CN110234951A - 用于将制冷剂流体分配在热交换器的收集箱内的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于分配制冷剂流体(FR)的装置(18)，其构造成容纳在热交换器的收集箱内。该分配装置(18)包括沿纵向轴线(A1)延伸的至少一个管道(14)。管道(14)在其中一个纵向端部(15)处包括用于使制冷剂流体(FR)进入管道(14)的入口。管道(14)包括用于将制冷剂流体(FR)排出到管道(14)外部的至少一个孔(17)。分配装置(18)包括设置有所述入口(10)和孔(7)的所述管道(14)，称为第一管道(14)，和至少一个第二管道(19)，其围绕第一管道(14)。第二管道(19)包括用于将制冷剂流体(FR)排出到分配装置(18)外部的至少一个通道(20)。至少一个间隔装置(21)在第一管道(14)和第二管道(19)之间提供至少一个通路(22)，用于至少一个孔(17)和至少一个通道(20)之间的连通。

Description

用于将制冷剂流体分配在热交换器的收集箱内的装置

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箱内分配的方式。

背景技术

车辆通常装配有空调装置，用于热处理存在于车辆内部或送入车辆内部的空气。这种装置包括制冷剂流体在其内流动的闭合回路。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、膨胀室和至少一个热交换器。

热交换器通常包括介于收集箱和用于返回制冷剂流体的箱之间的一束管。制冷剂流体通过入口进入收集箱内，沿收集箱和返回箱之间的束管中的连续路径流动，然后通过出口排出到热交换器外部。出口可以设置通过收集箱或通过返回箱。

热交换器例如是蒸发器，其实现制冷剂流体与穿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箱的入口的位置。更具体地，最靠近入口的束管主要供应液体，相反，最远离入口的束管主要供应气体。

这种现象导致在运行期间穿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，并且最终意味着内部的两个区域之间存在温度差异，而需要相同的空气流温度。

已知在收集箱内容纳设置有多个孔口的管道。因此，如文献EP2392886A2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。

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

本发明的主题是一种用于分配制冷剂流体的装置，其构造成容纳在热交换器的收集箱内。本发明的另一主题是一种用于制造根据本发明的分配装置的方法。

本发明的另一主题是一种热交换器，包括容纳本发明的分配装置的收集箱。特别地，热交换器布置成装配车辆特别是机动车辆的空调装置。

本发明的目的是改善热交换器在运行期间的温度均匀性，并最终提高其效率。

更具体地，本发明旨在改进制冷剂流体在收集箱中的分配，均匀地组合其液相和气相。

此外更具体地，本发明旨在实现制冷剂流体对介于热交换器的收集箱和返回箱之间的束管的均匀供应。

本发明的另一目的是提出一种制冷剂流体分配装置，其可以以较低的成本在工业规模上获得。

特别地，寻求以较低成本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，将其液相和气相组合，以及制冷剂流体在热交换器的每个束管内的均匀分布。

本发明的另一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。

热交换器结构的这种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部流动的方式和/或装配热交换器的用于制冷剂流体的入口和出口的相对位置来理解。

本发明的分配装置包括沿纵向轴线延伸的至少一个管道。该管道在其纵向端部之一处包括用于使制冷剂流体进入管道的入口。该管道还包括用于将制冷剂流体排出到管道外部的至少一个孔。特别地，管道在其纵向端部中的另一个处封闭，以便迫使已经进入管道的制冷剂流体通过孔喷射。

根据本发明，分配装置包括设置有入口和孔的管道，称为第一管道。分配装置还包括至少第二管道，其围绕第一管道并且包括用于将制冷剂流体排出到分配装置外部的至少一个通道。分配装置还包括至少一个间隔装置，其在第一管道和第二管道之间提供至少一个通路，用于至少一个孔和至少一个通道之间的连通。

换句话说，分配装置包括的第一管道由第二管道以相对于第一管道的纵向轴线的横向距离围绕，以便在它们之间提供通路。因此，通路限定在第一管道和第二管道之间。间隔装置介于第一管道和第二管道之间，以便将它们保持在彼此的横向距离处，从而在它们之间提供通路。通路在第一管道和第二管道之间形成中间室，通过一个或多个孔排出到第一管道外部的制冷剂流体能够在其通过一个或多个通道排出到第二管道外部之前在通路内流动。

一个或多个孔与一个或多个通道之间的连通被理解为在它们之间流体连通。这种连通能够在一个或多个孔与一个或多个通道之间实现流体特别是制冷剂流体的流动，其排出口与介于一个或多个孔与一个或多个通道之间的通路连通。通路形成中间室，用于在一个或多个孔与一个或多个通道之间建立连通。换句话说，通路在通路通过一个或多个孔与之连通的第一管道的凹部与通路通过一个或多个通道与之连通的分配装置的外部之间形成中间室。

一般而言并且在下文中，构件例如通路、一个或多个孔、一个或多个通道、第一管道和/或第二管道之间的连通的概念被认为是流体连通，允许流体特别是制冷剂流体从一个构件通向另一个构件。

因此，制冷剂流体可以通过入口进入分配装置内部，然后在第一管道内流动，然后通过一个或多个孔朝向通路喷射到第一管道外部。接下来，制冷剂流体能够在通路内流动，然后经由一个或多个通道朝向第二管道的外部或换言之朝向分配装置的外部喷射到通路外部。

应该注意的是，分配装置可以包括在距离纵向轴线的横向距离处连续围绕第一管道的N1个管道，至少一个间隔装置提供N1-1个分段通路，由此一个或多个孔与在分配装置外部开口的一个或多个通道连通。

