CN109312988B - 具有过冷功能的热交换器凸缘板 - Google Patents

Abstract

一种热交换器，其具有构造为板堆叠的热交换器芯，并且具有凸缘板，凸缘板包括面向热交换器芯的至少一个上部部分板和背离热交换器芯的至少一个下部部分板。凸缘板可包括过冷通道，该过冷通道由至少一个部分板在部分板的堆叠方向上限定，并且在热交换器的运行期间接收制冷剂流。由于紧凑和灵活的设计，能够提供高度可变性，由此能够在无需进行重大设计变更的情况下实现最多样化的要求。

Description

具有过冷功能的热交换器凸缘板

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年6月10日提交的德国专利申请第10 2016 007 089.7号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于热交换器的多件式凸缘板和具有这种多件式凸缘板的热交换器。

背景技术

从EP 2 420 763 A2中已知一种具有凸缘板的制冷剂冷凝器模块，在凸缘板上布置有热交换器芯和收集罐。为了制冷剂冷凝器模块的灵活设计，凸缘板具有多件式设计，同时在凸缘板的内部形成流体导管，而将热交换器芯流体连接到收集罐。在这种情况下，热交换器芯的一部分可以设计为过冷区段，或者另一热交换器芯布置在凸缘板的与该热交换器芯相反的一侧上，用作过冷区段。

通常，在热交换器的实例中，特别是对于汽车行业的热交换器，通过单一设计呈现最多样化构造的需求日益增加，并且为满足对结构空间、冷却性能以及在安装位置具有特定应用的连接的最多样化的要求，还应该存在将附加部件集成在热交换器中的选择。特别是，在这种情况下，热交换器应该具有包括至少一个额外部件的整体构造、紧凑布局，并且允许以最简单的设计措施进行灵活修改以满足特定规格的需要。此外，希望需要修改的个体部件的数量保持为较低，以便减少设计中的不同个体部件的总数，使得能够减少工具成本和安装成本以及相关的制造成本。

此外，通常尝试构造热交换器，使得为整体结合装配制备的热交换器的形式具有最紧凑的可能设计，使得在各个部件的整体结合连接期间，能够最佳地利用空间，诸如焊炉的空间。

发明内容

本发明主要解决的问题在于，为凸缘板或具有这种凸缘板的热交换器找到改进的构造或者至少供替代的构造，其显著特征在于基础设计的紧凑布局和良好灵活性。

在本发明一些实施例中，用于热交换器的凸缘板具有热交换器芯，该热交换器芯构造为由多个彼此堆叠的部分板组装而成的板堆叠，其在安装位置包括至少一个面向热交换器芯的上部板和至少一个背离热交换器芯的下部板，其中板堆叠包括过冷通道，该过冷通道通过至少一个部分板在部分板的堆叠方向上界定，并且在热交换器芯的运行期间接收制冷剂流。

有利地是，通过热交换器的过冷通道形成在与热交换器芯分开的凸缘板中的灵活设计，过冷通道的设计能够独立于热交换器芯的设计。因此，例如，可以想到：过冷通道的长度和宽度大于或小于热交换器芯的流体导管，并且作为补充或者作为替代，热交换器芯和过冷通道可以在堆叠方向上交错，使得热交换器芯和过冷通道的流体导管在堆叠方向上可以仅部分地重叠或完全不重叠。因此，关于过冷通道的特定规格的实现能够有利地无关于热交换器芯在凸缘板上的特定设计和定位，这通过过冷通道在凸缘板中的灵活设置来实现。此外，尽管提供了热交换器芯的设计独立性，但是因为不需要额外的部件来构造过冷通道，所以能够实现紧凑并且有效的设计。

所谓凸缘板在此是指配备有紧固元件(诸如孔)的板，通过该紧固元件，热交换器能够附接到其它子组件。在这种情况下，至少一个热交换器芯可以布置在凸缘板上，并且能够例如通过钎焊或熔焊而整体结合到凸缘板。此外，可以将其它部件固定到凸缘板。

在诸如制冷剂和冷却剂的至少两种流体之间的热交换基本发生在热交换器芯的内部。因此，热交换器芯包括：多个流体导管，该多个流体导管在热交换器芯的堆叠方向上彼此接续，并且例如以交替方式接收制冷剂流和冷却剂流。因此，所谓热交换器芯的堆叠方向是指流体导管在热交换器芯中彼此接续的方向。术语流体导管涵盖热交换器芯的其中流过热交换器芯的流体彼此处于热交换的导管。

