CN204718198U - 一种高性能平行流蒸发器 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种高性能平行流蒸发器，含有集流管、隔片、扁平换热管、翅片、冷媒进出口组件，所述扁平换热管是高1.4～2.0mm的扁平多孔换热管，呈前后两排设置且两排平行设置，每根扁平换热管含有多个水力直径为1.1～2.0mm的冷媒通道，第一和第二集流管是尺寸相同的一体式结构：截面高度15～18mm，其一面是平面无凹槽结构；在第一或第二集流管内设有若干构成扁平换热管前后结构之间通道的过流孔；通过隔片能将集流管和蒸发器芯体隔成2或4或6流程结构。所述翅片为百叶窗结构：高5.0～6.0mm，波距2.8～3.6mm，开窗长度4.1～4.7mm，开窗角度30～40°，开窗比率达82%以上。本实用新型通过优化结构设计和流程布置，保证了平行流蒸发器整体有更高的性能。

Description

一种高性能平行流蒸发器

技术领域

本实用新型涉及汽车空调设计与制造技术领域，尤其涉及车用空调系统中蒸发器的设计与制造，具体的是一种高性能平行流蒸发器。

背景技术

汽车空调中的蒸发器是车用空调系统中用来冷却空气、保证空调基本功能的核心部件之一。蒸发器从结构类型上分，包括传统的管片式结构、层叠式结构以及新型的平行流结构。其中，平行流蒸发器以其特殊的优势，近年来在汽车空调系统中得到迅速发展并广泛应用。

常见平行流蒸发器的主要部件包含：扁平换热管、翅片和上下集流管以及其他一些辅助零件。其中，扁平换热管一般为多通道结构；翅片一般为百叶窗结构；上下集流管的结构形式很多，但主要分为一体式结构和分体式结构。为了提高蒸发器温度的均匀性，平行流蒸发器的冷媒通道一般设计有多个流程。从流程的数量上看，包含2流程结构、4流程结构和6流程结构；其中，以4流程结构最为常见。平行流蒸发器不同的结构类型，其产品性能和制造工艺也是各不相同的，各有特点和优势。

平行流蒸发器比较其他类型蒸发器的主要优势包含：结构紧凑；芯体厚度较薄（一般在40～50mm之间），换热效率高；同时由于在芯体高度和宽度方向的尺寸可方便地调节，产品应用的灵活性明显。但是，目前的平行流蒸发器也存在一些比较明显的问题，例如：芯体表面的排水性能不好、冷媒流动阻力较大、温度均匀性不好等等。现有平行流蒸发器的不足具体为：⑴现有平行流蒸发器为提高蒸发器芯体空气侧的换热效率，翅片设置的高度较低，波距和开窗较密，导致芯体表面的冷凝水排出不畅，使蒸发器单芯体和空调系统的通风阻力上升，空调长期使用后的空气质量下降；⑵现有平行流蒸发器为提高蒸发器芯体冷媒侧的换热效率，采用的扁平换热管的内部流道截面尺寸较小，导致冷媒的流通阻力明显上升，使空调系统的总体制冷性能降低、能耗增加；⑶现有平行流蒸发器芯体的流程布置和设计不尽合理或者内部均流不充分，导致芯体的温度均匀性较差，冷媒的流通阻力较大，使空调系统的总体制冷性能降低、蒸发器芯体表面结霜的风险增加。因此，现有平行流蒸发器在结构上还有较大的改进和提升空间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种高性能平行流蒸发器，它通过对扁平换热管、翅片和集流管的优化设计、对蒸发器流程采用更为合理的布置，在保证平行流蒸发器基本制冷性能的同时，能降低蒸发器芯体的通风阻力和冷媒阻力，提升蒸发器芯体表面的排水性能和芯体表面温度的均匀性，从而保证平行流蒸发器整体更高的性能，达到提升车用空调系统性能、降低车用空调能耗的目的。

为实现上述的目的，本实用新型采用了以下技术方案。

一种高性能平行流蒸发器，含有第一集流管、第二集流管、设置在第一集流管与第二集流管之间的若干扁平换热管、设置在扁平换热管之间的翅片，在所述第一集流管上设有冷媒进出口组件，在所述翅片的最外侧设有边板，在所述第一集流管和第二集流管的两端设有堵盖，在所述第一集流管和第二集流管的中部设有隔片，所述蒸发器芯体的厚度为48mm；其特征在于，所述扁平换热管是高度为1.4～2.0mm的扁平多孔结构、含有多个冷媒通道的换热管，所述扁平换热管呈前后两排设置且两排平行设置；所述扁平换热管的高度与所述翅片的高度的比值范围为0.25～0.35。

