CN110168305A - 用于均匀化构成制冷剂回路的热交换器的管内的制冷剂分配的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于均匀化热交换器的管内的制冷剂分配的装置(18)。用于均匀化分配的装置(18)包括管道(19),其设置有制冷剂可通过其进入管道(19)的至少一个窗口(29)和制冷剂可通过其离开管道(19)的至少一个开口(22)。管道(19)容纳至少一个混合构件(25),其布置成将制冷剂从管道(19)的中心(C)引向管道(19)的内表面(23a)。
Description
技术领域
本发明的领域是形成机动车辆配备有的制冷剂回路的一部分的热交换器。本发明的主题是一种用于均匀化这种热交换器的管内的制冷剂分配的装置。
背景技术
机动车辆通常配备有供暖、通风和/或空调装置,用于热处理存在于或送入机动车辆内部的空气。为此,这种装置与制冷剂在其内部流动的闭合回路相关。制冷剂回路依次包括压缩机、气体冷凝器或冷却器、膨胀构件和热交换器。热交换器容纳在供暖、通风和/或空调装置内,以允许在空气流被输送到车辆内部中之前在制冷剂和在所述装置内流通的空气流之间进行热交换。
根据制冷剂回路的一种操作模式,热交换器用作蒸发器以冷却空气流。在这种情况下,制冷剂在压缩机内被压缩,然后制冷剂在气体冷凝器或冷却器内被冷却,然后制冷剂在膨胀构件中经历膨胀,最后制冷剂从热交换器内的空气流中获取热能。当制冷剂离开膨胀构件并进入热交换器时,制冷剂处于双相状态并且以液相和气相存在。
热交换器包括集管箱和返回箱,在它们之间插入一束管。在制冷剂回路运行期间,制冷剂通过集管箱包括的入口开口进入热交换器。然后,制冷剂通过使用束管在集管箱和返回箱之间流动。
产生的一个普遍问题在于难以在制冷剂的不同相(液体和气体)方面均匀地供应束管。
具体地,制冷剂供应到束管的不均匀性导致通过热交换器的空气流的温度的不均匀性。这种不均匀性易于在车辆内部的区域之间产生不适当且不希望的温度差异,并且这是有害的。
文献US2015/0121950提出了一种容纳在集管箱内部的用于均匀化束管内的制冷剂分配的装置。该装置包括设置有多个孔口的管道。该管道具有第一端部,该第一端部连接到第一入口开口,用于使制冷剂进入热交换器。管道布置成圆柱形管,限定制冷剂在其内流通的不间断的内部容积。液相制冷剂以液滴的形式通过形成在管道上的孔口喷射。
从均匀化热交换器内的制冷剂分配的观点来看,这种组织不是最佳的。更具体地,最远离第一端部的束管通常被供应不足的制冷剂。
这导致离开热交换器的空气流温度的不均匀性,这是不令人满意的。
发明内容
本发明的一个目的是改善热交换器内的制冷剂分配的均匀性,以便最终改善其效率和输出,从而将所需温度的空气流输送到车辆内部中。
本发明的另一个目的是改善制冷剂在热交换器内的分配,包括当制冷剂以两种不同的相即液体和气体以可变的相应比例存在于热交换器内时。
另一个目的是提出一种用于在束管内分配制冷剂的装置,该装置确保向束管供应相等的制冷剂,包括离首先接收制冷剂的管道的第一端部最远的管。
另一个目的是提出一种用于分配制冷剂的装置,该装置设计成避免制冷剂积聚在其一个区域中。
本发明的装置是一种用于均匀化热交换器的管内的制冷剂分配的装置。用于均匀化分配的装置包括管道,所述管道设置有制冷剂能够通过其进入管道的至少一个窗口和制冷剂能够通过其离开管道的至少一个孔口。
根据本发明,所述管道容纳至少一个混合构件,其设计成将制冷剂从管道的中心引向管道的内表面。
用于均匀化分配的装置有利地包括以下特征中的至少任一个,它们自身或组合:
-管道限定混合构件在其内至少部分地延伸的内部容积。
-混合构件占据整个内部容积。这里应理解的是,混合构件的周边边缘与管道的周壁的内表面接触。
-混合构件包括配备有至少一个离心壁的至少一个轴。这里应理解的是,离心壁从轴发出(emanate)并从轴延伸直到混合构件的周边边缘。
