[發明專利]汽車空調設備的內部熱交換器

有效

• 申請號: 201310575084.7
• 申請日: 2013-11-15
• 公開（公告）號: CN103822506A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: L.西博爾德;K-O.皮特施
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F28D7/10
• 分類號: F28D7/10;F16L9/19;B23P15/26
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

技術領域

本發明涉及一種汽車空調設備的熱交換器，其尤其作為內部熱交換器用于提高空調設備的效率。

背景技術

空調設備的內置式熱交換器或內部熱交換器，即所謂的(Internal?Heat?Exchanger?IHX)用于提高汽車空調的功率和效率，其使得冷卻劑循環回路的在蒸發器和壓縮機之間延伸的部段與冷卻劑循環回路的在冷凝器和膨脹閥之間延伸的部段熱耦連。通過這種方式方法，從蒸發器向壓縮機流動的、相對較冷的冷卻劑可以(預)冷卻或過冷卻向冷卻劑循環回路的高壓側的膨脹裝置輸送的相對較熱的冷卻劑。

為了優化冷卻劑循環回路中的這種熱交換器的功能方式，管道的幾何尺寸和形狀具有很大意義。在現有的汽車構造中基本沒有用于個性化地適應或改變熱交換器的外輪廓或外部幾何形狀的縫隙空間，因此相對困難的是，這種熱交換器在其熱交換容量方面個性化地、大致針對汽車類型地滿足預定的要求。

空調設備的熱交換器還可以設計為同心管熱交換器。在此至少一個內管沿周向完全被外管包圍。在內管的內部和內管和外管的間隙中，分別沿相反流向流動的熱交換物質之間可以發生熱交換。為了將同心管熱交換器連接到空調設備的冷卻劑循環回路中，需要將內管穿入外管中或為包圍所述內管的外管提供相應的接頭。

因此例如EP?1?101?638?A1提供了一種具有至少一個連接器的管裝置。所述管裝置在此具有含有空穴的圓柱形狀以及通過第一縱向端部的第一貫穿部。所述內管在此延伸穿過第一貫穿部和空穴。該連接器還具有在空穴的一端徑向擴寬的開口，用于容納外管。在此，該外管通過壓配合與連接器相連。

提供單獨的連接器一方面提高了空調設備內部熱交換器的構件數量。另一方面對于這種連接方案制造和裝配過程會比較復雜。因為管在熱交換器后面的運行中會被受壓的熱交換介質加載，所以需要保證各個部件之間的流體密封的、壓力穩定的以及持久的連接。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種改進的汽車空調設備的內部熱交換器，其可以特別高效、廉價和簡單地被制造。所述熱交換器的特點還在于能夠減少構件、重量最小化和提高壽命以及很好的熱負荷能力。

所述技術問題通過一種汽車空調設備的熱交換器解決，其具有內管和外管，所述外管在一管部段的區域中沿管縱向至少局部地環包內管，用于構成可被熱交換器介質流過的間隙，其中所述間隙至少部分地借助至少三個沿管縱向延伸的隔片劃分出三個流體通道，所述流體通道連通通過外管的擴展構成的分配器腔室或集流器腔室，在該腔室中的隔片相對管部段中的隔片沿徑向具有較小的延伸。

本發明另外還提供一種具有這種熱交換器的汽車空調設備、一種具有這種空調設備或這種熱交換器的汽車以及用于制造這種熱交換器的方法。

因此，本發明相應地提供一種汽車空調設備的熱交換器，其具有內管和外管，所述外管在管部段的區域中沿管縱向(z)至少局部地環包內管，用于構成可被熱交換器介質流過的間隙。與之相反，所述外管沿管周向(u)全部環包內管。由外管和內管構成的間隙在橫截面中例如是環形的，并且可以被一個或多個沿徑向在內管和外管之間延伸的隔片貫穿。

在此規定，內管和外管之間的間隙至少部分地借助至少三個沿管縱向延伸的隔片劃分出至少三個流體通道，所述流體通道連通到通過外管的擴展構成的分配器腔室或集流器腔室。在該腔室中的隔片相對于沿縱向鄰接的管部段中的隔片沿徑向具有較小的延伸。但是所述隔片仍然在分配器腔室或集流器腔室中存在，并且優選連續地從管部段中延伸到外管的徑向擴展的和在此鄰接的分配或集流部段中。

通過外管在分配器腔室或集流器腔室的區域中徑向向外地擴展，流入熱交換器的熱交換器介質在按照分配腔室作用的熱交換器部段中環繞內管，然后沿周向(u)向由隔片構成的相鄰流體通道分散。在熱交換器的對置的縱向端部上有利地和優選設置外管相應的徑向擴展，該擴展然后作為集流腔室用于匯集由各個流體通道中流出的熱交換器介質。

外管的用于構成集流腔室的徑向擴展可以實現熱交換器介質在流體通道的流體下游流體技術地匯合，用于將熱交換器介質例如通過唯一的流出口或排出管流入汽車空調設備的冷卻劑循環回路。

在此規定，至少一個通過外管的徑向擴展構成的分配器腔室或集流器腔室配備有隔片，這些隔片與該分配器腔室或集流器腔室鄰接地、即在管部段的區域中在內管和外管之間的間隙中構成各個單獨的流體通道。在分配器腔室或集流器腔室中構成或存在至少三個隔片，這在表面上看來對外管的徑向擴展區域的分配或集流功能是不利的。