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CN102264564B - 带蓄冷功能的蒸发器 - Google Patents

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CN102264564B
CN102264564B CN200980152315.5A CN200980152315A CN102264564B CN 102264564 B CN102264564 B CN 102264564B CN 200980152315 A CN200980152315 A CN 200980152315A CN 102264564 B CN102264564 B CN 102264564B
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Abstract

带蓄冷功能的蒸发器1，具有多个扁平状制冷剂流通管部12，其将宽度方向朝向通风方向、并且互相隔开间隔地并列配置。在相邻的制冷剂流通管12彼此之间形成有通风间隙13、13A。在所有通风间隙13、13A中的一部分的多个通风间隙13A，配置有封入有蓄冷材的蓄冷材容器14并将其钎焊于两侧的制冷剂流通管12。在剩余的通风间隙13中，配置有波纹散热片15并将其钎焊于两侧的制冷剂流通管12。在蓄冷材容器14的两侧面设有向外侧突出的多个凸部23，将凸部23的突出端部钎焊于制冷剂流通管12。根据该带蓄冷功能的蒸发器，能够抑制冷却性能的下降。

Description

带蓄冷功能的蒸发器
技术领域
本发明涉及使用于车辆的汽车空调的带蓄冷功能的蒸发器，所述车辆在停车时使作为压缩机的驱动源的发动机暂时停止。
背景技术
近年来，以环境保护和/或提高汽车的燃料经济性等为目的，提出在等待信号灯等的停车时使发动机自动停止的车辆。
但是，在通常的汽车空调中，当使发动机停止时，将发动机作为驱动源的压缩机也会停止，所以变得不向蒸发器供给制冷剂，存在制冷能力急剧下降这样的问题。
因此，为了解决这样的问题，可以考虑对蒸发器付与蓄冷功能，在发动机停止而压缩机停止时，利用储存于蒸发器的冷热(对车室内进行冷却。
作为带蓄冷功能的蒸发器，提出了如下所述的蒸发器，其具备：多个扁平状制冷剂流通管部，其将宽度方向朝向通风方向，并且互相隔开间隔地并列配置；和中空状的蓄冷材容器，其固定设置于制冷剂流通管部的单面，并且在内部封入有蓄冷材，由制冷剂流通管部与蓄冷材容器构成的组隔开间隔地设置在贮水部的长度方向上，并且在由相邻的制冷剂流通管部与蓄冷材容器构成的组之间配置有散热片(参照专利文献1)。
根据专利文献1所记载的带蓄冷功能的蒸发器，通过在制冷剂流通管部流动的低温的制冷剂在蓄冷材容器内的蓄冷材中储存冷热。
然而，在专利文献1所记载的带蓄冷功能的蒸发器中，在将有效中部面积设为相同的情况下，与不具有蓄冷材容器的通常的蒸发器相比较，制冷剂流通管部的个数变少，存在冷却性能下降这样的问题。
专利文献1：专利第4043776号公报
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供即使在有效中部面积与专利文献1所记载的带蓄冷功能的蒸发器相等的情况下、也能够抑制冷却能力下降的带蓄冷功能的蒸发器。
本发明为了达成上述目的，由下面的技术方案构成。
