CN203190718U

CN203190718U - 具有分配管保持片的热交换器组件

Info

Publication number: CN203190718U
Application number: CN2012207573617U
Authority: CN
Inventors: D·E·萨木尔森
Original assignee: Delphi Automotive Systems LLC
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2011-12-29
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: US9581397B2; CN108844257A; US20130168070A1; EP2610571B1; CN103185424A; EP2610571A1

Abstract

一种具有分配管保持片的热交换器组件(20)，具有可插式分配管保持片(100)，保持片(100)被构造为定位和保持设置在沿轴线A_集管延伸的第一集管(22)内的分配管(40)。第一集管(22)包括集管壁(23)，集管壁(23)具有限定内腔室(27)的内表面、与内表面(26)相对的外表面(29)、和连接内表面(26)与外表面(29)的保持槽(42)。保持槽(42)基本横向于集管(22)轴线A_集管延伸。保持片(100)插过保持槽(42)，且包括设置在内腔室(27)内的第一片部分(102)和与第一集管(22)的壁(23)接合的第二片部分(104)，且还可包括与保持槽(42)的宽度表面(46)接合的第三片部分(106)。保持片(100)包括片开口(101)，片开口(101)被构造为将分配管(40)接合和维持在预定位置中。

Description

具有分配管保持片的热交换器组件

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月29日提交的第61/581,180号美国临时专利申请“分配管保持片”的利益，其整体通过参考结合于此。

技术领域

本实用新型涉及一种具有分配管的热交换器组件，尤其涉及一种具有分配管保持片的热交换器组件，其分配管保持片被构造为将分配管定位和保持在预定位置。

背景技术

已知的住宅和商用空调和热泵系统采用了改进的自动热交换器组件，因为自动热交换器组件热交换效率高、耐用且制造相对简单。典型的自动热交换器组件包括入口集管、出口集管和水力连接入口和出口集管的多个挤压成型的多口制冷剂管。热交换器组件的芯由多个制冷剂管和设置在制冷剂管之间的波纹翅片限定，波纹翅片用于改善热交换率和提高结构刚度。在住宅和商用场合，相对于重力方向，一般入口和出口集管水平延伸，而制冷剂管竖直延伸。

住宅和商用自动热交换器组件的规模增大，大大增加了入口和出口集管的长度，这可能会加剧制冷剂在热交换器芯中的分配不均。对于热泵系统，在制冷模式，室内热交换器组件起蒸发器的作用，在制热模式，室外热交换器组件起蒸发器的作用。在蒸发模式运行期间，部分膨胀的两相制冷剂从入口集管，即蒸发模式下的下集管，进入制冷剂管的下部，随着制冷剂在管内上升，制冷剂从环境空气流中吸热膨胀，并变为气相。由于制冷剂液相和气相之间的巨大质量差别而引起的动量和重力影响会导致入口集管内的两相分离，并且导致整个热交换器芯内的制冷剂分配恶化。恶化的制冷剂分配降低了蒸发器性能，且会导致整个芯的温度分配不均。

本技术领域中已知的是，分配管用在入口集管中以帮助均匀分配通过芯的制冷剂。另外已知的是，分配管用在出口集管，即处于蒸发模式下的上集管中，以帮助收集制冷剂蒸汽，从而减少通过热交换器组件的芯的压降。典型的分配管包括多个沿轴向彼此间隔开的孔，孔用于沿径向分给或接收制冷剂。分配管在延伸通过入口集管时，通过集管两端的铜接头被保持在一定位置。

无限增长的分配管摇摆或振动，引起与改进的自动热交换器组件的集管内壁反复触碰，因而会制造出可闻噪音。过度的连续的分配管震动会造成集管的壁或分配管自身疲劳断裂，以及因为分配管反复冲击制冷剂管的端部，而损坏制冷剂管的端部。因此有必要减少分配管的过度震动，以减少或消除可闻噪音，并且防止损坏热交换器组件。

