阅读说明：本技术 蒸发器和车辆 (Evaporator and vehicle ) 是由 刘宇 张松 宋帅 王旭 单禹航 张建辉 李国凯 刘金宇 秦红 张凯 王刚 王凯 于 2018-09-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及空调技术领域,提供一种蒸发器和车辆,所述蒸发器包括上液室,所述上液室具有第一腔室和第二腔室,所述第一腔室设置有入口,所述第二腔室设置有出口；热交换部,所述热交换部包括层叠布置的第一换热部和第二换热部,所述第一换热部的上端连接于所述第一腔室,所述第二换热部的上端连接于所述第二腔室；下液室,所述下液室具有连通所述第一换热部的下端和所述第二换热部的下端的连通腔室；所述第一换热部包括第一低温区和第一高温区,所述第二换热部包括第二低温区和第二高温区,所述第一低温区与所述第二高温区对准,所述第一高温区与所述第二低温区对准。本发明所述的蒸发器的热交换部的表面温度趋于平均、稳定,提高蒸发器的性能。(The invention relates to the technical field of air conditioners, and provides an evaporator and a vehicle, wherein the evaporator comprises an upper liquid chamber, the upper liquid chamber is provided with a first chamber and a second chamber, the first chamber is provided with an inlet, and the second chamber is provided with an outlet; a heat exchange portion including a first heat exchange portion and a second heat exchange portion arranged in a stack, an upper end of the first heat exchange portion being connected to the first chamber, and an upper end of the second heat exchange portion being connected to the second chamber; a lower liquid chamber having a communication chamber communicating a lower end of the first heat exchanging portion and a lower end of the second heat exchanging portion; the first heat exchange portion comprises a first low-temperature region and a first high-temperature region, the second heat exchange portion comprises a second low-temperature region and a second high-temperature region, the first low-temperature region is aligned with the second high-temperature region, and the first high-temperature region is aligned with the second low-temperature region. The surface temperature of the heat exchange part of the evaporator tends to be average and stable, and the performance of the evaporator is improved.)

蒸发器和车辆

技术领域

本发明涉及空调技术领域，特别涉及一种蒸发器和车辆。

背景技术

蒸发器是空调系统的重要部件，制冷剂在蒸发器内由液态转化为气态吸收车内热量，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，在冷凝器中冷凝成高压的液体，在进入蒸发器吸收热量。

车辆的空调系统的蒸发器在设计过程中既要满足热负荷需求，又要考虑车内布置空间限制，特别是新能源汽车影响力日益扩大的今天，车辆空调系统的集成化小型化已成主流趋势。为在有限空间内实现性能的提升，势必需要调整蒸发器芯体的内部结构，制冷剂的流程布置是其中重要一环，不同的流程布置会直接影响蒸发器内制冷剂压降和制冷剂分布，进而影响蒸发器芯体的性能、温度分布和稳定性等。传统的制冷剂流程布置形式通常有二流程，四流程、六流程，流程数越少性能越高。但是，由于气液两极分化沿程加剧，流程数越少稳定性越低，高性能与良好稳定性难以两者兼顾。

因此，希望有一种蒸发器能够克服或者至少减轻现有技术的上述缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种蒸发器，以改善蒸发器的性能提高其稳定性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种蒸发器，所述蒸发器包括：上液室，所述上液室具有第一腔室和第二腔室，所述第一腔室设置有入口，所述第二腔室设置有出口；热交换部，所述热交换部包括层叠布置的第一换热部和第二换热部，所述第一换热部的上端连接于所述第一腔室，所述第二换热部的上端连接于所述第二腔室；下液室，所述下液室具有连通所述第一换热部的下端和所述第二换热部的下端的连通腔室；其中，所述第一换热部包括第一低温区和第一高温区，所述第二换热部包括第二低温区和第二高温区，所述第一低温区与所述第二高温区对准，所述第一高温区与所述第二低温区对准。

