CN103459968A - 热交换器 - Google Patents

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Abstract

一种热交换器,包括热交换部(71,72),在热交换部中,至少制冷剂管道(16a)或冷却剂管道(43a)的管道堆叠,并且制冷剂或冷却剂中的至少一种与空气交换热量。空气流过的空气通道(70a)形成在彼此邻近的制冷剂管道和冷却剂管道的管道(16a,43a)之间的空间中。位于空气的流动方向的上游侧的上游热交换部(71)和在空气的流动方向上位于上游热交换部的下游的下游热交换部(72)被设置为热交换部。上游热交换部(71)的制冷剂管道(16a)的数量与上游热交换部(71)的管道的总数量之比形成为不同于下游热交换部(72)的制冷剂管道(16a)的数量与下游热交换部(72)的管道的总数量之比。

Description

热交换器
相关申请的交叉引用
本申请基于并通过引用在本文中结合2011年4月4日递交的日本专利申请No.2011-82759、2012年1月25日递交的日本专利申请No.2012-13061和2012年3月20日递交的日本专利申请No.2012-62935。
技术领域
本公开内容涉及被构造成使得三种流体能够在其间交换热量的组合式热交换器。
背景技术
传统上,组合式热交换器是已知的,其被构造成使得三种流体能够在其间交换热量。例如,专利文献1中公开的热交换器是一种组合式热交换器,其被构造成使得,制冷循环的制冷剂和外部空气(外侧空气)能够在其间交换热量,以及冷却发动机的冷却剂和外侧空气能够在其间交换热量。
具体地,专利文献1的热交换器包括具有位于其中的多个流体通道的多个管道、设置在所述多个管道的两端上以与所述多个管道连通的一对上水箱。上水箱具有将上水箱的内部空间分成两个空间的隔板。制冷剂流入这两个空间中的一个,冷却剂流入这两个空间中的另一个。由于上水箱中的隔板,所述管道中的所述多个流体通道分成制冷剂流过其中的制冷剂通道、和冷却剂流过其中的冷却剂通道。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利No.4239121
发明内容
在上述专利文献1中描述的热交换器中,多个流体通道形成在单个管道中。冷却剂流过所述多个流体通道中的沿空气流动方向设置在上游侧的一个通道(冷却剂通道)。制冷剂流过所述多个流体通道中的沿空气流动方向设置在下游侧的一个通道(制冷剂通道)。虽然流过冷却剂通道的冷却剂的热量可以传递至邻近冷却剂通道的制冷剂通道,但冷却剂的热量不能传递至制冷剂通道的整个区域。
例如,当管道的制冷剂通道用作制冷循环的蒸发器时,这种不充分的热传递可能引起冷却剂的热量不能被有效地用于融化由于制冷剂的吸热效应产生的霜。
因此,本申请已经在JP专利申请No.2010-145011(以下,称为比较示例)中推荐了一种热交换器。在该热交换器中,制冷剂流过其中的制冷剂管道和用于外部热源的冷却剂流过其中的冷却剂管道交替地堆叠和布置。该热交换器具有外侧空气流过其中的外侧空气通道,每个外侧空气通道设置在彼此邻近的制冷剂管道和冷却剂管道之间。外散热片设置在外侧空气通道中以能够在制冷剂管道和冷却剂管道之间传递热量。因此,不仅可以进行制冷剂和吹送空气之间的热交换以及冷却剂和吹送空气之间的热交换,而且可以进行制冷剂和冷却剂之间的热交换。
因此,例如,在去除附着到制冷剂管道的霜的除霜时间,冷却剂的热量可以传递至制冷剂管道的整个区域。因此,可以有效地利用冷却剂的热量。
在比较示例中,作为示例公开的是,制冷剂管道和冷却剂管道交替地堆叠和布置。然而,简单地通过交替布置制冷剂管道和冷却剂管道,冷却剂的热量可能超过用于除霜的必要热量。
而且,在整个热交换器中,冷却剂管道的数量的增加引起制冷剂管道的数量的减少。因此,在整个热交换器中,冷却剂管道的数量的增加引起在制冷剂和吹送空气之间进行热交换的区域的减少,并且冷却剂管道的数量的增加变为不能确保制冷剂和吹送空气之间的热交换量的要素。结果,可以需要增大热交换器的尺寸用于确保必要的吸热量。
考虑到上述几点,本公开内容的目标是提供能够恰当地调整在三种流体之间交换的热量的热交换器。
根据本公开内容的第一方面的热交换器包括第一流体流过的第一管道、第二流体流过的第二管道、和至少第一管道或第二管道中的管道堆叠在其中的热交换部。第一流体和第二流体中的至少一种与热交换部中的第三流体交换热量。从第一管道和第二管道中选择的且彼此邻近的管道之间的空间形成第三流体通道,第三流体流过第三流体通道。热交换部包括定位在第三流体的流动方向上的上游侧的上游热交换部,和在第三流体的流动方向上定位在上游热交换部的下游的下游热交换部。第一管道和第二管道在上游热交换部中的堆叠布置顺序不同于第一管道和第二管道在下游热交换部中的堆叠布置顺序。
因此,通过改变第一管道和第二管道在上游热交换部中的堆叠布置顺序不同于第一管道和第二管道在下游热交换部中的堆叠布置顺序,总体上可以在热交换器中调整三种流体之间的热交换量。因此,可以提供能够恰当地调整三种流体之间的热交换量的热交换器。
根据本公开内容的第一方面的热交换器包括第一流体流过的第一管道、第二流体流过的第二管道和至少第一管道或第二管道中的管道堆叠在其中的热交换部。第一流体和第二流体中的至少一种与热交换部中的第三流体交换热量。从第一管道和第二管道中选择的且彼此邻近的管道之间的空间形成第三流体通道,第三流体流过第三流体通道。热交换部包括定位在第三流体的流动方向上的上游侧的上游热交换部,和在第三流体的流动方向上定位在上游热交换部的下游的下游热交换部。相同类型的两个管道(其中一个管道是从上游热交换部的第一管道和第二管道中选择的,另一个管道是从下游热交换部的第一管道和第二管道中选择的)沿第三流体的流动方向在所述第一部分中彼此重叠。不同类型的两个管道(其中一个管道是从上游热交换部的第一管道和第二管道中选择的,另一个管道是从下游热交换部的第一管道和第二管道中选择的)沿第三流体的流动方向在所述第二部分中彼此重叠。
因此,通过使上游热交换部的第一管道和第二管道以及下游热交换部的第一管道和第二管道具有相同类型的两个管道沿第三流体的流动方向在其中彼此重叠的部分和不同类型的两个管道沿第三流体的流动方向在其中彼此重叠的部分,总体上可以在热交换器中调整三种流体之间的热交换量。因此,可以提供能够恰当地调整三种流体之间的热交换量的热交换器。
根据本公开内容的第三方面的热交换器包括第一流体流过的第一管道、第二流体流过的第二管道和至少第一管道或第二管道中的管道堆叠在其中的热交换部。第一流体和第二流体中的至少一种与热交换部中的第三流体交换热量。从第一管道和第二管道中选择的且彼此邻近的管道之间的空间形成第三流体通道,第三流体流过第三流体通道。热交换部包括定位在第三流体的流动方向上的上游侧的上游热交换部,和在第三流体的流动方向上定位在上游热交换部的下游的下游热交换部。上游热交换部的第一管道的数量与上游热交换部的第一管道和第二管道的总数量之比不同于下游热交换部的第一管道的数量与下游热交换部的第一管道和第二管道的总数量之比。
因此,通过改变上游热交换部的第一管道的数量与上游热交换部的第一管道和第二管道的总数量之比,以及通过改变下游热交换部的第一管道的数量与下游热交换部的第一管道和第二管道的总数量之比,总体上可以在热交换器中调整三种流体之间的热交换量。因此,可以提供能够恰当地调整三种流体之间的热交换量的热交换器。
在根据本公开内容的第四方面的热交换器中,上游热交换部的第二管道的数量与上游热交换部的第一管道和第二管道的总数量之比可以高于下游热交换部的第二管道的数量与下游热交换部的第一管道和第二管道的总数量之比。
据此,通过将上游热交换部中的第二管道的数量的比率设置为高于下游热交换部中的第二管道的数量的比率,大多数第二管道可以定位在第三流体的流动方向的上游侧。由于第二流体能够在第三流体与另一种流体交换热量之前与第三流体交换热量,因此可以有效地进行第二流体和第三流体之间的热交换。
在根据本公开内容的第五方面的热交换器中,上游热交换部可以包括第一管道和第二管道二者,下游热交换部可以包括第一管道。
根据本公开内容的第六方面的热交换器可以包括位于第三流体通道中的外散热片。外散热片可以促进第一流体和第三流体之间的热交换以及第二流体和第三流体之间的热交换,并且外散热片能够在流过第一管道的第一流体和流过第二管道的第二流体之间输送热量。
据此,可以经由第一管道和外散热片在第一流体和第三流体之间恰当地进行热交换。可以经由第二管道和外散热片在第二流体和第三流体之间恰当地进行热交换热交换。此外,可以经由外散热片在第一流体和第二流体之间恰当地进行热交换。因此,可以在三种流体之间恰当地进行热交换。
在根据本公开内容的第七方面的热交换器中,上游热交换部可以包括第一管道和第二管道二者,下游热交换部可以包括第一管道。热交换器还可以包括上游箱部,其沿上游热交换部的第一管道和第二管道的堆叠方向延伸。上游箱部可以具有收集或分配流过第二管道的第二流体的上游第二流体空间。热交换器还可以包括下游箱部,其沿下游热交换部的第一管道的堆叠方向延伸。下游箱部可以具有收集或分配流过第一管道的第一流体的下游第一流体空间。热交换器还可以包括连通通道,上游热交换部的第一管道通过该连通通道与下游第一流体空间连通。
据此,在具有包括第一管道和第二管道二者的上游热交换部以及包括第一管道的下游热交换部的热交换器中,可以容易地和确定地提供一种结构,其中上游热交换部的第一管道的数量与上游热交换部的第一管道和第二管道的总数量之比不同于下游热交换部的第一管道的数量与下游热交换部的第一管道和第二管道的总数量之比。
在根据本公开内容的第八方面的热交换器中,上游热交换部可以包括第一管道和第二管道二者,下游热交换部可以包括第一管道。热交换器还可以包括沿上游热交换部的第一管道和第二管道的堆叠方向延伸的上游箱部,和沿下游热交换部的第一管道的堆叠方向延伸的下游箱部。上游箱部可以具有收集或分配流过第二管道的第二流体的上游第二流体空间。下游箱部可以具有收集或分配流过第一管道的第一流体的下游第一流体空间。热交换器还可以包括第一连通通道和第二连通通道,下游热交换部的第一管道通过第一连通通道与上游第一流体空间连通,上游热交换部的第二管道通过第二连通通道与下游第二流体空间连通。
据此,在具有包括第一管道和第二管道二者的上游热交换部以及包括第一管道的下游热交换部的热交换器中,可以增加供给至上游热交换部的第一管道的第一流体的量。
在根据本公开内容的第九方面的热交换器中,上游热交换部可以包括第一管道和第二管道二者,下游热交换部可以包括第一管道。热交换器还可以包括沿上游热交换部的第一管道和第二管道的堆叠方向延伸的上游箱部,和沿下游热交换部的第一管道的堆叠方向延伸的下游箱部。上游箱部可以具有收集或分配流过第一管道的第一流体的上游第一流体空间和收集或分配流过第二管道的第二流体的下游第二流体空间。下游箱部可以具有收集或分配流过第一管道的第一流体的下游第一流体空间。热交换器还可以包括连通通道,上游第一流体空间通过该连通通道与下游第一流体空间连通。
据此,在具有包括第一管道和第二管道二者的上游热交换部以及包括第一管道的下游热交换部的热交换器中,可以容易地和确定地提供一种结构,其中上游热交换部的第一管道的数量与上游热交换部的第一管道和第二管道的总数量之比不同于下游热交换部的第一管道的数量与下游热交换部的第一管道和第二管道的总数量之比。
在根据本公开内容的第十方面的热交换器中,连通通道可以与上游箱部和下游箱部集成在一起。
在根据本公开内容的第十一方面的热交换器中,连通通道可以与上游箱部和下游箱部分离。
在根据本公开内容的第十二方面的热交换器中,连通通道可以与上游箱部和下游箱部分离,并且连通通道可以定位在比上游箱部和下游箱部的位置靠近热交换部的位置处。
在根据本公开内容的第十三方面的热交换器中,连通通道可以沿连接沿第三流体的流动方向彼此重叠的上游热交换部的第一管道的端部和下游热交换部的第一管道的端部的方向延伸。因此,可以限制热交换器的结构变大。
在本公开内容中“连接彼此重叠的第一管道的端部的方向”是指包括第三流体的流动方向的分量的方向。
在根据本公开内容的第十四方面的热交换器中,连通通道可以与沿第一管道的堆叠方向邻近沿第三流体的流动方向彼此重叠的两个第一管道的另一个第一管道连通。
据此,可以很好地平衡下游热交换部的沿第三流体的流动方向与上游热交换部的第一管道重叠的第一管道(以下,称为下游第一管道)中的第一流体的流量和沿第一管道的堆叠方向邻近下游第一管道的另一个第一管道(以下,称为下游邻接第一管道)的流量。
换句话说,由于连通通道与下游邻接第一管道连通,因此可以使第一流体通过连通通道流入下游邻接第一管道。因此,与使第一流体通过箱部的内部空间流入所述邻接第一管道的情况相比,可以减少第一流体的压力损失。因此,结果,可以使下游第一管道中的第一流体的流量和下游邻接第一管道中的第一流体的流量彼此接近。
在根据本公开内容的第十五方面的热交换器中,第一流体的流动方向可以与沿第三流体的流动方向彼此重叠的一对第一管道和第二管道中的第二流体的流动方向相同,并且第一流体的流动方向可以与沿第三流体的流动方向彼此重叠的另一对第一管道和第二管道中的第二流体的流动方向相反。
据此,通过设置其中第一流体的流动方向与第二流体的流动方向相同的该对第一管道和第二管道以及其中第一流体的流动方向与第二流体的流动方向相反的该对第一管道和第二管道,总体上可以在热交换器中容易地调整在三种流体之间交换的热量。
在根据本公开内容的第十六方面的热交换器中,上游热交换部可以包括第一管道和第二管道二者,下游热交换部可以包括第一管道。从热交换器的外部流入的所有第一流体可以都通过上游热交换部而不分流至下游热交换部。
据此,由于从热交换器的外部流入的所有第一流体可以都通过上游热交换部而不分流至下游热交换部,因此可以确定地使第一流体流入上游热交换部。因此,在上游热交换部中,可以确定地进行第一流体和第三流体之间的热交换。
在根据本公开内容的第十七方面的热交换器中,上游热交换部可以包括第一管道和第二管道二者,下游热交换部可以包括第一管道。从热交换器的外部流入的第一流体可以在流入第一管道之前分流至上游热交换部和下游热交换部。在流入第一管道之前分流至上游热交换部的所有第一流体可以通过上游热交换部而不进一步分流至下游热交换部。在流入第一管道之前分流至下游热交换部的所有第一流体可以通过下游热交换部而不进一步分流至上游热交换部。
据此,在流入第一管道之前分流至上游热交换部的所有第一流体可以通过上游热交换部而不进一步分流至下游热交换部,并且在流入第一管道之前分流至下游热交换部的所有第一流体可以通过下游热交换部而不进一步分流至上游热交换部。因此,可以防止在制冷剂流动方向的最上游部分分流至上游热交换部和下游热交换部的第一流体的两个流动在热交换部中聚集在一起。因此,可以防止由在制冷剂流动方向的最上游部分分流至上游热交换部和下游热交换部的第一流体的两个流动在热交换部中聚集在一起的事实引起的热交换器的性能的下降。
在根据本公开内容的第十八方面的热交换器中,在第一流体从外部流入之后立即流过第一管道的第一流体的流动方向可以与在第二流体从外部流入之后立即流过第二管道的第二流体的流动方向相同。因此,可以提高热交换器的性能。
