CN205014693U - 一种蓄冷式蒸发器及汽车空调系统 - Google Patents

Abstract

一种蓄冷式蒸发器及汽车空调系统，蓄冷式蒸发器包括上、下集液管，在两集液管之间设有数排扁管，部分相邻的扁管之间设有蓄冷组件，每组蓄冷组件包括由两蓄冷板构成的壳体，两蓄冷板的外侧面的上段部分上均布有四组长圆形凸起，四组长圆形凸起使蓄冷板外侧面的上段部分形成五条上部排水通道；每组长圆形中的每个长圆形凸起均倾斜设置，相邻的两组长圆形凸起呈正八字型和倒八字型顺次布置；在两个蓄冷板的外侧面的下段部分上均设有两组圆形凸起，两组圆形凸起形成三条下部排水通道；在下集液管的中部设有引流沟槽，在壳体的一侧靠近上端部的位置设有蓄冷介质充注口总成。汽车空调系统包括上述的蓄冷式蒸发器。本实用新型利于蒸发器快速排水。

Description

一种蓄冷式蒸发器及汽车空调系统

技术领域

本实用新型涉及汽车空调技术领域，特别涉及一种蓄冷式蒸发器及汽车空调系统。

背景技术

目前，汽车节能技术是汽车行业发展的一种重要方向。而汽车节能技术要解决的首要问题之一就是降低油耗和尾气排放对环境的污染。据调查显示，中国大中城市及一些沿海城市，汽车行驶时间与等红灯或堵车所用时间的比例平均为3：1，有些城市甚至达到5：2，随着每年超千万数量的新车涌向路面，城市道路将变得更为拥堵。为适应汽车节能技术的发展需要，怠速启停功能逐渐应用在汽车上，搭载该功能的汽车可节省不必要的燃油消耗，实现节能减排。在车辆停止的同时，发动机也停止了运转。对于以往常包含常规蒸发器的汽车空调系统，动力源中断，压缩机停止，从而制冷系统停止运行。但在炎热的夏季，会严重影响车内环境舒适性，乘员被迫重新启动发动机，达到再次开启空调降低车内环境温度的目的。这样，搭载智能怠速启动功能的车辆节能减排的效果将无法最大化发挥。

为解决上述问题，一些汽车空调生产企业和研发机构，在空调系统的蒸发器上安装蓄冷组件来解决在车辆停止时，车内环境舒适性的问题。比如，申请号为：201510060996.X，名称为：蓄冷式蒸发器的发明专利申请，提出了一种设有蓄冷组件的蒸发器。该蒸发器解决了采用传统蒸发器在压缩机停止工作后，车内温度快速回升，而导致车内环境舒适性快速变差的问题，但由于蓄冷器的壳体外部设有沿横向延伸的条形凸起和透风凹槽，导致在蓄冷器壳体上形成的冷凝水无法顺利的向下排出，而在蒸发器上存在积水的话，会导致蒸发器的零部件结冰涨破，这样会对蒸发器的使用造成不利的影响。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种利于蒸发器快速排水，避免积水导致蒸发器零部件结冰涨破的蓄冷式蒸发器及汽车空调系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种蓄冷式蒸发器，包括上集液管和下集液管，在两集液管之间设置有数排扁管，其中部分相邻的扁管之间设置有散热翅片，部分相邻的扁管之间设置有蓄冷组件，每组蓄冷组件包括壳体和封闭在壳体内腔中的蓄冷介质，其特征在于：所述壳体由蓄冷板A和蓄冷板B在四个边部密封扣合焊接而成，所述蓄冷板A和蓄冷板B为对称设置的冲压结构，两个蓄冷板的外侧面被分为上下两段，在上段部分上均布有长圆形凸起，沿对应蓄冷板的横向方向，长圆形凸起被分为四组，位于边部的两组长圆形凸起的外侧各形成一条上部排水通道，每相邻的两组长圆形凸起之间各形成一条上部排水通道，四组长圆形凸起使蓄冷板外侧面的上段部分共形成五条上部排水通道；每组长圆形凸起由沿对应蓄冷板的纵向上下布置的数个长圆形凸起构成，每个长圆形凸起均倾斜设置，沿壳体的宽边方向，从壳体的一侧至另一侧的方向，相邻的两组长圆形凸起呈正八字型和倒八字型顺次布置；在两个蓄冷板的外侧面的下段部分上均设有两组圆形凸起，两组圆形凸起的外侧各形成一条下部排水通道，两组圆形凸起之间形成一条下部排水通道；所述五条上部排水通道与三条下部排水通道形成上下连通；在下集液管的中部设有引流沟槽，所述引流沟槽与位于中间位置的下部排水通道对正，在壳体的一侧靠近上端部的位置设有蓄冷介质充注口总成。