实用新型内容

本实用新型提供了一种具有分配管保持片的热交换器组件，保持片将分配管保持和维持在热交换器组件的集管内的预定位置。热交换器组件包括沿集管轴线A_集管延伸的第一集管，其中第一集管包括集管壁，集管壁具有限定内腔室的内表面和与内表面相对的外表面，集管壁限定连接内表面与外表面的保持槽。保持槽基本横向于集管轴线A_集管延伸。保持片插过保持槽。热交换器组件还包括设置在内腔室内的分配管和插过保持槽的保持片，保持片限定了片开口，片开口被构造为将分配管接合和维持在内腔室内的预定位置。片开口可包括向片开口的中心延伸以固定地接合分配管的凸台。凸台可由减震材料形成。保持片包括第一片部分和第二片部分，第一片部分易于插入保持槽并延伸进入内腔室，第二片部分具有成型为坐靠在第一集管的表面上的肩表面。保持片还可包括位于第一片部分和第二片部分之间的第三片部分，其中第三片部分包括背对的端部表面。背对的端部表面可与保持槽的对应宽度表面互补。保持片可干涉配合在保持槽内。

保持片的优点在于，减少分配管的过度震动以减少可闻噪音和防止损坏制冷剂管的端部；集管内部不需要那些难以或不可能检查的铜接头，以永久地接合分配管；保持分配管与汇管的内壁紧密接触，从而避免干扰制冷剂管；和在集管弯曲的情况下，通过在弯曲过程中保持分配管，而将分配管维持在合适的中心位置。

根据本实用新型的另一个方面，分配管包括分配管外径；其中保持片的片开口包括大于分配管外径的片开口直径，其中保持片包括向分配管径向延伸进入片开口内的至少一个凸台，以便至少一个凸台固定地接合分配管。凸台的材料可包括铝。

保持槽可基本横向于集管轴线A_集管延伸，且包括一对相对的长度表面和一对宽度表面；其中保持片进一步包括穿过保持槽插入内腔室的第一片部分，和具有背对的肩部的第二片部分；和其中每个肩部包括肩表面，肩表面成型为接合第一集管的表面，从而使保持片坐落在保持槽内。较佳地，上述一对宽度表面以相同方向定向；和其中每个肩表面接合保持槽的相应的宽度表面。或者，上述一对宽度表面以基本相对的方向定向；其中保持片进一步包括位于第一片部分和第二片部分之间的第三片部分，第三片部分包括一对基本背对的端部表面，端部表面与对应的一对宽度表面互补；其中背对的端部表面与宽度表面接合；和其中肩表面坐靠在第一集管的外表面上。

本实用新型还提供了一种热交换器组件，它包括：沿集管轴线A_集管延伸的第一集管，第一集管包括限定内腔室的集管壁和保持槽，保持槽基本横向于集管轴线A_集管而穿过集管壁；设置在内腔室内的分配管；和插过保持槽的保持片，保持片将分配管接合和维持在内腔室内的预定位置。

在上述热交换器组件中，保持片也包括设置在内腔室内的第一片部分，该第一片部分限定了片开口，片开口被构造为将分配管接合和维持在内腔室内的预定位置。较佳地，保持片进一步包括接合在第一集管的外表面上的第二片部分。此外，保持片可进一步包括位于第一片部分和第二片部分之间的第三片部分，第三片部分包括一对背对的端部表面，端部表面接合第一集管的壁。保持片干涉配合在保持槽中，紧贴第一集管的壁。

此外，本实用新型进一步提供了一种热交换器组件，包括：沿集管轴线A_集管延伸的第一集管，第一集管包括集管壁，集管壁具有限定内腔室的内表面和与内表面相对的外表面；设置在内腔室内的分配管；和保持片，其被构造为将分配管接合和维持在内腔室内的预定位置；其中集管壁限定了连接内表面和外表面的保持槽，和其中保持片部分地插过保持槽。

在上述热交换器组件中，较佳地保持槽包括一对相对的长度表面和一对宽度表面，长度表面基本横向于集管轴线A_集管延伸，宽度表面基本平行于集管轴线A_集管延伸；其中保持片包括：一对背对的片表面，其与一对相对的长度表面干涉配合；设置在内腔室内的第一片部分，第一片部分包括片开口，片开口被构造为将分配管接合和维持在内腔室内的预定位置；和第二片部分，其具有坐靠在第一集管上的相对的肩表面。此外，保持片可进一步包括位于第一片部分和第二片部分之间的第三片部分，第三片部分包括与一对宽度表面干涉配合的一对背对的端部表面。