1)一种带蓄冷功能的蒸发器，其中，具有多个扁平状制冷剂流通管部，其将宽度方向朝向通风方向、并且互相隔开间隔地并列配置，在相部邻的制冷剂流通管彼此之间形成有通风间隙，在所有通风间隙中一部分的多个通风间隙配置有封入有蓄冷材的蓄冷材容器，在剩余的通风间隙中配置有散热片。
2)如上述1)所记载的带蓄冷功能的蒸发器，其中：在蓄冷材容器的两侧面设有向外侧突出的多个凸部，凸部的突出端部接合于制冷剂流通管部。
3)如上述1)所记载的带蓄冷功能的蒸发器，其中：配置有蓄冷材容器的多个通风间隙中的通风方向上游侧的开口面积的合计为有效中部面积的5～30％。
4)如上述1)所记载的带蓄冷功能的蒸发器，其中：多个蓄冷材容器的内部相互连通，在相互连通的多个蓄冷材容器中的任一个蓄冷材容器上设有蓄冷材注入口。
5)如上述1)所记载的带蓄冷功能的蒸发器，其中：所有的蓄冷材容器的内部经由连通构件相互连通，在任一个蓄冷材容器或者连通构件设有蓄冷材注入口。
根据上述1)的带蓄冷功能的蒸发器，在所有通风间隙中的一部分的多个通风间隙，配置有封入有蓄冷材的蓄冷材容器，在剩余的通风间隙中配置有散热片，所以即使在有效中部面积与专利文献1所记载的带蓄冷功能的蒸发器相等的情况下，制冷剂流通管部的个数也不会减少。因此，能够抑制冷却性能的下降。另外，蓄冷材容器接合于制冷剂流通管部，所以通过在制冷剂流通管部流动的低温的制冷剂在蓄冷材容器内的蓄冷材中储存冷热，能够在蓄冷材中高效地储存冷热。
根据上述2)的带蓄冷功能的蒸发器，在蓄冷材容器的两侧面设有向外侧突出的多个凸部，凸部的突出端部接合于制冷剂流通管，所以即使在配置有蓄冷材容器的通风间隙，通过凸部的存在，在制冷剂流通管部与蓄冷材容器之间形成有间隙，风在该间隙中通过而流动。因此，能够抑制通气阻力的上升。另外，能够通过凸部的存在，通过形成于制冷剂流通管部与蓄冷材容器之间的间隙对在制冷剂流通管的外侧面产生的冷凝水进行排水。
根据上述3)的带蓄冷功能的蒸发器，能够在确保被封入蓄冷材容器内的蓄冷材的蓄冷效果的基础上，抑制通气阻力的上升。即，如果配置有蓄冷材容器的多个通风间隙中的通风方向上游侧的开口面积的合计小于有效中部面积的5％，则被封入蓄冷材容器内的蓄冷材的量不足，蓄冷效果不充分，同样如果大于30％，则存在通气阻力显著上升的危险。
根据上述4)的带蓄冷功能的蒸发器，能够从蓄冷材容器的蓄冷材注入口向互相连通的多个蓄冷材容器内封入蓄冷材。因此，蓄冷材的封入作业变得简单，整体的制造作业变得容易。
根据上述5)的带蓄冷功能的蒸发器，能够从连通构件的蓄冷材注入口向所有蓄冷材容器内封入蓄冷材。因此，蓄冷材的封入作业变得简单，整体的制造作业变得容易。
附图说明
图1是表示利用本发明的带蓄冷功能的蒸发器的整体结构的立体图。
图2是图1的A-A线放大剖视图。
图3是表示蓄冷材容器以及连通构件的立体图。
符号说明
(1)：带蓄冷功能的蒸发器
(12)：制冷剂流通管(制冷剂流通管部)
(13)(13A)：通风间隙
(14)：蓄冷材容器
(15)：波纹散热片
(23)：凸部
(25)：连通构件
(28)：蓄冷材注入口
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
在下面的说明中，将通风方向下游侧(在图1中用箭头X表示的方向)设为前，将与其相反一侧设为后，将从前方观察后方时的上下、左右即图1的上下、左右称为上下、左右。
另外，在下面的说明中，在所谓“铝”这一术语中，除了纯铝以外，还包含铝合金。
图1表示本发明的带蓄冷功能的蒸发器的整体结构，图2以及图3表示其重要部分的结构。