间隔装置尤其构造成使得在第一管道和第二管道之间保持预定的横向定位，并且使得通过实现制冷剂流体从通道朝向装配热交换器的束管中的管的均匀分配来布置通路，热交换器装配有容纳本发明的分配装置的收集箱。这种均匀分配可以在制冷剂流体在其液相和气相之间的均匀性方面和/或在制冷剂流体沿着分配装置向管束中的每个管的均匀供应方面来看。

换句话说，通过间隔装置实现的第一管道和第二管道之间的相对定位使得尤其可以根据通路的所需构造来相对于第一管道的纵向轴线定位和保持第二管道。特别地，通路布置成优化制冷剂流体在分配装置内的流动路径，以便改善制冷剂流体在其排出到分配装置之前在其液相和气相方面的混合物。

根据热交换器的布置，可以有利地确定和/或从不同的预定配置中选择间隔装置的配置。特别考虑到容纳分配装置的收集箱的构造，其取决于向通向收集箱的热交换器的束管供应制冷剂流体的方法，特别是关于束管的数量和它们的排出口在收集箱上的配置。

还应该注意的是，制冷剂流体通过其排出到管道外部的孔的构造可以有利地不同于制冷剂流体通过其朝向装配热交换器的束管分配到分配装置外部的通道的构造，热交换器装配有分配装置。

因此，沿第一管道的孔的配置、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。一个或多个孔可以具体地构造成优化在排出到第一管道外部的制冷剂流体的液相和气相方面获得的混合物。一个或多个通道可以具体地构造成使得制冷剂流体朝向每个束管的分配的均匀化更可靠和更好。

因此，有利地将通过一个或多个孔将制冷剂流体排出到第一管道外部的方法与将制冷剂流体排出到分配装置外部的方法分开。特别地，通道可以单独地分配给束管，同时例如放置成与其排出口直接连通到收集箱上。

由此提高了热交换器的有效性。例如，穿过热交换器的空气的温度沿着束管中的所有管显著平衡。例如此外，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着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。

应注意，一个或多个孔或者一个或多个通道可以垂直地单独定向或者相对于第一管道的纵向轴线在其任何一个纵向端部的方向上倾斜。

根据一实施例，孔例如沿着平行于第一管道的纵向轴线的第一直线对齐，和/或通道例如沿着平行于第一管道的纵向轴线换句话说平行于第一直线的第二直线对齐。

此外，孔和通道可以围绕第一管道的纵向轴线相对于彼此成角度地偏移至多180°的角度，这确定了制冷剂流体在通路内的流动路径。孔和通道例如相对于第一管道的纵向轴线成角度地偏移180°，孔相对于第一管道的纵向轴线与通道相对地径向设置。

间隔装置有利地集成到分配装置中，同时特别地固定到第一管道和第二管道。间隔装置介于第一管道和第二管道之间可以通过布置在通路内和/或在分配装置的至少一个纵向端部处的一个或多个部件来实现。

更具体地，间隔装置优选地与第一管道和第二管道接触。这种接触密封第一管道与第二管道之间的通路，迫使制冷剂流体通过一个或多个孔并通过一个或多个通道喷射。

还可以利用通过间隔装置在第一管道和第二管道之间的接触，以便通过间隔装置将管道固定在一起。

因此，间隔装置有利地形成用于将第一管道固定在第二管道中的构件。通过间隔装置固定管道和间隔装置的结构布置可用于加强分配装置。这在分配装置具有显著的纵向延伸的情况下特别有用，其适于装配包括大量束管的热交换器，比如通过指示在20和50个管之间。

因此，间隔装置有利地形成用于加强分配装置的构件。

间隔装置特别地形成用于在横向于第一管道的纵向轴线的方向上将第一管道定位在第二管道中的构件。

优选地，间隔装置形成用于使第一管道在第二管道中居中特别是同轴居中的构件。

第一管道和第二管道的同轴位置有利于分配装置的较低成本布置，并且有利于其布置成产生制冷剂流体在其液相和其气相方面的有效混合物并且实现制冷剂流体通过通道沿着分配装置的均匀分布。

根据一变型，第一管道和第二管道可以通过间隔装置相对于彼此保持偏心。然后，通路的构造在横向于第一管道的纵向轴线的至少一个平面中是不对称的。

此外，根据一实施例，由间隔装置在第一管道和第二管道之间提供的通路可以沿着第一管道的纵向轴线或者换句话说沿着分配装置具有规则形状或不规则形状。

因此，考虑到在通路内流动的制冷剂流体的速度，通路根据分配装置的延伸长度构造，以便改善制冷剂流体通过每个通道的均匀分配。

间隔装置可包括介于第一管道和第二管道之间的各种部件，以便在它们之间提供通路。

更具体地，间隔装置包括介于第一管道和第二管道之间的至少一个部件。

优选地，间隔装置的至少一个部件结合到第一管道和/或第二管道中。

间隔装置的多个部件可以具有不同的结构。

换句话说，间隔装置可包括至少两个具有类似配置或不同配置的部件。间隔装置的至少第一部件可以具有特定于其的配置，并且间隔装置的至少第二部件可以具有与第一部件的配置不同的配置。

例如，根据可以在相互兼容时单独或组合考虑的各种实施例：

-)间隔装置的至少一个部件容纳在通路内，

-)间隔装置的至少一个部件设置在分配装置的至少一个纵向端部处，同时与第一管道和第二管道接触，

-)间隔装置的同一个部件可以由一个元件或彼此相互作用的多个元件构成，以便使第一管道和第二管道相对于第一管道的纵向轴线保持彼此横向距离，

-)间隔装置的至少一个部件例如通过将材料添加到第一管道和/或第二管道上而形成，

-)间隔装置的至少一个部件例如通过第一管道和/或第二管道的壁的变形而形成。

刚刚给出的间隔装置的示例性实施例提供了以适中的成本在工业规模上可实现的优点并且允许分配装置随时适应热交换器的任何配置，特别是在装配热交换器的束管的数量方面。

然而，刚刚给出的间隔装置的示例性实施例在间隔装置的其他示例性实施例方面不是限制性的。将通过示例令人满意地、单独地或组合地描述的间隔装置的不同实施例产生的技术结果使得可以实现本发明的预期目的。

