CN1292484A - 制冷剂的蒸发器及制冷剂的分配 - Google Patents

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Abstract

蒸发器具有许多管道,它们沿垂直于空气流的宽度方向彼此平行地排列。管道还沿空气流方向排列成两排,而且沿宽度方向延伸的槽部分也沿空气流方向排列成对应于管道的两排。制冷剂入口和制冷剂出口配置在槽部分上,分别位于在宽度方向的一个侧端部,因此,制冷剂在流过一排管道之后又流过另一排管道。在蒸发器中,用于分配制冷剂的节流孔设在槽部分的分配部分上,能随意调整管道内的制冷剂分配,因此可从蒸发器吹出温度均匀的空气。

Description

制冷剂的蒸发器及制冷剂的分配
本发明涉及制冷剂循环的蒸发器，在这种蒸发器中可以适当调整制冷剂的分配。该蒸发器适合于用在例如车用空调机上。
在JP-Y2-2518259中提出一种如图19所示的具有冷却剂流道的制冷剂蒸发器110。该制冷剂蒸发器110具有许多管道100和第一与第二槽101、102，各个管子中具有两个平行的制冷剂流道100a和lO0b，该第一和第二槽与管道100分开形成。一侧的制冷剂流道100a与第一槽101连通，而另一侧的制冷剂流道100b与第二槽102连通。分隔板(未示出)配置在沿第一槽101纵方向的中间位置，使得第一槽101分隔成用于将制冷剂分配到管道100内的入口槽部分101a和用于收集管道100中制冷剂的出口槽部分101b。第一槽101沿空气流方向A配置在第二槽102的上游侧。另外，制冷剂入口103装在入口槽部分101a上，而制冷剂出口104装在出口槽部分101b上。制冷剂流道100a构成位于空气上游侧的上游流道F1和F4。而制冷剂流道100b构成位于空气下游侧的下游流道F2和F3。
在蒸发器110中，从制冷剂入口103流入的制冷剂沿图19箭头所示的制冷剂流向流过制冷制流道，并从制冷却出口排到外边。当气-液两相制冷剂流向图19中第二槽102的左侧时，液态制冷剂在惯性力作用下比气态制冷剂更容易流向第二槽102的最左侧。因此，在制冷剂流道F3的左侧液态制冷剂的比例越来越高，所以从蒸发器101吹出的空气温度是不均匀的。
在常规制冷剂蒸发器110中，在图19中的第二槽102的左侧设置节流装置，使得流向第二槽102最左侧的液体制冷剂量受到限制。然而当蒸发器110中的制冷剂流量较小时，在制冷却流道F1、F2中已几乎完全气化的制冷剂便流入图19左侧的制冷剂流道F3、F4，因而流过制冷剂流道F3、F4处管道的空气很难被冷却。结果在这种情况下，从蒸发器110吹出的空气其温差在左右侧之间变得较大。
基于上述问题，本发明的目的是提供一种使吹出空气具有均匀温度分布的蒸发器。
按照本发明，在制冷剂蒸发器中，在垂直于空气流向(外部流体)的宽度方向彼此平行地配置许多管道，这些管道沿空气流向配置成许多排，而且在各个管道的上、下两端配置许多具有上槽部分和下槽部分的槽。这些槽配置成对应于沿空气流方向形成许多排的管道的排列。这些槽具有引入制冷剂的入口以及排出已流过这些槽和管道的制冷剂的出口。该入口和出口装在槽的沿宽度方向的侧端部，位于沿空气流方向的不同排的槽上，使得从入口进入的冷却剂流过所有其上配置入口的一排槽上形成的制冷剂流道，再顺序流过相邻排槽上的所有制冷剂流道，最后流到制冷剂出口。在该蒸发器中，在下槽部分中具有制冷剂流道面积减小的节流件。用这种节流件可以调整液态制冷剂进入管道的分配，因而可使从蒸发器中吹出的空气具有均匀的温度分布。
该节流件最好包括许多具有节流孔的节流板。因此，即使一个排中管道内的制冷剂分布不均匀，但通过适当调节节流板的排列位置也可以补偿在空气流方向形成的管道叠置部分内的不均匀的制冷却分配。
沿空气流方向彼此靠近的相邻槽用分隔壁隔开，并通过在该分隔壁上形成的连通孔使相邻槽彼此连通。因此，采用节流孔和连通孔二者可以很好地调节进入管道的制冷剂分配。
下面参照附图详细说明优选实施例，从这些说明中可以明显看出本发明的其它目的和优点，这些附图是：
图1是示意透视图，示出本发明第一实施例的制冷剂蒸发器；
图2是示意透视图，示出第一实施例蒸发器的下槽部分；
图3是曲线图，示出从该蒸发器吹出的空气的温度分布；
图4是示意截面图，示出第一实施例槽部分的端表面；
图5A是第一实施例管道的横截面图；图5B是用于说明第一实施例管道形成材料的图；图5C是用于说明将钎焊材料涂在第一实施例管道形成部件上的状态图；
图6是横截面图，示出管道插件***第一实施例的槽部分。
图7A是第一实施例管道纵向端部分的平面图；图7B是第一实施例管道纵向端部分的前视图；图7C是图7B的局部放大图；图7D是第一实施例管道纵向端部的放大透视图；图7E是示意图，示出第一实施例的管道纵向端部分***槽部分内的***状态图；
图8是截面图，示出第一实施例的一个变型例中管道和槽部分之间的连接结构；