进一步的，所述连通腔室包括连通所述第一低温区和所述第二低温区的第一连通腔以及连通所述第一高温区和所述第二高温区的第二连通腔，所述蒸发器具有依次连通所述第一腔室、所述第一低温区、所述第一连通腔、所述第二低温区和所述第二腔室的第一流程以及依次连通所述第一腔室、所述第一高温区、所述第二连通腔、所述第二高温区和所述第二腔室的第二流程。

进一步的，所述上液室包括并排布置的第一管和第二管，所述第一腔室形成于所述第一管的内部，所述第二腔室形成于所述第二管的内部，所述入口和所述出口分别形成于所述第一管和所述第二管的端部处，其中，所述第一低温区位于所述第一换热部靠近所述入口的一侧，所述第一高温区位于所述第一换热部远离所述入口的另一侧，所述第二低温区位于所述第二换热部远离所述入口的一侧，所述第二高温区位于所述第二换热部靠近所述入口的一侧；或者所述第一低温区位于所述第一换热部远离所述入口的一侧，所述第一高温区位于所述第一换热部靠近所述入口的另一侧，所述第二低温区位于所述第二换热部靠近所述入口的一侧，所述第二高温区位于所述第二换热部远离所述入口的一侧。

进一步的，所述下液室包括管状主体，所述管状主体包括对应所述第一低温区的第一管段、对应所述第一高温区的第二管段以及位于所述第一管段和所述第二管段之间的换向管段，所述第一低温区内的制冷剂能够流入所述第一管段并经所述换向管段换向后进入所述第二管段再输送至所述第二低温区，所述第一高温区内的制冷剂能够流入所述第二管段并经所述换向管段换向后进入所述第一管段再输送至所述第二高温区。

进一步的，所述管状主体内设置有将所述管状主体的各个管段分隔为与所述第一换热部对准的第一部分和与所述第二换热部对准的第二部分的换向导流板，其中，所述换向导流板形成有连通所述第一管段的第一部分与所述第二管段的第二部分的第一过流孔和连通所述第二管段的第一部分与所述第一管段的第二部分的第二过流孔。

进一步的，所述过渡管段的第一部分和所述第二管段的第一部分经分隔板分隔为相互独立的上部和下部，且所述过渡管段的第一部分的上部与所述第一管段的第一部分之间设置有第一隔断板，其中，所述第一管段的第一部分、所述过渡管段的第一部分的下部和所述第二管段的第一部分的下部相互连通，所述第一过流孔设置于与所述第二管段的第一部分的下部对准的位置，所述过渡管段的第一部分的上部和所述第二管段的第一部分的上部相互连通，所述第二过流孔设置于与所述过渡管段的第一部分的上部对准的位置；所述过渡管段的第二部分与所述第二管段的第二部分之间设置有第二隔断板，所述过渡管段的第二部分与所述第一管段的第二部分之间设置有第一均流板。

进一步的，所述第一过流孔和所述第二过流孔形成为长圆孔，所述长圆孔的宽度大于或等于4mm且小于或等于6mm。

进一步的，沿所述管状主体的延伸方向，所述第一管段的长度、所述换向管段的长度和所述第二管段的长度的比例为2：1：2。

进一步的，沿所述上液室的长度方向，所述上液室的中部设置有第二均流板。

相对于现有技术，本发明所述的蒸发器具有以下优势：

本发明所提供蒸发器的第一换热部和第二换热部的低温区和高温区较叉叠放，使得热交换部的表面温度趋于平均、稳定，提高蒸发器的性能。

本发明的另一目的在于提出一种车辆，以改善车辆的空调系统的性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆，所述车辆设置有根据上文所述的蒸发器。

所述车辆与上述蒸发器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

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

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方式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：

