专利名称：热交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及热交换器，尤其涉及例如可在机动车空调装置内用作蒸发器的热交换器，该机动车空调装置是将安装在机动车内的制冷循环。
文中以及所附权利要求书中使用的术语“铝”除了纯铝之外还包含铝合金。通过热交换器的空气的下游侧(图1内的箭头X指示的方向)将在文中以及所附权利要求书中称为“前”，而其相对侧则称为“后”。此外，图2的上侧、下侧、左手侧和右手侧将分别称为“上”、“下”、“左”和“右”。
背景技术：
迄今为止，广泛使用所谓的堆叠板型蒸发器作为机动车空调装置蒸发器，该堆叠板型蒸发器包括平行布置的多个扁平空心体以及设置在相邻的每对扁平空心体之间并钎焊于其上的百叶窗式波状翅片，每个扁平空心体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。然而，近年来，需要提供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蒸发器，该蒸发器包括由形式为沿空气通过方向平行设置的两个排的管组构成并且均包括间隔地布置的多个热交换管的热交换芯部、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，制冷剂入口-出口箱的内部被分隔件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，该入口集管在其一端具有制冷剂入口，该出口集管箱在其与该入口并排的一端具有制冷剂出口，该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有沿该壁的纵向间隔地布置的多个制冷剂通过孔，前部管组的热交换管的上端突入并接合到入口集管，后部管组的热交换管的上端突入并接合到出口集管，前部管组的热交换管的下端接合到流入集管，后部管组的热交换管的下端接合到流出集管。流入入口-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中，然后通过分隔壁内的制冷剂通过孔流入流出集管中，并进一步通过后部管组的热交换管流入入口-出口箱的出口集管(见公报JP-A No.2003-75024)。
但是，本发明人已进行了广泛的研究并且发现，由于入口集管的入口和出口集管的出口设置在入口-出口集管的相同端部处，并且由于前部管组的热交换管以它们的突入入口集管的上端接合到该入口集管，所以上述公报内公开的蒸发器可能具有以下问题。
热交换管的突入入口集管的部分对通过入口流入的制冷剂提供阻力，从而流入入口集管的制冷剂会难以流到远离入口的位置。因此，较多量的制冷剂流入位于入口附近的前部管组的热交换管从而产生较多的制冷剂流，而较少量的制冷剂流入远离入口的热交换管从而产生较少的制冷剂流。类似地，在后部管组内，位于入口附近的热交换管具有较多的制冷剂流，而流过远离入口的热交换管的制冷剂较少。结果，流过热交换芯部并有助于热交换的制冷剂的量沿入口-出口箱的纵向变得不均匀，并且通过热交换芯部的空气也在一些位置变得不均匀。从而，该蒸发器难以具有充分提高的热交换性能。当制冷剂流速低时此问题尤其严重。
本发明的一个目的是克服上述问题，并提供一种热交换性能非常好的热交换器。
发明内容
为了实现上述目的，本发明具有以下模式。
1)一种热交换器，该热交换器包括在该热交换器的上端沿前后方向并排设置的制冷剂入口集管和制冷剂出口集管以及用于保持这两个集管相连通的制冷剂循环通路，该入口集管在一个端部具有制冷剂入口，该出口集管在其与该入口并排的一端具有制冷剂出口，制冷剂可从该入口流入该入口集管，然后可通过该循环通路返回该出口集管以便通过该出口从热交换器排出，该制冷剂入口设置在封闭件内，该封闭件封闭该入口集管在所述端部处的开口并且具有下边缘，该下边缘限定该入口并设有朝入口集管内向上倾斜的导向部。
2)根据段落1)的热交换器，其中该导向部的形式为球体区段。
3)根据段落1)的热交换器，其中该入口集管的制冷剂入口是圆形的，并且内径为3～8.5mm。
4)根据段落1)的热交换器，其中该导向部具有位于一相对于封闭件的垂直内表面倾斜的倾斜平面上的突出端面。
5)根据段落4)的热交换器，其中该导向部的突出端面位于其上的倾斜平面与该封闭件的垂直内表面形成15～60度的较小倾角。