在根据本公开内容的第十九方面的热交换器中,在第一流体流出至外部之前立即流过第一管道的第一流体的流动方向可以与在第二流体流出至外部之前立即流过第二管道的第二流体的流动方向相同。
在根据本公开内容的第二十方面的热交换器中,热交换器可以包括位于第三流体通道中的外散热片。外散热片可以促进第一流体和第三流体之间的热交换以及第二流体和第三流体之间的热交换,并且外散热片能够在流过第一管道的第一流体和流过第二管道的第二流体之间输送热量。每个外散热片可以具有通过切割和升高外散热片的表面的一部分形成的百叶窗。外散热片的位于上游热交换部的两个相邻管道之间的百叶窗的形状可以不同于外散热片的位于下游热交换部的两个相邻管道之间的百叶窗。
据此,通过将形成在上游热交换部的两个相邻管道之间的位置中的百叶窗的形状改变成不同于形成在下游热交换部的两个相邻管道之间的位置中的百叶窗的形状,总体上可以在热交换器中容易地调整在三种流体之间交换的热量。
在根据本公开内容的第二十一方面的热交换器中,上游热交换部可以包括第一管道和第二管道二者,下游热交换部可以包括第一管道。热交换器可以包括沿上游热交换部的第一管道和第二管道的堆叠方向延伸的上游箱部,和沿下游热交换部的第一管道的堆叠方向延伸的下游箱部。上游箱部可以具有收集或分配流过第一管道的第一流体的上游第一流体空间和收集或分配流过第二管道的第二流体的上游第二流体空间。下游箱部可以具有收集或分配流过第一管道的第一流体的下游第一流体空间。热交换器还可以包括收集部,其包括连接至第一流体流过的第一流体管道的单个管道连接端口、连接至上游箱部并与上游第一流体空间连通的上游热交换部连接端口和连接至下游箱部并与下游第一流体空间连通的下游热交换部连接端口。
据此,在收集部中,第一流体的流动分流,或者第一流体的两个流动聚集在一起。因此,与连通通道设置在上游箱部和下游箱部内使得第一流体在上游热交换部和下游热交换部之间流动的情况相比,可以省略连通通道。因此,可以简化上游箱部和下游箱部的内部结构。
在根据本公开内容的第二十一方面的热交换器中,在收集部中,从管道连接端口到上游热交换部连接端口的距离可以不同于从管道连接端口到下游热交换部连接端口的距离。可替换地,在收集部中,上游热交换部连接端口的开口面积可以不同于下游热交换部连接端口的开口面积。
上述热交换器可以用作蒸发-压缩制冷循环的用于蒸发制冷剂的蒸发器,或者可以用作蒸发-压缩制冷循环的用于散发从压缩机排出的制冷剂的热量的散热器。在这些情况中,第一流体是该制冷循环的制冷剂,第二流体是吸收外部热源的热量的热介质,第三流体是空气。
附图说明
图1是一般结构示意图,例如,示出根据第一实施例的热泵循环的空气加热操作中的制冷剂通道。
图2是一般结构示意图,例如,示出根据第一实施例的热泵循环的除霜操作中的制冷剂通道。
图3是一般结构示意图,例如,示出根据第一实施例的热泵循环的空气冷却操作中的制冷剂通道。
图4是示出根据第一实施例的热交换器的外部透视图。
图5是示出根据第一实施例的热交换器的分解透视图。
图6是图示是示出根据第一实施例的热交换器中的制冷剂和冷却剂的流动的透视示意图。
图7(a)-(d)是例如图示根据第一实施例的热交换器中的制冷剂的流动的截面示意图。
图8(a)-(d)是例如图示根据第一实施例的热交换器中的冷却剂的流动的截面示意图。
图9是沿着图7(b)的E-E线截取的截面示意图。
图10是沿着图7(c)的F-F线截取的截面示意图。
图11是示出根据第二实施例的热交换器的透视截面图。
图12是示出根据第三实施例的热交换器的透视截面图。
图13是一般结构示意图,例如,示出根据第四实施例的热泵循环的空气加热操作中的制冷剂通道。
图14是一般结构示意图,例如,示出根据第四实施例的热泵循环的升温操作中的制冷剂通道。
图15是一般结构示意图,例如,示出根据第四实施例的热泵循环的空气冷却操作中的制冷剂通道。
图16是示出根据第五实施例的热交换器的第一板状构件的示意性顶视图。
图17是示出根据第五实施例的热交换器的第二板状构件的示意性顶视图。
图18是示出根据第六实施例的热交换器的第一板状构件的示意性顶视图。
图19是示出根据第六实施例的热交换器的第二板状构件的示意性顶视图。
图20是图示是示出根据第七实施例的热交换器中的制冷剂和冷却剂的流动的透视示意图。
图21是图示是示出根据第八实施例的热交换器中的制冷剂和冷却剂的流动的透视示意图。
图22是示出根据第九实施例的热交换器的热交换部的沿该热交换部的纵向方向的截面示意图。
图23是根据第十实施例的截面示意图,示出其中上游热交换部的制冷剂管道和下游热交换部的制冷剂管道沿外侧空气的流动方向重叠的部分。
图24是根据第十实施例的截面示意图,示出其中上游热交换部的冷却剂管道和下游热交换部的制冷剂管道沿外侧空气的流动方向重叠的部分。
图25是示出根据第十实施例的第一连通空间形成板的透视图。
图26是示出根据第十实施例的热交换器的外部透视图。
图27是图示是示出根据第十一实施例的热交换器中的制冷剂和冷却剂的流动的透视示意图。
图28是示出连接至根据第十一实施例的热交换器的连接器的外部透视图。
图29是示出根据第十一实施例的热交换器的透视截面图。
图30是示出连接至根据第十二实施例的热交换器的连接器的外部透视图。
图31是示出图30的连接器的顶视图。
图32是示出连接至根据第十三实施例的热交换器的连接器的正视图。
图33是图示是示出根据其它实施例的热交换器中的制冷剂和冷却剂的流动的透视示意图。
图34是图示是示出根据其它实施例的热交换器中的制冷剂和冷却剂的流动的透视示意图。
图35是图示是示出根据其它实施例的热交换器中的制冷剂和冷却剂的流动的透视示意图。
图36是图示是示出根据其它实施例的热交换器中的制冷剂和冷却剂的流动的透视示意图。
具体实施方式
以下,将参照附图描述本公开内容的实施例。在接下来各个实施例中,在附图中将相同的附图标记分配给彼此相同或相似的部件。
(第一实施例)
将参照图1至10描述本公开内容的第一实施例。在本实施例中,本公开内容的热交换器70用于车辆空气调节器1的热泵循环10,车辆空气调节器1调节被吹入车厢的空气的温度。图1至3是示出本第一实施例的车辆空气调节器1的一般结构示意图。
车辆空气调节器1用于从内燃机(发动机)和运转电动机MG获得用于车辆运行的驱动力的混合动力车辆。
混合动力车辆根据车辆的运行负载运行或停止发动机。混合动力车辆例如能够在其中从发动机和运转电动机MG二者获得驱动力的运行状态和其中发动机停止且仅从运转电动机MG获得驱动力的运行状态之间切换其运行状态。因此,与仅从发动机获得用于车辆运行的驱动力的一般车辆相比,在混合动力车辆中可以增加燃料效率。
车辆空气调节器1的热泵循环10是蒸发-压缩制冷循环,其用来加热或冷却被吹入是空气调节目标空间的车厢中的空气。因此,热泵循环10通过切换制冷剂通道能够进行空气加热操作(升温操作)和空气冷却操作(冷却操作),在空气加热操作中通过加热将被吹入车厢的空气来加热车厢,在空气冷却操作中通过冷却将被吹入车厢的空气来冷却车厢。将被吹入车厢的空气是热交换目标流体。
此外,热泵循环10能够进行用于融化和去除附着到组合式热交换器70的稍后被描述的外部热交换部16的霜的除霜操作。外部热交换部16在空气加热操作中用作制冷剂在其中蒸发的蒸发器。热泵循环10的制冷剂在相应操作中的流动由图1至3的一般结构示意图的实线箭头示出。
在本实施例的热泵循环10中,普通碳氟化合物制冷剂用作制冷剂,并且热泵循环10是亚临界制冷循环,其中较高压力侧制冷剂压力不超过制冷剂的临界压力。制冷剂油包含在制冷剂中以润滑压缩机11,制冷剂油的一部分与制冷剂一起在该循环中循环。
压缩机11设置在发动机室中,并抽取热泵循环10中的制冷剂以压缩并排出制冷剂。压缩机11是电动压缩机,其中具有固定排出量的固定排量压缩机11a由电动机11b驱动。例如,多种压缩机机构,如涡旋压缩机或叶片式压缩机,可以用作固定排量压缩机11a。
电动机11b的运转(旋转速度)由从稍后被描述的空气调节控制器输出的控制信号控制。交流电动机或直流电动机中的任一种可以应用于电动机11b。通过控制旋转速度改变压缩机11的制冷剂排出量。因此,在本实施例中,电动机11b用作压缩机11的排出量改变装置。
压缩机11的制冷剂排放端口连接至用作使用侧热交换器的内部冷凝器12的制冷剂进口侧。内部冷凝器12设置在车辆空气调节器1的内部空气调节单元30的壳体31中。内部冷凝器12是加热热交换器,其中在其中流动的高压高温制冷剂与已经通过内部蒸发器20的吹送空气交换热量。稍后将描述内部空气调节单元31的详细配置。
内部冷凝器12的制冷剂出口侧连接至用作用于空气加热操作的减压装置的加热固定式节流阀13。加热固定式节流阀13在空气加热操作中减压并膨胀流出内部冷凝器12的制冷剂。例如,节流孔或毛细管可以用作加热固定式节流阀13。加热固定式节流阀13的出口侧连接至组合式热交换器70的外部热交换部16的制冷剂进口侧。
内部冷凝器12的制冷剂出口侧进一步连接至固定式节流阀旁路通道14,流出内部冷凝器12的制冷剂通过固定式节流阀旁路通道14旁路加热固定式节流阀13并被引向外部热交换部16。开闭阀15a设置在固定式节流阀旁路通道14中,打开或关闭固定式节流阀旁路通道14。开闭阀15a是电磁阀,其中它的开闭操作由从空气调节控制器输出的控制电压控制。
制冷剂通过开闭阀15a时的压力损失与制冷剂通过固定式节流阀13时产生的压力损失相比极其小。因此,当开闭阀15a打开时,流出内部冷凝器12的制冷剂通过固定式节流阀旁路通道14流入外部热交换部16。当开闭阀15a关闭时,流出内部冷凝器12的制冷剂通过加热固定式节流阀13流入外部热交换部16。
因此,开闭阀15a能够切换热泵循环10的制冷剂通道。因此,本实施例的开闭阀15a用作制冷剂通道切换装置。例如,电动三通阀可以用作这种制冷剂通道切换装置。在该情况中,电动三通阀在从内部冷凝器12的出口侧连接至加热固定式节流阀13的进口侧的制冷剂通道和从内部冷凝器12的出口侧连接至固定式节流阀旁路通道14的进口侧的制冷剂通道之间进行切换。
外部热交换部16是热交换部,流入热交换器70的制冷剂在该热交换部中与由风扇17吹送的外侧空气交换热量。外部热交换部16设置在发动机室中。外部热交换部16在空气加热操作中用作蒸发热交换部(蒸发器),低压制冷剂在该蒸发热交换部中蒸发并发挥其吸热作用。外部热交换部16在空气冷却操作中用作散热热交换部(散热部),高压制冷剂在该散热热交换部中散发热量。
风扇17是电动鼓风机,其中运转速度,即,旋转速度(空气吹送量)由从空气调节控制器输出的控制电压控制。
在本实施例的热交换器70中,上述外部热交换部16和散热部43彼此集成在一起。在散热部43中,用于冷却运转电动机MG的冷却剂与由风扇17吹送的外侧空气交换热量。
因此,本实施例的风扇17用作将外侧空气吹向外部热交换部16和散热部43二者的外部空气吹送装置。稍后将描述其中外部热交换部16和散热部43彼此集成在一起的组合式热交换器70的详细结构。
外部热交换部16的出口侧连接至电动三通阀15b。三通阀15b由从空气调节控制器输出的控制电压控制。三通阀15b与上述开闭阀15a一起用作制冷剂通道切换装置。
更具体地,在空气加热操作中,三通阀15b选择连接外部热交换部16的出口侧和稍后被描述的蓄能器18的进口侧的制冷剂通道。在空气冷却操作中,三通阀15b选择连接外部热交换部16的出口侧和冷却固定式节流阀19的进口侧的制冷剂通道。
冷却固定式节流阀19是用于空气冷却操作的减压装置,并在空气冷却操作减压和膨胀流出外部热交换部16的制冷剂。冷却固定式节流阀19的基本结构类似于加热固定式节流阀13的基本结构。冷却固定式节流阀19的出口侧连接至内部蒸发器20的制冷剂进口侧。
内部蒸发器20在内部空气调节单元30的壳体31内部沿空气流动方向位于内部冷凝器12的上游。内部蒸发器20是冷却热交换器,将被吹入车厢中的空气在该冷却热交换器通过流入内部蒸发器20的制冷剂和被吹入车厢的空气之间的热交换被冷却。内部蒸发器20的制冷剂出口侧连接至蓄能器18的进口侧。
蓄能器18将流入其中的制冷剂分离成气体和液体。蓄能器18是用于较低压力侧制冷剂的气液分离器并蓄积该循环的多余的制冷剂。蓄能器18的气体制冷剂出口连接至压缩机11的吸入侧。因此,蓄能器18限制液体制冷剂吸入到压缩机11中并用来压缩机11的液体压缩。
在本实施例的热泵循环10的空气冷却操作中,流出热交换器70的散热部43的冷却剂的温度低于流出热交换器70的外部热交换部16的制冷剂的温度。外部热交换部16在空气冷却操作中用作散热热交换部,高压制冷剂在该散热热交换部中散发热量。由于在空气冷却操作中可以增加流出外部热交换部16的制冷剂的过冷度,因此可以改善冷却效率。
另一方面,在本实施例的热泵循环10的空气加热操作中,流出热交换器70的散热部43的冷却剂的温度高于流出热交换器70的外部热交换部16的制冷剂的温度。外部热交换部16在空气加热操作用作蒸发热交换部,低压制冷剂在该蒸发热交换部蒸发并返回吸热作用。由于制冷剂在空气加热操作中通过从冷却剂吸收热量而被加热,因此促进制冷剂的蒸发。
接下来,将描述内部空气调节单元30。内部空气调节单元30设置在车厢最前部中的仪表板(仪表板)内。例如,吹风机32、上述内部冷凝器12和内部蒸发器20被容纳在形成内部空气调节单元30的外壳的壳体31内。
壳体31形成用于将被吹入车厢的空气的空气通道。壳体31由具有一定的弹性水平且强度出色的树脂(如,聚丙烯)形成。内侧-外侧空气切换装置33沿吹入车厢的空气的流动方向位于壳体31的最上游部分中。内侧-外侧空气切换装置33选择性地引导车厢内的空气(内侧空气)和外侧空气。
内侧-外侧空气切换装置33具有内侧空气端口和外侧空气端口,内侧空气通过内侧空气端口被引入壳体31中,外侧空气通过外侧空气端口被引入壳体31中。内侧-外侧空气切换门设置在内侧-外侧空气切换装置33内。内侧-外侧空气切换门连续地调整内侧空气端口和外侧空气端口的开口面积,以改变内侧空气的流量和外侧空气的流量之间的比率。
吹风机32沿空气流动方向位于内侧-外侧空气切换装置33的下游,并将从内侧-外侧空气切换装置33吸引的空气吹向车厢。吹风机32是电动风扇,其中离心多叶片式风扇(西罗克风扇)由电动机驱动。吹风机32的旋转速度(空气吹送量)由从空气调节控制器输出的控制电压控制。
内部蒸发器20和内部冷凝器12沿空气流动方向按此顺序设置在吹风机32的下游。换句话说,内部蒸发器20沿空气流动方向位于内部冷凝器12的上游。
此外,空气混合门34沿空气流动方向设置在内部蒸发器20的下游和内部冷凝器12的上游。空气混合门34调整正通过内部冷凝器12的空气的流量与已经通过内部蒸发器20的空气的流量的比率。而且,混合空间35沿空气流动方向设置在内部冷凝器12的下游。在混合空间35中,已经通过与制冷剂的热交换在内部冷凝器12中被加热的空气与通过旁路内部冷凝器12还未被加热的空气混合。
