用于空气调节系统的蒸发器技术方案

一种用于空气调节系统的蒸发器，该蒸发器具有相变材料蛤壳式壳体。蒸发器具有上部歧管、从该歧管延伸的多个制冷剂管、以及限定用于存储相变材料的腔室的羽板式蛤壳式壳体。羽板式蛤壳式壳体设置在两个相邻制冷剂管的上部之间并与该上部热连通。羽板式蛤壳式壳体由两个蛤壳式板形成，每个蛤壳式板具有由折叠成相变材料腔室的狭板限定的羽板。折叠的狭板限定蛤壳式壳体内的羽板开口，使相变材料能够与相邻制冷剂管形成直接物理接触，由此改进在管内流动的制冷剂与蛤壳式壳体内的相变材料之间的热连通。该蒸发器比汽车发动机暂停时继续运行的现有技术蒸发器体积更小、成本更低且更容易制造，且更可靠。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于空气调节系统的蒸发器，该蒸发器具有相变材料蛤壳式壳体。蒸发器具有上部歧管、从该歧管延伸的多个制冷剂管、以及限定用于存储相变材料的腔室的羽板式蛤壳式壳体。羽板式蛤壳式壳体设置在两个相邻制冷剂管的上部之间并与该上部热连通。羽板式蛤壳式壳体由两个蛤壳式板形成，每个蛤壳式板具有由折叠成相变材料腔室的狭板限定的羽板。折叠的狭板限定蛤壳式壳体内的羽板开口，使相变材料能够与相邻制冷剂管形成直接物理接触，由此改进在管内流动的制冷剂与蛤壳式壳体内的相变材料之间的热连通。该蒸发器比汽车发动机暂停时继续运行的现有技术蒸发器体积更小、成本更低且更容易制造，且更可靠。【专利说明】具有相变材料羽板式蛤壳式壳体的蒸发器
该申请要求2012年9月19日提交的美国临时专利申请第61/702，889号的EVAPORATOR PHASE CHANGE THERMAL SIPHON (蒸发器相变热虹吸)的权益。该申请是2012年4月20日提交的美国专利申请第13/451，665号的部分继续申请，该13/451，665是2009年6月10日提交的美国专利申请第12/481，933号的部分后续申请。美国临时专利申请第61/702，889号、美国专利申请第13/451，665号、以及美国专利申请第12/481，933号的内容以参见的方式纳入本文。本专利技术涉及用于冷却汽车的乘客车厢的空气调节系统；更具体地涉及该空气调节系统的蒸发器；且再更具体地涉及具有相变材料的蒸发器。
技术介绍
汽车的燃油效率可通过在不需要来自发动机的动力进行推进的短暂时期内关闭汽油发动机来得以提高，诸如当汽车滑行或在交叉路口暂时停车时。但是，常规空气调节系统的压缩机依赖汽油发动机的曲轴运行，且因此，在这些低效期间发动机继续运行以为汽车乘客提供冷却舒适度。2007年I月2日授予Haller等人的美国专利第7，156，156号(此后称为Halier’156)提供一种当发动机不运行时空气调节系统不工作问题的解决方案。Haller 156专利示出蒸发器，在汽车发动机运行时的第一操作模式中，蒸发器使制冷剂流过以将来自空气流的热量传递到制冷剂。蒸发器包括沿水平方向延伸的歧管。至少一个管与歧管流体连通并远离歧管沿垂直方向向下延伸。蒸发器限定用于存储相变材料(PCM)的至少一个空腔或箱体，以在汽车发动机运行时的第一操作模式中，将来自PCM的热量传递到制冷剂以冷却并冷冻PCM。Halier’ 156专利的空腔与多个管相邻设置并与多个管配合。在汽车发动机暂停的第二运行模式，热量从空气流直接传递到空腔内的PCM以冷却空气流并融化或加热PCM。仍然一直需要改进的具有PCM的蒸发器，以改进当汽车发动机停机时的短暂期间继续运行的空气调节系统的效率，从而增加汽车的燃油效率。
技术实现思路
本专利技术提供一种蒸发器，该蒸发器具有用于存储相变材料的至少一个蛤壳式壳体。该蒸发器包括上部歧管、相对于重力从上部歧管沿向下方向延伸的多个制冷剂管、以及限定用于存储相变材料的腔室的羽板式蛤壳式壳体。羽板式蛤壳式壳体设置在两个相邻制冷剂管的上部之间并与该上部热连通。羽板式蛤壳式壳体由两个蛤壳式板形成，每个蛤壳式板具有由折叠成相变材料腔室的狭板限定的羽板。折叠的狭板限定蛤壳式壳体中的羽板开口，使相变材料能够与相邻制冷剂管形成直接物理接触，由此改进在管内流动的制冷剂与蛤壳式壳体内的相变材料之间的热连通。在第二运行模式中，当压缩机不使制冷剂循环通过蒸发器时，热量从制冷剂传递到较低温度的PCM，由此冷却和冷凝制冷剂。较重的冷凝制冷剂穿过管沿垂直方向向下降落。冷凝的制冷剂然后从穿过蒸发器芯部的环境空气流接收热量，由此加热和蒸发制冷剂。较轻的蒸汽相制冷剂沿垂直方向上升，返回到较低温度的PCM以重复该循环。