6)根据段落1)的热交换器，其中该封闭件具有封闭该入口集管的所述端部开口的第一封闭部以及封闭在出口集管的与该入口并排的所述端不处的开口的第二封闭部，该第一封闭部具有所述制冷剂入口和导向部，该第二封闭部具有所述制冷剂出口。
7)根据段落1)的热交换器，其中该入口集管具有接合板，该接合板接合到该入口集管的所述端部并具有与该封闭件的制冷剂入口连通的制冷剂入口部分，该入口集管的制冷剂入口的中心向上偏离该接合板的制冷剂入口部分的中心。
8)根据段落7)的热交换器，其中该入口集管的制冷剂入口的中心与该制冷剂入口部分的中心的偏差为0.5～3mm。
9)根据段落7)的热交换器，其中该接合板延伸跨越并接合到所述入口集管和出口集管；除了与制冷剂入口连通的制冷剂入口部分之外，该板还具有与制冷剂出口连通的制冷剂出口部分。
10)根据段落9)的热交换器，其中该接合板的制冷剂入口部分上接合有制冷剂入口管，该接合板的制冷剂出口部分上接合有制冷剂出口管。
11)根据段落10)的热交换器，其中该入口管具有形成在其端部并插入该接合板的制冷剂入口部分内的收缩部分，而该出口管具有形成在其端部并插入接合板的制冷剂出口部分内的收缩部分，该入口管和出口管接合到该接合板。
12)根据段落9)的热交换器，其中该接合板具有接合在其上的膨胀阀安装件，该膨胀阀安装件具有分别与该制冷剂入口部分和制冷剂出口部分连通的两个制冷剂通道。
13)根据段落1)的热交换器，其中该制冷剂循环通路包括多个中间集管和多个热交换管。
14)根据段落1)的热交换器，其中该出口集管设置在该入口集管的后部，该制冷剂循环通路包括设置在入口集管之下并与该入口集管相对的制冷剂流入中间集管、设置在出口集管之下并与该出口集管相对的制冷剂流出中间集管以及多个热交换管，该流入中间集管与该流出中间集管连通，所述多个热交换管在各相对的成对入口集管和流入中间集管以及相对的成对出口集管和流出中间集管之间间隔地设置，以形成形式为至少一个排的管组并构成热交换芯部，该管组的热交换管的两端接合到彼此相对的各个集管。
15)根据段落14)的热交换器，其中该出口集管的内部被分隔装置分成沿高度方向设置的第一和第二两个空间，该热交换管延伸到该第一空间内，该分隔装置具有制冷剂通过孔，该出口集管的第二空间与该制冷剂出口连通。
16)根据段落14)的热交换器，其中该入口集管和出口集管通过使用隔离装置将一个制冷剂入口-出口箱的内部分成前部和后部部分而形成。
17)根据段落16)的热交换器，其中该入口-出口箱包括与热交换管相接合的第一部件、在该第一部件的与热交换管相对的部分钎焊在该第一部件上的第二部件以及钎焊在该第一和第二部件的两端的封闭件，该隔离装置和分隔装置与该第二部件形成一体。
18)一种包括压缩机、冷凝器和蒸发器的制冷循环，该蒸发器包括根据段落1)到17)中的任何一个的热交换器。
19)一种车辆，其中安装有根据段落18)的制冷循环以作为车辆空调装置。
根据段落1)的热交换器具有封闭该入口集管的位于其一端处的开口并具有制冷剂入口的封闭件。该封闭件具有限定入口并设有朝入口集管内向上倾斜的导向部的下边缘。因此，流入该入口集管的制冷剂因被导向部引导而向上倾斜地流动、能够通过该入口集管容易地流到远离该入口的位置、从而以均匀的量流过接合到该入口集管的所有热交换管并且还以均匀的量流过接合到该出口集管的所有热交换管。因此，有助于热交换的制冷剂的量沿该入口集管的纵向在该制冷剂循环通路的热交换芯部内是均匀的，通过该热交换芯部的空气的温度整体上也是均匀的，从而能显著提高热交换器的热交换性能。尤其当制冷剂的流速小时可防止热交换性能变差。
对于段落2)内所述的热交换器，导向部的形式为球体区段，因此不太可能向制冷剂流提供阻力。
根据段落1)的热交换器的优点在段落3)内所述的热交换器中变得更加显著。
根据段落1)的热交换器的优点在段落4)和5)内所述的热交换器中变得更加显著。
对于根据段落6)的热交换器，封闭件对于入口集管和出口集管是共用的。这减少了元件的数量。
对于段落7)内所述的热交换器，该入口集管的入口安置成从该接合板的制冷剂入口部分向上偏离，从而通过入口流入该入口集管的制冷剂因导向部而向上倾斜地流动的优点变得更加明显，从而使得制冷剂能通过入口集管更平稳地流到远离入口的位置，以有效地使流过所有热交换管的制冷剂的变得均匀。
根据段落7)的热交换器的优点在段落8)内所述的热交换器中变得更加显著。
在根据段落9)的热交换器中，接合板对于入口集管和出口集管是共用的。这使得元件的数量减小。
