蒸发器和空调系统

摘要

本发明公开了一种蒸发器和空调系统，所述蒸发器包括上液室、下液室以及位于所述上液室和所述下液室之间的热交换部，所述上液室具有入口和出口，所述热交换部包括连通所述上液室和所述下液室的管组，所述上液室和所述下液室分别分隔为至少两个分隔区，使得所述入口进入的液体能够在所述上液室和所述下液室之间进行流动并从所述出口流出；其中，所述入口处设置有分流结构，以使得所述入口接收的液体能够通过所述分流结构引导分布到所述入口所在的分隔区中的所述管组中。本发明提供的蒸发器和空调系统，控制制冷剂在管路中的分配来使得蒸发器的表面温度均匀，从而避免蒸发器局部温度过低造成结霜而影响制冷效果的问题。

权利要求

1.一种蒸发器，其特征在于，所述蒸发器包括上液室(1)、下液室(2)以及位于所述上液室(1)和所述下液室(2)之间的热交换部，所述上液室(1)具有入口(131)和出口(141)，所述热交换部包括连通所述上液室(1)和所述下液室(2)的管组(3)，所述上液室(1)和所述下液室(2)分别分隔为至少两个分隔区，使得所述入口(131)进入的液体能够在所述上液室(1)和所述下液室(2)之间进行流动并从所述出口(141)流出；

其中，所述入口(131)处设置有分流结构，以使得所述入口(131)接收的液体能够通过所述分流结构引导分布到所述入口(131)所在的分隔区中的所述管组中；

所述分流结构包括从所述入口(131)的顶部和底部之间的位置向远离所述入口(131)的方向延伸以将所述入口(131)进入的液体分成至少上下两部分液流的导流板(16)；

所述分流结构还包括位于所述导流板(16)与所述导流板上方的壳体之间的第一节流板(17)以及位于所述导流板(16)和所述导流板下方的壳体之间的第二节流板(18)；

所述第一节流板(17)和所述第二节流板(18)上分别设置有节流孔。

2.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述上液室(1)分隔为与所述入口(131)连通的入液侧上部隔区(11)和与所述出口(141)连通的出液侧上部隔区(12)，所述下液室(2)包括与所述入液侧上部隔区(11)对应的入液侧下部隔区(21)和与所述出液侧上部隔区(12)对应的出液侧下部隔区(22)；

所述入液侧上部隔区(11)包括具有所述入口(131)的第一上部隔区(111)和第二上部隔区(112)，所述出液侧上部隔区(12)包括第三上部隔区(121)和具有所述出口(141)的第四上部隔区(122)，所述第二上部隔区(112)和所述第三上部隔区(121)连通，所述分流结构设置在所述第一上部隔区(111)中；

所述管组(3)包括连通所述第一上部隔区(111)和所述入液侧下部隔区(21)的入液侧下降流管组以及连通所述入液侧下部隔区(21)和所述第二上部隔区(112)的入液侧上升流管组，所述管组(3)还包括连通所述第三上部隔区(121)和所述出液侧下部隔区(22)的出液侧下降流管组以及连通所述出液侧下部隔区(22)和所述第四上部隔区(122)的出液侧上升流管组。

3.根据权利要求2所述的蒸发器，其特征在于，所述入液侧下部隔区(21)通过第三节流板(26)分隔为与所述第一上部隔区(111)对应的第一下部隔区(211)和与所述第二上部隔区(112)对应的第二下部隔区(212)；所述出液侧下部隔区(22)通过第四节流板(27)分隔为与所述第三上部隔区(121)对应的第三下部隔区(221)和与所述第四上部隔区(122)对应的第四下部隔区(222)。

4.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述管组(3)包括多个并排设置的管路，每个所述管路为沿所述蒸发器的气流方向延伸且具有多个并排的流道(311)的扁管(31)；

