專利名稱：具有蓄冷器的熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別是用于汽車空調(diào)設(shè)備的、具有蓄冷器的熱交換器。
背景技術(shù)：
汽車制造商的一個目標(biāo)是減少汽車燃料的消耗。減少燃料消耗的一項措 施是臨時停車如在交通信號燈前停車時關(guān)閉發(fā)動機(jī)。這種發(fā)動機(jī)的臨時關(guān)閉 又被稱為怠速-停止模式。現(xiàn)在的低消耗汽車如所謂的三升汽車中已經(jīng)采用這
項措施。在具有怠速-停止方式的汽車中，在市內(nèi)交通的情況下，大約25-30 %的行駛時間內(nèi)發(fā)動機(jī)是關(guān)閉的。
這就是這種汽車常常不配備空調(diào)設(shè)備的原因，因為當(dāng)發(fā)動機(jī)關(guān)閉時，空 調(diào)設(shè)備所需的壓縮機(jī)也無法運(yùn)行，因而在怠速-停止?fàn)顟B(tài)下空調(diào)設(shè)備無法達(dá)到 應(yīng)有的制冷能力。雖然這個問題也可以通過以下方式得到部分地解決，即在 停止的狀態(tài)下，空調(diào)設(shè)備開動時發(fā)動機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但這會導(dǎo)致消耗較多的燃 料。
DE 101 56 944 A1公開了一種用于汽車的空調(diào)設(shè)備，它包括布置在制冷 劑回路中的壓縮機(jī)和蒸發(fā)器，用于冷卻車艙內(nèi)待調(diào)節(jié)空氣，所述空調(diào)設(shè)備具 有一個用于冷卻空氣的第二蒸發(fā)器，它包括一種蓄冷介質(zhì)，而待調(diào)節(jié)的空氣 可選地逐個通過每個蒸發(fā)器或一起通過兩個蒸發(fā)器。按照一個備選的實施形 式，這個蒸發(fā)器以下面的方式取代第二個蒸發(fā)器，即蒸發(fā)器形成為具有兩個 部分，其中一個部分包含蓄冷介質(zhì)，而待調(diào)節(jié)的空氣可選地逐個通過每個蒸 發(fā)器或一起通過兩個蒸發(fā)器。在這里，制冷劑穿過蒸發(fā)器時所流經(jīng)的管是多 通道管，其中， 一個或多個通道充滿蓄冷介質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
從上述現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的熱交換器。這個 目的由具有下述特征的熱交換器實現(xiàn)。
按照本發(fā)明， 一種在汽車空調(diào)設(shè)備中使用的、用于冷卻車艙內(nèi)待調(diào)節(jié)空 氣的熱交換器、特別是蒸發(fā)器，包括多個并排布置的輸送制冷劑的管子，并 包括至少一個其中設(shè)有蓄冷介質(zhì)的蓄冷器。在這里，蒸發(fā)器具有兩個相互平 行且覆蓋整個寬度的區(qū)域，其中，第一區(qū)域在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于一個傳統(tǒng)的蒸發(fā) 器，蓄冷器布置在獨(dú)立的第二區(qū)域，這個區(qū)域可被至少一部分制冷劑穿流， 所述制冷劑也穿流至少一部分第一區(qū)域，并且第一和第二區(qū)域通過至少一個 溢流孔相互連接。至少一部分制冷劑通過溢流孔從一個區(qū)域流到另一個區(qū)域， 即制冷劑流到兩個區(qū)域中。在熱交換器的第一和/或第二區(qū)域的管子之間可以 布置波紋翅片或其它增大換熱面積的元件。