根据一实施例，间隔装置的至少一个部件设置在通路内。换句话说，间隔装置的至少一个部件介于第一管道的周壁和第二管道之间，第二管道沿着第一管道的纵向轴线或者换句话说沿着分配装置延伸。

根据一实施例，间隔装置的多个部件沿着第一管道的纵向轴线相对于彼此以一定距离分布。

换句话说，间隔装置包括沿着第一管道分布在通路内并且彼此相互作用的多个部件，以便在分配装置的整个长度上加强对第一管道和第二管道之间的横向距离的维持。

根据一实施例，间隔装置的至少一个部件形成通路的分隔壁，其沿着第一管道的纵向轴线将通路分成至少两个连续的单元。至少一个孔和至少一个通道通向每个单元。

换句话说，通路被分成彼此分开的至少两个单元，即在形成设置在管道之间的通路的体积中在它们之间的连通方面彼此隔离。通过沿分配装置分布的间隔装置的多个部件，可以将通路分成N2个单元。然后，N2可以有利地对应于要被供应来自装配有本发明的分配装置的收集箱的制冷剂流体的束管的数量。

因此，已经进入第一管道内的制冷剂流体喷射到彼此独立的每个单元内，然后从每个单元喷射到分配装置外部。由此提高了制冷剂流体朝向每个束管的分配的均匀性。

更具体地，至少一个分隔壁有利地由闭合环形构造的间隔装置的部件形成。间隔装置的这种部件尤其布置为闭合环，并且可以通过第一管道和/或第二管道的壁的变形来实现。布置为闭合环的间隔装置的这种部件也可以由在通过间隔装置将管道固定在一起之前特别通过钎焊在第一管道和/或第二管道上的附接材料块形成。

这种部件的闭合环形构造特别匹配限定在第一管道壁和第二管道壁之间的通路的横向结构。这种部件的闭合环形构造可以围绕第一管道的纵向轴线是规则的，具有圆形构造。这种部件的闭合环形构造也可以围绕第一管道的纵向轴线是不规则的，例如是椭圆形构造。

根据一实施例，间隔装置包括围绕第一管道的纵向轴线成角度分布的多个部件。

例如，间隔装置的多个部件围绕以第一管道的纵向轴线为中心的圆形成角度地分布。

例如此外，间隔装置的至少两个部件围绕第一管道的纵向轴线成角度地分布，并且沿第一管道的纵向轴线彼此一定距离分布。

根据一实施例，间隔装置的至少两个部件形成为至少部分地围绕第一管道的环形部分。

间隔装置的至少一个部件构造为环形部分或者换句话说构造为开口环允许制冷剂流体沿着分配装置流过通路。

通过指示，形成为环形部分的部件尤其围绕第一管道的纵向轴线在至多180°的角度范围内延伸。在这种情况下，每个形成为环形部分的多个部件优选地围绕第一管道的纵向轴线在其周边处成角度地偏移，沿着分配装置以彼此一定距离布置。

根据一实施例，形成为环形部分的至少一个部件布置为开放环面，第一管道延伸穿过该开放环面。自身限定其缠绕的环面部分优选地在其开口区域中和/或其周边处被截短，以便增强部件与第一管道和/或第二管道之间的接触。

根据一实施例，间隔装置的多个部件配置为围绕第一管道成角度地分布的卡子。“卡子”将被理解为是指至少在横向于第一管道的纵向轴线的方向上提供在第一管道和第二管道之间具有小接触表面积的止动件的构件。

间隔装置的至少一个部件例如由附接到第一管道和第二管道之间的通路的内部的间隔件形成。“间隔件”将被理解为是指由介于第一管道和第二管道之间的附接材料块形成的间隔装置的部件。因此，间隔装置将包括至少一个间隔件。

间隔装置的至少一个部件例如还通过从第一管道和/或第二管道的壁突出的凸起形成。

间隔装置的至少一个部件可以由间隔件形成，并且间隔装置的至少一个其他部件可以由凸起形成。

因此，根据一实施例，间隔装置的至少一个部件由容纳在介于第一管道和第二管道之间的通路中的间隔件形成。

例如，通过将材料添加到第一管道和/或第二管道上来提供间隔件。材料的这种添加可能是材料沉积或将材料块固定到第一管道和/或第二管道上的结果。

换句话说，通过沉积材料和/或通过至少一个附接材料块形成至少一个间隔件。

根据一实施例，至少一个间隔件形成可渗透制冷剂流体以允许制冷剂流体从中流过的间隔装置的部件。这种可渗透部件可以沿着第一管道的纵向轴线至少部分地在通路内延伸。

将间隔装置的至少一个部件组织为间隔件的一个优点是它允许形成间隔件的混合器容纳在通路内。混合器是构造成用于破坏流体特别是制冷剂流体层流的构件。因此，混合器实现了在通路内流动的制冷剂流体的液相与气相的混合物。因此，当制冷剂流体通过混合器时，通过孔喷射而获得的制冷剂流体在其液相和其气相方面的混合物在通路内完成。

混合器例如由多孔体形成。例如此外，混合器由包括对第二室内的制冷剂流体的层流的障碍物的主体形成。例如此外，混合器由构造为螺旋或者包括沿着其缠绕轴线邻接的多个螺旋的主体形成，彼此径向地连续偏移。例如此外，混合器由通过纤维或线的互锁形成的泡沫构成，特别是金属纤维或线。

