CN114729788A - 具有一体式干燥器的热交换器和用于板式热交换器的板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热交换器(1)，该热交换器包括干燥器(10)和水冷式冷凝器(12)，所述冷凝器(12)包括多个板(8)和两个端板(25)，其中，干燥器(10)结合在冷凝器(12)中，板(8)具有开口(9)，开口(9)设计成使得当多个板(8)并排地布置时，板(8)中的开口(9)形成腔，和/或端板(25)中的至少一个端板具有腔，其中，腔适合于接收干燥器(10)和/或干燥剂(11)。

Description

具有一体式干燥器的热交换器和用于板式热交换器的板
技术领域
本发明涉及板式热交换器，该板式热交换器包括干燥器和水冷式冷凝器，冷凝器包括多个板和两个端板并且可能具有一体式接收器。
本发明还涉及具有开口的用于板式热交换器的板及该板的用途。
背景技术
板式热交换器(板式换热器)是特殊设计的热交换器，该特殊设计的热交换器包括如下的板，这些板以使得待被加热的介质并且然后散发热量的介质在每种情况下在连续间隙中流动的方式来组装。板组相对于外部并且在介质之间被密封。
现在，水冷式冷凝器以板-板或板-层状设计来制造。由于水冷式冷凝器的设计，干燥剂被引入并储存在单独的外部制冷剂收集器干燥器容器中。
在已知的冷凝器中，这些外部收集器干燥器容器作为接收/干燥瓶布置在冷凝器的外部。
FR3001795 B1公开了一种用于空气调节回路的板式热交换器，在该板式热交换器中，布置在两个端板之间的多个板相互连接。板式热交换器具有筒形收集器干燥器，该筒形收集器干燥器(在外部)布置在两个端板中的一个端板上，如图1中所示的。
在端板中的一个端板的外部布置的干燥器具有下述缺点：水冷式冷凝器组件的尺寸被扩大。另外，当使用接收器干燥器瓶作为干燥器时，需要连接管或连接块。另外，用螺钉固定的接收器干燥器瓶有时需要附加的组装过程。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种热交换器，该热交换器具有较小的尺寸并且制造成本低。
问题的解决方案
本发明的目的通过上述类型的板式热交换器来实现，在上述类型的板式热交换器中，收集器干燥器结合在冷凝器中，板具有开口，其中，开口设计成使得当多个板并排地布置时，板中的开口形成腔，和/或端板中的至少一个端板具有腔，其中，该腔适合于接收干燥器和/或干燥剂。其中收集器干燥器或接收器干燥器瓶布置在冷凝器的内部中的这种实施方式具有相对较小尺寸的冷凝器，该相对较小尺寸的冷凝器在将热交换器安装在机动车辆中时是特别有利的。
另外，在收集器干燥器布置在冷凝器的内部的实施方式中，热交换器的制造被简化并且因此热干燥器的成本也降低。
这种实施方式的另一优点是，与接收器干燥器瓶在外部附接至冷凝器的设计相比，尺寸变得更小。另外，可以省去将接收器干燥器瓶连接至冷凝器的附加部件、比如连接管或连接块。
冷凝器的内部优选地通过钎焊、比方说例如真空钎焊以板-板或板-(冷却)翅片构型而形成，其中，冷凝器具有制冷剂承载层(制冷剂通道)和水承载层(水通道)。
干燥器优选地具有至少一个干燥器开口，其中，至少一个干燥器开口设计成使得干燥器开口连接至制冷剂承载层或制冷剂通道中的一个或更多个制冷剂通道，使得制冷剂可以被输送到干燥器中。这允许制冷剂流动通过布置在腔中的干燥剂，或者与所述干燥剂物质接触并且粘合液体。不需要通过干燥剂的流通(flow-through)，开口作为用于扩散的装置是足够的。干燥剂吸收水分，其中，在这种情况下，来自热接收介质或散热介质的水不会流动通过干燥器。为此目的，由板形成的腔经由至少一个干燥器开口而连接至冷凝器的制冷剂填充的空间。