在图1以及图2中，带蓄冷功能的蒸发器(1)具备：铝制第1贮水箱(2)以及铝制第2贮水箱(3)，其在上下方向上隔开间隔地配置，在左右方向上延伸；和前后2列制冷剂流通管列(4A)(4B)，其在两贮水箱(2)(3)之间在前后方向上隔开间隔地设置。
第1贮水箱(2)具备：位于前侧(通风方向下游侧)的制冷剂入口贮水部(5)；和位于后侧(通风方向上游侧)并且与制冷剂入口贮水部(5)一体化的制冷剂出口贮水部(6)。在制冷剂入口贮水部(5)的右端部设有制冷剂入口(7)，在制冷剂出口贮水部(6)的右端部设有制冷剂出口(8)。第2贮水箱(3)具备：位于前侧的第1中间贮水部(9)；和位于后侧并且与第1中间贮水部(9)一体化的第2中间贮水部(11)。第2贮水箱(3)的第1中间贮水部(9)内与第2中间贮水部(11)内通过未图示的适当的单元而连通。
前侧的制冷剂流通管列(4A)由多个铝挤压型材制扁平状制冷剂流通管(12)(制冷剂流通管部)构成，这些冷剂流通管(12)在第1贮水箱(2)的制冷剂入口贮水部(5)与第2贮水箱(3)的第1中间贮水部(9)之间将宽度方向朝向前后方向并且在左右方向上隔开间隔地配置、并且上下两端部钎焊于上下两贮水箱(2)(3)。后侧的制冷剂流通管列(4B)由多个铝挤压型材制扁平状制冷剂流通管(12)(制冷剂流通管部)构成，该冷剂流通管(12)在第1贮水箱(2)的制冷剂出口贮水部(6)与第2贮水箱(3)的第2中间贮水部(11)之间将宽度方向朝向前后方向并且在左右方向上隔开间隔地配置、并且上下两端部钎焊于上下两贮水箱(2)(3)。两制冷剂流通管列(4A)(4B)的制冷剂流通管(12)在左右方向上位于同一位置。而且，在前侧的制冷剂流通管列(4A)的在左右方向上相邻的制冷剂流通管(12)彼此之间以及在后侧的制冷剂流通管列(4B)的在左右方向上相邻的制冷剂流通管(12)彼此之间分别形成有通风间隙(13)(13A)。
在前侧制冷剂流通管列(4A)以及后侧制冷剂流通管列(4B)的所有通风间隙(13)(13A)中在左右方向上位于同一位置的一部分的多个通风间隙(13A)中，封入有蓄冷材(图示省略)的铝制蓄冷材容器(14)以跨过前后两制冷剂流通管列(4A)(4B)的通风间隙(13A)的方式配置并钎焊(接合)于前后两制冷剂流通管列(4A)(4B)的左右两侧的制冷剂流通管(12)，在剩余的通风间隙(13)中配置有由在两面上具有钎焊材层的铝钎焊片构成的波纹散热片(15)并将其钎焊于制冷剂流通管(12)。另外，在左右两端的制冷剂流通管(12)的外侧也配置有由在两面上具有钎焊材层的铝钎焊片构成的散热片(15)并将其钎焊于制冷剂流通管(12)，进而在左右两端的波纹散热片(15)的外侧配置有铝制侧板(16)并将该铝制侧板(16)钎焊于波纹散热片(15)。
如图2以及图3所示，蓄冷材容器(14)包括：左右两侧板(17)，其通过对在两面上具有钎焊材层的铝钎焊片实施冲压加工而形成，并且前后两侧缘部彼此在整个长度范围内钎焊在一起；顶板(18)，其通过对在两面上具有钎焊材层的铝钎焊片实施冲压加工而形成，并且钎焊于左右两侧板(17)的上端；和底板(19)，其通过对在两面上具有钎焊材层的铝钎焊片实施冲压加工而形成，并且钎焊于左右两侧板(17)的下端。在左右两侧板(17)的除了互相钎焊在一起的前后两侧缘部的部分上，形成有在上下方向上延伸并且向左右方向外侧鼓出的外侧鼓出部(21)，由此在左右两侧板(17)之间形成在上下方向上延伸并且上下两端开口的蓄冷材封入空间(22)。蓄冷材封入空间(22)的上端开口由顶板(18)封闭，其下端开口由底板(19)封闭。作为被封入蓄冷材容器(14)内的蓄冷材，优选使用水系、石蜡系等凝固点被调整为3～10℃左右的蓄冷材。另外，出于抑制通过被封入蓄冷材容器(14)内的蓄冷材进行制冷时的排气温度的不均，并且增大被封入所有蓄冷材容器(14)内的蓄冷材的量的目的，优选，在左右方向上相邻的蓄冷材容器(14)彼此之间存在3～7个通风间隙(13)(波纹散热片(15))。