所谓制冷剂在此是指诸如但不限于R134a或R1234yf的流体。制冷剂在制冷剂回路中可以以两相出现，并且在这种情况下，制冷剂通常在热交换器芯中至少部分液化，使得在过冷通道中能够进一步冷却至少部分液化的制冷剂。制冷剂能够用于例如空调系统中，用以冷却乘客舱室。在热交换器中，制冷剂与冷却剂处于热接触，使得能够在制冷剂和冷却剂之间交换热。通常制冷剂由冷却剂冷却。如果冷却剂是液体，则其为液-液热交换器，并且所用的冷却剂可以是水、水-乙二醇混合物等。但也可以想到，使用空气作为气-液热交换器中的冷却剂。在典型的应用中，制冷剂可以处于约30巴的操作压力下。如果是液体形式，冷却剂通常可以处于约3巴的压力下。

凸缘板由多个堆叠的部分板构成，并且因此形成板堆叠。各个部分板也可以进而由基本相同构造的板区段构成，之后，这些板区段在每种情况下一起形成组合的部分板。这能够在例如由于所需的厚度而使得单件部分板仅能以很高费用制成时进行。因此，多件式凸缘板的构思集中于凸缘板由多个部分板构成且因此形成板堆叠的事实。在这种情况下，堆叠方向相对于板堆叠在板堆叠的方向上或在堆叠的板的方向上延伸。

为了通过整体结合将各个部分板彼此接合，部分板可以由具有焊料表面涂层的板状材料(plated material)形成。有利地是，这能够省去焊料膏或焊料膜形式的附加焊料。

该板堆叠由至少一个面向热交换器芯的上部板和至少一个背离热交换器芯的下部板构成。通过例如用凹槽、铣削切口、压纹缺口等装配部分板，以及通过在堆叠方向上布置部分板，在板堆叠中形成对着过冷通道的无材料空间。该无材料空间在堆叠方向上由至少一个部分板界定，并且其构造为在安装位置中与热交换器芯紧密配合，使得它能够在无泄漏的情况下接收流体流，并且在流动期间，流体(诸如制冷剂)进一步冷却。因此，所谓过冷通道是指一种流体导管，其能够使流体进一步冷却，特别是使制冷剂在热交换器芯中的先前至少部分液化之后过冷却。在过冷通道的构思中不包括在凸缘板中形成并且基本上仅设计用于在凸缘板中进一步引导流体的其它流体管线。可以使用热交换器芯中垂直于堆叠方向的流体导管的表面作为流体管线和过冷通道之间的边界。垂直于堆叠方向布置的过冷通道的表面优选构成垂直于堆叠方向的热交换器芯中的流体导管的表面的超过10％，特别是超过30％，可选地是超过40％，并且例如超过50％。

此外，板堆叠还可以具有中部板，该中部板配备有形成过冷通道的至少一个凹槽。

有利地是，在这些实施例中，在板堆叠的堆叠方向上的过冷通道的高度能够由中部板均匀并且精确地限定，这不需要复杂或昂贵的、其中必须进一步满足给定公差的成形工艺，例如铣削、压花等。由于部分板的相同的基部形状，在它们的厚度没有太多的变化的情况下，这些部分板能够由相应的半成品坯料且使用相同工具预制成，而且如果部分板的厚度尺寸相同，则其甚至能够由相同的半成品坯料完成。然后，通过简单的成形工艺，诸如通过冲压，相应的下部板、上部板和中部板能够由预制的部分板变体制成，或者甚至仅由一个部分板变体制成。然后，将这些部分板彼此堆叠以形成板堆叠，因此形成具有其过冷通道的凸缘板。

此外，板堆叠可以具有用于将制冷剂送入到过冷通道的流体入口管线。

有利地是，除提供制冷剂的过冷功能之外，凸缘板还能够以这种方式提供附加的流体输送功能。因此，不需要能够用于将制冷剂送入到过冷通道的附加部件，诸如管道、导管等。此外，流体入口管线能够在凸缘板中以任何给定的形状和位置形成，使得关于流体入口管线和入口设置的任何给定要求能够通过较小的设计措施以灵活方式实现，诸如通过调节中部板来实现。

此外，板堆叠可以具有用于将制冷剂从过冷通道中放出的流体出口管线。

有利地是，凸缘板能够以这种方式提供附加的流体输送功能。因此，不需要能够用于将制冷剂从过冷通道放出的附加部件，诸如管道、管路等。此外，流体出口管线能够在凸缘板中以任何给定的形状和位置形成，使得关于流体出口管线和出口设置的任何给定要求可以通过较小的设计措施以灵活的方式实现，诸如通过调节中部板实现。

此外，板堆叠可以具有用于将制冷剂从热交换器芯传输到另一个部件的流体传输管线。

有利地是，凸缘板可以配备附加的流体输送功能，使得可以将另一部件连接到凸缘板，能够通过凸缘板对其供应制冷剂。因为该流体传输功能也能够在凸缘板中以任何给定的形式构造，所以能够在没有重大设计措施并且不需要附加部件的情况下，实现附加部件在凸缘板上的灵活设置。

