CN1432772A

CN1432772A - 叠片型蒸发器

Info

Publication number: CN1432772A
Application number: CN03101027.XA
Authority: CN
Inventors: 上坊寺康修; 仲户宏治; 齐藤克弘
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2003-01-08
Publication date: 2003-07-30
Anticipated expiration: 2023-01-08
Also published as: JP3637314B2; CN1198105C; US6742577B2; US20030127217A1; JP2003207229A; EP1327845A1; EP2472207B1; EP1327845B1; EP2472207A1

Abstract

在叠层扁管的制冷剂入口/出口侧面配置有第一制冷剂侧面通道，在另一侧面的上部配置有第二制冷剂侧面通道，在其下部配置有第三制冷剂侧面通道。第一分隔部件配置在叠层扁管的第一下箱体中，第二分隔部件配置在第二上箱体中。第一和第二分隔部件分别将叠层第一下箱体和第二上箱体予以分隔，使制冷剂入口/出口侧面一侧的扁管数N4与相对侧面一侧的扁管数N3之间的比率约为2∶1。

Description

叠片型蒸发器

技术领域

本发明涉及用于空调器的叠片型蒸发器。

背景技术

图9为表明通常叠片型蒸发器中制冷剂流通通道结构的透视图；图10为叠片型蒸发器中所用扁管的平面图，所述扁管构成制冷剂的流通通道；图11所述扁管的分解视图。

在图9所示的叠片型蒸发器1中，许多如图10所示的扁管2相互间隔平行配置，在相邻的扁管2之间配置有波纹状散热片(图中未画出)，扁管2与波纹状散热片交迭配置并相互焊接到一起，构成叠片型结构。

如图11所示，每个扁管2由一对端部深拉的模压板2a和2b构成，它们相对配置并压合成一体。扁管顶端形成有第一上箱体31和第二上箱体32，它们相互平行并构成制冷剂的入口或出口；扁管下端形成有第一下箱体41和第二下箱体42，它们相互平行并构成制冷剂的入口或出口。

所述箱体部分是由模压板2a和2b的对置和压合而形成的。也就是说，模压板2a的箱体成型部分31a和模压板2b的箱体成型部分31zb压合后形成第一上箱体31，模压板2a的箱体成型部分32a和模压板2b的箱体成型部分32b压合后形成第二上箱体32，模压板2a的箱体成型部分41a和模压板2b的箱体成型部分41b压合后形成第一下箱体41，模压板2a的箱体成型部分42a和模压板2b的箱体成型部分42b压合后形成第二下箱体42。

分隔部件6由第一上箱体31和第二上箱体32的中间延伸到第一下箱体41和第二下箱体42的中间，它由模压板2a分隔槽6a的底面与模压板2b分隔槽6b的底面压合构成。通过分隔部件6，制冷剂的流通通道被分隔成两条：第一制冷剂流通通道51和第二制冷剂通道52。第一制冷剂流通通道51形成在模压板2a制冷剂通道形成部分51a和模压板2b制冷剂通道形成部分51b之间，为一个连接第一上箱体31和第一下箱体41的线性通道；第二制冷剂流通通道52形成在模压板2a制冷剂通道形成部分52a和模压板2b制冷剂通道形成部分52b之间，为一个连接第二上箱体32和第二下箱体42的线性通道。

这样，由一些扁管2和波纹状散热片交迭在一起构成了叠片型蒸发器1。此外，如图9所示，一个制冷剂侧面通道3配置在叠片扁管2侧面1F的一个制冷剂入口/出口，另一个制冷剂侧面通道4配置在其另一侧面1B。制冷剂入口Rin配置在第一上箱体31附近的制冷剂侧面通道3的入口处，制冷剂通过它流入叠片型蒸发器1。在第二箱体32附近的制冷剂侧面通道3的位置配置有制冷剂出口Rout，制冷剂通过它流出叠片型蒸发器1，制冷剂入口Rin与制冷剂出口Rout的位置彼此相邻。制冷剂侧面通道3与制冷剂入口Rin及一些交迭扁管2中距侧面通道3最近的扁管2的第一下箱体41相通。