图1为本发明的第一种实施方式所述的蒸发器的示意图；

图2为图1所示的蒸发器的流程图；

图3为图1所示的蒸发器的上液室的分解示意图；

图4为图1所示的蒸发器的下液室的示意图；

图5为图4所示的下液室的分解示意图；

图6为图4所示的下液室的俯视图；

图7为图6所示的下液室沿剖面线A-A的剖视图；

图8为图7所示的下液室标出制冷剂流向的示意图；

图9图6所示的下液室沿剖面线B-B的示意图；

图10为图9所示的下液室标出制冷剂流向的示意图；

图11为图1所示的蒸发器的主视图；

图12为图1所示的蒸发器的后视图；

图13为图1所示蒸发器的性能与传统中的蒸发器的性能对比图；

图14为根据本发明的第二种实施方式的蒸发器的下液室的示意图；

图15为根据本发明的第三种实施方式的蒸发器的下液室的示意图；

图16为沿图15所示的下液室沿剖面线A-A的剖视图；

图17为图16所示的下液室标出制冷剂流向的示意图；

图18为沿图15所示的下液室沿剖面线B-B的剖视图；

图19为图18所示的下液室标出制冷剂流向的示意图；

图20-图23为根据本发明的第四种实施方式的蒸发器的下液室的制冷剂流向示意图；

图24-图25为根据本发明的第五种实施方式的蒸发器的下液室的制冷剂流向示意图；

图26-图27为根据本发明的第六种实施方式的蒸发器的下液室的制冷剂流向示意图；

图28至图30为根据本发明的第七种实施方式的蒸发器的下液室的制冷剂流向示意图。

附图标记说明：

1-上液室，11-第一腔室，12-第二腔室，13-第二均流板，14-上堵帽，15-进出口组件，2-热交换部，21-第一换热部，22-第二换热部，3-下液室，31-第一部分，32-第二部分，33-第二隔断板，34-下堵帽，35-分隔板，36-第一隔断板，37-第一均流板，38-第一过流孔，39-第二过流孔，30-换向导流板，301-第三均流板，4-进口管，5-出口管，A-第一上高温区，B-第一下高温区，C-第一上低温区，D-第一下低温区，a-第二上低温区，b-第二下低温区，c-第二上高温区，d-第二下高温区。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

另外，在本发明的实施方式中所提到的上、下，是指图1所示蒸发器的上、下，在蒸发器的生产、运输和使用过程中，无论其布置方位如何变化，只要其结构与本申请中所公开的蒸发器相同，均落入本发明的保护范围。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

根据本发明的一个方面，一种蒸发器，参见图1和图2，所述蒸发器包括：上液室1，上液室1具有第一腔室11和第二腔室12，第一腔室11设置有入口，第二腔室12设置有出口；热交换部2，热交换部2包括层叠布置的第一换热部21和第二换热部22，第一换热部21的上端连接于第一腔室11，第二换热部22的上端连接于第二腔室12；下液室3，下液室3具有连通第一换热部21的下端和第二换热部22的下端的连通腔室；其中，第一换热部21包括第一低温区和第一高温区，第二换热部22包括第二低温区和第二高温区，所述第一低温区与所述第二高温区对准，所述第一高温区与所述第二低温区对准。

本发明所提供蒸发器的第一换热部21和第二换热部22的低温区和高温区较叉叠放，使得热交换部2的表面温度趋于平均、稳定，提高蒸发器的性能。

第一换热部21和第二换热部22的朝向可根据设计需要进行适当的选择，在图示实施方式中，第一换热部21为蒸发器的背风侧，第二换热部22为蒸发器的迎风侧。

蒸发器的制冷性能主要受制冷剂的流量影响，同工况下，制冷剂的流量越大制冷性能高，而制冷剂的流量大小受其压降影响，制冷剂压降越大，则流量损失越大，制冷剂的压降受其流程距离影响，同规格热交换部，其流程数越多，每个流程的管道数越少，每个流程距离越长，压降越大进而性能越低。优选地，所述连通腔室包括连通所述第一低温区和所述第二低温区的第一连通腔以及连通所述第一高温区和所述第二高温区的第二连通腔，所述蒸发器具有依次连通所述第一腔室11、所述第一低温区、所述第一连通腔、所述第二低温区和所述第二腔室12的第一流程以及依次连通所述第一腔室11、所述第一高温区、所述第二连通腔、所述第二高温区和第二腔室12的第二流程，本发明中的热交换部2包括二流程，压降小，实现热交换部2性能最大化，且第一换热部21和第二换热部22的高温区和低温区交叉重叠，使得热交换部2温度均匀，稳定性提高，避免流程少所导致的稳定性低的问题，使得高性能和高稳定性得到兼顾，显著提高蒸发器的性能。