图9是示意图，用于说明将钎焊材料涂在第一实施例蒸发器的波状片上，示出其涂布状态；
图10是放大透视图，示出第一实施例中分隔板和槽部分的拆开状态；
图11是透视图，示出第一实施例中槽部分的唇部分；
图12是透视图，示出第一实施例蒸发器的管接头部分；
图13是透视图，示出第一实施例的连接于管接头的唇部分；
图14A是第一实施例的管接头部分的前视图；图14B是沿图14A的ⅩⅣB-ⅩⅣB线截取的横截面图；图14C是前视图，示出第一实施例管接头部分的中间板部件；
图15A-15C是示意横截面图，示出第一实施例的连通孔；
图16A-16D是示意截面图，示出形成第一实施例连通孔的方法；
图17是拆开的透视图，示出第一实施例的节流板和槽部分。
图18是示意透视图，示出本发明第二优选实施例蒸发器的制冷剂流道；
图19是常规蒸发器的示意透视图；
图20是图19所示常规蒸发器的示意截面图。
下面参考附图说明本发明的优选实施例。
参考图1-17说明本发明的第一优选实施例。本发明的第一实施例特别适合作车用空调机制冷剂循环中的蒸发器1。蒸发器1配置在车用空调器(未示出)的装置箱内，该箱的上、下方向对应于图的配置。当空气由吹风机吹送，沿图1的空气流方向A穿过蒸发器1时，在吹出的空气和流过蒸发器1的制冷剂之间便发生热交换。
蒸发器1具有许管道2-5，制冷剂沿管道2-5的纵方向流过这些管道。管道在垂直于空气流方向A和管道2-5纵方向的方向上彼此平行排列。另外，在空气流方向A，这些管道排列成彼此靠近的两排管子。即管道2、3位于下游空气侧，而管道4、5配置在管道2、3的上游空气侧。各个管道2-5为扁平管道，具有扁平横截面的制冷剂流道。管道2、3形成入口侧热交换部分X的制冷剂流道，而管道4、5形成出口侧热交换部分Y的制冷剂流道。在图1中，管道2配置在入口侧热交换部分X的左侧，而管道3配置在入口侧热交换部分X的右侧。与此类似，管道4配置在出口侧热交换部分Y的左侧，而管道5配置在出口侧热交换部分Y的右侧。
蒸发器1具有引入致冷剂的制冷剂入口6和排出制冷剂的制冷剂出口7。由制冷剂循环的热膨胀阀(未示出)减压的低温低压气-液两相的制冷剂经入口6引入蒸发器1。出口7连接于致冷循环压缩机(未示出)的入口管，使得在蒸发器1中蒸发的气态制冷剂经出口7返回压缩机。在第一实施例中，入口6和出口7配置在蒸发器1的左上端表面上。
蒸发器1具有配置在左上入口侧的左上入口侧槽部分8、配置在下入口侧的下入口侧槽部分9、配置在右上入口侧的右上入口侧槽部分10、配置在蒸发器1右上出口侧的右上出口侧槽部分11、配置在下出口侧的下出口侧槽部分12和配置在左上出口侧的左上出口侧槽部分13。入口6与左上入口侧槽部分8连通，出口7与左上入口侧槽部分13连通。制冷剂从槽部分8-13分配进入管道2-5，并从管道2-5中汇集到槽部分8-13。槽部分8-13沿空气流方向A排列成彼此相邻的两排，该槽对应于管道2-5的排列。即入口侧槽部分8-10配置在出口侧槽部分11-13的下游空气侧。
上入口侧槽部分8、10由配置在其间的分隔板14形成，而上出口侧槽部分11、13则由配置在其间的分隔板15形成。下入口侧槽部分9和下出口侧槽部分12不被分隔，在宽度方向沿蒸发器1的整个宽度延伸。
在蒸发器1的入口侧热交换部分X，管道2的各个上端部与左上入口侧槽部分8连通，而管道2的下端部与下入口侧槽部分9连通。与此类似，管道3的各个上端部与右上入口侧槽部分10连通，而管道3的各个下端部与下入口侧槽部分9连通。在蒸发器1的出口侧热交换部分Y上，管道4的各个上端部与左上出口侧槽部分13连通，而管道4的各个下端部与下出口侧槽部分12连通。与此类似，管道5的各个上端部与右上出口侧槽部分11连通，而管道5的各个下端部与下出口侧槽部分12连通。
分隔壁16形成在左上入口侧槽部分8和左上出口侧槽部分13之间以及在右上入口侧槽部分10和右上出口侧槽部分11之间。即分隔壁16在宽度方向沿蒸发器1的整个宽度延伸。在下入口侧槽部分9和下出口侧槽部分12之间也形成在宽度方向沿蒸发器1的整个宽度延伸的分隔壁17。如下面说明的，分隔壁16、17与槽部分8-13形成一体。
在本发明的第一实施例中，分隔出图1槽部分10、11的分隔壁16的右侧部分具有许多连通孔18。槽部分10、11通过这些连通孔彼此连通。在第一实施例中，连通孔18分别对应于管道3、5，使得制冷剂可均匀分配到管道5内。即，连通孔18的数目与各排中管道3、5的数目相同。
该连通孔18是利用冲压等加工法在金属薄板(例如铝薄板)做的分隔壁16上同时冲出来的。在第一实施例中，各个连通孔形成为矩形。连通孔18的开口面积以连通孔18的配置位置这样确定，使得制冷剂可以最合适地分配到管道3、5内。在图1中，连通孔18形成为具有均匀面积。然而可以随意改变连通孔18的的开口面积和其形状。