至少一个干燥器开口优选地布置在冷凝器的制冷剂承载层中的一个或更多个制冷剂承载层中，或者连接至制冷剂通道中的一个或更多个制冷剂通道。
干燥器优选地能够通过过滤器封闭件进行(可逆地)封闭，过滤器封闭件包括具有密封环的过滤器。这种设计允许对位于腔/干燥器中的干燥剂进行引入或更换。
板中的开口优选地位于由板形成的板表面的中间。然而，还可以设想其中开口不位于板的中间的板的实施方式。
在本发明的其中端板中的至少一个端板具有腔的另一优选实施方式中，腔通过联接块而连接至制冷剂回路。这种实施方式具有窄的设计，这使得能够通过更换端板而快速地替换干燥器。
联接块优选地经由凸缘而连接至端板，其中，密封环适当地布置在凸缘与端板之间。为此目的，使用车辆行业中已知的密封概念比如单个、双O形环和金属密封配件。
此外，本发明的目的通过具有开口的用于板式热交换器的板来实现，开口设计成使得当多个板并排地布置时，板中的开口形成腔。
此外，本发明的目的通过在板式热交换器的冷凝器中使用根据本发明的板来实现。
附图说明
本发明的构型的其他细节、特征和优点从参照相关附图对示例性实施方式的以下描述中显现。具体地：
图1示出了如从现有技术中已知的具有外部收集器干燥器的用于空气调节回路的板式热交换器，
图2示出了根据本发明的具有圆形开口的板，
图3示出了根据本发明的具有椭圆形开口的板，
图4a至图4c示出了根据本发明的板和通过使板分层堆叠而形成的腔/干燥器，
图5示出了布置在冷凝器的内部的腔/干燥器的示意图，
图6a至图6h示出了穿过具有一体式干燥器的水冷式冷凝器的横截面的示意图，
图7a至图7c示出了具有一体式干燥器的水冷式冷凝器的示意图，以及
图8示出了穿过本发明的第二实施方式的示意图的横截面。
具体实施方式
图1示出了如从现有技术中已知的板式热交换器1，该板式热交换器1具有作为接收器-制冷剂收集器瓶/干燥器容器的布置在外部的接收器干燥器瓶2。
板式热交换器1包括由多个板4和两个端板5形成的冷凝器3。在板5的拐角处布置有开口7，以用于分别引入和排出水和制冷剂。
接收器干燥器瓶2在制冷剂侧上经由连接块6或连接管连接至冷凝器3。
图2和图3示出了具有开口9的板，该开口9设计成使得当多个板8并排地布置或布置成一者在另一者的上方时，开口9形成腔，该腔可以用干燥器10和在干燥剂袋中的干燥剂11来填充，并且因此用作用于冷凝器12的收集器干燥器10。
在图2中所示的板8的实施方式中，开口9是圆形的，并且在图3中所示的实施方式中开口9是椭圆形的。然而，开口9还可以具有例如多边形的其他形状，并且可以位于板8中的其他地方。
板8具有其他开口13。在由板8制成的冷凝器12中，制冷剂或水流动通过这些开口13。
图4a示出了具有开口9和四个开口13的板8的三维图示。
图4b示出了图4a中所示的板8的具有开口9的部段。
图4c示出了堆叠成一者在另一者上的几个板8，这些板8一起形成冷凝器12的内部30。
由于板8堆叠成一者在另一者上，因此填充有干燥剂11或者其中布置有收集器干燥器10的腔在冷凝器12的中间形成在开口9所位于的位置处。干燥器10的钎焊表面14在容器与板8之间形成连接。
干燥器10具有一个或更多个干燥器开口15，如图5所图示的。
图5和图6示出了示例性实施方式并且在下面一起进行描述。
图5示出了水冷式冷凝器12的干燥器10与制冷剂回路之间的连接的示意图的部段。干燥器10适当地设计为铝盒/瓶，并且通过钎焊连接至冷凝器12的板8。盒或瓶适当地由挤出的铝型材制成并且具有凹形螺纹以及密封O形环，该密封O形环具有用于塞子和过滤器的密封表面。具有塞子和密封O形环的这种实施方式在更换干燥剂时易于维持。在填充有干燥剂11的腔中有下述压力：该腔在该压力下连接在板式热交换器中。
适当地，干燥剂11在袋中被引入干燥器10中，并且然后根据图6g和图6h干燥器10由过滤器封闭件24进行封闭。
