專利名稱：蒸發(fā)器、制冷系統(tǒng)、配備有所述系統(tǒng)的車輛以及使制冷劑蒸發(fā)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用在使用CO2作為制冷劑的制冷循環(huán)或類似物中的制冷系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種優(yōu)選地用于該制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，一種使制冷劑蒸發(fā)的方法，以及一種配備有該制冷系統(tǒng)的車輛。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的蒸汽壓縮式制冷循環(huán)中，通常使用Freon系列的制冷劑。但是，近年來，出于全球環(huán)境保護(hù)考慮，使用天然制冷劑例如二氧化碳(CO2)的制冷循環(huán)已開始吸引極大關(guān)注。
例如，作為用在使用CO2的制冷循環(huán)內(nèi)的蒸發(fā)器，下面的專利文獻(xiàn)1和2內(nèi)所公開的蒸發(fā)器是公知的。
在這種蒸發(fā)器中，引入蒸發(fā)器的是通過壓縮機(jī)、冷卻器(蒸發(fā)器)例如氣體冷卻器和減壓裝置例如膨脹閥的低溫、低壓的液相CO2制冷劑。引入蒸發(fā)器的制冷劑在通過蒸發(fā)器時與周圍空氣交換熱量，由此被加熱，從而使蒸汽干度(vapor quality)逐漸提高。然后，該制冷劑流出該蒸發(fā)器以作為氣體制冷劑。
另一方面，下面的非專利文獻(xiàn)1公開了在CO2制冷的蒸發(fā)過程期間蒸汽干度和蒸發(fā)傳熱系數(shù)之間的關(guān)系。此文獻(xiàn)說明了如下內(nèi)容。在CO2蒸汽干度低于預(yù)定值的情況下，尤其在蒸汽干度低于0.4-0.6的范圍的情況下，蒸發(fā)傳熱系數(shù)可保持足夠大，從而產(chǎn)生很高的熱交換效率。相反，在制冷劑的蒸汽干度高于預(yù)定值(0.4-0.6的范圍)的情況下，蒸發(fā)傳熱系數(shù)變得非常低，從而使熱交換效率大大降低。
日本未審公開專利出版物No.2000-81294[專利文獻(xiàn)2]日本未審公開專利出版物No.2000-304472[非專利文獻(xiàn)1]J.Pettersen，R.Rieberer，S.T.Munkejord“Heat Transfer And PressureDrop Characteristic of Evaporating Carbon Dioxide in MicrocannelTubes”’4 IIR Gustiv Lorentzen Conference on Natural Working Fluidspp.107-114(2000)。
在上述技術(shù)背景下，本發(fā)明人詳細(xì)分析了上述專利文獻(xiàn)1和2中所示的傳統(tǒng)蒸發(fā)器內(nèi)的CO2制冷劑的蒸汽干度的變化，并發(fā)現(xiàn)了以下事實，即，在傳統(tǒng)蒸發(fā)器內(nèi)，不能在蒸發(fā)器的整個區(qū)域內(nèi)獲得足夠的熱交換效率，從而導(dǎo)致熱交換性能惡化。
如圖10所示，在傳統(tǒng)蒸發(fā)器200內(nèi)，在經(jīng)由制冷劑進(jìn)口201引入制冷劑之后，液相制冷劑的比率立即變大，從而蒸汽干度變低。但是，隨著制冷劑在蒸發(fā)器200內(nèi)前進(jìn)，在蒸發(fā)器通道的后半部分處，由于與周圍空氣的熱交換，氣相制冷劑的比率變高，從而使蒸汽干度升高到預(yù)定值(0.4-0.6的范圍)。此后，在提高蒸汽干度的同時，制冷劑被引入制冷劑出口202。如上所述，在蒸發(fā)器通道的前半部分，制冷劑的蒸汽干度低于該預(yù)定值，從而可確保傳熱系數(shù)足夠大，繼而得到高效的熱交換。但是，在蒸發(fā)器通道的后半部分，制冷劑的蒸汽干度高于該預(yù)定值，從而熱交換率大大降低，這可能使熱交換性能惡化。
本發(fā)明是鑒于上述缺陷提出的，其旨在提供一種能夠防止蒸發(fā)器通道內(nèi)的制冷劑的蒸汽干度提高并能夠改善熱交換性能的蒸發(fā)器、制冷系統(tǒng)、配備有該系統(tǒng)的車輛、以及使制冷劑蒸發(fā)的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，第一發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
在本發(fā)明內(nèi)，由于在蒸發(fā)過程中蒸汽干度被升高的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑從蒸發(fā)器通道的中間部分流出，所以可防止在蒸發(fā)過程中制冷劑的蒸汽干度過分升高，從而可在制冷劑的蒸汽干度低的情況下，幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域進(jìn)行制冷劑的熱交換。這可防止傳熱系數(shù)降低，從而提高熱交換效率和熱交換性能。
第二發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括相互平行地設(shè)置且具有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口的一對貯水箱；多個熱交換管，每個熱交換管的兩端均流體連通地連接到該貯水箱，并且該多個熱交換管在該貯水箱的縱向方向上彼此平行地設(shè)置；通過將該多個熱交換管分組而形成的多個路徑；用于通過使制冷劑依次通過該多個路徑而將經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)有效的熱交換。
第三發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于通過使制冷劑從中通過而使制冷劑蒸發(fā)的多個蒸發(fā)通道；用于通過使制冷劑依次通過該多個蒸發(fā)通道而將經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間部分對應(yīng)于相鄰蒸發(fā)通道之間的連接部分，該中間出口用于排出通過該中間部分的蒸汽干度高的制冷劑。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況類似，在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)有效的熱交換。
在上述的第一到第三發(fā)明內(nèi)，為了可靠地限制在蒸發(fā)過程中制冷劑的蒸汽干度升高，優(yōu)選地使用以下結(jié)構(gòu)[4]和[5]。
上述項1-3中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其中，該蒸發(fā)器配置成使得當(dāng)從該蒸發(fā)器通道的中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從該蒸發(fā)器通道的中間部分被引導(dǎo)到該制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，通過使該分流制冷劑流出可將在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的主制冷劑的蒸汽干度調(diào)整為0.3-0.7。
上述項1-3中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其中，該蒸發(fā)器配置成使得當(dāng)從該蒸發(fā)器通道的中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從該蒸發(fā)器通道的中間部分被引導(dǎo)到該制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，在該制冷劑出口附近該分流制冷劑與該主制冷劑匯合。
在此發(fā)明內(nèi)，在使用上述項6中所述的結(jié)構(gòu)的情況下，制冷劑可流暢地循環(huán)。
在上述第一到第三發(fā)明內(nèi)，如在下面的結(jié)構(gòu)[7]和[8]內(nèi)所述，其可優(yōu)選地用于使用超臨界制冷劑例如二氧化碳(CO2)的蒸發(fā)器。
上述項1-3中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其中，使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
上述項1-3中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其中，使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
第四發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的氣態(tài)制冷劑。
在此發(fā)明內(nèi)，由于在蒸發(fā)過程中蒸汽干度被升高的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑的氣相成分從蒸發(fā)器通道的中間位置流出，所以可防止在蒸發(fā)過程中制冷劑的蒸汽干度過分升高，從而可在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域進(jìn)行制冷劑的熱交換。這防止了傳熱系數(shù)降低，從而提高了熱交換效率和熱交換性能。
第五發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括相互平行地設(shè)置且具有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口的一對貯水箱；多個熱交換管，每個熱交換管的兩端均流體連通地連接到該貯水箱，并且該多個熱交換管在該貯水箱的縱向方向上彼此平行地設(shè)置；
