蒸发器、制冷系统和汽车的制作方法

1.本公开涉及换热技术领域，特别涉及一种蒸发器、制冷系统和汽车。


背景技术：

2.蒸发器是利用液态低温制冷剂在低压下易蒸发，转变为蒸汽并吸收被冷却介质的热量，达到制冷目的的换热设备。蒸发器工作时，依靠风机输送空气流经空调蒸发器，同时，向管路系统通入制冷剂，以使空气流经换热器翅片及管路系统进行热交换，使空气冷却，达到降温的目的。
3.相关技术中，蒸发器包括：翅片、端板和管路系统，翅片位于两个端板中间，管路系统与翅片及端板相连。其中，管路系统具有一个进口和两个出口，且管路系统包括从进口连通至一个出口的一个回路和从进口连通至另一个出口的另一个回路。一个回路位于蒸发器迎风侧的位置，另一个回路位于蒸发器的背风侧的位置。
4.由于换热过程中输送的空气伴随着换热冷却，从蒸发器的迎风侧至背风侧气流温度逐渐降低，使得空气与制冷剂的传热温差也从迎风侧至背风侧逐渐减小。因此，第一回路和第二回路的传热温差不同，使从两个回路流出的制冷剂的温度相差较大，导致换热器的换热性能不能得到充分发挥。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种蒸发器、制冷系统和汽车，能改善管路系统中两个回路的传热温度差异较大问题，使两个管程的换热能力更均衡，使两个回路的制冷剂的出口温度一致性更佳，有效提高换热器的换热效率。所述技术方案如下：
6.本公开实施例提供了一种蒸发器，所述蒸发器包括：翅片、管路系统和两个端板，所述翅片位于两个所述端板中间，所述管路系统与翅片及端板相连；所述管路系统具有总进口、三通、第一程回路、第二程回路、第三程回路和总出口；所述第一程回路从所述总进口延伸至所述三通，所述第二程回路和所述第三程回路分别从所述三通延伸至所述总出口；所述第二程回路包括相连的第一段和第二段，所述第一段位于所述蒸发器的迎风侧，所述第二段位于所述蒸发器的背风侧，所述第三程回路包括相连的第三段和第四段，所述第三段位于所述蒸发器的背风侧，所述第四段位于所述蒸发器的迎风侧。
7.在本公开实施例的一种实现方式中，所述管路系统包括从所述迎风侧至所述背风侧依次间隔分布的第一列管组、第二列管组和第三列管组，所述第一列管组、所述第二列管组和所述第三列管组均包括多根平行间隔分布的管道；所述第一列管组中的一部分所述管道、所述第二列管组中的一部分所述管道和所述第三列管组中的一部分管道相连，以形成所述第二程回路；所述第一列管组中的另一部分所述管道、所述第二列管组中的另一部分所述管道、所述第三列管组中的另一部分管道相连，以形成所述第三程回路；所述第一段的至少部分和所述第三段的至少部分位于所述第一列管组中，所述第二段的至少部分和所述第四段的至少部分位于所述第三列管组中。
8.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述第一列管组包括依次排列的第一直管、第二直管、第三直管、第四直管、第五直管和第六直管，所述第二列管组包括依次排列的第七直管、第八直管、第九直管、第十直管、第十一直管和第十二直管，所述第三列管组包括依次排列的第十三直管、第十四直管、第十五直管、第十六直管、第十七直管和第十八直管；所述第十一直管的一端与所述总进口连通，所述第十一直管的另一端与所述第十二直管的一端连通，所述第十二直管的另一端通过所述三通分别与所述第六直管和所述第十八直管连通；所述第六直管、所述第五直管、所述第四直管、所述第十直管、所述第九直管、所述第十四直管、所述第八直管和所述第十三直管依次相连，所述第十三直管的一端为第一出口，所述第一出口与所述总出口相连；所述第十八直管、所述第十七直管、所述第十六直管、所述第十五直管、所述第三直管、所述第二直管、所述第一直管和所述第七直管依次相连，所述第七直管的一端为第二出口，所述第二出口与所述总出口相连。
9.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述管路系统中相连的直管通过u形管连接。
10.在本公开实施例的另一种实现方式中，两个所述端板平行间隔分布，两个所述端板上均包括安装孔，所述安装孔与所述管路系统中的直管一一对应，所述管路系统中的直管与对应的所述安装孔插装配合。
11.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述管路系统中的直管与对应的所述安装孔固定连接，所述u形管和所述三通均与所述管路系统中的直管通过钎焊密封连接。
12.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述蒸发器还包括总输入管道和总输出管道，所述总输入管道的一端与所述总进口连通，所述总输出管道与所述第一出口和所述第二出口连通。
13.在本公开实施例的另一种实现方式中，所述总输出管道的外壁设有两个连接孔，两个所述连接孔分别与所述第一出口和所述第二出口连通。