附图说明

图1显示的是热交换器组件的立体图，其具有与热交换器芯间隔开的第一和第二集管。

图2显示的是沿图1的线2-2剖取的第一集管的立体剖面图。

图2A显示的是图2的第一集管的细节立体剖面图，显示将分配管维持在预定位置的保持片。

图3显示的是图2A的保持片的立体图，保持片与第一集管内的保持槽间隔开。

图4显示的是保持片可选实施例的立体图，保持片与第一集管内的保持槽间隔开。

具体实施方式

参照附图，在所有的图中类似的标记代表对应的部分，这些附图显示的是热交换器组件20的示例性实施例，所示出的热交换器组件20用于在第一流体和第二流体之间换热。示例性实施例的第一流体可以是两相制冷剂，第二流体可以是环境空气流。应该意识到的是，可以使用其它的第一流体和第二流体。

图1中显示的是具有第一集管22的热交换器组件20，第一集管22沿集管轴线A_集管在第一集管端部24之间延伸。第一集管22具有限定内腔室27的内表面26，这很好地显示在图2中。第一集管22呈现为沿轴线A_集管具有多个相互间隔开的第一管槽28。热交换器组件20还包括第二集管30，第二集管30与第一集管22间隔开且基本平行于第一集管22延伸。第二集管30显示具有多个相互间隔开的且与第一集管22的第一管槽28对齐的第二管槽32。作为示例，第一和第二集管22，30显示相对于重力处于竖直定向，但这并不意味着局限于此。第一和第二集管22，30可以相对于重力方向从水平方向到竖直方向倾斜。

热交换器芯34设置在第一和第二集管22，30之间，且包括多个流体管36，这些流体管36伸入对应的第一和第二管槽28，32中以从第一集管22输送流体（如两相制冷剂）到第二集管30。热交换器芯34进一步包括设置在流体管36之间的多个空气翅片38，空气翅片38用于在管36内的制冷剂与环境空气流之间换热。虽然热交换器芯36显示具有基本直的流体管36，但是流体36管可以是以任何构造弯曲以满足将热交换器组件20包装在预定空间内或优化排放热交换器芯34中的冷凝水的需要。

参照图2，其是图1的热交换器组件20的第一集管22的剖面图。分配管40设置在第一集管22的内腔室27中，其中分配管40沿分配管轴线A_管延伸。将分配管40维持在第一集管22的内腔室27内的预定位置并与流体管36的端部间隔开的是分配管保持片100。如图2A中所示，保持片100被构造为插入插过细长的保持槽42，保持槽42被限定为穿过第一集管22的壁23，其中保持槽42的长度（L_槽）基本横向于轴线A_集管延伸。如图3和4所示，第一集管22的保持槽42包括一对长度表面44和一对宽度表面46，这些表面被限定在第一集管22的内表面26和外表面29之间的壁23内。

参照附图2A，3和4，其显示了保持片100被构造为保持分配管40以防止出现不希望的可闻噪音，而不被保持的分配管受到震动或被操作时会听到这种噪音。保持片100限定了片开口101，分配管40插入穿过该片开口101。片开口101可以是基本圆形或与分配管40的外横截面形状互补。片开口101可包括直径（D），该直径（D）的大小可在保持片100和插入穿过片开口101的分配管40之间提供干涉配合。可选的，片开口101的直径（D）可以稍稍大于分配管40的外径（d），且可包括向片开口101的中心径向延伸的至少一个凸台112。凸台112的尺寸设定成可紧卡在分配管40上以将分配管40固定地接合和维持在保持片100上。

保持片100包括分离一对片表面114的厚度（T_片），该对片表面114以相反方向定向。保持片100的厚度（T_片）基本等于保持槽42的厚度（T_槽），保持槽42的厚度（T_槽）由相对的长度表面44之间的距离限定，因此一旦保持片100被插入保持槽42内的位置中，片表面114与长度表面44之间就干涉配合。保持槽42的厚度（T_槽）和保持片100的对应厚度（T_片）无需大于壁23的厚度（T _壁），即第一集管22的内表面26和外表面29之间的距离。

