流控制壁41c上从其左端形成有切口48。另外,在第一分流控制壁41c的靠近切口48的部分以及靠近右端的部分分别以贯通状形成有分流调整孔49。在第二部件22的第二分流控制壁42c的后侧部分的除了左右两端部的部分上,沿左右方向隔开间隔地以贯通状形成有左右方向较长的多个长圆形冷媒通过孔51A、51B。中央部的长圆形冷媒贯通孔51A的长度要短于其他的长圆形冷媒贯通孔51B的长度,位于相邻的热交换管15之间。
在第二部件22的连接壁43上的与第一部件21的排水用贯通孔37一致的位置上,分别形成左右方向长的排水用贯通孔52,同样地,在连接壁43下面上的与第一部件21的固定用贯通孔38一致的位置上,分别形成有嵌入于固定用贯通孔38的多个突起53。第一部件21和第二部件22,在通过将突起53插通固定于固定用贯通孔38而临时固定两部件21、22的状态下,利用第一部件21的焊料层分别钎焊两部件21、22的第一集管形成部26、41的前侧壁31、41a彼此、第二集管形成部27、42的后侧壁34、42a彼此、以及连接壁28、43彼此。
而且,由第一部件21的第一集管形成部26和第二部件22的第一集管形成部41形成两端开口的中空状的入口集管部本体54,由第一部件21的第二集管形成部27和第二部件22的第二集管形成部42形成两端开口的中空状的出口集管部本体55。
左端部件23,通过连接部23c使将入口集管部本体54的左端开口封闭的前盖23a和将出口集管部本体55的左端开口封闭的后盖23b一体化。在左端部件23的前盖23a上,一体地形成有嵌入入口集管部本体54内的右方突出部56,同样,在后盖23b上,上下隔开间隔地一体形成有嵌入出口集管部本体55的比第二分流控制壁42b靠上侧的空间6a内的上侧右方突出部57、以及嵌入比第二分流控制壁42b靠下侧的空间6b内的下侧右方突出部58。另外,在左端部件23的前后两侧缘与上缘和下缘之间的连接部上,分别一体地形成有向右方突出而卡合于两部件21、22上的卡合爪59。左端部件23利用自身的焊料层钎焊于两部件21、22上。而且,第一分流控制壁41c的切口48的左端开口由左端部件23的前盖23a封闭,由此,形成使入口集管部5的上下两空间5a、5b在左端部相互连通的连通孔61。另外,在这里连通孔61是通过利用左端部件23的前盖23a将切口48的左端开口封闭而形成的,但作为替代,也可以不形成切口而通过在第一分流控制壁41c的左端部形成贯通孔来设置连通孔。
右端部件24,通过连接部24c使将入口集管部本体54的右端开口封闭的前盖24a和将出口集管部本体55的右端开口封闭的后盖24b一体化。在右端部件24的前盖24a上,上下隔开间隔地一体形成有嵌入入口集管部本体54的比第一分流控制壁41c靠上侧的空间5a内的上侧左方突出部62、以及嵌入比第一分流控制壁41c靠下侧的空间5b内的下侧左方突出部63,同样,在后盖24b上,上下隔开间隔地一体形成有嵌入出口集管部本体55的比第二分流控制壁42b靠上侧的空间6a内的上侧左方突出部64、以及嵌入比第二分流控制壁42b靠下侧的空间6b内的下侧左方突出部65。在右端部件24的前盖24a的上侧左方突出部62的突出端壁上形成有冷媒入口66,同样,在后盖24b的上侧左方突出部64的突出端壁上形成有冷媒出口67。在右端部件24的前后两侧缘与上缘之间的连接部、前盖24a的下缘的前侧部分以及后盖24b的下缘的后侧部分上,,分别一体地形成向左方突出而卡合于两部件21、22的卡合爪68。
另外,在右端部件24的连接部24c的上端的前后方向中央部,一体地形成有向上方突出的第一卡合阳部71,同样地,在连接部24c的下端的前后方向中央部,一体地形成有向下方突出的第二卡合阳部72。第二卡合阳部72,在制造蒸发器1时,在将右端部件24组装到连接板25上之前的状态下,向右侧方突出。进而,在右端部件24的下缘部的前后两端部,分别形成有切口80。右端部件24利用自身的焊料层而钎焊于两部件21、22上。
