[发明专利]热交换器

说明书

本申请为申请号为200480032305.5的、申请日为2004年10月29日的、发明名称为“热交换器”的申请的分案申请。

相关申请的交叉参考

本申请是依照35 U.S.C.§111(a)提交的申请，并按照35 U.S.C.§119(e)(1)要求分别在2003年11月10日、2003年12月18日和2003年12月12日按照35 U.S.C.§111(b)提交的临时申请No.60/518,308、No.60/530,263和No.60/528,711的申请日利益。

技术领域

本发明涉及例如可用作汽车空调装置内的蒸发器的热交换器，该汽车空调装置是待安装在汽车内的制冷循环。

本文中以及所附权利要求书中使用的术语“铝”除了纯铝之外还包括铝合金。待通过每对相邻的热交换管之间的气流间隙的空气的下游侧(图1、10和18内的箭头X指示的方向)将在本文中以及在所附权利要求书中被称为“前”，而其相对侧被称为“后”。此外，图1、10和18的左手侧和右手侧将分别被称为“左”和“右”。

背景技术

迄今为止，广泛使用所谓的叠板型蒸发器作为汽车蒸发器，该蒸发器包括平行布置的多个扁平空心体部以及百叶窗式波状翅片，每个扁平空心体部包括彼此相对并且沿其周向边缘相互钎焊在一起的一对盘状板，该翅片设置在相邻的每对扁平空心体部之间并钎焊于其上。然而，近年来，需要提供一种尺寸和重量进一步减小并且具有更高性能的蒸发器。

为了满足这种要求，本申请人已提出一种这样的蒸发器，该蒸发器包括热交换芯部、设置在热交换芯部的上端的制冷剂入口-出口箱、以及设置在热交换芯部的下端的制冷剂转向箱，该热交换芯部由形式为沿空气通过方向平行设置为两排的管组组成，每个管组包括多个以一定间隔布置的热交换管，制冷剂入口-出口箱的内部被分隔壁分成沿空气通过方向并排设置的制冷剂入口集管和制冷剂出口集管，制冷剂转向箱的内部被分隔壁分成沿空气通过方向并排设置的制冷剂流入集管和制冷剂流出集管，制冷剂转向箱的分隔壁内形成沿该壁的纵向以一定间隔布置的多个制冷剂通过孔，前部管组的热交换管在它们的上端连接到制冷剂入口集管，后部管组的热交换管在它们的上端连接到制冷剂出口集管，前部管组的热交换管的下端插入并连接到制冷剂流入集管，后部管组的热交换管的下端插入并连接到制冷剂流出集管，这两个管组的热交换管的下端位于制冷剂通过孔的下端的上方。流入该入口-出口箱的入口集管的制冷剂通过前部管组的热交换管流入转向箱的流入集管，然后通过分隔壁内的制冷剂通过孔流入流出集管，并进一步通过后部管组的热交换管流入该入口-出口箱的出口集管(参见公报JP-A NO.2003-75024)。

但是，本发明人进行的许多研究显示，上述公报内公开的其中两个管组的下端位于制冷剂通过孔的下端的上方的蒸发器结构可能导致以下问题。从前部管组的热交换管流入该流入集管的制冷剂是液相和气相的混合物，并且液相制冷剂的主要部分通过制冷剂通过孔直接流入流出集管并进一步流入后部管组的热交换管。因此，液相制冷剂和气相制冷剂不能在流入集管和流出集管内有效地混合在一起，并且通过热交换芯部的空气在不同位置变得不均匀。

我们还已经发现，上述公报内公开的蒸发器可能在较宽区域内产生过热，从而使通过热交换芯部的空气的温度升高。在每个管组包括数量增加的热交换管例如至少10个热交换管的情况下，制冷剂可能流过一些热交换管后不会完全蒸发。对于上述公报内的蒸发器，当从上面看时，在出口集管的分流板内形成的一些制冷剂通过孔与热交换管处于相同位置。当通过这些管的制冷剂不能完全蒸发时，制冷剂通过该制冷剂通过孔直接进入上部空间，并经由制冷剂出口流入膨胀阀。没有被完全蒸发的制冷剂具有较低温度，这被膨胀阀检测到，该膨胀阀继而减小其阀门开度，从而减小制冷剂的流量，并导致较大的过热区域。意味着热交换效率低的面积增加的过热区域会削弱制冷性能。