專利名稱：具有被分隔聯(lián)箱的熱交換器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種熱交換器，特別是一種具有被分隔聯(lián)箱的熱交換器。
具有被分隔聯(lián)箱的熱交換器為本領域公知技術。例如，日本專利申請公報No.7-55384描述了這樣一種熱交換器，其示意圖見

圖1-4。
如圖1-4所示，熱交換器10′作為汽車空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器，包括互相縱向隔離開的上下聯(lián)管箱11和12；若干管路13，該管路使這對聯(lián)管箱11和12中的液體相連通。為解釋清楚，圖2中圖面的下方表示前方或前側，圖面上方則表示后方或后側。
如圖2，管路13布置成若干排131，平行于上聯(lián)管箱11的側面部113的一對第二側面113b，和下聯(lián)管箱12的側面部123的一對第二側面123b；相鄰管排131相互偏移管路間隔距離的1/2。
更具體地，管路13相鄰管排131如圖3那樣排列，使平向S1和平面S2互相重疊，但各自不超過平面S22和S11。在這一布置中，平面S1包括縱向直線L1，每條線L1是管路13第一個相鄰管排131管子的最里端點的連線。平面S2包括縱向直線L2，每條線L2是管路13第2個相鄰管排131管子的最里端點的連線。平面S11包含管路13的第一個相鄰管排131每個管子的縱向中心軸L11，平面S22包含管路13的第二個相鄰管排131每個管子的縱向中心軸L22。
另外，雖然圖1只畫出4個管路13，而實際上在上下聯(lián)管箱11和12之間配置了很多管路13，如圖2所示。
如圖4，上聯(lián)管箱11為平行于管路的矩形，包括一頂部111，一底部112，和一連接頂部和底部111和112的環(huán)繞側面部113。側面部113包括一對第一側面113a，每個面具有第一縱向長度；一對第二側面113b，每個面具有第二縱向長度，該長度比第一縱向長度短。這對第一側面113a互相平行，這對第二側面113b同樣互相平行。
上聯(lián)管箱11還包括第一和第二矩形分隔板15和16，這些板垂直固定地設置在上聯(lián)管箱11中。第一隔板15的縱向長度大于第二隔板16的縱向長度。第一和第二隔板15和16分別平行于一對第一側面113a和一對第二側面113b而布置。第一和第二隔板15和16在其縱向長度的中部呈直角相交。因此，上聯(lián)管箱11內(nèi)部的空間110被第一和第二隔板15和16劃分為四個相等的第一至第四腔室110a，110b，110c，和110d。
同樣，下聯(lián)管箱12為平行于管路的矩形。包括一頂部121，一底部122，和一連接頂?shù)撞?21和122的環(huán)繞側面部123。下聯(lián)管箱12的頂?shù)撞?21和122與上聯(lián)管箱11的頂?shù)撞?11和112的尺寸大小相等。側面部123包括一對第一側面123a，每個面具有一第一縱向長度；一對第二側面123b，每個面具有一第二縱向長度。這對第一側面123a互相平行，這對第二側面123b同樣也互相平行。
下聯(lián)管箱12還包括第三和第四矩形分隔板17和18，這些板垂直固定地設置在下聯(lián)管箱12內(nèi)部。第三隔板17的縱向長度大于第四隔板18的縱向長度。第三和第四隔板17和18分別平行于一對第一側面123a和一對第二側面123b。第三和第四隔板17和18在其縱向長度的中部呈直角相交。因此，下聯(lián)管箱12的內(nèi)部空間120被第三和第四隔板17和18劃分為四個相等的第一至第四腔室120a，120b，120c，和120d。
