CN110168304A - 在用于车辆的空调装置的热交换器的收集箱内分配制冷剂的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于将制冷剂流体(FR)分配在热交换器(5)的收集箱(7)内的分配装置(18)。所述分配装置(18)包括至少第一管道(14),其沿限定分配装置(18)延伸的纵向方向的纵向轴线(A1)延伸。所述第一管道(14)在其第一纵向端部(15)处包括用于制冷剂流体(FR)进入第一管道(14)的入口开口(10),并且在其第二纵向端部(16)处封闭。所述第一管道(14)沿其纵向轴线(A1)的至少一部分包括用于从第一管道(14)移除制冷剂流体(FR)的多个排放孔口(17)。沿所述第一管道(14)的纵向轴线(A1)相邻的至少两个孔口(17)朝向第一管道(14)的第二端部(16)倾斜,它们朝向第一管道(14)内部的开口(17a)比它们朝向第一管道(14)外部的开口(17b)更靠近其第一端部(15)。
Description
技术领域
本发明的领域是安装到用于车辆特别是机动车辆的空调装置的热交换器的领域。本发明更具体地涉及制冷剂流体在装配这种热交换器的收集罐/箱内分配的方式。
背景技术
车辆通常配备有空调装置,用于热处理存在于车辆内部或送入车辆内部的空气。这种装置包括闭合回路,制冷剂流体在闭合回路内流动。连续地,并且在制冷剂流体流过它的方向上,该回路基本上包括压缩机、冷凝器、膨胀阀和至少一个热交换器。
热交换器通常包括介于收集罐和返回罐之间的一束管,用于返回制冷剂流体。制冷剂流体经由收集罐内的入口开口进入,沿着收集罐和返回罐之间的束管中的连续路径流动,然后经由出口开口移出到热交换器外部。出口开口可以通过收集罐或通过返回罐提供。
热交换器例如是蒸发器,其实现制冷剂流体与通过其的空气流之间的热交换。在这种情况下,制冷剂流体在束管内流动,并且空气流沿着束管流动以便被冷却。
已经提出的一个问题涉及制冷剂流体在进入热交换器内部时处于液/气两相状态的事实。由于液体和气体的物理性质之间的差异,制冷剂流体倾向于分离成其液相和气相。
就制冷剂流体的不同相而言,这导致对束管的供应的不均匀性,这取决于管相对于制冷剂流体进入收集罐的入口开口的位置。更具体地说,位于最靠近入口开口的束管主要供应液体,相反,最远离入口开口的束管主要供应气体。
这种现象导致在操作期间已经通过热交换器的空气流的温度的不均匀性。这种不均匀性使接收热交换器的设备的热管理变得复杂,并且最终意味着在内部的两个区域之间存在温度差异,而需要相同的气流温度。
已知在收集罐内容纳设置有多个孔口的管道。因此,如文献EP2998137(DELPHITECH INC)所示,液相的制冷剂流体在管道的整个长度上以液滴的形式通过孔口喷射。根据该文献,提议是通过两个相邻孔口喷射的液体制冷剂射流彼此交叉。
然而,就离开热交换器的空气流的温度的均匀化而言,诸如此类的布局并非是最佳的。
发明内容
本发明的一个主题是一种在热交换器的收集罐内分配制冷剂流体的装置。本发明的另一主题是一种热交换器,其配备有根据本发明的制冷剂流体分配装置。特别地,热交换器设计成用于装配车辆特别是机动车辆的空调装置。
本发明的一个目的是改善操作期间热交换器温度的均匀性,并最终提高其效率。
更具体地说,本发明旨在改善制冷剂流体在收集罐中的分配,使其液相和气相均匀地结合。
此外,本发明更具体地旨在实现制冷剂流体均匀地供应到介于热交换器的收集罐和返回罐之间的束管。
本发明的另一个目的是提出一种可以以较低的成本在工业规模上获得的制冷剂流体分配装置。
特别地,寻求较低成本的生产和分配装置的效率,使得可以实现制冷剂流体的有效均匀化,将其液相和气相结合,以及制冷剂流体在热交换器的束管中的每个内部均匀分配。
本发明的另一个目的是提出一种制冷剂流体分配装置,其构造使其能够以较低的成本容易地适应不同结构的热交换器。
这种热交换器结构的多样性尤其可以根据它们包括的束管的数量、制冷剂流体在热交换器内流动的方式和/或装备热交换器的用于制冷剂流体的入口开口和出口开口的相对位置来评估。