进一步，所述第一集流管和第二集流管是尺寸相同的一体式结构：集流管的截面高度为15～18mm，集流管的一面是平面无凹槽结构；在所述第一集流管和第二集流管的内部设有若干过流孔，所述过流孔构成所述扁平换热管前后两排结构之间的通道。

进一步，所述第一集流管和所述第二集流管通过所述隔片形成2流程结构、4流程结构或6流程结构。

进一步，所述翅片为百叶窗结构，其高度为5.0～6.0mm，波距为2.8～3.6mm，开窗长度为4.1～4.7mm，开窗角度为30～40°，开窗比率达到82%以上。

进一步，所述扁平换热管中冷媒通道的水力直径为1.0～2.0mm，对应的通道宽度为1.6～1.8mm。

本实用新型一种高性能平行流蒸发器的积极效果是：

（1）通过对扁平换热管、翅片和集流管的优化设计、对集流管更合理的流程布置，在保证平行流蒸发器基本制冷性能的同时，能降低蒸发器芯体的通风阻力和冷媒阻力，提升蒸发器芯体表面的排水性能和芯体表面温度的均匀性，从而保证平行流蒸发器整体有更高的性能。

（2）本实用新型的平行流蒸发器能提升车用空调系统的性能，改善车用空调系统长期使用的空气质量，降低车用空调系统结霜的风险并且能降低车用空调的能耗。

（3）由于本实用新型的平行流蒸发器的制造工艺与现有平行流蒸发器的生产工艺相似，因此容易实施，有利于降低新产品的制造成本、有利于本实用新型的推广应用。

附图说明

图1为本实用新型一种高性能平行流蒸发器的结构示意图。

图2为扁平换热管的结构示意图。

图3为翅片的结构示意图。

图4为翅片的展开状态的结构示意图。

图5为集流管的结构示意图。

图6为本实用新型一种高性能平行流蒸发器（2流程结构）的结构示意图。

图7为本实用新型一种高性能平行流蒸发器（6流程结构）的结构示意图。

图8为本实用新型一种高性能平行流蒸发器（2流程结构）的结构示意图。

图中的标号分别为：

1、第一集流管；           2、冷媒进出口组件；      3、扁平换热管；

4、翅片；                    5、边板；                     6、第二集流管；

7、隔片；                    8、堵盖；                     9、过流孔；

10、冷媒通道。

具体实施方式

以下结合附图进一步解释本实用新型一种高性能平行流蒸发器的具体实施方式，但是应该指出，本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

参见图1。一种高性能平行流蒸发器，含有第一集流管1、第二集流管6、设置在第一集流管1与第二集流管6之间的若干扁平换热管3、设置在扁平换热管3之间的翅片4，在所述第一集流管1上设置冷媒进出口组件2，在所述翅片4的最外侧设置边板5，在所述第一集流管1和第二集流管6的两端设置堵盖8，在第一集流管1和第二集流管6的中部设置隔片7，所述蒸发器芯体的厚度为48mm。

本实用新型在实施中要注意的是：所述扁平换热管3采用高度为1.4～2.0mm的扁平多孔结构、含有多个冷媒通道10的换热管，所述扁平换热管3呈前后两排设置且两排平行设置（参见图3）。

在所述扁平换热管3内设置水力直径1.1～2.0mm、对应宽度1.6～1.8mm的冷媒通道10（参见图2）。在所述扁平换热管3之间设置翅片4，所述扁平换热管3的高度Th与所述翅片4的高度FH的比值范围为0.25～0.35（参见图2和图3）。

所述第一集流管1和第二集流管6采用尺寸相同的一体式结构（有利于简化产品的装配和制造难度）。在所述第一集流管1和第二集流管6的内部设置若干过流孔9，所述过流孔9形成所述扁平换热管3前后两排结构之间的通道。将集流管的一面保留弧形有凹槽的结构，将集流管的另一面做成平面无凹槽的结构（参见图5），且采用截面高度为15～18mm的集流管，这样能最大限度地降低集流管的高度，有利于冷凝水的顺畅排出，有利于增加平行流蒸发器芯体的有效通风面积，提升平行流换热器的换热性能和减少通风阻力。

可根据蒸发器芯体的管排数的多少和表面温度均匀性的需要，在所述第一集流管1和第二集流管6的中间设置所述隔片7，可形成2流程结构（参见图6和8）、4流程结构（参见图1）或者6流程结构（参见图7）。设置不同流程结构的蒸发器芯体能更好地保证芯体表面温度的均匀性，有利于最大限度地降低冷媒的流通阻力，提升平行流蒸发器的整体性能。

采用百叶窗结构的翅片4。所述翅片4的高度为5.0～6.0mm，波距为2.8～3.6mm，开窗长度为4.1～4.7mm，开窗角度为30～40°（参见图4），开窗比率达到82%以上。