14.本公开实施例提供了一种制冷系统，所述制冷系统包括如前文所述的蒸发器。
15.本公开实施例提供了一种汽车，所述汽车包括如前文所述的蒸发器。
16.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
17.本公开实施例提供蒸发器的管路系统包括第一程回路、第二程回路和第三程回路，其中，第一程回路从总进口延伸至三通，第二程回路和第三程回路分别从三通延伸至总出口。也即是，管路系统的第二程回路和第三程回路分别形成两条换热回路，这样向总进口注入制冷剂，制冷剂流经两个回路与空气进行换热，并最后从总出口分别流出。
18.其中，第二程回路中的第一段布置在蒸发器的迎风侧，第二程回路的第二段布置在蒸发器的背风侧。第三程回路中的第三段布置在蒸发器的背风侧，第三程回路中的第四段布置在蒸发器的迎风侧。这样，第二程回路和第三程回路中的一部分管路会在迎风侧基于迎风侧的传热温差进行换热，第二程回路和第三程回路中的另一部分管路会在背风侧基于背风侧的传热温差进行换热，使得第二程回路和第三程回路在整体上的传热温差相近，让第二程回路和第三程回路的换热能力均衡，使第二程回路和第三程回路流出的制冷剂的出口温度保持较高一致性，提高换热器的使用效率，使换热效益最大化。
附图说明
19.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是相关技术提供的一种蒸发器的管路系统的分布图；
21.图2是本公开实施例提供的一种蒸发器的结构示意图；
22.图3是本公开实施例提供的一种蒸发器的分解示意图；
23.图4是本公开实施例提供的一种蒸发器的正视图；
24.图5是本公开实施例提供的一种蒸发器的管路系统的分布图；
25.图6是本公开实施例提供的一种管路系统的结构示意图；
26.图7是本公开实施例提供的一种蒸发器的结构示意图。
27.图中各标记说明如下：
28.1-翅片；
29.2-管路系统，20-三通，21-总进口，22-总出口，221-第一出口，222-第二出口，23-第一程回路，24-第二程回路，241-第一段，242-第二段，25-第三程回路，251-第三段，252-第四段；
30.26-第一列管组，261-第一直管，262-第二直管，263-第三直管，264-第四直管，265-第五直管，266-第六直管；
31.27-第二列管组，271-第七直管，272-第八直管，273-第九直管，274-第十直管，275-第十一直管，276-第十二直管；
32.28-第三列管组，281-第十三直管，282-第十四直管，283-第十五直管，284-第十六直管，285-第十七直管，286-第十八直管；
33.3-端板，30-安装孔；
34.41-u形管，42-总输入管道，43-总输出管道，44-连接孔；
35.a-迎风侧，b-背风侧。
具体实施方式
36.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
37.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
38.相关技术中蒸发器包括：端板、翅片和管路系统，翅片穿插组装在管路上，管路系统穿插组装在端板上。
39.图1是相关技术提供的一种蒸发器的管路系统的分布图。如图1所示，管路系统具有总进口21、第一出口221和第二出口222，且管路系统包括从总进口21连通至第一出口221的第二程回路24和从总进口21连通至第二出口222的第三程回路25。第二程回路24位于靠近蒸发器迎风侧a的位置，第三程回路25位于靠近蒸发器的背风侧b的位置。
40.在换热过程中输送的空气伴随着换热冷却，从蒸发器的迎风侧a至背风侧b气流温度逐渐降低，使得空气与制冷剂的传热温差也从迎风侧a至背风侧b逐渐减小。因此，第二程回路24和第三程回路25的传热温差不同，使从两个回路流出的制冷剂的温度相差较大，导致换热器的换热性能不能得到充分发挥。
41.为此，本公开实施例提供了一种蒸发器。图2是本公开实施例提供的一种蒸发器的结构示意图。图3是本公开实施例提供的一种蒸发器的分解示意图。如图2、3所示，该蒸发器包括：翅片1、管路系统2和两个端板3，翅片位于两个端板3中间，管路系统2与翅片1及端板3相连。
42.图4是本公开实施例提供的一种蒸发器的正视图。如图4所示，管路系统2具有总进口21、三通20、第一程回路23、第二程回路24、第三程回路25和总出口22。
43.图5是本公开实施例提供的一种蒸发器的管路系统2的分布图。如图5所示，第一程回路23从总进口21延伸至三通20，第二程回路24和第三程回路25分别从三通20延伸至总出口22。