本发明的分配装置包括至少一个沿纵向轴线延伸的第一管道,该纵向轴线限定了分配装置延伸的纵向方向。第一管道在其第一纵向端部处包括用于使制冷剂流体进入第一管道的入口。第一管道在其第二纵向端部处封闭,并且沿其长度的至少一部分包括用于从第一管道移除制冷剂流体的多个排出孔口。
因此,制冷剂流体意图在包括入口开口的第一端部进入第一管道,第一管道在其第二端部处封闭,以迫使制冷剂流体通过孔口。
根据本发明,分配装置主要是可识别的,因为沿第一管道的纵向轴线紧邻的至少两个孔口朝向第一管道的第二端部倾斜,它们朝向第一管道内部的开口比它们朝向第一管道外部的开口更靠近其第一端部。
理想地,第一管道的所有孔口都是倾斜孔口。然而,可以根据热交换器的配置及其实现的性能来实现各种替代形式。
例如,第一管道可包括至少一组数量上大于两个的倾斜孔口。
例如,至少两组倾斜孔口可以通过至少一个中间孔口彼此分开,与倾斜孔口的倾斜角度相比,中间孔口被不同地定向。中间孔口可以例如定向成与第一管道的纵向轴线成直角。例如,中间孔口可以朝向第一管道的第一端部倾斜,其朝向第一管道内部的开口比其朝向第一管道外部的开口更靠近其第一端部。
在第一管道内流动并连续通过倾斜孔口排出的制冷剂流体的速度将制冷剂流体特别是其液相带向第一管道的第二端部。因此,倾斜孔口的倾斜促使通过的制冷剂流体均匀排出,从而沿着整个第一管道实现其液相和气相之间的均匀性。
热交换器所配备有的一束管中的管通常沿第一管道的纵向轴线连续布置,以便通向收集罐。因此,制冷剂流体朝向第一管道的第二端部的夹带允许将制冷剂流体供应到管束的所有管以被均匀化。
由此提高了热交换器的性能。例如,通过热交换器的空气的温度沿着束管的所有管显著平衡。例如,流过至少部分地沿着热交换器延伸的液压冷却回路的冷却液的温度在其沿束管中的所有管通过时也显著平衡。
此外,由于局部不同的温度,热交换器可能经受的机械应力受到限制,这延长了其使用寿命。
应该指出的是,倾斜孔口的倾斜角度相对于第一管道的纵向轴线小于90°,以使制冷剂流体特别是其液相被夹带到第一管道的第二端部。在第一管道的纵向轴线和朝向第一管道的第二端部的倾斜孔口的倾斜方向之间测量倾斜孔口的倾斜角度。
倾斜孔口的倾斜能够在小于90°的该角度范围内变化,例如根据倾斜孔口相对于第一管道的端部的单独位置,根据其数量和/或它们沿着第一管道的位置,和/或根据第一管道的纵向延伸或者甚至根据其横向延伸。
根据夹带到第一管道的第二端部的制冷剂液体的量,倾斜孔口的数量和位置也能够沿着第一管道和/或围绕第一管道变化。
换句话说,沿着第一管道和/或围绕第一管道的倾斜孔口的数量和位置根据容纳分配装置的热交换器的特定配置进行调整,以便将制冷剂流体作为其液相和其气相的均匀组合沿第一管道排出。
根据提供令人满意的折衷的一个实施例,倾斜孔口的倾斜角度相对于第一管道的纵向轴线在30°和60°之间。
参考所获得的热交换器性能考虑这种折衷。倾斜孔口的倾斜角度小于30°具有影响制冷剂流体沿使得制冷剂流体优化供应到交换器的管束的所有管的方向通过倾斜孔口的喷射的趋势。倾斜孔口的倾斜角度大于60°可以使制冷剂流体到束管的均匀供应很随意。
根据实施例的一个第一形式,至少两个倾斜孔口的倾斜角度是不同的。
例如,至少两个倾斜孔口的倾斜角度从第一管道的第一端部朝向第二端部逐渐变化。
更具体地,至少两个倾斜孔口的倾斜角度从第一管道的第一端部朝向第二端部增加。
倾斜孔口的倾斜角度的变化优选地对于每个倾斜孔口连续地实现。倾斜孔口的倾斜角度的连续变化优选均匀地实现,特别是在倾斜孔口沿第一管道等距的情况下。
根据实施例的一种形式,倾斜孔口的倾斜角度的变化在至少两个倾斜孔口的组中连续地实现。
根据实施例的第二形式,倾斜孔口的倾斜角度是相同的。
在这种情况下,每个倾斜孔口的倾斜角度优选为45°,以便促使制冷剂流体均匀地输送到第一管道的第二端部。