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朝向通路排出时进行的。制冷剂流体在其液相和其气相方面均匀化的第二步骤然后是在其在通路内流动时进行的。通路优选地容纳构造为混合器的间隔装置的至少一个部件，以便在制冷剂流体排出到分配装置外部之前增强在其液相和其气相方面的混合物。

因此，根据一实施例，至少一个间隔件至少部分地构造为用于制冷剂流体在其液相和其气相方面的混合器。

间隔装置的至少一个部件可以有利地通过由材料的变形而从第一管道的壁和/或第二管道的壁突出的凸起形成。这种凸起可以以较低的成本形成，例如通过第一管道的壁和/或第二管道的壁的压花、挤压、机械加工和/或成形。

间隔装置的至少一个部件可以设置在彼此最接近的第一管道和第二管道的纵向端部的一个和/或另一个处。

换句话说，间隔装置的至少一个部件介于沿着第一管道的纵向轴线彼此最接近的第一管道的纵向端部和第二管道的纵向端部之间。换句话说，此外，间隔装置的至少一个部件介于位于分配装置的同一个纵向端部处的第一管道和第二管道的纵向端部之间。

间隔装置的至少一个部件可以介于沿着第一管道的纵向轴线彼此最接近的第一管道和第二管道的每个纵向端部之间。换句话说，间隔装置的至少一个部件可以介于在分配装置的每个纵向端部处的第一管道和第二管道的纵向端部之间。

例如，间隔装置的至少一个部件由装配第一管道和/或第二管道中的任一个的至少一个纵向端部的至少一个端部件形成。端部件容纳在装配第一管道和/或第二管道中的另一个的至少一个纵向端部的互补形式的凹部中。

端部件例如形成为锥形、球形或球形部分，形成为平行六面体，或者可替代地，具有卵形构造。

第一管道和第二管道尤其具有在它们之间提供通路的互补形式的横截面。例如，第一管道具有圆形横截面。例如，第二管道具有圆形横截面。例如，第一管道具有椭圆形横截面。例如，第二管道具有椭圆形横截面。

换句话说，第一管道和/或第二管道可以彼此独立或共同地具有圆形和/或椭圆形横截面。更具体地，根据一实施例，第一管道和第二管道中的每一个可以具有圆形构造。根据另一实施例，第一管道和第二管道中的每一个可具有椭圆形构造。根据一实施例，第一管道或第二管道中的任一个可以具有圆形构造，而第一管道或第二管道中的另一个可以具有椭圆形构造。

本发明的另一主题是一种用于制造刚刚描述的分配装置的方法。

根据本发明，该方法包括通过间隔装置将第一管道固定到第二管道的操作。在该操作过程中，间隔装置尤其固定在第一管道和/或第二管道上。

根据一实施例，在将管固定到彼此之前，该方法包括在第一管道和/或第二管道上形成至少一个间隔件的操作，然后通过将第一管道滑入第二管道来将管道组装在一起的操作。

根据一实施例，在将管道固定到彼此之前，该方法包括通过安装在分配装置的至少一个纵向端部处的至少一个端部件来相对于彼此组装管道的操作。

在组装分配装置的组装部件构件的操作期间，有利地通过钎焊特别是炉钎焊来实现将管道彼此固定的操作。分配装置的部件构件尤其包括至少第一管道、第二管道和间隔装置，它们有利地由金属材料特别是铝基材料制成，以便通过钎焊将它们固定在一起。

可以执行将分配装置的部件构件彼此组装的操作：

-)在将分配装置的部件彼此组装的特定操作期间，

-)在将分配装置和容纳其的收集箱彼此组装的操作期间，

-)在组装设置有容纳分配装置的收集箱的热交换器的至少一些部件构件的操作期间，特别是在将至少收集箱和束管彼此组装的操作期间。

本发明的另一主题是一种热交换器，其包括收集箱，该收集箱包括限定容纳如刚才所述的分配装置的室的壁。该室尤其与要被供应由分配装置分配的制冷剂流体的热交换器的一束管中的多个管连通。

根据一实施例，分配装置经由第一管道、第二管道和/或间隔装置与收集箱的壁接触。这种接触尤其实现了分配装置和收集箱的壁之间的至少一个固定区域，特别是通过钎焊。

收集箱的壁与分配装置之间的接触例如至少是收集箱的壁与第一管道和/或第二管道的端部之间的接触。特别地，收集箱的壁和分配装置之间的接触可以通过装配分配装置的纵向端部的端部件来实现。这种端部件可以是或可以不是间隔装置的部件。以这种方式，分配装置至少通过其每个纵向端部保持在收集箱内。

例如此外，收集箱的壁与分配装置之间的接触至少是收集箱的壁与围绕第一管道的第二管道的壁之间的接触。以这种方式，分配装置沿着其长度或者换句话说沿着第一管道的纵向轴线保持在收集箱内。

例如，收集箱的壁由凸耳限定，每个凸耳包括开口，与开口的边缘接触的分配装置延伸穿过该开口。更具体地，根据一实施例，管设置在沿分配装置的纵向方向堆叠的板之间。这些板结合到收集箱中并包括限定第一室的凸耳。凸耳由分配装置穿过并通过板的延伸部分延伸，从而在它们之间提供束管。

应注意，第二室设置在第一管道内，并通过至少一个孔与设置在第一管道和第二管道之间的第三室连通。第三室尤其由在第一管道和第二管道之间延伸的通路形成。第三室通过至少一个通道与室连通，该室则称为第一室，由收集箱的壁限定。制冷剂流体能够从第二室朝向第三室流动，然后朝向第一室流动。

根据一实施例，分配装置可以在横向于第一管道的纵向轴线的方向上占据第一室的整个体积。在这种情况下，管在空间上的排出口可以有利地通过收集箱的壁设置。第二管道包括多个通道，这些通道以密封的方式直接朝向每个束管单独地开口。