壳体31沿空气流动方向的最下游部分具有空气出口,在混合空间35中混合的调节空气通过该空气出口被吹向是冷却目标空间的车厢。例如,空气出口包括面部空气出口、脚部空气出口和除霜器空气出口,调节空气通过面部空气出口被吹向车厢中的乘客的上部,调节空气通过脚部空气出口被吹向乘客的脚部区域,调节空气通过除霜器空气出口被吹向车辆的挡风玻璃的内表面(设有一个空气出口被示出)。
空气混合门34调整通过内部冷凝器12的空气的流量的比率,从而调整在混合空间35中混合的调节空气的温度。因此,被吹出各个空气出口的调节空气的温度被调整。空气混合门34用作温度调节装置,其调整被吹入车厢中的调节空气的温度。
换句话说,空气混合门34用作用作使用侧热交换器的内部冷凝器12中的热交换量调节装置,其调整由压缩机11排放的制冷剂和被吹入车厢的空气之间的热交换量。空气混合门34由未示出的伺服马达驱动,并且伺服马达的操作由从空气调节控制器输出的控制信号控制。
面部门、脚部门和除霜器门沿空气流动方向分别设置在面部空气出口、脚部空气出口和除霜器空气出口的上游(所述门未被示出)。面部门调整面部空气出口的开口面积。脚部门调整脚部空气出口的开口面积。除霜器门调整除霜器空气出口的开口面积。
这些面部门、脚部门和除霜器门用作切换空气出口模式的空气出口模式切换装置。这些门经由连杆机构等由未示出的伺服马达驱动,并且伺服马达的操作由从空气调节控制器输出的控制信号控制。
接下来,将描述冷却剂循环回路40。冷却剂循环回路40通过在设置在运转电动机MG内的冷却剂通道中循环作为冷却介质(热介质)的冷却剂(如,乙二醇水溶液)而冷却述运转电动机MG。运转电动机MG是在运转期间产生热量的车内装置中的一种。
例如,冷却剂泵41、电动三通阀42、组合式热交换器70的散热部43、和冷却剂通过其旁路散热部43的旁路通道44设置在冷却剂循环回路40中。
冷却剂泵41是电动泵,其将冷却剂泵送至设置在冷却剂循环回路40中的运转电动机MG内的冷却剂通道。冷却剂泵41的旋转速度(排出量)由从空气调节控制器输出的控制信号控制。因此,冷却剂泵41用作冷却能力调节装置,其通过改变冷却运转电动机MG的冷却剂的流量调整冷却能力。
三通阀42在其中冷却剂泵41的进口侧连接至散热部43的出口侧使得冷却剂流入散热部43的冷却剂回路,以及其中冷却剂泵41的进口侧连接至旁路通道44的出口侧使得冷却剂旁路散热部43的冷却剂回路之间进行切换。三通阀42的操作由从空气调节控制器输出的控制电压控制。三通阀42用作切换冷却剂回路的回路切换装置。三通阀42还用作冷却剂流入量控制装置,其通过切换冷却剂回路控制冷却剂到散热部43中的流入量。
例如,如由图1中的虚线箭头所示,本实施例的冷却剂循环回路40能够在其中冷却剂以冷却剂泵41→运转电动机MG→散热部43→冷却剂泵41的顺序循环的冷却剂回路,以及其中冷却剂以冷却剂泵41→运转电动机MG→旁路通道44→冷却剂泵41的顺序循环的冷却剂回路之间进行切换。
当三通阀42在运转电动机MG的运转期间切换冷却剂回路使得冷却剂旁路散热部43时,冷却剂的温度增加,而不辐射热量散热部43。换句话说,当三通阀42切换冷却剂回路使得冷却剂旁路散热部43时,运转电动机MG的热量(辐射热)积聚在冷却剂中。
在本实施例的冷却剂循环回路40中,流出热交换器70的散热部43的冷却剂的温度低于或等于预定标准温度(在本实施例中是65℃)。因此,可以保护运转电动机MG的逆变器免受高热影响。
外部热交换部16设置在发动机室中,并用作散热热交换部,冷却剂在该散热热交换部中与被风扇17吹送的外侧空气交换热量。如上所述,散热部43与外部热交换部16一起构成组合式热交换器70。
将参照图4至10描述本实施例的组合式热交换器70的详细结构。图4是第一实施例的热交换器70的外部透视图,图5是热交换器70的分解透视图。
图6是用于说明热交换器70中的制冷剂流和冷却剂流的透视示意图。在图6中,热泵循环10中的制冷剂流由实线箭头示出,冷却剂循环回路40中的冷却剂流由虚线箭头示出。
图7(a)和图8(a)是沿着图6的A-A截取的截面图。图7(b)和图8(b)是沿着图6的B-B截取的截面图。图7(c)和图8(c)是沿着图6的C-C截取的截面图。图7(d)和图8(d)是沿着图6的D-D截取的截面图。图7(a)-(d)中的虚线箭头示出制冷剂流,图8(a)-(d)中的虚线箭头示出冷却剂流。图9是沿着图7(b)的E-E截取的截面示意图,图10是沿着图7(c)的F-F截取的截面示意图。
如图5和6所示,组合式热交换器70包括制冷剂或冷却剂流过其中的多个管道、以及设置在所述多个管道的两个端侧上的一对收集-分配箱。该对收集-分配箱收集或分配流过相应管道的制冷剂或冷却剂。组合式热交换器70具有箱和管式热交换器结构。
更具体地,组合式热交换器70包括制冷剂作为第一流体流过其中的制冷剂管道16a,以及冷却剂作为第二流体流过其中的冷却剂管道43a。
组合式热交换器70包括上游热交换部71,制冷剂管道16a和冷却剂管道43a交替地堆叠和布置在上游热交换部71中。在上游热交换部71中,流过制冷剂管道16a的制冷剂与作为第三流体在制冷剂管道16a附近流动的空气(由风扇17吹送的外侧空气)交换热量,流过冷却剂管道43a的冷却剂与在冷却剂管道43a附近流动的空气(由风扇17吹送的外侧空气)交换热量。
下游热交换部72沿外侧空气的流动方向设置在上游热交换部71的下游,制冷剂管道16a堆叠和布置在下游热交换部72中。在下游热交换部72中,流过制冷剂管道16a的制冷剂与在制冷剂管道16a附近流动的空气(由风扇17吹送的外侧空气)交换热量。
在垂直于其纵向方向的截面中具有扁平形状的扁平管用于制冷剂管道16a和冷却剂管道43a。更具体地,通过挤出被形成为在横截面中具有扁平形状和多个孔的管道用作制冷剂管道16a。通过弯曲单个板构件被形成为在横截面中具有扁平形状和两个孔的管道用作冷却剂管道43a。
上游热交换部71的制冷剂管道16a和冷却剂管道43a以预定间距交替地堆叠和布置,使得制冷剂管道16a和冷却剂管道43a的外表面的平面侧彼此相对且平行。类似地,下游热交换部72的制冷剂管道16a以预定间距堆叠和布置。
上游热交换部71的制冷剂管道16a插入两个冷却剂管道43a之间,冷却剂管道43a插入两个制冷剂管道16a之间。下游热交换部72的制冷剂管道16a设置成沿由风扇17吹送的外侧空气的流动方向与上游热交换部71的制冷剂管道16a或冷却剂管道43a重叠。
在上游热交换部71中,制冷剂管道16a和冷却剂管道43a交替地布置。因此,制冷剂管道16a的数量等于冷却剂管道43a的数量。因此,制冷剂管道16a的数量与上游热交换部71中的制冷剂管道16a和冷却剂管道43a的总数量之比(以下,称为上游数量比)是0.5。
另一方面,下游热交换部72的管道仅由制冷剂管道16a构成。因此,制冷剂管道16a的数量与下游热交换部72中的制冷剂管道16a和冷却剂管道43a的总数量之比(以下,称为下游数量比)是1。
在本实施例的组合式热交换器70中,上游数量比小于下游数量比。
在热交换器70中,上游热交换部71的制冷剂管道16a和冷却剂管道43a之间的空间以及下游热交换部72的相邻两个制冷剂管道16a之间的空间形成外侧空气通道70a(第三流体通道),由风扇17吹送的外侧空气流过该外侧空气通道70a。
外散热片50设置在外侧空气通道70a中。外散热片50促进制冷剂和外侧空气之间以及冷却剂和外侧空气之间的热交换。热量可以通过外散热片50在流过上游热交换部71的制冷剂管道16a的制冷剂和流过上游热交换部71的冷却剂管道43a的冷却剂之间进行传递。热量可以通过外散热片50在流过下游热交换部72的相邻两个制冷剂管道16a的制冷剂之间进行传递。
通过将导热性出色的金属薄板弯曲成波纹形状的波纹状散热片用于外散热片50。在本实施例中,外散热片50粘合至上游热交换部71的制冷剂管道16a和冷却剂管道43a二者,外散热片50因此能够通过它将热量在制冷剂管道16a和冷却剂管道43a之间进行传递。此外,外散热片50粘合至下游热交换部72的相邻两个制冷剂管道16a,外散热片50因而能够通过它将热量在相邻两个制冷剂管道16a之间进行传递。
接下来,将描述上游箱部73和下游箱部74。堆叠式热交换器70包括沿上游热交换部71的制冷剂管道16a和冷却剂管道43a的堆叠方向延伸的上游箱部73,以及沿下游热交换部72的制冷剂管道16a的堆叠方向延伸的下游箱部74。
上游箱部73具有收集或分配流过上游热交换部71的冷却剂管道43a的制冷剂的上游冷却剂空间731。下游箱部74具有收集或分配流过下游热交换部72的制冷剂管道16a的制冷剂的下游制冷剂空间741。
上游箱部73和下游箱部74彼此一体地形成。以下,上游箱部73和下游箱部74彼此集成在一起的部件将称为上水箱75。
上水箱75包括顶板751、固定至顶板751的中间板构件752、和箱形成构件753,沿外侧空气的流动方向设置成两行的制冷剂管道16a和冷却剂管道43a固定至顶板751。
箱形成构件753固定至顶板751和中间板构件752,使得上游冷却剂空间731和下游制冷剂空间741设置在箱形成构件753内。具体地,箱形成构件753是通过挤压平的金属板形成的,并在沿箱形成构件753的纵向方向观看箱形成构件753具有两个峰形状(W形状)。
箱形成构件753的两个峰形状的中心部753c粘合至中间板构件752。因此,上游冷却剂空间731和下游制冷剂空间741被隔开。
中间板构件752具有多个凹部752a。如图9和10,通过将中间板构件752固定至顶板751,所述多个凹部752a和顶板751在其中形成与冷却剂管道43a连通的多个连通空间76。
凹部752a在沿外侧空气的流动方向的下游部分上,换句话说,在对应于下游箱部74的下游制冷剂空间741区域中,具有第一通孔752b,第一通孔752b从凹部752a的一侧延伸穿过凹部752a至另一侧。因此,连通空间76与下游箱部74的下游制冷剂空间741连通。
因此,制冷剂从上游热交换部71的制冷剂管道16a流入连通空间76,并从连通空间76流出,通过第一通孔752b到达下游制冷剂空间741。因此,连通空间76用作上游热交换部71的制冷剂管道16a通过其与下游箱部74的下游制冷剂空间741连通的连通通道。
连通空间76沿连接上游热交换部71的制冷剂管道16a的端部和下游热交换部72的制冷剂管道16a的端部方向延伸,所述端部设置成沿外侧空气的流动方向彼此重叠。更具体地,连通空间76在上游热交换部71的制冷剂管道16a的端部上和下游热交换部72的制冷剂管道16a的端部上沿外侧空气的流动方向延伸。
中间板构件752在对应于上游热交换部71的冷却剂管道43a的位置处具有第二通孔752c,第二通孔752c从中间板构件752的一侧延伸穿过中间板构件752到达另一侧。上游热交换部71的冷却剂管道43a延伸穿过第二通孔752c。因此,上游热交换部71的冷却剂管道43a与设置在箱形成构件753中的上游冷却剂空间731连通。
如图5所示,冷却剂管道43a向着上水箱75突出的比上游热交换部71的端部端的制冷剂管道16a多。换句话说,制冷剂管道16a的端部和冷却剂管道43a的端部不均匀地定位在上水箱75附近。
中间板构件752还具有第三通孔752d,第三通孔752d从中间板构件752的一侧延伸穿过中间板构件752到达另一侧。第三通孔752d位于对应于下游热交换部72的不与连通空间76连通的制冷剂管道16a的位置处。下游热交换部72的不与连通空间76连通的制冷剂管道16a延伸穿过第三通孔752d。因此,下游热交换部75的不与连通空间76连通的制冷剂管道16a与设置在箱形成构件753中的下游制冷剂空间741连通管。
如图5所示,在下游热交换部72的端部上,不与连通空间76连通的制冷剂管道16a向着上水箱75突出的比与连通空间76连通的制冷剂管道16a多。换句话说,相邻两个制冷剂管道16a的端部不均匀地定位。
箱形成构件753的中心部753c形成适合中间板构件752的凹部752a的形状。上游冷却剂空间731和下游制冷剂空间741彼此隔开,以便防止其中的冷却剂或制冷剂通过顶板751和中间板构件752之间的接合部分泄漏。
如图4所示,冷却剂通过其流入上游冷却剂空间731的冷却剂流入管434沿上游箱部73的纵向方向连接至上游箱部73的一端侧(附图页面上的左侧)。连接至冷却剂流入管434的上游箱部73沿冷却剂管道43a的纵向方向位于冷却剂管道43a的一端侧(附图页面上的上侧)。冷却剂通过其流出上游冷却剂空间731的冷却剂流出侧435沿上游箱部73的纵向方向连接至上游箱部73的另一侧(附图页面上的右侧)。连接至冷却剂流出侧435的上游箱部73沿冷却剂管道43a的纵向方向位于冷却剂管道43a的一端侧。沿冷却剂管道43a的纵向方向位于冷却剂管道43a的另一端侧(附图页面上的下侧)的上游箱部73沿其纵向方向的两端侧由封闭构件封闭。
制冷剂通过其流出下游制冷剂空间741的制冷剂流出侧165沿下游箱部74的纵向方向连接至下游箱部74的一端侧(附图页面上的左侧)。连接至制冷剂流出侧的下游箱部74沿制冷剂管道16a的纵向方向位于制冷剂管道16a的一端侧(附图页面上的上侧)。制冷剂通过其流入下游制冷剂空间741的制冷剂流入管164沿下游箱部74的纵向方向连接至下游箱部74的另一侧(附图页面上的右侧)。连接至制冷剂流入管164的下游箱部74位于制冷剂管道16a的所述一端侧。沿制冷剂管道16a的纵向方向位于制冷剂管道16a的另一端侧(附图页面上的下侧)的下游箱部74沿其纵向方向的两端侧由封闭构件封闭。
如图7(a)-(d)和图8(a)-(d)的截面示意图所示,上游间隔构件732设置在沿冷却剂管道43a的纵向方向位于冷却剂管道43a的所述一端侧(图4的纸面的上侧)的上游箱部73(以下,称为第一上游箱部730a)中。上游间隔构件732将上游冷却剂空间731分成沿第一上游箱部730a的纵向方向对齐的两个空间。
上游冷却剂空间731的由上游间隔构件732隔开的两个空间中的与冷却剂流入管434连通的一个空间称为第一上游冷却剂空间731a。上游冷却剂空间731的由上游间隔构件732隔开的两个空间中的与冷却剂流出侧435连通的另一个空间称为第二上游冷却剂空间731b。沿冷却剂管道43a的纵向方向位于冷却剂管道43a的另一端侧(图4的纸面的下侧)的上游箱部73称为第二上游箱部730b。
下游间隔构件742设置在沿制冷剂管道16a的纵向方向位于制冷剂管道16a的所述一端侧(图4的纸面的上侧)的下游箱部74(以下,称为第一下游箱部740a)中。下游间隔构件742将下游制冷剂空间741分成沿第一下游箱部740a的纵向方向对齐的两个空间。
下游制冷剂空间741的由下游间隔构件742隔开的两个空间中的与制冷剂流入管164连通的一个空间称为第一下游制冷剂空间741a。下游制冷剂空间741的由下游间隔构件742隔开的两个空间中的与制冷剂流出侧165连通的另一个空间称为第二下游制冷剂空间741b。沿制冷剂管道16a的纵向方向位于制冷剂管道16a的另一端侧(图4的纸面的下侧)的下游箱部74称为第二下游箱部740b。