这也避免了制冷剂流体被位于最靠近第一管道的第一端部的管束的管吸起的效果。这种吸效果可能是由于在靠近第一管道的第一端部延伸的该区域中可能产生的凹陷造成的,特别是在制冷剂流体离开热交换器的出口开口形成在靠近入口开口的情况下。
根据实施例的一种形式,倾斜孔口沿着平行于第一管道的纵向轴线的直线对齐。根据实施例的替代形式,孔口可以分布在平行于第一管道的纵向轴线的直线的任一侧。然而,倾斜孔口优选沿着沿其纵向轴线考虑的第一管道的半体积形成。
根据实施例的一种形式,倾斜孔口优选地沿着第一管道彼此等距地定位。
根据实施例的替代形式,两个相邻组的至少两个倾斜孔口可以沿着第一管道定位在将它们彼此分开的距离处,该距离不同于将至少两个其他相邻组的至少两个倾斜孔口彼此分开的距离。
第一组倾斜孔口的至少两个倾斜孔口的倾斜角度可以相对于与第一组倾斜孔口相邻的第二组至少两个倾斜孔口的倾斜孔口的倾斜角度变化。第一组倾斜孔口和第二组倾斜孔口之间的倾斜孔口角度的变化特别取决于第一组倾斜孔口和第二组倾斜孔口之间的间隔距离。
根据实施例的一种形式,分配装置包括至少一个纵向延伸的第二管道,有利地在其每个纵向端部处封闭。第二管道沿其纵向范围容纳第一管道,在它们之间留下围绕第一管道的管路。第二管道设置有用于将制冷剂流体从管路移除到分配装置外部的排出通道。
换句话说,第二管道形成第一管道在其内纵向延伸的外壳,横向分离形成在第一管道和第二管道之间以形成管路。通过第一管道的孔口移除的制冷剂流体能够在通过通道从分配装置移除之前至少部分地围绕第一管道在管路内流动。
制冷剂流体在其液相和其气相方面均匀化的第一步骤是在制冷剂流体通过孔口朝向管路排出时进行的。然后,制冷剂流体在其液相和其气相方面均匀化的第二步骤是在该制冷剂在管路内流通时进行的。
该管路能够容纳至少一个构造成混合器的可渗透体,以便在通过通道将制冷剂流体排出到分配装置外部之前增强制冷剂流体在其液相和其气相方面的混合。这种混合器是在流过其中的制冷剂流体的层流中产生扰动的构件。特别地,混合器对管路内的制冷剂流体的层流产生障碍。因此,有效地获得了制冷剂流体在管路内流动时在其液相和其气相方面的均匀化。
还应该注意的是,制冷剂流体通过其排出到管道外部的孔口的构造可以有利地与制冷剂流体通过其从分配装置朝向热交换器所包括的束管分配的通道的构造不同。
因此,沿着第一管道的孔口的配置、数量和/或分布可以独立于沿第二管道的通道的配置、数量和/或分布来确定。
孔口可以具体配置成优化在通过第一管道排出的制冷剂流体的液相和气相之间实现的混合。通道可以具体地配置使制冷剂流体朝向热交换器的管束的每个单独管的分配均匀化更好且更可靠。
根据热交换器的结构布局的细节,可以选择孔口和通道的固有特性的组合,以便提高获得均匀供应制冷剂流体到束管的能力。参照热交换器所包括的管束的管的数量和/或配置和/或流体在收集罐和返回罐之间流通的方式,特别需要考虑热交换器的结构布局的细节。
考虑用于这种组合的特征特别涉及沿着第一管道的孔口的横截面、数量、定向和/或位置以及与沿着第二管道的通道的横截面、数量、定向和/或位置与数量有关的那些。
根据一具体实施例,通道可以通过与其通向收集罐的排出口直接连通而单独地分配给交换器的束管。
因此,根据配备有分配装置的热交换器的配置,可以执行向热交换器包括的管束的管供应制冷剂流体:
-)或直接从通道,其构造至少部分地符合进入热交换器所包括的管束的管的收集罐的开口的构造,
-)或在制冷剂流体至少部分地围绕第二管道在收集罐内流通之后。
第一管道和第二管道可以相对于彼此偏心地安装,或者可以沿着第一管道的纵向轴线一个在另一个内部同轴安装。特别地,第一管道和第二管道均具有环形构造,以第一管道的纵向轴线为中心。第一管道和第二管道的横截面可以彼此不同,例如单独地构造为圆形或椭圆形。
优选地,通道定向成与第一管道的纵向轴线成直角。
通过沿着第一管道的孔口连续排出的制冷剂流体量的均匀化意味着通道可以特别地朝向通向容纳分配装置的热交换器所包括的管束的管的收集罐的开口定向。
根据一实施例,孔口沿着平行于第一管道的纵向轴线的第一直线对齐,并且通道沿着平行于第一管道的纵向轴线的第二直线对齐,或者换句话说,平行于第一直线。