因此，制冷剂流体能够直接朝向束管分配，而不会在第一室内流动。因此，制冷剂流体朝向每个束管的分配变得更可靠并且促进制冷剂流体均匀地供应到所有束管。

根据一实施例，分配装置还可以在横向于第一管道的纵向轴线的方向上占据第一室的一部分体积。在这种情况下，管在空间上的排出口可以通过收集箱的壁设置。根据一变型，束管穿过收集箱的壁，它们的排出口则布置在第一室内。

因此，根据一实施例，分配装置在横向于第一管道的纵向轴线的方向上占据第一室的一部分体积。用于制冷剂流体的流动空间设置在位于分配装置和束管的排出口之间的第一室内。束管的排出口布置在距分配装置一定距离处，更具体地，与通道相距一定距离。

然后，排出到分配装置外部的制冷剂流体能够在其朝向束管分配之前至少部分地围绕分配装置在第一室内流动。因此，在制冷剂流体朝向束管分配之前，制冷剂流体在其液相和其气相方面的混合物在第一室内流通时完成。

因此，再次根据一变型，分配装置在横向于第一管道的纵向轴线的方向上占据第一室的一部分体积。管穿过收集箱的壁，以便通向第一室的内部。束管的排出口直接与分配给它们的通道密封连通。

因此，制冷剂流体可以直接从分配装置的每个通道分配到管的每个排出口，以促进其与制冷剂流体的均匀供应。

当束管的排出口直接与分配给它们的通道密封连通时，通道为此以密封的方式放置成靠着束管的排出口，以允许它们之间的密封连通。为此，第二管道可以在其排出口的边缘处固定到管上，特别是通过钎焊。

因此，根据有利的实施例，每个通道在第一室外部朝向束管的单个管开口。通道的数量尤其对应于要被供应制冷剂流体的束管的数量。

应注意的是，与入口连通的第一纵向端部相对的第一管道的第二纵向端部优选地是封闭的，以便迫使制冷剂流体在第一管道外部通过一个或多个孔口朝向通路分配。第二管道的纵向端部优选地是封闭的，以便迫使制冷剂流体在通路外部通过一个或多个通道朝向第二管道的外部分配，或者换句话说，在分配装置外部朝向束管的排出口分配。

闭合第二管道的第二纵向端部和/或第一管道的纵向端部的各种具体方式可以单独或组合使用。

第一管道的第二纵向端部和/或第二管道的纵向端部例如被封闭：

-)通过收集箱的壁。

-)通过设置在分配装置的至少一个纵向端部处的至少一个端部件。这种端部件可以或可以不形成介于第一管道和第二管道之间的间隔装置的部件。

-)通过第一管道和/或第二管道的端部。更具体地，第一管道的第二纵向端部例如由沿着其纵向轴线最靠近第一管道的第二纵向端部的第二管道的第二纵向端部封闭。更具体地，此外，第二管道的纵向端部例如由第一管道的纵向端部封闭。

热交换器更具体地构造成用作蒸发器。热交换器可用于冷却穿过它的空气流或冷却设计成用于冷却构件的液体，比如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一种制冷剂流体回路，其包括至少一个压缩机、一个冷凝器、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运行。

本发明的另一主题是一种配置成装配车辆的通风、加热和/或空调装置。本发明的空调装置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的流动回路的示意图。

-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至图12是根据本发明的分配装置的各种示例性实施例的纵向截面的局部图示。

-图13和14是根据本发明的热交换器的各种示例性实施例的截面的局部图示。

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，它们可用于更好地定义本发明。

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。所给的用于回路1的最小架构的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例如设计成用于冷却穿过它的空气流FA，如图2所示。这种空气流FA尤其用于热处理车辆内部的空气，或者此外例如用于在运行期间冷却车辆的构件。例如此外，热交换器5设计成用于冷却用于在运行期间冷却车辆构件的液体，比如向车辆的推进电驱动单元提供电力的一个或多个电池。

在图1和图2中，热交换器5包括介于收集箱7和返回箱8之间的束6。收集箱7在纵向方向D1上延伸，该纵向方向D1垂直于收集箱7和返回箱8之间的束6管12的延伸方向D3定向。

收集箱7限定了通过入口10供应制冷剂流体FR的室9。制冷剂流体FR在热交换器5内部流动以至少冷却束6管12，然后通过出口11排出到热交换器5外部。

在所示的示例中，出口11穿过收集箱7设置，这意味着热交换器5是具有“U”流的热交换器。根据一变型，出口11可以穿过收集箱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设计成用于冷却空气流FA。束6管12通常包括散热片13，其促进空气流FA与束6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穿过束6，沿着管12流动。

制冷剂流体FR从收集箱7朝向设计成向返回箱8供应制冷剂流体FR的束6管12的第一层12a流动。制冷剂流体FR然后通过束6管12的第二层12b从返回箱8朝向收集箱7流动。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沿着收集箱7朝向束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在收集箱7和返回箱8之间流动的方式仍然通过指示给出，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在与收集箱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。在流体排出到管道14外部时，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。

管道14的纵向轴线A1平行于收集箱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可能在收集箱7内居中，如图1所示，或者相对于收集箱7的延伸的中心纵向轴线A2在收集箱7内偏心，如图2所示。

管道14的第一纵向端部15包括入口10，用于经由管道14将制冷剂流体FR供应到分配装置18。入口10可以从分配装置18的外部接收制冷剂流体FR，或直接接收或通过将热交换器5连接到图1所示的流体回路1的构件。管道14的第二端部16封闭。

穿过管道14设置至少一个孔17，用于将制冷剂流体FR从管道14排出到室9。管道优选地包括设置在其长度的至少一部分上的多个孔17，以便促进沿管道14排出的制冷剂流体在其液相和其气相方面的均匀化。

