CN102639953A - 具有增强集成度的汽车冷凝器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用在机动车辆的空调回路中的冷凝器（10、20），包括沿纵向方向堆叠的穿孔板（20），并限定用于第一流体的循环的第一叶片以及用于第二流体的循环的第二叶片，所述第二叶片与所述第一叶片相互交错，所述冷凝器使第一流体的交替循环可行。根据本发明，所述冷凝器包括用于第一流体的入口管（28）和用于第一流体的出口管（30），所述入口管（28）和所述出口管（30）布置在所述堆叠结构的单个第一端表面（24）上。

Description

具有增强集成度的汽车冷凝器

技术领域

本发明涉及空调回路的领域，特别是用于机动车辆。

背景技术

更具体地涉及用在这样的回路中的冷凝器，所述冷凝器包括穿孔板，所述穿孔板沿纵向方向堆叠并限定意图用于第一流体的循环的第一叶片以及意图用于第二流体的循环的第二叶片，所述第二叶片与所述第一叶片相互插置；两个第一收集器通过将分别属于意图用于第一流体的叶片的入口和出口孔沿纵向方向对齐并布置为流体连通而形成，所述第一收集器的第一个，已知为用于第一流体的入口收集器，包括至少两个连接管路，所述第一收集器的另一个，已知为用于第一流体的出口收集器，包括至少两个另外的连接管路；意图用于第一流体的第一入口短管排放至用于第一流体的入口收集器的所述连接管路中的一个连接管路，该连接管路称为上游连接管路；意图用于第一流体的第一出口短管排放至用于第一流体的出口收集器的所述连接管路中的一个连接管路，该连接管路称为下游连接管路，用于第一流体的入口收集器的所述连接管路和出口收集器的所述连接管路布置为允许第一流体从入口收集器朝向出口收集器、从上游连接管路朝向下游连接管路的交替循环。

该类型的冷凝器特别从FR 2 846 733已知。

该类型的冷凝器必须安装在车辆的内部并连接到第一和第二流体的回路。这些冷凝器的尺寸和连接可行性对于冷凝器集成到车辆中尤其关键。此外，为了便于组装和之后的维护操作，要寻求对冷凝器和回路的其余部分之间的连接的容易的可接近性。

发明内容

由于当前已知的冷凝器已证明仅部分地令人满意，申请人采用改进该状况的目的。

提出的冷凝器是如通过引言限定的冷凝器，包括出口管路，所述出口管路将所述下游连接管路布置为与所述出口短管连通，从而使第一入口短管和第一出口短管设置在所述堆叠结构的同一第一端表面上。

因此，用于第一流体的入口和出口，包括当这涉及穿过冷凝器的制冷剂流体时，位于交换器的同一侧。这有助于在机动车辆中的集成和改进所述冷凝器的连接的可接近性。

在根据本发明的冷凝器的构造中，所述上游连接管路靠近所述第一端表面，而所述下游连接管路远离所述第一端表面。

冷凝器还包括，例如，两个第二收集器，通过将分别属于意图用于第二流体的叶片的入口和出口孔沿纵向方向对齐并布置为流体连通而形成。

根据一个实施例，所述第一收集器在横向方向上互相并置和/或所述第二收集器在横向方向上互相并置。

第一入口短管和/或第一出口短管能够穿过所述第一端表面。

所述冷凝器包括，例如，封板（blanking plate），用于属于意图用于第一流体的叶片的入口和/或出口孔，每一个封板是在第一相应的收集器中限定两个连接管路的封板。封板的至少一个还适合于被出口管路穿过。

为此，例如，所述封板设置有孔，所述孔具有与至少位于所述封板附近的出口管路的横截面相对应的形式，且所述封板设置有密封装置，所述密封装置在外地布置在出口管路和封板之间。密封装置包括，特别地，焊料堆积部。

根据一个实施例，出口管路接连地穿过每一个叶片的入口和/或出口孔，所述入口和/或出口孔形成与用于第一流体的出口收集器中的下游连接管路邻近的连接管路。

出口管路还能够穿过每一个叶片的入口和/或出口孔，所述入口和/或出口孔形成纵向地布置在第一端表面和用于第一流体的出口收集器中的下游连接管路之间的每个连接管路。

根据一个具体实施例，所述堆叠结构的第一部分限定出与所述第一叶片的一部分相互插置的第二叶片，而堆叠结构的第二部分限定出意图用于第三流体的循环的第三叶片，所述第三叶片与所述第一叶片的另一部分相互插置，所述下游连接管路属于所述堆叠结构的第二部分。