在相对于交迭扁管2第一下箱体41交迭方向的中部配置有分隔部件18，其结构使制冷剂不能在相邻扁管2的下箱体41与分隔部件18之间进行流通。在相对于交迭扁管2第二上箱体32的中部配置有分隔部件19，其结构使制冷剂不能在相邻扁管2的第二上箱体32与分隔部件19之间进行流通。

这样，分隔部件18和19分别使交迭的第一下箱体41和第二上箱体32得到隔离，使制冷剂入口/出口侧面1F侧的扁管数n2与相对侧面1B侧的扁管数n1之间的比率基本为1∶1。

交迭扁管2的第一制冷剂通道51及其端部的第一下箱体41和第一上箱体31中，相对于分隔部件18而言位于制冷剂侧面通道3一侧的部分构成第一区段B1，制冷剂流R1在该区段中由第一下箱体41流向第一上箱体31。交迭扁管2的第一制冷剂通道51及其端部的第一下箱体41和第一上箱体31中，相对于分隔部件18而言位于制冷剂侧面通道4一侧的部分构成第二区段B2，制冷剂流R2在该区段中由第一上箱体31流向第一下箱体41。

交迭扁管2的第二制冷剂通道52及其端部的第二下箱体42和第二上箱体32中，相对于分隔部件19而言位于制冷剂侧面通道4一侧的部分构成第三区段B3，制冷剂流R3在该区段中由第二上箱体32流向第二下箱体42。交迭扁管2的第二制冷剂通道52及其端部的第二下箱体42和第二上箱体32中，相对于分隔部件19而言位于制冷剂侧面通道3一侧的部分构成第四区段B4，制冷剂流R4在该区段中由第二下箱体42流向第二上箱体32。

在如上所述结构的叠片型蒸发器1中，通过制冷剂入口Rin流入的制冷剂流RSA流过制冷剂侧面通道3后流入第一区段B1中第一下箱体41的入口侧箱体10。然后，制冷剂作为制冷剂流R1通过第一区段B1的第一制冷剂通道51流到第一区段B1中第一上箱体31的出口侧箱体11。流到第一区段箱体出口侧箱体11的制冷剂流入第二区段B2中第一上箱体31的入口侧箱体12，并作为制冷剂流R2通过第二区段B2的第一制冷剂通道51流到第二区段B2中第一下箱体41的出口侧箱体13。此后，制冷剂流RSB通过制冷剂侧面通道4流入第三区段B3中第二上箱体32的入口侧箱体14。流到第三区段箱体入口侧箱体14的制冷剂作为制冷剂流R3通过第三区段B3中第二制冷剂通道52流入第三区段B3中第二下箱体42的出口侧箱体15。流入出口侧箱体15的制冷剂进入第四区段B4第二下箱体42的入口侧箱体16，并作为制冷剂流R4通过第四区段B4中第二制冷剂通道52流入第四区段B4第二上箱体32的出口侧箱体17。然后，制冷剂由同出口侧箱体17相连的制冷剂出口Rout流出。

但是，在上述结构的叠片型蒸发器1中，当为减少蒸发器的尺寸和成本而减少扁管2在图9所示流动方向上的宽度以减少交迭扁管2和散热片所形成的芯体宽度时，因扁管2中制冷剂流通被分成四个区段，扁管2中第一制冷剂通道51和第二制冷剂通道52的流通截面将会减小。当流通截面减小时，扁管2中制冷剂的压力损失将增大，从而使叠片型蒸发器1的制冷剂压力损失增加，导致制冷循环性能降低。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题而进行了本项发明。本发明的目的是提供一种叠片型蒸发器，可在降低叠片型蒸发器中制冷剂压力损失的同时减少制冷剂扁管的宽度，从而可减少蒸发器的尺寸和成本。