在根据段落10)的热交换器中，接合板的制冷剂入口部分上接合有制冷剂入口管，同时该接合板的制冷剂出口部分上接合有制冷剂出口管。根据段落11)，该入口管和出口管的端部收缩并分别插入在入口部分和出口部分内。这大大减小了入口部分和出口部分的外径，从而使该入口部分和出口部分之间形成较大的间隔。因此，即使当该接合板的前后尺寸受限时，也能有较大的区域用于该接合板的入口和出口部分之间的部分与该入口集管和出口集管的接合，从而使该接合处不出现缺陷，并防止该入口集管和出口集管发生短路。结果，可防止通过入口管流入的制冷剂不通过制冷剂循环通路而进入出口管，并防止热交换器的热交换性能受损。此外，在入口管上设置收缩端部可在制冷剂从入口集管流入入口管时增加制冷剂的流速，从而使制冷剂能更容易地扩散到入口集管的另一端，并提高段落1)内所述的热交换器的性能。
在根据段落15)的热交换器中，分隔装置用于使流过接合在入口集管上的所有热交换管的制冷剂的量更加均匀，并进一步使流过接合在出口集管上的所有热交换管的制冷剂的量均匀，从而能进一步提高热交换器的热交换性能。
段落16)内所述的热交换器的元件的数量减小。
在根据段落17)的热交换器中，入口-出口箱的隔离装置和分隔装置与第二部件成一体。这使得这些装置更容易设置在入口-出口箱内。
图1是适于用作蒸发器的本发明热交换器的整体结构的部分省略的透视图；图2是图1的蒸发器的垂直剖视图，其中省略了中间部分；图3是制冷剂入口-出口箱的分解透视图；图4是沿图2内的线A-A的局部剖视图；图5是沿图2内的线B-B的局部剖视图；图6是沿图2内的线C-C的局部剖视图；图7是放大地示出入口-出口箱、右盖和接合板的分解透视图；图8是右盖的透视图；图9是图2的放大局部视图；图10是制冷剂转向箱的分解透视图；图11是示出制冷剂如何流过图1所示蒸发器的图。
具体实施例方式
下面将参照
本发明的实施例。此实施例是用作机动车空调装置内的蒸发器的本发明的热交换器。
在下面的说明中，图2的左手侧和右手侧将分别称为“左”和“右”。
图1和2示出应用本发明的热交换器的机动车空调装置蒸发器整体结构，图3到10示出主要部分的结构，而图11示出制冷剂如何流过蒸发器。
图1和2示出用于其中使用含氯氟烃制冷剂的车辆空调装置的蒸发器1。蒸发器1包括间隔地一个设置在另一个之上的铝制制冷剂入口-出口箱2和铝制制冷剂转向箱3，以及设置在这两个箱2、3之间的热交换芯部4。
制冷剂入口-出口箱2包括安置在前部侧(相对于通过蒸发器的空气流的方向的下游侧)的制冷剂入口集管5和安置在后部侧(相对于空气流的方向的上游侧)的制冷剂出口集管6。铝制制冷剂入口管7连接到箱2的入口集管5，而铝制制冷剂出口管8连接到该箱的出口集管6。制冷剂转向箱3包括安置在前部侧的制冷剂流入集管9(制冷剂流入中间集管)和安置在后部侧的制冷剂流出集管11(制冷剂流出中间集管)。
热交换芯部4包括形式为前后并行设置的多个排—在本实施例内为两排—的管组13，每个管组13包括间隔地沿左右方向并行设置的多个热交换管12。在管组13的相邻各对热管12之间的空气通过间隙内以及在管组13的左右两端的热交换管12的外部分别设置有波状翅片14，所述翅片均钎焊到与其相邻的热交换管12上。在左右两端的波状翅片14的外部钎焊地设置有铝制侧板15。前部管组13的热交换管12的上端和下端分别突入并接合到入口集管5和流入集管9，而后部管组13的热交换管12的上端和下端分别突入并接合到出口集管6和流出集管11。流入集管9、流出集管11和管组13的热交换管12构成制冷剂循环通路，以便使入口集管5通过该通路与出口集管6连通。
参照图3到6，制冷剂入口-出口箱2包括由在两相对表面上具有钎焊材料层的铝钎焊板材制成并与热交换管12相接合的板状第一部件16、由裸铝(bare aluminum)挤出型材制成并覆盖第一部件16的上部的第二部件17以及由在两相对表面上具有钎焊材料层的铝钎焊板材制成并且接合到所述两个部件16、17的两端以封闭相应的两端开口的铝盖18、19(封闭元件)。在位于右端的盖19的外表面上钎焊有沿前后方向伸长的铝接合板21以延伸跨越入口集管5和出口集管6。制冷剂入口和出口管7、8接合在接合板21上。
第一部件16在其前后侧部中的每一个处均具有弧形部22，该弧形部在横截面上为小曲率圆弧并在中部向下凸出。弧形部22具有在前后方向上伸长并沿左右方向—即横向—间隔地设置的多个管插缝23。前、后弧形部22内的对应的每对插缝23相对于前后方向处于相同位置。前弧形部22的前缘和后弧形部22的后缘一体地具有各自的直立壁22a，该直立壁在部件16的整个长度上延伸。第一部件16在两个弧形部22之间包括平坦部分24，该平坦部分沿横向间隔地设置有多个通孔25。