在这里，优选，配置有蓄冷材容器(14)的多个通风间隙(13A)中的通风方向上游侧(后侧)的开口面积的合计为有效中部面积的5～30％。另外，在本说明书以及技术方案的范围内，所谓有效中部面积，意味着第1以及第2贮水箱(2)(3)之间的上下方向的最短距离与左右两端的波纹散热片(15)的外侧缘部之间的左右方向的最短距离之积。如果配置有蓄冷材容器(14)的多个通风间隙(13A)中的通风方向上游侧(后侧)的开口面积的合计小于有效中部面积的5％，则被封入蓄冷材容器(14)内的蓄冷材的量不足，蓄冷效果不充分，同样如果大于30％，则存在通气阻力显著上升的危险。
在蓄冷材容器(14)的左右两侧板(17)上的外侧鼓出部(21)的鼓出侧顶壁(21a)上，通过使所述鼓出侧顶壁(21a)变形而形成有向外侧突出的多个凸部(23)。凸部(23)在上下方向上延伸并且向上方向前方倾斜，在上下方向以及前后方向上并列地形成。凸部(23)的突出端部形成为平坦面。而且，位于蓄冷材容器(14)的前端部的在上下方向上并列的多个凸部(23)的突出端部，钎焊于前侧制冷剂流通管列(4A)的制冷剂流通管(12)的外侧面，同样位于后端部的在上下方向上并列的多个凸部(23)的突出端部，钎焊于后侧制冷剂流通管列(4B)的制冷剂流通管(12)的外侧面。因此，在蓄冷材容器(14)与制冷剂流通管(12)的钎焊部，在两者(14)(12)之间形成有通气兼排水用间隙(24)。另外，优选，左侧板(17)的凸部(23)的突出端部与右侧板(17)的凸部(23)的突出端部的左右方向的最短距离为5～11mm。如果该最短距离小于5mm，则被封入蓄冷材容器(14)内的蓄冷材的量不足，蓄冷效果不充分，同样如果大于11mm，则存在通气阻力显著上升的危险。
所有的蓄冷材容器(14)的内部经由整体密闭的中空状的铝制连通构件(25)相互连通。连通构件(25)包括：在左右方向上延伸的主干部(26)；和在左右方向上隔开间隔地以与蓄冷材容器(14)相同的个数设置于主干部(26)而向后方延伸的分支部(27)。在各分支部(27)的后端部的下壁上形成有贯通孔(图示省略)，以该贯通孔与形成于蓄冷材容器(14)的顶板(18)的贯通孔(图示省略)相通的方式，将分支部(27)的下壁钎焊于顶板(18)。在连通构件(25)的主干部(26)设有蓄冷材注入口(28)，蓄冷材注入口(28)在向所有蓄冷材容器(14)内填充蓄冷材后关闭。
上述的带蓄冷功能的蒸发器(1)与将车辆的发动机作为驱动源的压缩机、对从压缩机排出的制冷剂进行冷却的冷凝器(制冷剂冷却器)、对通过了冷凝器的制冷剂进行减压的膨胀阀(减压器)一起构成汽车空调。在该汽车空调中，在压缩机工作时，由压缩机压缩而通过了冷凝器以及膨胀阀的低压的气液混相的2相制冷剂，通过制冷剂入口(7)而进入带蓄冷功能的蒸发器(1)的入口贮水部(5)内，通过前侧制冷剂流通管列(4A)的制冷剂流通管(12)而流入第1中间贮水部(9)内。进入了第1中间贮水部(9)内的制冷剂进入第2中间贮水部(11)内，然后通过后侧制冷剂流通管列(4B)的制冷剂流通管(12)而流入出口贮水部(6)内，从制冷剂出口(8)流出。而且，制冷剂在制冷剂流通管(12)内流动的期间内，与在所有通风间隙(13)(13A)中的没有配置蓄冷材容器(14)的通风间隙(13)通过的空气(参照图1以及图2箭头X)进行热交换，制冷剂变为气相而流出。