连接板25,具有连通于右端部件24的冷媒入口66的短圆筒状冷媒流入孔73、以及同样连通于冷媒出口67的短圆筒状冷媒流出孔74。冷媒流入孔73和冷媒流出孔74,分别由圆形贯通孔、和在贯通孔的周围右方突出状地一体地形成的短圆筒状部构成。
在连接板25的冷媒流入孔73和冷媒流出孔74的之间的部分,形成有沿上下方向延伸的短路防止用缝隙75,并且形成有与缝隙75的上下两端相连的大致梯形的贯通孔76、77。另外,连接板25的上侧贯通孔76的上方部分和下侧贯通孔77的下方部分,分别以向左方突出的方式弯曲成U字形,形成第一以及第二卡合阴部78、79。在第一卡合阴部78中,将右端部件24的第一卡合阳部71从下方插通而卡合于第一卡合阴部78,并且在第二卡合阴部79中,将右端部件24的第二卡合阳部72从上方插通而卡合于第二卡合阴部79,由此阻止了连接板25的左右方向的移动。将右端部件24的第二卡合阳部72,以向右侧方突出的状态通过下侧的贯通孔77,然后向下方弯曲,由此使其从上方插通第二卡合阴部79。另外,第一卡合阴部78卡合于右端部件24的连接部24c的第一卡合阳部71的前后两侧部分,从而阻止连接板25向下方移动。进而,在连接板25的下缘部的前后两端部上分别一体地形成有向左方突出的卡合爪81,并且该卡合爪81以嵌合在形成于右端部件24的下缘的切口80内的状态卡合于右端部件24,由此阻止连接板25向上方和前后方向移动。这样,将连接板25,在以阻止其向左右方向、上下方向以及前后方向移动的方式卡合于右端部件24的状态下,利用右端部件24的焊料层钎焊于右端部件24。
在连接板25的冷媒流入孔73中,插入并钎焊有形成于冷媒入口管8的一端部的缩径部,同样地,在冷媒流出孔74中,插入并钎焊有形成于冷媒出口管9的一端部的缩径部。虽然图示省略,但在冷媒入口管8和冷媒出口管9的另一端部上,以跨及两管8、9的方式接合有膨胀阀安装部件,在膨胀阀安装部件上安装有膨胀阀。
如图2、图3、图6以及图7所示,冷媒返回用集液箱3由板状的第一部件82、第二部件83、铝制的左右两端部件84、85以及前后方向较长的连通部件86构成,并且通过连通部件86将第一中间集管部11和第二中间集管部12在右端部互相连通;其中,第一部件82由在两面具有焊料层的铝钎焊片材形成,并且连接着所有的热交换管15;第二部件83由铝挤压型材形成的裸材形成,并且覆盖第一部件82的下侧;左右两端部件84、85由在两面具有焊料层的铝钎焊片材形成,并且钎焊于两部件82、83的左右两端;连通部件86由在两面具有焊料层的铝钎焊片材形成,并且以跨及第一中间集管部11和第二中间集管部12的方式钎焊于右端部件85的外面。
第一部件82,与冷媒出入用集液箱2的第一部件21形状相同,两部件21、82上下反向地配置。在冷媒返回用集液箱3的第一部件82中,对与冷媒出入用集液箱2的第一部件21相同的部分附加相同的符号,并省略说明。在这里,第一集管形成部26形成于第一中间集管部11的上部,第二集管形成部27形成于第二中间集管部12的上部。另外,由第一部件82的第一集管形成部26的后侧壁32、第二集管形成部27的前侧壁35以及连接壁28,形成两侧面朝向上方向且向前后方向外侧倾斜的排水槽14。