第二部件17的横截面总体为m形并且向下开口，该第二部件包括横向延伸的前后两个壁26、设置在这两个壁26之间的中部内并横向延伸以用作将制冷剂入口-出口箱2的内部分成前后两个空间的分隔装置的分隔壁27以及两个总体为圆弧的连接壁28，该连接壁向上凸出并在前、后壁26的上端处将分隔壁27与相应前、后壁一体地连接。后壁26和分隔壁27在它们的下端在部件17的整个长度上通过分流阻板29一体地互连，该分流阻板用于将出口集管6分成上部和下部两个空间6a、6b。阻板29在其内在除了该板的左端部和右端部之外的后部部分处形成有沿横向伸长并沿横向间隔地设置的制冷剂通过孔31A、31B。分隔壁27的下端向下突出超过前、后壁26的下端，并一体地具有多个突出部27a，所述突出部从壁27的下边缘向下突出、沿横向间隔地设置并装配在第一部件16的通孔25内。所述突出部27a是通过切除分隔壁27的指定部分而形成的。
参见图7至9，右盖19具有用于封闭入口集管5的右端开口的第一封闭部19A和用于封闭出口集管6的右端开口的第二封闭部19B。右盖19的第一封闭部19A成一体地具有将装配在入口集管5内的向左突出部32。右盖19的第二封闭部19B成一体地具有将装配在出口集管6的高于阻板29的上部空间6a内的上部向左突出部33以及位于该突出部33之下并与之隔开并且将装配在出口集管6的低于阻板29的下部空间6b内的下部向左突出部34。右盖19的向左突出部32在其前部具有底壁32a，该底壁32a具有圆形制冷剂入口37。右盖19的上部向左突出部33在其后部具有底壁，该底壁在其整个壁区域上具有制冷剂出口38。入口的内径优选地为3～8.5mm。右盖19的向左突出部32的底壁32a具有垂直内表面。底壁32a具有限定入口37并成一体地设有导向部40的下部圆弧边缘，该导向部向上(向左)倾斜以从壁32a的内表面延伸到入口集管5。该导向部40的形式为球体区段，并具有位于相对于向左突出部32的底壁32a倾斜的倾斜面F上的突出端面40a。导向部40的突出端面40a位于其上的倾斜面F和向左突出部32的底壁32a的内表面之间的小角度α优选地为15～60度(见图9)。右盖19具有向左突出并在其上缘与其前、后侧边缘中的每一个之间的圆弧部分上与其一体地形成的接合凸耳35。右盖19还具有向左突出并在其下边缘的前部和后部中的每一个上与其一体地形成的接合凸耳36。
左盖18与右盖19是对称的。左盖18一体地形成有可装在入口集管5内的向右突出部39、可装在出口集管6的高于阻板29的上部空间6a内的上部向右突出部41、可装在集管6的低于阻板29的下部空间6b内的下部向右突出部42以及向右突出的上、下接合凸耳43、44。向右突出部39和上部向右突出部41的底壁中无开口。所述两个盖18、19中的每一个均具有这样的上边缘，该上边缘包括通过中间部分成一直线地相互接合以使形状符合入口-出口箱第二部件17的形状的两个总体为圆弧的前部和后部部分。所述两个盖18、19中的每一个均具有这样的下边缘，该下边缘包括成通过中间平坦部分成一直线地相互接合以使形状符合入口-出口箱第一部件16的形状的两个总体为圆弧的前部和后部部分。
接合板21具有与右盖19的入口37连通的短柱形制冷剂入口部分45以及与该盖的出口38连通的短柱形制冷剂出口部分46。入口部分45和出口部分46包括圆形通孔45a、46a和向右突出并分别围绕孔45a、46a与该接合板成一体地形成的短柱状部45b、46b。入口部分45的中心与出口部分46的中心处于同一高度处。入口部分45的短柱状部45b的外径小于出口部分46的短柱状部46b。右盖19的入口37的中心向上偏离入口部分45的圆形通孔45a的中心。此偏差—即偏心距P—优选为0.5～3mm(见图9)。接合板21的前后长度优选在50mm以内，入口部分45和出口部分46之间的间隔优选为6～9mm。
在接合板21的位于入口部分45和出口部分46之间的部分内形成有用于防止短路的垂直延伸缝47以及分别与该缝47的上端和下端连通的总体为三角形的通孔48、49。缝47的沿前后方向的宽度优选在1mm以内。接合板21具有分别在上部孔48之上和下部孔49之下形成的并且向左突出的弯曲部51、54。上弯曲部51与设置在入口集管5和出口集管6之间的接合部接合，所述接合部为在右盖19的两个总体为圆弧的部分之间的上边缘上形成的接合部52以及在入口-出口箱2的第二部件17的两个连接壁28之间设置的接合部53。下弯曲部54与设置在入口集管5和出口集管6之间的接合部接合，所述接合部为在右盖19的两个总体为圆弧的部分之间的下边缘上通过上述平坦部分形成的接合部55以及包括入口-出口箱2的第一部件16的平坦部分24的接合部56。接合板21还分别在其前端和后端具有向左突出并与下边缘一体地形成的接合凸耳57。所述凸耳57与右盖19接合，并装配在形成于该盖19下边缘的凹部19a内。