干燥器10构造为如下的容器，该容器在板8的中间引导穿过冷凝器12的内部30。
具有结合在内部(芯)30中的干燥器瓶的水冷式冷凝器12通过“单次”钎焊而制成，使得不需要用于组装外部干燥器容器或外部干燥器瓶的额外组装步骤。
制冷剂通道16和水通道17在板8之间延伸。
通过干燥器10的、同时形成敞开通道23的至少一个干燥器开口15，干燥器10使得制冷剂能够流动通过干燥器10的容器或连接至所述容器。如附图标记21所图示的，制冷剂流动通过干燥器10或干燥剂11。干燥器10、干燥器容器可以在冷凝部段18和/或进入部段19和/或过冷部段20中经由一个或更多个干燥器开口15连接至制冷剂通道16。然而，干燥器10对于水通道17是封闭的(封闭的通道22)。
进入部段19设计作为冷凝器12的内部30中的区域，这意味着几个连续的板8产生用于制冷剂的空间。
因为干燥剂11连接至制冷剂回路，因此干燥剂11可以从系统中吸取水分。
在水冷式冷凝器12的情况下，重要的是收集器干燥器10完全结合到板式热交换器1的热交换板8中。根据该设计，一体式干燥器10可以取决于设计和流动模式在水冷式冷凝器12中布置在过冷部段20(过冷区域)中、在一体式接收容器中或在进入部段19中、在最后的冷凝板、端板25中或可能的其他实施方式的组合中。
具有进入部段的热交换器的构型可以用于具有不同部段组合的所有水冷凝器设计，如图6a至图6h中所示的。
图6a至图6h示出了穿过具有一体式干燥器10的水冷式冷凝器12的横截面，水冷式冷凝器12包括制冷剂入口开口26、制冷剂出口开口27、水入口开口28和水出口开口29。
图6a示出了穿过具有冷凝部段18的带一体式干燥器10的水冷式冷凝器12的横截面。
图6b示出了穿过具有过冷部段20的水冷式冷凝器12的横截面。
图6c示出了穿过具有进入部段19的水冷式冷凝器12的横截面。
图6d示出了穿过具有进入部段19和冷凝部段18的水冷式冷凝器12的横截面。
图6e示出了穿过具有进入部段19和过冷部段20的水冷式冷凝器12的横截面。
图6f示出了穿过具有过冷部段20和冷凝部段18的水冷式冷凝器12的横截面。
图6g和图6h示出了穿过具有内部(芯)30的水冷式冷凝器12的横截面，该水冷式冷凝器12包括进入部段19、过冷部段20和冷凝部段18。具有干燥剂11的一体式干燥器10由过滤器封闭件24封闭，过滤器封闭件24包括具有过滤器和密封件的塞子，其图示为具有密封件31的块。
图6h中所示的水冷式冷凝器12的实施方式具有附加的内管32，在该内管32中，制冷剂可以绕过过冷部段18。
作为示例，图6g和图6h通过如下的点(即制冷剂)图示了与干燥器10(容器)的连接，这些点突出表示了制冷剂如何冲流通过干燥器10，制冷剂按照根据图5的实施方式流动通过制冷剂通道16，从而流动通过穿过容器的至少一个干燥器开口15。水通道17与干燥器10没有连接。
图6a至图6h中绘制的箭头示出了制冷剂和水在冷凝器12中的流动的方向。
具有作为进入部段19的一体式进入部的技术可以用于具有一体式收集器干燥器10的所有其他板式热交换器1，在图7a至图7c中示出了其他板式热交换器1。在图7a至图7c中示出的实施方式具有两个水入口开口40、44和两个水出口开口41、45以及两个制冷剂入口开口42、46和两个制冷剂出口开口43、47。
图7a示出了将水冷式冷凝器12和一体式热交换器33组合的板式热交换器1。
图7b示出了将水冷式冷凝器12、一体式热交换器33和蒸发器34组合的板式热交换器1。
图7c示出了将水冷式冷凝器12、一体式热交换器33、蒸发器34以及任何其他制冷剂和冷却剂热交换器35组合的板式热交换器1。