第二部件83,除去:整体去掉管保持部39;整体切除第一分流控制壁41c;以及在第二分流控制壁42c的后侧部分;取代长圆形冷媒通过孔51A、51B,在左右方向隔开间隔地形成多个的圆形冷媒通过孔87这几点之外,由与冷媒出入用集液箱2的第二部件22相同形状的铝挤压型材形成,两部件82、22上下反向地配置。另外,形成在第二分流控制壁42c上的相邻的圆形冷媒通过孔87之间的间隔随着远离右端部而逐渐变大。另外,相邻的圆形冷媒通过孔87之间的间隔也可以全部相等。在冷媒返回用集液箱3的第二部件83中,对与冷媒出入用集液箱2的第二部件22相同的部分附加相同的符号,并省略说明。而且,利用第二分流控制壁42b,将第二中间集管部12内划分为上下两个空间12a、12b。
第一部件82和第二部件83,与冷媒出入用集液箱2的第一部件21和第二部件22同样地进行钎焊。另外,在将热交换芯部4的前后两热交换管群16的热交换管15的下端部插入第一部件21的管插通孔36、使前侧热交换管群16的热交换管15的前后两侧缘部的下端分别抵接于第一集管形成部41的前侧壁41a的挡块部44以及第一分流控制壁41c的挡块部46、并且使后侧热交换管群16的热交换管15的前后两侧缘部的下端分别抵接于第二集管形成部42的后侧壁42a的挡块部45以及第二分流控制壁42c的挡块部47的状态下,利用第一部件82的焊料层将第二部件83钎焊于第一部件82,由此,分别以连通状态将前侧热交换管群16的热交换管15的下端部连接于第一中间集管部11,将后侧热交换管群16的热交换管15的下端部连接于第二中间集管部12。
而且,由第一部件82的第一集管形成部26和第二部件83的第一集管形成部41,形成两端开口的中空状的第一中间集管部本体88;由第一部件82的第二集管形成部27和第二部件83的第二集管形成部42,形成两端开口的中空状的第二中间集管部本体89。
左端部件84,通过连接部84c使将第一中间集管部本体88的左端开口封闭的前盖84a和将第二中间集管部本体89的左端开口封闭的后盖84b一体化,在前盖84a上一体形成有嵌入第一中间集管部本体88内的右方突出部91,同样,在后盖84b上,上下隔开间隔地一体形成有嵌入第二中间集管部本体89的比第二分流控制壁42b靠上侧的空间12a内的上侧右方突出部92、以及嵌入比第二分流控制壁42b靠下侧的空间12b内的下侧右方突出部93。另外,在左端部件84的前后两侧缘与上缘和下缘之间的连接部上,分别一体地形成有向右方突出而卡合于两部件82、83的卡合爪94。左端部件84利用自身的焊料层而钎焊于两部件82、83。
右端部件,85通过连接部85c使将第一中间集管部本体88的右端开口封闭的前盖85a和将第二中间集管部本体89的右端开口封闭的后盖85b一体化,在前盖85a上一体形成有嵌入第一中间集管部本体88内的左方突出部95,同样,在后盖85b上,上下隔开间隔地一体形成有嵌入第二中间集管部本体89的比第二分流控制壁42b靠上侧的空间12a内的上侧左方突出部96、以及嵌入比第二分流控制壁42b靠下侧的空间12b内的下侧左方突出部97。另外,在右端部件85的前后两侧缘与上缘和下缘之间的连接部上,分别一体地形成有向左方突出而卡合于两部件82、83的卡合爪101。此外,在右端部件85的上缘的前后两端部以及下缘的前后方向中央部上,分别一体地形成向右方突出且向上下方向内侧弯曲而卡合于连通部件86的上缘部以及下缘部的卡合爪102。
在右端部件85的前盖85a的左方突出部95的突出端壁上,形成有使冷媒从第一中间集管部11流出的冷媒流出口104,同样,在后盖85b的下侧左方突出部97的突出端壁上,形成有使冷媒流入第二中间集管部12的比分流控制壁42c靠下侧的空间12b内的冷媒流入口105。另外,在后盖85b的下侧左方突出部97中的冷媒流入口105的周缘部的下侧部分上,一体地形成有朝向第二中间集管部12内侧并向上方倾斜或弯曲的引导部106,在此为弯曲的。右端部件85利用自身的焊料层而钎焊于两部件82、83。
