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双通道 蒸发器

阅读：1045发布：2020-07-07

专利汇可以提供双通道蒸发器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种适合汽车使用的双通道蒸发器，包括多个压降装置，该压降装置等分冷却剂至组成双通道蒸发器的管中。双通道蒸发器包括第一压降装置，该第一压降装置设定为接收并膨胀液相冷却剂为二相冷却剂的第一混合物；和第二压降装置，该第二压降装置设定为接收并膨胀二相冷却剂的第一混合物为二相冷却剂的第二混合物并且等分二相冷却剂的第二混合物至第一大量管的第一端。双通道蒸发器包括过渡歧管，该过渡歧管可容纳安装在那里的流量调节板而且该流量调节板设定为将过渡歧管分隔为上游部分和下游部分。流量调节装置和上游压降装置共同作用等分第一大量管中的冷却剂至第二大量管。，下面是双通道蒸发器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种适合汽车使用的双通道蒸发器，所述双通道蒸发器包括：
进气歧管，该进气歧管设定为容纳冷却剂限定空间，为接收冷却剂至所述空间限定进气口，并且液压配对进气口至第一大量管的第一端；
过渡歧管，该过渡歧管设定为液压配对所述第一大量管的第二端至第二大量管的第一端；
出气歧管，该出气歧管位于所述进气歧管附近，所述出气歧管设定为限定出气口并且液压配对所述第二大量管的第二端至所述出气口；
第一压降装置，该第一压降装置位于所述进气口附近，所述第一压降装置设定为接收并膨胀液相冷却剂为二相冷却剂的第一混合物；
第二压降装置，该第二压降装置位于所述进气歧管内，所述第二压降装置设定为接收并膨胀二相冷却剂的所述第一混合物为二相冷却剂的第二混合物并且等分二相冷却剂的所述第二混合物至所述第一大量管的所述第一端，其中所述第一压降装置和所述第二压降装置配合形成混合膨胀装置。
2.根据权利要求1所述的双通道蒸发器，其中所述过渡歧管包括安装在那里的流量调节板而且该流量调节板设定为分隔所述过渡歧管为上游部分和下游部分，并且等分所述第一大量管的冷却剂至所述第二大量管。
3.根据权利要求2所述的双通道蒸发器，其中所述流量调节板限定大量开口，该大量开口设定为等分所述第一大量管的冷却剂至所述第二大量管。

说明书全文

双通道蒸发器

[0001] 对相关申请的交叉引用

[0002] 本申请为部分继续的申请，要求2013年11月1日递交的美国专利申请No.14/069,878的35U.S.C§120的优先权，整个公开通过引用合并于此。

技术领域

[0003] 此次公开一般涉及双通道蒸发器，并且更加明确的涉及双通道蒸发器内的特点，即等分为双通道蒸发器一部分的管之间的冷却剂的特点。

背景技术

[0004] 一种适合机动车使用的空调系统，通常包括冷却剂回路，该冷却剂回路在供暖系统，通风系统和空调(HVAC)模块内有蒸发器用于提供冷气至乘客区间，在蒸发器的上游有膨胀装置，在膨胀装置的上游发动机区间的前面有冷凝器，并且在冷凝器上游的发动机区间内有压缩器。上述零件在闭合的冷却剂回路内一系列的液压连接。

[0005] 压缩器压缩并使得冷却剂循环通过闭合的冷却剂回路。从蒸发器的进口开始，包括液体和蒸汽混合物的低压二相冷却剂进入蒸发器并且通过蒸发器的管，通过吸收进入的空气流的热量膨胀为低压蒸汽冷却剂。。低压蒸汽冷却剂随后从蒸发器的出口出去并且进入压缩器，在该压缩器中低压蒸汽冷却剂压缩为高压高温蒸汽。高压蒸汽冷却剂随后通过冷凝器，在该冷凝器中高压蒸汽冷却剂通过向机动车外的周围空气释放热量冷凝为高压液体冷却剂。冷凝的高压液体冷却剂通过膨胀装置返回蒸发器，该膨胀装置将高压液体冷却剂膨胀为低压、低温的液体-蒸汽冷却剂混合物来重复循环。