所谓流体管线，是指凸缘板中的无材料空间，诸如导管、凹槽、空腔等，其能够接收制冷剂流，使得能够将制冷剂送入到热交换器的特定区段或从所述特定区段放出。

有利地是，由于布置在板堆叠中的流体管线，通过板堆叠的微小变化并且独立于热交换器芯的设计，能够实现关于附加部件的连接和设置的高度灵活性。因此，根据需要，板堆叠的任何给定构造能够利用最简单的设计步骤来实现。

此外，板堆叠可以具有至少一个用于将制冷剂入口连接到热交换器的外部入口。

有利地是，制冷剂的入口可以设置在凸缘板上的任何期望的位置，例如使得热交换器能够与流体入口管线配合以经由凸缘板供应制冷剂。

此外，板堆叠可以具有用于连接热交换器的制冷剂出口的外部出口。

还有利地是，在这种情况下，制冷剂的出口可以设置在凸缘板上的任何期望的位置，例如使得能够与流体出口管线配合以将制冷剂从热交换器中放出。

此外，板堆叠可以具有用于另一部件的制冷剂入口的连接的内部出口开口。

有利地是，制冷剂能够经由凸缘板通过板堆叠借助于内部出口开口供应到另一部件。同样在这种情况下，出口开口能够灵活地设置在凸缘板上，使得附加部件的布置的高度灵活性是可能的。

此外，板堆叠可以具有用于另一部件的制冷剂出口的连接的内部入口开口。

还有利的是，在这种情况下，制冷剂能够从另一部件经由凸缘板送入到热交换器芯，同时内部入口开口能够灵活地设置在凸缘板上，使得确保关于附加部件在凸缘板上的设置方面的高度的灵活性。

此外，内部入口开口和外部出口开口可以相对于过冷通道对角地布置。有利地是，以这种方式，能够实现通过过冷通道的制冷剂的斜向流动(diagonal flow)，使得能够实现足够好的热交换性能。

此外，从外部入口开口、外部出口开口、内部出口开口和内部入口开口的组中选择的至少一个开口可以布置在面向热交换器芯的一侧上，或者布置在背离热交换器芯的一侧上。

有利地，由于在凸缘板的两侧上布置的可选择性，能够实现附加的灵活性。因此，例如，当开口布置在热交换器芯的背离热交换器芯的一侧上时，能够通过将凸缘板连接到附加的部件组，而直接从另一部件组向后者供应制冷剂。

所谓面向侧或背离侧在此分别是指热交换器芯通过整体结合连接而连接到的凸缘板的一侧，或者与该一侧相反的一侧。

在这种情况下，至少一个开口可以配备有设计为连接管道的连接元件。

有利地是，这种连接管能够通过整体结合连接而流体连接到另一部件。这通过例如将另一部件钎焊或熔焊到连接管来完成。

此外，至少一个开口可以配备有设计为插头连接件的连接元件。

在该插头连接件中，有利地是，附加部件能够通过插入而流体连接到凸缘板。在热交换器的整体结合装配之后，能够安装这些插入式附加部件，使得有利地减小由热交换器占据的、为整体结合装配所准备的空间。以这种方式，能够更有效地使用空间，例如在钎焊炉中。这些部件的稍后安装还有利地降低了固定夹具的复杂性，其中热交换器的部件通过该固定夹具在整体结合装配之前彼此固定，使得例如钎焊能够以较低废品率在钎焊炉中完成。此外，在维修期间，可以简单地通过松开插头连接件来更换附加部件。此外，由于可互换性，有利地是，有时可以大量使用市场上可获得的标准件，该标准件能够根据可用性彼此替换，以避免生产瓶颈。

在这种情况下，插头连接件可以额外具有紧固装置，通过该紧固装置能够有利地防止插头连接件的意外松动。

此外，至少一个开口可以配备有设计为卡口连接件的连接元件。有利地是，附加部件能够非常容易地通过卡口连接件流体连接到凸缘板，并且这在热交换器的整体结合装配之后进行，使得随后的安装或拆卸成为可能。

在这种情况下，卡口连接件可以配备有扭转防止器，使得能够防止卡口连接件的意外松动。

此外，至少一个开口可以配备有设计为螺纹连接的连接元件，使得能够至少部分地实现前述优点。

此外，至少一个开口可以配备有设计为凸缘连接件的连接元件。有利地是，在热交换器的整体结合装配之后，附加部件能够同样通过凸缘连接件而流体连接到凸缘板，在这种情况下，随后可以拆卸附加部件。

