CN105659050A - 特别地用于车辆空调环路或回路的热交换器 - Google Patents

特别地用于车辆空调环路或回路的热交换器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种热交换器(1)，包括至少一个流体F通道管(7)和设置有盖(11)的至少一个集管器(5)，所述盖在组装后关闭与所述盖(11)协作的集管器板(9)的纵向开口(10)，以形成集管器，所述管(7)设计为形成用于交换器的连接元件，且包括在用于集管器中的所述流体F的通道孔(17)处局部地压接在所述盖(11)和所述集管器板(9)之间的端部。

Description

特别地用于车辆空调环路或回路的热交换器
技术领域
本发明涉及热交换器，特别是用于车辆空调环路或回路的热交换器。
尽管非排他地，相关的热交换器意图用于车辆，在优选应用中，对应于设置在车辆空调环路或回路中的冷凝器。但是，还可以考虑这些热交换器的其他应用，而不背离本发明的范围。
背景技术
通常，用于这样的热环路的热交换器包括平行管的束和两个集管器，管的对应端部以固定和密封方式连接在所述集管器中。由此，在环路中流通的制冷剂流体能够从上游集管器转向压缩机、向下游集管器、穿过管而流通，所述管通过扫过所述管的外部强制空气流使流体从气相变为液相，所述管的表面面积(通过在管之间添加扰流器或插件而增加)使得热交换优化。
在我们关注的情况下，交换器是通过钎焊获得的类型，所用的集管器可因此设计为两部件，且通过术语“两部件集管器或集管箱”称呼。
该类型的集管器——总体形状为管状的——具有：
-具有壁的集管器板，其是纵向敞开的且设置有缝隙，所述缝隙意图用于使流体流通的平行管的相应端部；和
-盖，在组装后关闭集管器板的纵向开口，且在盖的壁中设置有至少一个孔，用于流体的流入和/或流出。
另外，为了在每个集管器和相关环路管线之间提供连接，连接凸缘装配到集管器。在一定构造中，特别是在一些特别拥挤的车辆发动机舱室中，装配到集管器的这样的凸缘的安装是困难的，或甚至不能考虑。由此，已经提出，允许凸缘从交换器偏离的管装配到集管器。但是，已经提出的在钎焊之前将这样的管组装在集管器上的方案不是完全令人满意的，特别是在两部件集管器的情况下。
发明内容
本发明的目的是弥补该缺陷。
为此，根据本发明的热交换器包括用于流体通过的至少一个管和设置有盖的至少一个集管器，所述盖在组装后关闭与所述盖协作的集管器板中的纵向开口，以形成集管器。
根据本发明，所述管意图形成交换器的连接元件，且具有在用于使所述流体进入到集管器中的孔处局部地压接在所述盖和所述集管器板之间的端部。
以此方式，可以在钎焊之前执行管和交换器的简单且可靠的预组装。所述管装配到所述交换器，其允许交换器连接在与集管器的一偏离处。
所述集管器板有利地设计为形成所述管的外边缘在所述盖上的压接部，同时将所述管布置为与所述通道孔流体连通。
根据本发明的能够单独或组合考虑的其他特征：
-所述管在其另一端部处设置有用于连接所述交换器的连接元件；
-所述管在所述盖上的所述压接部通过将界定所述集管器板中的纵向开口的平行边缘接触抵靠管的所述外边缘而形成；
-所述外边缘通过变形部而形成，特别是管的端部的规则变形部；
-所述外边缘与盖互补；
-所述管包括凸缘，所述凸缘成形为通过所述凸缘的至少一部分以平面方式支承抵靠所述盖，所述凸缘包括所述外边缘；
-所述凸缘和/或所述外边缘被弯折；
-所述凸缘被装配到形成管的主体的管状主体，例如凸缘可嵌合、压接、或者热或冷成形在主体上；
-所述凸缘和/或所述外边缘具有单厚度或双厚度，即，在后一种情况中，弯折在其自身上的厚度；
-所述凸缘或所述外边缘的厚度大体对应于盖的厚度，例如在0.8至1.2mm的范围内；
