CN100432579C - 蒸发器 - Google Patents

Abstract

蒸发器(1)包括：沿左右方向相距一定间隔地设置的多个扁平换热管(12)，所述换热管的宽度方向向前或向后；以及设置在相邻的各对换热管(12)之间的翅片(14)。至少所述翅片(14)的前缘向前向外突出超过所述换热管(12)。假设所述翅片(14)突出超过所述换热管(12)的突出量为Xmm，而所述换热管(12)的沿左右方向的厚度即高度为Ymm，X和Y的关系为0.11Y≤X≤1.0Y。可有效地排出所述翅片(14)的表面上的冷凝水。

Description

蒸发器

相关申请的交叉参考

本申请依照35 U.S.C.§111(a)提出，并按照35 U.S.C.§119(e)(1)要求按照35 U.S.C.§111(b)于2004年7月8日和2005年6月8日提交的临时申请No.60/585,839和No.60/688,352的申请日利益。

技术领域

本发明涉及待安装于汽车空调装置的蒸发器，该汽车空调装置具有用于汽车的制冷循环。

待通过蒸发器的相邻各对换热管之间的空气通道间隙的空气流的下游侧(该方向由图1、3和6中的箭头X指示)在文中和所附权利要求中被称为“前部”，而相对侧被称为“后部”。此外，蒸发器的在从后朝前看的上部、下部、左侧和右侧(图2的上部和下部以及左手侧和右手侧)分别被称为“上”、“下”、“左”和“右”。

背景技术

迄今为止广泛地使用所谓的堆积板类型的蒸发器用作机动车空调装置蒸发器，其包括并行设置的多个扁平空心体，每个空心体包括彼此相对的并沿其周向边缘相互钎焊在一起的一对盘状板，和设置在相邻的每对扁平空心体之间并钎焊在其上的百叶窗状的波状翅片。但是，近年来，需要提供大小和重量进一步减小且具有更高性能的蒸发器。

为了满足这种要求，本申请人已提出了一种蒸发器，该蒸发器包括：由形式为沿前后方向平行设置的两排的管组组成的换热核心件(每个管组包括相距一定间隔地设置的多个换热管)；设置在该换热核心件的上端部的制冷剂入口-出口箱；以及设置在该换热核心件的下端部的制冷剂转向箱，该制冷剂入口-出口箱的内部被分隔件分成位于前侧的制冷剂入口集管和位于后侧的制冷剂出口集管，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位于前侧的制冷剂流入集管和位于后侧的制冷剂流出集管，该制冷剂转向箱的分隔壁中形成有多个制冷剂通过孔，该制冷剂通过孔沿该壁的纵向相距一定间隔地设置，所述前部管组的换热管的上端接合到入口集管，所述后部管组的换热管的上端接合到出口集管，所述前部管组的换热管的下端接合到流入集管，所述后部管组的换热管的下端接合到流出集管。流入制冷剂入口-出口箱的入口集管的制冷剂通过前部管组的换热管流入转向箱的流入集管，然后通过分隔壁内的制冷剂通过孔流入流出集管，并进一步通过后部管组的换热管流入制冷剂入口-出口箱的出口集管(见公开文件JP-A No.2003-75024)。

上述公开文件中公开的蒸发器的重量减小且性能提高，从而与传统的堆积板式蒸发器相比，在波状翅片的表面上产生更大量的冷凝水。因此蒸发器单位体积的冷凝水的量较大。因此，冷凝水易散布在波状翅片的表面周围或冻结在该表面上，使得换热效率变差。对于蒸发器，在翅片表面上产生的冷凝水通常通过百叶窗板之间的间隙落下。因此通过增加百叶窗板的长度可实现更高的排水效率。但是，为了像上述公开文件的蒸发器的情况那样确保紧凑并减小重量，需要减小相邻换热管之间的间隔。因此加长百叶窗板受到限制。

本发明的目标是克服上述问题，并提供一种可有效地排出翅片表面的冷凝水的蒸发器。

发明内容

为了实现上述目标，本发明包括以下模式：

1)一种蒸发器，该蒸发器包括沿左右方向相距一定间隔地设置的多个扁平换热管和设置在相邻的各对换热管之间的翅片，所述换热管的宽度方向向前或向后，

至少所述翅片的前缘向前向外突出超过所述换热管。

2)根据段落1)的蒸发器，其中只有所述翅片的前缘突出到所述换热管的前面。

3)根据段落1)的蒸发器，其中假设所述翅片突出超过所述换热管的突出量为Xmm，而所述换热管沿左右方向的厚度即高度为Ymm，X和Y的关系为0.11Y≤X≤1.0Y。