在相邻管道2-5之间配置许多波形片19，并整体连接于管道2-5的平表面。另外，还在各个管道2-5内装置许多波形片20。内波形片20的波峰部分焊接在管道2-5的各个内表面上。由于内波形片20而使管道2-5得到增强，而且增大了制冷剂的热传导面积，由此改进了蒸发器1的冷却性能。
图2示出在管道2-5下部分的下入口侧槽部分9和下出口侧槽部分12。在该下入口侧槽部分9内设置分别具有第一、第二和第三节流孔51a-53a的第一、第二、第三节流板51-53，使得可以自由调节液态制冷剂进入管道3、4的分配。第一节流板51配置在下入口侧槽部分9内，位于用于收集管道2中制冷剂的收集槽9a和将制冷剂分配到管道3内的分配槽9b之间的边界上。第二和第三节流板52、53配置成在下入口侧槽部分9的分配槽9b内隔开预定的间距。
与此类似，在下出口侧槽部分12内也设置第一、第二和第三节流板51-53。第一节流板位于用于收集管道5中制冷剂的收集槽12a和将制冷剂分配到管道4内的分配槽12b之间的边界上。第二和第三节流板52、53被配置成下出口侧槽部分12的分配槽12b内间隔开预定的距离。
第一至第三节流孔51a-53a中的各个孔可以用冲压加工法冲在构成节流板51-53的金属板(例如铝板等)上。第一至第三节流孔51a-53a中的各个孔成形为图2所示的图形。第一到第三节流孔51a-53a的开口面积被设定为可以获得制冷剂流入管道3、4的最合适分配。在第一实施例中，节流孔51a-53a的开口面积被设定为向着制冷剂流的下游侧变得越来越小。在第一实施例中，节流板51-53的数目和节流孔的形状可以改变。如下所述，节流板51-53与槽部分9、12分开成形，成形之后用钎焊将节流板51-53焊接在槽部分9、12上，形成整体。在第一实施例中，组装蒸发器1是采用纤焊法将各个部件组件组装成一体。
下面说明本发明第一实施例蒸发器1的操作。如图1所示，由制冷剂循环的膨胀阀(未示出)减压的第一低温低压气液两相制冷剂从入口6引入到左上入口侧槽部分8内，并分配到管道2中，使其向下流过管道2，如箭头“a”所示。该制冷剂然后向右流过下入口侧槽部分9，如箭头“b”所示，接着分配到管道3中，使其向上流过管道3，如箭头“c”所示。制冷却随后进入右上入口侧槽部分10，并流过连通孔18，如箭头“d”所示，并流入右上出口侧槽部分11。因此，制冷却从下游空气侧经连通孔18流到上游空气侧。接着，制冷剂从右上出口侧槽部分11被分配进入管道5，并向下流过管道5，如箭头“e”所示，然后流入下出口侧槽部分12的右侧部分。
制冷剂再向左流动，如箭头F所示，流过下出口侧槽部分12，接着被分配进入管道4，并向上流过管道4，如箭头“g”所示。然后制冷剂集中在左上出口侧槽部分13内，并向左流过该槽部分13，如箭头“h”所示，接着从出口7排列蒸发器1的外面。
另一方面，使空气沿空气流方向吹向蒸发器1，使其流过蒸发器1的热交换部分X、Y的开口。在此时，流过管道2-5的制冷剂便吸收空气中的热量并蒸发。结果，流过蒸发器1的空气被冷却，并吹入车内乘客间，由此使乘客间冷却。
按照第一实施例，入口侧热交换部分X包括由图1箭头“a”～“c”表示的“之”字形入口侧制冷剂流道，该入口侧热交换部分X配置在出口侧热交换部分Y的下游空气侧，该出口热交换部分包括由图1箭头“e”-“h”表示的“之”字形出口侧制冷剂流道。因此蒸发器1可以有效地进行热交换，具有极好的热导率。
另外，右上入口侧槽部分10以及配置在槽部分10的上游空气侧的右上出口侧槽部分11彼此经连通孔18直接连通，该连通孔形成在其间配置的分隔壁16上。因此，蒸发器1的入口侧制冷剂流流道可与蒸发器1的出口侧制冷剂流道连通，不用任何附加的制冷剂流通如侧部流道。这样便简化了蒸发器1的结构，减小了制冷剂流过蒸发器1的压力损失。结果，降低了蒸发器1中的制冷剂蒸发压力和蒸发温度，因而改进了蒸发器1的制冷性能。
在蒸发器1中，形成制冷剂流道，使得从入口6进入的制冷剂在流过整个热交换部分X之后又流过热交换部分Y，然后从制冷剂出口7排出。因此制冷剂入口6和制冷剂出口7可集中配置在热交换部分X、Y的一侧端部(例如图1的左上侧端部)上，该热交换部分X、Y沿着垂直于空气流方向A的宽度方向配置。因此在空调器箱(未示出)外的外部管可直接连接于制冷剂入口6和制冷剂出口7，方法是，在空调器箱上在对应于制冷剂入口6和制冷剂出口7的位置上形成开孔。这样便不需要辅助连接管。
在第一实施例的蒸发器1中，如下所述，可以调节进入各个管道2-5时制冷剂的分配，以使从蒸发器1中吹出的空气具有均匀的温度分布。
首先说明沿空气流方向A在重叠配置的管道2、4内的制冷剂分配。当制冷剂从上入口侧槽部分8分配到管道内2时，由于重力作用，大部分液态制冷剂一般容易流入靠近入口6(图1左侧)的管道2。另一方面，液态制冷剂很难流入位于入口6相反侧的管道2内。然而制冷剂在与空气进行热交换之前便流入上入口侧槽部分8内。因此，液态制冷剂的比例较高，因而有相当量的液态制冷剂流入位于入口相反一侧(即图1的右侧)的管道2内。结果，分配到管道2内的液体制冷剂是相当均匀的。