由于第一區(qū)域基本上相當(dāng)于一個 傳統(tǒng)的熱交換器，所以現(xiàn)有的工具可繼續(xù)使用，而只需為第二區(qū)域和溢流孔 的加工配備新工具。在第一區(qū)域按照現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)方式配置的情況下，第二區(qū) 域可相對容易地與現(xiàn)有的空間和冷卻需求配合。此外僅需要一個膨脹元件。 這樣形成的蒸發(fā)器根據(jù)模塊式的結(jié)構(gòu)也可被稱為"附加式"蓄能蒸發(fā)器，即 在原則上基本為傳統(tǒng)蒸發(fā)器的基本形式上添加一個相應(yīng)形成的冷卻模塊。
優(yōu)選的是設(shè)有兩個溢流孔，但也可一在一個單獨(dú)的制冷劑輸入管路上一 只設(shè)有一個溢流孔。同樣也可設(shè)有多個溢流孔，制冷劑可通過這些溢流孔從 第一區(qū)域流向第二區(qū)域，并可反向流動。
在至少一個蓄冷元件中優(yōu)選地布置著至少一個輸送制冷劑的管子。在這 里，蓄冷元件可相互連接，特別是通過至少一個集流器。
當(dāng)輸送制冷劑的管子布置在蓄冷元件中時，它可以插入到被蓄冷介質(zhì)充 滿的蓄冷元件中，或者直接在其中形成，同時蓄冷介質(zhì)優(yōu)選地被制冷劑從四 周包圍，在這里，特別是設(shè)為管中套管的布置。
蓄冷元件同樣可由橫斷面為U形、特別是包括多個室的管形成。在這里， 蓄冷元件的內(nèi)部尺寸在相應(yīng)區(qū)域優(yōu)選地等于輸送制冷劑的管的外部尺寸，從 而使管子平整地緊貼在一起。也可采用一體式的結(jié)構(gòu)例如通過相應(yīng)地擠壓成 型的、包括至少兩個通道的管。
在一個完全在蓄冷元件之內(nèi)的布置中，輸送制冷劑且包含蓄冷介質(zhì)的管 優(yōu)選為一種雙層壁的扁平管，其中，制冷劑位于中央?yún)^(qū)域，蓄冷介質(zhì)位于外
部區(qū)域。按照另一個優(yōu)選的實施形式，雙層壁的扁平管具有連接橋，它連接 位于外部的管與位于內(nèi)部的管。由于蓄冷器直接與空氣接觸，所以在熱交換 時會出現(xiàn)很好的動態(tài)特性，從而在需要時即在怠速-停止的工作狀態(tài)下有充足 的制冷能力。
包含蓄冷介質(zhì)的管也可以不完全地包圍輸送制冷劑的管。在這里準(zhǔn)確地 說，輸送制冷劑的管的三個側(cè)面被包含蓄冷介質(zhì)的管包圍。包含蓄冷介質(zhì)的 管的橫斷面可以為U形，并可將優(yōu)選為扁平管的、輸送制冷劑的管局部地即 將其周長的一部分包圍，同時，輸送制冷劑的管的絕大部分優(yōu)選地布置在包 含蓄冷介質(zhì)的管的內(nèi)部。
第二區(qū)域的輸送制冷劑的管的終點位于一個集流器內(nèi)，所述集流器單獨(dú) 形成，并只通過一個或多個溢流孔與第一區(qū)域的集流器相連。這在必要時可 以增補(bǔ)安裝帶蓄冷器的熱交換器，特別是第一區(qū)域一除了溢流孔一可以采用 與傳統(tǒng)的熱交換器相同的結(jié)構(gòu)，從而可以在產(chǎn)量較大并且大部分部件使用相 同的工具的情況下降低生產(chǎn)成本。此外，這兩個區(qū)域可單獨(dú)裝配然后再相互 連接。
輸送蓄冷介質(zhì)的管或通道的終點優(yōu)選在一個蓄冷介質(zhì)集流器中，輸送制 冷劑的管穿過所述集流器并突出，其終點在一個單獨(dú)的集流器中。這使得各 蓄冷元件可以一同被蓄冷介質(zhì)充滿，從而使得輸送蓄冷介質(zhì)的管或通道能夠 方便和迅速地被充滿。此外，在輸送制冷劑的管和蓄冷元件單獨(dú)形成的情況 下，優(yōu)選的蓄冷器一體式結(jié)構(gòu)可以使裝配簡化。還可以為特別是由于溫度造 成的制冷劑體積的變化提供補(bǔ)償空間。此外，這還可以使第二區(qū)域的結(jié)構(gòu)變 得緊湊。