4)根据段落1)的蒸发器，其中假设所述翅片突出超过所述换热管的突出量为Xmm，而所述换热管沿左右方向的厚度即高度为Ymm，X和Y的关系为0.3Y≤X≤0.8Y。

5)根据段落1)的蒸发器，其中在所述蒸发器的翅片突出的一侧，每个所述换热管具有这样的端面，即该端面表现为横截面是在其相对于换热管的高度方向的中部向外突出的圆柱面区段的形式。

6)根据段落1)的蒸发器，其中在所述蒸发器的翅片突出的一侧，每个所述换热管具有与换热管的左侧和右侧相对侧面中的每一个成直角的平端面。

7)根据段落6)的蒸发器，其中在所述蒸发器的翅片突出的一侧，所述换热管的端面与换热管的左侧和右侧相对侧面中的每一个成圆角地接合。

8)根据段落1)的蒸发器，其中每个所述翅片的形式为波状翅片，其包括波峰部分、波谷部分以及使波峰部分和该波谷部分互连的连接部分，该连接部分具有沿空气通路方向平行设置的多个百叶窗板，并且在翅片的与翅片突出缘相邻的端部形成的百叶窗板定位成从位于所述蒸发器的翅片突出的一侧的换热管端部相对于前后方向向内。

9)根据段落8)的蒸发器，其中位于与突出缘相邻的翅片端部的百叶窗板与在翅片突出侧的换热管端部之间的距离高达1mm。

10)根据段落8)的蒸发器，其中所述翅片在波峰部分和波谷部分之间的垂直距离即高度为7.0mm到10.0mm，连接部分的间距即翅片间距为1.3到1.8mm。

11)根据段落8)的蒸发器，其中所述波状翅片的波峰部分和波谷部分均包括平坦部分和圆角部分，该圆角部分设置在该平坦部分的相对侧中的每一个处且与所述连接部分成一体，该圆角部分的曲率半径高达0.7mm。

12)根据段落1)的蒸发器，其中所述换热管的高度即厚度为0.75mm到1.5mm。

13)根据段落1)的蒸发器，其中沿左右方向相距一定间隔地设置的换热管以沿向前或向后方向的布置成多排的形式设置成换热管组，设置在相邻的各对换热管之间的翅片均与所述换热管组同延。

14)根据段落13)的蒸发器，所述蒸发器包括：设置在每个换热管的一端的前侧并与形式为至少一排的换热管组相接合的制冷剂入口集管；设置在该入口集管的后部并朝向每个换热管的一端设置的制冷剂出口集管，该出口集管与剩余的换热管相接合；朝向每个换热管的另一端设置并与接合到制冷剂入口集管的换热管相接合的第一中间集管；以及设置在第一中间集管的后部并朝向每个换热管的另一端设置的第二中间集管，该第二中间集管与接合到所述出口集管的换热管相接合，这两个中间集管保持相互连通。

15)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14)中的任何一个所述的换热器。

16)一种其中安装有根据段落15)的制冷循环作为机动车空调装置的车辆。

对于根据段落1)、2)和5)到7)中的任何一个的蒸发器，每个翅片的前缘和后缘中的至少一个向前或向后向外突出超过换热管，从而在翅片的突出部分和与该翅片相邻的管的左侧缘或右侧缘之间形成凹入部分。在翅片表面上产生的冷凝水因表面张力而被吸引地流到凹入部分，并此后沿凹入部分和换热管的端面向下流动以滴落。因此，可更高效地排出翅片表面的冷凝水。因此，防止冷凝水散落或冻结，从而防止换热性能变差。特别地，流过相邻的每对换热管之间的空气通过间隙的空气使翅片表面上产生的冷凝水顺利地流到空气流动方向的下游即朝前部流动。在根据段落2)的蒸发器的情况下可有效地排水。

对于根据段落3)或4)的蒸发器，可靠地提高排出翅片表面的冷凝水的效率。可以更高的效率排出根据段落4)的蒸发器的冷凝水。

在根据段落8)的蒸发器内，在翅片的与该翅片的突出缘相邻的端部内形成的百叶窗板定位成从在翅片突出侧的换热管的端部相对于前后方向向内，结果在翅片表面上产生的冷凝水被表面张力顺利地吸引到凹入部分，以获得更高的排水效率。更确切地，在波状翅片的每个连接部分的上表面上产生的冷凝水流过相邻的每对百叶窗板之间的间隙，通过该连接部分的下表面到达换热管的表面，并在沿换热管表面和翅片的接合部流动的同时被顺利地吸引到凹入部分。如果位于翅片的与该翅片的突出缘相邻的端部的百叶窗板定位成从换热管端部相对于前后方向向外，则百叶窗板上会存留冷凝水。