在图3至12中，示出了根据本发明的分配装置18的各种实施例。图3至12中所示的分配装置18构造成装配根据本发明的热交换器，例如如图13和14所示。

更具体地，还参考图1和图2，图3至12中所示的分配装置18布置成容纳在收集箱7中，装配热交换器5的束6管12的第一层12a的管12从该收集箱7供应制冷剂流体FR。

在图3至14中，分配装置18包括管道14，在下文中表示为第一管道14，其设置有入口10和多个孔17，制冷剂流体FR通过所述孔17排出到第一管道14外部。分配装置18还包括第二管道19，其容纳第一管道14并包括通道20，设想进入分配装置18内部的制冷剂流体FR通过所述通道20朝向束6管12喷射。

第二管道19在横向于第一管道14的纵向轴线A1的方向DT上相对于彼此以一定距离围绕第一管道14。为此，分配装置18包括介于第一管道14和第二管道19之间的间隔装置21。因此，间隔装置21在第一管道14和第二管道19之间提供通路22，制冷剂流体FR被设想成在其朝向束6管12喷射之前在该通路22内流动。

在所示的示例中，第二管道19和第一管道14表示为同轴的。孔17沿第一直线L1对齐，而通道20沿第二直线L2对齐。第一直线L1和第二直线L2平行于第一管道14的纵向轴线A1。

孔17和通道20围绕第一管道14的纵向轴线A1在至多180°的角度范围内成角度地偏移。围绕管道14的通路22内且因此分配装置18内的制冷剂流体FR所遵循的路径得到优化，以便增强通过孔17喷射到第一管道14外部的制冷剂流体FR的液相和气相之间的混合物。

例如，在图3至12和图14中，孔17和通道20围绕第一管道14的纵向轴线A1以图14中所示的角度B1成角度地偏移180°。

例如此外，在图13中，孔17和通道20围绕第一管道14的纵向轴线成角度地偏移小于180°的角度B2。根据热交换器5相对于重力的定向，制冷剂流体FR可能被其围绕第一管道14的通路22内的气相夹带超过180°的角度范围。

在图3至12中将注意到，孔17的数量和通道20的数量是不同的。介于孔17和通道20之间的通路22使得可以将获得在通过孔17喷射的制冷剂流体FR的气相和液相方面的均匀混合物的方式与将制冷剂流体FR通过分配装置18外部的通道20朝向每个束6管12分配的方式分开。

通过孔17排出到第一管道14外部的制冷剂流体FR被喷射到通路22内并且在至少部分地围绕第一管道14的通路22内流动直到通道20，以便排出到分配装置18外部。

制冷剂流体FR在其液相和其气相方面通过孔17在第一管道14的出口处混合。制冷剂流体FR在通路22内的流动使得可以优化制冷剂流体FR在其通过通道20排出到分配装置18外部之前在其液相和其气相方面的混合物。

应注意，参与间隔装置21的形成的至少一个混合器可有利地容纳在通路22内，以便进一步增强通路22内的制冷剂流体FR在液相和气相方面的混合物。

在图3至14所示的示例中，第一管道14和第二管道19具有以第一管道14的纵向轴线A1为中心的环形构造。在图3至13中，管道14、19的横截面是圆形构造。在图14中，管道14、19的横截面为椭圆形构造。

间隔装置21有利地用于将第一管道14和第二管道19彼此固定，使它们牢固地保持在其相对横向位置。间隔装置21尤其由金属材料比如铝基材料制成，使其能够钎焊到第一管道14上和第二管道14上，间隔装置21与第二管道接触。因此，分配装置18可以通过间隔装置21加强，特别是在设想为供应大量束6管12的分配装置18的显著延伸的情况下。

间隔装置21包括各种部件21a、21b、21c，用于将第一管道14和第二管道19沿横向方向DT保持彼此相距一定距离。间隔装置21的部件21a、21b、21c可被不同地构造和/或不同地定位在分配装置18内。

同一间隔装置21的部件21a、21b、21c可以不同地布置并且至少成对地组合使用，以便将第一管道14和第二管道19保持在确定的横向距离，只要这种组合是相互兼容的即可。

在图3至14所示的示例性实施例中，间隔装置21的部件21a、21b布置在通路22内，介于第一管道14的壁14a和第二管道19的壁19a之间。如图3至12所示，间隔装置21的部件21a、21b沿着分配装置18或者换句话说沿着第一管道14的纵向轴线A1布置在彼此相距距离T1处。

间隔装置21的部件21a、21b可以沿着第一管道14的纵向轴线A1等距地或在至少两个相邻部件21a、21b之间的不同距离处分布在通路22内。换句话说，部件21a、21b沿着第一管道14的纵向轴线A1的分布距离T1可以沿着分配装置18变化。

根据图5至8、图10和图12至14所示的实施例，间隔装置21的部件21a、21b各自沿着以第一管道的纵向轴线A1为中心的圆周至少部分地围绕第一管道14延伸。设想部件21a、21b围绕第一管道14的部分延伸，以允许制冷剂流体FR以连续体积全局占据通路22。

因此，间隔装置21的部件21a、21b围绕第一管道14成角度地分布，而不影响它们沿第一管道14的纵向轴线A1的各个分布位置。间隔装置21的部件21a、21b至少成对地彼此相互作用，以保持第一管道14和第二管道19在横向方向DT上彼此相距一定距离。

例如，在图5至8、图10和图12至13中，间隔装置21的部件21a、21b布置为卡子23，卡子23构造为具有与第一管道14和第二管道19接触的小表面积的止动构件。彼此相互作用的卡子23的至少一个间隙实现了横向于第一管道14的纵向轴线A1的在第一管道14和第二管道19之间的相对定位。

在图5至8、图10和图13中，卡子23例如是至少三个，围绕第一管道14的纵向轴线A1以120°分布。在图12中，卡子23是四个，围绕第一管道14的纵向轴线A1以90°分布。