在按本发明提供的叠片型蒸发器中，包括至少一对第一和第二制冷剂通道的一些制冷剂扁管交迭在一起，所述叠片型蒸发器的特点在于包括：一组制冷剂扁管，在其第一和第二制冷剂通道的一端分别配置有一对第一和第二上箱体，在第一和第二制冷剂通道的另一端分别配置有一对第一和第二下箱体；一个配置在所述制冷剂扁管组一端制冷剂扁管第一上箱体侧的制冷剂入口；一个配置在所述一端制冷剂扁管第二上箱体侧的制冷剂出口；一个在制冷剂扁管组所述一端连接制冷剂入口和第一下箱体的第一侧面制冷剂通道；一个在制冷剂扁管组另一端连接制冷剂扁管第一上箱体和地二上箱体的第二侧面制冷剂通道；一个在制冷剂扁管组所述另一端连接制冷剂扁管第一下箱体和第二下箱体的第三侧面制冷剂通道；一个配置在制冷剂扁管组第一下箱体中的第一分隔部件；以及一个配置在制冷剂扁管组第二上箱体中的第二分隔部件；并且所述第一和第二分隔部件的配置使制冷剂扁管组分为三个制冷剂流动通道组，使从制冷剂入口引入的制冷剂由所述一端制冷剂扁管的第一下箱体到所述另一端制冷剂扁管的第二上箱体进行循环流动。

附图说明

图1透视图表明按本发明第一实施例叠片型蒸发器中制冷剂的流通通道结构。

图2为按本发明第三实施例叠片型蒸发器中所用扁管的平面图。

图3为按本发明第四实施例叠片型蒸发器中所用扁管的分解透视图。

图4为按本发明第五实施例叠片型蒸发器中所用扁管的平面图。

图5为沿图4中V-V线所取的剖面图。

图6为按本发明第六实施例叠片型蒸发器中所用扁管的平面展开图，表明其弯折前状况。

图7为按本发明第七实施例叠片型蒸发器中所用扁管单元的透视图。

图8为图7扁管单元中所用扁管的分解透视图。

图9为表明现有技术叠片型蒸发器中制冷剂流通通道结构的透视图。

图10为现有技术构成叠片型蒸发器的扁管的平面图。

图11为图10中扁管的分解视图。

具体实施方式

以下，将结合附图祥述本发明的实施例。

实施例1

如图1所示，按本发明第一实施例的叠片型蒸发器101由交迭和焊接在一起的许多扁管2和散热片(图中未画出)构成，作为制冷剂流通管的扁管2由图10和图11所示的模压板2a和2b制成。

在扁管2中，第一上箱体31、第二上箱体32、第一下箱体41、第二下箱体42、连接第一上箱体31和第一下箱体41的第一制冷剂流通通道51、以及连接第二上箱体32和第二下箱体42的第二制冷剂流通通道52的结构与现有技术叠片型蒸发器相同。

图1所示叠片扁管2构成制冷剂流通管组，相对于构成外部流体的空气的流动方向100来说，图中第二上箱体32、第二制冷剂通道52和第二下箱体42位于上游侧。

在图1所示后侧构成叠层扁管2一个侧面的制冷剂入口/出口侧面101F，配置有第一制冷剂侧面通道3。此外，在前侧的另一侧面101B的上部配置有第二制冷剂侧面通道103，在其下部配置有第三制冷剂侧面通道102。

在制冷剂侧面通道3中，在叠层第一上箱体31的突出部分配置有制冷剂入口Rin，制冷剂通过它流入叠片型蒸发器101。此外，在叠层第二上箱体32的突出部分配置有制冷剂出口Rout，制冷剂通过它流出叠片型蒸发器101。在此，制冷剂入口Rin和制冷剂出口Rout平行配置，且在相对于外部流体流动方向100而言，制冷剂出口Rout位于制冷剂入口Rin的上游侧。制冷剂侧面通道3与制冷剂入口Rin和叠层扁管2中最靠近侧而通道3的扁管2的第一下箱体41相连。

第一分隔部件118配置在一个叠层扁管2的第一下箱体41中。假定交迭在一起的扁管2总数为N，第一分隔部件118的配置应使制冷剂入口/出口侧面101F和第一分隔部件118之间包含约(2/3)N的扁管2，并且在相互临近的扁管2的第一下箱体41和第一分隔部件118之间没有制冷剂流通。

第二分隔部件119配置在一个叠层扁管2的第二上箱体32中。与第一分隔部件118一样，第二分隔部件119的配置应使制冷剂入口/出口侧面101F和第一分隔部件119之间制冷剂侧面通道侧包含约(2/3)N的扁管2，并且在相互临近的扁管2的第二上箱体32和第二分隔部件119之间没有制冷剂流通。