根据段落9)的蒸发器更显著地具有根据段落8)的蒸发器的效果。

对于根据段落10)的蒸发器，可抑制空气通路阻力的增加，而同时可提高换热效率，并在它们之间保持良好的平衡。

对于根据段落11)的蒸发器，可抑制空气通路阻力的增加，而同时可提高换热效率，并在它们之间保持良好的平衡。

附图说明

图1是部分省略的透视图，其示出将采用本发明换热器的蒸发器的整体结构；

图2是垂直剖视图，其示出从后部看时的图1的蒸发器，同时省略了中间部分；

图3是沿图2的线A-A所得的剖面的局部放大视图；

图4是制冷剂入口-出口箱的分解透视图；

图5是制冷剂转向箱的分解透视图；

图6是沿图3的线B-B所得的截面的放大视图；

图7是示出换热核心件的一部分的放大透视图；

图8是图6的局部放大视图；

图9是示出为确定波状翅片突出超过换热管的突出量Xmm和管高度Ymm之间的关系而进行的试验的结果的曲线图，该高度是沿换热管的左右方向的厚度；

图10是对应于图6的视图，其示出根据本发明的蒸发器的另一个实施例；

图11包括对应于图8的视图，其示出改进后的换热管。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的实施例。

图1和2示出根据本发明的机动车空调装置蒸发器的整体结构，而图3到8示出主要部件的结构。

图1和2示出用于其中使用氯氟烃制冷剂的机动车空调装置的蒸发器1。该蒸发器1包括一个在另一个之上相距一定间隔地设置的铝制的制冷剂入口-出口箱2和铝制的制冷剂转向箱3，以及设置在这两个箱2、3之间的换热核心件4。

制冷剂入口-出口箱2包括设置在前侧的(相对于通过蒸发器的空气的流动方向的下游侧)制冷剂入口集管5，和位于后侧(相对于气流的上游侧)的制冷剂出口集管6。铝制的制冷剂入口管7连接到制冷剂入口-出口箱2的入口集管5，而铝制的制冷剂出口管8连接到制冷剂入口-出口箱的出口集管6。制冷剂转向箱3包括位于前侧的制冷剂流入集管9(第一中间集管)，和位于后侧的制冷剂流出集管11(第二中间集管)。

换热核心件4包括形式为沿前后方向平行设置的多排即在本实施例内为两排的管组13，每个管组13包括沿左右方向相距一定间隔地平行设置的多个换热管12。波状翅片14分别设置在每个管组13的相邻各对换热管12之间的空气通过间隙内，以及设置在位于每个管组13的左侧和右侧相对端处的换热管12的外部，并均钎焊在与其相邻的换热管12上。铝制侧板15设置在位于左端和右端中的每一个处的波状翅片14的外部，并钎焊在波状翅片14上。前部管组13的换热管12的上端和下端分别接合到入口集管5和流入集管9以形成向前的制冷剂通路，而后部管组13的换热管12的上端和下端分别接合到出口集管6和流出集管11以形成制冷剂返回通路。流入集管9、流出集管11和所有换热管12构成制冷剂循环通路，入口集管5通过该制冷剂循环通路与出口集管6连通。

参照图3和4，制冷剂入口-出口箱2包括：板状第一部件16，该第一部件由在其相对表面上具有钎焊材料层的铝钎焊板材制成，并且换热管12接合到该部件上；由裸露铝挤出型材制成的并覆盖第一部件16的上侧的第二部件17；以及由在其相对表面上具有钎焊材料层的铝钎焊板材制成的铝盖18、19，该铝盖接合到两个部件16、17的相对端以便封闭各个相对的端部开口。沿前后方向延伸的铝制接合板21钎焊在盖19右端的外表面上，以便盖在入口集管5和出口集管6上。制冷剂入口管和出口管7、8接合到接合板21。

第一部件16在其前侧部分和后侧部分中的每一个处具有弯曲部分22，该弯曲部分的横截面是小曲率圆弧并且在其中部向下凸出。弯曲部分22具有沿前后方向延长并沿左右方向即横向相距一定间隔设置的多个管插孔23即狭缝23。前部和后部弯曲部分22中的对应的每对狭缝23相对于横向位于相同位置。前部弯曲部分22的前缘和后部弯曲部分22的后缘成一体地具有各自的垂直壁22a，该垂直壁在第一部件16的整个长度上延伸。第一部件16在两个弯曲部分22之间包括平坦部分24，该平坦部分具有沿横向相距一定间隔地设置的多个通孔25。