第一區(qū)域優(yōu)選地在其寬度方向上與第二區(qū)域相鄰的位置具有多個可被制
冷劑沿不同方向穿流的模塊(Block)，并且第二區(qū)域具有至少一個模塊、特
別是多個可被制冷劑沿不同方向穿流的模塊。這里，在第一區(qū)域和第二區(qū)域 中在蒸發(fā)器的寬度方向上的各模塊的數(shù)量和/或?qū)挾葍?yōu)選地不同。第一區(qū)域優(yōu) 選地在直接臨近第二區(qū)域的地方具有兩到四個、特別是三個模塊，而第二區(qū) 域具有一到六個模塊，特別是兩到四個模塊。
第一區(qū)域和第二區(qū)域的扁平管列優(yōu)選地相互對準(zhǔn)，但也可以只在第一區(qū)
域的每第n個、特別每第二個或第三個扁平管之后布置一個第二區(qū)域的扁平 管，這樣可以使空氣流動阻力變得盡可能地小，但扁平管列也可以不規(guī)則或 錯開(例如在空隙的中央)布置，或者包括布置在其內(nèi)部的輸送制冷劑的管 的蓄冷元件可以相對于蒸發(fā)器其它的扁平管扭轉(zhuǎn)布置。可按照汽車停車時所 期望的熱量值選擇第二區(qū)域的扁平管的數(shù)量和形狀。
沿著正常的氣流方向，蒸發(fā)器的第二區(qū)域優(yōu)選地布置在蒸發(fā)器的第一區(qū) 域之后，特別是直接接著蒸發(fā)器，但在第二個、特別是較小的蒸發(fā)器部分中 同樣可以采用布置在蒸發(fā)器之前或與蒸發(fā)器相隔一定距離的布置。特別是在 與(主)蒸發(fā)器相隔一定距離的布置中，帶有蓄冷器的集流器的尺寸可按照 已有的安裝空間和/或要求進(jìn)行調(diào)整。特別具有優(yōu)點的是，己有的蒸發(fā)器不必 或只需略微改動，從而使蓄冷器能夠相對方便地集成到現(xiàn)有的系統(tǒng)中?，F(xiàn)有 的工具也不必(或只需略微)改動。只需為附加的蒸發(fā)器的蓄冷器區(qū)域提供 新的工具。
被制冷劑穿流的管子優(yōu)選為焊接的、翻邊的、由板片深拉伸或擠壓成型 的扁平管，它既可以被倒圓，也可以帶有尖角的。但也可以使用橢圓形的管 或圓管。材料可以考慮使用鋁和鋁合金，但也可以使用其它任何一種適合的、 導(dǎo)熱性好的材料。
蓄冷器優(yōu)選地由鋁、特別是內(nèi)部和/或外部帶有涂層的鋁(這里鋁也可以 指鋁合金)，必要時也可由銅、銅鋅合金、人造樹脂或塑料組成。鋁容器的 優(yōu)點是它可與蒸發(fā)器的其它部分毫無問題地釬接。在這里優(yōu)選為擠壓成型的 扁平管，它具有多個通道，其中， 一部分通道包含蓄冷介質(zhì)，另一部分通道 包含制冷劑。結(jié)構(gòu)上也分為多部分。
潛熱或儲能介質(zhì)優(yōu)選為一種PCM材料(phase change material—相變 材料)，它優(yōu)選地包括完全相同的熔化介質(zhì)、特別是正癸醇(Decanol)、 十四、十五或十六烷、Li-CI033H20、鹽溶液或有機(jī)氫氧化物或由它們形成。 在儲能介質(zhì)中也可設(shè)有加速晶體形成的籽晶形成劑。
儲能介質(zhì)的相變溫度優(yōu)選為0。C到30QC，特別是1。C到20GC,特別優(yōu) 選為2°C到15°C，更特別優(yōu)選為4°C到12°C。