保持片100包括第一片部分102，第一片部分102具有横跨每个片表面114的长度（L₁），该长度小于保持槽42的长度（L_槽）以便第一片部分102容易地插入保持槽42内。保持片100进一步包括第二片部分104，第二片部分104具有横跨每个片表面114的长度（L₂），该长度大于保持槽42的长度（L_槽），且限定了背对的肩部108。每个肩部108包括肩表面116，肩表面116成型为：一旦保持片100被插入保持槽42内和与第一集管22接合，如图3所示，就坐靠在第一集管22的外表面29上，或如图4所示就坐靠保持槽42的宽度表面46上。

如图3中所示，当保持槽42具有一对基本相对的宽度表面46时，保持片100还可包括位于第一片部分102和第二片部分104之间的第三片部分106，其中第三片部分106包括背对的端部表面110。背对的端部表面110与保持槽42的对应宽度表面46互补。横跨端表面110之间的每个片表面114的长度（L₃）基本等于保持槽42的长度（L_槽），因而允许第三片部分106被插入保持槽42，以便保持片100的端部表面110与保持槽42的宽度表面46干涉配合。

保持片100可以是由单面或双面覆铝铜片压制成的单个组件，或可选的，在第一集管壁23上具有足够的覆层时，由无覆层的铜片形成。在制造热交换器组件20时，保持片100可被插入穿过第一集管22的壁23的预成型保持槽42中。然后，为了确保正确组装，使用包含引导件的固定装置使第一分配管40穿过保持片100中的片开口101。当被固定装置正确引导后，分配管40减少了错过片开口101的可能性。凸台112可包括与保持片100相同的材料，如铝。

多个保持片100可放置在沿第一集管22长度的多个位置上，以更好地保持超长的分配管，和在需要弯曲集管时保持分配管位于集管内的中心。保持片100的设计确保其不接触或干扰流体管，因为保持片的安装表面处于集管的与流体管进入集管的一侧相对的一侧。一旦保持片100、分配管40和集管22被组装到一起，则在铜焊操作之前，基本不可能因为操作、摇晃或震动而导致组件散开。

保持片100的使用优点在于，当分配管长度过长而不能仅在端部保持时，其用在沿集管长度的多个位置。保持片100的优点还在于，能紧紧地抓握分配管，因此不需要集管内部的铜接头，在热交换器组件被铜焊后，铜接头会难于或不可能被检查。保持片100进一步的优点在于，保持分配管与集管的内壁紧密接触，从而避免干扰流体管。更进一步的，保持片100的优点在于，当集管弯曲时，通过在弯曲过程中保持分配管，而将分配管40维持在合适的中心位置。

应该意识到的是，热交换器组件20可以用作蒸发器、冷凝器或任何其它类型的热交换器构造。另外，虽然示例性实施例的热交换器组件20显示的是单程热交换器，流体分配管40也可以用在多程热交换器组件20中。进一步的，形成热交换器组件的芯的流体管和集管可以一起或分别地被弯曲以满足包装或冷凝水排放要求。虽然本实用新型就其优选实施例来描述的，但是这不意味着其限定于此，而是被限定在下文权利要求解释的范围内。

Claims

1.一种热交换器组件（20），包括：

沿集管轴线A_集管延伸的第一集管（22），所述第一集管（22）包括集管壁（23），集管壁（23）具有限定内腔室（27）的内表面（26）和与所述内表面（26）相对的外表面（29），其中所述集管壁（23）限定连接所述内表面（26）和所述外表面（29）的保持槽（42）；

设置在所述内腔室（27）内的分配管（40）；和

插过所述保持槽（42）的保持片（100），所述保持片（100）限定片开口（101），片开口（101）被构造为将所述分配管（40）接合和维持在所述内腔室（27）内的预定位置。

2.根据权利要求1的热交换器组件（20），其特征在于，

其中所述分配管（40）包括分配管外径（d）；

其中所述保持片（100）的所述片开口（101）包括大于所述分配管外径（d）的片开口直径（D），

其中所述保持片（100）包括向所述分配管（40）径向延伸进入所述片开口（101）内的至少一个凸台（112），以便所述至少一个凸台（112）固定地接合所述分配管（40）。