所述上液室(1)的底板和所述下液室(2)的顶板分别设置有与每个所述扁管(31)对应的开孔，每个所述扁管(31)固定在所述开孔中。

5.根据权利要求4所述的蒸发器，其特征在于，至少所述扁管(31)的迎向气流的一端的一侧形成为尖角结构(312)，另一侧形成为圆弧结构(313)。

6.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器还包括分别位于所述热交换部两端的边板(5)，每个所述边板(5)的上端固定在所述上液室(1)的壳体上，下端固定在所述下液室(2)的壳体上。

7.根据权利要求6所述的蒸发器，其特征在于，每个所述边板(5)的所述上端和所述下端分别形成为环形结构(51)，两端的所述环形结构(51)分别与所述上液室(1)的壳体和所述下液室(2)的壳体形状匹配并分别套在所述上液室(1)的壳体和所述下液室(2)的壳体上。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的蒸发器，其特征在于，所述上液室(1)的顶部壳体和/或所述下液室(2)的底部壳体形成为波浪形结构。

9.根据权利要求1-7中任意一项所述的蒸发器，其特征在于，所述热交换部还包括所述管组(3)的管件之间设置的翅片组件(4)，所述翅片组件(4)包括来回折弯形成有多个并排间隔的板片(411)的翅片主体(41)，所述板片(411)沿所述蒸发器的气流方向延伸，所述翅片组件(4)还包括位于所述板片(411)之间的多个间隔设置的反射部件(42)，所述反射部件(42)形成为角状结构，所述角状结构的尖角朝向迎接气流的方向。

说明书

蒸发器和空调系统

技术领域

[0001] 本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种蒸发器和空调系统。

背景技术

[0002] 空调系统是由压缩机作为动力源，通过压缩机做功使制冷剂依次经过压缩机-冷凝器-膨胀阀-蒸发器再返回到压缩机。制冷剂在蒸发器内由液态转化为气态吸收车内热量，压力降低，然后制冷剂以低压气态的形式被吸收至压缩机，压缩机压缩制冷剂以高压气态排放到冷凝器中。制冷剂在冷凝器中冷凝成高压的液体，随后流经膨胀阀，压力骤然下降，进入蒸发器。

[0003] 低温的制冷剂通过蒸发器，直接吸收流过其表面的气流的热量，与外界的空气进行热交换，达到制冷的效果，形成低温气流。蒸发器制冷效果直接影响顾客的舒适感受，是空调中最为关键的部件之一。

[0004] 但是，制冷剂进入蒸发器中后，往往由于体积、压力、物理状态急剧变化，导致制冷剂流向各个管路的时候造成流量分配不均匀的现象。从而导致蒸发器表面的温度分布不均，极易造成局部温度过低，当降到0℃以下时容易形成结霜，影响蒸发器的制冷效果。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明旨在提出一种蒸发器和空调系统，以解决现有技术中蒸发器的温度分布不均影响制冷效果的问题。

[0006] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

[0007] 一种蒸发器，所述蒸发器包括上液室、下液室以及位于所述上液室和所述下液室之间的热交换部，所述上液室具有入口和出口，所述热交换部包括连通所述上液室和所述下液室的管组，所述上液室和所述下液室分别分隔为至少两个分隔区，使得所述入口进入的液体能够在所述上液室和所述下液室之间进行流动并从所述出口流出；

[0008] 其中，所述入口处设置有分流结构，以使得所述入口接收的液体能够通过所述分流结构引导分布到所述入口所在的分隔区中的所述管组中。

[0009] 进一步的，所述分流结构包括位于所述入口的顶部和底部之间以将所述入口进入的液体分成至少两部分液流的导流板。

[0010] 进一步的，所述分流结构还包括位于所述导流板与所述导流板上方的壳体之间的第一节流板以及位于所述导流板和所述导流板下方的壳体之间的第二节流板。

[0011] 进一步的，所述上液室分隔为与所述入口连通的入液侧上部隔区和与所述出口连通的出液侧上部隔区，所述下液室包括与所述入液侧上部隔区对应的入液侧下部隔区和与所述出液侧上部隔区对应的出液侧下部隔区；