本实用新型还可以采取的技术方案为：

所述长圆形凸起的高度取Ht，0.7mm≤Ht≤2mm；所述长圆形凸起的长度取L1，2mm≤L1≤8mm；所述长圆形凸起的宽度取L2，2mm≤L2≤5mm；上下相邻的两长圆形凸起之间的距离取M1，1mm≤M1≤5mm；相邻两组长圆形凸起之间的距离取M2，1mm≤M2≤5mm；长圆形凸起的倾斜角度取R，20°≤R≤90°。

所述蓄冷剂介质充注口总成包括充注管，充注管由内置段和外露段构成，内置段插入到蓄冷结构的壳体的内腔中，并与壳体通过焊接的方式连接，外露段设置在壳体外部，在充注管内插装有密封柱，密封柱由弹性材料制成，在充注管的外露段上至少设有一道沿圆周方向的内凸起定位部，所述内凸起定位部使密封柱上形成内凹部，并与密封柱的内凹部形成密封接触，充注管的外露段上位于安装密封柱的外侧部分呈扁平捏合状。

在每组蓄冷组件的壳体内腔中均设置有一块内翅片。

扁管之间的全部蓄冷组件占据扁管之间总容纳空间的25％～50％。

每组蓄冷组件的厚度取Hs1，每组散热翅片的厚度取Hs2，则Hs1等于Hs2。

一种汽车空调系统，其特征在于：所述空调系统中采用了上述的蓄冷式蒸发器。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

在汽车空调系统的蒸发器上采用本蓄冷结构，在保证汽车智能怠速停车时，蓄冷结构释冷，保持车内环境的舒适性的基础上，通过在蓄冷板的上段形成五条沿竖直方向的上部排水通道，在蓄冷板的下段形成三条下部排水通道，且使五条上部排水通道与三条下部排水通道对应连通，这样，保证了蒸发器在工作过程中，产生的冷凝水在重量的作用下，沿着长圆形凸起的倾斜边顺利的进入到上部排水通道内，继而进入到下部的对应排水通道内，最后从蒸发器的下集液管顺利的排除，从而避免了积水导致蒸发器零部件结冰涨破。

附图说明

图1是本实用新型的蓄冷式蒸发器的结构示意图；

图2是图1的A-A向结构示意图；

图3是图2的局部放大图；

图4是图3的侧视图；

图5是蓄冷组件的横截面示意图；

图6是蓄冷剂介质充注口总成的结构示意图；

图7是图1的局部结构示意图；

图8是蓄冷板占比与空调理论蓄冷时长的特性曲线图；

图9是蓄冷板占比与空调性能的特性曲线图。

图中：1、上集液管；2、下集液管；2-1、引流沟槽；3、扁管；4、散热翅片；5、蓄冷组件；5-1、壳体；5-1-1、蓄冷板A；5-1-2、蓄冷板B；5-1-3、长圆形凸起；5-1-4、圆形凸起；5-1-5、内翅片；5-2、蓄冷介质充注口总成；5-2-1、充注管；5-2-1-1、内凸起定位部；5-2-2、密封柱。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1-9，一种蓄冷式蒸发器，包括上集液管1和下集液管2，在两端集液管之间设置有数排扁管3，其中部分相邻的扁管之间设置有散热翅片4，部分相邻的扁管之间设置有蓄冷组件5。每组蓄冷组件包括壳体5-1和封闭在壳体内腔中的蓄冷介质。所述壳体由蓄冷板A5-1-1和蓄冷板B5-1-2在四个边部密封扣合焊接而成。所述蓄冷板A和蓄冷板B为对称设置的冲压结构，两个蓄冷板的外侧面被分为上下两段，其中上段部分在附图中用h1标注，下段部分在附图中用h2标注。在上段部分上均布有长圆形凸起5-1-3，沿对应蓄冷板的横向方向，长圆形凸起被分为四组，位于边部的两组长圆形凸起的外侧各形成一条上部排水通道，每相邻的两组长圆形凸起之间各形成一条上部排水通道，这样，四组长圆形凸起使蓄冷板外侧面的上段部分共形成五条上部排水通道。每组长圆形凸起由沿对应蓄冷板的纵向上下布置的数个长圆形凸起构成，每个长圆形凸起均倾斜设置。沿壳体的宽边方向，从壳体的一侧至另一侧的方向，相邻的两组长圆形凸起呈正八字型和倒八字型顺次布置。在两个蓄冷板的外侧面的下段部分上均设有两组圆形凸起5-1-4，两组圆形凸起的外侧各形成一条下部排水通道，两组圆形凸起之间形成一条下部排水通道。所述五条上部排水通道与三条下部排水通道形成上下连通。具体的，五条上部排水通道中的位于两边的两条上部排水通道分别与三条下部排水通道中位于两边的两条下部排水通道连通，五条上部排水通道中位于中间的一条上部排水通道与三条下部排水通道中位于中间的下部排水通道连通，而五条上部排水通道中位于边部的上部排水通道和位于中间的上部排水通道之间的左、右两条上部排水通道分别与对应边部的上部排水通道和中间的上部排水通道形成连通，即冷凝水经该两条上部排水通道流下后，在对应圆形凸起的上端形成分流，使一部分冷凝水流入到位于中间的那条下部排水通道内，而另一部冷凝水流入对位边部的那条下部排水通道内。在下集液管的中部设有引流沟槽2-1，所述引流沟槽与位于中间位置的下部排水通道对正。这样，从位于中间的下部排水通道流下的冷凝水进入到引流沟槽内，从引流沟槽内排出，而位于两边的两条下部排水通道流下的冷凝水在下集液管的上部形成分流，一部分流入到引流沟槽内，另一部分从下集液管的侧面排出。在壳体的一侧靠近上端部的位置设有蓄冷介质充注口总成5-2。