另一方面，由于在分配槽12b设置具有节流孔51a-53a的节流板51-53，所以可使分配到位于管道2的直接空气上游侧的管道4内的液态制冷剂几乎是均匀的。
在分配槽12b内不提供节流孔51a-53a时，由液态制冷剂的惯性力作用，液态制冷剂主要流入到分配槽12b的最左侧。因此液态制冷剂主要流入左侧的管4，而气态制冷剂则主要流入右侧的管4内。因而在管道4内液态制冷剂的分配变得不均匀。然而，按照本发明的第一实施例，沿箭头“f”所示方向流过槽部分12的制冷剂在穿过第一节流孔51a时便加快流速。在制冷剂穿过第一节流孔51a紧后的位置，气态和液态制冷剂便相混合，使得混合的制冷剂流入位于第一节流孔51a紧后部分的管道4内。而从节流孔51a流出的向左侧流动的液态制冷剂又受到第二节流孔52a的限制。因此流入位于第二节流孔52紧前部分的管道4内的液态制冷剂的量增加。
在第二节流孔52a紧后的部分，气态和液态制冷剂又相混合，使得混合的制冷剂流入位于第二节流孔52a紧后部分的管道4内。与此类似，流入位于第三节流板53紧前部分的管道4内的液态冷却剂量由于第三节流板53的限制作用而增加，而且由于第三节流板53的混合作用气-液两相的制冷剂便流入位于第三节流孔53a紧后面部分的管道4内。
适当设定第一到第三节流孔51a-53a的开口面积和第一到第三节流板51-53的配置位置便可使液态制冷剂的分配近乎均匀。这也使得吹过管道2、4的空气的温度分布变得均匀，该管道2、4配置在空气流方向A的下游和下游空气侧。另一方面，适当设定第一到第三节流孔51a-53a的开孔面积以及第一到第三节流板51-53的配置位置便可以按照液态制冷剂在管道2内的分配设定液态制冷剂在管道4内的分配，使得从重叠的管道2，4吹出的空气具有均匀的温度分布。
当温度为27℃的空气只吹入到具有第一到第三节流孔51a-53a的一个制冷剂输出侧热交换部分Y时，从管道4在不同位置吹出的空气的温度分布以实线示于图3。当温度为27℃的空气只吹入没有节流孔51a-53a的一个制冷剂输出侧热交换部分Y时，从管道4在不同位置吹出的空气的温度分布用虚线示于图3。如图3所示，吹出空气的温度分布得到显著改善，由于节流孔51a-53a，其分布几乎是均匀的。
另外，由于液态制冷剂在管道2-5内是均匀分配的，所以可以有效应用热交换部分X、Y的整个面积，因而改进了热交换效率，在制冷剂从管道4流到槽13时，由于液态制冷剂均匀分配进入管道4，所以制冷剂的气化可以容易地实现。
此处第一节流板51配置在用于收集制冷剂的收集槽9a和用于分配制冷剂的分配槽9b的分界线上。另外，第一节流板51还配置在收集槽12a和分配槽12b之间的分界线上。在第一实施例中，第一节流板可以配置在靠近分界线的位置。即使在这种情况下，也可得到与第一实施例相同的效果。
下面说明在空气流方向A上位于下游和上游侧的管道3、5中的制冷剂分配。即管道3、5沿空气流方向A为重叠配置。具有节流孔51a-53a的第一到第三节流板51-53配置在分配槽9b中，以使液态制冷剂均匀分配到管道3内，与形成在上述分配槽12b中的第一到第三节流孔51a-53a的作用相似。由于液态制冷剂均匀分配到管道3内，所以也使得管道5内的液态制冷剂分配是均匀的，因为有许多连通孔18，这些连通孔的开孔面积是相同的，等间隔地沿着垂直空气流方向A的宽度方向配置。因此，可以使从重叠管道3、5中吹出的空气获得均匀的温度分布。
当管道2内液态制冷剂的不均匀分配变大时，通过适当调整分配槽12b中第一到第三节流孔51a-53a的开孔面积和第一到第三节流板51-53在其中的配置位置便可使得管道4中的液态制冷剂分布相反于管道2中的分布。因此，即使在这种情况下，也可使穿过管道2、4的空气获得均匀的温度分布。
当管道3内的液态制冷剂分布变得不均匀时，通过适当调整许多连通孔18的开孔面积和配置位置便可调整在管道5内的制冷剂分布，使得从管道3、5吹出的空气获得均匀的温度分布。
在本发明的第一实施例中，具有较大液态制冷剂比例的位于制冷剂入口一侧的管道2制冷剂流道和具有较大气态制冷剂比例的位于制冷剂出口7一侧的管道4制冷剂流道空气流方向重叠配置。因此，即使制冷剂流量较小，从蒸发器1吹出的空气也可获得均匀温度分布。
另外，按照本发明的第一实施例，利用节流孔51a-53a和连通孔18可以单独调整管道2-5中各管道的液态制冷剂分配。这样，在制冷通道内的压力损失受到抑制时，由于在不同的预定位置配置许多节流孔，因而不需要进行精细调整。
下面说明第一实施例蒸发器1的结构件及其制造方法。