本发明的另一主题是一种热交换器,其包括至少一个配备有根据本发明的分配装置的收集罐。收集罐沿纵向方向延伸,形成容纳分配装置的室,该分配装置沿着收集罐的纵向范围在室内纵向延伸。
室与热交换器的管束的多个管连通,这些管在收集罐的纵向方向上连续布置并且介于收集罐和使制冷剂流体朝向收集罐返回的返回罐之间。第一管道的孔口朝向沿收集罐的纵向方向位于入口开口的相对侧的收集罐的封闭端倾斜。
换句话说,收集罐的内部容积至少部分地通过容纳分配装置的室而与热交换器的管束的管连通。这些管例如组合在一起形成第一层管,该第一层管沿着纵向轴线连续相邻,收集罐沿着该纵向轴线延伸。管在收集罐和返回罐之间沿与收集罐延伸的纵向方向成直角的方向延伸。孔口朝向收集罐的封闭端的倾斜产生制冷剂流体均匀分配到管束的所有管。
根据一实施例,在横向方向上并且相对于第一管道的纵向轴线,孔口在通向室的管束的管的开口的相对侧通向第一管道,从而在用制冷剂流体供给束管之前迫使制冷剂流体至少部分地围绕第一管道流动。
根据一实施例,设置有通向室的通道的第二管道介于第一管道和限定室的收集罐的壁之间。管路形成在第二管道和第一管道之间,空间形成在第二管道和限定室的收集罐的壁之间。
制冷剂流体通过朝向管路倾斜的孔口从第一管道排出,至少部分地围绕第一管道在管路内流动,然后通过朝向所述空间的通道从管路排出。制冷剂流体在向管束的管供给制冷剂流体之前在空间内流动,以改善制冷剂流体的液相和气相的均匀混合。
通道特别定向成与第一管道的纵向轴线成直角并且平行于管束的管在收集罐和返回罐之间延伸的方向。
在横向方向上并且相对于第一管道的纵向轴线,通道在通向室的管束的管的开口的相对侧通向室,并且孔口在与通向室的束管的开口相同侧通向第一管道。
因此,制冷剂流体从第一管道通过倾斜孔口朝向管路排放在位于与束管相同侧的收集罐的第一区域中。制冷剂流体然后至少部分地围绕第一管道流过管路,制冷剂流体从该管路通过通道朝向收集罐的第二区域中的空间排出,该第二区域比第一区域更加远离束管。然后,制冷剂流体在空间内至少部分地围绕第二管道朝向束管的开口流入收集罐。
一方面在管路内至少部分地围绕第一管道和另一方面在空间内至少部分地围绕第二管道流动的制冷剂流体因此被优化以改善获得制冷剂流体的液相和气相的一起均匀混合。
根据实施例的一种形式,室通过分隔件纵向地划分成多个单元,每个单元与管束的至少一个管连通,并且有利地与管束的单个管连通。因此,一个单元与一个管相关。至少一个通道通向每个单元。因此,向每个单元单独地供给制冷剂流体,因为其单独地与至少一个通道连通。
因此,从分配给它们的一个单元单独向管束的管供给制冷剂流体。制冷剂流体到管束的管的分配变得更加可靠并且实现了更好的性能。
优选地,每个单元与单个管连通,以便促进制冷剂流体均匀地供应到管束的所有管,并且在制冷剂流体均匀供应到管束的管方面提高性能。
分隔件有利地由管壁形成,在它们之间形成孔眼,孔眼有助于形成限定室的收集室的壁。
热交换器尤其用作蒸发器,并且特别设计成用于装配车辆的空调装置。热交换器可用于冷却通过其的空气流或冷却设计成用于冷却构件的液体,比如提供至少部分地为其推进所需的能量的车辆的至少一个电池。
本发明的另一主题是制冷剂流体回路,其包括至少一个压缩机、一个冷凝器或气体冷却器、一个膨胀装置和一个根据本发明的热交换器,制冷剂流体通过该热交换器。
本发明的另一主题是一种加热、通风和/或空调装置或者空调装置,其配置为装备车辆,特别是机动车辆,其包括至少一个根据本发明的热交换器。
附图说明
通过阅读下面通过指示给出的详细描述并且例如参考附图,本发明的其他特征、细节和优点将变得更加清楚,其中:
-图1是用于参与车辆空调装置的制冷剂流体流动的回路的示意图。
-图2是装配图1中示意性表示的回路的热交换器的示意图。
-图3是参与根据本发明的分配装置的第一管道的局部图示。
-图4是根据本发明的热交换器的实施例的一种形式的局部图示,在其包括的收集罐的区域中。
-图5是根据本发明的热交换器的实施例的另一种形式的局部图示,在其包括的收集罐的区域中。