第二隔板16(圖4左側)的一半上形成若干第一圓孔16a，例如是3個，以使上聯(lián)管箱11的內(nèi)部空間100的第2和第3腔室110b和110c中的液體相連通。第三隔板17(圖4右側)的第一一半上形成若干第二圓孔17a，例如是3個，以使下聯(lián)管箱12內(nèi)部空間120的第一和第二腔室120a和120b中的液體相連通。第三隔板17(圖4左側)的第二一半上形成若干第3圓孔17b，例如是3個，以使下聯(lián)管箱12的內(nèi)部空間120的第3和第4腔室120c和120d中的液體相連通。
在上聯(lián)管箱11側面部113的一對第一側面113a的其中之一上，分別對應于第1和第4腔室110a和110b處形成第一和第二圓形開口21和22。進口管31的一端固定地安裝于第一圓形開口21中，使上聯(lián)管箱11的內(nèi)部空間110的第一腔室110a與汽車空調(diào)系統(tǒng)的致冷劑循環(huán)回路的外部部件，例如冷凝器(圖中未表示)，相連通。同樣，出口管32的一端固定地安裝于第二圓形開口22中，使上聯(lián)管箱11內(nèi)部空間110的第4腔室110d與制冷劑循環(huán)回路的另一外部部件，例如制冷壓縮機(圖中未表示)，相連通。
上下聯(lián)管箱11和12，管路13第1至第4矩形隔板15-18、進口和出口管31和32均可由鋁或鋁合金制成，。它們之間相互連接，例如通過釬焊，在配合表面形成緊固的液封。這個連接工序可在熱交換器臨時組裝工序完成之后進行。
見圖1和圖2，一對矩形側板30分別設置在靠近管路13的相對的最外側管排131處。側板30平行于管路13的管排131。這對側板30的上端分別固定連接在上聯(lián)管箱11的側面部113的一對第二側面113b的下端部位，例如通過釬焊。這對側板30的下端分別固定連接在下聯(lián)管箱12的側面部123的一對第二側面123b的上端部位，例如通過釬焊。
一般地，熱交換器10′組裝后，上聯(lián)管箱11的側面部113的一對第二側面113b和下聯(lián)管箱12的側面部123的一對第二側面123b平行于空氣流動的方向。如圖2和圖4的大箭頭″A″所示為空氣通過熱交換器10′的方向。因此，熱交換器10′組裝后，第2和第4隔板16和18平行于如圖2和圖4中大箭頭″A″所示的空氣流動的方向。
下面將依圖4詳細描述熱交換器10′的運行。如實線箭頭″D″所示，制冷劑來自制冷回路的外部部件，例如冷凝器(圖中未表示)，通過進口管31流入上聯(lián)管箱11的內(nèi)部空間110的第一腔室110a。然后流入上聯(lián)管箱11的內(nèi)部空間110的第一腔室110a的制冷劑，分散于其間向下流過管路13的第一組管子，這組管子使上聯(lián)管箱11的內(nèi)部空間110的第1腔室110a與下聯(lián)管箱12的內(nèi)部空間120的第1腔室120a中的液體相連通。流過管路13第一組管子的制冷劑流入下聯(lián)管箱12內(nèi)部空間120的第1腔室120a。
流入下聯(lián)管箱12內(nèi)部空間120的第1腔室120a的制冷劑，然后通過第3隔板17(圖4右側)的第一一半上形成的第二圓孔17a，流入下聯(lián)管箱12的內(nèi)部空間120的第2腔室120b。
流入下聯(lián)管箱12內(nèi)部空間120的第二腔室120b的制冷劑，然后分散于其間，并向上流過管路13的第二組管子，這組管子使上聯(lián)管箱11的內(nèi)部空間110的第二腔室110b與下聯(lián)管箱12的內(nèi)部空間120的第二腔室120a中的液體相連通。流過管路13第二組管子的制冷劑流入上聯(lián)管箱11內(nèi)部空間110的第二腔室110b。