在本实施例的热交换器70中,如图6的透视示意图和图7(a)-(d)的截面示意图所示,制冷剂通过制冷剂流入管164流入第一下游箱部740a的第一下游制冷剂空间741a。第一下游制冷剂空间741a中的制冷剂一部分流入下游热交换部72的制冷剂管道16a从附图的上侧到下侧通过制冷剂管道16a。第一下游箱部740a的第一下游制冷剂空间741a中的制冷剂的另一部分通过设置在顶板751和中间板构件752之间的连通空间76流入上游热交换部71的制冷剂管道16a。流入上游热交换部71的制冷剂管道16a的制冷剂从附图的上侧到下侧通过制冷剂管道16a。
流出下游热交换部72的制冷剂管道16a的制冷剂在第二下游箱部740b的下游制冷剂空间741中聚集在一起。同样,流出上游热交换部71的制冷剂管道16a的制冷剂通过设置在顶板751和中间板构件752之间的连通空间76在第二下游箱部740b的下游制冷剂空间741中聚集在一起。
在第二下游箱部740b的下游制冷剂空间741中收集的制冷剂从附图的右侧流向左侧。随后,在第二下游箱部740b的下游制冷剂空间741中收集的制冷剂的一部分流入下游热交换部72的制冷剂管道16a并从附图的下侧至上侧通过制冷剂管道16a。在第二下游箱部740b的下游制冷剂空间741中收集的制冷剂的另一部分通过设置在顶板751和中间板构件752之间的连通空间76流入下游热交换部72的制冷剂管道16a。制冷剂从附图的下侧至上侧流过制冷剂管道16a。
流出下游热交换部72的制冷剂管道16a的制冷剂在第一下游箱部740a的第二下游制冷剂空间741b中聚集在一起。同样,流出上游热交换部71的制冷剂管道16a的制冷剂通过设置在顶板751和中间板构件752之间的连通空间76在第一下游箱部740a的第二下游制冷剂空间741b中聚集在一起。
在第一下游箱部740a的第二下游制冷剂空间741b中收集的制冷剂从附图的右侧流向左侧,并通过制冷剂流出侧165流出。
在本实施例的热交换器70中,如图6的透视示意图和图8(a)-(d)的截面示意图所示,冷却剂通过冷却剂流入管434流入第一上游箱部730a的第一上游冷却剂空间731a。第一上游冷却剂空间731a中的冷却剂流入上游热交换部71的冷却剂管道43a,并从附图的上侧至下侧通过冷却剂管道43a。
流出上游热交换部71的冷却剂管道43a的冷却剂在第二上游箱部730b的上游冷却剂空间731中聚集在一起。冷却剂在第二上游箱部730b的上游冷却剂空间731中从附图的左侧流向右侧。
随后,在第二上游箱部730b的上游冷却剂空间731中收集的冷却剂流入上游热交换部71的冷却剂管道,并从附图的下侧至上侧通过冷却剂管道43a。流出上游热交换部71的冷却剂管道43a的冷却剂在第一上游箱部730a的第二上游冷却剂空间731b中聚集在一起。
在第一上游箱部730a的第二上游冷却剂空间731b中聚集在一起的冷却剂从附图的左侧流向右侧,并通过冷却剂流出侧435流出。
在上述热交换器70中,上游热交换部71的制冷剂管道16a和下游热交换部72的制冷剂管道16a二者用于外部热交换部16。上游热交换部71的冷却剂管道43a用于散热部43。
上述热交换器70中的制冷剂管道16a、冷却剂管道43a、上水箱75的各个部件、和外散热片50由相同的金属材料(在本实施例中是铝合金)制成。顶板751和箱形成构件753在中间板构件752插入顶板751和箱形成构件753之间的状态中通过压接彼此固定。
此外,通过压接固定的热交换器70被扔入加热炉中。热交换器70被加热,并且各个部件的钎料涂层表面熔化。通过冷却和固化钎料,所述各个部件被一体地硬焊。因此,外部热交换部16和散热部43彼此集成在一起。
如从上述说明明白的是,本实施例的制冷剂对应于权利要求中描述的第一流体,冷却剂对应于第二流体。空气(外侧空气)对应于第三流体,制冷剂管道16a对应于第一管道。冷却剂管道43a对应于第二管道,连通空间76对应于权利要求中描述的连通通道。
接下来,将描述本实施例的电控制部。空气调节控制器包括已知的微计算机及其外围电路,该微计算机包括CPU、ROM和RAM。空气调节控制器基于ROM中存储的空气调节控制程序进行多种计算和执行处理。空气调节控制器控制连接至空气调节控制器的输出侧的多种空气调节控制装置11,15a,15b,17,41和42的操作。
空气调节控制器的输入侧连接至用于空气调节控制的多种传感器。所述多种传感器包括检测车厢内的温度的内侧空气传感器、检测外部温度的外侧空气传感器、检测车厢的太阳能辐射量的太阳能传感器、检测被吹出内部蒸发器20的空气的温度(蒸发器温度)的蒸发器温度传感器、检测从压缩机11排出的制冷剂的温度的排出制冷剂温度传感器、检测外部热交换部16的出口侧的制冷剂的温度Te的出口制冷剂温度传感器51、以及作为检测流入运转电动机MG的冷却剂的温度Tw的冷却剂温度检测装置的冷却剂温度传感器52。
在本实施例中,冷却剂温度传感器52检测由冷却剂泵41泵送的冷却剂的温度Tw,但可以检测被吸入冷却剂泵41的冷却剂的温度Tw。
空气调节控制器的进口侧连接至位于车厢前部中的仪表板附近的未示出的操纵板。操作信号从设置在操纵板中的多种控制开关输入至空气调节控制器。所述多种控制开关包括车辆空气调节器的启动开关、通过其设置车厢的温度的车厢温度设置开关和操作模式选择开关。
例如,空气调节控制器一体地包括控制压缩机11的电动机11b和开闭阀15a的操作的控制装置。在本实施例中,空气调节控制器的控制压缩机11的操作的单元(硬件和软件)用作制冷剂排出量控制部。空气调节控制器的控制用作制冷剂通道切换装置的各种装置15a和15b的操作的单元用作制冷剂通道控制部。空气调节控制器控制用作冷却剂回路切换装置的三通阀42的操作的单元用作冷却剂回路控制部。
本实施例的空气调节控制器还包括基于来自上述空气调节传感器的检测信号确定外部热交换部16是否结霜的单元(结霜确定部)。具体地,本实施例的结霜确定部在车辆的速度低于或等于预定速度(本实施例中是20km/h)时,以及外部热交换部16的出口侧的制冷剂温度Te低于后等于0℃时,确定热交换部16结霜。
接下来,将描述本实施例的具有上述结构的车辆空气调节器1的操作。本实施例的车辆空气调节器1能够进行期中车厢被加热的空气加热操作、以及其中车厢被冷却的空气冷却操作。此外,车辆空气调节器1能够在空气加热操作期间进行除霜操作。以下将描述车辆空气调节器1在各个操作中的行为。
(a)空气加热操作
当在操纵板的启动开关接通(ON)的状态中通过采用选择开关选择空气加热模式时,开始空气加热操作。当结霜确定部在空气加热操作期间确定外部热交换部16结霜时,进行除霜操作。
在一般空气加热操作中,空气调节控制器关闭开闭阀15a,并且切换三通阀15b以选择连接外部热交换部16的出口侧和蓄能器18的进口侧的制冷剂通道。此外,空气调节控制器操作冷却剂泵41,使得冷却剂泵41以预定流量泵送冷却剂。空气调节控制器切换冷却剂循环回路40的三通阀42以选择其中冷却剂在旁路散热部43的情况下流动的冷却剂回路。
因此,热泵循环10被切换至其中制冷剂如由图1的实线箭头所示的那样流动的制冷剂通道,冷却剂循环回路40被切换至其中冷却剂如由图1的虚线箭头所示的那样流动的冷却剂回路。
在制冷剂通道和冷却剂回路的这些结果中,空气调节控制器读取上述空气调节传感器的检测信号和操纵板的操作信号。空气调节控制器基于检测信号和操作信号的值计算目标出口空气温度TAO。目标出口空气温度TAO是被吹入车厢的空气的目标温度。
空气调节控制器基于目标出口空气温度TAO和传感器的检测信号确定连接至空气调节控制器的输出侧的各种空气调节控制装置的操作状态。
例如,如下确定压缩机11的制冷剂排出量和输出至压缩机11的电动机的控制信号。首先,参照预先存储在空气调节控制器中的控制图,基于目标出口空气温度TAO确定内部蒸发器20的目标蒸发器出口空气温度TEO。
随后,基于目标蒸发器出口空气温度TEO和被吹出内部蒸发器20的空气的温度之间的差确定输出至压缩机11的电动机的控制信号,使得被吹出内部蒸发器20的空气的温度通过反馈控制方法接近目标蒸发器出口空气温度TEO。被吹出内部蒸发器20的空气的温度由蒸发器温度传感器检测。
通过采用目标空气出口温度TAO、被吹出内部蒸发器20的空气的温度、和从压缩机11排出的制冷剂的温度,确定输出至空气混合门34的伺服马达的控制信号,使得被吹入车厢中的空气的温度变为乘客希望的温度。从压缩机11排出的制冷剂的温度由排出制冷剂温度传感器检测,乘客希望的温度由乘客采用车厢温度设置开关设定。
在一般空气加热操作和除霜操作中,可以控制空气混合门34的开度,使得由吹风机32吹送的全部空气体积都通过内部冷凝器12。
如上所述确定的控制信号输出至各种空气调节控制装置。随后,以预定控制周期重复地执行控制程序:检测信号和操作信号的读取→目标出口空气温度TAO的计算→各种空气调节控制装置的操作状态的确定→控制电压和控制信号的输出,直到经由操纵板请求车辆空气调节器的操作停止。
在其它操作中基本上和类似地执行控制程序的这种重复。
在一般空气加热操作中,从压缩机11排出的高压制冷剂流入热泵循环10中的内部冷凝器12中。流入内部冷凝器12的制冷剂通过与已经被吹风机32吹送并且已经通过内部蒸发器20的空气的热交换散发热量。因此,将被吹入车厢的空气被加热。
由于开闭阀15a关闭,来自内部冷凝器12的高压制冷剂流入加热固定式节流阀13。流入加热固定式节流阀13的高压制冷剂被减压和膨胀而变成低压制冷剂。低压制冷剂流入外部热交换部16。外部热交换部16中的低压制冷剂通过吸收来自由风扇17吹送的外侧空气的热量而蒸发。
冷却剂在冷却剂循环回路40中循环,而不会通过外部热交换部16将热量散发至制冷剂,或者不会从流过外部热交换部16的制冷剂吸收热量,因为冷却剂回路被切换使得冷却剂旁路散热部43。换句话说,冷却剂在流过外部热交换部16的制冷剂不发挥热影响。
由于三通阀15b被切换以选择连接外部热交换部16的出口侧和蓄能器18的进口侧的制冷剂通道,因此来自外部热交换部16的制冷剂流入蓄能器18以分离成气体和液体。由蓄能器18分离的气体制冷剂被吸入压缩机11并被压缩。
如上所述,在一般空气加热操作中,将被吹入车厢中的空气在内部冷凝器12中由从压缩机11排出的制冷剂的热量加热,并且因此可以进行车厢的空气加热。
(b)除霜操作
接下来,将描述除霜操作。在其中制冷剂通过在外部热交换部16中与外侧空气的热交换而蒸发的制冷循环装置中,如在本实施例的热泵循环10中一样,当外部热交换部16中的制冷剂的蒸发温度低于或等于霜形成温度(具体地,0℃)时,外部热交换部16可能结霜。
当出现这种霜形成时,热交换器70的外侧空气通道70a被霜阻塞,并且外部热交换部16的热交换能力急剧地下降。在本实施例的热泵循环10中,在结霜确定部在空气加热操作期间确定外部热交换部16结霜时,进行除霜操作。
在除霜操作中,空气调节控制器停止压缩机11的运转和停止风扇17的运转。因此,在除霜操作中流入外部热交换部16的制冷剂的流量低于一般空气加热操作中的制冷剂的流量。在除霜操作中流入外侧空气通道70a的外侧空气的流量低于一般空气加热操作中的外侧空气的流量。
而且,空气调节控制器切换冷却剂循环回路40的三通阀42以选择其中冷却剂流入散热部43的冷却剂回路,如图2中的虚线箭头所示。因此,制冷剂不在热泵循环10中循环,并且冷却剂循环回路40被切换至制冷剂在其中流动的冷却剂回路,如图2的虚线箭头所示。
因此,流过散热部43的冷却剂管道43a的冷却剂的热量通过外散热片50传递至外部热交换部16,并且外部热交换部16被除霜。换句话说,有效地利用运转电动机MG的废热实现除霜。
(c)空气冷却操作
当通过在操纵板接通(ON)的状态中采用选择开关选择空气冷却模式时,开始空气冷却操作。在空气冷却操作中,空气调节控制器打开开闭阀15a,并切换三通阀15b以选择连接外部热交换部16的出口侧和冷却固定式节流阀19的进口侧的制冷剂通道。因此,热泵循环10被切换至制冷剂在其中流动的制冷剂通道,如由图3的实线箭头所示。
在该情况中,当冷却剂温度Tw高于或等于预定参考温度时,冷却剂循环回路40的三通阀42被切换至其中冷却剂流入散热部43的冷却剂回路。当冷却剂温度Tw低于预定参考温度时,冷却剂循环回路40的三通阀42被切换至其中冷却剂旁路散热部43的冷却剂回路。在图3中,冷却剂温度Tw高于或等于参考温度时冷却剂的流动由虚线箭头示出。
在空气冷却操作的热泵循环10中,从压缩机11流出的高压制冷剂流入内部冷凝器12,并通过与已经由吹风机32吹送并且已经通过内部蒸发器20的空气的热交换散发热量。由于开闭阀15a打开,来自内部冷凝器12的高压制冷剂通过固定式节流阀旁路通道14流入外部热交换部16。流入外部热交换部16的制冷剂进一步散发热量至由风扇17吹送的外侧空气。
由于三通阀15b被切换以选择连接外部热交换部16的出口侧和冷却固定式节流阀19的进口侧的制冷剂通道,因此流出热交换部16的制冷剂由冷却固定式节流阀19减压和膨胀。制冷剂从冷却固定式节流阀19流入内部蒸发器20,并通过吸收来自由吹风机32吹送的空气的热量而在内部蒸发器20中蒸发。因此,将被吹入车厢的空气被冷却。
制冷剂流出内部蒸发器20进入蓄能器18以分离成气体和液体。在蓄能器18中分离的气体制冷剂被吸入压缩机11以重新被压缩。如上所述,由于低压制冷剂通过吸收来自由吹风机32吹送的空气的热量而在内部蒸发器20中蒸发,因此空气在空气冷却操作中被冷却。因此,可以进行车厢中的空气冷却。
在本实施例的车辆空气调节器1中,可以通过如上所述切换热泵循环10的制冷剂通道和冷却剂循环回路40的冷却剂回路,进行车辆空气调节器1的多种操作。进一步,在本实施例中,由于使用具有上述特征的热交换器70,因此可以适当地调整三种流体:制冷剂,冷却剂和空气之间的热交换量。
在本实施例的热交换器70中,上游数量比低于下游数量比,上游数量比是上游热交换部71中制冷剂管道16a的数量与制冷剂管道16a和冷却剂管道43a的总数量之比,下游数量比是下游热交换部72中制冷剂管道16a的数量与制冷剂管道16a和冷却剂管道43a的总数量之比。
具体地,制冷剂管道16a和冷却剂管道43a交替地设置在上游热交换部71中。因此,冷却剂的热量在除霜操作中可以通过外散热片50传递至制冷剂管道16a。因此,运转电动机MG的废热可以有效地用于制冷剂管道16a的除霜。
另一方面,下游热交换部72的管道经由制冷剂管道16a构成。因此,可以充分地保持制冷剂和外侧空气之间的热交换量。因此,总体上可以在热交换器70中恰当地保证制冷剂和外侧空气之间的热交换量。
制冷剂管道16a和冷却剂管道43a交替地设置在比下游热交换部72更容易结霜的上游热交换部71中。因此,可以有效地进行制冷剂管道16a的除霜,并且总体上可以在热交换器70中恰当地保证制冷剂和外侧空气之间的热交换量。
而且,在本实施例的热交换器70中,外散热片50位于设置在外部热交换部16的制冷剂管道16a和散热部43的冷却剂管道43a之间的外侧空气通道70a中。通过外散热片50能够在制冷剂管道16a和冷却剂管道43a进行热传递。
因此,在除霜操作中,冷却剂的热量可以通过外散热片50更确定地传递至制冷剂管道16a。因此,运转电动机MG的废热可以更有效地用于制冷剂管道16a的除霜。
而且,在本实施例的热交换器70中,连通空间76沿连接被设置成沿外侧空气的流动方向彼此重叠的上游热交换部71的制冷剂管道16a的端部和下游热交换部72的制冷剂管道16a的端部的方向延伸。换句话说,连通空间76沿外侧空气的流动方向延伸。因此,可以限制热交换70的尺寸的增大。