-图6是根据本发明的热交换器的实施例的另一种形式的局部图示,在其包括的收集罐的区域中。
具体实施方式
附图及其描述详细且根据实现本发明的特定方式阐述了本发明。当然,它们可以更好地定义本发明。
在图1中,用于车辆特别是机动车辆的空调装置包括制冷剂流体FR在其内流动的闭合回路1。在所示的示例性实施例中,回路1基本上在制冷剂流体FR的流动方向S1上依次地包括压缩机2、冷凝器3或气体冷却器、膨胀构件4和至少一个热交换器5。
用于回路1的最小架构的所示示例是通过指示给出的,并且在回路1的潜在不同架构方面不限制本发明的范围。
热交换器5例如用于冷却通过它的空气流FA,如图2所示。这种空气流FA特别用于热处理车辆内部的空气,或作为另一示例,在操作期间冷却车辆构件。作为另一示例,热交换器5可用于冷却在操作期间用来冷却车辆构件(比如向车辆的电力推进单元提供电力的一个或多个电池)的液体。
在图1和图2中,热交换器5包括介于收集罐7和返回罐8之间的一束6管12。收集罐7沿纵向方向D1延伸,方向D1与收集罐7和返回罐8之间的管12束6的管12的延伸的方向D3成直角。
收集罐7通过入口开口10限定供应有制冷剂流体FR的室9。制冷剂流体FR在热交换器5内流动以至少冷却管12束6的管12,然后通过出口开口11移除到热交换器5外面。
在所示的示例中,出口开口11穿过收集罐7设置,这意味着热交换器5是具有“U”流的热交换器。根据一种替代形式,出口开口11可以穿过返回罐8设置,这则意味着热交换器5是具有“I”流的热交换器。
在图2中,热交换器5是具有制冷剂流体FR的U流的类型。在所示的示例中,热交换器5用于冷却空气流FA。管12束6的管12通常包括散热片13,其促进空气流FA与管12束6的管12之间的热交换。空气流FA横向于热交换器5的总平面P1穿过管12束6,沿着管12流动。
制冷剂流体FR从收集罐7流向管12束6的管12的第一层12a,用于向返回罐8供应制冷剂流体FR。制冷剂流体FR然后通过束6管12的第二层12b从返回罐8流向收集罐7。第一层12a和第二层12b在通过热交换器5的空气流FA的流动方向上叠置。
热交换器5的这种构造使得特别用于获得制冷剂流体FR在其液相和其气相方面的均匀分配以及制冷剂流体FR沿着收集罐7朝向管12束6的第一层12a的每个管12的均匀分配。
热交换器5的架构的所述示例以及制冷剂流体FR在收集罐7和返回罐8之间流动的方式通过指示给出,并且就本发明的范围而言是非限制性的。
在图1和图2中,室9容纳分配装置18,该分配装置18在与收集罐7的延伸的纵向方向D1平行的纵向方向D2上延伸。分配装置18包括第一管道14,其沿第一管道14的第一端部15和第二端部16之间的纵向轴线A1延伸。随着所述流体从第一管道14排出,第一管道14尤其旨在使制冷剂流体FR在其液相和其气相方面均匀化。
第一管道14的纵向轴线A1平行于收集罐7的延伸的方向D1定向,并限定分配装置18的延伸的纵向方向D2。分配装置18可能在收集罐7内居中,如1所示。可替代地,它可以相对于收集罐7的延伸的中间纵向轴线A2偏心地定位在收集罐7内,如图2所示。
第一管道14的第一纵向端部15包括入口开口10,用于经由第一管道14将制冷剂流体FR供应到分配装置18。入口开口10可以直接地或者通过将热交换器5连接到图1所示的流体回路1的构件从分配装置18的外部接收制冷剂流体FR。第一管道14的第二端部16由关闭构件封闭,该关闭构件例如由结合到如图3所示的第一管道14中的端壁16'形成。应注意,端壁也可以形成收集罐7的一部分。
至少一个孔口17穿过第一管道14形成,用于将制冷剂流体FR从第一管道14排出到室9。第一管道优选地包括设置在其长度的至少一部分上的多个孔口17,以便促进沿第一管道14排出的制冷剂流体在其液相和其气相方面的均匀化。
图3至图6示出了根据本发明的分配装置18的各种实施例。
