CN1711450A - 收集器、热交换器和冷却剂循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种收集器，包括一种弹性可变形密封塞，一种热交换器和一种冷却剂循环系统。

Description

收集器、热交换器和冷却剂循环系统

技术领域

本发明涉及一种带有密封塞的收集器、以及一种热交换器和一种冷却剂循环系统。

背景技术

热交换介质，如空调的冷却剂循环用的冷却剂，时常通过收集器输送，一方面保障减压，另一方面保障在必要时冷却剂的完全冷凝。因此在这样的收集器中冷却剂通过一个微粒过滤装置和一个合适的干燥装置排出。为了能将这种过滤和干燥装置取出以进行维护保养，有必要在收集器内设有一个可逆的可密封开口，通过该开口将过滤和干燥装置从收集器内取出。

这种形式的收集器在德国申请DE 100 39 260 A1中已有描述。该收集器内部设有一个干燥器，为了维护保养，该干燥器可以从一个由可松开的盖子封闭的开口中取出调换。该盖子做成一个圆柱状密封塞并在该收集器的与其相一致的圆柱状孔内沿轴向移动并密封。此外该密封塞通过一个保险环固定，其中该保险环通过一个设置在密封塞上的阻挡凸缘固定以防松开。该密封塞被一个作用在其上的增压(berdruck)沿轴向向外压在保险环上，该增压在整个工作过程中存在于收集器内部。为了打开该密封塞，必须在该收集器减压时从外向内压该密封塞，以便保险环放松并能被移开，然后才能将密封塞从收集器内取出。

两个密封环对开口进行密封，该密封环布置在密封塞上的各环槽内，将密封塞插入收集器时，该密封环就被压进该环形槽里。为了充分密封，一方面密封塞的外径尺寸必须与开口处的内径尺寸准确一致。另一方面密封塞必须与收集器用同样的材料制成，以免在收集器工作时随着热交换介质发生的温度变化而产生不同热膨胀，而导致的密封作用变差。这种不仅从形状而且从材料上对密封塞的限制不利于这种形式的收集器生产。

上述的收集器由铝制成，而密封塞也是由铝制成的。由于该材料的强度，可以生产带内孔的密封塞以减轻重量并减少材料损耗，而不会造成密封塞结构稳定性变差。

发明内容

本发明的任务是提供一种收集器，一种热交换器和一种冷却剂循环系统，并实现一种简化和经济的生产方式及一种相应改善的密封作用。

本发明的任务通过一种带有权利要求1特征的收集器，通过一种带有权利要求9特征的热交换器以及通过一种带有权利要求10特征的冷却剂循环系统得以解决。

根据权利要求1，本发明的一种用于热交换介质的收集器包括一个空腔，容置于该空腔内的是一个干燥和过滤装置。该空腔设有一个由可松开的密封塞密封的开口，干燥和过滤装置通过该开口装入并容置在该空腔内，并从该空腔内取出，以便能够被调换。该空腔由一个可松开的密封塞封闭并由一个密封介质密封。该密封介质可以是一个或多个密封环，由弹性材料如橡胶或泰伏龙(Teflon)制成。

优选的方案是密封塞是弹性变形的，在收集器工作时该密封塞通过一个内压产生变形，因而密封塞压迫密封介质顶在收集器空腔开口的壁上。如果密封塞只是由于其尺寸，例如密封塞和收集器空腔由于加工尺寸不准确或不同大小的热膨胀，而不能对密封介质施加一个足够的力时，仍然可得到一个期望的密封保障。

在本发明中弹性变形密封塞意为，一个密封塞通过在收集器内部受到力而发生变形，从而使密封介质受力。热交换介质，如空调的冷却剂通常的工作压力已经足够了。据此一个如用铝制成的坚固的密封塞则缺乏弹性变形性。

密封塞的弹性变形一方面可通过一个适合的几何形状实现。该密封塞设有一个带薄壁的凹处，该薄壁所贮存的热交换介质产生的压力，作用在该凹处内部，压向收集器空腔开口的壁上。首先，密封塞基本上被制造成圆柱状而带有一个朝向收集器空腔开口的端面，该开口有一个圆形的横截面。热交换介质压在筒壁径向的开口边上，其中密封介质首先是一个被均匀压合的密封圈，而且可产生有效的密封作用。当收集器空腔是由一个末端开口的管子制成时，尤其简化了收集器的制造。开口位于管末端处，可容置该密封塞于其中。