-盖具有领圈，所述领圈界定所述通道孔并意图被管的所述端部接收；
-所述领圈具有一壁，所述壁的厚度相对于领圈起源的所述盖的厚度减小，以便最大化用于使流体朝向所述管的内部通道和/或从其流通的所述孔的截面，且减小由于流体通过而导致的内压头损失；
-管的所述端部是张开的，特别地用于接收所述领圈；
-所述集管器板设置有缝隙，其意图用于流体流通的平行管；
-集管器板的壁设置有内部止挡件，内部止挡件设计为接收所述盖的纵向边缘，且允许盖在集管器板上的适当预组装布置；
-所述集管器板的横截面大体为U形件的形状，所述盖插入在U形件的开口中，所述盖也具有大体U形的横截面；
-所述集管器板和所述盖彼此头对尾地装配；
-所述盖的壁的外部面覆有镀层，该镀层意图用于后续的钎焊，以便将所述盖连接至所述集管器板和所述管。
根据本发明的一个方面，所述热交换器包括两个集管器，所述两个集管器通过用于所述流体的流通的平行管的束而连接至彼此。至少一个所述集管器或甚至二者如上限定。
本发明还涉及用于组装热交换器的方法，其包括以下步骤：
-在用于使流体进入集管器中的孔处以与盖的外表面互补的方式使连接管成形；
-将管定位在用于使流体通过的盖中的孔上；然后
-将集管器板的侧向翼弯折到盖上，以便关闭集管器板上的盖；以及将管压接到盖，由此允许在组装之前预组装交换器，例如通过钎焊或感应(induction)。
附图说明
本发明的其它特征和优势将在阅读作为示例给出的实施例的以下描述、参考附图而显现，在附图中：
图1是根据本发明的实施例的热交换器的局部纵向横截面图；
图2是图1的热交换器的管和集管器的沿线A-A的横截面图；
图3是图1的热交换器的俯视图；
图4至6是变体的类似于图2的半截面图；
图7是图2的管的横向截面图；以及
图8是根据变体的管的局部横向截面图。
具体实施方式
应注意到，附图以详细方式示出了本发明，在必要时，所述附图当然可以用于更好地限定本发明。
最后，相同的附图标记用于指示相同或相似的元件。
如图1至4所示，本发明涉及一种热交换器1，其例如可以是用于车辆乘客舱的空调环路的冷凝器。
结构上，交换器1包括平行管3的束，它们局部且示意地示出，取决于在相关环路中流通的流体F的流通方向，管的端部以固定且密封的方式分别连接至上游和下游的、交换器的集管器或集管箱5。仅一个所述集管器5在图1中示出。所述交换器还包括一个或多个流体连接管7，例如用于流体流入和流出交换器。
特别地，流体F在其中流通的管3具有圆矩形横截面，在这些管之间设置有插件(未示出)，所述插件增加经过所述交换器的外部空气流和在交换器中流通的流体之间的热交换表面面积。管的内部可以还包括扰流器，如插件一样，所述扰流器增加热交换表面面积以及管的机械强度。还可以使用挤出管。每一个管例如限定多个平行的内部流体流通沟道。
上游和下游集管器5可以是总体相同的，且具有大致管状的形状。它们是“双部件”类型，换句话说，它们中的每一个由集管器板9和关闭盖11构成。
如图2可见，集管器板9具有大体为圆的U形形状的横截面，其壁9a由此限定底部9b，所述底部9b通过两个平行侧向分支或翼9c延伸，所述分支或翼的端部边缘9d界定由盖11关闭的纵向开口10。在集管器板的底部9b中且沿其长度，制造有圆矩形缝隙12，其中接收有平行管3的相应端部。
盖11也具有大致U形横截面，其壁11a形成稍微凹进的底部11b，所述底部11b通过比集管器板的分支或翼9c短的平行侧向分支或翼11c延伸。盖11的尺寸，尤其是宽度，使得侧向分支11c以头对尾布置装配在集管器板8的侧向分支9c之间。盖的侧向分支的端部边缘11d可支承抵靠设置在集管器板内的突出止挡件13。
集管器5在此具有中间对称平面P。