还参考图1和图2,图3至6中所示的分配装置18设计成容纳在收集罐7中,热交换器5所包括的第一层12a的管12从该收集罐7供应制冷剂流体FR。分配装置18至少包括设置有多个孔口17的第一管道14,进入第一管道14的制冷剂流体FR通过所述孔口17排出。
在图3至6所示的示例性实施例中,第一管道14包括孔口17,孔口17作为整体组朝向其第二端部16倾斜。如图3所示,孔口17的倾斜使得它们朝向第一管道14内部的开口17a比它们朝向第一管道14外部的开口17b更靠近其第一端部15。
通常,应该考虑至少两个相邻孔口17是倾斜的。两个倾斜孔口17是相邻的意味着两个倾斜孔口17紧邻彼此,特别是在分配装置的纵向方向D2上。
从其第一端部15朝向其第二端部16流过第一管道14的制冷剂流体FR的速度用于促使夹带制冷剂流体FR特别是其液相朝向第一管道14的第二端部16。
其结果是从倾斜孔口17排出的制冷剂流体FR的射流导致制冷剂流体FR的气相和液相从第一管道14移出朝向该第一管道14的第二端部16。制冷剂流体FR(其中液相和气相均匀混合)供应到热交换器5所包括的束6的每个管12中实现了良好的性能,从而促进了空气流FA在热交换器5的出口表面上的温度的均匀化。
在所示的示例中,倾斜孔口17作为组沿着平行于第一管道14的纵向轴线A1的第一直线L1对齐。倾斜孔口17定位成等距隔开,并且相对于第一管道14的纵向轴线A1特别倾斜45°角。然而,倾斜孔口17可以沿着第一管道14和/或围绕第一管道14不同地分布。
例如,倾斜孔口17可以分布成使得它们沿着平行于第一管道14的纵向轴线A1的至少两条直线对齐。倾斜孔口17可以沿着第一管道14以交错配置布置。作为另一示例,倾斜孔口17可以沿着沿第一管道14的纵向轴线A1延伸的螺旋的至少一部分分布。
取决于热交换器5的期望性能,特别是根据其构造和管12束6的管12的数量,其包括:
-)同一组倾斜孔口17的倾斜孔口17的数量可以变化,大于两个倾斜孔口17,
-)倾斜孔口17的组的数量可以变化。如果至少一个中间孔口介于至少两组倾斜孔口17之间,则可识别一组倾斜孔口17。这种中间孔口例如与第一管道14的纵向轴线A1成直角定向,或者更一般地,与朝向第一管道14的第二端部16倾斜的孔口17的定向相比而不同地定向,
-)两个倾斜孔口17的倾斜的单个角度B1可以在低于90°的角度范围内变化。从第一管道14的第二端部16观察,在第一管道14的纵向轴线A1和倾斜孔口17倾斜的斜面之间测量倾斜孔口17的倾斜角度B1,
-)倾斜孔口17的倾斜的单个角度B1可以从第一管道的第一端部15朝向第二端部16逐渐变化。更特别地,倾斜孔口17的倾斜的单个角度B1可以从第一管道的第一端部15朝向第二端部16逐渐增加,
-)将第一管道14的成组孔口17的两个紧邻孔口17分开的间隔距离D4可以沿着第一管道14的长度变化。例如,分开两个紧邻孔口17的距离D4可以从第一管道14的第一端部15朝向第一管道14的第二端部16逐渐增加。可以在两个相邻孔口17之间采用这种距离变化,无论两个相邻孔口17中的至少一个是倾斜的还是它是与倾斜孔口的定向不同定向的中间孔口,例如与第一管道14的纵向轴线A1成直角,
-)第一管道14的成组孔口17中的孔口17,无论是否倾斜,都可以沿着第一管道14不同地分布,围绕第一管道14对齐或不同地分布,例如以交错配置或沿着至少部分地围绕第一管道14缠绕的螺旋的一部分。
应注意,倾斜孔口17沿着第一管道14的同一纵向部分形成,其横截面轮廓构造为第一管道14的半截面。例如,在第一管道14的横截面是圆形的情况下,包括孔口17的第一管道14的纵向部分具有成形为半圆形的横截面。
在图4至6中,包括本发明的第一管道14的分配装置18容纳在形成在收集罐7内部的室9内。室9通过由孔眼25形成的收集罐7的壁7a限定,孔眼25在收集器罐7的延伸的方向D1上连续地对接在一起。在热交换器5的束6管12的延长部中形成孔眼25。
第一管道14优选地安装在收集罐7上,使得它沿着收集罐7的纵向轴线A2在室9内居中。根据替代形式,第一管道14可以沿着收集罐7的纵向轴线A2相对于室9偏心地安装在收集罐7上。