[0012] 所述入液侧上部隔区包括具有所述入口的第一上部隔区和第二上部隔区，所述出液侧上部隔区包括第三上部隔区和具有所述出口的第四上部隔区，所述第二上部隔区和所述第三上部隔区连通，所述分流结构设置在所述第一上部隔区中；

[0013] 所述管组包括连通所述第一上部隔区和所述入液侧下部隔区的入液侧下降流管组以及连通所述入液侧下部隔区和所述第二上部隔区的入液侧上升流管组，所述管组还包括连通所述第三上部隔区和所述出液侧下部隔区的出液侧下降流管组以及连通所述出液侧下部隔区和所述第四上部隔区的出液侧上升流管组。

[0014] 进一步的，所述入液侧下部隔区通过第三节流板分隔为与所述第一上部隔区对应的第一下部隔区和与所述第二上部隔区对应的第二下部隔区；所述出液侧下部隔区通过第四节流板分隔为与所述第三上部隔区对应的第三下部隔区和与所述第四上部隔区对应的第四下部隔区。

[0015] 进一步的，所述管组包括多个并排设置的管路，每个所述管路为沿所述蒸发器的气流方向延伸且具有多个并排的流道的扁管；

[0016] 所述上液室的底板和所述下液室的顶板分别设置有与每个所述扁管对应的开孔，每个所述扁管固定在所述开孔中。

[0017] 进一步的，至少所述扁管的迎向气流的一端的一侧形成为尖角结构，另一侧形成为圆弧结构。

[0018] 进一步的，所述蒸发器还包括分别位于所述热交换部两端的边板，每个所述边板的上端固定在所述上液室的壳体上，下端固定在所述下液室的壳体上。

[0019] 进一步的，每个所述边板的所述上端和所述下端分别形成为环形结构，两端的所述环形结构分别与所述上液室的壳体和所述下液室的壳体形状匹配并分别套在所述上液室的壳体和所述下液室的壳体上。

[0020] 进一步的，所述上液室的顶部壳体和/或所述下液室的底部壳体形成为波浪形结构。

[0021] 进一步的，所述热交换部还包括所述管组的管件之间设置的翅片组件，所述翅片组件包括来回折弯形成有多个并排间隔的板片的翅片主体，所述板片沿所述蒸发器的气流方向延伸，所述翅片组件还包括位于所述板片之间的多个间隔设置的反射部件，所述反射部件形成为角状结构，所述角状结构的尖角朝向迎接气流的方向。

[0022] 本发明通过在液体入口处设置分流结构，分流结构可引导入口的液流，使得液流能够大致均匀地分布到入口所在的分隔区的各管路中，通过控制制冷剂在管路中的分配来使得蒸发器的表面温度均匀，从而避免蒸发器局部温度过低造成结霜而影响制冷效果的问题。

[0023] 本发明的另一目的在于提出一种空调系统，所述空调系统包括有如上所述的蒸发器。

[0024] 所述空调系统相对于现有技术与上述蒸发器所具有的优势相同，在此不再赘述。

[0025] 本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

[0026] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0027] 图1为本发明的一个实施方式中蒸发器的立体结构示意图；