(第二实施例)
接下来,将参照图11描述本公开内容的第二实施例。第二实施例与第一实施例不同之处在于上水箱75的形状。图11是示出第二实施例的热交换器70的透视截面图。
如图11所示,热交换器70的上水箱75包括制冷剂管道16a和冷却剂管道43a二者都固定在其上的顶板751、和箱形成构件753。通过将箱形成构件753固定至顶板751,上游制冷剂空间733、上游冷却剂空间731和下游制冷剂空间741形成在箱形成构件753内。
上游制冷剂空间733和上游冷却剂空间731形成在上游箱部73中。上游制冷剂空间733收集或分配流过上游热交换部71的制冷剂管道16a的制冷剂。上游冷却剂空间731收集或分配流过上游热交换部71的冷却剂管道43a的制冷剂。下游制冷剂空间741形成在下游箱部74中,并收集或分配流过下游热交换部72的制冷剂管道16a的制冷剂。
间隔构件734设置在上游箱部73内,并且间隔构件734将上游箱部73的内部空间分成沿外侧空气的流动方向对齐的两个空间。因此,上游冷却剂空间731沿外侧空气的流动方向设置在间隔构件734的上游侧,上游制冷剂空间733沿外侧空气的流动方向设置在间隔构件734的下游侧。
中间构件737设置在上游箱部73内。中间构件737包括第一连通孔735和第二连通孔736,上游热交换部71的制冷剂管道16a通过第一连通孔735与上游制冷剂空间733连通,冷却剂管道43a通过第二连通孔736与上游冷却剂空间731连通。
因此,上游热交换部71的制冷剂管道16a通过第一连通孔735与上游制冷剂空间733连通。上游热交换部71的冷却剂管道43a通过第二连通孔736与上游冷却剂空间731连通。
在本实施例中,中间板构件737与间隔构件734集成在一起。中间板构件737固定至顶板751。
连通空间76设置在上水箱75中,并用作上游制冷剂空间733通过其与下游制冷剂空间741连通的连通通道。在本实施例中,连通空间76形成在中心部753c和顶板751之间。
因此,可以类似于第一实施例的图6,使制冷剂和冷却剂在本实施例的热交换器70中流动。热泵循环10(车辆空气调节器1)的其它结构和操作与第一实施例的结构和操作相同。因此,甚至在本实施例的车辆空气调节器1运行时,也可以获得类似于第一实施例的效果。
(第三实施例)
接下来,将参照图12描述本公开内容的第三实施例。第三实施例与第二实施例的不同之处在于上水箱75的形状。图12是示出第三实施例的热交换器70的透视截面图。
如图12所示,本实施例的上水箱75的箱形成构件753是通过挤压模制形成的。上游冷却剂空间731、上游制冷剂空间733和下游制冷剂空间741设置在箱形成构件753内。连通空间76设置在箱形成构件753和顶板751之间,上游热交换部71的制冷剂管道16a通过连通空间76与下游热交换部72的制冷剂管道16a连通。
箱形成构件753包括第一连通孔753a,上游制冷剂空间733通过第一连通孔753a与连通空间76连通。因此,上游热交换部71的制冷剂管道16a通过连通空间76和第一连通孔753a与上游制冷剂空间733连通。
箱形成构件753包括第二连通孔753b,上游冷却剂空间731通过第二连通孔753b与上游热交换部71的冷却剂管道43a连通。因此,上游热交换部71的冷却剂管道43a通过第二连通孔753b与上游冷却剂空间731连通。
箱形成构件753包括第三连通孔753d,下游制冷剂空间741通过第三连通孔753d与连通空间76连通。因此,下游热交换部72的制冷剂管道16a通过连通空间76和第三连通孔753d与下游制冷剂空间741连通。
如上所述,箱形成构件753包括上游制冷剂空间733通过其与连通空间76连通的第一连通孔753a、和下游制冷剂空间741通过其与连通空间76连通的第三连通孔753d。因此,上游制冷剂空间733和下游制冷剂空间741通过连通孔76彼此连通。换句话说,连通孔76用作上游制冷剂空间733和下游制冷剂空间741通过其彼此连通的连通通道。
因此,可以类似于第一实施例的图6,使制冷剂和冷却剂在本实施例的热交换器70中流动。热泵循环10(车辆空气调节器1)的其它结构和操作与第一实施例的结构和操作相同。因此,甚至在本实施例的车辆空气调节器1运行时,也可以获得类似于第一实施例的效果。
此外,在本实施例中,上游冷却剂空间731、上游制冷剂空间733和下游制冷剂空间741设置在箱形成构件753内。上游热交换部71的制冷剂管道16a通过其与下游热交换部72的制冷剂管道16a连通的连通空间76设置在箱形成构件753和顶板751之间。
因此,可以省略用于形成上游冷却剂空间731、上游制冷剂空间733、下游制冷剂空间741和连通空间76的中间板构件。因此,可以以低的成本容易地形成上游箱部73和下游箱部74。
(第四实施例)
接下来,将参照图13至15描述本公开内容的第四实施例。在本实施例中,将描述在图13至15的一般结构示意图中示出的示例,其中冷却剂循环回路40和热泵循环10的结构从第一实施例的改变。在图13至15中,热泵循环10中的制冷剂流由实线示出,冷却剂循环回路40中的冷却剂流由虚线箭头示出。
具体地,本实施例的冷却剂循环回路40通过在形成在发动机EG内的冷却剂通道中循环作为冷却介质(热介质)的冷却剂而冷却发动机EG。发动机EG是在其运行时间期间产生热量的车内装置中的一种。在本实施例中,省略第一实施例的运转电动机MG,代替地设置在发动机EG。
此外,在本实施例中,省略第一实施例的内部冷凝器12,并且第一实施例的组合式热交换器70设置在内部空气调节单元30的壳体31内。第一实施例的热交换器70的外部热交换部16用作内部冷凝器12。以下,热交换器70的用作内部冷凝器12的部分称为内部冷凝部。
第一实施例的热交换器70的散热部43用作通过采用制冷剂的热量加热冷却剂的热回收热交换部45。因此,在本实施例的热泵循环10中,可以进行升温操作。在升温操作中,冷却剂由制冷剂的热量加热以使发动机EG升温。热回收热交换部45位于冷却剂循环回路40的旁路通道44中。
外部热交换部16是单个热交换器,其中在其中流动的制冷剂与由风扇17吹送的外侧空气交换热量。类似地,散热部43是单个热交换器,其中在其中流动的冷却剂与由风扇46吹送的外侧空气交换热量。
其它结构类似于第一实施例。在本实施例中,虽然代替除霜操作进行升温操作,但其它操作类似于第一实施例。
以下将描述升温操作。冷却剂的温度优选地保持低于或等于预定上限温度,以限制发动机EG的过热。冷却剂的温度优选地保持高于或等于预定下限温度以减少由发动机EG中包围的润滑油的粘度增加引起的摩擦损失。
在本实施例的热泵循环10中,当冷却剂温度Tw在空气加热操作期间变为低于或等于预定参考温度时进行升温操作。在升温操作中,热泵循环10的三通阀15b类似于一般空气加热操作操作。冷却剂循环回路40的三通阀42被操作,使得冷却剂旁路散热器43,如由图14的虚线箭头所示。换句话说,选择其中冷却剂流入热回收热交换部45的冷却剂回路。
因此,如由图14的实线箭头所示,类似于一般空气加热操作,从压缩机11排出的高压制冷剂流入内部冷凝部12。因此,由于三通阀42选择其中冷却剂流入热回收热交换部45的冷却剂回路,因此流入内部冷凝部12的高压高温制冷剂的热量通过外散热片50传递至由吹风机32吹送的空气并传递至冷却剂。其它操作类似于一般空气加热操作。
如上所述,在升温操作中,将被吹入车厢中的空气在内部冷凝器12中由从压缩机11排放的制冷剂的热量加热,并且因此可以进行车辆的空气加热。从压缩机11排放的制冷剂的热量通过内部冷凝器12中的外散热片50传递至冷却剂,并且冷却剂的温度因此增加。因此,通过采用制冷剂的热量可以实现发动机EG的升温。
第二实施例或第三实施例的热交换器70可以用于本实施例的热泵循环10。
(第五实施例)
接下来,将参照图16和17描述本公开内容的第五实施例。第五实施例与上述第一实施例的不同之处在于,上游热交换部71的制冷剂管道16a通过其与下游箱部74的下游制冷剂空间741连通的连通通道(连通空间)与上游箱部73和下游箱部74分开地设置。
本实施例的热交换器70具有所谓的拉制杯形热交换器结构,其中多个板构件堆叠和布置成使得外散热片50插入其间。板构件是通过将一对板状构件彼此接合以在其间留下空间而形成,并且结果,管道和与该管道连通的箱部形成在板构件中。在这种拉制杯形热交换器结构中,板构件的箱部形成为彼此连通,并且因此可以形成对应于上述实施例的上游箱部73和下游箱部74的结构。
具体地,图16中示出的一对第一板状构件81彼此连接以在其间留下空间。通过连接该对第一板状构件81,不同重量的管道(制冷剂管道16a和冷却剂管道43a)沿外侧空气的流动方向彼此重叠。图17中示出的一对第二板状构件82彼此连接以在其间留下空间。通过连接该对第二板状构件82,相同种类的管道(制冷剂管道16a)沿外侧空气的流动方向彼此重叠。
如图16所示,第一板状构件81包括用于形成上游热交换部71的冷却剂管道43a的冷却剂通道凹槽811、和用于形成下游热交换部72的制冷剂管道16a的制冷剂通道凹槽812。冷却剂内散热片813设置在冷却剂通道凹槽811内并促进在冷却剂通道凹槽811中流动的冷却剂和外侧空气之间的热交换。制冷剂内散热片814设置在制冷剂通道凹槽812内并促进在制冷剂通道凹槽812中流动的制冷剂和外侧空气之间的热交换。
第一板状构件81包括沿冷却剂通道凹槽811的延伸方向位于冷却剂通道凹槽811的两侧的冷却剂通孔815,并且冷却剂通孔815用于形成上游箱部71的上游冷却剂空间731。第一板状构件81包括沿制冷剂通道凹槽812的延伸方向位于制冷剂通道凹槽812的两侧的制冷剂通孔816,并且制冷剂通孔816用于形成下游箱部74的下游制冷剂空间741。
如图17所示,第二板状构件82包括用于形成上游热交换部71的制冷剂管道16a的上游制冷剂通道凹槽821、和用于形成下游热交换部72的制冷剂管道16a的下游制冷剂通道凹槽822。冷却剂内散热片814设置在上游制冷剂通道凹槽821内,并促进在上游制冷剂通道凹槽821中流动的制冷剂和外侧空气之间的热交换。冷却剂内散热片814设置在下游制冷剂通道凹槽822内,并促进在下游制冷剂通道凹槽822中流动的冷却剂和外侧空气之间的热交换。类似于第一板状构件81,第二板状构件82包括冷却剂通孔815和制冷剂通孔816。
第二板状构件82包括第一连通通道凹槽823,第一连通通道凹槽823连接上游制冷剂通道凹槽821沿其纵向方向的一个端部(附图的上侧的端部)和下游制冷剂通道凹槽822沿其纵向方向的一个端部(附图的上侧的端部)。第二板状构件82还包括第二连通通道凹槽824,第二连通通道凹槽824连接上游制冷剂通道凹槽821沿其纵向方向的另一个端部(附图的下侧的端部)和下游制冷剂通道凹槽822沿其纵向方向的另一个端部(附图的下侧的端部)。第一连通通道凹槽823和第二连通通道凹槽824分别连接至冷却剂通孔816。
当一对第二板状构件82彼此连接以在其间留下空间时,在第一连通通道槽823之间形成的空间和在第二连通通道槽824之间形成的空间用作上游热交换部71的制冷剂管道16a通过其与下游制冷剂空间741连通的连通通道。
在本实施例中,制冷剂管道16a、冷却剂管道43a、上游箱部73、下游箱部74和连通空间76是通过连接一对第一板状构件81和通过连接一对第二板状构件82形成的。因此,所谓的拉制杯形热交换器结构用在本实施例中。
因此,制冷剂管道16a、冷却剂管道43a、上游箱部73、下游箱部74和连通空间76可以在不采用其它构件的情况下由板状构件81和82形成。因此,可以以低的成本容易地形成热交换器70。
(第六实施例)
接下来,将参照图18和19描述本公开内容的第六实施例。第六实施例与第一实施例的不同之处在于,上游热交换部71的制冷剂管道16a通过其与下游箱部74的下游制冷剂空间741连通的连通通道(连通空间)与上游箱部73和下游箱部74分开地设置。第六实施例与第一实施例的不同之处还在于,连通通道比箱部73和74更靠近管道16a和24a。
在本实施例中,所谓的板形管用于制冷剂管道16a和冷却剂管道43a。板形管是通过连接在其表面上具有凹凸部的一对板状构件以在板状构件之间留下空间而形成。板状构件83由导热性出色的金属(在本实施例中示出铝合金)。
具体地,图18中示出的一对第一板状构件83彼此连接以在其间留下空间。通过连接第一板状构件83,提供其中不同种类的管道(制冷剂管道16a和冷却剂管道43a)沿外侧空气的流动方向彼此重叠的部分。图19的一对第二板状构件84彼此连接以在其间留下空间。通过第二板状构件84的连接,提供其中相同种类的管道(冷剂管道16a)沿外侧空气的流动方向彼此重叠的部分。
如图18所示,第一板构件83包括用于形成上游热交换部71的冷却剂管道43a的冷却剂通道凹槽831、和用于形成下游热交换部72的制冷剂管道16a的制冷剂通道凹槽832。
冷却剂通道凹槽831沿其纵向方向的两端是开口的并与上游箱部73的上游冷却剂空间731连通。制冷剂通道凹槽832沿其纵向方向的两端是开口的并与下游箱部74的下游制冷剂空间741连通。
如图19所示,第二板状构件84包括用于形成上游热交换部71的制冷剂管道16a的上游制冷剂通道凹槽841、和用于形成下游热交换部72的制冷剂管道16a的下游制冷剂通道凹槽842。
上游制冷剂通道凹槽841沿其纵向方向的两端未开口且不与上游箱部73的上游冷却剂空间731连通。相反,下游制冷剂通道凹槽842沿纵向方向的两端是开口的以与下游箱部74的下游制冷剂空间741连通。
连通通道槽845设置成邻近上游制冷剂通道凹槽841的两端和下游制冷剂通道凹槽842的两端。上游制冷剂通道凹槽841和下游制冷剂通道凹槽842通过连通通道凹槽845彼此连接。因此,当一对第二板状构件82被连接以在其间留下空间时,由连通通道槽845形成的空间用作上游热交换部71的制冷剂管道16a通过其与下游箱部74的下游制冷剂空间741连通的连通通道。
在本实施例中,制冷剂管道16a和冷却剂管道43a是通过连接一对第一板状构件83和连接一对第二板状构件84形成的。因此,在不采用其它构件的情况下可以通过采用板状构件83和84形成制冷剂管道16a、冷却剂管道43a和连通空间76。因此,可以以低的成本容易地形成热交换器70。
在本实施例中,连通空间76与箱部73和74分开地设置,并且连通空间76设置在管道16a和43a的一部分中。因此,与其中连通空间76设置在箱部73和74的内的情况相比,总体上可以缩短热交换器70中的制冷剂流过的通道的长度。因此,可以减少制冷剂的压力损失,并且因而可以提高热交换器70的性能。
(第七实施例)
接下来,将参照图20描述本公开内容的第七实施例。第七实施例与上述第二实施例的不同之处在于热交换器70中的冷却剂流和制冷剂流。
如图20所示,上游间隔构件732a位于第二上游箱部730b中。上游间隔构件732a将上游冷却剂空间731分成沿第二上游箱部730b的纵向方向对齐的两个空间。上游间隔构件732a将上游制冷剂空间733分成沿第二上游箱部730b的纵向方向对齐的两个空间。