图4考虑了横向于第一管道14的纵向轴线A1的方向DT,平行于收集罐7和返回罐8之间的管12束6的管12的延伸的方向D3。倾斜孔口17在通向室9的管12的开口24的相对侧通向室9,以向管12供应制冷剂流体FR。
进入第一管道14的制冷剂流体FR通过倾斜孔口17连续地朝向室9排出,其分数在制冷剂流体FR的液相和气相方面基本上是均匀的。因此,制冷剂流体FR在室9内部至少部分地围绕第一管道14朝向管12束6的管12流动,以便单独地向它们供应制冷剂流体FR。
在图5和图6中,第一管道14被第二管道19包围,第二管道19介于第一管道14和限定室9的收集罐7的壁7a之间。第二管道19以横向距离围绕第一管道14,在它们之间产生用于从孔口17排出的制冷剂流体FR流动的管路22。第二管道19具有用于将来自分配装置18的制冷剂流体FR从管路22朝向管12束6的管12排出的通道20。
在所示的示例中,第二管道19在室9内居中和/或相对于第一管道14居中。第二管道通过纵向穿过形成限定室9的收集罐7的壁7a的孔眼25安装在收集罐7上。第二管道19定位在远离限定室9的收集罐7的壁7a的横向距离处,在这些之间形成通道20通向的空间E1。
空间E1形成用于制冷剂流体FR在室9内至少部分地围绕第二管道19朝向通向室9的管12束6的管12的开口24流动的空间。
通道20定向成与第一管道14的纵向轴线A1成直角,同时沿平行于第一直线L1的直线L2对齐。第一直线L1和第二直线L2在第一管道14的纵向轴线A1的两侧平行延伸。横向于收集罐7的纵向方向D2,倾斜孔口17在第一管道14的纵向轴线A1的两侧通向在从通向空间E1的通道20的开口的相对侧的管路22。
相对于第一管道14的纵向轴线A1,孔口17沿着第一管道14的纵向部分形成,该纵向部分位于与通向室9的管束6的管12的开口24的相同侧上。通过相对于第一管道14的纵向轴线A1位于通向室9的管12束6的管12的开口的相对侧的第二管道19的纵向部分形成通道20。
在图5中,制冷剂流体FR进入第一管道14并且通过孔口17从第一管道14朝向管路22排出。然后制冷剂流体FR从管路22通过通道20朝向空间E1排出,然后在空间E1中至少部分地围绕第二管道19朝向管12束6的管12的开口24流动,以便向它们供应制冷剂流体FR。
根据图6中所示的示例,室9被横向分隔件23划分成多个单元E2,多个单元E2在收集罐7的纵向方向D1上相继邻近。至少一个通道20通向每个单元E2。分隔件23由延长管12束6的管12的孔眼25的壁形成。每个单元E2与管12束6的一个管12连通。分隔件23与第二管道19的周壁接触。
制冷剂流体FR进入第一管道14并通过孔口17从第一管道14朝向管路22排出。然后,制冷剂流体FR通过通道20从管路22朝向构成空间E1的每个单元E2排出。制冷剂流体FR在每个单元E2中至少部分地围绕第二管道19朝向管12束6的管12的开口24流动,以便向它们供应制冷剂流体FR。每个单元可以与管束的管12的单个开口24相关,这意味着流体连通。可替代地,单元可以与多个管12开口24相关,只要该数量的开口低于束管12的开口24的总数即可。
在上文描述的实施例中,本发明促进混合制冷剂流体中的液体和气体,同时优化因此混合到最远离允许制冷剂流体进入第一管道的入口开口的管的制冷剂流体的供应。
Claims (16)
1.一种用于将制冷剂流体(FR)分配在热交换器(5)的收集罐(7)内的分配装置(18),所述分配装置(18)包括至少第一管道(14),其沿限定分配装置(18)的延伸的纵向方向的纵向轴线(A1)延伸,所述第一管道(14)在其第一纵向端部(15)处包括用于制冷剂流体(FR)进入第一管道(14)的入口开口(10),所述第一管道(14)在其第二纵向端部(16)处封闭并且沿其纵向轴线(A1)的至少一部分包括用于从第一管道(14)移除制冷剂流体(FR)的多个排放孔口(17),其特征在于,沿所述第一管道(14)的纵向轴线(A1)相邻的至少两个孔口(17)朝向第一管道(14)的第二端部(16)倾斜,它们朝向第一管道(14)内部的开口(17a)比它们朝向第一管道(14)外部的开口(17b)更靠近其第一端部(15)。