这样，第一分隔部件118和第二分隔部件119将第一下箱体41和第二上箱体32一分为二，制冷剂入口/出口侧面101F侧的叠层扁管数n4与交迭在对应侧面101b侧的扁管数n3之间的比率约为2∶1。

制冷剂侧面通道103的结构可使相对于第二分隔部件119而言位于制冷剂侧面通道102侧的扁管2的第一上箱体31和第二上箱体32相互通连。制冷剂侧面通道102的结构可使相对于第一分隔部件118而言位于制冷剂侧面通道102侧的扁管2的第一下箱体41和第二下箱体42相互通连。

在第一制冷剂通道51及其端部的第一上箱体31和第一下箱体41中，相对于第一分隔部件118而言位于制冷剂侧面通道3侧的部分构成第一区段B11，制冷剂在该区段作为制冷剂流R11由第一下箱体41流向第一上箱体31。在第一制冷剂通道51和第二制冷剂通道52及其端部的第一上箱体31、第一下箱体41、第二上箱体32、和第二下箱体42中，相对于第一分隔部件118和第二分隔部件119而言位于制冷剂通道102和制冷剂通道103一侧的部分分别构成第二区段B12。在包含于第二区段B12的第一制冷剂流通通道51中，制冷剂作为制冷剂流R12a由第一上箱体31流向第一下箱体41，在包含于第二区段B12的第二制冷剂流通通道中，制冷剂作为制冷剂流R12b由第二上箱体32流向第一下箱体42。第二区段B12的结构可形成包括制冷剂流R12a和R12b的制冷剂流R12。

此外，在第二制冷剂通道52及位于叠层扁管2端部的第二上箱体32和第二下箱体42中，相对于第二分隔部件119而言位于制冷剂侧面通道3侧的部分构成第三区段B13，制冷剂在该区段作为制冷剂流R13由第二下箱体42流向第二上箱体32。

以下，将说明本实施例叠片型蒸发器101的运行情况。

通过制冷剂入口Rin流入的制冷剂作为制冷剂流RSA流过侧面通道3后进入区段B11中第一下箱体41的入口侧箱体110。之后，制冷剂作为制冷剂流R11通过第一区段的第一制冷剂流通通道51流入第一区段B11的第一上箱体31的出口侧箱体111。

已流入第一区段出口侧箱体111的制冷剂再流入第二区段B12第一上箱体31入口侧箱体的前半部分112a，部分制冷剂在第一制冷剂通道51和入口侧箱体前半部分112a的分流点R12c进行分流，并作为制冷剂流R12a通过第二区段B12的第一制冷剂通道51流入第二区段B12中第一下箱体41出口侧箱体的前半部分113a。然后，制冷剂作为制冷剂流RSBL流过制冷剂侧面通道102，流入第二区段B12中第二下箱体42出口侧箱体的后半部分113b。

另一方面，流入第一区段出口侧箱体111的剩余部分制冷剂在分流点R12c进行分流，并作为制冷剂流RSRU流过侧面通道103后进入第二区段B12中第二上箱体32入口侧箱体的后半部分112b。之后，制冷剂作为制冷剂流R12b通过第二区段B12的第二制冷剂流通通道52流入出口侧箱体的后半部分113b，在制冷剂第二流通通道52和出口侧箱体后半部分113b的分流点R12d与制冷剂流R12a汇合。

制冷剂在出口侧箱体后半部分113b汇合后流入第三区段B13中第二下箱体42的入口侧箱体116。已流入入口侧箱体116的制冷剂作为制冷剂流R13流过第三区段B13的制冷剂第二流通通道52，然后流入第三区段B13第二上箱体32的出口侧箱体117。已流入出口侧箱体117的制冷剂通过与出口侧箱体117相连的制冷剂出口Rout排出。

这样，叠片型蒸发器101的结构可将制冷剂的流通分为三个区段B11、B12和B13，从而可减少从制冷剂入口Rin到制冷剂出口Rout的制冷剂流通通道的长度。此外，与内分为四个区段的情况比较起来，每个区段所包含的第一制冷剂通道数和第二制冷剂通道数可得到增加，从而可减少制冷剂的流速。