-轴在管道的中心处延伸。管道的中心包含在轴内。有利地,轴的轴线与管道的中心重合。
-离心壁在轴和管道的内表面之间延伸。
-内表面是光滑的。
-轴配备有多个离心壁,这些离心壁在混合构件的两个纵向端之间是连续的。
-离心壁彼此相同。每个离心壁在轴、第一前缘、第二前缘和周边边缘之间延伸。每个离心壁是在轴、第一前缘、第二前缘和周边边缘之间的弯曲壁。
-离心壁包括混合元件,所述混合元件由轴承载并且通过至少一个凹口彼此分开。这里应理解的是,离心壁是不连续的壁,包括由至少一个凹口分开的至少两个混合元件。
-混合元件沿轴迭代重复。这里应理解的是,相互相同的混合元件沿着轴一个接一个地重复。混合元件彼此相继、相互相同并且在空间中彼此类似地定向。
-每个混合元件布置在螺旋的一部分中。
-每个混合元件在第一前缘和第二前缘之间延伸,第一前缘和第二前缘在它们之间形成包括在70°和110°范围内的第一角度。
-一个混合元件的第一前缘与相邻混合元件的第二前缘一起形成包括在70°和110°范围内的第二角度。
-每个混合元件包括至少两个混合图案,所述混合图案是相同的并且彼此是相反的。这里应理解,混合元件是不连续的壁,包括由至少一个槽分开的至少两个混合图案。
-混合图案在相互平行的第一前唇和第二前唇之间延伸。
-一个混合图案的第一前唇与相邻混合图案的第二前唇一起形成包括在70°和110°范围内的第三角度。
本发明的另一方面涉及一种用于均匀化热交换器的管内的制冷剂分配的装置。均匀化装置包括至少一个管道,所述管道设置有制冷剂能够通过其进入管道的至少一个窗口和制冷剂能够通过其离开管道的至少一个孔口。管道为制冷剂提供了孔截面。孔口具有第一直径。管道容纳具有第一长度和第二直径的至少一个混合构件。混合构件包括多个混合元件,这些混合元件是相同的并且沿着伸长轴线重复。每个混合元件具有一个节距。直径比由第二直径和第一直径之间的比率限定。混合比由第二直径和节距之间的比率限定。表面积比由孔截面和第一长度之间的比率限定。表面积比在0.02和1.38范围内,直径比在0.2和50范围内,和/或混合比在0.01和2.5范围内。
此外,均匀化装置有利地包括以下特征中的至少任一个,它们自身或组合:
-表面积比大于0.28,直径比在10和50范围内。
-表面积比大于0.28,混合比在0.25和2.5范围内。
-表面积比在0.28和1.38范围内,直径比在10至50范围内。
-表面积比在0.28和0.68范围内,直径比在10和50范围内。
-表面积比在0.28和1.38范围内,混合比在0.4和2.5范围内。
-表面积比在0.28和0.68范围内,混合比在0.4和2.5范围内。
对于根据本发明的各个方面的所有均匀化装置,本发明还涉及一种集管箱,其限定第一室,该第一室容纳至少一个这样的用于均匀化分配的装置。
本发明还涉及一种热交换器,其包括这种集管箱和返回箱,一束管介于它们之间。
本发明的另一方面涉及一种热交换器,该热交换器配备有用于均匀化热交换器的管内的制冷剂分配的装置。均匀化装置包括至少一个管道,所述管道设置有制冷剂能够通过其进入管道的至少一个窗口和制冷剂能够通过其离开管道的至少一个孔口。管道为制冷剂提供了孔截面和周缘。孔口具有第一直径。管道容纳具有第二直径的至少一个混合构件。混合构件包括多个混合元件,这些混合元件是相同的并且沿着伸长轴线重复。每个混合元件具有一个节距。直径比由第二直径和第一直径之间的比率限定。混合比由第二直径和节距之间的比率限定。液压直径由孔截面的四倍除以周长之间的比率限定。当液压直径在0.5和2.0范围内时,直径比在2.5和45范围内和/或混合比在0.25和2.5范围内。
此外,热交换器有利地包括以下特征中的至少任一个,它们自身或组合:
-当液压直径在0.5和0.6范围内时,直径比在2.5和17.5范围内。
-当液压直径在0.6和0.9范围内时,直径比在2.5和22.5范围内。