此外，布置在开口处的相应的连接元件能够通过整体结合、例如通过钎焊或熔焊而附接到板堆叠，使得连接元件能够在热交换器的整体结合装配的同时被附接到开口。

在这种情况下，附加部件可以是引入管线或排出管线，可以设计为管道、收集设备、干燥设备或组合式收集和干燥设备。

此外，导流插入件可以安装在过冷通道中，特别是产生湍流的插入件。

有利地是，过冷通道与周围环境或另一流体导管之间的热交换能够通过在过冷通道中这种插入件的使用而得到改善，使得制冷剂能够通过过冷通道进一步充分冷却。

这种导流插入件，例如可以是散热片，其壁可以穿孔和/或可设有肋、槽等。

在本发明的另一个方面，提出了一种具有凸缘板的热交换器，如上所述。

有利地是，在使用这种凸缘板时，与热交换器的设计无关地，过冷通道能够根据需要进行构造，而不必在热交换器的设计中考虑这一点。此外，因为凸缘板可以配备有使得热交换器芯和附加部件能够在凸缘板上灵活设置的流体导管，所以热交换器和附加部件在凸缘板上的布置能够实现高度灵活性。基本上，能够实现上述的任何益处。

此外，热交换器芯的与凸缘板直接相邻的流体导管能够接收冷却剂流。有利地，能够实现在过冷通道中流动的制冷剂与在直接相邻的流体导管中流动的冷却剂之间的热交换，使得通过在热交换器中流动的冷却剂，能够实现制冷剂的适当的进一步冷却或过冷。

所谓直接相邻的流体导管，在此是指热交换器中布置为与凸缘板中的过冷通道直接相邻的流体导管。

此外，附加部件可以在热交换器芯之后在制冷剂的流动方向布置在过冷通道的上游。有利地，附加部件能够以此方式布置在热交换器芯和过冷通道之间，并且其还能够灵活地布置在凸缘板上。

所谓制冷剂的流动方向，在此是指制冷剂在流体导管内流过热交换器或者流过附加部件的流动方向。对于冷却剂的流动方向也是如此。

此外，附加部件可以是用于储存制冷剂的收集设备，或者用于干燥制冷剂的干燥设备，或者用于储存和干燥制冷剂的收集和干燥装置。有利地是，通过使用这些设备，制冷剂能够通过热交换器储存和/或干燥，使得高度集成设计在功能施用方面也能够实现极其紧凑的布局。

所谓收集设备，在此是指收集器、箱、瓶等，其中在安装干燥剂时，制冷剂在储备之外还能够干燥。在热交换器运行期间，制冷剂流过这种设备，由此制冷剂能够变得干燥。如果设备的尺寸合适，则制冷剂也能够由该设备储存。

此外，其中热交换器芯被整体结合到凸缘板的连接区域以及过冷通道的区域可以在至少一部分上具有两个区域的重叠区域。

有利地是，以这种方式，热交换器芯甚至能够灵活地布置在过冷通道的外部，使得能够关于热交换器芯在凸缘板上的布置方面实现高度的灵活性。如果仍然存在进一步重叠，则在这种情况下，在过冷通道中流动的制冷剂能够在至少一部分上通过热交换器以及选择性地通过在热交换器中流动的冷却流体进一步冷却。

此外，其中热交换器芯整体结合到凸缘板的连接区域以及过冷通道的区域能够设计成使得过冷通道的区域布置在连接区域的内部。

有利地是，因为整个过冷通道相对于凸缘板布置在连接区域的内部且由此该过冷通道被其沿凸缘板包围，所以能够通过热交换器或通过其中流动的冷却剂实现制冷剂的足够好的进一步冷却或过冷。

此外，其中热交换器芯整体结合到凸缘板的连接区域以及过冷通道的区域能够设计成使得连接区域布置在过冷通道的区域中。

有利地是，以这种方式，能够在对流体管线无进一步需求的情况下，确保制冷剂能够从热交换器被送入到过冷通道，并且由于沿凸缘板的整个连接区域关于凸缘板被过冷通道的区域包围，所以这没有改变热交换器芯的设计。因此，确保了制冷剂在热交换器面向凸缘板的一侧上的制冷剂出口的任何给定位置中直接地进入到过冷通道。

所谓连接区域在此是指热交换器芯整体结合到凸缘板上的区域，或者与凸缘板接触的接触区域。因此，连接区域对着凸缘板上的区域。在这种情况下，过冷通道同样以假想的方式对着凸缘板上的区域，使得所述对着凸缘板的两个区域可以就彼此的重叠或彼此相关布置进行比较。因此，所谓部分重叠是指所讨论的特定区域具有共同的交叉表面，而相关布置是指一个表面布置在另一个内部。

此外，上部板可以具有至少一个布置在连接区域内部的凹槽。

有利地是，由于上部板上的该凹槽，能够形成过冷通道与热交换器芯的直接接触。由于上部板中的凹槽，在这种情况下，过冷通道在堆叠方向上现在由热交换器芯界定。以这种方式，一方面能够有利地节省材料，另一方面，能够通过凹槽扩大过冷通道。此外，由于该凹槽，过冷通道直接与热交换器芯接触，使得能够通过该直接接触改善热交换。