3.根据权利要求2的热交换器组件（20），其特征在于，其中所述至少一个凸台（112）的材料为铝。

4.根据权利要求2的热交换器组件（20），其特征在于，

其中所述保持槽（42）基本横向于集管轴线A_集管延伸，且包括一对相对的长度表面（44）和一对宽度表面（46）；

其中所述保持片（100）进一步包括穿过所述保持槽（42）插入所述内腔室（27）的第一片部分（102），和具有背对的肩部（108）的第二片部分（104）；和

其中每个所述肩部（108）包括肩表面（116），肩表面（116）成型为接合所述第一集管（22）的表面，从而使所述保持片（100）坐落在所述保持槽（42）内。

5.根据权利要求4的热交换器组件（20），其特征在于，

其中所述一对宽度表面（46）以相同方向定向；和

其中每个所述肩表面（116）接合所述保持槽（42）的相应的所述宽度表面（46）。

6.根据权利要求4的热交换器组件（20），其特征在于，

其中所述一对宽度表面（46）以基本相对的方向定向；

其中所述保持片（100）进一步包括位于所述第一片部分（102）和所述第二片部分（104）之间的第三片部分（106），所述第三片部分（106）包括一对基本背对的端部表面（110），端部表面（110）与对应的所述一对宽度表面（46）互补；

其中所述背对的端部表面（110）与所述宽度表面（46）接合；和

其中所述肩表面坐靠在所述第一集管（22）的所述外表面（29）上。

7.一种热交换器组件（20），包括：其特征在于，

沿集管轴线A_集管延伸的第一集管（22），所述第一集管（22）包括限定内腔室（27）的集管壁（23）和保持槽（42），保持槽（42）基本横向于集管（22）轴线A_集管而穿过所述集管壁（23）；

设置在所述内腔室（27）内的分配管（40）；和

插过所述保持槽（42）的保持片（100），所述保持片（100）将所述分配管（40）接合和维持在所述内腔室（27）内的预定位置。

8.根据权利要求7的热交换器组件（20），其特征在于，所述保持片（100）包括设置在所述内腔室（27）内的第一片部分（102），所述第一片部分（102）限定了片开口（101），片开口（101）被构造为将所述分配管（40）接合和维持在所述内腔室（27）内的预定位置。

9.根据权利要求8的热交换器组件（20），其特征在于，所述保持片（100）进一步包括接合在所述第一集管（22）的所述外表面（29）上的第二片部分（104）。

10.根据权利要求9的热交换器组件（20），其特征在于，所述保持片（100）进一步包括位于所述第一片部分（102）和第二片部分（104）之间的第三片部分（106），所述第三片部分（106）包括一对背对的端部表面（110），所述端部表面（110）接合所述第一集管（22）的所述壁（23）。

11.根据权利要求9的热交换器组件（20），其特征在于，所述保持片（100）干涉配合在所述保持槽（42）中，紧贴所述第一集管（22）的所述壁（23）。

12.一种热交换器组件（20），包括：

沿集管轴线A_集管延伸的第一集管（22），所述第一集管（22）包括集管壁（23），集管壁（23）具有限定内腔室（27）的内表面（26）和与所述内表面（26）相对的外表面（29）；

设置在所述内腔室（27）内的分配管（40）；和

保持片（100），其被构造为将所述分配管（40）接合和维持在所述内腔室（27）内的预定位置；

其中所述集管壁（23）限定了连接所述内表面（26）和所述外表面（29）的保持槽（42），和

其中所述保持片（100）部分地插过所述保持槽（42）。

13.根据权利要求12的热交换器组件（20），其特征在于，

其中所述保持槽（42）包括一对相对的长度表面（44）和一对宽度表面（46），长度表面（44）基本横向于集管轴线A_集管延伸，宽度表面（46）基本平行于集管（22）轴线A_集管延伸；

其中所述保持片（100）包括：

一对背对的片表面（114），其与所述一对相对的长度表面（44）干涉配合；

设置在所述内腔室（27）内的第一片部分（102），所述第一片部分（102）包括片开口（101），所述片开口（101）被构造为将所述分配管（40）接合和维持在所述内腔室（27）内的预定位置；和

第二片部分（104），其具有坐靠在所述第一集管（22）上的相对的肩表面。

14.根据权利要求13的热交换器组件（20），其特征在于，

其中所述保持片（100）进一步包括位于所述第一片部分（102）和第二片部分（104）之间的第三片部分（106），所述第三片部分（106）包括与所述一对宽度表面（46）干涉配合的一对背对的端部表面（110）。