在图14中，间隔装置21的部件21a布置为环形部分25，或者换句话说布置为开口环。如图所示，环形部分25各自围绕第一管道14的纵向轴线A1在小于180°的角度范围内延伸，例如约120°的角度范围。

根据图3和4以及图9至11中所示的实施例，间隔装置21的部件21a、21b具有闭合的环形构造，每个沿着以第一管道14的纵向轴线A1为中心的整个圆周围绕第一管道14延伸。间隔装置21的这种部件21a、21b尤其构造为围绕第一管道14的闭合环26，其围绕第一管道14自身封闭。

因此，通路22沿着第一管道的纵向轴线A1分成彼此分开的多个单元22a。至少一个通道20和至少一个孔17通向每个单元22a。因此，制冷剂流体FR可以以在单元22a内彼此独立流动的制冷剂流体FR的多个不同分数进入通路22内部。

将通路22分成彼此分开的单元22a使得可以最佳地控制通过每个通道20排出到分配装置18外部的制冷剂流体FR的均匀性。由此补充了制冷剂流体FR对束6管12的均匀供应，这使得可以提高热交换器5的性能水平。

在图3、9和11中，闭合环26由圆形横向轮廓限定。在图4中，闭合环26具有构造为开放环面的横向轮廓。为了增加闭合环26与第一管道14和第二管道19的接触程度，环面优选地在其与第一管道14和第二管道19接触的面上变平。

根据图3至6以及图13和14所示的实施例，间隔装置21的部件布置为间隔件21a。间隔件21a尤其由通过钎焊附接到第一管道14和/或第二管道19上的材料块形成。间隔件21a也可以通过将熔融材料沉积到第一管道14的壁14a和/或在第二管道19的壁19a上而形成。

在图3、4和14中，间隔件21a由通过钎焊附接到第一管道14和/或第二管道19上的环25、26形成。在图5、6和13中，间隔件21a由通过钎焊附接到第一管道14和/或第二管道19上的垫27形成或者通过将材料沉积到第一管道14和/或第二管道19上而形成。垫27构造为卡子23，例如构造为如图5所示的球形穹顶或如图6和图13所示的平行六面体，其沿着第一管道14的纵向轴线A1或多或少地伸长。

根据图7至12所示的实施例，间隔装置21的部件由从第一管道14的壁14a或第二管道19的壁19a突出的凸起21b形成。凸起21b可以配置为如图9和11所示的闭合环26或如图7、8、10和12所示的卡子23。

凸起21b可以例如通过机加工或通过标记为14和19的管道的壁14a、19a的变形来提供。

在图7至12中，凸起21b通过第一管道14和/或第二管道19的变形提供。在图7至9中，凸起21b通过第二管道19的变形形成。在图10至12中，凸起21b通过第一管道14或第二管道19的变形形成。

第一管道14和/或第二管道19的变形可以通过冲压或压印来实现，如图7、8和10所示。因此，凸起例如构造为凸台。

第一管道14和/或第二管道19的变形也可以通过镦锻成形来实现，如图9和11所示。因此，凸起21b例如构造为闭合环26。

此外，第一管道14和/或第二管道19的变形可以通过第一管道14和/或第二管道19横向地在第一管道14的纵向轴线A1的任一侧上的局部挤压来实现。例如，在图12中，通过挤压第一管道14来提供凸起21b，特别构造为凸台。

根据图5至12所示的实施例，间隔装置21包括至少一个部件21c，该部件21c由介于沿第一管道14的纵向轴线A1彼此靠近的第一管道14和第二管道19的纵向端部16a、16b之间的端部件29a形成。在所示的示例中，端部件29a具有锥形构造，以增加第一管道14和第二管道19之间的横向定位特别是同轴定位的坚固性。

端部件29a例如设置在第一管道14的一个纵向端部16a处，并且还形成第一管道14的该纵向端部16a的闭合构件。端部件29a容纳在设置在第二管道19的纵向端部16b处的互补形式的凹部29b内，端部件29a与该凹部29b相互作用，以便将第一管道14和第二管道19保持在相对于第一管道14的纵向轴线A1的横向距离处。

图3至14中示出的间隔装置21的不同示例性实施例不是穷举的，并且在本发明的范围方面不是限制性的。示出和描述的间隔装置21的不同示例性实施例特别提供了可以较低成本实现的优点以及在工业规模上促进根据不同结构的不同热交换器5(尤其包括特定数量的将被供应制冷剂流体FR的束6管12)的分配装置18的适配的优点。

应当理解，可以实施根据本发明的间隔装置21的其他实施例和/或构造，通过在它们之间提供通路22，以实现横向于第一管道14的纵向轴线A1的在第一管道14和第二管道19之间的相对定位。

在图13和14中，热交换器5装配有根据本发明的分配装置18。分配装置18容纳在收集箱7内，收集箱7的壁7a提供室9，热交换器5的束6管12在室9上开口。

在图13中，用于喷射到分配装置18外部的制冷剂流体FR的流动空间设置在室9内。制冷剂流体FR能够在其朝向束6管12进入之前至少部分地围绕第二管道19或者换句话说至少部分地围绕分配装置18在室9内流动。

因此，制冷剂流体FR在其朝向束6管12分配之前在室9内实现在其液相和其气相方面的混合物。

在图14中，通道20与束6管12的排出口24直接连通到室9上。通道20靠着束6管12的排出口24放置。通道20的边缘可以有利地沿着束6管12的排出口24的边缘钎焊在收集箱7上，以便实现通道20和束6管12的排出口24彼此靠着放置的区域的有效密封。