如图4所示，通过弯曲薄铝板便可制造上槽部分8、10、11、13或下槽部分9、12。即弯曲单块薄铝板便可整体形成上槽部分8、10、11、13和分隔壁16。薄铝板的中央折叠部分形成分隔壁16。同样，通过弯曲单块薄铝板便可整体形成下槽部分9、12和分隔壁17。和管道2-5一样，槽部分8-13由于制冷剂压力的作用而受到相当大的应力。因此用于制造槽部分8-13的薄铝板可以用例如0．6mm厚的铝板，使得槽部分具有充分强度。
形成槽部分8-13的各个铝薄板是单面包覆的薄铝板，即只在其一个侧表面上用例如钎焊材料(A4000)复盖铝心板(A3000)。单面复盖的铝板这样配置，使得由钎焊材料复盖的表面位于槽部分8-13的里面，而心板暴露在外。可以在心板的外表面上镀上牺牲腐蚀材料(例如Al-1．5％Zn)，使得心板夹在钎焊材料和牺牲腐蚀材料之间。结果，改进了单面复盖铝板的抗腐蚀性。
参考图5A，这样弯曲单块铝薄板，使得在管道2-5中的各个管道内形成具有扁平横截面的内制冷剂流道21。该内制冷剂流道21由内片20分隔成许多小流道。管道2-5的内表面和内片20的各个波峰部分被焊接在一起，使得在内制冷剂流道21内分隔出许多沿管道2-5纵方向延伸的小流道。
如图5B所示，用于制作管道2-5的薄铝板可以是裸铝板，例如在其一个侧面上涂有牺牲性腐蚀材料(如Al-1．5％Zn(重量))的心铝板22(A3000)。在这种情况下，可以这样配置裸铝板，使得涂有牺牲性腐蚀材料的表面配置在管道2-5的外边。因为管道2-5由内片20增强，所以用于制造管道2-5的薄铝板其厚度“t”可以减小到约0．25-0．4mm。因此，各个管道2-5沿宽度方向的高度“h”可以减小到约1．75mm。内片20也用裸铝板(A3000)制作。
如图5C所示，钎焊材料(A4000)涂在管道2-5和内片的焊接部分，以便在各个管道2-5和内片20之间进行焊接。即，在焊接薄铝板24(以后称作管道薄板24)形成管道2-5之前，将泥状钎焊材料(A4000)24a涂在管道薄板24的两侧端部的内表面上。同样，在将内片20焊接到各个管道2-5的内表面之前，将泥状钎焊材料(A4000)20a涂在内片20的各个波峰部分上。这样便可以在将蒸发器1钎焊成整体时同时进行管道薄板24侧端部分之间的焊接以及管道薄板24内表面和内片20之间的焊接。当管道薄板24是在其一个侧面上复盖有钎焊材料的单面复盖铝板，而且其复盖层配置在管道2-4里面时，不需在管道薄板24上再涂钎焊材料。另外，各个薄片20可以用在其双侧表面上复盖钎焊材料的双面包覆的铝板制作。在这种情况下便不需要在内片20的波峰部分涂钎焊材料。
如图6所示，在第一实施例中，管道2-5在纵方向的各个端部分25连接于槽部分8-13，方法是将端部分25嵌入到槽部分8-13的各个平面上形成的管道***孔26中。为便于将管道2-5嵌入到槽部分8-13内，可按图7A成形各个端部分。即，如图5A、7A所示，各个管道2-5具有端部加大部分27，管道薄板24的侧端部分在该端部加大部分处彼此连接。如图7A所示，在各个管道2-5的两个纵向端端部处切去端部加大部分27，由此形成凹部分27a。即，管道2-5的各个端部分25没有端部加大部分27。结果，各个纵向端部分25具有大体椭圆形的横截面。如图7E所示，当将端部分25***管道***孔26时，该凹部分27a便起着各个管道2-5的定位塞的作用。结果有助于将管道2-5***到槽部分8-13中。为简明起见，图7E只示出下游空气侧和上游空气侧的槽部分8-13和管道2-5中的一个侧的槽部分和管道。
各个管道***孔26形成为椭圆形，此形状对应于管道2-5各个端部分25的截面形状。各个管道***孔26具有凸出部分26a，该凸出部分沿***孔26的周边凸出到槽部分8-13的外边。如图6所示，当管道2-5的各个端部分***到管道***孔26时，槽部分8-13的凸出部分26a的内表面26便与各个端部分26接触。因此，槽部分8-13和管道2-5可以通过加在槽部分8-13内表面上的钎焊材料彼此焊接在一起。
如图8所示，凸出部分26a可以向槽部分8-13的内部凸出。在这种情况下，可以在管道2-5***槽部分8-13之前将钎焊材料涂在管道2-5的各个端部分25上。这样，槽部分8-13和管道2-5可以通过涂在各个端部分25上的钎焊材料彼此钎焊在一起。
如图9所示，波形片19具有周知的气孔19a，切开一部分波形片19并使这部分倾斜地被固定便形成这种气孔。波形片19用裸铝板(A3000)制作。因此，在波形片19的各个波峰部分上涂上钎焊材料19b之后，便可以通过该纤焊材料19b将波形管19的波峰部分焊接在管道2-5上。
如图10所示，可用单块板部件27整体形成分隔板14、15，使得分隔板14、15易于固定在槽部分8、10、11、13上。形成分隔板14、15的板部件27用双面复盖的铝板制作，例如用在其两侧面上由钎焊材料复盖的铝心板(A3000)制作。