连通部件86是通过对铝裸材进行冲压加工而形成的,从左右方向外侧看与右端部件85形状相同大小相同,其周缘部利用右端部件85的焊料层而钎焊于右端部件85的外面。在连通部件86上,以连通右端部件85的冷媒流出口104和冷媒流入口105的方式形成有外侧突出部108。外侧突出部108的内部成为连通右端部件85的冷媒流出口104和冷媒流入口105的连通路。
上述蒸发器1是通过将除了入口管8以及出口管9之外的所有的部件组合临时固定、并将临时固定的所有部件总括地钎焊而制造的。
蒸发器1与压缩机以及作为冷媒冷却器的冷凝器一起,构成使用氟系冷媒的制冷循环,并作为汽车空调而搭载于车辆、例如机动车。
下面,参照图8以及图9,对具备上述的蒸发器1的制冷循环的动作进行说明。
由压缩机110压缩的高温高压的气液混合相的冷媒(参照图9状态A),在冷凝器111的冷凝部112中被冷却(参照图9状态B),通过液体接受器114之后,进而在过冷却部113中被过冷却(参照图9状态C)。被过冷却的冷媒,流入蒸发器1的构成冷媒流通部10的冷媒流通管40内,在冷媒流通管40内流动的期间内,由在蒸发器1的冷媒出口集管部6的上侧空间6a内流动的比较低温的冷媒进一步冷却(参照图9状态D)。因此,进入膨胀阀之前的冷媒与具备现有的蒸发器的制冷循环相比,被过冷却了与图9中α所示的量相应的量。使通过了冷媒流通管40的冷媒在膨胀阀115中绝热膨胀而减压(参照图9状态E)。
被减压的气液混合相的两相冷媒,从冷媒入口管8通过连接板25的冷媒流入孔73以及右端部件24的前盖24a的冷媒入口66流入冷媒出入用集液箱2的冷媒入口集管部5的上侧空间5a内。流入冷媒入口集管部5的上侧空间5a内的冷媒向左方流动,通过连通孔61流入下侧空间5b内,并且通过第一集管形成部41的分流调整孔49流入下侧空间5b内。
流入下侧空间5b内的冷媒分流而流入前侧热交换管群16的热交换管15的冷媒通路内。流入热交换管15的冷媒通路内的冷媒在冷媒通路内向下方流动,流入冷媒返回用集液箱3的第一中间集管部11内。流入第一中间集管部11内的冷媒,在第一中间集管部11内向右方流动,通过右端部件85的前盖85a的冷媒流出口104、连通部件86的外侧突出部108内的连通路以及后盖85b的冷媒流入口105,由此,以改变流动方向的方式返回,流入第二中间集管部12的下侧空间12b内。
流入第二中间集管部12的下侧空间12b内的冷媒向左方流动,通过第二分流控制壁42c的圆形冷媒通过孔87流入上侧空间12a内,分流而流入后侧热交换管群16的热交换管15的冷媒通路内。流入热交换管15的冷媒通路内的冷媒,改变流动方向,在冷媒通路内向上方流动而流入冷媒出口集管部6的下侧空间6b内。然后,在冷媒在前侧热交换管群16的热交换管15的冷媒通路内以及后侧热交换管群16的热交换管15的冷媒通路内流动期间内,在通风间隙内与向图1中箭头X所示的方向流动的空气进行热交换而变为气相。
接下来,冷媒通过第二分流控制壁42c的冷媒通过孔51A、51B流入上侧空间6a内,在上侧空间6a内,将在冷媒流通管40内流动的比较高温的气液混合相的冷媒冷却,然后通过右端部件24的后盖24b的冷媒出口67以及连接板25的冷媒流出孔74,向冷媒出口管9流出而被送到压缩机110(参照图9状态F)。
图10~图13表示设置在冷媒出口集管部6上的冷媒流通部的变形例。
在图10中,流动来自冷凝器发且尚未通过膨胀阀的冷媒的冷媒流通部120,由被钎焊在冷媒出口集管部6的外面上的铝挤压型材制的扁平状冷媒流通管122构成。