-当液压直径在0.9和1.3范围内时,直径比在5和30范围内。
-当液压直径在1.3和1.6范围内时,直径比在7.5和35范围内。
-当液压直径在1.6和2范围内时,直径比在10和45范围内。
-当液压直径在0.5和1范围内时,混合比在0.25和2.5范围内。
-当液压直径在1和2范围内时,混合比在0.5和2.5范围内。
对于根据本发明的各个方面的热交换器,本发明还涉及一种包括至少一个这种热交换器的制冷剂回路。
本发明还涉及这种热交换器作为蒸发器的用途,该蒸发器容纳在机动车辆配备有的通风、供暖和/或空调装置的壳体内。
附图说明
本发明的其它特征、细节和优点将通过阅读下面通过说明并参考附图给出的详细描述而变得显而易见,其中:
-图1是包括本发明的热交换器的制冷剂回路的示意图,
-图2是图1中所示的热交换器的实施例的第一替代形式的示意性透视图,
-图3是图1中所示的热交换器的实施例的第二替代形式的示意性透视图,
-图4是用于均匀化制冷剂分配的装置的实施例的第一替代形式的示意性透视图,图2或3中所示的热交换器旨在配备有该装置,
-图5是用于均匀化制冷剂分配的装置的第二替代形式的示意性透视图,图2或图3中所示的热交换器用于配备有该装置,
-图6是图5中描绘的制冷剂分配均匀化装置的一部分的示意性透视图,
-图7是混合构件的第一替代形式的示意性透视图,该混合构件形成图4至图5中所示的制冷剂分配均匀化装置的一部分,
-图8是混合构件的第二替代形式的示意性透视图,该混合构件形成图4至图5中所示的制冷剂分配均匀化装置的一部分,
-图9是混合构件的第三替代形式的示意性透视图,该混合构件形成图4至5中所示的制冷剂分配均匀化装置的一部分,
-图10是图9中所示的混合构件的详细视图,
-图11是图10中所示的混合构件的详细视图,
-图12是构成图9、10和11中所示的混合构件的混合图案的详细视图。
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。在适当的情况下,它们可用于更好地定义本发明。
图1描绘了制冷剂FR在其中流通的闭合回路1。在所示的示例性实施例中,沿制冷剂FR在制冷剂回路1内流通的方向S1,制冷剂回路1依次包括用于压缩制冷剂FR的压缩机2、用于冷却制冷剂FR的气体冷凝器或冷却器3、制冷剂FR在其中经历膨胀的膨胀构件4以及热交换器5。热交换器5容纳在空气流在其内流通的供暖、通风和/或空调装置7的壳体6内。如图2所示,热交换器5允许制冷剂FR和与其接触和/或通过其的空气流FA之间的热传递。根据上文描述的制冷剂回路1的操作模式,当空气流FA与热交换器5接触和/或通过其时,热交换器5用作蒸发器以冷却空气流FA。
在图2和3中,热交换器5包括集管箱8和返回箱9,在它们之间插置有一束管10、10a、10b。总的来说,热交换器5平行于包含集管箱8、束管10、10a、10b和返回箱9的第一平面P1延伸。集管箱8在束管10、10a、10b上方,这些管自身位于返回箱9的上方,特别是当安装在壳体6内的热交换器5处于其使用位置时。换句话说,在该使用位置,集管箱8是热交换器5的顶部箱,而返回箱9是热交换器5的底部箱。空气流FA沿着优选地与第一平面P1正交的方向流过热交换器5。
管10、10a、10b例如是直线的并且沿着第一整体延伸轴线A1在集管箱8和返回箱9之间延伸。集管箱8沿着第二整体延伸轴线A2延伸,且返回箱9沿着第三整体延伸轴线A3延伸。优选地,第二整体延伸轴线A2和第三整体延伸轴线A3彼此平行,它们与第一整体延伸轴线A1正交。
芯束管10、10a、10b设置有散热片15,散热片15介于两个连续的管10、10a、10b之间,以在空气流FA通过热交换器5时促进空气流FA和管10、10a、10b之间的热交换,空气流FA在与第一平面P1基本正交的方向上流通。