[0028] 图2为图1中的蒸发器的分解图；

[0029] 图3为蒸发器的上液室的分解图；

[0030] 图4为上液室的壳体设置有凹口的结构示意图；

[0031] 图5为上液室入液侧上部隔区的入口处的液体流动示意图；

[0032] 图6为蒸发器的下液室的分解图；

[0033] 图7为蒸发器中液体的流通路径示意图；

[0034] 图8为下液室的冷凝水的流动示意图；

[0035] 图9为进液管的结构示意图；

[0036] 图10为边板的结构示意图；

[0037] 图11为扁管的结构示意图；

[0038] 图12为翅片位于扁管之间的结构示意图；

[0039] 图13为翅片的结构示意图；

[0040] 图14为翅片迎接气流的示意图。

[0041] 附图标记说明：

[0042] 1-上液室；            11-入液侧上部隔区；

[0043] 111-第一上部隔区；    112-第二上部隔区；

[0044] 12-出液侧上部隔区；   121-第三上部隔区；

[0045] 122-第四上部隔区；    13-第一上壳体；

[0046] 131-入口；            132-凹口；

[0047] 14-第二上壳体；       141-出口；

[0048] 15-上隔板；           151-通孔；

[0049] 16-导流板；           17-第一节流板；

[0050] 18-第二节流板；       191-堵板；

[0051] 192-堵板；            2-下液室；

[0052] 21-入液侧下部隔区；   211-第一下部隔区；

[0053] 212-第二下部隔区；    22-出液侧下部隔区；

[0054] 221-第三下部隔区；    222-第四下部隔区；

[0055] 23-第一下壳体；       24-第二下壳体；

[0056] 25-下隔板；           26-第三节流板；

[0057] 27-第四节流板；       3-管组；

[0058] 31-扁管；             311-流道；

[0059] 312-尖角结构；        313-圆弧结构；

[0060] 4-翅片组件；          41-翅片主体；

[0061] 411-板件；            42-反射部件；

[0062] 5-边板；              51-环形结构；

[0063] 6-进液管；            61-止挡部；

[0064] 7-出液管。

具体实施方式

[0065] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0066] 本发明提供一种蒸发器，如图1和图2所示，该蒸发器包括上液室1、下液室2以及位于上液室1和下液室2之间的热交换部，上液室1具有入口131和出口141，入口131连接有进液管6，出口141连接有出液管7；热交换部包括连通上液室1和下液室2的管组3，上液室1和下液室2分别分隔为至少两个分隔区，使得入口131进入的液体能够在上液室1和下液室2之间进行流动并从出口141流出。

[0067] 其中，上液室1的入口131处设置有分流结构，以使得入口131接收的液体能够通过所述分流结构引导分布到入口131所在的分隔区中的管组中。

[0068] 从入口131进入的制冷剂首先进入到入口131所在的分隔区，然后沿与该分隔区连通的管路下降流至下液室2中，本发明通过在入口131处设置分流结构，分流结构可引导入口131的液流，使得液流能够大致均匀地分布到入口所在的分隔区的各管路中，通过控制制冷剂在管路中的分配来使得蒸发器的表面温度均匀，从而避免蒸发器局部温度过低造成结霜而影响制冷效果的问题。

[0069] 下面通过具体实施方式对本发明进行详细说明。

[0070] 在本发明的优选实施方式中，如图3和图5所示，与入口131连通的是上液室1的第一上部隔区111(上液室1和下液室2的分隔区设置会在下面进行详细介绍)，所述分流结构设置在该第一上部隔区111中。

[0071] 优选地，所述分流结构包括位于入口131的顶部和底部之间以将入口131进入的液体分成至少两部分液流的导流板16，导流板16优选为从入口131延伸的弧形板状结构，处于入口131的下部位置的部分液体流向第一上部隔区111的靠近入口131的部分开孔中(开孔与各管路连通)，而处于入口131上部位置的部分液体流向第一上部隔区111的远离入口131的部分开孔中，这样将液流进行导流分成两部分(或多部分)流向各管路相比一股液流流向个管路的方式，其流量分配要均匀得多。

[0072] 优选地，该分流结构还包括位于导流板16与该导流板上方的壳体之间的第一节流板17以及位于导流板16和该导流板下方的壳体之间的第二节流板18，第一节流板17和第二节流板18上分别设置有节流孔，起到调节液体压力场的作用，使得液体能够分布至各管路，而避免局部液流压力过大使得第一上部隔区111的各管路的流量分布过于失衡。

