[發(fā)明專利]熱交換器管、包括這樣的管的熱交換器以及制造這樣的管的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180041851.5
• 申請日: 2011-06-14
• 公開（公告）號: CN103080685A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L.莫羅;A.鮑爾黑姆;P.梅塔耶;Y.諾丁;K.加霍恩
• 申請（專利權(quán)）人: 法雷奧熱系統(tǒng)公司
• 主分類號: F28D1/03
• 分類號: F28D1/03;F28F1/40;F28F3/02;F28F13/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 郝倩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱交換器管，包括這樣的管的熱交換器以及制造這樣的管的方法。

非排他地，相關(guān)的熱交換器意圖用于配備車輛，在優(yōu)選應(yīng)用中，對應(yīng)于設(shè)置在車輛的空調(diào)環(huán)路或回路中的冷凝器。在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，還可設(shè)想這些交換器作為發(fā)動機(jī)冷卻環(huán)路或回路中的散熱器的應(yīng)用。

背景技術(shù)

簡要地，車輛的乘客艙的空調(diào)環(huán)路沿通過其的冷卻劑流體（諸如氟利昂、CO₂、1234YF流體）的流動方向通常主要包括：壓縮機(jī)，在該處壓縮蒸氣形式的流體；冷凝器，接收流體以由于掃過冷凝器的外部空氣流而將流體轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w形式；膨脹器，降低壓力；和蒸發(fā)器，膨脹和冷凝的流體在所述蒸發(fā)器中與被引導(dǎo)至乘客艙中的外部空氣流進(jìn)行熱交換。流體在蒸發(fā)器的出口處被轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀啵员火佀偷綁嚎s機(jī)中用于新的循環(huán)，而通過蒸發(fā)器的外部空氣流被冷卻以在乘客艙中供應(yīng)被調(diào)節(jié)空氣。

在結(jié)構(gòu)方面，形成熱交換器的冷凝器包括平行管的管束和兩個總管（或集管箱），管的對應(yīng)端部（通過將它們釬焊）以密封的方式固定地連接到所述總管中。因而，環(huán)路中的冷卻劑流體能夠流動通過管，通過掃過管的外部空氣流，流體從其氣相被轉(zhuǎn)換為其液相。

在這些管與總管組裝之前，主要使用兩種技術(shù)制造這些管。或擠出或彎折，擠出產(chǎn)生高成本（針對每一種類型的管的專用模具）但由于自然地密封而可容易釬焊，彎折提供多種優(yōu)勢，但較難于釬焊。

本發(fā)明涉及使用彎折工藝制成的熱交換器管。

這樣的管通常由金屬板的卷制成，所述金屬板卷在被解開為帶的形式之后，通過專門的彎折工具等被逐漸成形至需要的橫截面，且隨后被切割至需要的長度，分成對應(yīng)于最終的管的段。

有這種情況：熱交換器管可能經(jīng)受較大負(fù)載，諸如與來自外部環(huán)境的物體（例如石頭）的高速沖擊。管必須能夠承受任何這樣的沖擊，以便阻止流體的任何泄漏。在彎折管的情況下，管不能如擠出管的情況一樣通過增加的材料厚度而被加強(qiáng)。但是由于彎折管的壁厚度大致約0.2mm，從承受石頭沖擊的角度來看其并不足夠，有必要局部增加彎折管的壁的厚度。

在第一已知彎折管中，管壁在其自身上在管的一側(cè)或鼻部的位置處多次水平地彎折，增加管鼻部中的材料厚度。缺陷是，管的高度因此是其材料厚度的函數(shù)且對應(yīng)于彎折部的數(shù)量。

在另一已知彎折管中，管沿其一側(cè)預(yù)先打開，該側(cè)隨后通過將平面重疊在平面上成兩個壁厚度而封閉。該類型方案的缺陷是在以該方式封閉那側(cè)的位置處的有缺陷密封。

專利DE102006006670描述了包括具有多個垂直彎折部的側(cè)部的方案。該方案的主要缺陷是其導(dǎo)致材料的過度消耗。

專利US6192977描述了一種管，所述管的一端通過管壁的重疊構(gòu)成。該方案在較低高度（例如1mm量級的高度）的情況下難于控制。

此外，還已知的是，特別是從專利DE102005043093，具有內(nèi)部分隔件的管。由于管和內(nèi)部分隔件，不能用傳統(tǒng)方法（例如用刀切割）將管和內(nèi)部分隔件切割至定長，這是因?yàn)閮?nèi)部分隔件趨于在該操作期間被擠壓。在該情況下，管首先被成型，并隨后切割至定長，內(nèi)部分隔件也成型并隨后切割至定長，管和內(nèi)部分隔件隨后被組裝。在該構(gòu)造中，有必要在管和內(nèi)部分隔件之間保留功能性空隙，以能夠插入內(nèi)部分隔件。該空隙對于部件的彼此正確釬焊是不利的。

在已有方案中，對于增加機(jī)械強(qiáng)度需要的在管壁和內(nèi)部分隔件之間的接觸未必被保證。此外，在已有方案中，石頭沖擊的問題仍存在。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目標(biāo)是補(bǔ)救這些缺陷，以及本發(fā)明涉及一種流體循環(huán)管，所述流體循環(huán)管的設(shè)計使得內(nèi)部分隔件能夠加強(qiáng)管且特別是加強(qiáng)管的至少一側(cè)。

為此，熱交換器管包括限定出殼體的彎折壁和插入到該殼體中的內(nèi)部分隔件，所述分隔件例如是波紋形的。內(nèi)部分隔件限定出多個流體循環(huán)溝道。管的壁具有通過半圓部連接的大表面。內(nèi)部分隔件沿縱向方向延伸，例如從管的一個孔至另一個孔。特別地，所述大表面是平面并且平行于彼此。

根據(jù)本發(fā)明，管構(gòu)造為使得壁和內(nèi)部分隔件之間的空隙沿至少一個半圓部的長度被填充。換言之，考慮到橫截面中的管，即，在正交于管的縱向軸線的截平面中，內(nèi)部分隔件和管的壁之間的空隙沿半圓部在內(nèi)部分隔件的全部長度或部分長度上被填充。這樣的作用是增加分隔件和管壁之間的總接觸面積，且因此增加管的厚度，至少在管的鼻部的位置處的厚度。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，內(nèi)部分隔件在一個頂點(diǎn)處包括至少一個平坦部，所述平坦部與壁接觸。這具有增加機(jī)械強(qiáng)度的優(yōu)勢，包括在其平面的位置處的機(jī)械強(qiáng)度。