以下,上游冷却剂空间731的两个空间中由上游间隔构件732a隔开的一个空间称为第一上游冷却剂空间。上游冷却剂空间731的两个空间中的另一个空间称为第二上游冷却剂空间。第一上游冷却剂空间位于在第二上游箱部730b的纵向方向上的一侧(附图的右侧)。第二上游冷却剂空间位于在第二上游箱部730b的纵向方向上的另一侧(附图的左侧)。
上游制冷剂空间733的两个空间中的由上游间隔构件732a隔开的一个空间称为第一上游制冷剂空间。上游制冷剂空间733的两个空间中的另一个空间称为第二上游制冷剂空间。第一上游制冷剂空间位于在第二上游箱部730b的纵向方向上的一侧(附图的右侧)。第二上游制冷剂空间位于在第二上游箱部730b的纵向方向上的另一侧(附图的左侧)。
下游制冷剂空间741的两个空间中由下游间隔构件742a隔开的一个空间称为第一下游制冷剂空间。下游制冷剂空间741的两个空间中的另一个称为第二下游制冷剂空间。第一下游制冷剂空间位于在第二下游箱部740b的纵向方向上的一侧(附图的右侧)。第二下游制冷剂空间位于在第二下游箱部740b的纵向方向上的另一侧(附图的左侧)。
第一上游冷却剂空间与冷却剂流入管434连通,第二上游冷却剂空间与冷却剂流出侧435连通。第一上游制冷剂空间与制冷剂流入管164连通,第二上游制冷剂空间与制冷剂流出侧165连通。
冷却剂流入管434、冷却剂流出侧435、制冷剂流入管164和制冷剂流出侧165连接至第二上游箱部730b的在第二上游箱部730b沿外侧空气的流动方向的上游侧的表面。
因此,在本实施例的热交换器70中,如图20的透视示意图所示,通过制冷剂流入管164流入第二上游箱部730b的第一上游制冷剂空间的所有制冷剂从附图的下侧至上侧流入上游热交换部71的制冷剂管道16a,而不流入下游热交换部72的制冷剂管道16a。
流出上游热交换部71的制冷剂管道16a的制冷剂聚积在第一上游箱部730a的上游制冷剂空间733中,并从附图的右侧至左侧在上游制冷剂空间733中流动。随后,在第一上游箱部730a的上游制冷剂空间733中聚积的制冷剂流入第一上游热交换部71的制冷剂管道16a,并从附图的上侧至下侧流过制冷剂管道16a。
随后,流出上游热交换部71的制冷剂管道16a的制冷剂在第二上游箱部730b的第二上游制冷剂空间中聚积,并且随后通过连通空间76d流入第二下游箱部740b的第一下游制冷剂空间。
第二下游箱部740b的第一下游制冷剂空间中的制冷剂从附图的下侧至上侧流过下游热交换部72的制冷剂管道16a。流出下游热交换部72的制冷剂管道16a的制冷剂在第一下游箱部740a的下游制冷剂空间741中聚积,并从附图的左侧流动至右侧。
第一下游箱部740a的下游制冷剂空间741中的制冷剂流入下游热交换部72的制冷剂管道16a,并从附图的上侧至下侧流过制冷剂管道16a。流出下游热交换部72的制冷剂管道16a的制冷剂在第二下游箱部740b的第二下游制冷剂空间中聚积,并且随后通过制冷剂流出侧165流出第二下游制冷剂空间。
在本实施例的热交换器70中,如图20的透视示意图所示,冷却剂通过冷却剂流入管434流入第二上游箱部730b的第一上游冷却剂空间。第二上游箱部730b的第一冷却剂空间中的冷却剂流入上游热交换部71的冷却剂管道43a,并从附图的下侧至上侧流过冷却剂管道43a。
流出上游热交换部71的冷却剂管道43a的冷却剂聚积在第一上游箱部730a的上游冷却剂空间731中。冷却剂在第一上游箱部730a的上游冷却剂空间731中从附图的右侧流动至左侧。
第一上游箱部730a的上游冷却剂空间731的冷却剂流入上游热交换部71的冷却剂管道43a,并从附图的上侧至下侧流过冷却剂管道43a。流出上游热交换部71的冷却剂管道43a的冷却剂聚积在第二上游箱部730b的第二上游冷却剂空间中,并且随后通过冷却剂流出侧435流出第二上游冷却剂空间。
在本实施例中,通过制冷剂流入管164流入第二上游箱部730b的所有制冷剂都通过上游热交换部71的制冷剂管道16a,而不流入下游热交换部72的制冷剂管道。因此,可以使制冷剂确定地流入上游热交换部71的制冷剂管道16a。因此,可以在上游热交换部71中确定地进行制冷剂和外侧空气之间的热交换。
在其中来自制冷剂流入管164的制冷剂分流到上游热交换部71的制冷剂管道16a和下游热交换部72的制冷剂管道16a中的热交换器70的情况中,由于流入冷却剂管道43a的冷却剂的热量的影响,分配至上游热交换部71的制冷剂管道16a和下游热交换部72的制冷剂管道16a的制冷剂的流量是固定的。
因此,当流入上游热交换部71的制冷剂管道16a的制冷剂和外侧空气之间的热交换量变小时,制冷剂在上游热交换部71的制冷剂管道16a中的蒸发变得困难,并且制冷剂在上游热交换部71的制冷剂管道16a中的压力损失变大。因此,大多数制冷剂可能流入下游热交换部72的制冷剂管道16a。
相反,在来自制冷剂流入管164的所有制冷剂都流入上游热交换部71的制冷剂管道16a而不流入下游热交换部72的制冷剂管道16a的情况中,如在本实施例的热交换器70中一样,则可以限制的是大多数制冷剂流入下游热交换部72的制冷剂管道16a。
而且,在本实施例中,在制冷剂通过制冷剂流入管164从热交换器70的外部流入之后立即流入制冷剂管道16a的制冷剂的流动方向与在冷却剂通过冷却剂流入管434从热交换器70的外部流入之后立即流入冷却剂管道43a的冷却剂的流动方向相同。因此,可以提高热交换器70的性能。
(第八实施例)
接下来,将参照图21描述本公开内容的第八实施例。第八实施例与上述第七实施例的不同之处在于热交换器70中的制冷剂流。
如图21所示,第一上游间隔构件732b位于第一上游箱部730a中,并将上游制冷剂空间733分成沿第一上游箱部730a的纵向方向对齐的两个空间。
两个第二上游间隔构件732c位于第二上游箱部730b中,并将上游制冷剂空间733分成沿第二上游箱部730b的纵向方向对齐的三个空间。这两个第二上游间隔构件732c设置成彼此远离。第三上游间隔构件732d位于第二上游箱部730b中,并将上游冷却剂空间731分成沿第二上游箱部730b的纵向方向对齐的两个空间。
第一下游间隔构件742b位于第一下游箱部740a中,并将下游制冷剂空间741分成沿第一下游箱部740a的纵向方向对齐的两个空间。
两个第二下游间隔构件742c位于第二下游箱部740b中,并将下游制冷剂空间741分成沿第二下游箱部740b的纵向方向对齐的三个空间。这两个第二下游间隔构件742c设置成彼此远离。
上游冷却剂空间731由第三上游间隔构件732d隔开的三个空间中位于第二上游箱部730b在第二上游箱部730b的纵向方向上的一端侧(附图的左侧)的一个空间称为第一上游冷却剂空间。上游冷却剂空间731的三个空间中位于第二上游箱部730b在第二上游箱部730b的纵向方向上的另一端侧(附图的右侧)的另一个空间称为第二上游冷却剂空间。
上游制冷剂空间733由第二上游间隔构件732c隔开的三个空间从在第二上游箱部730b的纵向方向上的一端侧(附图的左侧)顺序地称为第一上游制冷剂空间、第二上游制冷剂空间和第三上游制冷剂空间。
下游制冷剂空间741由第二下游间隔构件742c隔开的三个空间从在第二下游箱部740b的纵向方向上的一端侧(附图的左侧)顺序地称为第一下游制冷剂空间、第二下游制冷剂空间和第三下游制冷剂空间。
第一上游冷却剂空间与冷却剂流入管434连通,第二上游冷却剂空间与冷却剂流出侧435连通。第一上游制冷剂空间与制冷剂流入管164连通,并且第三上游制冷剂空间与制冷剂流出侧165连通。
因此,在本实施例的热交换器70中,如图21的透视示意图所示,制冷剂通过制冷剂流入管164流入第二上游箱部730b的第一上游制冷剂空间。第二上游箱部730b的第一上游制冷剂空间中的制冷剂的一部分流入上游热交换部71的制冷剂管道16a。制冷剂沿着近似M形形状在上游热交换部71中流动,并聚积在第二上游箱部730b的第三上游制冷剂空间中。
通过制冷剂流入管164流入第二上游箱部730b的第一上游制冷剂空间的制冷剂的其它部分通过连通空间76流入第二下游箱部740b的第一下游制冷剂空间。第二下游箱部740b的第一下游制冷剂空间中的制冷剂流入下游热交换部72的制冷剂管道16a。制冷剂沿着近似M形形状在下游热交换部72中流动,并聚积在第二下游箱部740b的第三下游制冷剂空间中。第二下游箱部740b的第三下游制冷剂空间中的制冷剂通过连通空间76流入第二上游箱部730b的第三上游制冷剂空间。
第二上游箱部730b的第三上游制冷剂空间中的制冷剂通过制冷剂流出侧165流出。
如果上游热交换部71的热交换量不同于下游热交换部72的热交换量,则流入上游热交换部71的制冷剂可以包括多于气体制冷剂的液体制冷剂,并且流入下游热交换部72的制冷剂可以包括多于液体制冷剂的气体制冷剂。在该情况中,如果上游热交换部71中的富液制冷剂和下游热交换部72中的富气制冷剂在热交换部71和72的中部中彼此混合,则富液制冷剂和富气制冷剂可能不能均匀地混合。不均匀的混合物可能因此流入热交换部71和72。结果,热交换器70的性能可能降低。
相反,在本实施例中,通过制冷剂流入管164流入第二上游箱部730b的第一上游制冷剂空间的制冷剂分流成两种流动,它们是上游热交换部71中的制冷剂流和下游热交换部72中的制冷剂流。分流的两个制冷剂流在第二下游箱部740b的第三下游制冷剂空间中汇合,而不在热交换部71和72中结合在一起。在第三下游制冷剂空间中结合的制冷剂通过制冷剂流出侧165流出。
因此,可以防止沿制冷剂流动方向在最上游部中分流的上游热交换部71中的制冷剂流和下游热交换部72的制冷剂流在热交换部71和72的中部中结合在一起。因此,可以防止由热交换部71和72的制冷剂流在热交换部71和72的中部中的结合引起的热交换器70的性能的降低。
在本实施例中,制冷剂在流出制冷剂管道16a通过制冷剂流出侧165a到达热交换器70的外部紧之前的流动方向与冷却剂在流出冷却剂管道43a通过冷却剂流出侧435到达热交换器70的外部紧之前的流动方向相同。因此,可以提高热交换器70的性能。
(第九实施例)
接下来,将参照图22描述本公开内容的第九实施例。本实施例与上述第一实施例的不同之处在于,百叶窗形成在外散热片中。在图22中,为说明附图,制冷剂管道16a由点晕线示出,冷却剂管道43a由交叉晕线示出。
如图22所示,具有百叶窗形状的多个百叶窗500形成在外散热片50的表面上并沿外侧空气的流动方向设置。百叶窗500是通过切换和升高外散热片50的表面的一部分形成的。外散热片50包括形成在位于彼此邻近的上游热交换部71的制冷剂管道16a和上游热交换部71的冷却剂管道43a之间的部分的百叶窗500(以下,称为上游百叶窗501),以及形成在位于下游热交换部72的相邻两个制冷剂管道16a之间的位置中的百叶窗500(以下,称为下游百叶窗502)。上游百叶窗501的形状不同于下游百叶窗502。
“百叶窗500的形状不同”是指上游百叶窗501在多个点中,如百叶窗500被切割和升高的角度和长度、或百叶窗间距,不同于下游百叶窗502。具体地,在本实施例中,上游百叶窗501的长度短于下游百叶窗502的长度,上游百叶窗501的数量小于下游百叶窗的数量。
在本实施例中,使用其中上游百叶窗501的形状不同于下游百叶窗502的外散热片50。因此,在热交换器70中总体上可以容易地调整三种流体:制冷剂,冷却剂和外侧空气之间的热交换量。
是制冷剂管道16a和冷却剂管道43a的两种管道连接至上游热交换部71。因此,由于在制冷剂管道16a中的流动的制冷剂和在冷却剂管道43a中流动的冷却剂之间的温度,在外散热片50中可能产生热应变。因此,外散热片50可能损坏。
在本实施例的热交换器70中,上游百叶窗501的长度短于下游百叶窗502的长度,上游百叶窗501的数量小于下游百叶窗的数量。因此,外散热片50位于彼此邻近的制冷剂管道16a和冷却剂管道43a之间的部分的刚度可以增强。因此,可以限制外散热片50的损坏。
(第十实施例)
接下来,将参照图23至25描述本公开内容的第十实施例。在第十实施例中,上述第一实施例的中间板构件752改变成具有多个板构件的堆叠结构。
如图23和24所示,上游箱部73包括收集或分配流过制冷剂管道16a的制冷剂的上游制冷剂空间738。下游箱部74包括收集或分配流过上游热交换部71的冷却剂管道43a的冷却剂的下游冷却剂空间748。
中间板构件752是通过堆叠是第一连通空间形成板构件851和第二连通空间形成板构件852的两个板构件形成的。
在图23的横截面中,第一连通空间形成板构件851包括通孔851a,其与上游热交换部71的制冷剂管道16a和下游热交换部72的制冷剂管道16a二者连通。
如图25所示,第一连通空间形成板构件851的通孔851a的对应于下游热交换部72的制冷剂管道16a的位置的部分沿管道堆叠方向延伸。通孔851a连接下游热交换部72的相邻两个制冷剂管道16a。换句话说,第一连通空间形成板构件851的通孔851a总共与三个制冷剂管道16a(包括上游热交换部71的一个制冷剂管道16a和下游热交换部72的相邻两个制冷剂管道16a)连通。
在图23中的横截面中,第二连通空间形成板构件852包括位于对应于上游制冷剂空间738的位置处的通孔852a。通孔852a从第二连通空间形成板构件852的一侧延伸穿过第二连通空间形成板构件852到另一侧。
因此,上游热交换部71的制冷剂管道16a和下游热交换部72的制冷剂管道16a通过第一连通空间形成板构件851的通孔851a和第二连通空间形成板构件852的通孔852a与上游制冷剂空间738连通。换句话说,第一连通空间形成板构件851的通孔851a和第二连通空间形成板构件852的通孔852a提供制冷剂连通空间761(对应于第一连通通道),制冷剂管道16a通过制冷剂连通空间761与上游制冷剂空间738连通。
在图24中的横截面中,第一连通空间形成板构件851包括与上游热交换部71的冷却剂管道43a连通的通孔851c。第二连通空间形成板构件852包括通孔852c,其从第二连通空间形成板构件852的一侧延伸穿过第二连通空间形成板构件852到另一侧。通孔852c与第一连通空间形成板构件851的通孔851c和下游冷却剂空间748二者连通。
因此,上游热交换部71的冷却剂管道43a通过第一连通空间形成板构件851的通孔851c和第二连通空间形成板构件852的通孔852c与下游冷却剂空间748连通。换句话说,第一连通空间形成板构件851的通孔851c和第二连通空间形成板构件852的通孔852c提供冷却剂连通空间762(对应于第二连通通道),冷却剂管道43a通过冷却剂连通空间762与下游冷却剂空间748连通。
根据本实施例,第一连通空间形成板构件851的通孔851a和851c以及第二连通空间形成板构件852的通孔852a和852c可以通过简单的钻孔形成。因此,与其中如在上述第一实施例中一样在中间板构件752中形成凹部752a的情况相比,制造简单。
