CN109695973A - 平行流蒸发器 - Google Patents

Abstract

一种平行流蒸发器，包括第一集流管，所述第一集流管的一端封闭、另一端设有使制冷剂流入的第一孔，所述第一集流管的侧壁上设有多个使制冷剂流出的第二孔，所述平行流蒸发器还包括：导流片，所述导流片固定设置在所述第一集流管内，且沿所述第一集流管的轴向延伸至所述第一集流管的两端，所述导流片上设有沿所述轴向排布的多个导流孔，从所述第一孔至所述第一集流管的封闭端，所述导流孔的可流通面积逐渐减小。制冷剂从第一孔流入第一集流管中时，靠近第一孔的导流孔的可流通面积相对较大，远离第一孔的导流孔的可流通面积相对较小，因而能够平衡制冷剂沿轴向上的各个位置流入第二腔的流量，使平行流蒸发器的表面具有均匀的温度。

Description

平行流蒸发器

技术领域

本发明涉及汽车空调技术领域，具体涉及一种平行流蒸发器。

背景技术

平行流蒸发器是目前汽车空调系统中应用较为普遍的一种蒸发器，具有制造工艺简单、成本低及换热效率高等优点。平行流蒸发器一般包括位于两端的集流管和设置在集流管之间、并与集流管连通的多个扁管。当制冷剂流入集流管时，制冷剂在集流管的不同位置通常具有不同的流速，使得从集流管在不同位置流入不同扁管的制冷剂流量有差异，导致平行流蒸发器的表面温度不均匀，造成汽车空调系统在不同位置处的出风温差较大，降低客户体验、引起客户抱怨。因此，如何使平行流蒸发器具有均匀的表面温度是现有技术中亟待解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术中汽车空调工作过程中，平行流蒸发器的表面温度不均匀，造成汽车空调系统在不同位置处的出风温差较大，降低客户体验、引起客户抱怨。

为解决上述问题，本发明提供一种平行流蒸发器，包括：作为所述平行流蒸发器的制冷剂入口端的第一集流管，所述第一集流管的一端封闭、另一端设有使制冷剂流入的第一孔，所述第一集流管的侧壁上设有多个使制冷剂流出的第二孔，所述平行流蒸发器还包括：导流片，所述导流片固定设置在所述第一集流管内，且沿所述第一集流管的轴向延伸至所述第一集流管的两端，所述第一集流管包括位于所述导流片一侧的第一腔、位于所述导流片另一侧的第二腔；所述第一孔位于所述第一腔上，所述第二孔位于所述第二腔上；所述导流片上设有沿所述轴向排布的多个导流孔，从所述第一孔至所述第一集流管的封闭端，所述导流孔的可流通面积逐渐减小；或，所述导流片上设有沿所述轴向排布的多个导流孔组，一个所述导流孔组包括至少两个导流孔，从所述第一孔至所述第一集流管的封闭端，所述导流孔组内的导流孔的可流通面积总和逐渐减小。

可选的，所述导流片上固定设有多个与所述导流孔对应设置的堵片，所述堵片能够运动，以改变所述可流通面积。

可选的，所述堵片为弹性件，所述堵片具有固定端和自由端，所述固定端固设在所述导流片上，所述堵片能够在制冷剂的作用下发生弹性形变，使自由端远离所述导流孔以改变所述可流通面积。

可选的，任意两相邻所述堵片中靠近所述第一孔的所述堵片的弹性模量小于远离所述第一孔的所述堵片的弹性模量。

可选的，从所述第一孔至所述封闭端，所述导流孔的面积逐渐减小。

可选的，所述固定端固定设置在所述导流孔的内周面上。

可选的，所述堵片与所述导流片一体冲压成型。

可选的，所述固定端、自由端分别位于所述轴向的两侧，且相邻两个堵片的固定端位于所述轴向的不同侧。

可选的，多个所述第二孔沿所述轴向排布，沿所述轴向，多个所述导流孔与多个所述第二孔间隔设置。

可选的，所述导管连通所述第二孔以导通制冷剂，所述导管的端部伸入至所述第二腔内。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本技术方案的平行流蒸发器，通过在第一集流管中设置导流片，使第一集流管包括位于导流片一侧的第一腔、位于导流片另一侧的第二腔；制冷剂从第一孔流入第一腔中，并经过导流片上的导流孔流入第二腔中，最后从第二孔中流出。制冷剂从第一孔流入第一集流管中时，在第一集流管沿轴向的不同位置具有不同的流速，通常靠近第一孔的制冷剂的流速较快，远离第一孔的制冷剂的流速较慢。由于靠近第一孔的导流孔的可流通面积相对较大，远离第一孔的导流孔的可流通面积相对较小，因而能够平衡制冷剂沿轴向上的各个位置流入第二腔的流量，从而使制冷剂能够均匀的从各个第二孔中流出，平行流蒸发器的表面具有均匀的温度，减小汽车空调系统在不同位置处的出风温差。