板部件27具有缝隙27a，该缝隙与位于槽部分8和槽部分13之间的以及位于槽部分10和槽部分11之间的分隔壁16啮合。其中***分隔板14的缝隙28形成在槽部分8和槽部分10之间，而其中***分隔板15的缝隙29形成槽部分11和槽部分13之间。分隔板14、15分别***缝隙28、29，同时缝隙27a与分隔壁16啮合。因此，分隔板14、15可利用涂在板部件27两侧面上的纤焊材料以及涂在槽部分8、10、11、13内表面上的钎焊材料焊接于槽部分8、10、11、13。因而槽部分8和槽部分10彼此分隔开，槽部分11和槽部分13彼此分隔开。分隔板14、15可以分开制作。
图11示出槽部分8-13的盖部分30。如图1所示，槽部分8-13具有四个纵向端部开口，即右上端开口、左上端开口、下右端开口和下左端开口。盖部分30装在除左上端开口外的三个开口端部上，在左上端开口上形成入口6和出口7。盖部分30为碗形，通过冲压在其一个侧面上复盖有钎焊材料的单面复盖铝板而形成。涂有钎焊材料的表面可作成盖部分30的内表面。盖部分30的内表面通过涂在盖部分30内表面上的钎焊材料可以接合于和焊接于槽部分8-13的三个纵向端部分中各个端部分的外表面上。因此除其上形成入口6和出口7的左上端开口外，槽部分8-13的三个纵向端部开口均是密封的。
下面参考图11-14c说明蒸发器1的管接头部分。该管接头部分配置在槽部分8、13的左上端部开口上。如图12所示，管接头部分包括盖部分31、中间板部件32和接头盖33。如图13所示，盖部分31是采用其两侧面均复盖钎焊材料的双面包覆的铝板通过冲压法形成的，该盖部分连接于槽部分8、13的左上端部分。盖部分31包括与槽部分8连通的入口6和与槽部分13连通的出口7。
如图14C所示，中间板部件32具有与入口6连通的入口侧开孔32a、与出口7连通的出口侧开口32b和凸出部分32c，该凸出部分32c从入口侧开口32a的附近倾斜地凸出，该中间板部件用其上未涂钎焊材料的裸铝板(A3000)制作。
接头盖33用其一侧面涂有钎焊材料的单面包覆的铝板制作。该接头盖33连接于中间板部件32，使得接头盖33的复盖钎焊材料的表面面向中间板部件32。接头盖33具有流道形成部分33a、形成于流道形成部分33a一个端部上的连接开孔33b以及圆筒部分33c。流道形成部分33a形成为半圆筒形，从入口侧开口32a到凸出部分32c的凸出端部分，该流道形成部分33a复盖中间板部件32。该圆筒部分33c形成为凸出于接头盖33的表面，与中间板部件32的出口侧开孔32b连通。接头盖33的连接开孔33b连接于膨胀阀的出口，而其圆筒部分33c连接于膨胀阀气态制冷剂温度检测部分的入口。
将盖部分31、中间板部件32和接头盖33钎焊成一体便可形成管接头部分。因此，参考图13和14A，即使在膨胀阀的入口和出口之间的管距P2小于入口6和出口7之间的管距P1，利用管接头部分也可以吸收其间的这种差别。
图15A-15C示出连通孔18的三个例子。在图15A-15C中，连通孔18形成在槽部分10、11之间的分隔壁16(即中央折叠部分)上，使该连通孔具有沿其周缘的凸出部分。
下面参考图16A-16D说明形成连通孔18的方法。首先，如图16A所示，在制作槽部分8、10、11和13的薄铝板34(以后将薄铝板34称作槽薄板34)上进行冲压，由此形成具有凸出部分的烟囱式孔34a以及没有凸出部分的冲孔34b。冲孔34b具有适当直径，使得烟囱式孔34a的凸出部分可以***到冲孔34b中。随后，如图16B所示，弯曲槽薄板34，将其成形为U形，使得烟囱式孔34a对着冲孔34b。然后如图16c所示，使烟囱式孔34a的凸出部分***到冲孔34b中。另外，如图16D所示，使凸出部分的端部分弯曲到外周边缘上，以夹住该边缘。这样便使烟囱式孔34a的凸出部分被卡住而不能脱出冲压孔34b，这样便形成连通孔18。
图17示出将各个节流板51-53***槽部分9、12的装配结构。如图17所示，***各个节流板51-53的缝隙36配置在下槽部分9、12的适当位置。各个节流板51-53用双面包覆的铝板制作，该双面复盖铝板在其铝心板(A3000)的双侧表面上加有钎焊材料(A4000)。在这种情况下，先将节流板51-53分别***到预定的缝隙36中，然后利用节流板51-53上的钎焊材料以及下槽部分9、12的内表面上的钎焊材料便可使节流板51-53焊接在下槽部分9、12上。
按照本发明的第一实施例，槽部分8-13和管道2-5是分开制作的，然后再彼此连接成一体。因此可以增加槽部8-13的厚度，以增强槽部分8-13，同时可以充分地减小管道2-5的厚度，以改进管道2-5和波形片19之间细微结构。这样，蒸发器1变得紧凑，并具有充分的冷却效能。
另外，可通过弯曲单块薄铝板形成上槽部分8、10、11、13，并通过弯曲单块薄铝板形成下槽部分9、12。因此不需要在制作槽部分8-13的薄铝板上涂上钎焊材料，这样便改进了槽部分8-13抗腐蚀性。
与此类似，不需要在管道2-15的外表面上涂上钎焊材料，因而提高了管道的抗腐蚀性。另外，因为在管道2-5的外表面上不涂任何钎焊材料，所以可以有效地形成管道2-5的表面处理层，结果，改进了蒸发器1的排水性，因而可防止蒸发器1发出难闻的气味。