在蓄冷元件的內(nèi)部一無論它是否將輸送制冷劑的管子完全或只是部分地 包圍一可設(shè)有襯層，例如優(yōu)選地由鋁制成的但可以由其它金屬或塑料制成的 肋片板，或者其它的渦流襯層如無紡布或由如塑料或金屬制成的編織物，或 者泡沫如泡沫金屬或泡沫塑料。襯層用于改善傳熱以及增大內(nèi)部表面以加快 儲能介質(zhì)的晶體形成。
這兩個區(qū)域的穿流優(yōu)選為串聯(lián)形式，這樣就只要為兩個區(qū)域設(shè)置一個膨 脹元件。在這里，制冷劑進(jìn)口優(yōu)選地設(shè)在第一區(qū)域的集流器上。
熱交換器優(yōu)選地具有以下尺寸(相關(guān)尺寸參見圖8和圖9):
熱交換器的總深度T優(yōu)選為23到200mm，特別優(yōu)選為35到80mm， 特別優(yōu)選為60+/-10mm。
結(jié)構(gòu)深度T'優(yōu)選為20到150mm,特別是25到90mm。在無蓄冷器的 區(qū)域中，蒸發(fā)器的扁平管的結(jié)構(gòu)深度T1和T2通常相同(這個蒸發(fā)器區(qū)域 為對稱設(shè)計)。
在無蓄冷器的區(qū)域中，蒸發(fā)器的扁平管的寬度b1和b2優(yōu)選地相同，其 中， 一列中的扁平管分別與另一列中的扁平管優(yōu)選地對準(zhǔn)。寬度b1和b2優(yōu) 選為0.8到4mm，牛寺別是1.3至ij 3，5mm。
第一扁平管列的橫向節(jié)距q1優(yōu)選為4到20mm，特別優(yōu)選為5到13mm。 它優(yōu)選地等于蒸發(fā)器的第二扁平管列的橫向節(jié)距。
第一扁平管列的波紋翅片高度優(yōu)選為3到18 mm，特別是為4到10 mm。它優(yōu)選地等于蒸發(fā)器的第二扁平管列的波紋翅片高度。
蒸發(fā)器在蓄冷器區(qū)域具有在外部蓄冷介質(zhì)通道中包含蓄冷介質(zhì)的扁平 管，寬度b3優(yōu)選為2.0到10.0 mm，特別為3.0到8.0 mm。布置在其內(nèi)的、 制冷劑在其制冷劑通道中流動的扁平管的寬度b4優(yōu)選為0.6到2.5 mm，特 別為0.9到1.5mm。
在帶蓄冷器的區(qū)域，蒸發(fā)器的扁平管的結(jié)構(gòu)深度T3優(yōu)選為5到70 mm， 特別優(yōu)選為10到30 mm。
在帶蓄冷器的區(qū)域，蒸發(fā)器的扁平管的橫向節(jié)距q3優(yōu)選地相當(dāng)于q1的 數(shù)倍，以使穿流的空氣的壓降處于較低的水平，但它也可以等于q1。特別優(yōu) 選的倍數(shù)為2和3。
蓄冷介質(zhì)集流器的高度H1優(yōu)選為3到25 mm，特別為3到15 mm，但
也可以盡可能地小，以節(jié)省空間，并使可被空氣穿流的截面盡可能地大。


下面通過一個實施例及其變型與附圖一起對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。其中，
圖1是按照第一個實施例的、帶有集流器的熱交換器的立體圖； 圖2是如圖1所示的熱交換器的側(cè)視圖3是如圖1所示的熱交換器的局部立體圖，包括被掀開的集流箱和集 流管；
圖4是如圖1所示的熱交換器的一個區(qū)域的立體圖，包括從側(cè)面打開的 集流箱和集流管；
圖5是如圖1所示的熱交換器的截面?zhèn)纫晥D； 圖6是溢流孔的詳圖7是如圖1所示的熱交換器在蓄冷器區(qū)域的局部截面圖； 圖8是如圖1所示的熱交換器的橫斷面圖； 圖9是如圖1所示的熱交換器下部的截面圖10是如圖1所示的熱交換器的立體圖，包括制冷劑流動路徑的示意
圖11是如圖1所示的截面示意圖，用于說明制冷劑的流動路徑； 圖12是圖1中的帶蓄冷器的熱交換器區(qū)域的側(cè)面示意圖，用于說明制 冷劑的流動路徑；