构成冷媒出口集管部6的第二部件22的第二集管形成部121的横截面形状为向下方开口的大致U字形,其包括:前后两侧壁121a,和将前后两侧壁121a的上端部彼此一体地连接的平坦的水平状的顶壁121b。而且,顶壁121b的外面形成为沿冷媒出口集管部6的长度方向延长的平坦面。第二部件22的第二集管形成部121的挡块部45与前侧壁121a的下端部,通过将冷媒出口集管部6内划分为上下两个空间6a、6b的水平的第二分流控制壁121c连接。
冷媒流通管122,其宽度方向朝向前后方向并且向左右方向延伸,并且被钎焊于第二集管形成部121的顶壁121b的外面。在冷媒流通管122的内部,沿前后方向并列地形成有沿左右方向延伸的多个冷媒通路122a。在冷媒流通管122的一端部连接有从冷凝器起延伸的配管,在其另一端部连接有向膨胀阀延伸的配管。另外,在第二集管形成部121的顶壁121b内面上,遍及第二部件22全长地一体形成有沿左右方向延伸的多个内散热片123。
在图11中,流动来自冷凝器发且尚未通过膨胀阀的冷媒的冷媒流通部125由两个横截面大致圆形管状部126构成,所述管状部沿前后方向隔开间隔并且遍及第二部件22全长地一体形成在构成冷媒出口集管部6的第二部件22的第二集管形成部42的顶壁42b的外面上。两管状部126在一端部由未图示的适当的装置互相连通。另外,在一侧的管状部126的另一端部连接有从冷凝器起延伸的配管,在另一侧的管状部126的另一端部连接有向膨胀阀延伸的配管。另外,在图示的例子中,两管状部126形成在第二集管形成部42的顶壁42b的外面上,但并不限定于此,两管状部126可以形成在前后两侧壁42a外面上,或者也可以分别将一侧的管状部126形成在前或两侧壁42a外面上、将另一侧的管状部126形成在顶壁42b外面上。另外,在第二集管形成部42的顶壁42b内面上的与两管状部126相对应的部分上,遍及第二部件22全长地一体形成有沿左右方向延伸的多个内散热片127。
在图12中,流动来自冷凝器且尚未通过膨胀阀的冷媒的冷媒流通部130由两个横截面大致圆形管状部131构成,所述管状部沿前后方向隔开间隔并且遍及第二部件22全长地一体形成在构成冷媒出口集管部6的第二部件22的第二集管形成部42的顶壁42b内面上。两管状部131在一端部由未图示的适当的装置互相连通。另外,在一侧的管状部131的另一端部连接有从冷凝器起延伸的配管,在另一侧的管状部131的另一端部连接有向膨胀阀延伸的配管。另外,在图示的例子中,两管状部131形成在第二集管形成部42的顶壁42b内面,但并不限定于此,两管状部131也可以形成在前后两侧壁42a内面上,或者也可以分别将一侧的管状部131形成在前侧或两侧壁42a内面、将另一侧的管状部131形成在顶壁42b内面。另外,在两管状部131的外面上,遍及第二部件22全长地一体形成有面向第二集管形成部42内并且沿左右方向延伸的多个内散热片132。
在图13中,流动来自冷凝器且尚未通过膨胀阀的冷媒的冷媒流通部135由构成冷媒出口集管部6的第二部件22的第二集管形成部42的顶壁42b构成。即,将构成冷媒出口集管部6的第二部件22的第二集管形成部42的顶壁42b的壁厚设得相当厚,在该顶壁42b上,沿前后方向隔开间隔并且遍及第二部件22全长地一体形成有沿左右方向延伸的冷媒通路136,由此,形成有冷媒通路136的顶壁42b成为流动来自冷凝器发送过来且尚未通过膨胀阀的冷媒的冷媒流通部135。两管状部135在一端部由未图示的适当的装置互相连通。另外,在一侧的管状部136的另一端部连接有从冷凝器起延伸的配管,在另一侧的管状部136的另一端部连接有向膨胀阀延伸的配管。在第二集管形成部42的顶壁42b内面上,遍及第二部件22全长地一体形成有沿左右方向延伸的多个内散热片137。