优选地，参见图1和图3，上液室1包括并排布置的第一管和第二管，第一腔室11形成于所述第一管的内部，第二腔室12形成于所述第二管的内部，所述入口和所述出口分别形成于所述第一管和所述第二管的端部处，沿第一管的延伸方向，第一管和第二管与热交换部2连接一侧形成有多个与热交换部2的制冷剂管道连通的开口，管状结构的上液室1结构简单，降低制冷剂的流动阻力。第一管的两端分别设置有堵帽和进口组件，第二管的两端分别设置有堵帽和出口组件，所述入口和出口优选为设置于上液室1的一侧，使得进口组件、出口组件可即成为一个进出口组件15，第一管的堵帽和第二管的堵帽也可即成为上堵帽14，简化上液室1的结构。

其中，如图1所示实施方式，上液室1的第一管和第二管可以集成为一体，或者，第一管和第二管也可形成为相互独立的两根管，二者并排布置。

第一低温区、第一高温区、第二低温区和第二高温区的位置随着制冷剂的流速、流量等参数的调整而调整，只要保障第一低温区对准第二高温区、第一高温区对准第二低温区以保障热交换部的表面温度区域平均即可。例如，在制冷剂流速较快的情况下，更多的制冷剂流向第一换热部21远离入口的一侧，则所述第一低温区位于第一换热部21远离所述入口的一侧，所述第一高温区位于第一换热部21靠近所述入口的另一侧，所述第二低温区位于第二换热部22靠近所述入口的一侧，所述第二高温区位于第二换热部22远离所述入口的一侧；相反地，在制冷剂流速较慢的情况下，更多的制冷剂流向第一换热部21靠近入口的一侧，所述第一低温区位于第一换热部21靠近所述入口的一侧，第一高温区位于第一换热部21远离所述入口的另一侧，所述第二低温区位于第二换热部22远离所述入口的一侧，所述第二高温区位于第二换热部22靠近所述入口的一侧。但是，不管低温区和高温区如何分布，只要保障其交叉叠加即可。

参见图11和图12，在制冷剂流速较快的情况下，发明人根据制冷剂的温度变化情况将第一换热部21进一步划分为第一上低温区C、第一下低温区D、第一上高温区A和第一下高温区B，将第二换热部22进一步划分为第二上低温区a，第二下低温区b、第二上高温区c和第二下高温区d，图中实线箭头所示为制冷剂沿第一流程的流动方向，图中虚线箭头所示为制冷剂沿第二流程的流动方向。

具体地，制冷剂由入口管4流入第一腔室11，并经第一管与第一换热部21之间连通开口流入第一换热部21的第一高温区和第一低温区，此时制冷剂为液态，由液态转化为汽态的相变吸热能力最强，从而形成第一换热部21上温度较低的第一上低温区C和第一上高温区A，制冷剂经汽化后分别流入第一下低温区D和第一下高温区B两区，此时制冷剂中气液相共存，吸热能力略下降，形成中温区，然后制冷剂流入下液室3，下液室3的第一连通腔和第二连通腔流入第二换热部22上对应的区域，即，第一下低温区D中的制冷剂流入第二下低温区b，第一下高温区B中的制冷剂流入第二下高温区d，此时制冷剂处于气液过渡阶段，第二下低温区b和第二下高温区d仍属于中温区，最后制冷剂分别流入第二上低温区a和第二上高温区c，此时制冷剂基本完全转变为汽态，潜热制冷变为显热制冷，制冷能力最低，形成高温区，然后流入第二腔室22并经出口管5流出。由图11和图12中可看出，第一上高温区A与第二上低温区a叠加、第一上低温区C与第二上高温区c叠加、第一下高温区B与第二下低温区b叠加、第一下低温区D与第二下高温区d叠加(各个温区的温度已在前文分析)，由此可知，沿热交换部2的上下方向和左右方向，流经热交换部2的空气的整体温度分布趋于平均。