圖13a、 b是按照第一個變型結(jié)構(gòu)的制冷劑流動路徑的示意圖； 圖14a、 b是按照第二個變型結(jié)構(gòu)的制冷劑流動路徑的示意圖； 圖15a、 b是按照第三個變型結(jié)構(gòu)的制冷劑流動路徑的示意圖； 圖16a、 b是按照第四個變型結(jié)構(gòu)的制冷劑流動路徑的示意圖； 圖17a、 b是按照第五個變型結(jié)構(gòu)的制冷劑流動路徑的示意圖； 圖18a、 b是按照第六個變型結(jié)構(gòu)的制冷劑流動路徑的示意具體實施例方式
一種用于調(diào)節(jié)汽車車廂內(nèi)部溫度的汽車空調(diào)設(shè)備，包括制冷劑回路(在
這里使用的是R134a，但也可以使用例如C02或另一種制冷劑)，在圖中 只顯示了包括噴射管2和進(jìn)氣管3的蒸發(fā)器1，而為了在發(fā)動機(jī)停機(jī)時至少 在一個短時間內(nèi)提供足夠的冷卻能力，所述空調(diào)設(shè)備具有蓄冷器4，它由多 個蓄冷元件5組成一這里為二十二個，它們被一種蓄冷介質(zhì)充滿。專門由鋁 制成的扁平管6所在的區(qū)域形成蓄冷元件5，下面還會對其進(jìn)行詳細(xì)說明。 蓄冷介質(zhì)這里為正癸醇。也可用例如十四、十五或十六垸替代。
正常的空氣流動方向在圖1和2中由箭頭表示。蒸發(fā)器1在較大的、空 氣流入側(cè)具有區(qū)域1',它具有與傳統(tǒng)的蒸發(fā)器相同的結(jié)構(gòu)，包括兩列扁平管 7和布置在其間的波紋翅片8。扁平管7的端部在集流器9中。如圖1和2 所示，制冷劑在上部集流器9的窄側(cè)從空氣流出側(cè)進(jìn)入到蒸發(fā)器1中，并在 同一窄側(cè)從集流器9的空氣流入側(cè)區(qū)域離開蒸發(fā)器。
蒸發(fā)器1的另一個區(qū)域，即蓄冷器區(qū)域1"，原則上單獨(dú)作為蒸發(fā)器1的 獨(dú)立區(qū)域，在其中設(shè)有蓄冷元件5，所述區(qū)域由蒸發(fā)器1的較小的、空氣流 出側(cè)的區(qū)域形成。
如圖8所示，蓄冷器區(qū)域1"中的蓄冷器扁平管6和區(qū)域1'中的傳統(tǒng)扁平 管7按以下方式布置，即對于第一個、第三個、第五個等扁平管7，分別有 一個蓄冷器扁平管6與之沿空氣流動方向?qū)?zhǔn)。
因為蓄冷器扁平管6在沿著空氣流動方向時比扁平管7窄，而在垂直于 這個方向時則比扁平管7寬，而根據(jù)上述布置，在這里蓄冷器扁平管6之間 的間隙相對較寬，所以在蒸發(fā)器1中穿流的空氣的流動阻力與蒸發(fā)器1的第 一區(qū)域1'的流動阻力相比幾乎可以忽略不計，因此在設(shè)計蒸發(fā)器1時對空氣 流動的流動阻力基本可以不予考慮，這樣，相對于不帶蓄冷器區(qū)域1"的蒸發(fā) 器的基本變型，對于空氣流動就不必重新計算或只需進(jìn)行無關(guān)緊要的計算。 扁平管6和7也可以采用其它任一方式布置，如對準(zhǔn)或交錯。
蓄冷器扁平管6具有一個雙壁結(jié)構(gòu)，包括多個制冷劑通道6'和蓄冷介質(zhì) 通道6"，其中，制冷劑通道6'布置在內(nèi)部(見圖8)。在這里，在蓄冷器扁
平管6的布置中，作為蓄冷元件5的蓄冷介質(zhì)通道6"的終點分別位于兩個蓄 冷介質(zhì)集流器10中的一個之內(nèi)，這樣，蓄冷介質(zhì)5只具有一個唯一的空腔， 它一除了補(bǔ)償空間一被蓄冷介質(zhì)完全充滿。蓄冷介質(zhì)通過蓄冷介質(zhì)集流器10 上的一個開口在一個單一的工序中充滿。在充滿后這個開口被牢固地封住， 以防止開口在未經(jīng)允許的情況下被打開。