另一方面密封塞由一种弹性变形材料制成。通过热交换介质的压迫压紧在收集器空腔开口的边上，从而使该密封介质被压合以实现一个改善的密封作用。

首选的方案是密封塞是一个合适的几何形状与一个弹性变形材料的组合。如一个圆柱状的塑料密封塞，尤其适于对收集器的可松开的密封，该塑料具有足够的弹性适用于本发明所依据的可变形性，且同时达到密封收集器的坚固性，可毫无顾虑地选择。为了避免热交换介质对密封塞材料发生渗透，密封塞首先设有一个保护元件，该保护元件做成金属镀层或漆涂层，该镀层或漆涂层至少设置在靠收集器空腔内壁的一侧。

优选的方案是密封塞与密封介质制成一体，由此可减少零件总数，而使收集器的安装花费得到降低。尤其是塑料密封塞，密封介质能够与该密封塞匹配，因此一个带有密封介质的密封塞尤其是简化成一体的结构是可行的。

该密封塞首先被固定在开口处的保险环锁定，以防止从收集器掉落。尤其要避免保险环从收集器空腔开口处边上一个合适的预设的环槽中松脱，保险环由设置在密封塞上靠保险环内侧布置的阻挡凸缘固定。

在一个有益的技术方案中，本发明所依据的收集器布置在一个带有管、翅片和两个端块的热交换器中，热交换介质首先流过该热交换器，紧接着或同时流过收集器。尤其是将该热交换器制成冷凝器，其中首先有一个干燥器容置在该收集器内，这种热交换器通过德国专利DE 42 38 853 C2为人所知，属于已公开的内容。

根据对本发明的有益改进，按照本发明的收集器用于空调冷却剂循环，具有一个压缩元件，一个第一热交换器，一个降压元件和一个第二热交换器，使冷却剂的收集成为可能。该收集器尤其包含一个冷却剂干燥器，特别是其中的压缩元件是一个压缩机，该第一热交换器是一个冷凝器，该降压元件是一个膨胀阀而第二热交换器是一个蒸发器。

附图说明

以下结合附图对本发明的实施例详细说明：

图1所示为具有一个根据本发明的收集器的一个热交换器。

图2所示为一个收集器的局部横截面。

具体实施方式

图1表示的是一个用于图中未示的空调冷却剂循环的热交换器1。它有一个管子—翅片组件10，带有管子11和在管子之间布置的翅片12。在该实施例中，管子11按扁管构成，并焊接在收集管13、14上，所述收集管两端延伸至管子—翅片组件10的总高。第一收集管13设有一个输入接头15和一个输出接头16，该输入接头15用于输入来自图中未示的压缩元件(如压缩机)的气体冷却剂，而输出接头16则用于液体冷却剂流向同样在图中未示的降压元件(如膨胀阀)。

两个收集管13、14通过间壁17、18、19、20、21、22、26、27划分为在内部与接头15、16相连的端块33、34和在内部的中间块35、36、37、38、39、40、41、42，这样冷却剂从端块33流到中间块40并从中间块42流到端块34，各在热交换器1上表现出一个曲折的流道，其中随着冷却的加强，与液体或气体冷却剂的体积下降相适应，该流量横截面同样减小。收集管13、14通过输出端隔板28、29、30、31进行液体密封。

紧邻收集管14的是一个用以收集冷凝的冷却剂的收集器43。收集器43的空腔23设有一个输入口24和一个输出口25，与收集管14的中间块40和42相连。在空腔23内部设有一个干燥和过滤装置32，该装置可以从空腔23内取出，管状空腔23的一端由一个可松开的密封塞44密封，以便从开口45取出该干燥和过滤装置32进行维护保养。

图2表示的是带有密封塞110的收集器100的局部横截面示意图。该收集器包括一个具有一开口端130的圆管状空腔120。该空腔120设有一个用于流通热交换介质如冷却剂(图上未示)的输入口和一个输出口140。在收集管150内的开口180处，隔板或输出隔板160、170与邻接的收集管150相连。其中开口180的折边190伸入收集器100的输出口140内。