根据该实施例，冷凝器还包括，例如，两个第三收集器，所述第三收集器在横向方向上互相并置，并通过将分别属于意图用于第二流体的叶片的入口和出口孔沿纵向方向对齐和布置为流体连通而形成，所述第三收集器在它们整体上由至少两个连接管路限定；以及意图用于第三流体的第三入口短管和第三出口短管。

特别地，第三入口短管和第三出口短管穿过所述堆叠结构的第二端表面，所述第二端表面在纵向上对着所述第一端表面。

第三入口短管和第三出口短管可以分别与第三收集器流体连通。

所述堆叠结构的所述第一和第二部分，例如，被中间分隔板彼此分开。特别地，所述中间分隔板包括第一孔，所述第一孔适合于被出口短管穿过。还可以采用的是，堵塞属于意图用于第二流体的叶片的入口和出口孔，所述入口和出口孔远离所述第一端表面。

根据一个特定实施例，分隔板设置有校准的补充孔，以将第二收集器和第三收集器布置为分别流体连通，第二和第三流体于是为相同的流体，冷凝器呈现出用于所述相同的流体的单个入口短管和单个出口短管。

附图说明

本发明的其它特征和优势可以从以下详细描述和附图的考察而变得清楚，在附图中：

图1示出根据本发明的冷凝器的第一实施例的等轴透视图，

图2示出图1中的冷凝器的分解等轴透视图，一些板已被省略，

图3示出图1中的冷凝器的平面和俯视图，

图4是图1中的冷凝器的根据图3中的线IV-IV的横截面视图，

图5示出图1中的冷凝器的根据图3中的线V-V的横截面视图，和

图6示出在类似于图5的视图中的冷凝器的第二实施例。

具体实施方式

附图主要包括一些特征的元素。然而，它们不仅可以用于促进说明书的理解，还有助于其定义，这应该是必要的。

图1至5示出意图为空调回路（在此未示出）的一部分的冷凝器10，特别是用于机动车辆的空调回路。

在这样的回路中，制冷剂流体，或第一流体，在闭环中经过压缩机、在返回压缩机之前经过前述冷凝器、减压器和蒸发器等。

这里，冷凝器10意图使用制冷剂流体工作，所述制冷剂流体能够既呈现液态也呈现气态，例如诸如已知为R134a的氟化流体。

冷凝器10包括第一热交换区12，以确保借助第一冷却流体来冷却制冷剂流体，直到其冷凝点。

该冷却流体可以由添加有抗冻剂（例如乙二醇类型）的水构成。

冷凝器10还包括第二热交换区14，以确保借助第二冷却流体来过冷制冷剂流体。

第二冷却流体也可以由添加有抗冻剂的水构成。具体地，第二冷却流体和第一冷却流体可以一起形成同一回路中循环的同一流体。

冷凝器10可以还包括瓶子（未示出），所述瓶子布置在第一区12和第二区14之间并适合于被制冷剂流体穿过。

处于气态的制冷剂流体，在其从压缩机到达时，在第一区12中被初始地冷却，直到达到其冷凝点。如必要，该制冷剂流体穿过瓶子，该制冷剂流体在瓶子处被过滤和脱水。冷凝的制冷剂流体随后穿过第二区14，这确保了其被过冷。

冷凝器10还包括第一底板16和第二底板18，所述两个底板均插置在第一区12和第二区14之间。第一底板16和第二底板18形成用于该第一区12和该第二区14之间的制冷剂流体循环的界面。

在变体实施例中（在此未描绘），冷凝器包括具有与第一和第二区的其他板类似的形式的特定板，但呈现出仅两个孔，所述特定板将所述区分开，而同时允许两个区之间的制冷剂流体通过其所述两个孔连通。

第一区12包括一系列穿孔板20，所述穿孔板20沿冷凝器10的一个纵向方向堆叠。在该情况下，穿孔板20呈现出大致矩形碗的形式。第一区12的穿孔板20限定用于制冷剂流体的循环叶片，所述循环叶片与用于第一冷却流体的循环叶片交替。换句话说，这些穿孔板20限定出意图用于制冷剂流体的循环的第一叶片和意图用于第一冷却流体的循环的第二叶片，所述第二叶片与所述第一叶片相互插置。

第二区14还包括一系列穿孔板22，所述穿孔板22沿冷凝器10的纵向方向堆叠。在该情况下，穿孔板22呈现出与穿孔板20的外观大致类似的外观。这些穿孔板22形成用于制冷剂流体的循环叶片，所述循环叶片与用于第二冷却流体的循环叶片交替。换句话说，这些穿孔板22限定用于第二制冷剂流体的循环的第三叶片，所述第三叶片在所述第一叶片的一部分中插置。