通過將該多個熱交換管分組而形成的多個路徑；用于通過使制冷劑依次通過該多個路徑而將經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的氣態(tài)制冷劑。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)有效的熱交換。
第六發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于通過使制冷劑從中通過而使制冷劑蒸發(fā)的多個蒸發(fā)通道；用于通過使制冷劑依次通過該多個蒸發(fā)通道而將經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間部分對應(yīng)于相鄰蒸發(fā)通道之間的連接部分，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的氣態(tài)制冷劑。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域?qū)崿F(xiàn)有效的熱交換。
如權(quán)利要求9-11中的任何一項所述的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器還包括設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的氣液分離器，其中，該蒸發(fā)器配置成使得被該氣液分離器分離的氣相制冷劑從該制冷劑出口流出，而液相制冷劑經(jīng)由該蒸發(fā)器通道被引導(dǎo)到該制冷劑出口。
在此發(fā)明內(nèi)，在使用上述項12所述的結(jié)構(gòu)的情況下，可確保在該蒸發(fā)器通道的中間部分處提取出氣相制冷劑，從而可進(jìn)一步提高熱交換效率。
如上述項9-11中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其中，該蒸發(fā)器配置成使得當(dāng)從該蒸發(fā)器通道的中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從該蒸發(fā)器通道的中間部分被引導(dǎo)到該制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，在該制冷劑出口附近該分流制冷劑與該主制冷劑匯合。
在此發(fā)明內(nèi)，在使用如項13所述的上述結(jié)構(gòu)的情況下，制冷劑可流暢地循環(huán)。
在上述第一到第三發(fā)明內(nèi)，如在下面的結(jié)構(gòu)[14]和[15]內(nèi)所述，其優(yōu)選地可用于使用超臨界制冷劑例如二氧化碳(CO2)的蒸發(fā)器。
如上述項9-11中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其中，使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
如上述項9-11中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其中，使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
如上述項[11]到[15]中所述的上述第四到第六發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于上述第一到第三發(fā)明。
此外，如上述項[4]到[8]中所述的上述第一到第三發(fā)明的優(yōu)選結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于上述第四到第六發(fā)明。
上述第一到第三發(fā)明優(yōu)選地可應(yīng)用于下文所示的制冷系統(tǒng)。
即，第七發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回該壓縮機(jī)，其中該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)有效的熱交換。
第八發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回該壓縮機(jī)，其中該蒸發(fā)器包括相互平行地設(shè)置且具有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口的一對貯水箱；多個熱交換管，每個熱交換管的兩端均流體連通地連接到該貯水箱，并且該多個熱交換管在該貯水箱的縱向方向上彼此平行地設(shè)置；通過將該多個熱交換管分組而形成的多個路徑；用于通過使制冷劑依次通過該多個路徑而將經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)有效的熱交換。
第九發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回該壓縮機(jī)，其中該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于通過使制冷劑從中通過而使制冷劑蒸發(fā)的多個蒸發(fā)通道；用于通過使制冷劑依次通過該多個蒸發(fā)通道而將經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間部分對應(yīng)于相鄰蒸發(fā)通道之間的連接部分，該中間出口用于排出通過該中間部分的蒸汽干度高的制冷劑。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)有效的熱交換。
在第七到第九發(fā)明內(nèi)，與上述第一到第三發(fā)明相同，優(yōu)選地使用以下結(jié)構(gòu)。
如上述項16-18中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其中，該制冷系統(tǒng)配置成使得蒸汽干度為0.5或更高的制冷劑從該中間出口流出。
如上述項16-18中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其中，該制冷系統(tǒng)配置成使得當(dāng)從該蒸發(fā)器通道的中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從該蒸發(fā)器通道的中間部分被引導(dǎo)到該制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，通過使該分流制冷劑流出可將在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的主制冷劑的蒸汽干度調(diào)整為0.3-0.7。
如上述項16-18中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其中，該制冷系統(tǒng)配置成使得當(dāng)從該蒸發(fā)器通道的中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從該蒸發(fā)器通道的中間部分被引導(dǎo)到該制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，在該制冷劑出口附近該分流制冷劑與該主制冷劑匯合。
如上述項16-18中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其中，使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
如上述項16-18中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其中，使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
上述第四到第六發(fā)明優(yōu)選地可應(yīng)用于如下所示的制冷系統(tǒng)。
即，第十發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回該壓縮機(jī)，其中該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，可在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)有效的熱交換。
第十一發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回該壓縮機(jī)，其中該蒸發(fā)器包括相互平行地設(shè)置且具有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口的一對貯水箱；多個熱交換管，每個熱交換管的兩端均流體連通地連接到該貯水箱，并且該多個熱交換管在該貯水箱的縱向方向上彼此平行地設(shè)置；通過將該多個熱交換管分組而形成的多個路徑；用于通過使制冷劑依次通過該多個路徑而將經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，可在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)有效的熱交換。
第十二發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回該壓縮機(jī)，其中該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于通過使制冷劑從中通過而使制冷劑蒸發(fā)的多個蒸發(fā)通道；用于通過使制冷劑依次通過該多個蒸發(fā)通道而將經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間部分對應(yīng)于相鄰蒸發(fā)通道之間的連接部分，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，可在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)有效的熱交換。