附图说明

图1是现有技术中平行流蒸发器的立体结构示意图；

图2是本发明具体实施例平行流蒸发器的立体结构示意图；

图3是图2所述的平行流蒸发器中第一集流管的透视图；

图4是图3所示的导流片的立体结构图；

图5是图3所示的扁管和导流片的局部放大图。

具体实施方式

发明人经研究发现，现有技术中，为了解决平行流蒸发器的表面温度不均匀，出风温差较大的技术问题，通常将平行流蒸发器设置成多个流程。

具体的，如图1所示，平行流蒸发器1包括多个平行设置的扁管2，位于扁管2一侧的第一集流管3、第二集流管4，以及位于扁管2另一侧的第三集流管5、第四集流管6。其中，第一集流管3具有平行流蒸发器1的进口端aa、出口端bb，制冷剂从进口端aa流入平行流蒸发器1，并从出口端bb流出平行流蒸发器1。

为使平行流蒸发器1具有多个流程，具体在第一集流管3中设置第一隔板7，第一隔板7将第一集流管3分割为第一管段3a、第二管段3b；在第三集流管5中设置第二隔板8，第二隔板8将第三集流管5分割为第三管段5a、第四管段5b；在第四集流管6中设置第三隔板9，第三隔板9将第四集流管6分割为第五管段6a、第六管段6b。

第一隔板7阻止制冷剂从进口端aa直接流向出口端bb。制冷剂从进口端aa流入第一集流管的第一管段3a后，从扁管2流向第三集流管的第三管段5a，然后通过孔5c流向第四集流管的第五管段6a；第五管段6a中的制冷剂通过扁管2流向第二集流管4，然后流向第四集流管的第六管段6b；第六管段6b中的制冷剂通过孔6c流向第三集流管的第四管段5b，然后通过扁管2流向第一集流管的第二管段3b，最后从出口端bb流出。

上述设计方式将第一集流管3分割为第一管段3a、第二管段3b，当制冷剂流入第一集流管3时，相对流动距离短，流速差异不明显，使得制冷剂能够较为均匀的流向扁管2，从而能够缓解平行流蒸发器的表面温度不均匀，出风温差较大的问题。现有技术的这种设计方式，制冷剂在平行流蒸发器1中往返流动四次，因此，此平行流蒸发器1为四流程平行流蒸发器；另外，也可以设计六流程等更多流程的平行流蒸发器已缓解表面温度不均匀，出风温差较大的问题。

但是，当平行流蒸发器的流程变多时，势必会增加制冷剂在蒸发器内的流动阻力，阻碍制冷剂流动，减小蒸发器额定制冷量，并增加压缩机负担，提升能耗。因此，现有技术中，针对解决平行流蒸发器的表面温度不均匀的技术问题存在缺陷，上述缺陷均是由本身的技术方案所不可避免的，在汽车技术领域，亟需一种解决平行流蒸发器的表面温度不均匀的新的技术方案。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图2、图3，示出了汽车空调系统中的部分结构图，包括平行流蒸发器100和连接平行流蒸发器100的制冷剂管路200。平行流蒸发器100具有使制冷剂流入的入口和使制冷剂流出的出口，制冷剂管路200包括连通入口的第一管路201、连通出口的第二管路202。温度较低的制冷剂从第一管路201流入平行流蒸发器100，对平行流蒸发器100进行降温冷却，之后从出口流出至第二管路202，并通过其他制冷部件形成制冷循环。

平行流蒸发器100包括位于同一侧的第一集流管10、第二集流管20和位于另一侧的第三集流管30、第四集流管40。第一集流管10、第二集流管20之间相隔离无法直接流通；第一集流管10、第三集流管30之间通过第一导管50导通，且第一导管50为多个，沿第一集流管10的延伸方向(即轴向)均匀设置。第三集流管30、第四集流管40之间直接导通；第四集流管40、第二集流管20之间通过第二导管(图中未示出)导通。

第一集流管10具有所述入口，第二集流管20具有所述出口。制冷剂在平行流蒸发器100中的流动方式为：制冷剂从入口流入第一集流管10，之后经过第一导管50流入第三集流管30，第三集流管30中的制冷剂直接流入第四集流管40，之后经过第二导管流入第二集流管20，最后从出口流出。