热交换器5包括第一开口16,制冷剂FR通过该第一开口16进入热交换器5。第一开口16构成流入开口,允许制冷剂FR进入限定在集管箱8内的第一室13。热交换器5包括第二开口17,制冷剂FR通过该第二开口17从热交换器5移除。
在图2中,热交换器5是制冷剂FR在其内沿着I形路径流动的热交换器。管10彼此平行设置并且在第一平面P1内对齐。管10在与返回箱9流体连通的第一端101和与集管箱8流体连通的第二端102之间延伸。换句话说,返回箱9形成I的基部,而集管箱8形成I的顶部。根据该第一替代形式,返回箱9配备有第二开口17。
在制冷剂回路1的操作期间,制冷剂FR通过集管箱8包括的第一开口16进入热交换器5。然后,制冷剂FR通过装置18沿着第二延伸轴线A2沿着集管箱8分配,以均匀化分配。接下来,制冷剂FR使用管10在集管箱8和返回箱9之间流动。最后,制冷剂FR通过返回箱9的第二开口17从热交换器5中排出。
在图3中,热交换器是制冷剂FR在其内沿着U形路径流动的热交换器。管10a、10b彼此平行布置,分布在两层11、12中,这两层包括第一管10a的第一层11和第二管10b的第二层12。第一层11和第二层12形成在彼此平行且平行于第一平面P1的相应平面内。
第一层11的第一管10a在与返回箱9流体连通的第一端101和与第一室13流体连通的第二端102之间延伸。第二层12的第二管10b在与返回箱9流体连通的第三端103和与第二室14流体连通的第四端104之间延伸,第二室14同样限定在集管箱8内。第一室13和第二室14是相邻的并且相对于彼此密封。第一室13沿着第四整体延伸轴线A4延伸,第二室14沿着第五整体延伸轴线A5延伸。优选地,第四整体延伸轴线A4和第五整体延伸轴线A5彼此平行,并且平行于第二整体延伸轴线A2。第四整体延伸轴线A4和第五整体延伸轴线A5一起限定第二平面P2,该第二平面P2优选地与第一平面P1正交。换句话说,返回箱9形成U的基部,而管10a、10b的第一层11和第二层12形成U的分支,第一室13和第二室14形成U的端部。根据该第二替代形式,集管箱8的第二室14配备有第二开口17。
在制冷剂回路1的使用期间,制冷剂FR通过第一室13中的第一开口16进入热交换器5,通过分配均匀化装置18沿着第二整体延伸轴线A2沿着集管箱8分配。然后,制冷剂FR利用第一层11的第一管10a在集管箱8的第一室13和返回箱9之间流动。然后,制冷剂FR利用第二层12的第二管10b在返回箱9和第二室14之间流动。最后,制冷剂FR在流通通过第二室14之后通过第二开口17从热交换器5排出。
优选地,第一层11的第一管10a在第三平面P3中与第二层12的第二管10b对齐,第三平面P3垂直于第一平面P1并且平行于第一整体延伸轴线A1。
无论上文所述的热交换器5的实施例的替代形式是什么,集管箱8容纳用于均匀化管10、10a、10b内的制冷剂FR分配的装置18。这种分配均匀化装置18试图使处于液气两相状态的制冷剂FR沿着集管箱8且精细地在管10、10a、10b的集合内均匀地分配。这种分配均匀化装置18更特别地寻求将制冷剂FR均匀地分配在热交换器5内,包括当制冷剂FR以两种不同相即液体和气体以可变的相应比例存在于热交换器5内时。
在图4至6中,分配均匀化装置18例如包括管道19,其在管道19的第一端部20和第二端部21之间沿着第六整体延伸轴线A6延伸,第六整体延伸轴线A6与第二整体延伸轴线A2和/或第四整体延伸轴线A4平行或甚至重合。
应注意的是,沿着由管道19的最长尺寸限定的第六整体延伸轴线A6延伸的任何元件被称为纵向的。在与整体延伸轴线A6正交的横向平面Pt内延伸的任何元件被称为横向的。
更具体地参照图4和5,第一端部20由管道19的一端形成,而第二端部21由管道19的另一端形成,与第一端部20纵向相对。