形成在入口管7的一端的收缩部分7a插入并钎焊在接合板21的入口部分45上，而形成在出口管8的一端的收缩部分8a插入并钎焊在接合板21的出口部分45上。尽管未示出，但在入口管7和出口管8的另一端上横跨这两个管设置有膨胀阀安装部件。
制冷剂入口-出口箱2的第一和第二部件16、17、两个盖18、19以及接合板21按以下方式钎焊在一起。第一和第二部件16、17利用第一部件16上的钎焊材料层相互钎焊在一起，同时第二部件17的突出部27a咬边接合(crimping engagement)地插入第一部件16的相应通孔25，由此第一部件16的前、后直立壁22a的上端与第二部件17的前、后壁26的下端相结合。两个盖18、19利用所述盖18、19上的钎焊材料层钎焊在第一和第二部件16、17上，同时前部的突出部39、32装在两个部件16、17内的从分隔壁27向前的前部空间内，后部的上突出部41、33装在两个部件16、17内的从分隔壁27向后并高于阻板29的上部空间内，后部的下突出部42、34装在从分隔壁27向后并低于阻板29的下部空间内，上接合凸耳43、35与第二部件17的连接壁28接合，而下接合凸耳44、36与第一部件16的弧形部22接合。接合板21利用右盖19的钎焊材料层钎焊在该右盖19上，同时上弯曲部51接合在盖19的上接合部52和第二部件17的接合部53内，下弯曲部54接合在盖19的下接合部55和第一部件16的接合部56内，接合凸耳57接合形成于盖19的下边缘的凹部19a内。
这样，就制成了制冷剂入口-出口箱2。第二部件17的从分隔壁27向前的部分作为入口集管5，而部件17的从分隔壁27向后的部分作为出口集管6。出口集管6被分流阻板29分成上、下部空间6a、6b，所述空间通过制冷剂通过孔31A、31B保持连通。右盖19的制冷剂出口38与出口集管6的上部空间6a连通。接合板21的制冷剂入口部分45与制冷剂入口37连通，而该接合板的制冷剂出口部分46与出口38连通。
参见图4和10，制冷剂转向箱3包括由在两相对表面上具有钎焊材料层的铝钎焊板材制成并且与热交换管12相接合的板状第一部件70、由裸铝挤出型材制成并且覆盖第一部件70的下侧的第二部件71以及由在两相对表面上具有钎焊材料层的铝钎焊板材制成以用于封闭左右两端开口的铝盖72。
制冷剂转向箱3具有顶面3a，该顶面3a的横截面整体上为圆弧，从而该顶面在前后方向上的中部是最高部分73，该最高部分朝前侧和后侧逐渐降低。箱3在其前后两侧部内具有凹槽74，所述凹槽74分别从顶面3a的最高部分73的前后两侧延伸到前后两侧面3b并且沿横向间隔地布置。
第一部件70具有在其前后方向上的中部向上凸出的圆弧截面，并设置有在其前、后侧边缘均一体地形成且在该第一部件70的整个长度上延伸的垂壁70a。第一部件70的上表面用作制冷剂转向箱3的顶面3a，垂壁70a的外表面用作箱3的前或后侧面3b。所述凹槽74形成在第一部件70的前后侧部的每一个中，并从部件70的处于前后方向的中部的最高部分73延伸到垂壁70a的下端。在第一部件70的除了其中部处的最高部分73之外的前、后侧部中，在相邻各对凹槽74之间形成有沿前后方向伸长的管插缝75。对应的每对前、后管插缝75在横向上处于相同位置。第一部件70具有形成在其中部的最高部分34中并且在横向上间隔地布置的多个通孔76。通过利用压力加工用铝钎焊板材制造第一部件70来同时形成第一部件70的垂壁70a、凹槽74、管插缝75以及通孔76。
第二部件71的横截面总体为w形且向上开口，该第二部件包括前后两个壁77、垂直分隔壁78和两个连接壁79，所述前后壁77分别向前和向后朝外并朝上弯曲且横向延伸，所述垂直分隔壁78设置在这两个壁77之间、沿横向延伸并用作将制冷剂转向箱3的内部分成前部和后部两个空间的分隔装置，所述连接壁79使该分隔壁78在下端与相应的前、后壁77一体地连接。分隔壁78具有向上突出超过前、后壁77的上端的上端，并具有从其上边缘与其成一体地向上突出、沿横向间隔地设置并装配在第一部件70的对应通孔76内的多个突出部78a。分隔壁78在其上边缘中在相邻各对突出部78a之间设置有制冷剂通过切口78b。突出部78a和切口78b是通过切除分隔壁78的指定部分形成的。