在第十到第十二發(fā)明中，與上述第四到第六發(fā)明相同，優(yōu)選地使用以下結(jié)構(gòu)。
如上述項24-26中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，該制冷系統(tǒng)還包括設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的氣液分離器，其中，該制冷系統(tǒng)配置成使得被該氣液分離器分離的氣相制冷劑從該制冷劑出口流出，而液相制冷劑經(jīng)由該蒸發(fā)器通道被引導(dǎo)到該制冷劑出口。
如上述項24-26中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其中該制冷系統(tǒng)配置成使得當(dāng)從該蒸發(fā)器通道的中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從該蒸發(fā)器通道的中間部分被引導(dǎo)到該制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，在該制冷劑出口附近該分流制冷劑與該主制冷劑匯合。
如上述項24-28中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其中，使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
如上述項24-28中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其中，使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
上述第一到第三發(fā)明優(yōu)選地可應(yīng)用于一種如下所示的使制冷劑蒸發(fā)的方法。
即，第十三發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種使用蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，可在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)有效的熱交換。
第十四發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種使用蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中該蒸發(fā)器包括相互平行地設(shè)置且具有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口的一對貯水箱；多個熱交換管，每個熱交換管的兩端均流體連通地連接到該貯水箱，并且該多個熱交換管在該貯水箱的縱向方向上彼此平行地設(shè)置；通過將該多個熱交換管分組而形成的多個路徑；用于通過使制冷劑依次通過該多個路徑而將經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，可在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)有效的熱交換。
第十五發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種使用蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于通過使制冷劑從中通過而使制冷劑蒸發(fā)的多個蒸發(fā)通道；以及用于通過使制冷劑依次通過該多個蒸發(fā)通道而將經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；其中，在對應(yīng)于相鄰蒸發(fā)通道之間的連接部分的該蒸發(fā)器通道的中間部分處，通過該中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑流出。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，可在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)有效的熱交換。
在第十三到第十五發(fā)明內(nèi)，與上述第一到第三發(fā)明相同，優(yōu)選地使用以下結(jié)構(gòu)。
如上述項31-33中的任何一項所述的使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中，蒸汽干度為0.5或更高的制冷劑從該蒸發(fā)器通道的中間出口流出。
如上述項31-33中的任何一項所述的使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中，當(dāng)從該蒸發(fā)器通道的中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從該蒸發(fā)器通道的中間部分被引導(dǎo)到該制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，通過使該分流制冷劑流出可將在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的主制冷劑的蒸汽干度調(diào)整為0.3-0.7。
如上述項31-33中的任何一項所述的使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中，當(dāng)從該蒸發(fā)器通道的中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從該蒸發(fā)器通道的中間部分被引導(dǎo)到該制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，在該制冷劑出口附近該分流制冷劑與該主制冷劑匯合。
如上述項31-33中的任何一項所述的使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中，使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
如上述項31-33中的任何一項所述的使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中，使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
上述第四到第六發(fā)明優(yōu)選地可應(yīng)用于下文所示的用于使制冷劑蒸發(fā)的方法。
即，第十六發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種使用蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；以及用于使經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；
其中，在設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分的中間出口處，通過該中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑流出。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，可在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)有效的熱交換。
第十七發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種使用蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中該蒸發(fā)器包括相互平行地設(shè)置且具有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口的一對貯水箱；多個熱交換管，每個熱交換管的兩端均流體連通地連接到該貯水箱，并且該多個熱交換管在該貯水箱的縱向方向上彼此平行地設(shè)置；通過將該多個熱交換管分組而形成的多個路徑；用于通過使制冷劑依次通過該多個路徑而將經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；其中，在設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分的中間出口處，通過該中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑流出。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，可在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)有效的熱交換。
第十八發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種使用蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于通過使制冷劑從中通過而使制冷劑蒸發(fā)的多個蒸發(fā)通道；以及用于通過使制冷劑依次通過該多個蒸發(fā)通道而將經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；并且其中，在設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分的中間出口處，該中間部分對應(yīng)于相鄰蒸發(fā)通道之間的連接部分，通過該中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑流出。
在此發(fā)明內(nèi)，與上述情況相同，可在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)有效的熱交換。
在第十六到十八發(fā)明內(nèi)，與上述第四到第六發(fā)明相同，優(yōu)選地使用以下結(jié)構(gòu)。