根据实施例的替代形式,第一端部20旨在与热交换器5的第一开口16流体连通。根据实施例的另一替代形式,第一开口16容纳管道19,其第一端部20与制冷剂回路1的管道线流体连通。根据这两种替代形式,第二端部21是盲的并且关于制冷剂FR在管道19内的流通形成死端。
管道19例如构造为圆筒或实际上构造为平行六面体或者实际上构造为包括对称轴线A7的任何其他形状,其优选地与第六整体延伸轴线A6平行或甚至重合。管道19包括周壁23,当管道19成形为圆柱体时,周壁23的横截面为圆柱形,当管道19为平行六面体时,周壁23的横截面为平行六面体形。周壁23是使管道19具有整体形状的周壁。
周壁23包括穿过管道19的周壁23形成的至少一个孔口22。孔口22优选地沿着平行于第六整体延伸轴线A6和/或对称轴线A7的对齐轴线A8对齐。
根据一替代形式,孔口22彼此等距。根据另一替代形式,孔口22彼此分开可变距离。孔口22例如是圆形截面的孔口,但可以是任何形状,特别是矩形、椭圆形、长圆形。
管道19构成限定内部空间24的壳,管道19围绕该内部空间24形成。换句话说,管道19与管道19围绕的内部空间24相邻。根据管道19的形状,内部空间24例如是圆柱形的或平行六面体形的或者围绕对称轴线A7形成的任何其他形状。管道19的周壁23包括内表面23a,内表面23a邻接并限定内部空间24,内表面23a的横截面优选为圆形。
根据本发明,并且参考图4至6,管道19容纳在内部空间24内延伸的混合构件25。混合构件25旨在促进制冷剂FR的液相和气相之间的混合。混合构件25特别用于将制冷剂FR从管道19的中心C引向管道19的内表面23a。换句话说,混合构件25更特别地设计成将制冷剂FR从管道19的中心C引向管道19的内表面23a。混合构件25是允许并促进流通的构件,特别是制冷剂FR从管道的中心C朝向管道的内表面23a的离心流通。混合构件25还设计成避免当管道19处于使用位置时处于液态的制冷剂在管道19的下部区域中的任何积聚。混合构件25还设计成破坏管道19内的制冷剂FR的层流,以混合制冷剂FR的液相和气相。换句话说,混合构件25形成至少一个挡板,优选地形成多个挡板,阻碍平行于第六整体延伸轴线A6和/或对称轴线A7的层流。一般而言,混合构件25用作内部空间24内的制冷剂FR的层流的障碍物。
混合构件25沿管道19的第六整体延伸轴线A6纵向延伸。根据图4至12所示的实施例,混合构件25围绕第七整体延伸轴线A9形成,当混合构件25位于管道19内时,第七整体延伸轴线A9优选地与管道19的对称轴线A7平行或甚至重合,如图4至6所示。
根据图4中所示的替代形式,混合构件25在整个内部空间24内延伸。换句话说,混合构件25填充由管道19限定的整个容积。换句话说,混合构件25具有与内部空间24的形状和/或几何类似的形状和/或几何。根据上文描述的替代形式,混合构件25能够是圆柱形的或平行六面体形的或者围绕对称轴线A7形成的任何其他形状。应当理解,这种形状由混合构件25的周边边缘31整体限定。混合构件25的周边边缘31由混合构件25的面向管道19定位的那些表面形成。
周壁23的内表面23a优选是光滑的,以便允许混合构件25容易地插入管道19内,混合构件25的周边边缘31抵靠着内表面23a。当混合构件25填充由管道19限定的整个容积时,内表面23a的这个特征是特别有利的,如图4所示。
根据图5和6中所示的另一替代形式,混合构件25仅部分地阻塞内部空间24,在混合构件25和管道19的内壁23a之间形成间隙26。这样的间隙26使得制冷剂FR更容易平行于管道19内的第六整体延伸轴线A6流动。具体地,制冷剂FR在间隙26内不会遇到任何障碍物,使得制冷剂FR更容易沿着第六整体延伸轴线A6纵向流动,混合构件25改善了制冷剂FR从管道19的中心C朝向内表面23a的横向流通。
优选地,间隙26的容积小于混合构件25的容积。举例来说,间隙26的容积小于混合构件25的容积的一半,或甚至小于混合构件25的容积的三分之一,或甚至小于混合构件25的容积的四分之一。然而,这种设计允许混合构件25破坏制冷剂FR的流动,足以从其中去除任何层流性质,即使在存在间隙26时。