[0006] 传统的多通道蒸发器包括进气歧管，出气歧管和液压连接歧管的大量的管。另外，还可有一个或更多的中间或过渡歧管，互相连接进气和出气歧管之间成组的管。理想的是等分二相冷却剂，也就是说尽可能多的分散为相等的部分至蒸发器的管中以提供气流的均匀冷却。如果二相冷却剂以相对较快的速度进入进气歧管，冷却剂的液相由流动物的冲力携带进一步远离进气歧管的入口至进气歧管的远端。因为相对较快的速度，最靠近进气歧管的管可主要接收汽相而靠近进气歧管远端的管主要接收液相。另一方面，如果二相冷却剂以相对较慢的速度进入进气歧管，最靠近进气歧管入口的管可主要接收液相而靠近进气歧管远端的管可主要接收汽相。在两种情况下，这样都会导致不理想的冷却剂不等分通过管。发明内容

[0007] 根据一个实施方式，提供适合汽车使用的双通道蒸发器。所述双通道蒸发器包括进气歧管，过渡歧管，出气歧管，第一压降装置，和第二压降装置。所述进气歧管设定为容纳冷却剂限定空间，为接收冷却剂进入所述空间限定进气口，并且液压配对所述进气口至第一大量管的第一端。所述过渡歧管设定为液压配对所述第一大量管的第二端至平行于所述第一大量管布置的第二大量管的第一端。所述出气歧管位于所述进气歧管附近。所述出气歧管设定为限定出气口并且液压配对所述第二大量管的第二端至所述出气口。所述第一压降装置位于所述进气口附近。所述第一压降装置设定为接收并膨胀液相冷却剂为二相冷却剂的第一混合物。所述第二压降装置位于所述进气歧管内。所述第二压降装置设定为接收并膨胀二相冷却剂的所述第一混合物为二相冷却剂的第二混合物并且等分二相冷却剂的所述第二混合物至所述第一大量管的所述第一端。所述第一压降装置和所述第二压降装置配合形成混合膨胀装置。

[0008] 在另一实施方式中，所述过渡歧管包括安装在那里的流量调节板而且该流量调节板设定为分隔所述过渡歧管为上游部分和下游部分，并且等分所述第一大量管的冷却剂至所述第二大量管。

[0009] 在又一实施方式中，所述流量调节板限定大量开口，该大量开口设定为等分所述第一大量管的冷却剂至所述第二大量管。

[0010] 进一步的特点和优点将会更清楚的出现在接下来对所述优选实施方式的详细描述的阅读中，该详细描述仅借助于不限制的示例并且参照所述附图给出。

附图说明

[0011] 现在借助于示例参照附图来描述本发明，其中：

[0012] 图1示出包括有混合膨胀装置的蒸发器的空调系统的示意图；

[0013] 图2示出有混合膨胀装置的示例性双通道蒸发器；

[0014] 图3示出图2示出的蒸发器的进气歧管的横截面视图；并且

[0015] 图4示出与图1中蒸发器相关的数据图。

具体实施方式

[0016] 图1为空调系统10的不限制示例，该空调系统10包括一系列液压连接压缩器14，冷凝器16，和双通道蒸发器100的闭合的冷却剂回路12。双通道蒸发器100包括混合膨胀装置，此后写做HED200，该混合膨胀装置设定为所有压缩器14的速度变化导致的所有运动的冷却剂的流动速度提供均匀的冷却剂等分至双通道蒸发器100。HED200包括第一压降装置，例如低压恒温膨胀阀，此后写做LP-TXV202，和第二压降装置，例如加强节流管，此后写做EOT204。