通过挤压出前后壁77、分隔壁78和连接壁79，并切割分隔壁78以形成突出部78a和切口78b，来制造第二部件71。
每个盖72的前部具有横向向内突出部81，该突出部与盖一体地形成在盖的横向内侧并可装配在流入集管9内。盖72的后部具有横向向内突出部82，该突出部与盖一体地形成在该盖的横向内侧并可装配在流出集管11内。每个盖72在位于其下边缘与其各前、后侧边缘之间的圆弧部分处具有横向向内突出的接合凸耳83，还具有沿前后方向间隔地设置、成一体地形成在盖的上边缘并横向向内突出的多个接合凸耳84。
转向箱3的第一和第二部件70、71及其两个盖72按以下方式钎焊在一起。第一和第二部件70、71利用第一部件70上的钎焊材料层相互钎焊在一起，同时第二部件71的突出部78a咬边接合地插入相应通孔76，第一部件70的前、后部直立壁70a的下端与第二部件71的前、后壁77的上端相结合。所述两个盖72利用盖72的钎焊材料层钎焊在第一和第二部件70、71上，同时前部的突出部81装在由所述两个部件70、71限定的并从分隔壁78向前的空间内，后部的突出部82装在由所述两个部件70、71限定的并从分隔壁78向后的空间内，上接合凸耳84与第二部件70接合，而下接合凸耳83与第二部件71的前、后壁77接合。这样就形成了制冷剂转向箱3。第二部件71的从分隔壁78向前的部分作为流入集管9，而该部件的从分隔壁78向后的部分作为流出集管11。第二部件71的分隔壁78中的切口78b的上端开口被第一部件70封闭，从而形成制冷剂通过孔85。流入集管9通过该通过孔85与流出集管11连通。
构成前部和后部管组13的热交换管12均由铝挤出型材制成。每个管12是扁平的、沿前后方向具有较大宽度并在内部具有沿该管的纵向延伸且平行布置的多个制冷剂通道12a(见图6)。管12的上端部插入制冷剂入口-出口箱2的第一部件16的插缝23内，并利用第一部件16的钎焊材料层钎焊在该部件16上。管12的下端部插入制冷剂转向箱3的第一部件70的插缝75内，并利用第一部件70的钎焊材料层钎焊在该部件70上。
优选地，热交换管12的高度—即在横向方向上的厚度—为0.75～1.5mm，在前后方向上的宽度为12～18mm，其周向壁的壁厚为0.175～0.275mm，将制冷剂通道相互隔开的分隔壁的厚度为0.175～0.275mm，分隔壁的间距为0.5～3.0mm，而前、后两端壁的外表面的曲率半径为0.35～0.75mm。
可使用铝制电阻焊管来代替由铝挤出型材制成的热交换管12，该电阻焊管具有通过将内翅片插入管中而在该管内形成的多个制冷剂通道。还可使用由这样的板制成的管，该板由在一个表面上具有铝钎焊材料层的铝钎焊板材通过轧制加工制备成，并包括通过连接部相接合的两个扁平壁形成部、一体地形成在每个扁平壁形成部上并从该扁平壁形成部的与该连接部相对的一侧边突出的侧壁形成部以及从每个扁平壁形成部与其成一体地突出并在其宽度方向上间隔地布置的多个分隔形成部，该管是通过在连接部处将该板弯曲成发夹形，并将侧壁形成部以对接关系相互钎焊在一起以通过分隔形成部形成分隔壁而制成的。
波状翅片14是通过将在两相对侧具有钎焊材料层的铝钎焊板材形成波浪形而制成的。在该波浪形板材的连接其波峰部和波谷部的部分内形成沿前后方向平行布置的百叶窗板。波状翅片14对于前部和后部管组13是共用的。翅片14在前后方向上的宽度大约等于从前部管组13内的热交换管12的前边缘到后部管组13内对应热交换管12的后边缘的距离。希望波状翅片14的翅片高度—即从波峰部到波谷部的直线距离—为7.0mm～10.0mm，翅片间距—接部的间距—为1.3～1.8mm。可在每个管组13的相邻各对热交换管12之间设置波状翅片，而不是前部和后部管组12共用波状翅片。
通过将除了制冷剂入口管7和出口管8之外的部件相组合而定位搭焊在一起并共同钎焊所定位搭焊的组件来制造蒸发器1。
蒸发器1与压缩机和冷凝器一起构成制冷循环，该制冷循环安装在车辆例如机动车内以用作空调装置。
参照示出该蒸发器1的图11，流过压缩机、冷凝器和膨胀阀的气-液混合相的两层制冷剂经由制冷剂入口管7、接合板21的制冷剂入口部分45和右盖19的制冷剂入口37进入入口-出口箱2的制冷剂入口集管5，并分流地流入前部管组13中所有热交换管12的制冷剂通道12a。