管道19设置有两个端壁27、28,它们是配备第一端部20的第一端壁27和配备第二端部21的第二端壁28。第一端壁27和第二端壁28例如是平面的并且沿着与第六整体延伸轴线A6和/或对称轴线A7正交的横向平面Pt形成。第一端壁27和第二端壁28例如从至少部分地配备在集管箱8上的盖发出。
第一端壁27配备有至少一个窗口29,用于允许制冷剂FR进入内部空间24。换句话说,管道19的第一端壁27配备有窗口29,其例如与第一开口16流体连接以允许制冷剂FR经由管道19进入热交换器5。换句话说,制冷剂FR经由设置有孔口22的管道19进入热交换器5,制冷剂FR能够通过孔口22从管道19排出,以在热交换器5内流通。
优选地,间隙26一方面形成在混合构件25和周壁23之间,另一方面在第一端壁27和第二端壁28之间。在这种情况下,间隙26形成围绕混合构件25的容积。混合构件25包括第一纵向端31a,其能够附接到管道19的第一端壁27。混合构件25包括第二纵向端31b,其能够附接到第二端壁28。
根据另一实施例,间隙26形成在混合构件25和周壁23之间,混合构件25抵靠着第一端壁27和第二端壁28。在这种情况下,间隙26围绕混合构件25形成圆柱形套筒。混合构件25分别在其纵向端31a、31b处固定到第一端壁27和第二端壁28。
从这些措施可以得出,进入热交换器5的制冷剂FR经由穿过第一端壁27形成的窗口29进入内部空间24。制冷剂FR然后在内部空间24内扩散,通过混合构件25混合。这特别导致制冷剂FR的液相和气相的混合,然后沿着管道19被纵向地均匀化。制冷剂FR然后使用孔口22流出管道19朝向第一室13。然后,如上所述,制冷剂FR流过束管10、10a、10b,直到返回箱9,以便经由第二开口17从热交换器5排出。
当制冷剂FR通过如此配备有混合构件25的管道19时,制冷剂FR遇到多个障碍物,这促使其液相和气相之间的混合。另外,这种管道19促进管10、10a、10b内制冷剂FR分配的均匀化。
还应注意,当制冷剂FR的两相即液相和气相通过管道19的内部空间24内的混合构件25混合时,随着制冷剂FR通过孔口22而被更好且更均匀地喷射,以便之后被均匀地供应到芯束管10、10a、10b。换句话说,首先,混合构件25允许制冷剂FR的纵向分布沿着对称轴线A7是均匀的,在制冷剂FR已经在内部空间24中被均匀化之后,制冷剂FR通过孔口22的喷射以第二相进行,这确保制冷剂FR在离开管道19随后在热交换器5内时的均匀分配更好。
在图6至11中,混合构件25包括轴29,其承载至少一个离心壁30。
轴29优选地沿着混合构件25的第七整体延伸轴线A9在管道19的中心C处纵向延伸。管道19的中心C对应于其中心区域,例如是圆柱形的,特别是与管道19的形状相似。换句话说,轴29的形状特别与管道19的形状相同。举例来说,当管道19是圆柱形的时,轴29也是圆柱形的,形成在管道19的中心C处。管29由混合构件25的中心芯构成,其形成从第一纵向端31a朝向第二纵向端31b的连续材料。轴29例如横向于混合构件25的质心布置。轴29优选地成形为直线杆,离心壁30从该直线杆延伸。
离心壁30从轴29延伸直至混合构件的周边边缘31。离心壁30例如是单壁并且从混合构件25的第一纵向端31a延伸直至混合构件25的第二纵向端31b。在这种情况下,离心壁30被认为在混合构件25的两个纵向端31a、31b之间是连续的,如图6和7所示。
可替代地,离心壁30例如是不连续的。在此应当理解,构成离心壁30的混合元件32通过凹口33彼此分开,例如在图9至11中可见。混合元件32例如彼此相同并且沿着对称轴线A7迭代地重复。换句话说,混合元件32例如彼此相似并且可以在不改变混合构件25的构造的情况下在几何上彼此替换。此外,混合元件32例如一个接一个地重复,彼此相同,从而使混合构件25从第一纵向端31a到第二纵向端31b几何均匀。每个混合元件32例如也由两个混合图案34形成,这两个图案彼此相同但沿着对称轴线A7首尾对接在一起。