如上述項39-41中的任何一項所述的使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中，該蒸發(fā)器還包括設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的氣液分離器，其中被該氣液分離器分離的氣相制冷劑從該制冷劑出口流出，而液相制冷劑經(jīng)由該蒸發(fā)器通道被引導(dǎo)到該制冷劑出口。
如上述項39-41中的任何一項所述的使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中，當(dāng)從該蒸發(fā)器通道的中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從該蒸發(fā)器通道的中間部分被引導(dǎo)到該制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，在該制冷劑出口附近該分流制冷劑與該主制冷劑匯合。
如上述項39-41中的任何一項所述的使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中，使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
如上述項39-41中的任何一項所述的使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中，使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
本發(fā)明優(yōu)選地可應(yīng)用于將在下文說明的一種用于車輛的蒸發(fā)器。
即，第十九發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種用于車輛制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
第二十發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種用于車輛制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；
用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑。
上述第十九或第二十發(fā)明優(yōu)選地可應(yīng)用于以下結(jié)構(gòu)。
如上述項46或47中所述的用于車輛的制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，其中，使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
如上述項46或47中所述的用于車輛的制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，其中，使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
第二十一發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種用于車輛的制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回該壓縮機(jī)，其中該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
第二十二發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種用于車輛的制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回該壓縮機(jī)，其中該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；
用于使經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑。
在上述用于車輛的制冷系統(tǒng)內(nèi)，優(yōu)選地可應(yīng)用以下結(jié)構(gòu)。
如上述項50或51中所述的用于車輛的制冷系統(tǒng)，其中，使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
如上述項50或51中所述的用于車輛的制冷系統(tǒng)，其中，使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
第二十三發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種配備有制冷系統(tǒng)的車輛，其中在該制冷系統(tǒng)內(nèi)，由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回該壓縮機(jī)，并且其中該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
第二十四發(fā)明具有以下結(jié)構(gòu)。
一種配備有制冷系統(tǒng)的車輛，其中在該制冷系統(tǒng)內(nèi)，由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回該壓縮機(jī)，并且其中該蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；
用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由該制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到該制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在該蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過該中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑。
在上述根據(jù)本發(fā)明的車輛內(nèi)，優(yōu)選地可應(yīng)用以下結(jié)構(gòu)。
如上述項54或55中所述的配備有制冷系統(tǒng)的車輛，其中，使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
如上述項54或55中所述的配備有制冷系統(tǒng)的車輛，其中，使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。


圖1是示出用于車輛的制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)設(shè)備的透視圖，其中應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明一個實施例的蒸發(fā)器；圖2是示出根據(jù)該實施例的蒸發(fā)器的下部貯水箱部分的分解透視圖；圖3是示出根據(jù)該實施例的蒸發(fā)器的下部貯水箱部分的透視圖；圖4是示出根據(jù)該實施例的蒸發(fā)器的橫截面視圖；圖5是示出根據(jù)該實施例的蒸發(fā)器的上部貯水箱部分的分解透視圖；圖6是示出根據(jù)該實施例的蒸發(fā)器的分隔板的透視圖；圖7是示出根據(jù)該實施例的應(yīng)用于蒸發(fā)設(shè)備的氣液分離器的透視圖；圖8是示出根據(jù)該實施例的蒸發(fā)設(shè)備中的制冷劑流動的制冷流通回路；圖9A是示出根據(jù)該實施例的蒸發(fā)器內(nèi)的液相制冷劑和氣相制冷劑之間的關(guān)系的框圖；圖9B是示出根據(jù)該實施例的蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑的蒸汽干度和蒸發(fā)傳熱系數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖；圖10A是示出傳統(tǒng)蒸發(fā)器內(nèi)的液相制冷劑和氣相制冷劑之間的關(guān)系的框圖；
圖10B是示出根據(jù)該實施例的蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑的蒸汽干度和蒸發(fā)傳熱系數(shù)之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實施例方式
圖1-5示出將應(yīng)用于用在車輛上的制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)設(shè)備，其作為本發(fā)明的一個實施例。如這些附圖所示，該蒸發(fā)設(shè)備是將應(yīng)用于使用CO2作為制冷劑的蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的設(shè)備，并包括蒸發(fā)器100和設(shè)置在該蒸發(fā)器100的制冷劑通道的一個部分處的氣液分離器70。
蒸發(fā)器100具有作為基本的結(jié)構(gòu)性部件的一對扁平的上部和下部貯水箱10和30；設(shè)置在該對貯水箱10和30之間的扁平熱交換管1a和1b，該扁平熱交換管的兩個端部均流體連通地連接到該對貯水箱10和30，該扁平熱交換管設(shè)置成在該貯水箱的縱向(左右方向)上彼此平行，且在該貯水箱的寬度方向(前后方向)上設(shè)置成兩排；以及波形散熱片，每個波形散熱片均設(shè)置在相鄰的管1a和1b之間。
如圖2-4所示，下部貯水箱10具有貯水箱主體11和蓋板20。
貯水箱主體11共具有六個制冷劑通道12a和12b，該通道在該貯水箱主體11內(nèi)沿縱向延伸，且在前后方向上平行設(shè)置。
在貯水箱主體11的平的上表面上形成有多個管連接孔14a和14b，每個管連接孔均具有對應(yīng)于熱交換管1a和1b的端面構(gòu)形的細(xì)長構(gòu)形，并且該多個管連接孔以預(yù)定的間隔沿貯水箱10的縱向方向設(shè)置。