因此，以特别可靠有效的方式获得制冷剂流体FR朝向每个束6管12的分配，并且沿着分配装置18特别有效地获得制冷剂流体FR对束6管12的均匀供应。

以上描述清楚地说明了本发明如何能够实现其自身设定的目标，并且特别是提出一种分配装置，其使制冷剂流体沿收集箱的分配均匀化以保证制冷剂流体准相同地进入装配热交换器的每个束管中。此外，分配装置的结构组织赋予其根据特定热交换器的布置以较低成本适应的能力，特别是关于装配热交换器的特定数量的束管。

当然，本领域技术人员可以对根据本发明的分配装置进行各种修改，特别是关于第一管道和第二管道彼此保持横向距离的方式和/或通过间隔装置形成其间的通路的方式。刚刚通过非限制性示例描述了本发明的分配装置，并且将构成其用途，条件是：

-)分配装置将设置有两个管道，一个管道通过介于其间的间隔装置以横向距离围绕另一个管道，

-)将通过间隔装置在管道之间设置通路，用于已经进入其中一个管道的制冷剂流体在其通过另一个管道排出到分配装置之前通过该通路流通。

在任何情况下，本发明不应被视为限于本文件中具体描述的实施例，并且特别包括所有等同装置和这些装置的任何技术上可操作的组合。

Claims (18)

1.一种用于分配制冷剂流体(FR)的装置(18)，其构造成容纳在热交换器(5)的收集箱(7)内，该分配装置(18)包括沿纵向轴线(A1)延伸的至少一个管道(14)，所述管道(14)在其中一个纵向端部(15)处包括用于使制冷剂流体(FR)进入管道(14)的入口(10)，并且包括用于将制冷剂流体(FR)排出到管道(14)外部的至少一个孔(17)，其特征在于，所述分配装置(18)包括设置有所述入口(10)和孔(7)的所述管道(14)，称为第一管道(14)，和至少第二管道(19)，其围绕第一管道(14)并且包括用于将制冷剂流体(FR)排出到分配装置(18)外部的至少一个通道(20)，至少一个间隔装置(21)在第一管道(14)和第二管道(19)之间提供至少一个通路(22)，用于至少一个孔(17)和至少一个通道(20)之间的连通。

2.如前一权利要求所述的分配装置(18)，其中，所述间隔装置(21)与所述第一管道(14)和第二管道(19)接触。

3.如前述权利要求中任一项所述的分配装置(18)，其中，所述间隔装置(21)形成用于将所述第一管道(14)固定在所述第二管道(19)中的构件。

4.如前述权利要求中任一项所述的分配装置(18)，其中，所述间隔装置(21)形成用于加强所述分配装置(18)的构件。

5.如前述权利要求中任一项所述的分配装置(18)，其中，所述间隔装置(21)形成用于使所述第一管道(14)在所述第二管道(19)中居中的构件。

6.如前述权利要求中任一项所述的分配装置(18)，其中，所述间隔装置(21)包括介于所述第一管道(14)和第二管道(19)之间的至少一个部件(21a、21b、21c)。

7.如前一权利要求所述的分配装置(18)，其中，所述间隔装置(21)的至少一个部件(21a、21b、21c)结合到所述第一管道(14)和/或第二管道(19)。

8.如权利要求6和7中任一项所述的分配装置(18)，其中，所述间隔装置(21)的多个部件(21a、21b、21c、23、25、26、27、29a、29b)具有不同的结构。

9.如权利要求6至8中任一项所述的分配装置(18)，其中，所述间隔装置(21)的至少一个部件(21a、21b)设置在所述通路(22)内。

10.如权利要求6至9中任一项所述的分配装置(18)，其中，所述间隔装置(21)的多个部件(21a、21b)沿着所述第一管道(14)的纵向轴线(A1)相对于彼此以一定距离(T1)分布。

11.如权利要求6和10中任一项所述的分配装置(18)，其中，所述间隔装置(21)的至少一个部件(21a、21b、26)形成所述通路(22)的分隔壁，其沿着所述第一管道(14)的纵向轴线(A1)将通路(22)分成至少两个连续的单元(22a)，至少一个孔(17)和至少一个通道(20)通向每个单元(22a)。

12.如权利要求6至11中任一项所述的分配装置(18)，其中，所述间隔装置(21)的至少一个部件(21b)由凸起(21b)形成，所述凸起(21b)通过来自所述第一管道(14)的壁(14a)和/或第二管道(19)的壁(19a)的材料的变形而突出。

13.如权利要求6至12中任一项所述的分配装置(18)，其中，所述间隔装置(21)的至少一个部件(21c)设置在彼此最接近的第一管道(14)和第二管道(19)的纵向端部(16a、16b)中的一个和/或另一个处。

14.如权利要求16所述的分配装置(18)，其中，所述间隔装置(21)的至少一个部件(21c)由装配所述第一管道(14)和/或第二管道(19)中的任一个的纵向端部(16a、16b)中的至少一个的至少一个端部件(29a)形成，所述端部件(29a)容纳在装配所述第一管道(14)和/或第二管道(19)中的另一个的纵向端部(16a、16b)中的至少一个的互补形式的凹部(29b)中。

15.如前述权利要求中任一项所述的分配装置(18)，其中，所述第一管道(14)和第二管道(19)具有互补形式的横截面，在它们之间提供所述通路(22)。

16.一种热交换器(5)，包括收集箱(7)，所述收集箱(7)包括限定室(9)的壁，所述室(9)容纳如权利要求1至18中任一项所述的分配装置(18)，所述室(9)与热交换器(5)的一束(6)管(12)中的多个管(12)连通。

17.如前一权利要求所述的热交换器(5)，其中，所述分配装置(18)经由所述第一管道(14)、第二管道(19)和/或间隔装置(21)与所述收集箱(7)的壁(7a)接触。

18.如权利要求23和24中任一项所述的热交换器(5)，其中，每个通道(20)在第一室外部朝向束(6)管(12)中的单个管(12)开口。