流入上聯(lián)管箱11內(nèi)部空間110的第二腔室110b的制冷劑，然后通過第二隔板16(圖4左側)的一半上的第一圓孔16a，流入上聯(lián)管箱11內(nèi)部空間110的第3腔室110c。
流入上聯(lián)管箱11內(nèi)部空間110的第3腔室110c的制冷劑，然后在其間分流，并向下流過管路13的第3組管子，該組管子使上聯(lián)管箱11的內(nèi)部空間110的第3腔室110c與下聯(lián)管箱12內(nèi)部空間120的第3腔室120c中的液體相連通。流過管路13第三組管子的制冷劑流入下聯(lián)管箱12內(nèi)部空間120的第3腔室120c。
流入下聯(lián)管箱12的內(nèi)部空間120的第3腔室120c的制冷劑，通過第3隔板17(圖4左側)的第二一半上形成的第三圓孔17b，流入下聯(lián)管箱12內(nèi)部空間120的第4腔室120d。
流入下聯(lián)管箱12內(nèi)部空間120的第4腔室120d的制冷劑，分散于其間，并向上流過管路13的第4組管子，該組管子使上聯(lián)管箱11內(nèi)部空間110的第4腔室110d與下聯(lián)管箱12內(nèi)部空間120的第4腔室120d中的液體相連通。流過管路13第4組管子的制冷劑，流入上聯(lián)管箱11的內(nèi)部空間110的第4腔室110d，然后通過出口管32流入制冷回路的另一外部部件，例如制冷壓縮機(圖中未表示)。
當制冷劑分別通過管路13的第1至第4組管子在上下聯(lián)管箱11和12之間往復運動時，管路13中的制冷劑與圖2和圖4中大箭頭″A″所示的通過熱交換器10′的空氣進行熱交換。在這個熱交換器的運行過程中，空氣中的熱量被制冷劑吸收，因此制冷劑蒸發(fā)，空氣被冷卻。
由于熱交換器10′的結構，在上下聯(lián)管箱11和12之間，大約對應于第二和第四隔板16和18的位置的空間200中沒有設置管路13。同樣，在上下聯(lián)管箱11和12之間，大約對應第一和第三隔板15和17的位置的空間300中也沒有設置管路13。
所以，如圖2，在熱交換器10′的運行過程中，空氣以兩個路徑通過熱交換器10′。在第一路徑，如箭頭″C″所示，空氣直接流過空間200。在第二路徑，如箭頭″B″所示，空氣沿管路13弧形的外表面以彎曲的路徑流過設置了管路13的另一空間400。其結果，就空氣和制冷劑熱交換的效率而言，空間200小于空間400。然而，盡管有空間200和空間400的前導表面積系數(shù)的比較，流過空間200的空氣的量多于流過空間400的量。所以，熱換器10′的總體熱交換過程的效率不高。
本發(fā)明的一個目的在于提高具有被分隔聯(lián)管箱的熱交換器的總體熱交換運行的效率。
為達此目的，依本發(fā)明的熱交換器包括一對相互分離的聯(lián)管箱。每個聯(lián)管箱包括一頂端部、一與頂端部間隔開的底端部，一將頂?shù)锥瞬窟B接起來的側面部，以使在每個聯(lián)管箱內(nèi)部限定一個空間。每個聯(lián)管箱的側面部包括一第一側面和一與第一側面相間隔開并平行于第一側面的第二側面。
若干管路13設置在這對聯(lián)管箱之間，并使這對聯(lián)管箱之間的液體相連通。在至少一個聯(lián)管箱的空間內(nèi)固定地設置至少一個分隔部件，平行于每個聯(lián)管箱的側面部的第一和第二側面。使得上述至少一個聯(lián)管箱的內(nèi)部空間被分隔成為至少兩個腔室。在這對聯(lián)管箱之間，對應著上述至少一個分隔部件處，形成至少一個間隙或空間。在上述至少一個間隙或空間內(nèi)固定地設置至少一個阻擋元件。