上述结构中，长圆形凸起的参数优选如下：所述长圆形凸起的高度取Ht，0.7mm≤Ht≤2mm；所述长圆形凸起的长度取L1，2mm≤L1≤8mm；所述长圆形凸起的宽度取L2，2mm≤L2≤5mm；上下相邻的两长圆形凸起之间的距离取M1，1mm≤M1≤5mm；相邻两组长圆形凸起之间的距离取M2，1mm≤M2≤5mm；长圆形凸起的倾斜角度取R，20°≤R≤90°。

按上述结构尺寸进行设计，使得蓄冷板处空气的流通量、流通速度等保持在较合理的范围。避免了凝结水在上部排水通道内搭接成水桥，而造成凝结水滞留，从而最终形成良好的通往下端集流管排水沟槽的上部排水通道。

上述结构中，所述蓄冷剂介质充注口总成优选如下结构：所述蓄冷剂介质充注口总成包括充注管5-2-1，充注管由内置段和外露段构成，内置段插入到蓄冷结构的壳体的内腔中，并与壳体通过焊接的方式连接，外露段设置在壳体外部。在充注管内插装有密封柱5-2-2，密封柱由弹性材料制成，在充注管的外露段上至少设有一道沿圆周方向的内凸起定位部5-2-1-1，所述内凸起定位部使密封柱上形成内凹部，并与密封柱的内凹部形成密封接触，充注管的外露段上位于安装密封柱的外侧部分呈扁平捏合状。采用本蓄冷介质充注口总成，当通过充注管向壳体内充注规定容积的蓄冷介质后，通过充注管的外端口将密封柱插入到充注管内设定的位置，为便于将密封柱插入到充注管内，充注管与密封柱之间设置配合间隙；然后在充注管外露段上的合适部位，通过挤压装置进行挤压，使充注管的外表面形成沿圆周方向的沟槽，而充注管的内表面在于沟槽对应的位置形成内凸起定位部，该内凸起定位部挤压密封柱对应部位，使密封柱的对应部分发生弹性变形，形成内凹部，这样一方面形成密封面，另一方面对密封柱形成沿充注管管长方向的定位；最后把充注管的外露段上位于安装密封柱的外侧部分进行捏合，将该部分捏合成扁平状。

上述结构中，在每组蓄冷组件的壳体内腔中均设置有一块内翅片5-1-5。设置内翅片的作用是：增加蓄冷板强度及实现快速蓄冷和释冷。内翅片的形状可参见现有的散热翅片结构。

上述结构中，扁管之间的全部蓄冷组件占据扁管之间总容纳空间的大小称为蓄冷板占比，随着蓄冷板占比的增大，蓄冷剂的容量增多，理论蓄冷时长进而增加。图8为蓄冷板占比与空调理论蓄冷时长的特性曲线图。一般蓄冷板的占比在20％至80％之间，理论蓄冷时长为15秒至55秒。随着蒸发器蓄冷时长的延长，车辆节能减排的收益越显著。随着蓄冷板占比的增大，蒸发器制冷性能会减低，但在蓄冷板占比在80％以下时，仍可以保证蒸发器90％以上的制冷性能。结合蓄冷板占比与空调系统制冷性能、蓄冷时长及综合考虑其对空调送风量、实车节油降耗的影响，最优选蓄冷板占比在25％至50％之间。图9是蓄冷板占比与空调性能的特性曲线图。