用于空气调节系统的、具有相变材料羽板式蛤壳式壳体的蒸发器提供发动机暂停时冷却汽车车厢的改进无源系统。其也可用于非车辆应用。其比汽车发动机暂停时继续运行的现有技术蒸发器体积更小、成本更低且更容易制造，且更可靠。此外，由在蛤壳式板上向内折叠的狭板限定的羽板开口允许相变材料与制冷剂管直接物理和热接触，由此增加热传递效率。最后，其可通过在相邻制冷剂管之间设置相变材料蛤壳式壳体而整合到现有蒸发器中。由于参照结合附图而考虑的以下详细描述能更好地理解本专利技术的其它优点，因而这些优点会变得更容易理解。【专利附图】【附图说明】将参照附图进一步描述本专利技术，附图中:图1是具有相变材料的蒸发器的示例实施例的立体图，相变材料容纳在定位在相邻制冷机管之间的羽板式蛤壳式壳体内；图2是图1所示蒸发器的立体局部分解图；图3是容纳相变材料的羽板式蛤壳式壳体的立体分解详图；以及图4示出图3的已组装蛤壳式壳体。【具体实施方式】图中示出板式蒸发器100热交换器组件，具有容纳相变材料(PCM)250的羽板式蛤壳式壳体200，各图中相同的附图标记标示相应的部件。蛤壳式壳体200使包含更少质量和部件的蒸发器100更有效率，使得更便于制造。将更容易理解PCM羽板式蛤壳式壳体200的其它优点，因为这些优点在结合附图考虑时参照以下详细描述会变得更好理解。汽车的典型空气调节系统包括汽车发动机驱动的压缩机。压缩机使两相制冷剂循环通过蒸发器，其中制冷剂在从流过蒸发器芯部的环境空气流吸收热能的同时膨胀成气相，由此冷却空气流，而蒸发器芯部由蒸发器的制冷剂管和互连的翅片限定。可将冷却的空气流通到汽车车厢以为乘客提供舒适的冷却。为了节约燃料，汽车的发动机可在预定条件下停机，诸如当汽车在斜坡上向下滑行或在交叉路口暂时停车时。在发动机停机时期内，发动机不驱动使制冷剂循环通过蒸发器的压缩机。这种汽车的空气调节系统可设有具有相变材料的蒸发器以在发动机停机且不驱动压缩机时延长冷却乘客车厢的时间。图1和2中示出具有多个羽板式蛤壳式壳体200的板式蒸发器100的示例性实施例。蛤壳式壳体200包含材料(PCM)250，该材料(PCM)250与蒸发器100的顶部区域116热连通。蒸发器100可由多个冲压金属板105制成。每个冲压金属板105限定本领域普通技术人员已知的特征，诸如歧管开口 106、围绕歧管开口 106的凸台107、内部肋108以及凸缘109。多个冲压金属板105通过将各金属板105堆叠并然后钎焊总体组件而组装成板式蒸发器100。每个金属板的歧管开口 106、凸台107、内部肋108和凸缘109与相邻金属板105的相应歧管开口 106、凸台107、内部肋108和凸缘109协配，从而限定一对上部歧管112、一对下部歧管114、以及将歧管112、114液压连接的多个扁平制冷剂管110。术语上部和下部参照重力方向使用。多个羽板式蛤壳式壳体200与上部一对歧管112相邻靠近蒸发器100的顶部区域116设置在扁平制冷剂管110之间。羽板式蛤壳式壳体200可围绕一对上部歧管112的一部分、或者替代地可在上部歧管112紧接着的下方定位在扁平制冷剂管110的上部118内。诸如具有分子式CnH2n+2的液态饱和烃、石蜡或可在室温下保持在液态的任何其它材料的PCM250设置在每个羽板式蛤壳式壳体200内。可将诸如金属颗粒或纤维的导热材料添加到容纳在羽板式蛤壳式壳体200内的PCM250以增加热传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于空气调节系统的蒸发器（100），包括：上部歧管；多个制冷剂管（110），所述多个制冷剂管（110）从所述上部歧管延伸并与所述上部歧管液压连通；以及蛤壳式壳体（200），所述蛤壳式壳体（200）设置在两个相邻制冷剂管（110）之间并与所述两个相邻制冷剂管（110）热连通；其中所述蛤壳式壳体（200）包括两个蛤壳式板（210），所述两个蛤壳式板（210）限定构造成存储相变材料的腔室（232），以及其中所述蛤壳式板（210）中的一个包括第一部分（220），所述第一部分（220）限定第一部分（220）的羽板（230），所述羽板（230）具有延伸到所述腔室（232）内的远侧羽板边缘（234）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G·S·弗里兰，S·B·利帕，
申请(专利权)人：德尔福技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US