CN105444470A - 一种汽车空调蒸发器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蒸发器领域，公开了一种汽车空调蒸发器，包括蒸发器芯体，所述蒸发器芯体的一侧设有制冷剂进口，其另一侧设有制冷剂出口，所述蒸发器芯体内设有扁管，所述扁管的表面设有若干间隔排布的凹坑，所述凹坑的截面形状为椭圆形，所述椭圆形凹坑的长度方向沿制冷剂流动方向设置；所述椭圆形凹坑的内表面沿其长度方向设有螺旋状的导流槽。本发明能够提高汽车空调蒸发器的换热能力、减小压力损失，且强化换热效果。

Description

一种汽车空调蒸发器

技术领域

本发明涉及蒸发器技术领域，特别是涉及一种汽车空调蒸发器。

背景技术

汽车空调蒸发器置于车内，属于直接风冷式结构，利用低温低压的液态制冷剂蒸发时吸收大量热的原理，把通过它周围的空气中的热量带走，从而达到冷却除湿、使车内降温的目的。传统蒸发器换热效率有限，制约了汽车空调系统制冷能力的提高。

如图1所示，现有蒸发器扁管1凹坑2’的截面形状为圆形，不利于制冷剂进行相变换热；流体流过蒸发器扁管1的圆形凹坑2’时会产生旋流，耗散湍动能，增大了蒸发器的压力损失。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何提高汽车空调蒸发器的换热能力、减小压力损失。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车空调蒸发器，包括蒸发器芯体，所述蒸发器芯体的一侧设有制冷剂进口，其另一侧设有制冷剂出口，所述蒸发器芯体内设有扁管，所述扁管的表面设有若干间隔排布的凹坑，所述凹坑的截面形状为椭圆形，所述椭圆形凹坑的长度方向沿制冷剂流动方向设置。

其中，所述椭圆形凹坑的内表面沿其长度方向设有螺旋状的导流槽。

进一步地，位于所述扁管长度方向两侧的凹坑内的导流槽从该凹坑的外法线方向开始螺旋上升设置。

其中，所述导流槽的宽度为0.1-0.2mm，深度为0.15-0.25mm。

其中，所述椭圆形凹坑的椭圆方程为：

x、y为椭圆上点的横坐标和纵坐标，x、y的单位为m。

其中，所述螺旋状导流槽的螺旋线方程为：

$\left\{\begin{array}{c}x=0.004cos\mathrm{\θ}\\ y=0.004cos\mathrm{\θ}\\ z=0.008\mathrm{\θ}\end{array}\right.$

其中θ为参变量，取值为所有实数，x、y、z为螺旋线上点的三维坐标参数，x、y、z的单位为m。

其中，所述蒸发器芯体内还设有与所述扁管相对设置的翅片。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的一种汽车空调蒸发器，通过将蒸发器芯体内扁管表面的凹坑截面形状设置为椭圆形，所述椭圆形凹坑的长度方向沿制冷剂流动方向设置，由于一般蒸发器的扁管内有三分之二的阶段处于相变阶段，三分之一处于气态阶段，制冷剂流过椭圆形截面的凹坑时，会产生比流过圆形截面的凹坑小的旋流区，同样会增强流体与壁面之间的换热，且压力损失较小；而且在制冷剂气态阶段，由于横截面面积、扁管厚度相同时，椭圆形截面的凹坑的侧面积，即制冷剂流过的面积，比圆形截面的凹坑的侧面积大，因此，椭圆形截面的凹坑可以增大气态阶段的换热面积。

附图说明

图1为现有技术汽车空调蒸发器内的扁管表面形状的俯视图；

图2为本发明汽车空调蒸发器内的扁管表面形状的俯视图；

图3为本发明蒸发器芯体内部的俯视图。

图1中：1：扁管；2’：凹坑；

图2和图3中：1：扁管；2：凹坑；3：蒸发器芯体；4：翅片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