在上述实施方式中,在两集液箱2、3的冷媒入口集管部5与第一中间集管部11之间以及冷媒出口集管部6与第二中间集管部12之间分别设有一个热交换管群16,但并不限定于此,也可以在两集液箱2、3的冷媒入口集管部5与第一中间集管部11之间以及冷媒出口集管部6与第二中间集管部12之间分别设有一个或两个以上的热交换管群16。另外,在上述实施方式中,也可以冷媒出入用集液箱在下、冷媒返回用集液箱在上。
另外,在上述实施方式中,热交换芯部4包括多列即两列热交换管群16,但有时仅包括一列热交换管群16。此时,将冷媒入口集管部配置在上方或下方,将冷媒出口集管部配置在冷媒入口集管部的相反侧,或者将冷媒入口集管部和冷媒出口集管部在热交换芯部4的上侧或下侧左右并列地配置。

Claims (14)

1.一种蒸发器,具备沿左右方向延伸的冷媒入口集管部以及冷媒出口集管部、和连通冷媒入口集管部以及冷媒出口集管部的冷媒路径,在冷媒入口集管部上形成有冷媒入口的同时,在冷媒出口集管部上形成有冷媒出口,从冷媒入口流入冷媒入口集管部内的冷媒,通过冷媒路径流入冷媒出口集管部内,从冷媒出口排出,其中:
在冷媒出口集管部上,设有流通来自冷凝器并且通过减压器之前的冷媒的冷媒流通部,冷媒出口集管部内的冷媒与在冷媒流通部中流动的冷媒进行热交换。
2.根据权利要求1所记载的蒸发器,其中:
冷媒流通部由机械或冶金性地接合于冷媒出口集管部的壁面的冷媒流通管构成。
3.根据权利要求2所记载的蒸发器,其中:
在冷媒出口集管部的壁面上设有管保持部,冷媒流通管由管保持部保持着。
4.根据权利要求3所记载的蒸发器,其中:
冷媒流通管为横截面大致圆形,管保持部为与冷媒流通管的外周面接触的形状。
5.根据权利要求4所记载的蒸发器,其中:
冷媒出口集管部由多个部件形成,并且至少一个部件由挤压型材构成,在挤压型材制部件上一体地形成有管保持部。
6.根据权利要求2所记载的蒸发器,其中:
在冷媒出口集管部的外面上设有沿其长度方向延伸的平坦面,并且冷媒流通管为具有一对平坦壁的扁平状,使冷媒流通管的一方的平坦壁外面面接触于冷媒出口集管部外面的平坦面。
7.根据权利要求2所记载的蒸发器,其中:
在冷媒出口集管部的内面上,形成有沿其长度方向延伸的内散热片。
8.根据权利要求1所记载的蒸发器,其中:
冷媒出口集管部由多个部件形成,并且至少一个部件由挤压型材构成,在挤压型材制部件上一体地形成有沿其长度方向延伸的中空状的冷媒流通部。
9.根据权利要求6所记载的蒸发器,其中:
冷媒流通部形成在冷媒出口集管部的外侧。
10.根据权利要求9所记载的蒸发器,其中:
在冷媒出口集管部的内面上,形成有沿其长度方向延伸的内散热片。
11.根据权利要求8所记载的蒸发器,其中:
冷媒流通部形成在冷媒出口集管部的内侧。
12.根据权利要求11所记载的蒸发器,其中:
在冷媒流通部的面向冷媒出口集管部内的面上,形成有沿其长度方向延伸的内散热片。
13.根据权利要求1所记载的蒸发器,其中:
冷媒入口集管部以及冷媒出口集管部沿前后方向并列地设置,冷媒路径包括:第一中间集管部,沿左右方向延伸并且与冷媒入口集管部隔开间隔地配置;第二中间集管部,沿左右方向延伸并且在第一中间集管部的后侧与冷媒出口集管部隔开间隔地配置,并且与第一中间集管部连通;多个热交换管,配置在冷媒入口集管部与第一中间集管部之间而两端部连接于两集管部;和多个热交换管,配置在冷媒出口集管部与第二中间集管部之间而两端部连接于两集管部。
14.根据权利要求13所记载的蒸发器,其中:
包括通过将冷媒入口集管部以及冷媒出口集管部一体化而构成的冷媒出入用集液箱,冷媒出入用箱包括,连接有热交换管的铝制的第一部件、和接合于第一部件的与热交换管相反侧的部分上的铝挤压型材制的第二部件。
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