第二部件1 7的横截面大致为m形且向下开口，该部件包括横向延伸的前部和后部两个壁26，设置在两个壁26之间的中部的分隔壁27，该分隔壁横向延伸作为将制冷剂入口-出口箱2的内部分成前部和后部两个空间的分隔装置，以及向上凸出并使分隔壁27与前部和后部壁26在它们的上端成一体地连接的两个大致为圆弧的连接壁28。后部壁26和分隔壁27在它们的下端通过分流阻板29在第二部件17的整个长度上成一体地互连。分流阻板29在其后部内除了板的左端部和右端部之外形成有横向延长的制冷剂通过孔31A、31B，该制冷剂通过孔沿该分流阻板的横向相距一定间隔地设置。分隔壁27的下端向下突出超过前部和后部壁26的下端，并成一体地具有多个凸起27a，该凸起从分隔壁27的下缘向下突出，沿横向相距一定间隔地设置且装配在第一部件16的通孔25内。凸起27a是通过切除分隔壁27的指定部分而形成的。

左侧盖18在其前部成一体地具有待装配在入口集管5内的向右突出部32。盖19在其后部成一体地具有待装配在出口集管6的在分流阻板29上方的上部空间6a内的上部向右突出部33，以及位于突出部33下方且与该突出部分隔开的下部向右突出部34，该突出部34待装配在集管6的在板29下方的下部空间6b内。左侧盖18具有向右突出的连接耳35，该连接耳在该左侧盖的上缘与其前缘和后缘中的每一个之间的圆弧部分上与其成一体地形成。左侧盖18还具有向右突出的连接耳36，该连接耳在该左侧盖的下缘的前部和后部中的每一个上与其成一体地形成。右侧盖19与左侧盖18对称。右侧盖19与其成一体地形成有可装配在入口集管5内的向左突出部37、可装配在出口集管6的在分流阻板29上方的上部空间6a内的上部向左突出部38、可装配在集管6的低于分流阻板29的下部空间6b内的下部向左突出部39，以及上部和下部连接耳41、42。在右侧盖19的前部的向左突出部37的底部壁内形成有制冷剂入口43。在右侧盖19的后部的上部向左突出部38的底壁内形成有制冷剂出口44。

接合板21与其成一体地具有与右侧盖19的入口43连通的短圆柱形制冷剂入口部分45，和与盖的出口44连通的短圆柱形制冷剂出口部分46。入口部分45的外径稍小于出口部分46。制冷剂入口管7的收缩端部插入并钎焊在接合板21的制冷剂入口部分45上，而制冷剂出口管8的收缩端部插入并钎焊在同一板的出口部分46上。尽管未示出，膨胀阀安装件接合到并设置在入口管7和出口管8的另一端部。

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的钎焊材料层相互钎焊在一起，同时第二部件17的凸起27a插入第一部件16的相应通孔25并与其压接接合(crimping engagement)，从而第一部件16的前部和后部垂直壁22a的上端与第二部件17的前部和后部壁26的下端接合。两个盖18、19利用盖18、19的钎焊材料层钎焊在第一和第二部件16、17上，同时前部部分的突出部32、37装配在两个部件16、17内的在分隔壁27前面的前部空间内，后部部分的上部突出部33、38装配在两个部件16、17内的在分隔壁27后面且在分流阻板29上方的上部空间内，后部部分的下部突出部34、39装配在从分隔壁27向后且低于分流阻板29的下部空间内，上部连接耳35、41与第二部件17的连接壁28相接合，而下部连接耳36、42与第一部件16的弯曲部分22相接合。接合板21利用右侧盖19的钎焊材料层钎焊在右侧盖19上。这样，制成制冷剂入口-出口箱2。第二部件17的在分隔壁27前面的部分用作入口集管2，而部件17的在分隔壁27后面的部分用作出口集管6。出口集管6被分流阻板29分成上部和下部空间6a、6b，它们通过制冷剂通过孔31A、31B保持连通。右侧盖19的制冷剂出口44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43连通，而其制冷剂出口部分46与制冷剂出口44连通。

参照图3和图5，制冷剂转向箱3包括：由在其相对表面上具有钎焊材料层的铝钎焊板材制成的且与换热管12相接合的板状第一部件48；由裸露铝挤出型材制成的且覆盖第一部件48的下侧的第二部件49；以及由在其相对表面上具有钎焊材料层的铝钎焊板材制成的用于封闭左侧和右侧相对端开口的铝盖51。

制冷剂转向箱3的顶面3a的横截面在整体上为圆弧，从而其相对于前后方向的中部是最高部分52，该最高部分朝前侧和后侧逐渐降低。制冷剂转向箱3在其前部和后部相对侧部具有凹槽53，该凹槽从顶面3a的最高部分52的前部和后部相对侧分别延伸到前部和后部相对侧面3b，并横向相距一定间隔地设置。