盖11和集管器板9的组件限定集管器的内部空间15，使环路的流体F在所述内部空间中流通。集管器5的横截面因此由于盖11和板9的U形形状的互锁形式而大约为矩形，但可以不同。端部间隔壁——仅一个壁14被示出——设置在集管器的每个纵向端部处，以便关闭集管器。内间隔壁16可用于使流体在芯部中在多个相继的通路中流通。
盖的底部11b布置为与孔17流体连通，孔在此通过盖的领圈19形成，该孔界定流体从集管器到管的通道，或反之亦然。领圈19设置在盖的底部11b处，例如居中地设置。
附图示出交换器1的单个管的连接，但不用说，可以有两个或更多管。特别地，在具有内间隔壁16的集管器的情况下，在同一管状集管器上可存在两个管，在其相应端部处，在流入入口和出口处。
由此，热交换器1包括用于流体F通过的至少一个管7和设置有盖11的至少一个集管器5，所述盖在组装后关闭与所述盖11协作的集管器板9中的纵向开口10，以形成集管器5。
根据本发明，所述管7意图形成交换器的连接元件，特别是在所述空调环路中。为了允许管在钎焊之前预装配到交换器的其余部分，所述管包括端部，所述端部在孔17处部分地压接在所述盖11和所述集管器板9之间，所述孔用于所述流体通入到集管器5中。
换句话说，所述管7装配到所述交换器，这允许交换器在管的另一端部处连接在与集管器的一偏离处，例如通过连接凸缘22连接。在变体中，所述管可连接至用于所述流体的瓶子或贮存器。
所述集管器板9被设计为制造——更具体地通过其侧向翼9c弯折到所述管的外边缘23上——管到所述盖11的压接部，同时将其布置为与盖的所述通道孔17流体流通。
所述外边缘23例如通过变形部制造，特别是管的开口边缘的规则变形部。该变形部可由边缘的成形部得到，诸如边缘通过碾压而得到的周边拉伸部。该变形部可减小边缘的厚度，使得方便将其弯折，特别是一个施加在另一个上的两个弯折部，以便增加边缘与盖的接头的厚度，且从而所述边缘和盖之间的连接部的机械刚度是足够的，特别是使得其与交换器的其他部分一致。特别地，所述外边缘23的厚度——如图7所示——大体对应于盖的间隔壁11a的厚度。该厚度例如处于0.8至1.2mm的范围内。
所述管可包括凸缘21，凸缘21成形为以平面方式通过凸缘的至少一部分支承抵靠盖11。所述凸缘与盖的接触表面区域——在其用于流体通过的孔处的位置——可以是凸起的，以与盖的相应外表面互补的方式。所述凸缘21在此具有两倍厚度，其具有在下方弯折(folded-under)的弯折部，如可在图2清楚所见，但其可以是如图4所示的单个厚度。在此，其是一体的。
所述凸缘21可还以装配到管状部分18的方式固定，所述管状部分18形成管7的主体，如图8所示，特别地在其端部处固定。凸缘可嵌合、压接、或者热或冷成形在管的主体18上。
在这些不同实施例中，所述外边缘23位于所述凸缘21上，在其成角度部分上。
如上所述，盖11在此具有领圈19，领圈19界定所述通道孔17且意图被管的所述端部开口接收，但这样的领圈可以被消除，如图5和6所示。管的所述凸缘21则绕盖的通道孔17直接布置在盖上。
如图1所示的例子中，管的所述端部可以张开，从而其可绕领圈19装配。
所述外边缘23在此为与凸缘21相对的圆形部分，且距集管器的中间平面P最远。所述外边缘可还具有延伸的表面区域，例如为耳形的，提供用于集管器板9和盖11之间的压接连接的更大表面区域。
所述领圈19在此具有一壁，所述壁具有相对于所述盖11厚度而减小的厚度，以便最大化所述流体流通孔17的截面，且减小由于流体通过导致的内压头损失。
如已经陈述的，为了获得盖11在集管器板9上的适当的预组装布置，所述板的壁9a在此设置有内部止挡件13，内部止挡件13设计为接收所述盖的纵向边缘11d。
所述盖的壁11a的外部面覆有材料镀层，所述材料镀层意图用于后续的钎焊，以便将所述盖连接至集管器板和管。