由于制冷剂流通长度的减少和制冷剂流速的降低，因此可减少制冷剂在叠片型蒸发器101内流通过程中的压力损失。

另外，由于采用了三区段结构，即使在叠片型蒸发器101宽度减少的情况下，因为扁管2内流通截面的减小也可防止制冷剂压力损失的增加，从而可减少扁管2和芯体的宽度，实现减少叠片型蒸发器尺寸和成本的目标。

此外，由于三个区段B11、B12和B13包含基本相同数量的第一和第二制冷剂通道51和52，因此通过形成均匀的制冷剂流通通道，可抑制流过叠片型蒸发器101的制冷剂压力损失。

实施例2

在第一实施例的叠片型蒸发器101中，每一区段B11、B12、B13都包含基本相同数量的第一和第二制冷剂通道51和52，也可采用越接近制冷剂出口Rout配置越多第一和第二制冷剂通道51和52的结构形式。

也就是说，图1所示第一下箱体41中第一分隔部件118的配置位置可移向接近制冷剂入口/出口侧面101F侧，第二上箱体32中第二分隔部件119的配置位置可离开制冷剂入口/出口侧面101F侧而移向侧面101B一侧。

在这种结构安排下，虽然叠片型蒸发器制冷剂中气体成分在后部流通区有所增加，但制冷剂出口Rout侧扁管2的第一和第二制冷剂通道51和52的总数也增加，因此可进一步抑制制冷剂压力损失的增加。

实施例3

在第三实施例叠片型蒸发器中，配置了扁管302以取代实施例1和2中的扁管2。

如图2所示，在扁管302中配置了分隔槽306，使连接制冷剂出口Rout侧第二下箱体342和第二上箱体332的第二制冷剂通道352的宽度大于连接制冷剂入口Rin侧第一下箱体341和第一上箱体331的第一制冷剂通道351的宽度。

在这种结构安排下，制冷剂气体成分较大的第三区段B13中的第二制冷剂流通通道352的截面增大，从而可抑制制冷剂压力损失的增加。

实施例4

在第四实施例叠片型蒸发器中，配置了扁管402以取代实施例1和2中的扁管2。

如图3所示，在扁管402中，在一对构成扁管2的模压板2a和2b之间配置了两片波纹散热片408。

一个内侧散热片408配置在模压板2a制冷剂流通通道成型部分51a和模压板2b制冷剂流通通道成型部分51b之间，另一个散热片408配置在模压板2a的制冷剂流通通道成型部分52a和模压板2b制冷剂成型部分52b之间。

在这种结构安排下，由于内侧散热片408配置在每个第一和第二制冷剂通道51和52中，使制冷剂侧热交换区增大，从而可改善叠片型蒸发器的热交换性能。

在实施例3叠片型蒸发器所用的扁管302中，也可配置上述散热片408。

实施例5

在第五实施例叠片型蒸发器中，配置了扁管502以取代实施例1、2和4中所采用的扁管2。

如图4和5所示，扁管502在第一制冷剂通道551和第二制冷剂通道552的内表面具有一些朝向通道侧的凸起。

在这种结构安排下，在第一制冷剂流通通道551和第二制冷剂通道552中的制冷剂流动将会产生湍流，从而可促进热传导和改善叠片型蒸发器的热交换性能。

在实施例3叠片型蒸发器所用扁管302的第一和第二制冷剂通道351和352的两侧面上也可配置一些上述凸起509。

实施例6

在第六实施例叠片型蒸发器中，配置了扁管602以取代实施例1、2和4叠片型蒸发器中所采用的扁管2。

如图6所示，扁管602由线性对称模压板602a和602b模压在一起所构成，模压板602a和602b在对称线或中线F的两侧具有形成第一上箱体的箱体成型部分631a和631b、用于形成第二上箱体的箱体成型部分632a和632b、用于形成第一下箱体的箱体成型部分641a和641b、用于形成第二下箱体的箱体成型部分642a和642b、以及制冷剂通道成型部分651a和651b及652a和652b，模压板602a和602b可沿中线F对折到一起。