上述结构中，每组蓄冷组件的厚度取Hs1，每组散热翅片的厚度取Hs2，则Hs1优选等于Hs2。这样，可以实现高效的工艺组装过程，且有利于产品的通用化设计。

一种汽车空调系统，所述空调系统中采用了上述的蓄冷式蒸发器。

在汽车空调系统的蒸发器上采用本蓄冷结构，除具有上述利于排水的优点外，还具有其他方面的优点：

1)实现了蓄冷板处的通风量与翅片处的通风量的配合，使两者之间的相对关系在较为合理的范围，从而保证了蒸发器的高效制冷性能及长时间的蓄冷性能。

2)蓄冷板侧面的上下长圆形凸起之间形成通风通道，该通风通道使蒸发器的通风阻抗保持在较为合理的范围，避免蒸发器导致的空调箱噪音过大，空调在运行过程中使乘员更为舒适

3)蓄冷板侧面上的凸起一方面依靠连接扁管，通过扁管处热传导而蓄冷；另一方面，蓄冷完成后，穿过凸起两侧的空气，通过对流换热方式，将凸起内蓄冷介质积蓄的冷量取出，产生冷气。较为科学的凸起结构有利于高效、快速的蓄冷及放冷。

Claims (7)

1.一种蓄冷式蒸发器，包括上集液管和下集液管，在两集液管之间设置有数排扁管，其中部分相邻的扁管之间设置有散热翅片，部分相邻的扁管之间设置有蓄冷组件，每组蓄冷组件包括壳体和封闭在壳体内腔中的蓄冷介质，其特征在于：所述壳体由蓄冷板A和蓄冷板B在四个边部密封扣合焊接而成，所述蓄冷板A和蓄冷板B为对称设置的冲压结构，两个蓄冷板的外侧面被分为上下两段，在上段部分上均布有长圆形凸起，沿对应蓄冷板的横向方向，长圆形凸起被分为四组，位于边部的两组长圆形凸起的外侧各形成一条上部排水通道，每相邻的两组长圆形凸起之间各形成一条上部排水通道，四组长圆形凸起使蓄冷板外侧面的上段部分共形成五条上部排水通道；每组长圆形凸起由沿对应蓄冷板的纵向上下布置的数个长圆形凸起构成，每个长圆形凸起均倾斜设置，沿壳体的宽边方向，从壳体的一侧至另一侧的方向，相邻的两组长圆形凸起呈正八字型和倒八字型顺次布置；在两个蓄冷板的外侧面的下段部分上均设有两组圆形凸起，两组圆形凸起的外侧各形成一条下部排水通道，两组圆形凸起之间形成一条下部排水通道；所述五条上部排水通道与三条下部排水通道形成上下连通；在下集液管的中部设有引流沟槽，所述引流沟槽与位于中间位置的下部排水通道对正，在壳体的一侧靠近上端部的位置设有蓄冷介质充注口总成。

2.根据权利要求1所述的蓄冷式蒸发器，其特征在于：所述长圆形凸起的高度取Ht，0.7mm≤Ht≤2mm；所述长圆形凸起的长度取L1，2mm≤L1≤8mm；所述长圆形凸起的宽度取L2，2mm≤L2≤5mm；上下相邻的两长圆形凸起之间的距离取M1，1mm≤M1≤5mm；相邻两组长圆形凸起之间的距离取M2，1mm≤M2≤5mm；长圆形凸起的倾斜角度取R，20°≤R≤90°。

3.根据权利要求1所述的蓄冷式蒸发器，其特征在于：所述蓄冷剂介质充注口总成包括充注管，充注管由内置段和外露段构成，内置段插入到蓄冷结构的壳体的内腔中，并与壳体通过焊接的方式连接，外露段设置在壳体的外部，在充注管内插装有密封柱，密封柱由弹性材料制成，在充注管的外露段上至少设有一道沿圆周方向的内凸起定位部，所述内凸起定位部使密封柱上形成内凹部，并与密封柱的内凹部形成密封接触，充注管的外露段上位于安装密封柱的外侧部分呈扁平捏合状。

4.根据权利要求1所述的蓄冷式蒸发器，其特征在于：在每组蓄冷组件的壳体内腔中均设置有一块内翅片。

5.根据权利要求1所述的蓄冷式蒸发器，其特征在于：扁管之间的全部蓄冷组件占据扁管之间总容纳空间的25％～50％。

6.根据权利要求1所述的蓄冷式蒸发器，其特征在于：每组蓄冷组件的厚度取Hs1，每组散热翅片的厚度取Hs2，则Hs1等于Hs2。

7.一种汽车空调系统，其特征在于：所述汽车空调系统包括权利要求1-6任一所述的蓄冷式蒸发器。