由于入口37安置成向上偏离入口部分45，所以此时制冷剂从入口部分45朝入口37向上向左倾斜地流动，并还因被导向部40引导而进一步向上向左倾斜地流动。制冷剂通过入口集管5平稳地流到该集管5的左端，并均匀地流入前部管组13的所有热交换管12内。当入口管7的收缩部分7a的内径为3～8.5mm时，经由入口管7被发送的制冷剂可具有高的速度，从而易于通过入口集管5流到该集管5的左端，并均匀地流入前部管组13的所有热交换管12。这使得流过接合在入口集管5上的前部管组13的所有热交换管12的制冷剂具有均匀的流速。
流入所有热交换管12的通道12a的制冷剂向下流过通道12a，进入制冷剂转向箱3的制冷剂流入集管9。集管9内的制冷剂通过分隔壁78的制冷剂通过孔85流入制冷剂流出集管11。
流入到流出集管11中的制冷剂分流地流入后部管组13的所有热交换管12的制冷剂通道12a、改变其路线、并通过通道12a向上进入出口集管6的下部空间6b。由于流过接合在入口集管5上的前部管组13的所有管12的制冷剂的流速均匀，所以流过包含在后部管组13中并接合在出口集管6上的所有管12的制冷剂的流速也均匀。此外，分流阻板29向制冷剂流提供的阻力使得制冷剂可从流出集管11均匀地流入后部管组13的所有热交换管12，这也使得制冷剂更均匀地从入口集管5流入前部管组13的所有管12。结果，制冷剂以均匀的量流过两个管组13的所有热交换管12。
随后，制冷剂通过阻板29的制冷剂通过孔31A、31B流入出口集管6的上部空间6a，并经由右盖19的制冷剂出口38、接合板21的出口部分46和出口管8流出蒸发器。在流过前部管组13的热交换管12的制冷剂通道12a和后部管组13的热交换管12的制冷剂通道12a时，制冷剂与沿图1内所示箭头X的方向流过空气通过间隙的空气进行热交换，并以气相流出蒸发器。
通过使流过接合在入口集管5上的前部管组13的所有管12的制冷剂的流速均匀，并使流过接合在流出集管6上的后部管组13的所有热交换管12的制冷剂的流速也均匀，可使有助于制冷的制冷剂的量沿热交换芯部4的左右方向均匀，并且使通过热交换芯部4的空气的温度均匀，从而使得蒸发器1的热交换性能具有很大提高。尤其是在制冷剂的流速小的情况下可防止热交换性能变差。
当制冷剂在流过前部管组13的热交换管12的制冷剂通道12a和后部管组13的热交换管12的制冷剂通道12a期间与沿图1内所示箭头X的方向流过空气通过间隙的空气进行热交换时，在波状翅片14的表面上生成冷凝水，该冷凝水向下流到转向箱3的顶面3a。向下流到箱顶面3a的冷凝水由于毛细管效应而进入凹槽74，流过凹槽74并从凹槽74的前部或后部外端落到转向箱3下方。这样可防止大量的冷凝水聚集在转向箱3的顶面3a与波状翅片14的下端之间，从而防止由于大量冷凝水的聚集而导致的冷凝水冻结，由此避免蒸发器1工作效率不足。
根据前述实施例，在两个箱2、3的入口集管5和流入集管9之间以及在所述两个箱的出口集管6和流出集管11之间均设置一个组13，但是此设置不是限制性的；可在两个箱2、3的入口集管5和流入集管9之间以及在这两个箱的出口集管6和流出集管11之间均设置一个或至少两个组13。可使用其中转向箱3位于入口-出口箱2上方的蒸发器。
根据前述实施例，制冷剂入口管7和制冷剂出口管8分别接合到接合板21的入口部分45和出口部分46，同时膨胀阀安装件延伸跨越所述管7、8的两个端部并钎焊在其上，但也可将膨胀阀安装件直接接合到接合板21。
尽管根据前述实施例本发明的热交换器用作蒸发器，但这种实施模式不是限制性的；本发明也可用于各种其它的热交换器。
工业实用性本发明的热交换器适于用作机动车空调装置内的蒸发器，该机动车空调装置是将安装在机动车内的制冷循环。
权利要求
1.一种热交换器，包括在该热交换器的上端沿前后方向并排设置的制冷剂入口集管和制冷剂出口集管以及用于保持这两个集管连通的制冷剂循环通路，该入口集管在一个端部处具有制冷剂入口，该出口集管在其与该入口并排的一端具有制冷剂出口，制冷剂可从该入口流入该入口集管，然后可通过该循环通路返回该出口集管以通过该出口从热交换器排出，该制冷剂入口设置在封闭件内，该封闭件封闭该入口集管的所述端部处的开口并且具有下边缘，该下边缘限定该制冷剂入口并设有朝入口集管内向上倾斜的导向部。
2.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，所述导向部的形式为球体区段。
3.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，所述入口集管的制冷剂入口是圆形的，并且内径为3～8.5mm。