[0017] 图2和3演示双通道蒸发器100进一步的细节。双通道蒸发器100包括进气歧管102，出气歧管104，和液压连接进气歧管102至出气歧管104以供冷却剂在其间流动的大量管106。管106和过渡歧管105一同限定U形路径供冷却剂从进气歧管102流入出气歧管
104，因此使得进气歧管102和出气歧管104能以并排平行布置来放置。管106的进气开口端107通过沿着进气歧管102放置的插槽109插入供冷却剂从进气歧管102流入管106。
进气歧管102和出气歧管104相对于重力方向在管106上方示出。大量散热片108置于管
106之间并且本身连接至管106以加速冷却剂和周围空气流的热交换。管106和散热片108由利热材料形成，优选铝合金，组装在进气歧管102，过渡歧管105，和出气歧管104上并且用铜锌合金焊接在一起形成双通道蒸发器热交换组件。

[0018] 图3示出的是沿着歧管轴A延伸的双通道蒸发器100的进气歧管102的横截面视图。进气歧管102包括用于接收EOT204的进气口110，EOT204设定为和LP-TXV202共同作用改善双通道蒸发器100的管106之间的冷却剂等分。LP-TXV202使冷凝器中的液体冷却剂膨胀为二相冷却剂的第一混合物而EOT204膨胀第一混合物为二相冷却剂的第二混合物。

[0019] EOT204可置于由进气歧管102限定的空间内，大体沿着空间的长度延伸并且大体平行于歧管轴A。EOT204包括进气端214，可与进气端214相反为盲端的远端216，和在其间的大量孔206。进口端214与LP-TXV202直接液压连接。远端216通常通过捕捉在进气歧管102的端盖117上安装。大量的孔206可以线性阵列平行于歧管轴A布置并且背向管106的进气口端107，优选与进气口端107相差180度并且大体在重力的反方向。如图2所示，位于车辆所述位置使得进气歧管102和出气歧管104位于顶部，过渡歧管105位于底部，并且蒸发器表面112大体垂直于地面。在蒸发器表面112朝向地面倾斜，可倾斜至60°的情况下，仍然优选的是EOT204的孔206大体与重力方向相反。

[0020] HED200提供两级压降，其中总压降分摊至LP-TXV202和EOT204之间并且等于传统TXV的压降。令人惊奇的发现是LP-TXV和EOT提供的受控的两级压降同时作用时，导致改善冷却剂等分至双通道蒸发器100的管106。LP-TXV202设定为提供二相冷却剂的第一混合物至EOT204。EOT204作为保留和膨胀装置，在作为二相冷却剂的第二混合物通过孔206排出之前保留和积累二相冷却剂的第一混合物直到进入的混合物的液体部分大体充满EOT204的内部容量，因此等分穿过管106的冷却剂。

[0021] 再一次谈到图1和2，适合汽车使用的双通道蒸发器100包括进气歧管102。进气歧管102设定为容纳冷却剂限定空间，为接收冷却剂进入空间限定进气口110，并且液压配对进气歧管110至第一大量管122的第一端120。过渡歧管105设定为液压配对第一大量管122的第二端124至与第一大量管122平行布置的第二大量管128的第一端126。如上所述，这样有利地运行出气歧管104位于进气歧管102附近。出气歧管限定出气口132并且液压配对第二大量管128的第二端130至出气口132。

[0022] 双通道蒸发器100包括第一压降装置(LP-TXV202)，该第一压降装置(LP-TXV202)位于进气口110附近。第一压降装置设定为接收并膨胀液相冷却液为二相冷却剂的第一混合物。双通道蒸发器100同样包括第二压降装置(EOT204)，该第二压降装置(EOT204)位于进气歧管102内。第二压降装置设定为接收并膨胀二相冷却剂的第一混合物为二相冷却剂的第二混合物并且等分二相冷却剂的第二混合物至第一大量管122的第一端120。第一压降装置和第二压降装置共同形成混合膨胀装置(HED200)。