44.如图4、5所示，第二程回路24包括相连的第一段241和第二段242，第一段241位于蒸发器的迎风侧a，第二段242位于蒸发器的背风侧b，第三程回路25包括相连的第三段251和第四段252，第三段251位于蒸发器的背风侧b，第四段252位于蒸发器的迎风侧a。
45.本公开实施例提供蒸发器的管路系统包括第一程回路23、第二程回路24和第三程回路25，其中，第一程回路23从总进口21延伸至三通20，第二程回路24和第三程回路25分别从三通20延伸至总出口22。也即是，管路系统2的第二程回路24和第三程回路25分别形成两条换热回路，这样向总进口21注入制冷剂，制冷剂流经两个回路与空气进行换热，并最后从总出口22分别流出。
46.其中，第二程回路24中的第一段241布置在蒸发器的迎风侧a，第二程回路24的第二段242布置在蒸发器的背风侧b。第三程回路25中的第三段251布置在蒸发器的背风侧b，第三程回路25中的第四段252布置在蒸发器的迎风侧a。这样，第二程回路24和第三程回路25中的一部分管路会在迎风侧a基于迎风侧a的传热温差进行换热，第二程回路24和第三程回路25中的另一部分管路会在背风侧b基于背风侧b的传热温差进行换热，使得第二程回路24和第三程回路25在整体上的传热温差相近，让第二程回路24和第三程回路25的换热能力均衡，使第二程回路24和第三程回路25流出的制冷剂的出口温度保持较高一致性，提高换热器的使用效率，使换热效益最大化。
47.需要说明的是，由于本公开实施例中，管路系统采用交叉回路分布，即第二程回路和第三程回路均包括一部分回路靠近迎风侧，且均包括另一部分回路靠近背风侧。因此无论从迎风侧还是背风侧输送空气，均能使两个回路的换热能力均衡。也即是，迎风侧与背风侧可以互换对调。
48.可选地，如图5所示，管路系统2包括从迎风侧a至背风侧b依次间隔分布的第一列管组26、第二列管组27和第三列管组28。
49.图6是本公开实施例提供的一种管路系统2的结构示意图。如图6所示，第一列管组26、第二列管组27和第三列管组28均包括多根平行间隔分布的管道。
50.如图5、6所示，第一列管组26中的一部分管道、第二列管组27中的一部分管道和第三列管组28中的一部分管道相连，以形成第二程回路24。
51.如图5、6所示，第一列管组26中的另一部分管道、第二列管组27中的另一部分管道、第三列管组28中的另一部分管道相连，以形成第三程回路25。
52.如图5、6所示，第一段241的至少部分和第三段251的至少部分位于第一列管组26中，第二段242的至少部分和第四段252的至少部分位于第三列管组28中。
53.上述实现方式中，通过将管路系统2的第二程回路24和第三程回路25分布在三列管组上，使第二程回路24和第三程回路25的一部分靠近迎风侧a，还使第二程回路24和第三程回路25的另一部分靠近背风侧b，满足制冷剂在管路系统2内分流后，使两个回路在整体上的传热温差相近，并最终让两个回路的换热能力相对均衡，使第二程回路和第三程回路流出的制冷剂的出口温度保持较高一致性，提高换热器的使用效率，使换热效益最大化。
54.并且，在蒸发器中制冷剂更趋向于向换热不利的管路偏流，该种管路系统2的结构还能使制冷剂在两个回路上均匀分配，有利于改善两个回路的换热均衡性。
55.可选地，如图6所示，第一列管组26包括依次排列的第一直管261、第二直管262、第三直管263、第四直管264、第五直管265和第六直管266，第二列管组27包括依次排列的第七直管271、第八直管272、第九直管273、第十直管274、第十一直管275和第十二直管276，第三列管组28包括依次排列的第十三直管281、第十四直管282、第十五直管283、第十六直管284、第十七直管285和第十八直管286。
56.结合附图6，在垂直于空气的送风方向上从迎风侧a至背风侧b，即从上侧至下侧，第一列管组26中的第一直管261至第六直管266依次排列；第二列管组27中的第七直管271至第十二直管276依次排列；第三列管组28中的第十三直管281至第十八直管286依次排列。
57.如图6所示，第十一直管275与总进口21连通，第十一直管275的另一端与第十二直管276的一端连通形成第一程回路23，第十二直管276的另一端通过三通20分别与第六直管266和第十八直管286连通。
58.示例性地，如图6所示，第十二直管276通过三通20与第六直管266和第十八直管286连通，这样就让从总进口21注入的制冷剂能从第十二直管276分流至第二程回路24和第三程回路25。
59.如图6所示，第六直管266、第五直管265、第四直管264、第十直管274、第九直管273、第十四直管282、第八直管272和第十三直管281依次相连，第十三直管281的一端为第一出口221，第一出口221与总出口22相连。