在这种结构安排下，可减少构成叠片型蒸发器的扁管部件的数量，从而可减少叠片型蒸发器的成本。

实施例3和5中叠片型蒸发器所用扁管302和502也可由上述线性对称摸板折合构成。

实施例7

在第七实施例叠片型蒸发器中，采用扁管单元701以取代实施例1-6叠片型蒸发器中所采用的扁管2，如图7所示。

扁管单元701为由图8所示叠层702所构成的扁管组，第一上箱体731、第二上箱体732、第一下箱体741和第二下箱体742采用圆管型。

扁管702由模压板702a和702b构成，摸板702a具有被分隔槽706a分开的制冷剂通道成型部分751a和752a，摸板702b具有被分隔槽706b分开的制冷剂通道成型部分751b和752b，在其内部形成第一和第二制冷剂流通通道751和752。

然后，将上述形式的扁管702交迭到一起，箱体部件731、732、741和742分别与第一和第二制冷剂通道751和752的上端和下端形成配合。

在这种结构安排下，箱体部分和扁管702是分别制造的，在通过模压以形成摸板702a和702b时，无须为箱体成型而进行深拉。这样，就可避免对薄板进行深拉中的壁厚减小和碎裂等问题，从而减少扁管702强度减低的可能性。

在实施例1-7的叠片型蒸发器中，相对于外部流体流动方向100而言，制冷剂出口Rout配置在制冷剂入口Rin的上游侧，但也可将制冷剂出口Rout配置在制冷剂入口Rin的下游。

Claims

1、一种由包含至少一对第一和第二制冷剂通道的一些制冷剂扁管叠层构成的叠片型蒸发器，包括：

一组制冷剂扁管，在其第一和第二制冷剂通道的一端分别配置有一对第一和第二上箱体，在其第一和第二制冷剂通道的另一端分别配置有一对第一和第二下箱体；

一个配置在所述制冷剂扁管组一端制冷剂扁管的第一上箱体侧的制冷剂入口；

一个配置在所述一端制冷剂扁管第二上箱体侧的制冷剂出口；

一个在制冷剂扁管组所述一端用于连接制冷剂入口和制冷剂扁管第一下箱体的第一侧面制冷剂通道；

一个在制冷剂扁管组另一端用于连接制冷剂扁管第一上箱体和第二上箱体的第二侧面制冷剂通道；

一个在制冷剂扁管组所述另一端连接制冷剂扁管第一下箱体和第二下箱体的第三侧面制冷剂通道；

一个配置在制冷剂扁管组第一下箱体中的第一分隔部件；以及

一个配置在制冷剂扁管组第二上箱体中的第二分隔部件；

并且所述第一和第二分隔部件的配置使制冷剂扁管组分为三个制冷剂流动通道组，使从制冷剂入口引入的制冷剂由所述一端制冷剂扁管的第一下箱体到所述一端制冷剂扁管的第二上箱体进行循环流动。

2、如权利要求1所述叠片型蒸发器，其中所述第一分隔部件和第二分隔部件的配置位置可使大约2/3的叠层制冷剂管位于它们和制冷剂入口侧的侧面之间。

3、如权利要求1所述叠片型蒸发器，其中所述第一分隔部件配置在比所述导致包含约2/3制冷剂管的位置更接近制冷剂入口侧；所述第二分隔部件配置在比所述导致包含约2/3制冷剂管的位置更远离制冷剂出口侧。

4、如权利要求1所述叠片型蒸发器，其中所述制冷剂管的第二制冷剂流通通道的宽度大于其第一制冷剂通道的宽度。

5、如权利要求1所述叠片型蒸发器，其中所述内侧散热片配置在所述制冷剂管的第一和第二制冷剂流通通道中。

6、如权利要求1所述叠片型蒸发器，在其中所述制冷剂管的第一和第二制冷剂通道的内表面上形成有一些凸起结构。

7、如权利要求1所述叠片型蒸发器，其中所述制冷剂管由一个线性对称构件沿其对称线折合和整体模压构成。

8、如权利要求1所述叠片型蒸发器，其中所述制冷剂管在其任意一端具有一对所述四个箱体。

9、如权利要求1所述叠片型蒸发器，其中所述四箱体由四个箱体构件构成，所述箱体构件在叠层制冷剂管的两端各配置一对并与制冷剂管分离。