如图3所示，为本发明提供的一种汽车空调蒸发器，置于驾驶舱内，通过制冷剂在其内部蒸发吸收驾驶舱内的热量，其包括蒸发器芯体3，所述蒸发器芯体3的一侧设有制冷剂进口，其另一侧设有制冷剂出口，所述蒸发器芯体3内设有扁管1，如图2所示，所述扁管1的表面设有若干间隔排布的凹坑2，所述凹坑2的截面形状为椭圆形，所述椭圆形凹坑2的长度方向沿制冷剂流动方向设置，即沿制冷剂流动方向为椭圆的长轴，垂直于制冷剂流动方向为椭圆的短轴，图3中的箭头所指方向为制冷剂流动方向。由于一般蒸发器的扁管1内有三分之二的阶段处于相变阶段，三分之一处于气态阶段，制冷剂流过椭圆形截面的凹坑2时，会产生比流过圆形截面的凹坑2小的旋流区，同样会增强流体与壁面之间的换热，且压力损失较小；而且在制冷剂气态阶段，由于横截面面积、扁管1厚度相同时，椭圆形截面的凹坑2的侧面积，即制冷剂流过的面积，比圆形截面的凹坑2的侧面积大，因此，椭圆形截面的凹坑2可以增大气态阶段的换热面积，提高蒸发器的换热能力。

为增大制冷剂与凹坑2壁面的接触机会，所述椭圆形凹坑2的内表面沿其长度方向设有螺旋状的导流槽，。且位于所述扁管1长度方向两侧的凹坑2内的导流槽从该凹坑2的外法线方向开始螺旋上升设置。螺旋状导流槽的存在可以削薄内壁面的附面层，起到强化换热的效果。

其中，所述导流槽的宽度为0.1-0.2mm，优选为0.15mm，深度为0.15-0.25mm，优选为0.2mm。

其中，所述椭圆形凹坑2的椭圆方程为：

x、y为椭圆上点的横坐标和纵坐标，其单位为m；可见，所设计的椭圆长轴为5mm，短轴为3.2mm，进而可以确定椭圆的形状和大小。

其中，所述螺旋状导流槽的螺旋线方程为：

$\left\{\begin{array}{c}x=0.004\cos \mathrm{\θ}\\ y=0.004\cos \mathrm{\θ}\\ z=0.008\mathrm{\θ}\end{array}\right.$

其中θ为参变量，取值为所有实数，x、y、z为螺旋线上点的三维坐标参数，螺旋线在生成时，其上点的三维坐标随参变量θ的变化而不断变化，x、y、z的单位为m；此方程螺旋线的半径为4毫米，螺距为2π×8毫米，由此通过确定螺旋线的半径和螺距的长度，可以确定螺旋线的形状和大小。

其中，所述蒸发器芯体3内还设有与所述扁管1相对设置的翅片4，以增加所述扁管1的散热效果。

由以上实施例可以看出，本发明提高了汽车空调蒸发器的换热能力、减小了压力损失，强化了换热效果。

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。

Claims (7)

1.一种汽车空调蒸发器，包括蒸发器芯体，所述蒸发器芯体的一侧设有制冷剂进口，其另一侧设有制冷剂出口，所述蒸发器芯体内设有扁管，所述扁管的表面设有若干间隔排布的凹坑，其特征在于，所述凹坑的截面形状为椭圆形，所述椭圆形凹坑的长度方向沿制冷剂流动方向设置。

2.根据权利要求1所述的汽车空调蒸发器，其特征在于，所述椭圆形凹坑的内表面沿其长度方向设有螺旋状的导流槽。

3.根据权利要求2所述的汽车空调蒸发器，其特征在于，位于所述扁管长度方向两侧的凹坑内的导流槽从该凹坑的外法线方向螺旋上升设置。

4.根据权利要求3所述的汽车空调蒸发器，其特征在于，所述导流槽的宽度为0.1-0.2mm，深度为0.15-0.25mm。

5.根据权利要求1所述的汽车空调蒸发器，其特征在于，所述椭圆形凹坑的椭圆方程为：

x、y为椭圆上点的横坐标和纵坐标，x、y的单位为m。

6.根据权利要求3所述的汽车空调蒸发器，其特征在于，所述螺旋状导流槽的螺旋线方程为：

$\left\{\begin{array}{c}x=0.004cos\mathrm{\θ}\\ y=0.004\cos \mathrm{\θ}\\ z=0.008\mathrm{\θ}\end{array}\right.$

其中θ为参变量，取值为所有实数，x、y、z为螺旋线上点的三维坐标参数，x、y、z的单位为m。

7.根据权利要求1-6任一项所述的汽车空调蒸发器，其特征在于，所述蒸发器芯体内还设有与所述扁管相对设置的翅片。