[0073] 应该理解的是，分流结构并不限于本实施方式中的包括有导流板和节流板的结构设置，例如，分流结构还可包括从入口131延伸进入第一上部隔区111的管路，该管路的位于第一上部隔区111的部分上可开有多个开口，从入口131进入的液体从该多个开口流出，可将液流分成至少两部分液流再流向第一上部隔区111的各管路。

[0074] 本实施方式中，为使得制冷剂在蒸发器的管组3中形成较好的流通路径，使得制冷剂在管路3中能够流动至各个部位以更好地制冷，上液室1和下液室2的各分隔区优选设置为如下：

[0075] 如图2、图3和图5所示，上液室1分隔为与入口131连通的入液侧上部隔区11和与出口141连通的出液侧上部隔区12，下液室2包括与入液侧上部隔区11对应的入液侧下部隔区21和与出液侧上部隔区12对应的出液侧下部隔区22。具体如图3所示，上液室1包括固定在一起的第一上壳体13和第二上壳体14，第一上壳体13和第二上壳体14之间设置有上隔板
15，在第一上壳体13和第二上壳体14的开口处设置有用于与上隔板15配合的凹口132(如图
3和图4)，上隔板15分别位于两侧的凹口132中实现与两侧的第一上壳体13和第二上壳体14的对接。第一上壳体13和上隔板15之间的空间形成入液侧上部隔区11，第二上壳体14和上隔板15之间的空间形成为出液侧上部隔区12；如图6所示，下液室2包括固定在一起的第一下壳体23和第二下壳体24，第一下壳体23和第二下壳体24之间设置有下隔板25，这样，第一下壳体23和下隔板25之间的空间形成入液侧下部隔区21，第二下壳体24和下隔板25之间的空间形成为出液侧下部隔区22。

[0076] 入液侧上部隔区11进一步通过堵板191分隔形成具有所述入口131的第一上部隔区111和第二上部隔区112，出液侧上部隔区12进一步通过堵板192分隔为第三上部隔区121和具有所述出口141的第四上部隔区122，第二上部隔区112和所述第三上部隔区121连通，如图3中上隔板15的位于第二上部隔区112和所述第三上部隔区121之间的部分设置有多个通孔151，通过通孔151连通第二上部隔区112和所述第三上部隔区121。

[0077] 热交换部的管组3包括连通第一上部隔区111和入液侧下部隔区21的入液侧下降流管组以及连通入液侧下部隔区21和第二上部隔区112的入液侧上升流管组，所述管组3还包括连通第三上部隔区121和出液侧下部隔区22的出液侧下降流管组以及连通出液侧下部隔区22和第四上部隔区122的出液侧上升流管组。

[0078] 另外，入液侧下部隔区21设置有第三节流板26，通过第三节流板26分隔为与第一上部隔区111对应的第一下部隔区211和与第二上部隔区112对应的第二下部隔区212；出液侧下部隔区22中设置有第四节流板27，通过第四节流板27分隔为与第三上部隔区121对应的第三下部隔区221和与第四上部隔区122对应的第四下部隔区222。所述的第三节流板26和第四节流板起到调节下液室2的流体压力场的作用。

[0079] 通过上述的上液室1和下液室2的隔区设置，形成的制冷剂的流通路径如图7所示，现结合图2-图5以及对图7中的流通路径进行解释。

[0080] 路径A：入口131的液体进入第一上部隔区111，从第一上部隔区111沿入液侧下降流管组进入入液侧下部隔区21的第一下部隔区211，并通过第三节流板26向第二下部隔区212的方向流动；

[0081] 路径B：第二下部隔区212中的液体沿入液侧上升流管组进入第二上部隔区112，并从第二上部隔区112通过上隔板15的通孔151进入第三上部隔区121；