4.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，所述导向部具有突出端面，该突出端面位于相对于所述封闭件的垂直内表面倾斜的倾斜平面上。
5.根据权利要求4的热交换器，其特征在于，所述导向部的突出端面位于其上的倾斜平面与该封闭件的垂直内表面形成15～60度的较小倾角。
6.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，所述封闭件具有封闭该入口集管的所述端部开口的第一封闭部以及封闭在与该入口并排的该出口集管的所述端部开口的第二封闭部，该第一封闭部具有所述制冷剂入口和导向部，该第二封闭部具有所述制冷剂出口。
7.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，所述入口集管具有接合板，该接合板接合到该入口集管的所述端部并具有与该封闭件的制冷剂入口连通的制冷剂入口部分，所述入口集管的制冷剂入口的中心向上偏离该接合板的制冷剂入口部分的中心。
8.根据权利要求7的热交换器，其特征在于，所述入口集管的制冷剂入口的中心与所述制冷剂入口部分的中心的偏差为0.5～3mm。
9.根据权利要求7的热交换器，其特征在于，所述接合板延伸跨越并接合到所述入口集管和出口集管；除了与该制冷剂入口连通的制冷剂入口部分之外，该接合板还具有与该制冷剂出口连通的制冷剂出口部分。
10.根据权利要求9的热交换器，其特征在于，所述接合板的制冷剂入口部分上接合有制冷剂入口管，所述接合板的制冷剂出口部分上接合有制冷剂出口管。
11.根据权利要求10的热交换器，其特征在于，所述入口管具有形成在其端部并插入所述接合板的制冷剂入口部分内的收缩部分，所述出口管具有形成在其端部并插入所述接合板的制冷剂出口部分内的收缩部分，所述入口管和出口管接合到所述接合板。
12.根据权利要求9的热交换器，其特征在于，所述接合板具有接合在其上的膨胀阀安装件，该膨胀阀安装件具有分别与所述制冷剂入口部分和制冷剂出口部分连通的两个制冷剂通道。
13.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，所述制冷剂循环通路包括多个中间集管和多个热交换管。
14.根据权利要求1的热交换器，其特征在于，所述出口集管设置在所述入口集管的后部，所述制冷剂循环通路包括设置在该入口集管之下并与该入口集管相对的制冷剂流入中间集管、设置在该出口集管之下并与该出口集管相对的制冷剂流出中间集管以及多个热交换管，所述流入中间集管与流出中间集管连通，所述多个热交换管在各相对的成对入口集管和流入中间集管以及相对的成对出口集管和流出中间集管之间间隔地设置，以形成形式为至少一个排的管组并构成热交换芯部，该管组的热交换管的两端接合到彼此相对的各个集管。
15.根据权利要求14的热交换器，其特征在于，所述出口集管的内部被分隔装置分成沿高度方向设置的第一和第二两个空间，所述热交换管延伸到该第一空间内，该分隔装置具有制冷剂通过孔，所述出口集管的第二空间与该制冷剂出口连通。
16.根据权利要求14的热交换器，其特征在于，所述入口集管和出口集管是通过使用隔离装置将一个制冷剂入口-出口箱的内部分成前部部分和后部部分而形成的。
17.根据权利要求16的热交换器，其特征在于，所述入口-出口箱包括热交换管接合在其上的第一部件、在该第一部件的与热交换管相对的部分钎焊在该第一部件上的第二部件以及钎焊在该第一和第二部件的两端的封闭件，该隔离装置和分隔装置与该第二部件形成一体。
18.一种包括压缩机、冷凝器和蒸发器的制冷循环，该蒸发器包括根据权利要求1到17中任何一项的热交换器。
19.一种车辆，其中安装有根据权利要求18的制冷循环以作为车辆空调装置。
全文摘要
一种热交换器(1)包括热交换芯部(4)、制冷剂入口集管(5)和制冷剂出口集管(6)，该热交换芯部包括形式为沿通过热交换器的空气流方向平行设置成两个排的管组(13)内的热交换管(12)，该制冷剂入口集管设置在管的上端并与一排热交换管(12)相接合，该制冷剂出口集管设置在入口集管(5)的后部并与另一排热交换管(12)相接合。在制冷剂入口(37)设有用于封闭入口集管的一个端部的开口的盖(19)。该盖(19)具有一下边缘，该下边缘限定入口(37)并设有朝入口集管内向上倾斜的导向部(40)。
文档编号F25B39/02GK1934405SQ20058000920
公开日2007年3月21日 申请日期2005年3月23日 优先权日2004年3月23日
发明者东山直久 申请人:昭和电工株式会社