第一部件48的横截面为圆弧，其在相对于前后方向的中部向上凸出，并且该第一部件在其前部和后部侧缘中的每一个处与其成一体地形成有悬垂壁48a，该悬垂壁在第一部件48的整个长度上延伸。第一部件48的上表面用作制冷剂转向箱3的顶面3a，而悬垂壁48a的外表面用作制冷剂转向箱3的前部或后部侧表面3b。凹槽53形成在第一部件48的前部和后部侧部中的每一个中，该凹槽从第一部件48的相对于前后方向的中部的最高部分52延伸到悬垂壁48a的下端。在第一部件48的除了其中部的最高部分52之外的前部和后部侧部中的每一个处，在相邻各对凹槽53之间形成有沿前后方向延长的管插缝54。对应的每对前部和后部管插缝54相对于横向处于相同位置。第一部件48具有在最高部分52内形成的且横向相距一定间隔地设置的多个通孔55。在通过使用压力加工将铝钎焊板材制成第一部件48的同时形成第一部件48的悬垂壁48a、凹槽53、管插缝54和通孔55。

第二部件49的横截面通常为w形且向上开口，并且第二部件包括：分别向前和向后向上向外弯曲且横向延伸的前部和后部两个壁56；设置在两个壁56之间的中部、横向延伸且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间隔装置的垂直分隔壁57；以及使分隔壁57与各个前部和后部壁56在它们的下端成一体地连接的两个连接壁58。分隔壁57的上端向上突出超过前部和后部壁56的上端，并且分隔壁具有从其上缘向上突出的与其成一体的多个凸起57a，该凸起横向相距一定间隔地设置，并装配在第一部件48的相应通孔55内。分隔壁57在其位于相邻各对凸起57a之间的上缘内形成制冷剂通过切口57b。凸起57a和切口57b是通过切除分隔壁57的指定部分而形成的。

第二部件49是通过成一体地挤压前部和后部壁56、分隔壁57和连接壁58，并切割分隔壁57以形成凸起57a和切口57b而制成的。

每个盖51的前部在其横向内侧上与其成一体地形成有横向向内的突出部59，该突出部可装配在流入集管9内。盖51的后部部分在其横向内侧上与其一体地形成有横向向内突出部61，该突出部可装配在流出集管11内。每个盖51在其下缘与其前侧和后侧中的每一个之间的圆弧部分一体地设有横向向内突出的连接耳62，并且还在其上缘上与其一体地形成有沿前后方向相距一定间隔设置的、横向向内突出的多个连接耳63。

转向箱3的第一和第二部件48、49以及该转向箱的两个盖51按以下方式钎焊在一起。第一和第二部件48、49利用第一部件48的钎焊材料层相互钎焊在一起，同时第二部件49的凸起57a插入相应通孔55并与其压接接合，第一部件48的前部和后部悬垂壁48a的下端与第二部件49的前部和后部壁56的上端接合。两个盖51利用盖51的钎焊材料层钎焊在第一和第二部件48、49上，同时前部突出部59装配在由两个部件48、49限定的且位于分隔壁57前面的空间内，后部突出部61装配在由两个部件48、49限定的且位于分隔壁57后面的空间内，上部连接耳63与第一部件48接合，而下部连接耳62与第二部件49的前部和后部壁56接合。这样，形成制冷剂转向箱3。第二部件49的在分隔壁57前面的部分用作流入集管9，而其在分隔壁57后面的部分用作流出集管11。第二部件49的分隔壁57中的切口57b的上端开口被第一部件48封闭，从而形成制冷剂通过孔64。

参照图6和7，前部和后部管组13的换热管12是平坦的，由铝挤出型材制成且横向设置，它们的宽度方向朝向前部或后部。每个换热管12在其内部具有平行设置且沿管的纵向延伸的多个制冷剂通道12a。换热管12具有前部和后部相对端面，在看横截面时每个端面表现为圆柱面的区段的形式，在其相对于横向宽度方向即换热管的高度方向的中部向外突出。换热管12的上端部插入制冷剂入口-出口箱2的第一部件16的狭缝23，并利用第一部件16的钎焊材料层钎焊在第一部件16上。换热管12的下端部插入制冷剂转向箱3的第一部件48的狭缝54，并利用第一部件48的钎焊材料层钎焊在第一部件48上。