根据混合构件25的实施例的替代形式,如图7所示,离心壁30是单壁并沿轴29纵向蜿蜒。混合构件25然后构造成包括由离心壁30形成的单个螺纹和由轴29形成的中心芯的螺旋螺杆。例如,确定螺旋螺距,使得一个螺距进入(feed into)一个孔口22中。换句话说,螺旋的螺距等于管道19的两个相邻孔口22之间的距离。
根据混合构件25的实施例的一个替代形式,如图8所示,混合构件25包括多个离心壁30,其从第一纵向端31b直至第二纵向端31b是连续的并且沿着轴29纵向蜿蜒。在所示的示例中,混合构件25包括彼此纵向等距的六个离心壁30。混合构件25构造成螺旋螺杆,其例如包括由六个离心壁30形成的六个螺纹和由轴29形成的中心芯。在这种情况下,螺旋的螺距对各个螺旋而言是相同的。螺旋的螺距等于管道19的两个相邻孔口22之间的距离。
根据混合构件25的实施例的替代形式,如图9、10和11所示,离心壁30包括通过凹口33彼此分开的多个混合元件32。混合元件32彼此相同并且沿着第七整体延伸轴线A9迭代地重复。换句话说,混合元件32沿轴29连续地对接在一起。
每个混合元件32在第一前缘35和第二前缘36之间纵向延伸。第一前缘35和第二前缘36均由离心壁30的边角形成,该边角基本垂直于轴29并且相对于凹口33限定离心壁30。第一前缘35和第二前缘36沿着第七整体延伸轴线A9彼此纵向相对。
根据实施例的该替代形式,混合元件32的第一前缘35和第二前缘36在它们之间形成包括在70°和110°范围内,优选地等于90°的第一角度α。再举例来说,一个混合元件32的第一前缘35与相邻混合元件32的第二前缘36一起形成包括在70°和110°范围内,优选地等于90°的第二角度β。
每个混合元件32例如由两个混合图案34形成,这两个图案彼此相同但沿着对称轴线A7首尾对接在一起。换句话说,一个混合图案34的蜿蜒方向与相邻混合图案34的蜿蜒方向相反,这些图案构成混合元件32。换句话说,如果考虑两个连续的混合图案34,则其中一个的离心壁30沿顺时针方向转动而另一个的离心壁30沿逆时针方向转动。
图12描绘了图10和11中所示的混合元件34的混合图案34,其中离心壁30构造成围绕轴29形成的螺旋的一部分。每个混合元件32在第一前唇35'和第二前唇36'之间纵向延伸。第一前唇35'和第二前唇36'各自由离心壁30的边角形成,该边角基本垂直于轴29并且相对于在两个混合图案34之间形成的通道37限定离心壁30。第一前唇35'和第二前唇36'沿着第七整体延伸轴线A9彼此纵向相对。
根据同样在图11中示出的实施例的该替代形式,一个混合图案34的第一前唇35'和第二前唇36'是平行的。再举例来说,一个混合图案34的第一前唇35'与形成相同混合元件32的一部分的相邻混合图案34的第二前唇36'一起形成包括在70°和110°范围内,优选地等于90°的第三角度γ。
混合构件25特别通过模制聚合物而获得。优选地,混合构件25是将轴29和混合元件32组合成单件的单件式元件,其无法在不破坏混合构件25的情况下拆卸成多个元件。
这些措施使得进入分配均匀化装置18的制冷剂FR均匀地分布到所有管10、10a、10b,甚至是由最靠近第二端部21的孔口22供应的那些管以及甚至在制冷剂FR以两相即液相和气相存在于热交换器5内的情况下。
另外,当管道19处于使用位置时,这种混合构件25的存在避免制冷剂FR的液相在管道19的下部区域中的任何积聚。
Claims (21)
