[發明專利]熱交換單元以及相應的熱交換器、熱交換單元的制造方法

無效

• 申請號: 201010272611.3
• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN101922884A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 克里斯托夫·德諾爾
• 申請（專利權）人: 法雷奧熱系統公司
• 主分類號: F28F1/08
• 分類號: F28F1/08;F28F1/40;F28D7/10;F25B39/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明涉及一種熱交換單元以及包括該熱交換單元的相應熱交換器。本發明還涉及制造熱交換單元的方法。

本發明特別適用于機動車熱交換器領域，特別是空調循環中的內部熱交換器，其中，高壓高溫的冷卻劑與低壓低溫的相同制冷流體進行熱交換。

背景技術

已知的機動車熱交換器由平行設置的一排或多排管束構成，這些管子用于冷卻劑循環通過交換器。

以已知的方式，所用的管子釬焊在插件構成的熱交換元件上，該插件位于管子之間。通常，這些插件具有波紋狀的表面，管子在波紋的頂點釬焊在插件上。

US2003/0066636A1公開了一種用于熱交換器的管子，其包括兩排平行設置的多個通道。采用兩排通道同時擠壓的方法形成該管子。

然而，同時制造兩排管子的這種技術缺乏靈活性。而且，這種管子不能優化通道排之間的熱交換。最后，由于同時構造兩排通道，集流箱在管子端部處的裝配非常復雜。這樣導致了裝配所有的管子耗時較長又昂貴，影響熱交換器的裝配和成本。

發明內容

由此，本發明意圖以最低成本提供熱交換單元在熱交換器中的簡化裝配。

為了達到這個效果，本發明的目的是一種第一流體和第二流體之間的熱交換單元，其特征在于，其包括：

-至少一個內管，具有用于第一流體循環的多個第一縱向內部通道，

-中空的外殼，在其中容納所述內管，以及

-至少兩個肋壁，設置在所述內管任一側，所述肋壁與所述內管以及所述外殼接觸，從而限定用于第二流體循環的多個第二縱向通道，所述第二通道與第一通道基本上平行地延伸。

這種單元的制造和裝配簡單，由于內部管子和外部管子之間具有接觸點，并且第一流體夾置在兩層第一流體之間，提供了優化的熱傳遞質量。從而輕松地增加熱交換表面。

有利地，所述內管實施為板的形式，所述外殼具有大體中空的平行六面體形式，外殼具有在肋壁之間延伸的兩個側壁。

進一步有利的是，內管是擠壓管。外殼限定也通過擠壓成型的管。這樣為采用二氧化碳式的超臨界制冷流體的這種單元提供了所需的高抗壓性能，其中，爆裂壓力能達到200至300巴。

可替代地，外殼采用帶制造，例如用于具有較小壓縮應力的空調回路。

根據第一替代方案，肋壁的至少一個具有至少一個肋，所述肋通過肋的平端與內管接觸。因為平端與內管外壁之間具有足夠的接觸表面，所以能提供良好的附連。

側壁具有局部變形部，即，朝向外殼的內部彎曲的缺口。這個特征便于外殼的壓縮步驟。缺口由此在外殼的壓縮步驟以前為“V”形截面，在所述壓縮步驟之后分支接觸而為“U”形形式。

本發明還涉及一種熱交換器，包括例如如上限定的至少一個熱交換單元。

所述交換器包括流體的至少一個引入集流箱和至少一個排出集流箱，所述集流箱分別包括：

-第一收集器，其與第一流體關聯，并連接至所述內管的相關聯端部，和

-第二收集器，其與第二流體關聯，并連接至所述外殼的相關聯端部，所述收集器以密封的方式隔開。

有利的是，所述集流箱在橫截面上具有基本上呈“8”的主形式，該“8”的第一環和第二環分別限定第一收集器和第二收集器，該“8”字的共用于兩個環的部分具有開口，用于相關聯端部的通過。

可替代地，該熱交換器包括流體的至少一個引入集流箱和至少一個排出集流箱，所述集流箱分別包括連接至所述內管的相關聯端部的單個收集器，用于引入和排出第一流體。

所述內管的相關聯端部從所述外殼的任一側凸出。

最后，本發明涵蓋一種制造第一流體和第二流體之間的熱交換單元的方法，其特征在于，其包括以下步驟：

A)在中空的外殼內設置至少一個內管，所述內管具有用于第一流體循環的多個第一內部平行縱向通道，且在所述內管的縱向外表面的任一側設置有至少兩個肋壁，以及

B)壓縮所述外殼以便減小所述外殼的容積，直至所述肋壁與所述內管以及所述外殼接觸，以便限定用于第二流體循環的多個第二縱向通道，所述第二通道與第一通道基本上平行地延伸。

在該方法中，所述肋壁通過肋形成在所述外殼的內表面上。或者，所述肋壁通過肋形成在所述內管的外表面上。

有利的是，內管預先通過擠壓步驟形成。

外殼和肋壁預先通過共用的擠壓步驟形成。

可替代地，所述肋壁或肋通過折疊金屬帶形成。

該制造方法包括一步驟，其中，所述外殼的內表面通過膠合或釬焊固定到所述內管的外表面，以便優化附連。