优选地，换热管12的高度h即沿横向方向的厚度(见图7)为0.75到1.5mm，沿前后方向的宽度为12到18mm，其周向壁的壁厚为0.175到0.275mm，将制冷剂通道12a彼此分隔开的分隔壁的厚度为0.175到0.275mm，分隔壁的间距为0.5到3.0mm，而前部和后部端面的曲率半径为0.35到0.75mm。

可使用铝制的电阻焊管来代替铝挤出型材制成的换热管12，该电阻焊管在其内形成有多个制冷剂通道，该制冷剂通道是通过将内翅片插入管中而形成的。还可使用由这样的板制成的管，即该板是用在其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而制备的，该板包括：通过连接部分相接合的两个扁平壁形成部分；在每个扁平壁形成部分上与其一体地形成的且从其与该连接部分相对的一个侧缘突出的侧壁形成部分；以及从每个扁平壁形成部分与其一体地突出且沿其宽度方向相距一定间隔地设置的多个分隔壁形成部分，该管是这样制成的：通过在连接部分将所述板弯曲成发夹形，并对接地将侧壁形成部分相互钎焊在一起以用分隔壁形成部分形成分隔壁。

波状翅片14是用在其相对侧面上具有钎焊材料层的铝钎焊板材通过使该板材形成波浪形而制成的。翅片包括波峰部分、波谷部分和大致为水平的连接部分14a，该连接部分使波峰部分和波谷部分互连。该连接部分14a具有沿前后方向相距一定间隔平行设置的多个百叶窗板65。波状翅片14对于前部和后部管组13是共用的。波状翅片14的前缘向前(向前向外)突出超过前部管组13的换热管12的前端面，而后缘向后(向后向外)突出超过后部管组13的换热管12的后端面。这些突出部分用14b指示。在此情况下，在前部管组13的换热管12的前端面和波状翅片14的向前突出部分14b之间以及在后部管组13的换热管12的后端面与翅片14的向后突出部分14b之间形成凹入部分66。在波状翅片14的表面上产生的冷凝水由于表面张力而被吸引地流到凹入部分66，并此后沿凹入部分66和换热管12的表面向下流。这使得排放翅片14表面的冷凝水的效率提高，防止水飞溅或冷冻以避免换热效率恶化。利用流过相邻各对换热管12之间的空气通过间隙的空气，翅片14的表面上产生的冷凝水可顺利地流到空气流动方向的下游即朝前流动，因此只有翅片14的前缘向前突出超过前部管组13的换热管12的前端面，且翅片14的后缘不向后突出超过后部管组13的换热管12的后端面。例如，翅片后缘可与换热管12的后端面中部相对于左右方向定位在相同垂直面内。如果波状翅片14的后缘位于后部组13的换热管12的后端面前面，则冷凝水可能会冻结在没有设置翅片14的管部分的表面上。

参照图8，假设波状翅片14突出超过换热管12的突出量为Xmm，换热管12的沿左右方向的厚度即高度为Ymm。那么希望突出量X和管高度Y的关系为0.11Y≤X≤1.0Y，更优选地为0.3Y≤X≤0.8Y。当X＜0.11Y以及当X＞1.0Y时，波状翅片14的表面可能不能有效地排出冷凝水。位于翅片14的具有突出部分14b的端部的百叶窗板65定位成从换热管12的端面相对于前后方向向内，并且百叶窗板65和换热管12的端面之间的距离Z优选地最多为1mm。

希望波状翅片14的翅片高度H为7.0mm到10.0mm，该高度为从波峰部分到波谷部分的垂直距离，并且翅片间距P为1.3到1.7mm，该翅片间距为连接部分14a的间距。当波状翅片的波峰部分和波谷部分中的每一个包括钎焊在换热管12上且与其紧密接触的平坦部分，和位于该平坦部分的相对侧中的每一个处并与连接部分14a成一体的圆角部分时，该圆角部分的曲率半径R优选地高达0.7mm(见图7)。可在每个管组13的相邻每对换热管12之间设置一个波状翅片，而不是共用于前部和后部管组13的一个波状翅片。在此情况下，至少是设置在每个管组13的相邻每对换热管12之间的波状翅片14的前缘设置成从该对换热管12向前向外突出。