圖1為現(xiàn)有技術的熱交換器實施例的前視圖。
圖2為圖1的II-II剖視圖。
圖3為圖2的局部放大圖。
圖4為圖1所示的熱交換器的示意性立體圖，圖中示出制冷劑通過圖1所示熱交換器的流通路徑。
圖5為依本發(fā)明的第一個實施例的熱交換器的前視圖。
圖6為圖5的VI-VI剖視圖。
圖7為圖6的局部放大圖。
圖8為圖5所示的阻擋元件的透視圖。
圖9類似圖6，為依本發(fā)明的第二個實施例的熱交換器的局部圖。
圖10類似圖7，為依本發(fā)明的第3個實施例的熱交換器的局部圖。
圖11類似圖7，為依本發(fā)明的第4個實施例的熱交換器的局部圖。
圖5-8描繪了依本發(fā)明的第1個實施例的熱交換器。在圖5-8中，相同的數(shù)字和字母用來表示與圖1-4中對應的部件，在此不贅述。此外，為解釋的目的，在圖6和圖7中，圖面下方表示前方或前側，圖面上方表示后方或后側。
圖5-8，一阻擋元件41設置在整個空間200內(nèi)。阻擋元件41可為U形板件410，由例如鋁或鋁合金制成。U形板件410可包括一對互相分離且平行的平板411，和在平板411后端的連接部412。平板411的前端部，與連接部412相對的地方，各有一對折邊411a，向外彎折呈直角。
在熱交換器10的組裝過程中，U形板件410可由前側插入空間200，平板411與管路13的，在其間形成空間200的兩排管子131′緊密接觸。當平板410的一對折邊410a分別與一對管排131′最靠前的管路13相接觸時，U形板件410即完成插入空間200過程。此時，平板410的連接部412橫過空間200，與一對管排131′最靠后的管路13的外圓表面的后側大致排成一行。當完成熱交換器10的組裝過程后，板件410和成對管排131′的管路13可通過例如釬焊，在其接觸面固定連接。
如上所述，因為阻擋元件41安裝在空間200內(nèi)，本應通過空間200的空氣的流通路徑，在熱交換器10的運行過程中被完全阻擋。所以在熱交換器10的運行過程中，全部空氣均通過設置管路13的空間400，并沿管路13弧形的外表面，以彎曲的路徑流過，如圖6中箭頭″B″所示。這樣，在空間400，熱交換器運行的效率相對高于在空間200的效率。從而熱交換器10的總體熱交換運行效率得以提高。
圖9、10和11分別表示依本發(fā)明的第2、3、4個實施例的熱交換器的局部。在圖9、10和11中，相同的數(shù)字和字母用于表示與圖6和7中對應的元件，在此不贅述。另外，僅為解釋的目的，圖9、10和11中，圖面下方表示前方或前側，圖面上方表示后方或后側。
如圖9，本發(fā)明的第二個實施例，平板410的連接部位412可橫過空間200，到達大約是管路13的管排131的1/3長度的深處。
如圖10，本發(fā)明的第3個實施例，一阻擋元件43可彈性地安裝在空間200內(nèi)。阻擋元件43由可在潮濕和低溫環(huán)境下保持彈性并有高耐久性的材料制成。阻擋元件43的材料可選擇乙烯丙烯三聚物(EPDM)。阻擋元件43還可包括一對在其前端部的折邊431。
當釬焊工序完成后，阻擋元件43可插入空間200，阻擋元件43彈性地與其間形成空間200的兩個管排131的管路13相接觸。當阻擋元件43的一對折邊431分別與兩個管排131′最靠前的管路13相接觸時，阻擋元件43即完成插入空間200的過程。
如圖11，本發(fā)明的第4個實施例，一阻擋元件44設置在第3個實施例中阻擋元件43的位置。阻擋元件44可包括一矩形板芯441和夾在板芯441兩側的一對外殼442。每個外殼442包括其前端的折邊442a，板芯441可由鋁或鋁合金制成，外殼442可由在潮濕和低溫下保持彈性和具有高耐久性的材料制成。外殼材料442可選擇乙烯丙烯三聚物(EPDM)。