现将描述用于组装根据本发明的热交换器的方法，所述热交换器具有单个连接管7。
该方法主要包括以下步骤：通过在用于使流体通入集管器的孔17处的、与盖11的外表面互补的外边缘23而将连接管7成形到交换器；将管7定位在盖的流体通道孔17上；然后将集管器板的侧向翼9c弯折到盖上，以便关闭集管器板上的盖；以及将管压接到盖，由此允许在组装之前预组装交换器。例如通过穿过钎焊炉，执行该组装。
本发明由此提供一种在一定构造中用于热交换器的连接方案，特别是“两部件”类型的热交换器，所述构造特别是拥挤构造，其中，安装适配到集管器的凸缘是困难的，或甚至是不能考虑的。

Claims (13)

1.一种热交换器(1)，包括用于流体F通过的至少一个管(7)和设置有盖(11)的至少一个集管器(5)，所述盖在组装后关闭与所述盖(11)协作的集管器板(9)中的纵向开口(10)，以形成集管器，所述管(7)意图形成交换器的连接元件，且具有端部，该端部在用于使所述流体F进入到集管器中的孔(17)处局部地压接在所述盖(11)和所述集管器板(9)之间。
2.根据权利要求1所述的热交换器(1)，其中，所述管(7)在其另一端部处设置有用于连接所述交换器的连接元件(22)。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器(1)，其中，所述集管器板(9)设计为形成所述管(7)的外边缘(23)在所述盖上的压接部，同时将所述管布置为与所述通道孔(17)流体连通。
4.根据前一权利要求所述的热交换器(1)，其中，管(7)在盖上的所述压接部通过将界定所述集管器板(9)中的纵向开口的平行边缘(9d)接触抵靠管的所述外边缘(23)而形成。
5.根据权利要求3或4所述的热交换器(1)，其中，所述外边缘(23)通过管的端部的变形部而形成。
6.根据权利要求3至5中的任一项所述的热交换器(1)，其中，所述管(7)包括凸缘(21)，所述凸缘(21)成形为通过凸缘的至少一部分以平面方式支承在所述盖(11)上，所述凸缘包括所述外边缘(23)。
7.根据前一权利要求所述的热交换器(1)，其中，所述凸缘(21)被弯折。
8.根据权利要求6或7所述的热交换器(1)，其中，所述凸缘(21)被装配到形成管(7)的主体的管状部分(18)。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的热交换器(1)，其中，所述凸缘(21)具有单厚度或双厚度。
10.根据权利要求3至9中的任一项所述的热交换器(1)，其中，所述外边缘(23)的厚度大体对应于盖(11)的厚度，例如在0.8至1.2mm的范围内。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的热交换器(1)，其中，所述盖(11)具有领圈(19)，所述领圈(19)界定所述通道孔(17)并意图被管(7)的所述端部接收。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的热交换器(1)，其中，管(7)的所述端部是张开的。
13.一种用于组装根据前述权利要求中任一项所述的热交换器(1)的方法，该方法包括以下步骤：
在用于使流体F进入集管器(5)中的孔(17)处以与盖(11)的外表面互补的方式使连接管(7)成形；
将管(7)定位在用于使流体通过的盖中的孔(17)上；然后
将集管器板(9)的侧向翼(9c)弯折到盖(11)上，以便关闭集管器板(9)上的盖(11)；以及将管(7)压接到盖(11)，由此允许在组装之前预组装交换器。
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