在貯水箱主體11的上表面上還形成有圓形連通孔15a和圓形連通孔15b，該圓形連通孔15a設(shè)置在前部三個制冷劑通道12a中的相鄰的制冷劑通道12a之間，且在相鄰的前部管連接孔14a之間，該圓形連通孔15b設(shè)置在后部三個制冷劑通道12b中的相鄰的制冷劑通道12b之間，且在相鄰的后部管連接孔14b之間。每個連通孔15a(15b)和每個管連接孔14a(14b)均與對應(yīng)的制冷劑通道12a(12b)連通。前部連通孔15a和前部管連接孔14a使前部三個制冷劑通道12a彼此連通，而后部連通孔15b和后部管連接孔14b使后部三個制冷劑通道12b彼此連通。
在貯水箱主體11的每個端部的下側(cè)形成切口部16，該切口部從主體11的正面延伸到該主體的背面，并跨越六個制冷劑通道12a和12b。
在貯水箱主體11的中部的下表面一側(cè)還形成切口部16a，該切口部從主體11的正面延伸到該主體的中部，并跨越前部三個制冷劑通道12a。
蓋板20的大小等于貯水箱主體11的上表面。此蓋板20中形成與管連接孔14a和14b相對應(yīng)的多個細(xì)長的管插孔24a和24b，該管插孔設(shè)置成兩排并沿蓋板的縱向相距一定間隔。
蓋板20固定在貯水箱主體11的上表面上，管插孔24a和24b以疊置的方式與管連接孔14a和14b對準(zhǔn)，從而封閉連通孔15a和15b。
如圖4和5所示，上部貯水箱30具有貯水箱主體31和蓋板40。
在貯水箱主體31中，以與上述相同的方式，形成總共六個制冷劑通道32a和32b，管連接孔34a和34b，以及連通孔15a和15b。
此外，如圖1中所示，在上部貯水箱主體31的兩個端部的上表面一側(cè)中形成切口部36b。此外，還在貯水箱(主體)31的中部的下表面一側(cè)中形成切口部36b，該切口部36b從該貯水箱的背面延伸到寬度方向的中部，并跨越后部三個制冷劑通道32b。
設(shè)置在上部貯水箱主體31的下表面上的蓋板40以與上述相同的方式設(shè)有管插孔44a和44b。
蓋板40固定在貯水箱主體31的下表面上，管插孔44a和44b以疊置的方式與管連接孔34a和34b對準(zhǔn)，從而封閉連通孔15a和15b。
在上部貯水箱30內(nèi)，由于其它結(jié)構(gòu)基本與上述下部貯水箱10的結(jié)構(gòu)相同，所以通過將對應(yīng)的參考標(biāo)號賦予相同的或?qū)?yīng)的部分，來省略重復(fù)的說明。
另一方面，熱交換管1a(1b)由通過擠出法或拉制法形成的物體構(gòu)成，并且具有扁平的橫截面形狀。在熱交換管1a(1b)內(nèi)形成多個管孔2，該管孔在該管的縱向上延伸并沿該管的寬度方向設(shè)置。在此實施例中，管孔2構(gòu)成熱交換通道。
該多個熱交換管1a和1b的上端部和下端部插入上述貯水箱10和30的蓋板20和40的管插孔24a和24b，然后插入并連接到貯水箱主體11和31的管連接孔14a、14b、34a和34b。
因此，在上部和下部貯水箱10和30之間，設(shè)置有多個熱交換管1a和1b，其彼此平行并沿蒸發(fā)器的寬度方向成兩排。
在相鄰的熱交換管1a和1b之間，設(shè)置有波形散熱片5。
因此，貯水箱10和30的前部制冷劑通道12a和32a經(jīng)由前排的熱交換管1a彼此連通，同時后部制冷劑通道12b和32b經(jīng)由后排的熱交換管1b彼此連通。
如圖1和6所示，在每個貯水箱10和30的切口部16、16a、36和36a內(nèi)，安裝分隔板51-56以分隔每個制冷劑通道12a、12b、32a和32b。
位于上部貯水箱30的一個端部(右側(cè)端部)處的分隔板51在對應(yīng)于后部制冷劑通道32b的位置處具有制冷劑進(jìn)口51b。剩余區(qū)域被封閉。
位于貯水箱10(30)的中部的分隔板52(53)被完全封閉。
位于上部貯水箱30的另一個端部(左側(cè)端部)處的分隔板53在對應(yīng)于后部制冷劑通道32b的位置處具有上部外連通部53b。剩余區(qū)域被封閉。
位于下部貯水箱10的另一個端部處的分隔板54在對應(yīng)于前部制冷劑通道12a的位置處具有下部外連通部54a。剩余區(qū)域被封閉。
位于下部貯水箱10的一個端部處的分隔板56在對應(yīng)于前部制冷劑通道12a的位置處具有制冷劑出口56a。剩余區(qū)域被封閉。
如圖1和7所示，插入上部貯水箱30的一個端部的后部的制冷劑進(jìn)口管61b的端部連接到制冷劑進(jìn)口51b。因此，進(jìn)口管61b連接到上部貯水箱30的后部制冷劑通道32b。
在垂直方向上沿蒸發(fā)器100的一個端面的前部設(shè)置的制冷劑出口管61a的下端部朝下部貯水箱10彎曲。該下端部從該下部貯水箱10的一個端面的前部插入，以連接到制冷劑出口56a。因此，制冷劑出口管61a流體連通地連接到下部貯水箱10的前部制冷劑通道12a。
另一方面，氣液分離器70在垂直方向上沿蒸發(fā)器100的另一端面設(shè)置。第一連接管81的一端連接到氣液分離器70的制冷劑進(jìn)口71。連接管81的另一端從上部貯水箱30的另一端面的后部插入，并流體連通地連接到上部外連通部53b。因此，氣液分離器70的制冷劑進(jìn)口71經(jīng)由第一連接管81流體連通地連接到后部制冷劑通道32b。
第二連接管82的一端連接到氣液分離器70的液相出口72。連接管82的另一端從下部貯水箱10的另一端面的前部插入，并連接到下部外連通部54a。因此，氣液分離器70的液相出口72流體連通地連接到下部貯水箱10的前部制冷劑通道12a。
另一方面，旁通管83的一端連接到氣液分離器70的氣相出口73。旁通管83的另一端連接到上述制冷劑出口管61a。因此，氣液分離器70的氣相出口73經(jīng)由旁通管83流體連通地連接到制冷劑出口管61a。
在此實施例中，氣液分離器70的氣相出口73構(gòu)成中間出口。
具有上述結(jié)構(gòu)的此實施例的蒸發(fā)設(shè)備與壓縮機(jī)、冷卻器(冷凝器)例如氣體冷卻器和減壓器例如膨脹閥一起形成使用CO2的制冷系統(tǒng)。
在此制冷系統(tǒng)內(nèi)，由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的氣相制冷劑被冷凝器冷卻。此后，該低溫、高壓的制冷劑(液態(tài)制冷劑)被膨脹閥膨脹和減壓，變?yōu)榈蜏亍⒌蛪旱闹评鋭?。此低溫、低壓的液相制冷劑被引入蒸發(fā)器100的上部貯水箱30中的后部制冷劑通道32b的位于一端的一半(右端一半)通道內(nèi)。
引入的制冷劑向下流過設(shè)置在后排熱交換管1b中的該一端的一半部分(右端一半)上的多個熱交換管1b(第一路徑P1)，從而被引入下部貯水箱10的后排制冷劑通道12b的該一端的一半(右端一半)通道內(nèi)。
引入下后部制冷劑通道12b的該一端的一半通道內(nèi)的制冷劑經(jīng)由后部制冷劑通道12b被引入另一端的一半(左端一半)通道內(nèi)。被引入下后部制冷劑通道12b的另一端的一半通道內(nèi)的制冷劑向上流過設(shè)置在后排熱交換管1b中的該另一端的一半部分(左端一半)上的多個熱交換管(第二路徑P2)，以被引入上部貯水箱30的后部制冷劑通道32b的該另一端的一半通道內(nèi)。
引入上后部制冷劑通道32b的另一端的一半通道內(nèi)的制冷劑經(jīng)由上部外連通部53b和第一連接管81被引入氣液分離器70。
引入氣液分離器70的制冷劑被分離為氣相制冷劑和液相制冷劑。僅液相制冷劑經(jīng)由液相出口72和第二連接管82被引入下部貯水箱10的前部制冷劑通道12a的該另一端的一半(左端一半)通道內(nèi)。
引入下前部制冷劑通道12a的該另一端的一半(左端一半)通道內(nèi)的制冷劑向上流過設(shè)置在前排熱交換管1a中的該另一端的一半部分(左端一半)上的多個熱交換管(第三路徑P3)，以被引入上部貯水箱30中的前部制冷劑通道32a的該另一端的一半通道內(nèi)。
引入上前部制冷劑通道32a的該另一端的一半通道內(nèi)的制冷劑經(jīng)由制冷劑通道32a被引入該一端的一半通道內(nèi)。
從而，引入上前部制冷劑通道32a的該一端的一半通道內(nèi)的制冷劑向下流過設(shè)置在前排熱交換管1a中的該一端的一半部分(右端一半)上的多個熱交換管(第四路徑P4)，以被引入下部貯水箱10中的前部制冷劑通道32a的該一端的一半通道內(nèi)。
因此，液相制冷劑在流經(jīng)第一路徑(P1)至第四路徑(P4)時與周圍空氣交換熱量以被加熱和蒸發(fā)。
該蒸發(fā)的氣相制冷劑流出制冷劑出口56a和制冷劑出口管61a。
另一方面，由氣液分離器70分離的氣相制冷劑經(jīng)由氣相出口73被引入旁通管83。然后，氣相制冷劑經(jīng)由該旁通管83被引入制冷劑出口管61a。
因此，繞過第三和第四路徑P3和P4的分流制冷劑與通過第三和第四路徑P3和P4的主制冷劑在制冷劑出口管61a內(nèi)匯合。此后，匯合的制冷劑將返回壓縮機(jī)。
在此實施例內(nèi)，從蒸發(fā)設(shè)備的制冷劑進(jìn)口51b到制冷劑出口56a的整個制冷劑通道形成蒸發(fā)器通道。
如上所述，在此實施例的蒸發(fā)設(shè)備內(nèi)，盡管制冷劑的蒸汽干度因流過第一和第二路徑P1和P2時發(fā)生熱交換而逐漸升高，但是蒸汽干度升高的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑成分即氣相制冷劑流出。此氣相成分(蒸汽干度高的成分)的流出會導(dǎo)致整個制冷劑的蒸汽干度變差。因此，由于蒸汽干度低的制冷劑可通過第三和第四路徑P3和P4，所以可由通過全部路徑P1-P4的低蒸汽干度的制冷劑執(zhí)行熱交換。
換句話說，如圖9中所示，根據(jù)此實施例的蒸發(fā)設(shè)備，在蒸發(fā)器通道的一個部分處排出蒸汽干度高的氣相制冷劑。因此，如圖9A中所示，可防止液相制冷劑與氣相制冷劑的比率降低。結(jié)果，如圖9B中所示，在蒸發(fā)器通道內(nèi)，可在制冷劑的蒸汽干度不會大大超過預(yù)定值的情況下，以較低的蒸汽干度幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)進(jìn)行熱交換，從而使熱交換效率和熱交換性能提高。