换句话说，所述穿孔板20和22的堆叠结构包括与第一热交换区12对应的第一部分，所述第一部分限定在所述第一叶片的第一部分中插置的第二叶片，而板的该堆叠结构的其他部分限定在所述第一叶片的另一部分中插置的第三叶片。

第一区12的穿孔板20保持在第一底板16和第一端板24之间，该第一端板24在纵向上对着第一底板16。第二区14的穿孔板22被包含在第二底板18和第二端板26之间，第二端板26在纵向上对着第二底板18。

第一端板24承载联接凸缘28和联接凸缘30，所述联接凸缘28用于使用于冷凝的制冷剂流体进入，所述联接凸缘30用于该冷凝和过冷的制冷剂流体的排出。在图4中，该制冷剂流体在冷凝器10内的循环由箭头F1示出。

第一冷却流体经由入口短管32穿入到第一区12中，并从其经由出口短管34离开，所述入口短管32和出口短管34两者均被第一端板24支撑。在图5中，第一冷却流体的循环由箭头F2示出。

第二冷却流体经由入口短管36穿入到第二区14中，并从其经由出口短管38离开，所述入口短管32和出口短管34两者均被第二端板26支撑。在图5中，第二冷却流体的循环由箭头F3示出。

第一和第二冷却流体可以是从相同回路中在不同点采集的同一流体，或可以是在它们具有不同成分和/或属于不同回路的意义上的不同流体。

第一区12的每一个穿孔板20呈现出四个圆形孔39，例如，位于设置为基本上矩形形式的板的每个角附近。同样的穿孔板20的每一个孔沿纵向方向属于第一区12的穿孔板20的组的等同孔的对齐结构。

以相同方式，第二区14的每一个穿孔板22被四个圆形孔穿透。这些孔中的两个分别属于该区14的穿孔板22中的等同孔的两个对齐结构，而另两个孔属于第一热交换区12的两个相应的对齐结构。

以特定的方式，第二区14的穿孔板22的每一个孔在此沿纵向方向与第一区12的穿孔板20的等同孔的对齐结构对齐。

这些后种孔的对齐结构形成两个第一收集器40和42，在横向方向上互相并置，通过将分别属于意图用于制冷剂流体的叶片的入口和出口孔沿纵向方向对齐并布置为流体连通而形成。

这两个第一收集器40和42由属于第一区12的穿孔板20的孔和布置在第二热交换区14的穿孔板22中的孔形成。还形成了两个第二收集器，在横向方向上互相并置，通过将分别属于意图用于第一冷却流体的叶片的入口和出口孔沿纵向方向对齐且布置为流体连通而形成。这些第二收集器通过仅将属于第一区12的穿孔板20的孔对齐而形成。

还形成了两个第三收集器，在横向方向上互相并置，通过将分别属于意图用于第二冷却流体的叶片的入口和出口孔沿纵向方向对齐并布置为流体连通而形成。这些第三收集器通过仅将布置在第二热交换区14的穿孔板22中的孔对齐而形成。

第一收集器40和42在其整体上被限定为多个连接管路。

因此，附连到入口联接凸缘28的第一入口收集器40被分隔为彼此邻近的四个连接管路52、54、56和58，而附连到出口联接凸缘30的第一出口收集器42被分隔为三个连接管路60、62和64。

用于制冷剂流体的进入的联接凸缘28排放至第一入口收集器40的连接管路52中。连接管路52因此形成上游连接管路，靠近第一端板24。从那里，制冷剂流体在穿孔板20的一部分中循环，以便到达第一出口收集器42的连接管路60。从那里，根据第一入口收集器朝向第一出口收集器的交替循环，制冷剂流体横向地穿过冷凝器10，以便到达第一入口收集器40的连接管路54、随后第一出口收集器42的连接管路62、随后第一出口收集器40的连接管路56，所述连接管路56邻近于连接管路54。

第一入口收集器40的连接管路58通过使第二热交换区14的每一个穿孔板22的孔对齐而形成。

第一底板16和第二底板18分别被通道穿透，两个通道彼此重合以允许制冷剂流体从第一区12的连接管路56到第二区14的连接管路58的通过。

从那里，制冷剂流体到达连接管路64，这因此形成远离第一端表面24的下游管路。

第二区14的连接管路64与邻近的连接管路62被第一底板16和第二底板18隔开。这些第一和第二底板18在该情况下在它们的表面的最大部分上互相支撑。

连接管路52、54、56、60和62的其余部分通过堵塞第一区12的穿孔板20的相应孔而使一个相对于另一个被分隔开，例如借助图2中可见的扁塞66。

出口管路68连接出口联接凸缘30，所述出口联接凸缘30与孔70流体连接，所述孔70布置在第二底板中并排放至第二区14的连接管路64。这里，入口短管68靠近第二区14的端部被接收在适配的孔72中，所述孔72设置在第一底板16中。