另外，在波形片19上也不涂钎焊材料。因而可以有效形成波形片19的表面处理层。结果，改进了蒸发器1的排水性，可以防止蒸发器1产生难闻的气味。
下面参考图18说明本发明的第二优选实施例。在第二实施例中，类似于第一实施例中部件的那些部件用相同的编号表示，但省去其说明。在上述第一实施例中，入口6和出口7配置在蒸发器1的左上侧。然而在第二实施例，制冷剂入口6和出口7配置在蒸发器1的下左侧。具体是，使制冷剂入口6与下入口侧槽部分9的左侧部分连通，而使出口7与下出口侧槽部分12的左侧部分连通。
在这种入口6和出口7的配置变型中，分隔板14、15装在下槽部分9、12内，连通孔18也形成在下侧的分隔板17上。另外，在第二实施例中，在下槽部分9内在入口6和分隔板14之间只配置一个具有节流孔51a的节流板51。
按照本发明第二实施例，从入口6流到槽部分9左侧部分的制冷剂分配到管道2内，沿箭头“m”向上流过管道2，流入上槽部分8。在上槽部分8内的制冷剂再流入到上槽部分10。随后上槽部分10中的制冷剂分配到管道3内，沿箭头“n”向下流过管道3，再流入下槽部分9的右部分。流入下槽部分9右部分的制冷剂然后穿过连通孔18流入下槽部分12的右部分。即，制冷剂从入口侧热交换部分X经连通孔18流到出口侧热交换部分Y。
接着，制冷剂从下槽部分12的右部分分配到管道5内，并沿箭头“o”向上流过管道5。然后，制冷剂再从上槽部分11流入上槽部分13。接着，制冷剂从上槽部分13分配进入管道4，并沿箭头“P”向下流过管道4。从管道4流出的制冷剂汇集在下槽部分12的左部分，然后从出口7流到蒸发器1的外部。
在制冷剂从上槽部分13分配进入管道4时大部分液态制冷剂由于重力作用而流入图18的右侧管道4，因而液态制冷剂的分配是不均匀的。在第二实施例中，利用节流板51的节流孔51a可以调整流过管道2的液态制冷剂的分配，使得液态制冷剂在位于管道4的下游空气侧的管道2内的分配相反于在管道4内的分配。这样，便使沿空气流方向A吹过叠置管道2、4的空气获得均匀的温度分布。
另一方面，当制冷剂从上槽部分10分配进入管道3时，大部分液态制冷剂由于重力作用而易于流入图18左侧的管道3，因而管道3中的液态制冷剂的分配变得不均匀。在第二实施例中，适当调整许多连通孔18的开孔面和配置位置便可以调节在管道5内的液态制冷剂分配。因此，沿空气流方向A吹过叠置管道5、3的空气可以获得均匀的温度分布。
虽然已参照附图结合优选实施例充分说明本发明，但应当注意到，技术人员可以明看出各种改变和变型。
例如在上述第一实施例中，三个节流孔51a-53a分别形成在入口侧槽部分9内和出口侧槽部分12内。但是可以根据制冷剂分配的要求设置一个或多个节流孔。另外，节流孔51a-53a可以作成椭圆形、矩形等等。在上述第一实施例中，具有节流孔51a-53a的节流板51-53配置在槽部分9，12内。然而可以采用例如使槽部分变细的方法在槽部分上形成节流件。另外，至少用一个节流件节流，该节流件的节流面积等于或小于槽部分的槽横截面积的80％。
在上述实施例中，本发明适用于完全垂直配置的制冷剂蒸发器。然而本发明也适用于倾斜配置的蒸发器。
在上述第一实施例中，槽部分10、11均经分隔壁16上形成的连通孔18彼此连通。但槽部分10、11二者可以通过在蒸发器1侧面(图1右侧)上形成的制冷剂侧部流道彼此连通，而不用连通孔18。
在上述实施例中，入口侧热交换部分X在空气流方向上可以装在出口侧热交换部分Y的上游空气侧。另外，本发明还适用于这样的制冷剂蒸发器，在这种蒸发器中，热交换部分X、Y在空气流方向上可排列成三排或更多排。
这些改变和改型应当理解为是在所附权利要求书确定的本发明的范围内。

Claims (19)

1．一种蒸发器，用于在蒸发器内流动的制冷剂和蒸发器外流动的外部流体之间进行热交换，该蒸发器包括：
许多流过制冷剂的管道，上述管道沿垂直于外部流体流向的宽度方向彼此平行配置，并沿外部流体的流向排列成许多排；
用于使制冷剂分配进入上述管道和用于汇集上述管道中制冷剂的许多槽，上述槽配置在各个管的上、下两个端部上而具有上槽部分和下槽部分，并沿外部流体的流向对应于上述管道排列成许多排；
其中；上述槽具有引入制冷剂的入口和排出已流过上述槽和上述管道的制冷剂的出口；
上述入口和上述出口沿外部流体的流向配置在不同排的槽上，使得从上述入口引入的制冷剂依次流过其中配置上述入口的一排上的所有制冷剂流道和流过相邻排上的所有制冷剂流道，然后流入上述制冷剂出口；
其中的下槽部分具有节流件，在该节流件上的制冷剂流过面积被减小。
2．如权利要求1所述的蒸发器，其特征在于：
上述管道和上述槽沿外部流体的流向排列成两排；以及