[0023] 发现如果过渡歧管105配置有流量调节板134可改善许多管中的温度一致性。流量调节板134一般置于过渡歧管内，并且该流量调节板134设定为分隔由过渡歧管105限定的过渡腔136为上游部分138和下游部分140。在一个实施方式中，流量调节板134包括或限定大量开口142，该大量开口142设定为等分第一大量管的冷却剂至第二大量管。

[0024] 然而不同于任何明确的理论，据信流量调节板134提供流量限制更好的等分从第一大量管122流至第二大量管128的冷却剂。流量调节板134在冷却剂从上游部分138移动至下游部分140时通过限制冷却剂的流量(即堵塞流量)对第一大量管122的冷却剂制造背压。这样导致冷却剂从第一大量管122到第二大量管128更好的分散。流量调节板的这个优点进一步加强HED200的等分功能。如果HED200通过等分二相冷却剂至第一大量管122执行其预定功能，通过包括流量调节板134的实现的益处可并不太明显并且流量调节板134的开口142的尺寸可更大以提供更少的流量限制。

[0025] 相比之下，因为HED200设计为在特定的流量范围内执行，如果冷却剂流量不在设计范围内，因此HED200间的压降不在设计范围内，HED200可不能令人满意的执行其等分功能。同样，当高冷却剂流量超过HED设计范围时，冷却剂可不理想的产生咝咝声或口哨声。杂声在冷却剂从HED200的EOT204的孔206中以高速度发散时由冷却剂从液体转化成蒸汽产生。总的来说，如果HED200因为一些设计局限例如杂声限制不能提供好的流量分配，那么流量调节板134的益处可更加有用。这种情况下，流量调节板134可包括尺寸更小的开口142并且因此可对冷却剂提供更高的流量限制，因而补偿HED200所不能实现的。HED200和流量调节板134共同作用提供总体好的冷却剂等分，冷却剂杂声最小并且冷却剂流量的范围更广。HED200和流量调节板134一起形成混合流量调节系统(HFMS)。

[0026] 图4为测试数据的图表400，示出与在这里描述的双通道蒸发器100相比，仅配置有HED200(仅包括HED 402)，也就是说没有流量调节板134(在图4中标为FMD)的蒸发器的执行；仅配置有流量调节板(仅包括FMD 404)也就是说没有HED200的蒸发器的执行；配置有HED200和流量调节板134的双通道蒸发器预期的执行性能(HED+FMD-期望406)；
和配置有HED200和流量调节板134的双通道蒸发器100实际的执行性能(HED+FMD-实际
408)。执行性能包括空气温度不均匀性410和蒸发器效果420。空气温度不均匀性410通过计算穿过双通道蒸发器表面最大出风温度和最小出风温度之间的差距决定。蒸发器效果
420基于由给出的热交换实现的热传递性能和理论上可能的最大热传递性能的比率计算，在这种情况下理论上可能的最大热传递性能是在出风温度等于冷却剂流过空气出去的通道时的温度时。HED+FMD-期望406的空气温度不均匀性410和HED+FMD-期望406的蒸发器效果420基于对工业使用中有不同等分装置的许多蒸发器测试的数据和同样对不同最先进的蒸发器测试的数据趋向估计。可见，在这里描述的双通道蒸发器100中的实际执行性能(HED+FMD-实际408)令人惊奇的比预期结果更好。这样明显的改善据信是因为HED和FDM装置出乎意料的协同作用表明混合流量调节系统(HFMS)有等分蒸发器两条通道内冷却剂的独特能力使执行最大化。

[0027] 因此，提供双通道蒸发器100。双通道蒸发器100包括数个有助于等分冷却剂至管106的特点以致双通道蒸发器100之间的温度更加均匀。

[0028] 然而此发明就其中优选的实施方式进行描述，该发明并不意图如此限制，而仅受以下阐述的权利要求的范围限制。

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