需要指出的是，上述描述是基于制冷剂流速较大的情况下进行的分析，若流速较慢则高温区和低温区的分布位置相反若转速慢，则低温区和高温区的分布规律相反，但是热交换部2的整体温度仍趋于平均。并且，图示低温区和高温区的比例划分为根据示例流速进行的划分，在制冷剂流速不同的情况下各低温区和高温区所占的比例也会相应的调整。

下液室3的结构可根据实际需要进行任意适当的设计，能够使得第一低温区和第一高温区中的制冷剂交换流向，实现第一换热部21的低温区和高温区与第二换热部22的低温区和高温区交叉重叠布置即可。

优选地，参见图6-图10所示的根据本发明的一种实施方式的下液室3的结构，下液室3包括管状主体，管状主体的两端通过下堵帽封堵以使得其内部形成封闭的连通腔室。所述管状主体包括对应所述第一低温区的第一管段、对应所述第一高温区的第二管段以及位于所述第一管段和所述第二管段之间的换向管段(即图9中未设置过流孔的管段为第一管段，第二隔断板33和第一均流板37之间的管段的过渡管段，第一过流孔38所在的管段为第二管段)，所述第一低温区内的制冷剂能够流入所述第一管段并经所述换向管段换向后进入所述第二管段再输送至所述第二低温区，所述第一高温区内的制冷剂能够流入所述第二管段并经所述换向管段换向后进入所述第一管段再输送至所述第二高温区，结构简单，所需布置空间小。

进一步优选地，所述管状主体内设置有将所述管状主体的各个管段分隔为与所述第一换热部21对准的第一部分31和与所述第二换热部22对准的第二部分32的换向导流板30，使得制冷剂的流动更加稳定，避免液流混乱影响冷却效果，以及影响热交换部2的温度均匀性。其中，换向导流板30形成有连通所述第一管段的第一部分与所述第二管段的第二部分的第一过流孔38和连通所述第二管段的第一部分与所述第一管段的第二部分的第二过流孔39。

可选择的是，下液室3可由换向导流板30将形成为一个整体的管状主体分隔为第一部分31和第二部分32，也可选择使得下液室由两个独立的管体拼接而成，两个管体对应的侧壁上形成有相互对应的过流孔，如图14所示。

优选地，参见图7-图10所示，所述过渡管段的第一部分和所述第二管段的第一部分经分隔板35分隔为相互独立的上部和下部，且所述过渡管段的第一部分的上部与所述第一管段的第一部分之间设置有第一隔断板36，其中，所述第一管段的第一部分、所述过渡管段的第一部分的下部和所述第二管段的第一部分的下部相互连通，第一过流孔38设置于与所述第二管段的第一部分的下部对准的位置，所述过渡管段的第一部分的上部和所述第二管段的第一部分的上部相互连通，第二过流孔39设置于与所述过渡管段的第一部分的上部对准的位置，所述过渡管段的第二部分与所述第二管段的第二部分之间设置有第二隔断板33。所述第一管段的第一部分、所述过渡管段的第一部分的下部、所述第二管段的第一部分的下部和所述第二管段的第二部分构成所述第一连通腔，所述第二管段的第一部分、所述过渡管段的第一部分的上部、所述过渡管段的第二部分和所述第一管段的第二部分构成所述第二连通腔，具体的制冷剂流动方向参见图8和图10中的箭头所示，对应于第一过流孔38和第二过流孔39的垂直于纸面的箭头符号表示垂直纸面流入和流出。