在此實施例內(nèi)，優(yōu)選地，在流過第一和第二路徑P1和P2的制冷劑的蒸汽干度達(dá)到0.3-0.7的范圍、更優(yōu)選地達(dá)到0.4-0.6的范圍時，使氣相制冷劑排出(流出)。
換句話說，在氣相制冷劑的排放時間過晚的情況下，在排放氣相制冷劑之前制冷劑的蒸汽干度可能高于預(yù)定值，從而使熱交換效率變差。相反，氣相制冷劑的排放時間過早也不是優(yōu)選的，這是因為在排放氣相制冷劑之后，制冷劑的蒸汽干度可能高于預(yù)定值，從而使熱交換效率變差。
此外，為了調(diào)整第三和第四路徑P3和P4內(nèi)的制冷劑的蒸汽干度，以便落在上述優(yōu)選范圍內(nèi)，優(yōu)選地使蒸汽干度為0.5或更高、更優(yōu)選地為0.6或更高的制冷劑流出。
另外，在此實施例內(nèi)，優(yōu)選地在蒸發(fā)器100之前設(shè)置氣液分離器，以便僅將液相制冷劑引入蒸發(fā)器100，并在蒸發(fā)器出口附近使氣相制冷劑與通過蒸發(fā)器通道的制冷劑匯合。即，在此結(jié)構(gòu)內(nèi)，由于僅將蒸汽干度低的液相制冷劑引入蒸發(fā)器100，所以可以更可靠地防止在蒸發(fā)器通道內(nèi)制冷劑的蒸汽干度升高，從而進(jìn)一步提高熱交換效率。此外，由于僅將液相制冷劑引入貯水箱，所以可在貯水箱的縱向上充分填充該制冷劑，從而提高熱交換通道內(nèi)的分散性，這可進(jìn)一步提高熱交換性能。
在上述實施例內(nèi)，針對其中僅設(shè)置一個用于排放蒸汽干度高的制冷劑的中間出口(氣相出口73)的情況進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明并不局限于上述情況，而是可設(shè)置兩個或更多個中間出口。
此外，在上述實施例內(nèi)，針對中間出口設(shè)置在第二路徑和第三路徑之間的情況進(jìn)行說明。但是，本發(fā)明并不局限于上述情況，該中間出口可設(shè)置在該蒸發(fā)器通道上的任何部位。例如，該中間出口可設(shè)置在第一和第二路徑之間，或第三和第四路徑之間。當(dāng)然，路徑的數(shù)量并不局限于上述實施例，而是可小于三個或大于五個。
在上述實施例內(nèi)，針對本發(fā)明應(yīng)用于集管式蒸發(fā)器的情況進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明并不局限于上述情況，而是可應(yīng)用于其它蒸發(fā)器，例如蛇形管式蒸發(fā)器、層疊管式蒸發(fā)器、深拉杯(drawn cup)式蒸發(fā)器或具有板翅片的蒸發(fā)器。
如上所述，在本發(fā)明內(nèi)，由于在蒸發(fā)過程中蒸汽干度升高的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑在蒸發(fā)器通道的中間位置流出，所以可防止在蒸發(fā)過程中制冷劑的蒸汽干度過分升高，從而可在制冷劑的蒸汽干度低的情況下幾乎在蒸發(fā)器通道的整個區(qū)域內(nèi)進(jìn)行制冷劑的熱交換。這可防止傳熱系數(shù)降低，從而提高了熱交換效率和熱交換性能。
文中所采用的術(shù)語和表述是用作說明性的而不是限制性的術(shù)語，在使用這些術(shù)語和表述時，并不排除所示及所述的特征或其部分的任何等效物，應(yīng)認(rèn)識到，在本發(fā)明所要求的范圍內(nèi)，可以有多種變型。
工業(yè)實用性本發(fā)明可用于一種用在使用CO2作為制冷劑的制冷循環(huán)或類似物內(nèi)的制冷系統(tǒng)。本發(fā)明還可用于一種將用于該制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，一種使制冷劑蒸發(fā)的方法以及一種配備有該制冷系統(tǒng)的車輛。
權(quán)利要求
1.一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
2.一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括相互平行地設(shè)置且具有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口的一對貯水箱；多個熱交換管，每個熱交換管的兩端均流體連通地連接到所述貯水箱，并且該多個熱交換管在所述貯水箱的縱向方向上彼此平行地設(shè)置；通過將所述多個熱交換管分組而形成的多個路徑；用于通過使制冷劑依次通過所述多個路徑而將經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
3.一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于通過使制冷劑從中通過而使制冷劑蒸發(fā)的多個蒸發(fā)通道；用于通過使制冷劑依次通過所述多個蒸發(fā)通道而將經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間部分對應(yīng)于相鄰蒸發(fā)通道之間的連接部分，該中間出口用于排出通過所述中間部分的蒸汽干度高的制冷劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其特征在于，該蒸發(fā)器配置成使得蒸汽干度為0.5或更高的制冷劑從所述中間出口流出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其特征在于，該蒸發(fā)器配置成使得當(dāng)從所述蒸發(fā)器通道的所述中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分被引導(dǎo)到所述制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，通過使該分流制冷劑流出而將在所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分處的主制冷劑的蒸汽干度調(diào)整為0.3-0.7。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其特征在于，該蒸發(fā)器配置成使得當(dāng)從所述蒸發(fā)器通道的所述中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分被引導(dǎo)到所述制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，在所述制冷劑出口附近該分流制冷劑與該主制冷劑匯合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其特征在于，其中使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其特征在于，其中使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
9.一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的氣態(tài)制冷劑。
10.一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括相互平行地設(shè)置且具有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口的一對貯水箱；多個熱交換管，每個熱交換管的兩端均流體連通地連接到所述貯水箱，并且該多個熱交換管在所述貯水箱的縱向方向上彼此平行地設(shè)置；通過將所述多個熱交換管分組而形成的多個路徑；用于通過使制冷劑依次通過所述多個路徑而將經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的氣態(tài)制冷劑。
11.一種用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于通過使制冷劑從中通過而使制冷劑蒸發(fā)的多個蒸發(fā)通道；用于通過使制冷劑依次通過所述多個蒸發(fā)通道而將經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間部分對應(yīng)于相鄰蒸發(fā)通道之間的連接部分，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的氣態(tài)制冷劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其特征在于，該蒸發(fā)器還包括設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分處的氣液分離器，其中該蒸發(fā)器配置成使得由所述氣液分離器分離的氣相制冷劑從所述制冷劑出口流出，而液相制冷劑經(jīng)由所述蒸發(fā)器通道被引導(dǎo)到所述制冷劑出口。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-11中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其特征在于，該蒸發(fā)器配置成使得當(dāng)從所述蒸發(fā)器通道的所述中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分被引導(dǎo)到所述制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，在所述制冷劑出口附近該分流制冷劑與該主制冷劑匯合。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-11中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其特征在于，其中使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
15.根據(jù)權(quán)利要求9-11中的任何一項所述的蒸發(fā)器，其特征在于，其中使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