按照一個圖未示的變型，在貫通的空腔的內(nèi)部設(shè)有元件，這里例如為塑 料無紡布，用于改善傳熱并增大內(nèi)部表面，以加速潛熱介質(zhì)的晶體形成。
制冷劑通道6'的端部分別穿過相應(yīng)的蓄冷介質(zhì)集流器10，并且其終點在 一個與集流器9分開的、這里以管的形式形成的集流器12中，這個集流器 在下文中被稱為集流管。
每個集流管分別通過一個長孔形的溢流孔(圖未示)與集流器9上布置 在相應(yīng)位置的、長孔形的溢流孔13連接(見圖5)。
當(dāng)蒸發(fā)器1在其傳統(tǒng)的區(qū)域1'被穿流時，制冷劑在深度上沿與空氣流動 相反的方向折流之前，在蒸發(fā)器的寬度上兩次折流。在進(jìn)氣流側(cè)的區(qū)域，它 同樣也在寬度上兩次折流。這里涉及的是一個具有六個模塊B1到B6的蒸 發(fā)器，其中，每三個模塊成一列沿蒸發(fā)器1的寬度方向設(shè)置(即在首先穿流 的一列中是模塊B1到B3，在最后穿流的一列中是模塊B4到B6)，并且 兩個模塊列中的各模塊B1到B6被以交叉逆流的方式穿流。這種制冷劑流 動過程在圖10中由帶箭頭的實線表示。
制冷劑流在從噴射管2進(jìn)入到集流器9后不久， 一部分制冷劑通過集流 器9中的溢流孔13在第一個模塊B1中分流，并通過溢流孔進(jìn)入到集流管中， 然后通過集流管分配到扁平管6的制冷劑通道6'中，所述扁平管在這里被沿 著一個方向穿流，即在蒸發(fā)器1的整個寬度上在蓄冷器區(qū)域r只有一個蓄冷 元件模塊。制冷劑的分流部分通過設(shè)在第二集流管中的第二溢流孔以及其它 集流器9上的相應(yīng)的第二溢流孔13再回到主制冷劑流中，所述分流部分模 塊B3的區(qū)域中在深度上折流到模塊B4中。制冷劑的分流部分的流動過程在 圖10中由帶箭頭的虛線表示。
集流器也可以采用其它的構(gòu)造方式，特別是板式結(jié)構(gòu)，來取代前面所述 的結(jié)構(gòu)。
在其它的圖中描述了穿過蒸發(fā)器1的蓄冷器區(qū)域1"的制冷劑管路的不同 變型，這些變型應(yīng)確保所有蓄冷介質(zhì)通道6"中的蓄冷介質(zhì)的相變盡可能地均
勻。為此，必須保證制冷劑的分流部分被盡可能均勻地分配到扁平管6的制 冷劑通道6'中。
圖13a和13b中是蓄冷元件中具有3-模塊-連接的連接變型。在這里， 制冷劑從蒸發(fā)器1的傳統(tǒng)區(qū)域1'的第一組模塊B1到B3分配到所屬的蓄冷 元件模塊(也就是說有三個蓄冷元件模塊)中，并再返回。與前面所述的實 施例相比，通過減少每個蓄冷元件模塊的并聯(lián)的扁平管的數(shù)量，可以改善制 冷劑的分配。
按照上述變型的一個圖未示的進(jìn)一步改型，蒸發(fā)器的傳統(tǒng)區(qū)域的每個模 塊設(shè)有不止一個出口和進(jìn)口，這樣，就要設(shè)置例如六個蓄冷元件模塊。
按照第二個如圖14a和14b所示的變型，蓄冷元件中的制冷劑的流動與 串聯(lián)蒸發(fā)器中的制冷劑流動相同(即在寬度上兩次折流)。在這個回路中， 在蒸發(fā)器1的傳統(tǒng)區(qū)域1'的一次性溢流的情況下，只有三分之一的蓄冷元件 扁平管被平行加載制冷劑。在蓄冷器區(qū)域1"同樣可以采用其它的回路，例如 可以設(shè)置五個蓄冷元件模塊。
如圖15a和15b中所示，制冷劑直接進(jìn)入到蓄冷器區(qū)域1"，而不是進(jìn) 入到蒸發(fā)器1的傳統(tǒng)區(qū)域1'。在這個變型中，如果能夠通過溢流孔從蒸發(fā)器 1的傳統(tǒng)區(qū)域1'中排出的制冷劑太少，將保證在以下情況中對蓄冷元件模塊 的優(yōu)先供應(yīng)。
