[发明专利]具有蓄冷器的热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种特别是用于汽车空调设备的、具有蓄冷器的热交换器。

背景技术

汽车制造商的一个目标是减少汽车燃料的消耗。减少燃料消耗的一项措施是临时停车如在交通信号灯前停车时关闭发动机。这种发动机的临时关闭又被称为怠速-停止模式。现在的低消耗汽车如所谓的三升汽车中已经采用这项措施。在具有怠速-停止方式的汽车中，在市内交通的情况下，大约25-30％的行驶时间内发动机是关闭的。

这就是这种汽车常常不配备空调设备的原因，因为当发动机关闭时，空调设备所需的压缩机也无法运行，因而在怠速-停止状态下空调设备无法达到应有的制冷能力。虽然这个问题也可以通过以下方式得到部分地解决，即在停止的状态下，空调设备开动时发动机继续运转，但这会导致消耗较多的燃料。

DE 10156944A1公开了一种用于汽车的空调设备，它包括布置在制冷剂回路中的压缩机和蒸发器，用于冷却车舱内待调节空气，所述空调设备具有一个用于冷却空气的第二蒸发器，它包括一种蓄冷介质，而待调节的空气可选地逐个通过每个蒸发器或一起通过两个蒸发器。按照一个备选的实施形式，这个蒸发器以下面的方式取代第二个蒸发器，即蒸发器形成为具有两个部分，其中一个部分包含蓄冷介质，而待调节的空气可选地逐个通过每个蒸发器或一起通过两个蒸发器。在这里，制冷剂穿过蒸发器时所流经的管是多通道管，其中，一个或多个通道充满蓄冷介质。

发明内容

从上述现有技术出发，本发明的目的是提供一种改进的热交换器。这个目的由具有下述特征的热交换器实现。

按照本发明，一种在汽车空调设备中使用的、用于冷却车舱内待调节空气的热交换器、特别是蒸发器，包括多个并排布置的输送制冷剂的管子，并包括至少一个其中设有蓄冷介质的蓄冷器。在这里，蒸发器具有两个相互平行且覆盖整个宽度的区域，其中，第一区域在结构上相当于一个传统的蒸发器，蓄冷器布置在独立的第二区域，这个区域可被至少一部分制冷剂穿流，所述制冷剂也穿流至少一部分第一区域，并且第一和第二区域通过至少一个溢流孔相互连接。至少一部分制冷剂通过溢流孔从一个区域流到另一个区域，即制冷剂流到两个区域中。在热交换器的第一和/或第二区域的管子之间可以布置波纹翅片或其它增大换热面积的元件。由于第一区域基本上相当于一个传统的热交换器，所以现有的工具可继续使用，而只需为第二区域和溢流孔的加工配备新工具。在第一区域按照现有的结构方式配置的情况下，第二区域可相对容易地与现有的空间和冷却需求配合。此外仅需要一个膨胀元件。这样形成的蒸发器根据模块式的结构也可被称为“附加式”蓄能蒸发器，即在原则上基本为传统蒸发器的基本形式上添加一个相应形成的冷却模块。

优选的是设有两个溢流孔，但也可-在一个单独的制冷剂输入管路上-只设有一个溢流孔。同样也可设有多个溢流孔，制冷剂可通过这些溢流孔从第一区域流向第二区域，并可反向流动。

在至少一个蓄冷元件中优选地布置着至少一个输送制冷剂的管子。在这里，蓄冷元件可相互连接，特别是通过至少一个集流器。

当输送制冷剂的管子布置在蓄冷元件中时，它可以插入到被蓄冷介质充满的蓄冷元件中，或者直接在其中形成，同时蓄冷介质优选地被制冷剂从四周包围，在这里，特别是设为管中套管的布置。

蓄冷元件同样可由横断面为U形、特别是包括多个室的管形成。在这里，蓄冷元件的内部尺寸在相应区域优选地等于输送制冷剂的管的外部尺寸，从而使管子平整地紧贴在一起。也可采用一体式的结构例如通过相应地挤压成型的、包括至少两个通道的管。

在一个完全在蓄冷元件之内的布置中，输送制冷剂且包含蓄冷介质的管优选为一种双层壁的扁平管，其中，制冷剂位于中央区域，蓄冷介质位于外部区域。按照另一个优选的实施形式，双层壁的扁平管具有连接桥，它连接位于外部的管与位于内部的管。由于蓄冷器直接与空气接触，所以在热交换时会出现很好的动态特性，从而在需要时即在怠速-停止的工作状态下有充足的制冷能力。

包含蓄冷介质的管也可以不完全地包围输送制冷剂的管。在这里准确地说，输送制冷剂的管的三个侧面被包含蓄冷介质的管包围。包含蓄冷介质的管的横断面可以为U形，并可将优选为扁平管的、输送制冷剂的管局部地即将其周长的一部分包围，同时，输送制冷剂的管的绝大部分优选地布置在包含蓄冷介质的管的内部。