此外，上部板可以具有至少一个布置在过冷通道的区域内的凹槽。

有利地是，由于凹槽的这种设计，热交换器芯能够用作过冷通道在堆叠方向上的边界，此外，过冷通道能够形成为比热交换器芯或连接区域更大。

所谓凹槽，在此是指在上部板中的开口，该开口在与后者的安装位置中由热交换器芯覆盖，使得特别地形成热交换器芯对过冷通道的密封。如果形成有多个凹槽，则它们可以形成穿孔结构。

此外，热交换器芯能够构造为堆叠设计。

所谓堆叠设计，在此是指形成热交换器芯的扁平管在一个方向上、即在堆叠方向上堆叠，而在扁平管之间形成用于至少一种流体的流体导管，并且在扁平管中形成用于至少一种其他流体的流体导管。

此外，热交换器芯能够以壳体设计构造。

所谓壳体设计，在此是指热交换器由彼此堆叠的壳体形成，而壳体之间形成流体导管，该流体导管例如以交替方式在堆叠方向上接收制冷剂流和冷却剂流。

此外，热交换器芯可以构造为液-液热交换器，使得出现在制冷剂回路中的至少一部分中的液体制冷剂或两相制冷剂与液体冷却剂进行热交换，同时，由于在热交换器中的制冷剂的冷却，后者能够至少部分地液化。

此外，热交换器芯可以构造为多流热交换器。这种具有一个或多个流体导管的多流热交换器可以在热交换器的堆叠方向上配备有几个流动区段，而相邻的流动区段可以具有与制冷剂相反的宏观流动方向。各个流动区段可以在制冷剂的流动方向上具有递减的流体通道数量。

所谓制冷剂的宏观流动方向，在此是指制冷剂通过热交换器的流动方向，该流动方向无关于可能例如通过湍流、导流元件等引起的微观流动方向。

此外，热交换器芯可以设计为冷凝器，其中至少部分地以气态形式流入热交换器的制冷剂至少部分地被热交换器或冷凝器液化。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的具有构造为板堆叠的凸缘板的热交换器的透视图。

图2是图1的板堆叠的上部板的透视图。

图3是图1的板堆叠的中部板的透视图。

图4是图1的板堆叠的下部板的透视图。

图5是示出通过图1的热交换器的过冷通道的斜截面的透视图。

图6是示出通过图1的热交换器的两个制冷剂歧管的截面的透视图。

图7是示出通过图1的热交换器的两个冷却剂歧管的截面的侧视图。

图8是示出通过图1的热交换器的两个制冷剂歧管的截面的侧视图。

图9是根据本发明的实施例的具有拆卸的收集和干燥装置的热交换器的透视图。

图10是图9的热交换器的侧视图，其中收集和干燥装置处于安装位置。

图11是图9的热交换器的透视图，其中收集和干燥装置处于安装位置。

图12是根据本发明一些实施例的具有多件式凸缘板的壳体设计热交换器的分解透视图。

具体实施方式

在详细解释本发明的任何实施例之前，应该理解，本发明的应用不限于在下面的描述中阐述的或在附图中示出的构造的细节和部件的布置。本发明可以具有其他实施例，并且能够以各种方式实践或实施。而且，应该理解，这里使用的措辞和术语是为了描述的目的，不应该被认为是限制性的。本文中“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用旨在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。除非另有说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“联接”及其变型在广泛的意义上使用，并且包括直接和间接的安装、连接、支撑和联接。此外，“连接”和“联接”不限于物理或机械的连接或联接。

如图1中所示，热交换器100具有热交换器芯110和凸缘板120。在这种情况下，凸缘板120设计为板堆叠130，该板堆叠130具有彼此堆叠的多个部分板140、150、160。在这种情况下，部分板140、150、160沿堆叠方向165布置，即沿热交换器芯110的方向布置。在这种情况下，板堆叠130可以具有上部板140、中部板150和下部板160。但是也可以想到，板堆叠130仅具有一个上部板140和一个下部板160。热交换器芯110可配备有冷却剂端口170、170'，冷却剂能够通过冷却剂端口170、170'供应到热交换器芯110以及从热交换器芯110排出。

此外，热交换器芯110可配备有连接元件180，连接元件180构造为插头连接件180，制冷剂供应管线(未示出)可以插入到插头连接件180中，使得制冷剂可以供应到热交换器110。这样的插头连接件180可配备有紧固装置190，插入到插头连接件180中的附加部件(未示出)能够通过该紧固装置190固定到插头连接件180，使得能够防止插头连接件180的意外松开。

此外，可以在凸缘板120上布置附加的插头连接件180'，制冷剂排放管线(未示出)能够插入该附加的插头连接件180'中，使得制冷剂能够从热交换器100输送出去。该附加的插头连接件180'同样可配备紧固装置190'。

但是还可以想到，在凸缘板120上布置另一插头连接件(未示出)，制冷剂供应管线(也未示出)能够插入到该另一插头连接件中，使得与图1中示出的热交换器芯100的设计不同，其经由凸缘板120被间接地供应制冷剂。该插头连接件同样可以配备有紧固装置。