参照图3，第一集流管10沿轴向的一端设有第一孔11作为所述入口，另一端为封闭端12。第一集流管10的侧壁上设有多个沿轴向的使制冷剂流出的第二孔(图中未示出)，第一导管50连通所述第二孔以导通制冷剂。

参照图3、结合图4，本实施例中，平行流蒸发器100还包括导流片60，导流片60固定设置在第一集流管10内，且沿第一集流管10的轴向延伸至第一集流管10的两端，第一集流管10包括位于导流片60一侧的第一腔10a和位于导流片60另一侧的第二腔10b；且第一孔11位于第一腔10a上，第二孔位于第二腔10b上。

导流片60上设有沿轴向排布的多个导流孔61，导流孔61用于连通第一腔10a和第二腔10b，且从第一孔11至第一集流管的封闭端12，即沿制冷剂流动方向x，导流孔61的可流通面积逐渐减小。

发明人经研究发现：当制冷剂从第一孔11流入第一集流管10的第一腔10a中时，在第一集流管10沿轴向的不同位置，制冷剂具有不同的流速。具体的，靠近第一孔11的制冷剂的流速相对较快，远离第一孔11的制冷剂的流速相对较慢。

本实施例中，由于靠近第一孔11的导流孔61的可流通面积相对较大，远离第一孔11的导流孔61的可流通面积相对较小。制冷剂流速较大的位置对应的可流通面积大，制冷剂流速较小的位置对应的可流通面积小。因而能够平衡制冷剂沿轴向上的各个位置流入第二腔10b的流量，从而使制冷剂能够均匀的从各个第二孔中流出，使沿轴向分布的多个第一导管50中的制冷剂流量较为均匀，从而使平行流蒸发器100的表面具有均匀的温度，减小汽车空调系统在不同位置处的出风温差。

另外，利用本实施例的平行流蒸发器100，制冷剂在平行流蒸发器100内往返流动两次，因此，此平行流蒸发器100为两流程平行流蒸发器；不会增加平行流蒸发器100的流程，不会增加制冷剂的流动阻力，从而不会减小蒸发器额定制冷量，不会增加压缩机运行负担。

需要说明的是，本实施例中，导流片60上设有导流孔61，并使导流孔61沿轴向分布。在其他实施例中，也可以在导流片60上设置至少两个导流孔组，并使导流孔组沿轴向分布，且从第一孔11至第一集流管的封闭端12，导流孔组内的导流孔的可流通面积总和逐渐减小。此时，以导流孔组为基本单位，也能够平衡制冷剂沿轴向上的各个位置流入第二腔10b的流量，从而使制冷剂能够均匀的从各个第二孔中流出，使平行流蒸发器100的表面具有均匀的温度，减小汽车空调系统在不同位置处的出风温差。

参照图4，导流片60为为片状结构，将导流片60固定设置在第一集流管10内的方式也比较简单。具有的，可以在第一集流管10的内周面上设置插槽，使导流片60插入插槽内，以实现固定。

本实施例中，从第一孔11至第一集流管的封闭端12，使导流孔61的可流通面积逐渐减小的方式可以为以下两种：其一，可流通面积即为导流孔61的面积，使导流孔61的面积在该方向上逐渐减小；其二，在导流片60上设置多个堵片，堵片与导流孔61对应设置，且堵片能够运动，以改变导流孔61的可流通面积。

具体的，参见图5，导流片60上固定设有多个与导流孔61对应设置的堵片62，堵片62能够运动，以改变所述可流通面积。当制冷剂流入第一腔10a时，堵片62发生运动，导流孔61的可流通面积发生变化，并使得导流孔61的可流通面积在沿制冷剂流动方向x上逐渐减小。

使堵片62发生运动的驱动力可以由电子控制实现，也可以利用制冷剂的重力实现。具体的，堵片62为弹性件，堵片62具有固定端62a和自由端62b，固定端62a固设在导流片60上，堵片62能够在制冷剂重力的作用下发生弹性形变，使自由端62b远离导流孔61以改变所述可流通面积。

为了使导流孔61的可流通面积在沿制冷剂流动方向x上逐渐减小，使任意两相邻堵片62中，靠近第一孔11的堵片62的弹性模量小于远离第一孔11的堵片62的弹性模量。即，相对靠近第一孔11的堵片62不容易发生变形，相对远离第一孔11的堵片62更容易发生变形，从而使远离第一孔11的导流孔61具有更大的可流通面积。