突出量Xmm和管高度Ymm之间的优选关系0.11Y≤X≤1.0Y是通过我们进行的以下试验证实得到的。所使用的蒸发器具有高度h为1.4mm、宽度为17mm的换热管12，高度H为8mm而间距P为1.5mm的波状翅片14。使用根据JIS D1618的方法测试蒸发器的从中通过的空气的阻力，同时测量热性能，以确定波状翅片14突出超过换热管12的突出量和空气通路阻力之间的关系。增加的空气通路阻力意味着没有有效地排放翅片14的表面上产生的冷凝水。图9示出该结果。图9的曲线图示出相对于突出量为0时阻力值为100％的基准、以百分比表示的空气通路阻力值。图9的曲线图显示，当突出量至少为0.154mm而高达1.4mm时空气通路阻力不高于98％，这会导致有效地排水。在此情况下，排出翅片的冷凝水，导致空气通路阻力减小。由于管高度为1.4mm，所以可发现当波状翅片14突出超过换热管12的突出量Xmm和换热管12的高度即沿左右方向的厚度Ymm具有关系0.11Y≤X≤1.0Y时，空气通路阻力不高于98％。图9的曲线图还显示突出量Xmm和管高度Ymm更优选地具有关系0.3Y≤X≤0.8Y。因此，突出量X优选地为大约0.5Y。

蒸发器1是通过组合地定位搭焊除了制冷剂入口管7和出口管8之外的部件，并共同钎焊该定位搭焊组件而制成的。

蒸发器1与压缩机和冷凝器一起形成其中使用氯氟烃制冷剂的制冷循环。该循环安装在车辆例如机动车内用作空调装置。

对于所述的蒸发器1，流过压缩机、冷凝器和膨胀阀的气液混合相的双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和右侧盖19的制冷剂入43进入入口-出口箱2的制冷剂入口集管5，分流地流入前部管组13的全部换热管12的制冷剂通道12a。

流入所有换热管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。制冷剂流入集管9内的制冷剂通过分隔壁59的制冷剂通过孔66流入制冷剂流出集管11。

流入流出集管11的制冷剂分流地流入后部管组13的所有换热管12的制冷剂通道12a，改变其路线并向上通过通道12a进入流出集管6的下部空间6b。分流阻板29对制冷剂流施加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的所有换热管12，这还使得制冷剂从入口集管5更均匀地流入前部管组13的所有换热管12。结果，制冷剂以均匀的量流过两个管组13的所有换热管12。

随后，制冷剂通过分流阻板29的制冷剂通过孔31A、31B流入出口集管6的上部空间6a，并经由右侧盖19的制冷剂出44、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的换热管12的制冷剂通道12a和后部管组13的换热管12的制冷剂通道12a时，制冷剂与沿图1内所示的箭头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。

此时，由于冷凝而在波状翅片14的表面上产生水。冷凝水被吸引地流到前部管组13的换热管12的前端面与翅片14的向前突出部分14b之间的，以及后部管组13的换热管12的后端面与翅片14的向后突出部分14b之间的凹入部分66，此后沿凹入部分66向下流动，并沿换热管12的端面流到转向箱3的顶面3a上。箱顶面3a上的水由于毛细管效应而进入凹槽53，流过凹槽53并从凹槽53的前端和后端落到转向箱3下方。这样，可防止在转向箱顶面3a与波状翅片14的下端之间聚集大量冷凝水，并从而防止冷凝水冻结，从而防止换热性能恶化。

图10示出蒸发器的另一个实施例。

在图10所示的实施例中，波状翅片14的后缘没有向后突出超过后部管组13的换热管12的后端面，而是与换热管12的后端面的中部相对于左右方向位于同一垂直面内。在其它方面，本实施例与前述实施例的结构相同，并且相同部件用相同标记指示。由于每个换热管12的后端面的形式为圆柱面的区段，所以翅片14的后缘与换热管12的后端面的中部相对于左右方向位于同一垂直面内意味着换热管12的后端面突出到最后部位置的部分与翅片14的后缘定位在同一垂直面内。

在此实施例的情况下，流过相邻每对换热管12之间的空气通过间隙的空气允许在间隙内且在翅片14的表面上产生的冷凝水顺利地流到空气流动方向的下游即朝前流动，因此，翅片14后缘没有向后突出超过后部管组13的与该翅片相邻的换热管12的后端面，而排水效率基本不会受此影响。但是，如果翅片的后缘定位在后部管组13的换热管12的后端面前面，则冷凝水会冻结在换热管12的没有设置翅片14的部分上。

图11示出换热管的改进。

在图11(a)所示的换热管12的情况下，波状翅片14具有突出超过换热管12的各前部和后部端面的部分，该前部和后部端面形式均为与换热管的左侧和右侧相对表面中的每一个成直角的平端面。

在图11(b)所示的换热管12的情况下，波状翅片14具有突出超过换热管12的各前部和后部端面的部分，该前部和后部端面的形式均为平端面，并且该平端面与换热管的左侧面和右侧表面的接合部是圆角的。