上述管道和上述槽相对于外部流体流向形成许多上游制冷剂流道和许多下游制冷剂流道，制冷剂沿几乎垂直于外部流体流向的方向流过这些流道，使得沿外部流体流向排列的上游和下游制冷剂流道流过的制冷剂其流向彼此相反。
3．如权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，上述上槽部分中装有节流件，在上述节流件上的制冷剂流过面积被减小。
4．如权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，上述入口和上述出口沿宽度方向和上、下方向配置在上述槽的同一侧端部。
5．如权利要求1所述的蒸发器，其特征在于还包括：
第一分隔壁，用于在外部流体的流向上分隔彼此相邻的相邻槽；
其中，上述分隔壁具有许多连通孔，在外部流体的流向上彼此相邻的相邻槽经该连通孔彼此连通，上述连通孔沿宽度方向配置。
6．如权利要求5所述的蒸发器，其特征在于还包括：
第二分隔壁，用于沿宽度方向将上述上槽部分分别分隔成第一和第二槽部分；其中：
上述入口和上述出口装在上述第一槽部分上；
上述连通孔形成在上述第一分隔壁上，其位置对应于连接于上述第二槽部分的管道。
7．如权利要求6所述的蒸发器，其特征在于，上述节流件至少配置在上述下槽部分的分配部分，以分配制冷剂进入上述管道。
8．如权利要求6所述的蒸发器，其特征在于，连通孔的数目等于连接于上述第二槽部分的一排中的管道数目。
9．如权利要求5所述的蒸发器，其特征在于还包括：
第二分隔壁，用于沿宽度方向将上述下槽部分分别分隔成第一和第二槽部分；其中：
上述入口和上述出口装在上述第一槽部分上；
上述连通孔配置在上述第一分隔壁上，其位置对应于连接于上述第二槽部分的管道。
10．如权利要求9所述的蒸发器，其特征在于，上述节流件装在设有上述入口的第一槽部分内。
11．如权利要求9所述的蒸发器，其特征在于，连通孔的数目等于连接于上述第二槽部分的一排中管道的数目。
12．如权利要求1-11中任一项所述的蒸发器，其特征在于，上述节流件包括具有节流孔的许多节流板。
13．如权利要求1所述的蒸发器，其特征在于：
上述下槽部分形成汇集部分和分配部分，前者用于汇集往下流的制冷剂，后者用于分配往上流的制冷剂；
上述节流件包括许多具有节流孔的节流板；以及
上述节流板配置在沿宽度方向的预定位置，即沿宽度方向从上述汇集部分和上述分配部分之间的分界处到上述分配部分中。
14．如权利要求1-11和13所述的蒸发器，其特征在于，上述管道和上述槽在分开成形后再彼此连接成一体。
15．一种蒸发器，用于在该蒸发器中流动的制冷剂和蒸发气外面流动的外部流体之间进行热交换，该蒸发器包括：
许多上游管道，制冷剂沿各个上游管道的纵方向流过上游管道，上述上游管道彼此平行排列，位于沿宽度方向的一条直线上，该宽度方向既垂直于外部流体的流向，又垂直于上述上游管道的纵方向；
许多下游管道，制冷剂沿该管道纵方向流过这些下游管道，上述下游管道彼此平行排列，排列在宽度方向的一条直线上，并沿外部流体流向位于上述上游管道的下游侧；
用于将制冷剂分配进入上述上游管道和用于汇集上述上游管道中制冷剂的上游槽，上述上游槽连接于各个上游管道的两个纵向端部上；
用于将制冷剂分配进入上述下游管道和用于汇集上述下游管道中制冷剂的下游槽，上述下游槽连接于各个下游管道的两个纵向端部上；
配置在上述上游槽和下游槽中至少一个槽内的节流件，该节流件用于减小制冷剂的流过面积；其中：
上述上游槽和上述下游槽中的任何一个槽在宽度方向的侧端上具有引入制冷剂的入口，而上述上游槽和上述下游槽中的另一个槽在宽度方向的侧端上具有排出制冷剂的出口；
在相对于外部流体流向的上述上游管道和上述下游管道两种管道中，制冷剂的流动方向彼此相反；
上述上游槽和上述下游槽形成汇集部分和分配部分，前者用于汇集上述管道中的制冷剂，后者用于将制冷剂分配进入上述管道内；
上述节流件至少配置在上述分配部分内。
16．如权利要求15所述的蒸发器，其特征在于：
上述节流件包括许多具有节流孔的节流板；
上述节流板配置在预定位置，沿宽度方向从上述汇集部分和上述分配部分之间的分界处开始向制冷剂下游侧进行配置。
17．如权利要求15所述的蒸发器，其特征在于还包括：沿宽度方向延伸的第一分隔壁，用于形成上述上游和上述下游槽；
第二分隔壁，用于沿宽度方向将上述上游槽和下游槽分别分隔成第一槽部分和第二槽部分，其中：
上述入口和上述出口设在上述第一槽部分上，于宽度方向上和上述管道的纵向上的同一侧。
上述第一分隔壁具有连通孔，该连通孔设在对应于连接到上述第二槽部分的管道的位置。
18．如权利要求17所述的蒸发器，其特征在于，上述连通孔的数目等于连接于上述第二槽部分的一排中的上述管道的数目。
19．如权利要求15-18中任一项所述的蒸发器，其特征在于，上述入口配置在上述下游槽上，而上述出口配置在上述上游槽上。
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