[0082] 路径C：第三上部隔区121中的液体沿出液侧下降流管组进入出液侧下部隔区22的第三下部隔区221，并通过第四节流板27向第四下部隔区222流动；

[0083] 路径D：第四下部隔区222中的液体沿出液侧上升流管组流动至第四上部隔区122中，然后从出口141流出。

[0084] 本实施方式中上液室1和下液室2的各隔区的设置使得制冷剂在上液室1和下液室2之间形成位于两侧的流通路径(入液侧上部隔区11和入液侧下部隔区21以及之间的管组所在的一侧形成的流通路径，以及出液侧上部隔区12和出液侧下部隔区22以及之间的管组所在一侧形成的流通路径)，这样制冷剂在上液室1和下液室2之间上下来回流动，能够尽量充分地带走管组3从外界吸收的热量。

[0085] 本实施方式中，优选地，上液室1的顶部壳体和/或下液室2的底部壳体形成为波浪形结构，波浪形结构利于冷凝水沿表面坡度向下流动，避免冷凝水凝结，如图8所示，蒸发器表面的冷凝水在重力作用下流动至下液室2时，冷凝水能够沿波浪形结构的表面流动，形成稳定的排水能力，避免冷凝水凝结，提高蒸发器的抗结霜能力，同时可减少细菌滋生。

[0086] 本实施方式中，优选地，如图1和图2所示，该蒸发器还包括分别位于热交换部两端的边板5，每个边板5的上端固定在上液室1的壳体上，下端固定在下液室2的壳体上，这样通过边板5将上液室1、下液室2以及中间的管组3固定在一起。

[0087] 优选地，如图10所示，每个边板5的上端和下端分别形成为环形结构51，两端的环形结构51分别与上液室1和下液室2的壳体形状匹配，以分别套在上液室1的壳体和下液室2的壳体上，可加强蒸发器的结构强度。

[0088] 优选地，如图9所示，与入口131连接的进液管6上设置有止挡部61，可限制进液管6进入到入口131的程度。与出口141连接的出液管7也可采用同样的设置。

[0089] 本实施方式中，优选地，上液室1和下液室2之间的管组3包括多个并排设置的管路，每个所述管路为沿所述蒸发器的气流方向延伸且具有多个并排的流道311的扁管31，扁管311的结构如图11所示。上液室1的底板和下液室2的顶板分别设置有与每个扁管31对应的开孔，每个扁管31固定在所述开孔中，以使得各扁管31与所对应的隔区流体连通。

[0090] 优选地，至少扁管31的迎向气流的一端的一侧形成为尖角结构312，另一侧形成为圆弧结构313，这样，尖角结构312的尖锐的边缘有利于劈开迎面气流，改善扁管31周围的局部的气流环境，降低热阻，提高换热能力，圆弧结构313可降低风阻。扁管31的背向气流的一端可与迎向气流的一端的设置相同也可不同。

[0091] 此外，如图2和图12所示，所述热交换部还包括管组3的管件之间设置的翅片组件4，翅片组件4的结构如图13所示，包括翅片主体41，翅片主体41来回折弯形成有多个并排间隔的板片411，板片411沿所述蒸发器的气流方向延伸，可使得进入到蒸发器的气流能够在板片411之间流通。

[0092] 优选地，翅片组件4还包括位于板片411之间的多个间隔设置的反射部件42，反射部件42形成为角状结构，所述角状结构的尖角朝向迎接气流的方向。这样，如图14所示，气流被尖角劈开，流向上下扁管31，加剧扁管31表面气流的紊流程度，通过对扁管周围的微观气流环境进行调整，气体分子无规则的相互撞击，相互影响，利于提升气体和扁管31之间的换热。另外湍流的气体分子的相互撞击，有助于降低分子间粘性力的影响，从而影响边界层，降低热阻，提高换热能力。

[0093] 优选地，角状结构与板片411之间还形成有一定角度，该角度设置使得角状结构在改变扁管周围的微观气流环境以提高换热的同时，不会过多影响气流在板片411之间的流动。

[0094] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。