另外还可以想到，使用其它的连接元件(未示出)，诸如螺纹连接件、凸缘连接件、卡口连接件等。

为了将附加部件附接到热交换器100，凸缘板120可以具有例如排放连接管道200和/或供应连接管道210，排放连接管道200用于连接附加部件(未示出)的制冷剂入口，供应连接管道210用于连接附加部件(未示出)的制冷剂出口。附加部件可以例如通过整体结合而附接到这些连接管道200、210。

此外，凸缘板120可以具有一个或多个紧固元件220、220'、220”，220”'，诸如孔、凹槽、连接销、连接螺母、螺纹等，热交换器100能够通过它们固定到另一个子组件。

如图2中所示的上部板140可以具有多个开口230、240、250、260，通过这些开口能够将制冷剂送入凸缘板120或从凸缘板120放出制冷剂。因此，上部板140可以具有连接开口230，来自热交换器芯110的制冷剂能够通过该连接开口230进入凸缘板120。如果在凸缘板120上提供制冷剂排放，则凸缘板120可配备有外部出口开口240，通过该外部出口开口240，能够例如通过插头连接件180'形成流体连接，如图1所示。同样可以想到的是，在上部板140上设置用于将制冷剂入口连接到热交换器芯的外部入口开口(未示出)，使得与图1、2、3、4所示的实施例相反，对热交换器100的制冷剂供应经由凸缘板120完成。为此，类似于插头连接件180'的连接元件同样可以在凸缘板上布置在形成于凸缘板120中的外部入口处。

如果另一部件(图1、图2、图3、图4中未示出)直接附接到凸缘板120，并且制冷剂被供给通过该另一部件，则上部板140可具有内部出口开口250，能够通过该内部出口开口250附接另一部件的制冷剂供应源。如果制冷剂要从附加部件返回到热交换器100，则凸缘板120可具有内部入口开口260，能够通过该内部入口开口260将制冷剂再次从附加部件送回到凸缘板120。

如图3中所示，如果使用中部板150，则该中部板150可具有凹槽270，并且与其他的部分板140、160一起在安装位置形成板堆叠130中的或凸缘板120中的过冷通道280。在该过冷通道280中，制冷剂能够从过冷通道280的入口区域290流到过冷通道280的出口区域300，并且在该过程中进一步冷却或过冷。在这种情况下，如果入口区域290和出口区域300关于过冷通道280对角地布置，则可以有利地改善通过过冷通道280的流动和所产生的热交换。在这种情况下，如图2中所示，内部入口开口260和外部出口开口240也相对于过冷通道280对角地布置在上部板140上。

为了将制冷剂引导到入口区域290中，中部板150可具有另一凹槽，该另一凹槽在安装位置形成用于将制冷剂供应到过冷通道280的流体入口管线310。该流体入口管线310可形成为伸长孔或者具有任何期望的形状，使得相应的内部入口开口260能够布置在凸缘板120或上部板140中的任何期望位置。

现在，为了将制冷剂从过冷通道280引导到外部出口开口240，中部板150可具有另一凹槽，该另一凹槽在安装位置形成板堆叠130中的流体出口管线320，能够通过该流体出口管线320从过冷通道280中放出制冷剂。该流体出口管线320同样可具有任何期望的形状，例如，它可以设计成伸长孔，使得上部板140中的外部出口开口240能够位于在凸缘板120上的任何期望的位置。

此外，中部板150可具有另一个凹槽，该凹槽在板堆叠130中形成流体输送管线330，制冷剂能够从热交换器芯110通过该流体输送管线330输送到另一部件。与流体输送管线330相对应地，在上部板140中布置有连接开口230和内部出口开口250，使得来自热交换器芯110的制冷剂能够被引导穿过凸缘板120，到达另一部件。该流体传输管线330也能够通过简单的设计措施制成任何期望的形状。

如果没有设置这样的中部板150，则中部板150的上述结构也可形成在下部板160或上部板140中，例如，通过铣削或一些其它成形技术实现。

当存在中部板150时，下部板160可形成为如图4所示的形状，并且配备为具有紧固元件220、220'、220”、220”'的纯板。但是，例如也可以想到，外部出口开口240和/或外部入口开口不是形成在上部板140或热交换器芯部110上，而是作为替代，形成在下部板160上。因此，通过经由凸缘板120或经由下部板160将凸缘板120连接到另一子组件(未示出)，能够从热交换器100放出制冷剂或将制冷剂送入热交换器100。

理论上，任何能够将制冷剂或冷却剂送入热交换器芯110或从中放出的开口可以布置在面向热交换器芯110的一侧340上，任何能够将制冷剂或冷却剂送入热交换器100或从中放出的开口可以布置在背离热交换器芯110的一侧350上。因此，根据期望或者根据需要，这样的开口可以形成在下部板160上且因此形成在背离侧350上，或形成在上部板140上且因此形成在面对侧340上。