制冷剂流体从连接管路64穿过，通过出口管路68的中间部分到达联接凸缘30，以便从冷凝器10离开。

出口管路68因此穿过第一出口收集器40的一部分，具体是连接管路60和62。

换句话说，出口短管68穿过区12的每个穿孔板20的等同孔。

确保连接管路60与连接管路66分开的扁塞66被与出口管路68的在该位置处的周边轮廓对应的相适孔穿透。

钎焊操作确保了出口管路68的外壁和所述扁塞66之间的密封，借助在此形成的焊料堆积部。

一般说来，连接管路68穿过与其共轴的第一出口收集器42，所述连接管路68为所述第一流体在一个或多个所述连接管路60、62中的循环提供环形通道，所述连接管路60、62出现在下游连接管路64上方。

第一冷却流体经由入口短管32穿过第一区12，并到达第二入口收集器44。

从那里，冷却流体通过意图用于该冷却流体的叶片的中间部分穿过冷凝器10，并到达第二出口收集器46，用于经由短管34离开。

该冷却液体的一个或多个额外的通过以类似于上述的方式设置。

第二冷却流体经由短管36进入第二区14，并因此排放到第三入口收集器48。该冷却流体通过意图用于其的叶片的中间部分而到达出口收集器50，并经由短管38离开。

一个或多个额外的通过也可以在该情况下设置。

图6示出作为冷凝器10的变体的第二冷凝器20。冷凝器20不同于冷凝器10之处在于，同样的冷却流体在第一热交换区12和第二热交换区14中分别用作第一冷却流体和第二冷却流体。

在该实施例中，第二端板50没有入口短管36和出口短管38。第一底板16和第二底板18设置有校准的孔78和80，分别与第三入口收集器48和第三出口收集器50对应，以便提供用于冷却流体从第一热交换区12到第二热交换区14的通道。

在另一变体实施例中，入口短管被设置用于在每一个区上的第二和第三流体，而单个出口短管设置为用于所述第二和第三流体，冷凝器允许所述第二和第三流体在所述第二或第三收集器中的一个中混合，所述第二或第三收集器预布置用于连接到所述单个出口短管。在该变体中，位于两个区之间的所述一个或多个底板或分隔板被刺穿有孔，以允许使所述第二和第三出口收集器连通，所述第二和第三入口收集器通过所述一个或多个底板或分隔板被保持为分开。

冷凝器20到流体回路的其余部分的所有连接布置在该冷凝器20的同一端表面上，即第一端板24上。

作为补充或另外地，第二区14可以被内部热交换器取代或实现为具有内部热交换器，即，一种热交换器，在其中同样的流体在温度和压力的不同条件下在两种类型的叶片中循环。

第二区14的穿孔板22的堆叠结构可以随后以相对于第一区12的穿孔板20的相反的方式取向。

这里，第一区12的穿孔板20和第二区14的穿孔板22以类似的方式配置，并堆叠为使得相对于彼此以交替的方式取向。这允许冷凝器10以低成本制造并有助于它的组装。对于所有情况，第一区12的板20和第二区14的板22可以在形式上彼此不同，在用于实现它们的材料上彼此不同，或在其它方面彼此不同。

以类似的方式，第一区12的穿孔板20和第二区14的穿孔板22的堆叠间距可以彼此不同。

尽管第一底板16和第二底板18示出为彼此撑靠，它们还可以远离彼此，特别是如果有必要在第一区12和第二区14之间插置回路元件时。

本发明不限于上述仅通过示例方式提供的实施例，并包括本领域技术人员可以设想的所有变体。

Claims (17)

1.一种用在机动车辆的空调回路中的冷凝器（10、20），包括：

-穿孔板（20），沿纵向方向堆叠，并限定意图用于第一流体的循环的第一叶片以及意图用于第二流体的循环的第二叶片，所述第二叶片与所述第一叶片相互插置，

-两个第一收集器（40、42），通过将分别属于意图用于第一流体的叶片的入口和出口孔（39）沿纵向方向对齐并布置为流体连通而形成，

-所述第一收集器的第一个第一收集器（40），已知为用于第一流体的入口收集器，包括至少两个连接管路（52、54、56、58），

-所述第一收集器的另一个第一收集器（42），已知为用于第一流体的出口收集器，包括至少两个另外的连接管路（60、62、64），

-第一入口短管（28），意图用于第一流体，排放至用于第一流体的入口收集器的所述连接管路中的一个连接管路，所述一个连接管路称为上游连接管路（52），

-第一出口短管（30），意图用于第一流体，排放至用于第一流体的出口收集器的所述连接管路中的一个连接管路，所述一个连接管路称为下游连接管路（64），

-用于第一流体的入口收集器和出口收集器的所述连接管路布置为允许第一流体从入口收集器（40）朝向出口收集器（42）、从上游连接管路（52）朝向下游连接管路（64）的交替循环，