依第3和第4實施例，即使阻擋元件43(44)插入空間200，與兩個管排131′的管路13緊密接觸，由于阻擋元件43(44)的彈性，兩管排131′的管路13不會損壞。
本發(fā)明的第2至第4個實施例的其它效果與第1個實施例大體相似，不另行闡述。
另外，管路13不限于圖2和圖3所示的布置，例如可布置成格子狀。
本發(fā)明已根據(jù)較佳實施例詳細描述。然而這些實施例僅為示范，本發(fā)明不局限于此。本領域技術人員可知，在附具的權利要求書中限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)還可有其它變化和修改。
權利要求
1.一熱交換器包括一對互相間隔開的聯(lián)管箱，其中每個聯(lián)管箱包括一頂端部，一與頂端部間隔開的底端部，和連接頂?shù)锥瞬康膫让娌?，以使每個聯(lián)管箱的內(nèi)部限定一個空間；其中每個聯(lián)管箱的側面部包括一第一側面和一與第一側面間隔開且與之平行的第二側面；若干管路13，使這對聯(lián)管箱中的液體相連通；固定地設置在至少一個聯(lián)管箱空間內(nèi)的平行于每個聯(lián)管箱側面部的第一側面和第二側面的至少一個分隔部件，使上述至少一個聯(lián)管箱的內(nèi)部空間分隔為至少兩個腔室，其中在兩個聯(lián)管箱之間對應于上述至少一個分隔部件處，形成至少一個間隙；并且在上述至少一個間隙內(nèi)，固定地設置至少一個阻擋元件。
2.如權利要求1所述的熱交換器，其中所述的阻擋元件為U形板件，具有一對平板部和一橫跨上述至少一個間隙、并將每個平板部的一端連接起來的連接部。
3.如權處要求2所述的熱交換器，其中U形件板設置于上述至少一個間隙的全部深度上。
4.如權利要求2所述的熱交換器，其中U形平板設置于上述至少一個間隙的大約1/3深度上。
5.如權利要求2所述的熱交換器，其中U形平板由鋁或鋁合金制成。
6.如權利要求1所述的熱交換器，其中的至少一個阻擋元件由在潮濕和低溫環(huán)境中可保持彈性和高耐久性的材料制成。
7.如權利要求6所述的熱交換器，其中的至少一個阻擋元件由乙烯丙烯三聚物(EPDM)制成。
8.如權利要求1所述的熱交換器，其中的至少一個阻擋元件包括一芯板和一對夾住芯板的外殼。
9.如權利要求8所述的熱交換器，其中的一對外殼由在潮濕和低溫環(huán)境下可保持彈性和高耐久性的材料制成。
10.如權利要求9所述的熱交換器，其中的一對外殼由乙烯丙烯三聚物(EPDM)制成。
11.如權利要求9所述的熱交換器，其中的芯板由鋁或鋁合金制成。
12.如權利要求1所述的熱交換器，其中的每個聯(lián)管箱為與管路平行的矩形。
13.如權利要求1所述的熱交換器，還包括在兩個聯(lián)管箱的側面部的第一側面之間，和兩個聯(lián)管箱的側面部的第二面之間的一對側平板。
全文摘要
本發(fā)明為一種具有被分隔的聯(lián)管箱的熱交換器。此熱交換器有一對聯(lián)管箱和若干使聯(lián)管箱中的液體相連通的管路。一分隔板固設在一個聯(lián)管箱的內(nèi)部空間內(nèi)，使此空間被劃分為兩個腔室。兩個聯(lián)管箱之間對應于分隔部件處，限定了一個間隙。一阻擋元件設置在間隙內(nèi)，使本應穿過間隙的空氣被阻擋，改善了熱交換器的總體熱交換運行。
文檔編號F28F13/06GK1158408SQ9611035
公開日1997年9月3日 申請日期1996年5月30日 優(yōu)先權日1995年5月30日
發(fā)明者山口智弘 申請人:三電有限公司