图8示出了穿过具有内部30的本发明的第二实施方式的横截面，其中，收集器干燥器结合在水冷式冷凝器12的端板25中。
端板25在其内部具有腔，该腔用于接收干燥剂，使得端板25变成在冷凝器12中的平坦地结合并且因此节省空间的干燥剂容器。
端板25不具有其余板8的全部长度，而是端板25比形成冷凝器12的板8短。
端板25经由凸缘36连接至联接块37，端板25和联接块37一起具有与板8相同的尺寸，并且因此以节省空间的方式相互连接。
联接块37具有附加的侧部出口，制冷剂流动通过该侧部出口。位于端板25中的干燥剂经由联接块37与至少一个制冷剂通道接触。
为了保护，根据所图示的示例性实施方式的凸缘36和联接块37通过带螺纹的螺栓和螺母38被旋拧在一起。为了密封，凸缘36与联接块37之间存在密封件39。
这种类型的开口也可以用作用于对插入到腔中的电子部件进行加热/冷却的部段。该技术还可以用于水/水或水/油或水/空气或多流体的热交换器(多于两个的热交换器)。
工业应用
本发明涉及板式热交换器，该板式热交换器包括干燥器和水冷式冷凝器，冷凝器包括多个板和两个端板并且可能具有一体式接收器。
本发明还涉及具有开口的用于板式热交换器的板及该板的用途。

Claims (11)

1.一种热交换器(1)，所述热交换器(1)包括干燥器(10)和水冷式冷凝器(12)，所述冷凝器(12)包括多个板(8)和两个端板(25)，其特征在于，所述干燥器(10)结合在所述冷凝器(12)中，所述板(8)具有开口(9)，所述开口(9)设计成使得当多个板(8)并排地布置时，所述板(8)中的所述开口(9)形成腔，和/或所述端板(25)中的至少一个端板(25)具有腔，其中，所述腔适合于接收干燥器(10)和/或干燥剂(11)。
2.根据权利要求1所述的热交换器(1)，其特征在于，所述冷凝器(12)的内部(30)通过钎焊以板-板或板(冷却)翅片构型形成，其中，所述冷凝器(12)具有制冷剂承载层(16)和水承载层(17)。
3.根据权利要求1或2所述的热交换器(1)，其特征在于，所述干燥器(10)具有至少一个干燥器开口(15)，其中，至少一个所述干燥器开口(15)设计成使得所述干燥器开口(15)连接至所述制冷剂承载层(16)。
4.根据权利要求3所述的热交换器(1)，其特征在于，至少一个所述干燥器开口(15)布置在所述冷凝器(12)的所述制冷剂承载层(16)中的一个或更多个制冷剂承载层(16)中。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的热交换器(1)，其特征在于，所述干燥器(10)能够由过滤器封闭件(24)封闭。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的热交换器(1)，其特征在于，所述板(8)中的所述开口(9)位于由所述板(8)形成的表面的中间。
7.根据权利要求1所述的热交换器(1)，其特征在于，当所述端板(25)中的至少一个端板(25)具有腔时，所述腔通过联接块(37)连接至制冷剂回路。
8.根据权利要求7所述的热交换器(1)，其特征在于，所述联接块(37)经由凸缘(36)连接至所述端板(25)。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的热交换器(1)，其特征在于，用于加热或冷却的电子部件布置在所述开口(9)中。
10.一种用于板式热交换器(1)的板(8)，所述板(8)具有开口(9)，其中，所述开口(9)设计成使得当多个板(8)并排地布置时，所述板(8)中的所述开口(9)形成腔。
11.一种根据权利要求10所述的板(8)在热交换器(1)中的用途。
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