此外,在本实施例中,第一连通空间形成板构件851的通孔851a形成为使得,沿外侧空气的流动方向与制冷剂管道16a重叠的下游热交换部72的制冷剂管道16a与沿管道堆叠方向邻近下游热交换部72的制冷剂管道16a的制冷剂管道16a(以下,称为相邻制冷剂管道16a)连通。据此,与其中制冷剂通过箱部73或74的内部空间流向相邻制冷剂管道16a的情况相比,制冷剂的压力损失减少。结果,可以使流入沿外侧空气的流动方向与制冷剂管道16a重叠的下游热交换部72的制冷剂管道16a的制冷剂的流量接近流入相邻制冷剂管道16a的制冷剂的流量。
(第十一实施例)
接下来,将参照图26至29描述本公开内容的第十一实施例。第十一实施例与上述第一实施例的不同之处在于,设置了连接热交换器70和制冷剂管的连接器80。连接器80对应于在权利要求的范围内描述的收集部。
图26是示出根据第十一实施例的热交换器70的外部透视图,图27是图示热交换器70中的制冷剂和冷却剂的流动的透视示意图。图28是连接器80的外部透视图,图29是热交换器70的透视截面图。在图27中,制冷剂的流动由实线箭头示出,冷却剂的流动由虚线箭头示出。
如图26所示,连接器80设置在上水箱75的制冷剂进口侧和制冷剂出口侧。连接器80是从热交换器70的上游热交换部71和下游热交换部72连接至制冷剂管的连接部件。连接器80由与上水箱75相同的金属材料制成,并通过硬焊与热交换器70集成在一起。
上水箱75的制冷剂进口侧的连接器80(位于图26的右侧)从连接器80内的单个制冷剂管中分流制冷剂流,并将制冷剂分配至上游箱部73和下游箱部74。
上水箱75的制冷剂出口侧的连接器80(位于图26的左侧)收集流出连接器80内的上游箱部73和下游箱部74的制冷剂,并将制冷剂输送至单个制冷剂管。
在本实施例中,上游箱部73中的制冷剂和下游箱部74中的制冷剂分别流入上游热交换部71和下游热交换部72,如由图27的实线箭头所示。
如图28所示,连接器80具有关于单个管连接端口81的上游热交换部连接端口82和下游热交换部连接端口83。
管连接端口81是连接至制冷剂管的连接端口,并且是设置在连接器主体部80a中的开口部。管连接端口81是连接至连接器主体部80a的管侧圆筒形部81a的内部空间。
上游热交换部连接端口82是连接至上游箱部73的连接端口。上游热交换部连接端口82是设置在连接器主体部80a中的开口部,并且是连接至连接器主体部80a的热交换器侧圆筒形部82a的内部空间。
下游热交换部连接端口83是连接至下游箱部74的连接端口。下游热交换部连接端口83是设置在连接器主体部80a中的开口部,并且是连接至连接器主体部80a的热交换器侧圆筒形部83a的内部空间。
附图中未示出的、从管连接端口81延伸至上游热交换部连接端口82和下游热交换部连接端口83的流动通道形成在连接器主体部80a内。
如图29所示,热交换器70除连接器80之外的结构与图12中示出的第三实施例的上水箱75的不同之处在于,省略了连通空间76,并且其它部件相同。在图29中示出的示例中,由于省略了连通空间76,因此形成在上水箱75内的上游冷却剂空间731、上游制冷剂空间733和下游制冷剂空间741大于图12的热交换器70的那些空间。
由于连接器80连接至上游箱部73,因此形成在上游箱部73中的上游制冷剂空间733与连接器80的上游热交换部连接端口82连通,形成在下游箱部74中的下游制冷剂空间774与连接器80的下游热交换部连接端口83连通。
在如图11和12所示的第二和第三实施例中,连通空间76形成在上水箱75内,使得制冷剂在上游热交换部71和下游热交换部72之间流动。
相反,在本实施例中,制冷剂在连接器80内在制冷剂进口侧分流,并且分流的制冷剂流分别在上游箱部73和下游箱部74中流动。此外,制冷剂分别流出上游箱部73和下游箱部74,并且制冷剂在连接器80在制冷剂出口侧聚集在一起。因此,制冷剂不需要在上游热交换部71和下游热交换部72之间流动,并且可以省略上述连通空间76。
结果,根据本实施例,与第二和第三实施例相比,可以简化上游箱部73和下游箱部74的内部结构。
与本实施例不同,两个制冷剂管可以连接至上游箱部73或下游箱部74,并且这两个制冷剂管可以经由连接部连接至单个制冷剂管。同样在该情况中,可以提供上述制冷剂流。然而,根据本实施例,不需要两个制冷剂管连接至上水箱75,因为连接器80直接连接至上水箱75。
(第十二实施例)
接下来,将参照图30和31描述本公开内容的第十二实施例。第十二实施例的连接器80的形状不同于上述第十一实施例。图30是示出根据第十二实施例的连接器80的外部透视示意图,图31是连接器80的顶视图。
如图30和31所示,本实施例的连接器80在连接器主体部80a的一面上具有管道连接端口81,该面与连接器主体部80a的另一面相反,上游热交换部连接端口82和下游热交换部连接端口83设置在所述另一面上。
管道连接管81位于从管道连接管81到上游热交换部连接端口82的距离L1小于从管道连接管81到下游热交换部连接端口83的距离L2的位置处。长度L1和L2是制冷剂通道在连接器主体部80a内的长度。
因此,在连接器80中,当制冷剂通过管道连接端口81流入连接器80时,可以使流出上游热交换部连接端口82的制冷剂的流量高于通过下游热交换部连接端口83流出的制冷剂的流量。
根据本发明人的实验结果,已知的是,通过将流入上游热交换部71的制冷剂的流量设置为高于流入下游热交换部72的制冷剂的流量,可以提高热交换器70的性能。
通过采用本实施例的连接器80,能够容易地实现的是,流入上游热交换部71的制冷剂的流量高于流入下游热交换部72的制冷剂的流量。
与本实施例相反,管道连接管81可以位于从管道连接管81到上游热交换部连接端口82的距离L1大于从管道连接管81到下游热交换部连接端口83的距离L2的位置处。因此,当制冷剂通过管道连接端口81流入连接器80时,可以使通过上游热交换部连接端口82流出连接器80的制冷剂的流量高于通过下游热交换部连接端口83流出连接器80的制冷剂的流量。
由于在连接器80中从管道连接端口81到上游和下游热交换部连接端口82和83的距离L1和L2彼此不同,因此可以容易地调整分配到上游和下游热交换部71和72的制冷剂的流量。
(第十三实施例)
接下来,将参照图32描述本公开内容的第十三实施例。第十三实施例的连接器80的形状不同于上述第十一实施例。图32是本实施例的的正视图,连接器80的一侧连接至热交换器70。波形线区域S1和S2分别表示上游和下游热交换部连接端口82和83的开口区域。
如图32所示,在本实施例的连接器80中,上游热交换部连接端口82的开口面积S1大于下游热交换部连接端口83的开口面积S2。
因此,在连接器80中,当制冷剂通过管道连接端口81流入连接器80时,可以使通过上游热交换部连接端口82流出的制冷剂的流量高于通过下游热交换部连接端口83流出的制冷剂的流量。
在第十二实施例的连接器80中,管道连接端口81需要位于上游热交换部71附近以将流入上游热交换部71的制冷剂的流量设置为高于流入下游热交换部72的制冷剂的流量。必然地,制冷剂管的位置变为靠近冷却剂管。
当希望制冷剂管保持远离冷却剂管时,通过采用本实施例的连接器80,在保持制冷剂管保持远离冷却剂管的同时,可以实现流入上游热交换部71的制冷剂的流量高于流入下游热交换部72的制冷剂的流量。
与本实施例相反,上游热交换部连接端口82的开口面积S1可以小于下游热交换部连接端口83的开口面积S2。因此,当制冷剂通过管道连接端口81流入连接器80时,可以使通过上游热交换部连接端口82流出连接器80的制冷剂的流量高于通过下游热交换部连接端口83流出连接器80的制冷剂的流量。
由于在连接器80中上游和下游热交换部连接端口82和83的开口面积S1和S2彼此不同,因此可以容易地调整分配至上游和下游热交换部71和72的制冷剂的流量。
本实施例和第十二实施例可以组合。也即是说,在连接器80中,通过时从管道连接端口81至上游和下游热交换部连接端口82和83的长度L1和L2存在差别,以及通过使上游和下游热交换部连接端口82和83的开口面积S1和S2存在差别,可以使通过上游热交换部连接端口82流出连接器80的制冷剂的流量与通过下游热交换部连接端口83流出连接器80的制冷剂的流量存在差别。
本实施例以及第十一和第十二实施例的热交换器70可以应用于第十四实施例的热泵循环10。
(其它实施例)
本公开内容不限于上述实施例,并且在不偏离本公开内容的范围的情况下可以如下所述的那样被不同地修改。
(1)在上述实施例中,描述了其中使上游数量比小于下游数量比的示例,上游数量比是上游热交换部71中制冷剂管道16a的数量与制冷剂管道16a和冷却剂管道43a的总数量之比,下游数量比是下游热交换部72中制冷剂管道16a的数量与制冷剂管道16a和冷却剂管道43a的总数量之比。本公开内容不限于此,并且可以使上游数量比高于下游数量比。
(2)在上述实施例,描述了其中制冷剂管道16a和冷却剂管道43a交替地布置在上游热交换部71中的示例,但制冷剂管道16a和冷却剂管道43a的布置不受限制。
例如,在上游热交换部71中,冷却剂管道43a可以布置在每个第二和第三冷却剂管道16a之间。换句话说,在上游热交换部71中,两个制冷剂管道16a可以设置在相邻的两个冷却剂管道43a之间。
据此,可以增大是上游热交换部71中制冷剂管道16a的数量与制冷剂管道16a和冷却剂管道43a的总数量之比的上游数量比。因此,在上游热交换部71中,可以更加确定地确保制冷剂和外侧空气之间的热交换量。
(3)在上述第一实施例中,描述了一种示例,其中热泵循环10的制冷剂用作第一流体,冷却剂循环回路40的冷却剂用作第二流体,由风扇17吹送的外侧空气用作第三流体。第一至第三流体不限于这些。例如,如在第三实施例中一样,将被吹入车厢的空气可以用作第三流体。可替换地,第三流体可以是冷却剂。
例如,第一流体可以是热泵循环10中的高压制冷剂或低压制冷剂。
例如,第二流体可以是冷却诸如将电力供给至发动机或运转电动机MG的逆变器之类的电装置的冷却剂。可替换地,用于冷却的油可以用作第二流体,并且第二热交换部可以用作油冷却器。热量储存材料或冷却储存材料可以用作第二流体。
而且,例如,当本公开内容的热交换器70用于的热泵循环10用于固定空气调节器、冷储存装置或用于自动售货机的冷却-加热装置时,第二流体可以是冷却用作热泵循环10的压缩机的驱动源的电动机、其它电装置或发动机的冷却剂。
在上述实施例中,描述了其中本公开内容的热交换器70用于热泵循环(制冷循环)的示例。但是,热交换器70的用途不限于此。也即是说,热交换器70可以广泛地用于在三种流体进行热交换的装置。
例如,热交换器70可以应用于用于车辆冷却系统的热交换器。第一流体可以是从在其运行期间产生热量的第一车辆装置吸收热量的热介质。第二流体可以是从在其运行期间产生热量的第二车辆装置吸收热量的热介质。第三流体可以是外侧空气。
更具体地,当热交换器70用于混合动力车辆时,第一车内装置可以是发动机EG,第一流体可以是发动机EG的冷却剂。此外,第二车内装置可以是运转电动机,第二流体可以是运转电动机的冷却剂。
由于这些车内装置的发热量根据车辆的运行状态(运行负载)改变,发动机EG的冷却剂的温度和车辆运转电动车的冷却剂的温度同样根据车辆的运行状态改变。因此,在该示例中,由具有高发热能力的车内装置产生的热量不仅可以辐射值空气,而且可以辐射至具有低发热能力的车内装置。
例如,废气循环装置、涡轮增压器、动力转向装置或电池可以用作第一车内装置或第二车内装置。热交换部可以用作EGR冷却器、中冷器或用于冷却动力转向油的油冷却器。
(4)在上述实施例中,描述了一种示例,其中电动三通阀42用作切换冷却剂循环回路40的冷却介质回路的回路切换装置。然而,回路切换装置不限于此。例如,温控阀可以用作回路切换装置。温控阀是冷却介质温度反应阀,其具有通过采用热蜡(温度敏感构件)移位阀元件打开或关闭冷却介质通道的机械机构,热蜡(温度敏感构件)根据其温度改变其体积。因此,通过采用温控阀,可以省略冷却剂温度传感器52。
在上述实施例中,描述了其中一般碳氟化合物制冷剂用作制冷剂的示例,但制冷剂的类型不限于此。可以使用天然制冷剂,如二氧化碳或碳氢化合物制冷剂。此外,热泵循环10可以构造亚临界制冷循环,其中从压缩机11排放的制冷剂的压力高于或等于制冷剂的临界压力。
(6)在上述第七实施例中,描述了一种示例,其中在制冷剂通过制冷剂流入管164从热交换器70的外部流入之后立即流入制冷剂管道16a的制冷剂的流动方向与在冷却剂通过冷却剂流入管434从热交换器70的外部流入之后立即流入冷却剂管道43a的冷却剂的流动方向相同。然而,制冷剂和冷却剂的流动方向不限于此。
例如,如图33所示,冷却剂流入管434和冷却剂流出侧435可以连接至第一上游箱部740a,并且冷却剂可以沿着近似U形形状在上游热交换部71中流动。
具体地,第一上游间隔构件732e设置在第一上游箱部730a中,并将上游冷却剂空间731分成沿第一上游箱部730a的纵向方向对齐的两个空间。第二上游间隔构件732f设置在第二上游箱部730b中,并将上游制冷剂空间733分成沿第二上游箱部730b的纵向方向对齐的两个空间。
上游冷却剂空间731的由第一上游间隔构件732e隔开的两个空间中的一个与冷却剂流入管434连通。上游冷却剂空间731的由第一上游间隔构件732e隔开的两个空间中的另一个与冷却剂流出侧435连通。
(7)在上述第七实施例中,描述了一种示例,其中通过制冷剂流入管164的所有制冷剂流入上游热交换部71的制冷剂管道16a。随后,制冷剂流入下游热交换部72的制冷剂管道16a。然而,制冷剂的流动不限于此。
例如,如图34,通过制冷剂流入管164的所有制冷剂可以流入上游热交换部71的位于在上游箱部73的纵向方向上的一侧(纸面的右侧)的区域中的制冷剂管道16a。制冷剂可以流入下游热交换部72的制冷剂管道16a。随后,制冷剂可以流入上游热交换部71的在上游箱部73的纵向方向上的另一侧(纸面的左侧)的区域中的制冷剂管道16a。
具体地,第一上游间隔构件732a设置在第二上游箱部730b中。第一上游间隔构件732a将上游冷却剂空间731分成沿第二上游箱部730b的纵向方向对齐的两个空间。第一上游间隔构件732a将上游制冷剂空间733分成沿第二上游箱部730b的纵向方向对齐的两个空间。第二上游间隔构件732g设置在第一上游箱部730a中,并将上游制冷剂空间733分成沿第一上游箱部730a的纵向方向对齐的两个空间。下游间隔构件742g设置在第一下游箱部740a中,并将下游制冷剂空间741分成沿第一下游箱部740a的纵向方向对齐的两个空间。
上游制冷剂空间733由第一上游间隔构件732a隔开的两个空间中的一个与制冷剂流入管164连通。上游制冷剂空间733由第一上游间隔构件732a隔开的两个空间中的另一个与制冷剂流出侧165连通。
根据图27中示出的热交换器70,可以使在制冷剂通过制冷剂流入管164从热交换器70的外部流入之后立即流入制冷剂管道16a的制冷剂的流动方向与在冷却剂通过冷却剂流入管434从热交换器70的外部流入之后立即流入冷却剂管道43a的冷却剂的流动方向相同。因此,可以提高热交换器70的性能。
在图35中示出了另一个示例,其中图34中示出的热交换器70中的冷却剂流被修改。