如图2、3、4所示，部分板140、150、160可配备有定位元件355，通过定位元件355，部分板140、150、160能够在预制期间精确地彼此堆叠。这种定位元件355可形成为凸起、凹坑、压纹、凹槽等。

通过彼此堆叠的部分板140、150、160，过冷通道280在板堆叠130的堆叠方向165上由至少一个部分板、特别是下部板160界定。如果上部板140同样形成具有除开口230、240、250、260之外的完整表面，则过冷通道280在堆叠方向上同样将由上部板140界定。

但是，如图2所示，也可以想到，在过冷通道280的区域中形成上部板140中的凹槽360，使得过冷通道280与热交换器芯110直接接触。在这种情况下，能够选择性地设置在上部板140中的该凹槽360一方面能够节省材料，另一方面能够提高热交换器芯110与过冷通道280之间的热接触。

最后，这样的凹槽360可以设计成与连接区域370近似一样大，其中热交换器芯110整体结合到凸缘板120。优选地是，凹槽360小于连接区域370，使得仍然能够产生热交换器芯110到上部板140的足够稳定的整体结合连接。

如图5中所示，热交换器芯110可形成为多流热交换器380。在所述的实施例中，制冷剂经由外部入口开口375供应到热交换器芯110。如图6所示，在热交换器芯110内部，制冷剂的流动方向390经历一次或多次转向，直到它经由流体输送管线330中的连接开口230到达板堆叠130的内部出口开口250被放出为止。从那里，制冷剂能够通过例如排放连接管200被送到另一部件，然后从该另一部件经由供应连接管道210到达内部入口开口260，如图5中所示。从内部入口开口260，制冷剂能够流入流体入口管线310，并在流动方向390上通过过冷通道280对角地移动。制冷剂能够从过冷通道280经由流体出口管线320送入到外部出口开口240，并从热交换器100排出。

如图7中所示，供应连接管道210或内部入口开口260可布置在两个冷却剂歧管400、400'的交叉线中，而热交换器芯110可关于冷却剂的流动方向410设计为单流或者多流变型。

如图8中所示，在设计为多流热交换器380的热交换器芯110中，制冷剂能够在流动区段430、430'内部的两个制冷剂歧管420、420'之间来回流动，在这种情况下，流动区段430、430'、430”可具有一个或多个用于制冷剂的流体导管440。制冷剂的这些流体导管440与冷却剂的流体导管450进行热交换，而与凸缘板120直接相邻的热交换器芯110的流体导管460优选接收冷却剂流。

如图8所示，排放连接管道200或内部出口开口250和外部出口开口240可布置在凸缘板120上的制冷剂歧管420、420'的交叉处。

图9示出了具有凸缘板120的热交换器100，在凸缘板120上布置有热交换器芯110和作为附加部件的收集装置470。此处的收集装置470可具有干燥功能，使得收集装置470也设计为收集和干燥装置。现在，如果内部出口开口250和内部入口开口260设有一体的插头连接件180”，则收集装置470能够插入到插头连接件180”，并且通过紧固装置190”安装在凸缘板120上。

具有收集装置470的热交换器100的这种集成实施例具有以下优点：能够使用市场上可获得的足够数量的标准收集器470，其在热交换器100的整体结合装配之后进行改装，使得由于能够更好地利用钎焊炉中的可用空间，所以能够在没有收集装置470的情况下更有效地完成整体结合装配，诸如热交换器100的钎焊。此外，如图10中所示，外部出口开口240可布置在面向热交换器芯110的一侧340上，并且选择性地配备有插头装置180'。

但是，如图11中所示，还能够想到的是，将外部出口开口240布置在凸缘板120的背离热交换器芯110的一侧350上。通过这种方式，制冷剂能够从热交换器经由凸缘板120和外部出口开口240供应到另一子组件，该外部出口开口240形成在凸缘板120的背离的一侧。

如图12所示，如果热交换器100或者热交换器芯110采用堆叠设计480，则热交换器芯110将具有多个管壳490、500。这些管壳490、500彼此嵌套，并且由于其相互间隔，它们形成用于制冷剂的流体导管440和用于冷却剂的流体导管450。导流插入件(未示出)、尤其是产生湍流的插入件，可以安装在用于制冷剂的流体导管440中和/或用于冷却剂的流体导管450中。作为补充或者作为替代，管道壳体240、240'(420、420')可设有波纹形凸起(未示出)，该波纹形凸起一方面用作对管道壳体490、500的支撑，另一方面能够形成流体导管440、450中的微小流体导管。

此外，热交换器芯110还配备有端侧凸缘板120，该端侧凸缘板120通过整体结合、尤其是通过钎焊和/或熔焊而连接到基管壳510，其中为提高性能，可以安装导流插入件520，然后将普通管壳490、500插入其中。在与凸缘板120相反的一侧，热交换器100可以具有安装在最后的普通管壳490、500中的导流插入件520。最后的普通管壳490、500能够通过端管壳530和/或端管板540封闭。