在圖16a和16b所示第四個變型中，為蒸發(fā)器1的傳統(tǒng)區(qū)域1'和蓄冷器 區(qū)域1"設(shè)置了一個分割式制冷劑進(jìn)口，在制冷劑進(jìn)入到蒸發(fā)器1之前，在噴
射管的區(qū)域中，進(jìn)入到蓄冷器區(qū)域r的部分制冷劑就被分流。在這里，制冷
劑在兩個進(jìn)口中的分配在必要時通過噴射管直徑和蒸發(fā)器1的傳統(tǒng)區(qū)域1'和 蓄冷器區(qū)域1"中的壓力損失優(yōu)化。
圖17a和17b中是一個回路變型，包括蓄冷器區(qū)域1"和之后的蒸發(fā)器 1的傳統(tǒng)區(qū)域1'的串聯(lián)布置。在這個變型中，在制冷劑以通常的流動方式經(jīng)
過蒸發(fā)器1的傳統(tǒng)區(qū)域1'之前，蓄冷器區(qū)域r中的蓄冷介質(zhì)首先通過制冷劑
流而結(jié)冰(在這里從下面進(jìn)入)。因為整個制冷劑流完全穿過蓄冷器區(qū)域1"， 所以在該變型例中蓄冷介質(zhì)結(jié)冰的速度最快。
在圖18a和18b中是另一個連接回路變型，按照這個變型，分流還是在 第一模塊B1中進(jìn)行。在這里，蓄冷器區(qū)域1"具有兩個模塊，它們被沿著不 同方向穿流。來自蓄冷器區(qū)域1"的制冷劑在這里一起進(jìn)入到第三個模塊B3 的集流器中并穿過它，即第三個模塊B3被整個制冷劑穿流，而最初的兩個 模塊B1和B2只被一個(較大的)制冷劑分流穿流。按照圖示的變型，蓄冷 器區(qū)域1"的這兩個模塊具有不同的寬度，其中，首先被穿流的模塊比被之后 穿流的模塊窄。
這些連接變型使得加載和卸載過程的動態(tài)性能得到優(yōu)化，并使得汽車停 車時的蒸發(fā)器出口的溫度曲線變得均勻。
所有變型不受制冷劑(R134a、 R744)、集流器結(jié)構(gòu)(彎曲的集流器、 板式結(jié)構(gòu))和串聯(lián)蒸發(fā)器的模塊連接回路(例如2或4-模塊連接回路)的影響。
權(quán)利要求
1. 用于汽車空調(diào)設(shè)備的包括蒸發(fā)器(1)的熱交換器，具有多個并排布置的輸送制冷劑的管子，并包括至少一個其中設(shè)有蓄冷介質(zhì)的蓄冷器(4)，其特征在于，蒸發(fā)器(1)具有兩個相互平行且覆蓋整個寬度的區(qū)域(1’和1”)，其中，第一區(qū)域(1’)在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于一個傳統(tǒng)的蒸發(fā)器，蓄冷器(4)布置在獨(dú)立的第二區(qū)域(1＂)，這個區(qū)域可被至少一部分制冷劑穿流，所述制冷劑也穿流至少一部分第一區(qū)域(1’)，并且第一和第二區(qū)域通過至少一個溢流孔(13)相互連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器，其特征在于，設(shè)有兩個溢流孔 (13)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換器，其特征在于，在至少一個蓄冷 元件(5)中布置著至少一個輸送制冷劑的管子。
4. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項所述的熱交換器，其特征在于，輸送制 冷劑和/或包含蓄冷介質(zhì)的管為一種雙層壁的扁平管(6)，其中，制冷劑位于中 央?yún)^(qū)域，蓄冷介質(zhì)位于外部區(qū)域。
5. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項所述的熱交換器，其特征在于，第二區(qū) 域(1")的輸送制冷劑的管的終點位于一個集流器(12)內(nèi)，所述集流器單獨(dú)形 成，并只通過一個或多個溢流孔(13)與第一區(qū)域(1')的集流器(9)相連。
6. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項所述的熱交換器，其特征在于，輸送蓄 冷介質(zhì)的管或通道的終點在一個蓄冷介質(zhì)集流器(10)中，輸送制冷劑的管或 通道穿過所述集流器并突出，其終點在一個單獨(dú)的集流器(12)中。
7. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項所述的熱交換器，其特征在于，第一區(qū) 域(1')在其寬度方向上與第二區(qū)域相鄰的位置具有多個可被制冷劑沿不同方 向穿流的模塊(B1到B3)，并且第二區(qū)域(2")具有至少一個模塊、特別是多個可被制冷劑沿不同方向穿流的模塊，并且在第一區(qū)域(r)和第二區(qū)域(r)中在蒸發(fā)器(1)的寬度方向上的各模塊的數(shù)量和/或?qū)挾炔煌?br> 8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱交換器，其特征在于，第一區(qū)域(1')在直接 臨近第二區(qū)域(r)的地方具有兩到四個、優(yōu)選為三個模塊(B1到B3)，而第二 區(qū)域(1")具有一到六個模i央，優(yōu)選為兩到四個模塊。
9. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項所述的熱交換器，其特征在于，蓄冷介 質(zhì)的相變溫度范圍為0°C到30°C，優(yōu)選為1°C到20°C，更好為2°C到15°C， 最好為4。C到12°C。
10. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項所述的熱交換器，其特征在于，在蓄 冷器(4)中設(shè)有至少一個襯層。
11. 帶有蓄冷器(4)的、用于汽車的空調(diào)設(shè)備，包括一個制冷劑回路，其 特征在于具有根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一項所述的蒸發(fā)器(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于汽車空調(diào)設(shè)備的熱交換器、特別是蒸發(fā)器(1)，具有多個緊靠布置的制冷劑管子和至少一個其中設(shè)有蓄冷介質(zhì)的蓄冷器(4)。該蒸發(fā)器(1)具有兩個相互平行且覆蓋整個寬度的區(qū)域(1’和1”)，其中，第一區(qū)域(1’)在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)于一個傳統(tǒng)的蒸發(fā)器，蓄冷器(4)布置在獨(dú)立的第二區(qū)域(1”)，這個區(qū)域可被至少一部分制冷劑穿流，所述制冷劑也穿流至少一部分第一區(qū)域(1’)，并且第一和第二區(qū)域通過至少一個溢流孔(13)相互連接。
文檔編號F28D20/02GK101384444SQ200780005138
公開日2009年3月11日 申請日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日
發(fā)明者克里斯托夫·瓦爾特, 托馬斯·施特勞斯, 拉爾夫·曼斯基, 米夏埃爾·科爾, 鮑里斯·克勒 申請人:貝洱兩合公司