2.如权利要求1所述的分配装置(18),其中,倾斜孔口(17)的倾斜角度(B1)相对于第一管道(14)的纵向轴线(A1)小于90°。
3.如权利要求2所述的分配装置(18),其中,倾斜孔口(17)的倾斜角度(B1)相对于第一管道(14)的纵向轴线(A1)在30°和60°之间。
4.如权利要求2和3中任一项所述的分配装置(18),其中,至少两个孔口(17)的倾斜角度(B1)是不同的。
5.如权利要求2至4中任一项所述的分配装置(18),其中,至少两个倾斜孔口(17)的倾斜角部(B1)从第一管道(14)的第一端部(15)朝向第二端部(16)逐渐变化。
6.如权利要求5所述的分配装置(18),其中,至少两个倾斜孔口(17)的倾斜角度(B1)从第一管道(14)的第一端部(15)朝向第二端部(16)增加。
7.如权利要求2和3中任一项所述的分配装置(18),其中,倾斜孔口(17)的倾斜角度(B1)是相同的。
8.如权利要求7所述的分配装置(18),其中,每个孔口(17)的倾斜角度(B1)是45°。
9.如前述权利要求中任一项所述的分配装置(18),包括至少一个纵向延伸的第二管道(19),所述第二管道(19)沿着其纵向延伸容纳所述第一管道(14),在它们之间形成围绕第一管道(14)的管路(22),所述第二管道(19)设置有用于将制冷剂流体(FR)从管路(22)朝向分配装置(18)的外部移除的排放通道(20)。
10.如权利要求9所述的分配装置(18),其中,所述通道(20)定向成与所述第一管道(14)的纵向轴线(A1)成直角。
11.如权利要求9和10中任一项所述的分配装置(18),其中,所述孔口(17)沿着平行于所述第一管道(14)的纵向轴线(A1)的第一直线(L1)对齐,并且其中,所述通道(20)沿着平行于所述第一管道(14)的纵向轴线(A1)的第二直线(L2)对齐。
12.一种热交换器(5),包括配备有如前述权利要求中任一项所述的分配装置(18)的至少一个收集罐(7),所述收集罐(7)沿纵向方向(D2)延伸,形成容纳所述分配装置(18)的室(9),所述室(9)与热交换器(5)的管(12)束(6)的多个管(12)连通,所述管(12)在收集罐(7)的纵向方向(D2)上连续布置并且介于收集罐(7)和使制冷剂流体(FR)朝向收集罐(7)返回的返回罐(8)之间,所述第一管道(14)的孔口(17)朝向沿收集罐(7)的纵向方向(D2)位于入口开口(10)的相对侧的收集罐(7)的封闭端倾斜。
13.如权利要求12所述的热交换器,其中,在横向方向(DT)上并且相对于所述第一管道(14)的纵向轴线(A1),所述孔口(17)在通向所述室(9)的管(12)束(6)的管(12)的开口(24)的相对侧通向第一管道(14)。
14.如权利要求12和13中任一项所述的热交换器,其中,设置有通向所述室(9)的通道(20)的第二管道(19)介于所述第一管道(14)和限定所述室(9)的收集罐(7)的壁(7a)之间,管路(22)形成在所述第二管道(19)和第一管道(14)之间,空间(E1)形成在第二管道(19)和限定室(9)的收集罐(7)的壁(7a)之间。
15.如权利要求14所述的热交换器(5),其中,所述通道(20)定向成与所述第一管道(14)的纵向轴线(A1)成直角并且平行于管(12)束(6)的管(12)在收集罐(7)和返回罐(8)之间延伸的方向。
16.如权利要求14和15中任一项所述的热交换器,其中,在横向方向(DT)上并且相对于所述第一管道(14)的纵向轴线(A1),所述通道(20)在通向所述室(9)的束(6)管(12)的开口的相对侧通向室(9),并且所述孔口(17)在与通向室(9)的管(12)束(6)的管(12)的开口相同侧通向第一管道(14)。
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