[發明專利]熱交換器和車輛空調系統

在審

• 申請號: 201680051498.1
• 申請日: 2016-07-22
• 公開（公告）號: CN108027215A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: R.帕迪什;R.豪斯曼
• 申請（專利權）人: 法雷奧空調系統有限責任公司
• 主分類號: F28D1/053
• 分類號: F28D1/053
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王增強

本發明涉及一種具有平行引導的扁平管(1a，1b)的布置的熱交換器，所述扁平管旨在引導蒸發的冷卻劑。翅片(2)布置在管之間，所述翅片在垂直于管的路線的方向上形成空氣引導槽，并且因此限定待冷卻的空氣的流動方向。所述管形成至少兩個在空氣流動方向(3)上彼此前后布置的組件(11)。組件(11，12)在冷卻劑的管(1a，1b)的自由內橫截面積(W1，W2)上不同。

技術領域

本發明涉及一種用于車輛空調系統的熱交換器，通過該熱交換器，特別是空氣借助蒸發的冷卻劑來冷卻，其中為了提高效率，熱交換器的設計考慮到這樣的事實：蒸發時的冷卻劑的密度的降低導致進一步的吸熱能力降低。這是通過扁平管形成具有用于冷卻劑流動的單個管的不同橫截面面積的組件來實現的。在本申請中，術語“熱交換器”與“蒸發器”或“蒸發裝置”同義使用。

本發明還涉及一種車輛空調系統。

背景技術

特別是用于車輛的空調系統通常配備有熱交換器，其中通過減壓被冷卻和液化的冷卻劑在細管中蒸發，從而從流過容納冷卻劑的管道的空氣中提取熱量，從而降低空氣的溫度。

為此，在現有技術中，使用不同設計的一系列熱交換器。特別是使用圓形和扁平管，并且在收集器之間平行布置的蛇形管或管。現有技術中的典型名稱是“板和翅片”，“平行流動”，“蛇形類型”和“管和翅片”。

車輛內的空調系統的熱交換器必須符合多項要求。特別是，它們必須能夠在短時間內傳輸高達9千瓦的加熱功率；它們必須盡可能小，以便它們可以布置在車輛的儀表板下方；冷卻劑流量可能高達10公斤/分鐘；對于空氣路徑，壓降應盡可能低。此外，因為飛濺的水(尤其是作為蒸發器上的冷凝水發生)可以被傳送到加熱器，在那里它蒸發并且隨后冷凝在(相對)冷的風擋上，將其霧化，因此飛濺水保護是必要的。因此，來自待冷卻的空氣的冷凝水必須可靠地排出，并且不得甚至經由空調系統暫時進入乘客隔室。

整體上這些要求可以被認為是非常高的，近幾年和幾十年來導致了一系列的優化。帶有平行引導扁平管的熱交換器已變得越來越普遍，因為最終這些最適合車輛的要求。

US2007/0215331A1公開了一種熱交換器，其中冷卻劑在相同設計的平行扁平管中被引導，下降和上升，其中在后部的下降通道中，冷卻劑首先遇到(已經冷卻的)出口空氣并且最后，在前面的上升通道中，遇到(較暖)入口空氣(反向流過程)。沒有考慮到冷卻劑由于其密度減小而在通過熱交換器的路線上失去熱吸收能力的事實。

EP 0 325 844 A1中的熱交換器也是如此。這里空氣流過相同設計的六個組件，并排列在一起。由于組件之間未使用的空間，這種布置不太有效，并且此外由于多個管和管連接件也成本密集。為了考慮冷卻劑的吸熱能力的密度依賴性，可以這樣來操作該布置，使得它首先并行地通過具有管的兩個組件，然后在冷卻劑路徑上進一步平行地通過剩余的四個組件。EP 0 325 844 A1沒有討論冷卻劑的這種引導。

DE 195 15 526 C1公開了一種熱交換器，其在反向流過程中總共六個通路(pass)冷卻空氣。這些通路包括許多統一設計的扁平管。這里考慮冷卻劑的吸熱能力的密度依賴性，因為在連續多個通路中，形成所述多個通路的扁平管組的數目從2個單調地增加到5個，因此總的截面冷卻劑流量逐步增加，其中冷卻劑的流速相應地降低(逐漸循環)。這里的缺點在于，在壓力下降較高或過熱的操作時，在冷卻劑出口處，在反向流系統中與在同向流操作中相比會存在與入口空氣溫度的較小的溫差。

發明內容

本發明從該現有技術開始，其目的是要提供附加參數，該附加參數可以被影響用于優化熱交換器并且可以用于減慢出口區域中的冷卻劑流，以便由此增加可實現的溫度差異，并因此在保持相同外部尺寸同時增加熱交換器的有效性。

該目的在本發明的第一方面中通過具有以下特征的熱交換器來實現。