60.其中，第六直管266、第五直管265、第四直管264、第十直管274、第九直管273、第十四直管282、第八直管272和第十三直管281相连形成了第二程回路24，且第二程回路24中各直管分别分布在第一列管组26、第二列直管和第三列管组28中。使得第二程回路24中的一部分管路会在迎风侧a基于迎风侧a的传热温差进行换热，第二程回路24中的另一部分管路会在背风侧b基于背风侧b的传热温差进行换热，最终让两个回路在整体上的传热温差相
近，让两个回路的换热能力均衡。
61.如图6所示，第十八直管286、第十七直管285、第十六直管284、第十五直管283、第三直管263、第二直管262、第一直管261和第七直管271依次相连，第七直管271的一端为第二出口222，第二出口222与总出口22相连。
62.其中，第十八直管286、第十七直管285、第十六直管284、第十五直管283、第三直管263、第二直管262、第一直管261和第七直管271相连形成了第三程回路25，且第三程回路25中各直管分别分布在第一列管组26、第二列直管和第三列管组28中。使得第三程回路25中的一部分管路会在迎风侧a基于迎风侧a的传热温差进行换热，第三程回路25中的另一部分管路会在背风侧b基于背风侧b的传热温差进行换热，最终让两个回路在整体上的传热温差相近，让两个回路的换热能力均衡。
63.上述实现方式中，第二程回路24和第三程回路25的直管数量相同，且均为8个直管，以使两个回路的传热面积相等，以保证两个回路的换热能力均衡。
64.示例性地，如图6所示，管路系统2中相连的直管通过u形管41连接。本公开实施例中，u形管41位于相连的两个直管的同侧，便于u形管41能将相互平行的两个直管连通。
65.本公开实施例中，管路系统2中的直管与对应的安装孔30固定连接。
66.示例性地，管路系统2中的直管与对应的端板3的安装孔30胀节固定。
67.需要说明的是，在其他一些实现方式中，管路系统2中的直管与对应的端板安装孔30还可以通过焊接固定，只要满足将直管固定在安装孔30内即可，本公开实施例不做限制。
68.本公开实施例中，管路系统2中的管路连接均采用钎焊密封焊接。
69.示例性地，u形管41和三通20均与管路系统2中的直管通过钎焊密封连接。以保证相连的两个管道之间的密封性，避免制冷剂出现泄漏。
70.可选地，如图3所示，两个端板3平行间隔分布，两个端板3上均包括安装孔30，安装孔30与管路系统2中的直管一一对应，管路系统2中的直管与对应的安装孔30插装配合。
71.其中，两个端板3上对应同一个直管的安装孔30是同轴分布的，以使直管的两端能分别插装在两个端板3上相应的安装孔30内。通过两个端板3作为管路系统2的安装基础，并在两个端板3上设置相应的安装孔30，使得管路系统2中的各个直管能相互平行。并且，直管的两端均通过安装孔30穿出端板3，以便于在端板3外安装u形管41。
72.图7是本公开实施例提供的一种蒸发器的结构示意图。如图7所示，蒸发器还包括总输入管道42和总输出管道43，总输入管道42和总输出管道43均位于端板3外，总输入管道42的一端与总进口21连通，总输出管道43与第一出口221和第二出口222连通。
73.通过设置总输入管道42可以将总进口21引导至方便注入制冷剂的位置，便于使用。同时，其中，总输出管道43的一端为总出口22，通过设置总输出管道43将两个出口流出的制冷剂汇集在一起，方便最终从总出口22快速回收。
74.如图7所示，总输出管道43的外壁设有两个连接孔44，两个连接孔44分别与第一出口221和第二出口222连通。通过在总输出管道43的侧壁设置连接孔44，能让两个出口直接与总输出管道43相连，而无需设置三通管等连接部件，节省成本。
75.以下采用本公开实施例提供的蒸发器和相关技术中的蒸发器进行换热得出的对比数据表：
76.表一
[0077][0078][0079]
根据表一可知，采用本公开实施例的蒸发器和相关技术中的蒸发器分别进行了a、b、c三次换热试验。其中，相关技术中的蒸发器中两个回路的制冷剂的出口温差为5.6℃、6.2℃和7℃，本公开实施例提供的蒸发器中两个回路的制冷剂的出口温差为0.8℃、1.4℃和1.6℃。可见，本公开实施例提供蒸发器在实际使用过程中能控制两个回路的制冷剂的出口温差约为1.5℃，低于行业评价标准要求的3℃，因此能提高换热器的使用效率，使换热效益最大化。
[0080]
本公开实施例提供了一种空调系统，该空调系统包括如前文所述的蒸发器。
[0081]
本公开实施例提供了一种汽车，该汽车包括如前文所述的制冷系统。示例性地，汽车可以是货车、房车等多种车辆。
[0082]
以上，并非对本公开作任何形式上的限制，虽然本公开已通过实施例揭露如上，然而并非用以限定本公开，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本公开技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本公开技术方案的范围内。