在图35中示出的热交换器70中,冷却剂流入管434和冷却剂流出侧435连接至第一上游箱部730a,冷却剂沿着近似U形形状在上游热交换部71中流动。
具体地,第一上游间隔构件732h设置在第一上游箱部730a中。第一上游间隔构件732h将上游冷却剂空间731分成沿第一上游箱部730a的纵向方向对齐的两个空间。第一上游间隔构件732h将上游制冷剂空间733分成沿第一上游箱部730a的纵向方向对齐的两个空间。第二上游间隔构件732i设置在第二上游箱部730b中,并将上游制冷剂空间733分成沿第二上游箱部730b的纵向方向对齐的两个空间。
上游冷却剂空间731由第一上游间隔构件732h隔开的两个空间中的一个与冷却剂流入管434连通。上游冷却剂空间731由第一上游间隔构件732h隔开的两个空间中的另一个与冷却剂流出侧435连通。
(8)在上述第八实施例,描述了一种示例,其中制冷剂在流出制冷剂管道16a通过制冷剂流出侧165a到达热交换器70的外部紧之前的流动方向与冷却剂在流出冷却剂管道43a通过冷却剂流出侧435到达热交换器70的外部紧之前的流动方向相同。然而,制冷剂和冷却剂的流动方向不限于此。
例如,如图36所示,冷却剂流入管434和冷却剂流出侧435可以连接至第一上游箱部730a,并且冷却剂可以沿近似U形形状在上游热交换部71中流动。
具体地,第一上游间隔构件732j设置在第一上游箱部730a中。第一上游间隔构件732j将上游冷却剂空间731分成沿第一上游箱部730a的纵向方向对齐的两个空间。第一上游间隔构件732j将上游制冷剂空间733分成沿第一上游箱部730a的纵向方向对齐的两个空间。上游冷却剂空间731由第一上游间隔构件732j隔开的两个空间中的一个与冷却剂流入管434连通。上游冷却剂空间731由第一上游间隔构件732j隔开的两个空间中的另一个与冷却剂流出侧435连通。
在上述第十实施例中,描述了一种示例,其中顶板751、箱形成构件753、第一连通空间形成板构件851和第二连通空间形成板构件852单独地设置。然而,这些构件不限于此,并且这些构件751,753,851和852可以集成在一起。

Claims (25)

1.一种热交换器,包括:
第一管道(16a),第一流体流过第一管道;
第二管道(43a),第二流体流过第二管道;和
热交换部(71,72),至少第一管道(16a)或第二管道(43a)中的管道(16a)堆叠在热交换部中,其中
第一流体和第二流体中的至少一种与热交换部(71,72)中的第三流体交换热量,
从第一管道(16a)和第二管道(43a)中选择的且彼此邻近的管道(16a,43a)之间的空间形成第三流体通道(70a),第三流体流过第三流体通道,
热交换部(71,72)包括定位在第三流体的流动方向上的上游侧的上游热交换部(71),和在第三流体的流动方向上定位在上游热交换部(71)的下游的下游热交换部(72),并且
第一管道(16a)和第二管道(43a)在上游热交换部(71)中的堆叠布置顺序不同于第一管道(16a)和第二管道(43a)在下游热交换部(72)中的堆叠布置顺序。
2.一种热交换器,包括:
第一管道(16a),第一流体流过第一管道;
第二管道(43a),第二流体流过第二管道;和
热交换部(71,72),至少第一管道(16a)或第二管道(43a)中的管道(16a)堆叠在热交换部中,其中
第一流体和第二流体中的至少一种与热交换部(71,72)中的第三流体交换热量,
从第一管道(16a)和第二管道(43a)中选择的且彼此邻近的管道(16a,43a)之间的空间形成第三流体通道(70a),第三流体流过第三流体通道,
热交换部(71,72)包括定位在第三流体的流动方向上的上游侧的上游热交换部(71),和在第三流体的流动方向上定位在上游热交换部(71)的下游的下游热交换部(72),并且
上游热交换部(71)的第一管道(16a)和第二管道(43a)以及下游热交换部(72)的第一管道(16a)和第二管道(43a)包括第一部分和第二部分,相同类型的两个管道沿第三流体的流动方向在所述第一部分中彼此重叠,不同类型的两个管道沿第三流体的流动方向在所述第二部分中彼此重叠。
3.一种热交换器,包括:
第一管道(16a),第一流体流过第一管道;
第二管道(43a),第二流体流过第二管道;和
热交换部(71,72),至少第一管道(16a)或第二管道(43a)中的管道(16a)堆叠在热交换部中,其中
第一流体和第二流体中的至少一种与热交换部(71,72)中的第三流体交换热量,
从第一管道(16a)和第二管道(43a)中选择的且彼此邻近的管道(16a,43a)之间的空间形成第三流体通道(70a),第三流体流过第三流体通道,
热交换部(71,72)包括定位在第三流体的流动方向上的上游侧的上游热交换部(71),和在第三流体的流动方向上定位在上游热交换部(71)的下游的下游热交换部(72),并且
上游热交换部(71)的第一管道(16a)的数量与上游热交换部(71)的第一管道(16a)和第二管道(43a)的总数量之比不同于下游热交换部(72)的第一管道(16a)的数量与下游热交换部(72)的第一管道(16a)和第二管道(43a)的总数量之比。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的热交换器,其中上游热交换部(71)的第二管道(43a)的数量与上游热交换部(71)的第一管道(16a)和第二管道(43a)的总数量之比高于下游热交换部(72)的第二管道(43a)的数量与下游热交换部(72)的第一管道(16a)和第二管道(43a)的总数量之比。
5.根据权利要求4所述的热交换器,其中
上游热交换部(71)的管道由第一管道(16a)和第二管道(43a)二者构成,并且
下游热交换部(72)的管道由第一管道(16a)构成。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的热交换器,还包括位于第三流体通道(70a)中的外散热片(50),其中
外散热片(50)促进第一流体和第三流体之间的热交换以及第二流体和第三流体之间的热交换,并且
外散热片(50)能够在流过第一管道(16a)的第一流体和流过第二管道(43a)的第二流体之间输送热量。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的热交换器,其中
上游热交换部(71)的管道由第一管道(16a)和第二管道(43a)二者构成,并且
下游热交换部(72)的管道由第一管道(16a)构成,
热交换器还包括:
上游箱部(73),沿上游热交换部(71)的第一管道(16a)和第二管道(43a)的堆叠方向延伸,上游箱部(73)具有收集或分配流过第二管道(43a)的第二流体的上游第二流体空间(731);
下游箱部(74),沿下游热交换部(72)的第一管道(16a)的堆叠方向延伸,下游箱部(74)具有收集或分配流过第一管道(16a)的第一流体的下游第一流体空间(741);和
连通通道(76),上游热交换部(71)的第一管道(16a)通过该连通通道与下游第一流体空间(741)连通。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的热交换器,其中
上游热交换部(71)的管道由第一管道(16a)和第二管道(43a)二者构成,并且
下游热交换部(72)的管道由第一管道(16a)构成,
热交换器还包括:
上游箱部(73),沿上游热交换部(71)的第一管道(16a)和第二管道(43a)的堆叠方向延伸,上游箱部(73)具有收集或分配流过第一管道(16a)的第一流体的上游第一流体空间(738);
下游箱部(74),沿下游热交换部(72)的第一管道(16a)的堆叠方向延伸,下游箱部(74)具有收集或分配流过上游热交换部(71)的第二管道(43a)的第二流体的下游第二流体空间(748);
第一连通通道(761),下游热交换部(71)的第一管道(16a)通过第一连通通道与上游第一流体空间(738)连通;和
第二连通通道(762),上游热交换部(71)的第二管道(43a)通过第二连通通道与下游第二流体空间(748)连通。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的热交换器,其中
上游热交换部(71)的管道由第一管道(16a)和第二管道(43a)二者构成,并且
下游热交换部(72)的管道由第一管道(16a)构成,
热交换器还包括:
上游箱部(73),沿上游热交换部(71)的第一管道(16a)和第二管道(43a)的堆叠方向延伸,上游箱部(73)具有收集或分配流过第一管道(16a)的第一流体的上游第一流体空间(733)和收集或分配流过第二管道(43a)的第二流体的下游第二流体空间(731);
下游箱部(74),沿下游热交换部(72)的第一管道(16a)的堆叠方向延伸,下游箱部(74)具有收集或分配流过第一管道(16a)的第一流体的下游第一流体空间(741);和
连通通道(76),上游第一流体空间(733)通过该连通通道与下游第一流体空间(741)连通。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的热交换器,其中连通通道(76,761,762)与上游箱部(73)和下游箱部(74)集成在一起。
11.根据权利要求7-9中任一项所述的热交换器,其中连通通道(76,761,762)与上游箱部(73)和下游箱部(74)分离。
12.根据权利要求7-9中任一项所述的热交换器,其中
连通通道(76,761,762)与上游箱部(73)和下游箱部(74)分离,并且
连通通道(76,761,762)定位在比上游箱部(73)和下游箱部(74)的位置更靠近热交换部(71,72)的位置处。
13.根据权利要求7-12中任一项所述的热交换器,其中连通通道(76)在连接沿第三流体的流动方向彼此重叠的上游热交换部(71)的第一管道(16a)的端部和下游热交换部(72)的第一管道(16a)的端部的方向上延伸。
14.根据权利要求13所述的热交换器,其中连通通道(76,761)与另一个第一管道(16a)连通,所述另一个第一管道(16a)沿第一管道(16a)的堆叠方向邻近沿第三流体的流动方向彼此重叠的两个第一管道(16a)。
15.根据权利要求7-14中任一项所述的热交换器,其中
第一流体的流动方向与沿第三流体的流动方向彼此重叠的一对第一管道(16a)和第二管道(43a)中的第二流体的流动方向相同,并且
第一流体的流动方向与沿第三流体的流动方向彼此重叠的另一对第一管道(16a)和第二管道(43a)中的第二流体的流动方向相反。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的热交换器,其中
上游热交换部(71)的管道由第一管道(16a)和第二管道(43a)二者构成,并且
下游热交换部(72)的管道由第一管道(16a)构成,并且
从热交换器的外部流入的所有第一流体都通过上游热交换部(71)而不分流至下游热交换部(72)。
17.根据权利要求1-15中任一项所述的热交换器,其中
上游热交换部(71)的管道由第一管道(16a)和第二管道(43a)二者构成,并且
下游热交换部(72)的管道由第一管道(16a)构成,并且
从热交换器的外部流入的第一流体在流入第一管道(16a)之前分流至上游热交换部(71)和下游热交换部(72),
在流入第一管道(16a)之前分流至上游热交换部(71)的所有第一流体通过上游热交换部(71)而不进一步分流至下游热交换部(72),并且
在流入第一管道(16a)之前分流至下游热交换部(72)的所有第一流体通过下游热交换部(72)而不进一步分流至上游热交换部(71)。
18.根据权利要求16或17所述的热交换器,其中在第一流体从外部流入之后立即流过第一管道(16a)的第一流体的流动方向与在第二流体从外部流入之后立即流过第二管道(43a)的第二流体的流动方向相同。
19.根据权利要求16-18中任一项所述的热交换器,其中在第一流体流出至外部之前立即流过第一管道(16a)的第一流体的流动方向与在第二流体流出至外部之前立即流过第二管道(43a)的第二流体的流动方向相同。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的热交换器,还包括位于第三流体通道(70a)中的外散热片(50),其中
外散热片(50)促进第一流体和第三流体之间的热交换以及第二流体和第三流体之间的热交换,
外散热片(50)能够在流过第一管道(16a)的第一流体和流过第二管道(43a)的第二流体之间输送热量,
每个外散热片(50)具有通过切割和升高外散热片(50)的表面的部分形成的百叶窗(500),并且
外散热片(50)的位于上游热交换部(71)的两个相邻管道(16a,43a)之间的百叶窗(500)的形状不同于外散热片(50)的位于下游热交换部(72)的两个相邻管道(16a,43a)之间的百叶窗(500)。
21.根据权利要求1-15和17-20中任一项所述的热交换器,其中
上游热交换部(71)的管道由第一管道(16a)和第二管道(43a)二者构成,并且
下游热交换部(72)的管道由第一管道(16a)构成,
热交换器还包括:
上游箱部(73),沿上游热交换部(71)的第一管道(16a)和第二管道(43a)的堆叠方向延伸,上游箱部(73)具有收集或分配流过第一管道(16a)的第一流体的上游第一流体空间(733)和收集或分配流过第二管道(43a)的第二流体的上游第二流体空间(731);
下游箱部(74),沿下游热交换部(72)的第一管道(16a)的堆叠方向延伸,下游箱部(74)具有收集或分配流过第一管道(16a)的第一流体的下游第一流体空间(741);和
收集部(80),包括连接至第一流体流过的第一流体管道的单个管道连接端口(81)、连接至上游箱部(73)并与上游第一流体空间(733)连通的上游热交换部连接端口(82)、和连接至下游箱部(74)并与下游第一流体空间(741)连通的下游热交换部连接端口(83)。
22.根据权利要求21所述的热交换器,其中在收集部(80)中,从管道连接端口(81)到上游热交换部连接端口(82)的距离(L1)不同于从管道连接端口(81)到下游热交换部连接端口(83)的距离(L2)。
23.根据权利要求21或22所述的热交换器,其中在收集部(80)中,上游热交换部连接端口(82)的开口面积(S1)不同于下游热交换部连接端口(83)的开口面积(S2)。
24.根据权利要求1-23中任一项所述的热交换器,其中
热交换器用作蒸发-压缩制冷循环中用于蒸发制冷剂的蒸发器,
第一流体是该制冷循环的制冷剂,
第二流体是吸收外部热源的热量的热介质,并且
第三流体是空气。
25.根据权利要求1-23中任一项所述的热交换器,其中
热交换器用作蒸发-压缩制冷循环中用于散发从压缩机排出的制冷剂的热量的散热器,
第一流体是该制冷循环的制冷剂,
第二流体是吸收外部热源的热量的热介质,并且
第三流体是空气。
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