16.一種制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由所述冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由所述減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回所述壓縮機(jī)，其中所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
17.一種制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由所述冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由所述減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回所述壓縮機(jī)，其中所述蒸發(fā)器包括相互平行地設(shè)置且具有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口的一對貯水箱；多個熱交換管，每個熱交換管的兩端均流體連通地連接到所述貯水箱，并且該多個熱交換管在所述貯水箱的縱向方向上彼此平行地設(shè)置；通過將所述多個熱交換管分組而形成的多個路徑；用于通過使制冷劑依次通過所述多個路徑而將經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
18.一種制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由所述冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由所述減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回所述壓縮機(jī)，其中所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于通過使制冷劑從中通過而使制冷劑蒸發(fā)的多個蒸發(fā)通道；用于通過使制冷劑依次通過所述多個蒸發(fā)通道而將經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間部分對應(yīng)于相鄰蒸發(fā)通道之間的連接部分，該中間出口用于排出通過所述中間部分的蒸汽干度高的制冷劑。
19.根據(jù)權(quán)利要求16-18中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，該制冷系統(tǒng)配置成使得蒸汽干度為0.5或更高的制冷劑從所述中間出口流出。
20.根據(jù)權(quán)利要求16-18中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，該制冷系統(tǒng)配置成使得當(dāng)從所述蒸發(fā)器通道的所述中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分被引導(dǎo)到所述制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，通過使該分流制冷劑流出而將在所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分處的主制冷劑的蒸汽干度調(diào)整為0.3-0.7。
21.根據(jù)權(quán)利要求16-18中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，該制冷系統(tǒng)配置成使得當(dāng)從所述蒸發(fā)器通道的所述中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分被引導(dǎo)到所述制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，在所述制冷劑出口附近該分流制冷劑與該主制冷劑匯合。
22.根據(jù)權(quán)利要求16-18中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，其中使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求16-18中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，其中使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
24.一種制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由所述冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由所述減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回所述壓縮機(jī)，其中所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑。
25.一種制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由所述冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由所述減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回所述壓縮機(jī)，其中所述蒸發(fā)器包括相互平行地設(shè)置且具有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口的一對貯水箱；多個熱交換管，每個熱交換管的兩端均流體連通地連接到所述貯水箱，并且該多個熱交換管在所述貯水箱的縱向方向上彼此平行地設(shè)置；通過將所述多個熱交換管分組而形成的多個路徑；用于通過使制冷劑依次通過所述多個路徑而將經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑。
26.一種制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由所述冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由所述減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回所述壓縮機(jī)，其中所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于通過使制冷劑從中通過而使制冷劑蒸發(fā)的多個蒸發(fā)通道；用于通過使制冷劑依次通過所述多個蒸發(fā)通道而將經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間部分對應(yīng)于相鄰蒸發(fā)通道之間的連接部分，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑。
27.根據(jù)權(quán)利要求24-26中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，該制冷系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分處的氣液分離器，其中該制冷系統(tǒng)配置成使得由所述氣液分離器分離的氣相制冷劑從所述制冷劑出口流出，而液相制冷劑經(jīng)由所述蒸發(fā)器通道被引導(dǎo)到所述制冷劑出口。
28.根據(jù)權(quán)利要求24-26中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，該制冷系統(tǒng)配置成使得當(dāng)從所述蒸發(fā)器通道的所述中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分被引導(dǎo)到所述制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，在所述制冷劑出口附近該分流制冷劑與該主制冷劑匯合。
29.根據(jù)權(quán)利要求24-28中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，其中使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
30.根據(jù)權(quán)利要求24-26中的任何一項所述的制冷系統(tǒng)，其特征在于，其中使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
31.一種使用蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
32.一種使用蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中所述蒸發(fā)器包括相互平行地設(shè)置且具有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口的一對貯水箱；多個熱交換管，每個熱交換管的兩端均流體連通地連接到所述貯水箱，并且該多個熱交換管在所述貯水箱的縱向方向上彼此平行地設(shè)置；通過將所述多個熱交換管分組而形成的多個路徑；用于通過使制冷劑依次通過所述多個路徑而將經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
33.一種使用蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于通過使制冷劑從中通過而使制冷劑蒸發(fā)的多個蒸發(fā)通道；用于通過使制冷劑依次通過所述多個蒸發(fā)通道而將經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；其中，在對應(yīng)于相鄰蒸發(fā)通道之間的連接部分的所述蒸發(fā)器通道的中間部分處，通過所述中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑流出。