分隔板35可从任意适当的方式插接到管状主体的内部，或者与管状主体一体成型，在本申请的图1所示的实施方式中，分隔板35由下液室3靠近所述进口的一端***管状主体内部，且该侧的下堵帽34上形成有对应的开槽。同样的，第二隔断板33、第一均流板37、第一隔断板36也可经适当的位置***管状主体内部，或者与管状主体一体成型。且优选地，第一均流板37和第一隔断板36集成在一起，第二隔断板33的另一侧还可集成设置于第二管段的第一部分的下部和过渡管段的第一部分的下部之间的辅助均流板301。

进一步优选地，所述过渡管段的第二部分与所述第一管段的第二部分之间设置有第一均流板37，使得制冷剂能够均匀的流入第二下高温部d。

第一过流孔38和第二过流孔39的形状、尺寸、布置位置可根据实际需要进行适当的选择，优选地，第一过流孔38和第二过流孔39形成为长圆孔，有助于流体的顺畅流出，减小流通阻力。过流孔尺寸不宜过大，否则水室耐压强度降低，也不宜过小，否则增大制冷剂压降，降低性能，过流孔位置选择需合理，否则既会降低热交换部2性能，又会导致制冷剂分布失衡，经计算分析，所述长圆孔的宽度大于或等于4mm且小于或等于6mm时，制冷剂经换向后不会明显影响其压降。

优选地，沿所述管状主体的延伸方向，所述第一管段的长度、所述换向管段的长度和所述第二管段的长度的比例为2：1：2，经反复试验，当各管段的长度之比为2：1：2，或者接近该比例时，热交换部2的温度均匀性最好，第一换热部21的各个部分在各种工况下均能够保持3℃以下的温差。

优选地，参见3，沿上液室1的长度方向，上液室1的中部设置有第二均流板13，使得制冷剂能够较为均匀的流向第一换热部21的各个部位。第二均流板13的结构可根据实际需要进行适当的选择，例如，多孔板、网状板，但是为了减少制冷剂的压降，优选为图示实施方式中的形成有中部开口的挡板。

上述蒸发器提高的热交换部2的表面温度的均匀性，且使得蒸发器保持较高的性能，参见图13所示的本发明所公开的蒸发器的性能与传统中的二流程、四流程和六流程的蒸发器的性能对比，本发明中的蒸发器的性能基本与传统中的二流程蒸发器持平，但温度的均匀性和稳定性得到显著提高。

根据本发明的第三种实施方式，如图15至图19所示，下液室3的分隔板35由下液室3与第一换热部21对应的第一部分远离入口的一侧***，制冷剂的流动方向根据结构调整为如图17和图19所示。

根据本发明的第四种实施方式，下液室3的分隔板由下液室3与第二换热部22对应的第二部分***，制冷剂的流动方向根据结构调整为如图20-图23所示(剖切位置和剖切方向与第三种实施方式，不再赘述)，其中，图20和图21所示的实施方式中，下液室3的分隔板35由下液室3与第二换热部22对应的第二部分靠近入口的一侧***，图22和图23所示的实施方式中，下液室3的分隔板35由下液室3与第二换热部22对应的第二部分远离入口的一侧***。

根据本发明的第五种实施方式，在下液室3与第一换热部21对应的第一部分31和与第二换热部22对应的第二部分32中均***分隔板，制冷剂的流动方向根据结构调整为如图24-图25所示。

根据本发明的第六种实施方式，在下液室3中设置与下液室3长度相同的带有通道的分隔板，制冷剂的流动方向根据结构调整为如图26-图27所示。

根据本发明的第七种实施方式，下液室3由层叠布置的两层管道、三层管道或多层管道组成，无需再设置隔板，图28-图30示出了具有两层管道的实施方式，及其对应的制冷剂流动方向。

需要说明书的是，第三种实施方式至第七种实施方式的示出制冷剂流向的下液室的剖视图的剖切位置和剖切方向与第一种实施方式中，因此，不再额外添加表示剖面线的视图。

根据本发明的另一个方面，提供一种车辆，所述车辆设置有根据上文所述的蒸发器，提高车辆的空调系统的稳定性和性能，改善用户乘车体验。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，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。