可容置在空腔120内的图中未示的干燥和过滤装置，是可调换的，空腔120的开口端130由可松开的密封塞110密封，该密封塞110具有与该空腔的形状相匹配的圆柱状。通过将两个密封环200、210装在中空圆柱状密封塞110的筒壁240上所环绕的环槽220、230内而进行密封。在开口130内壁上的环槽250内装入一个保险环260而防止密封塞110从开口130处掉落。保险环260的作用方式已在上述的德国专利DE 100 39 260 A1中描述和公开。通过图中未示的螺钉可轻易地从空腔120内取出密封塞110，该螺钉在呈盲孔的螺纹孔270内可转动，使密封塞110能够方便地从开口130内取出。

为了改善密封环200、210的密封作用，密封塞110由一种弹性可变形的塑料制成。因此密封塞110，特别是它的筒壁240是弹性可变形的，值得注意的是：密封塞110的变形不很明显时，就会损害保险环260的辅助密封作用。

在收集器100工作期间，位于空腔120内的热交换介质往下压并从中空圆柱状密封塞110的空腔280内施力到密封塞110的壁240的内表面290上，由于密封塞材料的弹性变形，壁240沿径向背离圆筒轴300弯向开口130的边。在该实施例中，该边用空腔120的管壁表示。因此在环槽220、230内的密封环200、210被紧压顶在空腔120上以保证密封安全。重要的是带有密封环200、210的环槽220、230恰好布置在空腔280的壁240上，以便通过热交换介质压迫所产生的力作用于壁240的内表面290上并以足够大小传递到密封环200、210上。与该圆柱筒结构的盖部310相反，密封塞110的壁240做得相对薄一些，以有利于所施加的力的传递。

必要时，所述壁240没有内部压迫而紧贴在空腔120的内壁上，在存在增压时，一个更强的压力作用在密封环200、210上。根据材料的弹性变形，密封塞的壁240对上述的力能够不吸收或只是部分吸收，这样力直接作用到密封环上，在这种情况下，也改善了密封作用。

总而言之，空腔120和密封塞110尺寸的较大加工误差和收集器在工作时，空腔120和密封塞110根据热膨胀产生的不同大小的尺寸变化同样是可以接受的，该变化可通过热交换介质的温度波动得到调节。

Claims (12)

1.一种用于热交换介质的收集器，它具有一个空腔，在该空腔内容置有一个干燥和过滤装置，该空腔具有一个由可脱开的密封塞和一个密封介质可密封的开口，其特征在于：该密封塞是弹性可变形的。

2.根据权利要求1所述的收集器，其特征在于：该密封塞由塑料制成。

3.根据权利要求2所述的收集器，其特征在于：该密封塞设有一个针对热交换介质的保护元件。

4.根据权利要求3所述的收集器，其特征在于：该保护元件被制成涂层，尤其是制成金属镀层或漆涂层。

5.根据权利要求1至4之一所述的收集器，其特征在于：该密封介质至少是一个由包括橡胶或泰伏龙的弹性物质制成的密封圈。

6.根据权利要求1至5之一所述的收集器，其特征在于：该密封塞被制成带有该密封介质的一个整体，其中该密封介质与该密封塞匹配。

7.根据权利要求1至6之一所述的收集器，其特征在于：该密封塞通过一个保险环固定在所述开口中。

8.根据权利要求1至7之一所述的收集器，其特征在于：该开口有一个圆形截面，且密封塞做成圆柱状，其中该圆柱状在朝向所述空腔内的一侧是开口的。

9.根据权利要求1至8之一所述的收集器，其特征在于：所述的空腔由一个底部开口的管子制成，其中密封塞可容置于管端。

10.根据权利要求1至9之一所述的收集器，其特征在于：所述的热交换介质是一种用于汽车空调的冷却剂，所述的收集器是用于汽车空调的冷却剂循环系统组成部分。

11.一种热交换器，尤其是冷凝器，带有管子、翅片和两个端块，其特征在于：该热交换器具有根据权利要求1至10之一所述的收集器。

12.一种用于汽车空调的冷却剂循环系统，带有一个压缩元件，一个第一热交换器，一个降压元件，一个第二热交换器和一个收集器，其特征在于：该 p收集器根据权利要求1至10之一所述的收集器制成。

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