34.根據(jù)權(quán)利要求31-33中的任何一項所述的用于使制冷劑蒸發(fā)的方法，其特征在于，蒸汽干度為0.5或更高的制冷劑從所述蒸發(fā)器通道的所述中間出口流出。
35.根據(jù)權(quán)利要求31-33中的任何一項所述的用于使制冷劑蒸發(fā)的方法，其特征在于，當(dāng)從所述蒸發(fā)器通道的所述中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分被引導(dǎo)到所述制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，通過使該分流制冷劑流出而將在所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分處的主制冷劑的蒸汽干度調(diào)整為0.3-0.7。
36.根據(jù)權(quán)利要求31-33中的任何一項所述的用于使制冷劑蒸發(fā)的方法，其特征在于，當(dāng)從所述蒸發(fā)器通道的所述中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分被引導(dǎo)到所述制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，在所述制冷劑出口附近該分流制冷劑與該主制冷劑匯合。
37.根據(jù)權(quán)利要求31-33中的任何一項所述的用于使制冷劑蒸發(fā)的方法，其特征在于，其中使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
38.根據(jù)權(quán)利要求31-33中的任何一項所述的用于使制冷劑蒸發(fā)的方法，其特征在于，其中使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
39.一種使用蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；其中，在設(shè)置于所述蒸發(fā)器通道的中間部分的中間出口處，通過所述中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑流出。
40.一種使用蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中所述蒸發(fā)器包括相互平行地設(shè)置且具有制冷劑進(jìn)口和制冷劑出口的一對貯水箱；多個熱交換管，每個熱交換管的兩端均流體連通地連接到所述貯水箱，并且該多個熱交換管在所述貯水箱的縱向方向上彼此平行地設(shè)置；通過將所述多個熱交換管分組而形成的多個路徑；用于通過使制冷劑依次通過所述多個路徑而將經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；并且其中，在設(shè)置于所述蒸發(fā)器通道的中間部分的中間出口處，通過所述中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑流出。
41.一種使用蒸發(fā)器使制冷劑蒸發(fā)的方法，其中所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于通過使制冷劑從中通過而使制冷劑蒸發(fā)的多個蒸發(fā)通道；以及用于通過使制冷劑依次通過所述多個蒸發(fā)通道而將經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；并且其中，在設(shè)置于所述蒸發(fā)器通道的中間部分的中間出口處，該中間部分對應(yīng)于相鄰蒸發(fā)通道之間的連接部分，通過所述中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑流出。
42.根據(jù)權(quán)利要求39-41中的任何一項所述的用于使制冷劑蒸發(fā)的方法，其特征在于，所述蒸發(fā)器還包括設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分處的氣液分離器，其中由所述氣液分離器分離的氣相制冷劑從所述制冷劑出口流出，而液相制冷劑經(jīng)由所述蒸發(fā)器通道被引導(dǎo)到所述制冷劑出口。
43.根據(jù)權(quán)利要求39-41中的任何一項所述的用于使制冷劑蒸發(fā)的方法，其特征在于，當(dāng)從所述蒸發(fā)器通道的所述中間出口流出的制冷劑被定義為分流制冷劑，而將從所述蒸發(fā)器通道的所述中間部分被引導(dǎo)到所述制冷劑出口的制冷劑被定義為主制冷劑時，在所述制冷劑出口附近該分流制冷劑與該主制冷劑匯合。
44.根據(jù)權(quán)利要求39-41中的任何一項所述的用于使制冷劑蒸發(fā)的方法，其特征在于，其中使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
45.根據(jù)權(quán)利要求39-41中的任何一項所述的用于使制冷劑蒸發(fā)的方法，其特征在于，其中使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
46.一種用于車輛制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
47.一種用于車輛制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑。
48.根據(jù)權(quán)利要求46或47中所述的用于車輛制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，其特征在于，其中使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
49.根據(jù)權(quán)利要求46或47中所述的用于車輛制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，其特征在于，其中使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
50.一種用于車輛的制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由所述冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由所述減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回所述壓縮機(jī)，其中所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
51.一種用于車輛的制冷系統(tǒng)，其中由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由所述冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由所述減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回所述壓縮機(jī)，其中所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑。
52.根據(jù)權(quán)利要求50或51中所述的用于車輛的制冷系統(tǒng)，其特征在于，其中使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
53.根據(jù)權(quán)利要求50或51中所述的用于車輛的制冷系統(tǒng)，其特征在于，其中使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
54.一種配備有制冷系統(tǒng)的車輛，其中在所述制冷系統(tǒng)中，由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由所述冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由所述減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回所述壓縮機(jī)，并且其中所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的蒸汽干度高的制冷劑。
55.一種配備有制冷系統(tǒng)的車輛，其中在所述制冷系統(tǒng)中，由壓縮機(jī)壓縮的高溫、高壓的制冷劑被冷卻器冷卻，由所述冷卻器冷卻的低溫、高壓的制冷劑被減壓器減壓，然后由所述減壓器減壓的制冷劑被蒸發(fā)器蒸發(fā)并被返回所述壓縮機(jī)，并且其中所述蒸發(fā)器包括用于引入制冷劑的制冷劑進(jìn)口；用于排出制冷劑的制冷劑出口；用于使經(jīng)由所述制冷劑進(jìn)口引入的制冷劑蒸發(fā)并將制冷劑引導(dǎo)到所述制冷劑出口的蒸發(fā)器通道；以及設(shè)置在所述蒸發(fā)器通道的中間部分處的中間出口，該中間出口用于排出通過所述中間部分的制冷劑中的氣相制冷劑。
56.根據(jù)權(quán)利要求54或55中所述的配備有制冷系統(tǒng)的車輛，其特征在于，其中使用超臨界制冷劑作為制冷劑。
57.根據(jù)權(quán)利要求54或55中所述的配備有制冷系統(tǒng)的車輛，其特征在于，其中使用二氧化碳(CO2)制冷劑作為制冷劑。
全文摘要
本發(fā)明是為提供一種能夠防止蒸發(fā)器通道內(nèi)的制冷劑的蒸汽干度升高并獲得良好的熱交換效率的使用CO
文檔編號F28F9/02GK1784576SQ20048001254
公開日2006年6月7日 申請日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者新村悅生, 羽田治, 武幸一郎 申請人:昭和電工株式會社