1.一种用于均匀化热交换器(5)的管(10、10a、10b)内的制冷剂(FR)分配的分配均匀化装置(18),所述分配均匀化装置(18)包括管道(19),所述管道(19)设置有至少一个窗口(29)和至少一个孔口(22),制冷剂(FR)能够通过所述至少一个窗口(29)进入管道(19)且能通过所述至少一个孔口(22)离开管道(19),其特征在于,所述管道(19)容纳至少一个混合构件(25),所述至少一个混合构件(25)设计成将制冷剂(FR)从管道(19)的中心(C)引向管道(19)的内表面(23a)。
2.如权利要求1所述的分配均匀化装置(18),其中,所述管道(19)限定内部容积(24),所述混合构件(25)在内部容积(24)内至少部分地延伸。
3.如权利要求2所述的分配均匀化装置(18),其中,所述混合构件(25)占据整个内部容积(24)。
4.如前述权利要求中任一项所述的分配均匀化装置(18),其中,所述混合构件(25)包括配备有至少一个离心壁(30)的至少一个轴(29)。
5.如权利要求4所述的分配均匀化装置(18),其中,所述轴(29)在所述管道(19)的中心(C)处延伸。
6.如权利要求4和5中任一项所述的分配均匀化装置(18),其中,所述离心壁(30)在所述轴(29)与所述管道(19)的内表面(23a)之间延伸。
7.如前述权利要求中任一项所述的分配均匀化装置(18),其中,所述内表面(23a)是光滑的。
8.如权利要求4至7中任一项所述的分配均匀化装置(18),其中,所述轴(29)配备有多个离心壁(30),所述多个离心壁(30)在所述混合构件(25)的两个纵向端(31a、31b)之间是连续的。
9.如权利要求8所述的分配均匀化装置(18),其中,所述离心壁(30)彼此相同。
10.如权利要求4至9中任一项所述的分配均匀化装置(18),其中,所述离心壁(30)包括混合元件(32),所述混合元件(32)由所述轴(29)承载并且通过至少一个凹口(33)彼此分开。
11.如权利要求10所述的分配均匀化装置(18),其中,所述混合元件(32)沿所述轴(29)迭代重复。
12.如权利要求10和11中任一项所述的分配均匀化装置(18),其中,每个混合元件(32)布置在螺旋的一部分中。
13.如权利要求10至12中任一项所述的分配均匀化装置(18),其中,每个混合元件(32)在第一前缘(35)和第二前缘(36)之间延伸,所述第一前缘(35)和第二前缘(36)在它们之间形成包括在70°和110°范围内的第一角度(α)。
14.如权利要求13所述的分配均匀化装置(18),其中,一个混合元件(32)的第一前缘(35)与相邻混合元件(32)的第二前缘(36)一起形成包括在70°和110°范围内的第二角度(β)。
15.如权利要求10至14中任一项所述的分配均匀化装置(18),其中,每个混合元件(32)包括至少两个混合图案(34),所述混合图案(34)是相同的并且彼此具有相反的蜿蜒方向。
16.如权利要求15所述的分配均匀化装置(18),其中,所述混合图案(34)在相互平行的第一前唇(35')和第二前唇(36')之间延伸。
17.如权利要求16所述的分配均匀化装置(18),其中,一个混合图案(34)的第一前唇(35')与相邻混合图案(34)的第二前唇(36')一起形成包括在70°和110°范围内的第三角度(γ)。
18.一种集管箱(8),其限定第一室(13),所述第一室(13)容纳至少一个如前述权利要求中任一项所述的分配均匀化装置(18)。
19.一种热交换器(5),其包括如权利要求18所述的集管箱(8)和返回箱(9),一束管(10、10a、10b)介于所述集管箱(8)和返回箱(9)之间。
20.一种制冷剂回路(1),其包括至少一个如权利要求19所述的热交换器(5)。
21.一种如权利要求19所述的热交换器(5)作为蒸发器的用途,所述蒸发器容纳在机动车辆配备有的供暖、通风和/或空调装置(7)的壳体(6)内。
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