根据前述两个实施例，在两个箱2、3的入口集管5和流入集管9之间，以及其出口集管6和流出集管11之间设置有一个换热管组13，但是此设置并不是限制性的；可在两个箱2、3的入口集管5和流出集管9之间以及其出口集管6和流出集管11之间设置一个或至少两个换热管组13。转向箱可选择地设置在入口-出口箱下方。

此外，对于所述两个实施例的蒸发器，转向箱3具有设置在相邻各对换热管12之间的凹槽53以便提高排水效率，但是此设置并不是限制性的；凹槽可形成为与各个换热管12对应地设置以便提高排水效率。在此情况下，转向箱3在其顶面3a到前部和后部侧面3b具有凹槽，每个凹槽均制成为从每个管插缝54的向前或向后的外端延伸出，以便高效地排出转向箱3的水。

本发明的蒸发器也可用于超临界制冷循环，该循环包括压缩机、气体冷却器、蒸发器、用作减压器的膨胀阀、用作气液分离器的储液器，以及用于使从气体冷却器流出的制冷剂与从蒸发器流出的制冷剂进行热交换的中间换热器，并且该循环使用CO₂或类似的超临界制冷剂。这种超临界制冷循环安装在车辆例如机动车内作为空调装置。

工业应用性

本发明的蒸发器适用于例如机动车空调装置，该空调装置采用待安装在机动车内的制冷循环。

Claims (15)

1.一种蒸发器，该蒸发器包括沿左右方向相距一定间隔地设置的多个扁平换热管和设置在相邻的各对换热管之间的翅片，所述换热管的宽度方向向前或向后，

至少所述翅片的前缘向前向外突出超过所述换热管，假设所述翅片突出超过所述换热管的突出量为Xmm，而所述换热管的沿左右方向的厚度即高度为Ymm，X和Y的关系为0.11Y≤X≤1.0Y。

2.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，只有所述翅片的前缘突出到所述换热管的前面。

3.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，X和Y的关系为0.3Y≤X≤0.8Y。

4.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，在所述蒸发器的翅片突出的一侧，每个换热管具有这样的端面，即该端面表现为横截面是在其相对于换热管的高度方向的中部向外突出的圆柱面区段的形式。

5.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，在所述蒸发器的翅片突出的一侧，每个换热管具有与换热管的左侧和右侧相对侧面中的每一个成直角的平端面。

6.根据权利要求5所述的蒸发器，其特征在于，在所述蒸发器的翅片突出的一侧，所述换热管的端面与换热管的左侧和右侧相对侧面中的每一个成圆角地接合。

7.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，每个所述翅片的形式为波状翅片，其包括波峰部分、波谷部分以及使波峰部分和波谷部分互连的连接部分，该连接部分具有沿空气通路方向平行设置的多个百叶窗板，并且在翅片的与翅片突出缘相邻的端部形成的百叶窗板定位成从位于所述蒸发器的翅片突出的一侧的换热管端部相对于前后方向向内。

8.根据权利要求7所述的蒸发器，其特征在于，位于与突出缘相邻的翅片端部的百叶窗板与在翅片突出侧的换热管端部之间的距离高达1mm。

9.根据权利要求7所述的蒸发器，其特征在于，所述翅片在波峰部分和波谷部分之间的垂直距离即高度为7.0mm到10.0mm，连接部分的间距即翅片间距为1.3到1.8mm。

10.根据权利要求7所述的蒸发器，其特征在于，所述波状翅片的波峰部分和波谷部分均包括平坦部分和圆角部分，该圆角部分设置在该平坦部分的相对侧中的每一个处且与所述连接部分成一体，该圆角部分的曲率半径高达0.7mm。

11.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，所述换热管的高度即厚度为0.75mm到1.5mm。

12.根据权利要求1所述的蒸发器，其特征在于，沿左右方向相距一定间隔地设置的换热管以沿向前或向后方向布置成多排的形式设置成换热管组，设置在相邻的各对换热管之间的翅片均与所述换热管组同延。

13.根据权利要求12所述的蒸发器，其特征在于，所述蒸发器包括：设置在每个换热管的一端的前侧并与形式为至少一排的换热管组相接合的制冷剂入口集管；设置在该入口集管的后部并朝向每个换热管的一端设置的制冷剂出口集管，该出口集管与剩余的换热管相接合；朝向每个换热管的另一端设置并与接合到入口集管的换热管相接合的第一中间集管；以及设置在第一中间集管后部并朝向每个换热管的另一端设置的第二中间集管，该第二中间集管与接合到所述出口集管的换热管相接合，这两个中间集管保持相互连通。

14.一种包括压缩机、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13中的任何一项所述的蒸发器。

15.一种其中安装有根据权利要求14所述的制冷循环作为机动车空调装置的车辆。

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