其特征在于，冷凝器包括出口管路（68），将所述下游连接管路（64）布置为与所述出口短管（30）连通，从而使得第一入口短管（28）和第一出口短管（30）设置在所述堆叠结构的同一第一端表面（24）上。

2.如权利要求1所述的冷凝器，还包括两个第二收集器（44、46），通过将分别属于意图用于第二流体的叶片的入口和出口孔沿纵向方向对齐并布置为流体连通而形成。

3.如权利要求2所述的冷凝器，其中，所述第一收集器（40、42）在横向方向上互相并置和/或所述第二收集器（44、46）在横向方向上互相并置。

4.如前述权利要求中的任一项所述的冷凝器，其中，第一入口短管（28）和/或第一出口短管（30）穿过所述第一端表面（24）。

5.如前述权利要求中的任一项所述的冷凝器，包括封板（66），用于属于意图用于第一流体的叶片的入口（39）和/或出口孔，每一个封板是在第一相应的收集器中限定出两个连接管路的封板，其中，封板（66）的至少一个适合于用于被出口管路（68）穿过的目的。

6.如权利要求5所述的冷凝器，其中，所述封板（66）设置有孔，所述孔具有与至少位于所述封板附近的出口管路（68）的横截面相对应的形式，且所述封板设置有密封装置，所述密封装置在外地布置在出口管路和封板之间。

7.如权利要求6所述的冷凝器，其中，密封装置包括焊料堆积部。

8.如前述权利要求中的任一项所述的冷凝器，其中，出口管路（68）接连地穿过每一个叶片的入口和/或出口（39）孔，所述入口和/或出口孔形成与用于第一流体的出口收集器（42）中的下游连接管路（64）邻近的连接管路（62）。

9.如权利要求8所述的冷凝器，其中，出口管路（68）穿过每一个叶片的入口和/或出口孔，所述入口和/或出口孔形成纵向地布置在第一端表面（24）和用于第一流体的出口收集器（42）中的下游连接管路（64）之间的每个连接管路（60、62）。

10.如权利要求2至9中的任一项所述的冷凝器，其中，所述堆叠结构的第一部分限定出插置在所述第一叶片的一部分中的第二叶片，而堆叠结构的第二部分限定出意图用于第三流体的循环的第三叶片，所述第三叶片插置在所述第一叶片的另一部分中，所述下游连接管路（64）属于所述堆叠结构的第二部分。

11.如权利要求10所述的冷凝器，还包括两个第三收集器（48、50），所述第三收集器（48、50）在横向方向上互相并置，并通过将分别属于意图用于第三流体的叶片的入口和出口孔（39）沿纵向方向对齐并布置为流体连通而形成，所述第三收集器在它们整体上被限定作为至少两个连接管路（48、50）；以及意图用于第三流体的第三入口短管（36）和第三出口短管（38）。

12.如权利要求10或11所述的冷凝器，其中，第三入口短管（36）和第三出口短管（38）穿过所述堆叠结构的第二端表面（26），所述第二表面（26）在纵向上地对着所述第一端表面（24）。

13.如权利要求11或12所述的冷凝器，其中，第三入口短管（36）和第三出口短管（38）分别与第三收集器（48、50）流体连通。

14.如权利要求10至13中的任一项所述的冷凝器，其中，所述堆叠结构的所述第一和第二部分被中间分隔板（16、18）彼此分开。

15.如权利要求14所述的冷凝器，其中，所述分隔板（16、18）包括第一孔（72），所述第一孔（72）适合于被出口管路（68）穿过。

16.如权利要求14或15中的任一项所述的冷凝器，其中，分隔板（16、18）适合于堵塞属于意图用于第二流体的叶片的入口和出口孔，所述入口和出口孔远离所述第一端表面。

17.如权利要求14和15中的任一项所述的冷凝器，其中，分隔板（16、18）设置有校准的补充孔（78、80），以将第二收集器（44、46）和第三收集器（48、50）分别布置为流体连通。

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