本实用新型一种高性能平行流蒸发器具体实施的详细图解如下。

参见图1。一种高性能平行流蒸发器，采用管排数25～40的扁平换热管3，将冷媒进出口组件2设置在第一集流管1的侧面；在第一集流管1一端的内部设置若干过流孔9；在第一集流管1与第二集流管6的中间各设置一块隔片7，形成4流程结构的冷媒流程：第1流程和第2流程设置在后排扁平换热管3上，第3流程和第4流程设置在前排扁平换热管3上，冷媒通过冷媒通道10从后排扁平换热管3流到前排扁平换热管3。

参见图6。图6与图1高性能平行流蒸发器的区别为：

采用管排数为25排以下的扁平换热管3；冷媒流程采用2流程结构：第1流程设置在后排扁平换热管3上，第2流程设置在前排扁平换热管3上，冷媒通过冷媒通道10从后排扁平换热管3流到前排扁平换热管3。

参见图7。图7与图1高性能平行流蒸发器的区别为：

采用管排数为40排以上的扁平换热管3；将冷媒进出口组件2设置在第一集流管1的正面；在第一集流管1和第二集流管6的内部设置若干过流孔9；在第一集流管1与第二集流管6的中间各设置两块隔片7，形成6流程结构的冷媒流程：第1、第5和第6三个流程设置在前排扁平换热管3上，第2、第3和第4三个流程设置在后排扁平换热管3上，冷媒通过冷媒通道10从前排扁平换热管3流到后排扁平换热管3，或者通过冷媒通道10从后排扁平换热管3流到前排扁平换热管3。

参见图8。图8与图1高性能平行流蒸发器的区别为：

采用管排数25～40的扁平换热管3，将冷媒进出口组件2设置在第一集流管1的正面；在第一集流管1的内部设置若干过流孔9；在第一集流管1与第二集流管6的中间各设置一块隔片7，形成2流程结构的冷媒流程：第1流程和第2流程分别设置在蒸发器芯体的左右两侧：左侧的前后排扁平换热管3同为第1流程，右侧的前后排扁平换热管3同为第2流程；冷媒通过冷媒通道10从前排扁平换热管3流到后排扁平换热管3，或者从后排扁平换热管3流到前排扁平换热管3。

本实用新型通过对扁平换热管、翅片和集流管的优化设计、对蒸发器流程采用更合理的布置，在保证平行流蒸发器基本制冷性能的同时，降低了蒸发器芯体的通风阻力和冷媒阻力，提升了蒸发器芯体表面的排水性能和芯体表面温度的均匀性，保证了平行流蒸发器整体有更高的性能。

Claims (5)

1.一种高性能平行流蒸发器，含有第一集流管（1）、第二集流管（6）、设置在第一集流管（1）与第二集流管（6）之间的若干扁平换热管（3）、设置在扁平换热管（3）之间的翅片（4），在所述第一集流管（1）上设有冷媒进出口组件（2），在所述翅片（4）的最外侧设有边板（5），在所述第一集流管（1）和第二集流管（6）的两端设有堵盖（8），在所述第一集流管（1）和第二集流管（6）的中部设有隔片（7），所述蒸发器的芯体厚度为48mm；其特征在于，所述扁平换热管（3）是高度为1.4～2.0mm的扁平多孔结构、含有多个冷媒通道（10）的换热管，所述扁平换热管（3）呈前后两排设置且两排平行设置；所述扁平换热管（3）高度与所述翅片（4）高度的比值范围为0.25～0.35。

2.根据权利要求1所述的一种高性能平行流蒸发器，其特征在于，所述第一集流管（1）和第二集流管（6）是尺寸相同的一体式结构：集流管的截面高度为15～18mm，集流管的一面是平面无凹槽结构；在所述第一集流管（1）和第二集流管（6）的内部设有若干过流孔（9），所述过流孔（9）构成所述扁平换热管（3）前后两排结构之间的通道。

3.根据权利要求2所述的一种高性能平行流蒸发器，其特征在于，所述第一集流管（1）和所述第二集流管（6）通过隔片（7）形成2流程结构、4流程结构或6流程结构。

4.根据权利要求1所述的一种高性能平行流蒸发器，其特征在于，所述翅片（4）为百叶窗结构，其高度为5.0～6.0mm，波距为2.8～3.6mm，开窗长度为4.1～4.7mm，开窗角度为30～40°，开窗比率达到82%以上。

5.根据权利要求1所述的一种高性能平行流蒸发器，其特征在于，所述扁平换热管（3）中冷媒通道（10）的水力直径为1.1～2.0mm，对应的通道宽度为1.6～1.8mm。