在这种情况下，用于制冷剂的流体导管440能够经由管壳490、500形成的制冷剂歧管420、420'供应制冷剂，而用于冷却剂的流体导管450能够经由管壳490、500形成的冷却剂歧管400、400'供应冷却剂。在这种情况下，管壳490、500在热交换器芯110的堆叠方向545上彼此嵌套。

这种热交换器100可以设计为液-液热交换器550或设计为冷凝器560，其中流体导管440例如接收制冷剂(诸如R134)流，流体导管450接收冷却剂(诸如水-乙二醇混合物)流。

参考本发明的特定实施例描述了本发明的某些特征和元件的各种替代方案。除了与上述每个实施例相互排斥或不一致的特征、元件和操作方式之外，应当注意，参考一个特定实施例描述的替代特征、元件和操作方式适用于其它实施例。

上文所描述的和附图中所示出的实施例仅作为示例呈现，而不旨在作为对本发明的构思和原理的限制。因此，本领域普通技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，元件及其构造和布置的各种变化是可能的。

Claims (15)

1.一种热交换器，包括：

热交换器芯，所述热交换器芯构造为板的堆叠，交替的用于制冷剂流的导管和用于液体冷却剂流的导管限定在所述板中的相邻板之间，所述液体冷却剂用于冷却所述制冷剂；

凸缘板，所述凸缘板接合到所述板的堆叠中的最下部的板，所述凸缘板包括上部板和下部板，所述上部板面向所述热交换器芯，并且与所述板的堆叠中的最下部的板接合，所述下部板背离所述热交换器芯；和

用于制冷剂流的过冷通道，所述过冷通道布置在所述凸缘板内，并由所述凸缘板的上部板和下部板中的至少一个界定，所述过冷通道在所述热交换器芯的正下方延伸，以允许在流经所述过冷通道的制冷剂和流经所述热交换器芯中由所述板的堆叠中的所述最下部的板界定的导管的液体冷却剂之间的热传递，

其中，所述凸缘板还包括：

制冷剂第一入口，所述制冷剂第一入口布置在所述上部板中的将所述热交换器芯接合到所述凸缘板的连接区域内；

制冷剂第一出口，所述制冷剂第一出口布置在连接区域的外部；

流体输送管线，所述流体输送管线在所述制冷剂第一入口和所述制冷剂第一出口之间延伸；

制冷剂第二入口，所述制冷剂第二入口布置在所述连接区域的外部，并且流体连接到所述过冷通道；和

制冷剂第二出口，所述制冷剂第二出口布置在所述连接区域的外部，并且流体连接到所述过冷通道。

2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述制冷剂第二入口和所述制冷剂第二出口关于所述过冷通道对角地布置。

3.根据权利要求1所述的热交换器，还包括收集装置，所述收集装置联接到所述凸缘板，用以通过所述制冷剂第一出口接收来自所述凸缘板的制冷剂流，以及通过所述制冷剂第二入口将制冷剂流输送到所述凸缘板。

4.根据权利要求3所述的热交换器，其中，所述收集装置以可拆卸方式联接到所述凸缘板。

5.根据权利要求1所述的热交换器，其中所述制冷剂第一入口流体联接到设置在所述热交换器芯内的制冷剂歧管。

6.根据权利要求1所述的热交换器，还包括接合到所述凸缘板的插头连接件，所述插头连接件提供离开和通往制冷剂第一出口端口和制冷剂第二入口端口的流体通路。

7.根据权利要求1所述的热交换器，还包括布置在所述过冷通道内的导流插入件。

8.根据权利要求7所述的热交换器，其中，所述导流插入件是产生湍流的插入件。

9.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述过冷通道由位于所述过冷通道和所述热交换器芯之间且布置为与所述板的堆叠的堆叠方向垂直的表面界定，其中所述表面覆盖由所述板的堆叠中的最下部的板界定的所述热交换器芯的导管的超过10％。

10.根据权利要求9所述的热交换器，其中，所述表面覆盖由所述板的堆叠中的最下部的板界定的所述热交换器芯的导管的超过30％。

11.根据权利要求9所述的热交换器，其中，所述表面覆盖由所述板的堆叠中的最下部的板界定的所述热交换器芯的导管的超过50％。

12.根据权利要求9所述的热交换器，其中，所述表面由所述板的堆叠中的最下部的板提供。

13.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述凸缘板还包括中部板，所述中部板布置在所述上部板和所述下部板之间，所述中部板具有凹槽，用以至少部分地限定所述过冷通道。

14.根据权利要求1所述的热交换器，其中，所述上部板在所述芯的正下方设有凹槽，使得流经所述过冷通道的制冷剂能够直接接触所述板的堆叠中的最下部的板。

15.根据权利要求14所述的热交换器，其中，所述凹槽位于将所述热交换器芯接合到所述凸缘板的连接区域内。

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