另外，若沿制冷剂流动方向x，导流孔61本身所具有的面积逐渐减小，则可以使多个堵片62具有相近的弹性模量。此时，当堵片62的开度一样时，沿制冷剂流动方向x，导流孔61的可流通面积也是逐渐减小的。

继续参照图5，堵片的固定端62a固定设置在导流孔61的内周面上。堵片62与导流片60可以采用同一种材料，此时，堵片62与导流片60可以一体冲压成型。

本实施例中，堵片的固定端62a、自由端62b分别位于第一集流管10轴向的两侧，且相邻两个堵片62的固定端位于轴向的不同侧。如此设置，能够使制冷剂均匀的流向第二腔10b的轴向两侧，避免制冷剂仅流向第二腔10b的轴向一侧，使得制冷剂在第一集流管10内分布不均，增加流动阻力。

继续参照图5，连通第二孔的第一导管50的端部伸入第二腔10b中。因此，当制冷剂由第一腔10a流入第二腔10b中时，制冷剂不会直接流入第一导管50中；只有当第二腔10b中的制冷剂液面上升至第一导管50的端面时，才能够流入第一导管50，从而进一步使沿轴向分布的多个第一导管50中的制冷剂流量较为均匀，使平行流蒸发器100的表面具有均匀的温度，减小汽车空调系统在不同位置处的出风温差。

进一步的，沿轴向设置的多个第二孔与沿轴向设置的多个导流孔61之间间隔设置，即多个第一导管50与多个导流孔61之间间隔设置，能够防止从导流孔61流入第二腔10b中的制冷剂直接流入第一导管50中，使得各个第一导管50中的制冷剂流量不均匀。

本实施例中，第一导管50为微通道换热扁管，当制冷剂流经第一导管50时，制冷剂能够通过第一导管50与外部快速产生热交换，实现降温。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种平行流蒸发器，包括：作为所述平行流蒸发器的制冷剂入口端的第一集流管，所述第一集流管的一端封闭、另一端设有使制冷剂流入的第一孔，所述第一集流管的侧壁上设有多个使制冷剂流出的第二孔，其特征在于，还包括：导流片，所述导流片固定设置在所述第一集流管内，且沿所述第一集流管的轴向延伸至所述第一集流管的两端，所述第一集流管包括位于所述导流片一侧的第一腔、位于所述导流片另一侧的第二腔；

所述第一孔位于所述第一腔上，所述第二孔位于所述第二腔上；

所述导流片上设有沿所述轴向排布的多个导流孔，从所述第一孔至所述第一集流管的封闭端，所述导流孔的可流通面积逐渐减小；或，

所述导流片上设有沿所述轴向排布的多个导流孔组，一个所述导流孔组包括至少两个导流孔，从所述第一孔至所述第一集流管的封闭端，所述导流孔组内的导流孔的可流通面积总和逐渐减小。

2.如权利要求1所述的平行流蒸发器，其特征在于，所述导流片上固定设有多个与所述导流孔对应设置的堵片，所述堵片能够运动，以改变所述可流通面积。

3.如权利要求2所述的平行流蒸发器，其特征在于，所述堵片为弹性件，所述堵片具有固定端和自由端，所述固定端固设在所述导流片上，所述堵片能够在制冷剂的作用下发生弹性形变，使自由端远离所述导流孔以改变所述可流通面积。

4.如权利要求3所述的平行流蒸发器，其特征在于，任意两相邻所述堵片中靠近所述第一孔的所述堵片的弹性模量小于远离所述第一孔的所述堵片的弹性模量。

5.如权利要求3所述的平行流蒸发器，其特征在于，从所述第一孔至所述封闭端，所述导流孔的面积逐渐减小。

6.如权利要求4或5所述的平行流蒸发器，其特征在于，所述固定端固定设置在所述导流孔的内周面上。

7.如权利要求6所述的平行流蒸发器，其特征在于，所述堵片与所述导流片一体冲压成型。

8.如权利要求3所述的平行流蒸发器，其特征在于，所述固定端、自由端分别位于所述轴向的两侧，且相邻两个堵片的固定端位于所述轴向的不同侧。

9.如权利要求1所述的平行流蒸发器，其特征在于，多个所述第二孔沿所述轴向排布，沿所述轴向，多个所述导流孔与多个所述第二孔间隔设置。

10.如权利要求1所述的平行流蒸发器，其特征在于，还包括导管，所述导管连通所述第二孔以导通制冷剂，所述导管的端部伸入至所述第二腔内。