此时，通过在形成配置有蓄冷材容器(14)的通风间隙(13A)的两侧的制冷剂流通管(12)内流动的制冷剂对被封入蓄冷材容器(14)内的蓄冷材进行冷却，其结果蓄冷材凝固而储存冷热。此时，在形成配置有蓄冷材容器(14)的通风间隙(13A)的两侧的制冷剂流通管(12)的朝向蓄冷材容器(14)侧的面所产生的冷凝水，通过形成于蓄冷材容器(14)与两侧的制冷剂流通管(12)之间的间隙(24)被排水。
在压缩机停止时，蓄冷材容器(14)内的蓄冷材所具有的冷热经由两侧的制冷剂流通管(12)向在散热片(15)所存在的通风间隙(13)通过的风传递。另外，蓄冷材容器(14)内的蓄冷材所具有的冷热也向在蓄冷材容器(14)与两侧的制冷剂流通管(12)之间的间隙(24)流动的风传递。因此，即使通过了蒸发器(1)的风的温度上升，该风也由蓄冷材容器(14)冷却，所以能够防止制冷能力急剧下降。
在上述实施方式中，作为带蓄冷功能的蒸发器，也可以使用具有所谓层叠型蒸发器，即制冷剂流通管部和与制冷剂流通管部的两端部相通的制冷剂用贮水部的蒸发器，所述制冷剂流通管部中并列配置有多个使1对盘状板相对地将周缘部彼此钎焊而成的扁平中空体，将宽度方向朝向通风方向，并且互相隔开间隔地并列配置，即制冷剂流通管部与制冷剂用贮水部一体设置的蒸发器。
产业上的应用可能性
根据本发明而制造的带蓄冷功能的蒸发器适用于在停车时使作为压缩机的驱动源的发动机暂时停止的车辆的汽车空调。

Claims (3)

1.一种带蓄冷功能的蒸发器，其中：具有宽度方向朝向通风方向、并且互相隔开间隔地并列配置的多个扁平状制冷剂流通管部，
通过以使宽度方向朝向通风方向并且使长度方向朝向上下方向的状态在左右方向隔着间隔配置所述多个扁平状制冷剂流通管部，构成制冷剂流通管列，该制冷剂流通管列在通风方向隔着间隔设置2列，两制冷剂流通管列的制冷剂流通管部位于左右方向的同一位置，在两制冷剂流通管列的相邻的制冷剂流通管部之间分别形成通风间隙，在两制冷剂流通管列的所有通风间隙中在左右方向位于同一位置的一部分的多个的通风间隙，跨设配置封入有蓄冷材料的蓄冷材料容器，在两制冷剂流通管列的所有通风间隙中在左右方向位于同一位置的剩下的通风间隙，跨设配置散热片；
在蓄冷材容器的两侧面在通风方向及上下方向上并列地设有向外侧突出的多个凸部，且所述凸部在上下方向上延伸并且向上方向通风方向下游侧倾斜，
位于蓄冷材料容器的通风方向下游侧端部的上下方向排列的多个凸部的突出端部与通风方向下游侧制冷剂流通管列的制冷剂流通管部的外侧面接合，同样，位于通风方向上游侧端部的上下方向排列的多个凸部的突出端部与通风方向上游侧制冷剂流通管列的制冷剂流通管部的外侧面接合，
配置有蓄冷材容器的多个通风间隙中的通风方向上游侧的开口面积的合计为有效中部面积的5～30％，
在左右方向相邻的蓄冷材料容器彼此之间，存在配置有波纹散热片的3～7个通风间隙，
制冷剂流通管部和蓄冷材容器为铝制，并且，蓄冷材容器的凸部的突出端部钎焊于制冷剂流通管部。
2.如权利要求1所记载的带蓄冷功能的蒸发器，其中：多个蓄冷材容器的内部相互连通，在相互连通的多个蓄冷材容器中的任一个蓄冷材容器设有蓄冷材注入口。
3.如权利要求1所记载的带蓄冷功能的蒸发器，其中：所有的蓄冷材容器的内部经由连通构件相互连通，在任一个蓄冷材容器或者连通构件设有蓄冷材注入口。
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