CN210135824U

CN210135824U - 用于热交换器的集管箱，包括这样的箱的热交换器

Info

Publication number: CN210135824U
Application number: CN201790001016.1U
Authority: CN
Inventors: G.德佩尔斯梅克
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2017-06-05
Publication date: 2020-03-10
Anticipated expiration: 2027-06-05
Also published as: WO2018002463A1

Abstract

本实用新型涉及一种用于热交换器的集管箱(1)，所述热交换器包括一束管，第一流体通过所述一束管流动，所述箱(1)包括至少一个集管室，该集管室设计成在与管连通的开口(19)处开口。根据本实用新型，箱还包括用于绕过集管室的通道(25)，所述箱(1)设计成使得旁路通道(25)可以抽空与第一流体一起流动的第二流体。

Description

用于热交换器的集管箱，包括这样的箱的热交换器

技术领域

本实用新型涉及机动车领域，更具体地涉及热交换器，特别是用于机动车空调系统的交换器。

背景技术

通常，机动车辆设置有空调系统，其主要目的是向乘客空间供应热空气或冷空气。

在其简化形式中，机动车辆空调系统包括空调回路，该空调回路设置有压缩机，该压缩机能够压缩制冷流体并使其在回路中循环，具有减压单元以减小制冷流体的压力，并具有两个热交换器，即冷凝器和蒸发器。

热交换器通常呈多个彼此叠置的多个水平管束的形式，并且制冷流体在其中循环。为了有规律地将制冷流体分配在管束中，它包括集管箱或与管相关的多个集管箱。

空调回路的压缩机由油润滑。除了润滑压缩机之外，该油还可以排出后者产生的热量。油与制冷流体紧密接触，这意味着油与空调回路中的制冷流体一起循环。除了降低制冷流体的化学性质之外，油还会阻塞空调回路的交换器，这增加了后者的负荷损失，从而损害了空调回路的效率。然后，空调回路的整体性能受到不利影响。

申请人注意到，在一段时间内，油可能尤其积聚在集管箱中。该集管箱中的油积聚阻碍了制冷流体在热交换器的全部或部分管中的循环。

因此，发生热交换器的多个管不再使用或仅部分使用。在此情况下，术语“部分地”表示这些管中的制冷流体的流动低于不受油阻塞的管中的流动的事实。

实用新型内容

本实用新型的目的是要消除上述缺点中的至少一个。

为此目的，本实用新型涉及一种用于热交换器的集管箱，所述热交换器包括一束管，第一流体设计成通过所述管，所述箱包括至少一个集管室，该集管室构造成通向开口以与所述管连通。根据本实用新型，所述箱还包括用于绕过所述集管室的通道，所述箱构造成使得旁路通道可以排出与所述第一流体一起循环的第二流体，特别是油。

因此，本实用新型可以在油进入交换器管之前通过使用集管箱捕集油并将其从交换器下游排出到流体回路中来排出油。

根据本实用新型的各种附加特征，它们可以一起或单独使用：

-旁路通道经由集管箱的第一端(特别是低端)附近的一个或多个连接通道流体地连接到集管室；

-所述旁路通道平行于所述腔室延伸；

-所述旁路通道在所述箱的延伸方向上在所述箱的长度的至少一部分上延伸；

-所述箱包括集管板和/或块体，所述集管板限定所述连通开口，和/或所述块体限定所述集管室和所述旁路通道；

-所述块体被挤压；

-所述旁路通道是从所述块体的挤出获得的；

-所述集管箱包括装配在所述块体的第一和第二端上的挡板，所述挡板构造成关闭所述集管室和/或所述旁路通道；

-所述集管箱包括用于输出第一流体的法兰和用于在所述腔室和所述输出法兰之间连通的通路；

-旁路通道的输出流体地连接到所述连通通路和/或所述输出法兰；

-所述集管箱包括输入集管和输出集管；

-所述集管每个包括所述旁路通道的一部分；

-所述集管彼此远离，位于输入集管中的旁路通道的部分通过管道连接到位于输出集管中的旁路通道的部分；

-所述管道位于所述集管的彼此面对的两个纵向端部之间；

-旁路通道包括通向集管箱的背面的输出端；

-所述集管箱还包括用于输入第一流体的法兰；

-所述输入法兰位于所述箱的第一纵向端部附近；

-所述块体包括多个孔口，该多个孔口流体地连接到集管室；

-所述孔口与所述连通开口相反地定位；

-所述连通开口的横截面大于所述孔口的横截面；

-所述集管板包括具有基本上为“U”形状的横截面的型材；

-所述块体装配在所述集管板中；

-所述块体包括两个集管室。

本实用新型还涉及一种包括如前所述的集管箱的热交换器。

附图说明

从以下与通过非限制性示例提供的与附图有关的描述中，本实用新型的其他特定特征和优点也将变得显而易见：

图1是根据本实用新型的热交换器的正视图；

图2是根据本实用新型的设置有法兰的集管箱的一部分的透视分解图；

图3示意性地示出了根据沿着平面III-III的横截面视图的图2的集管箱的块体。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型涉及一种交换器2，其包括一束管200，第一流体在所述管200内循环。所述交换器限定例如气体冷却器或冷凝器，其允许在第一流体(特别是制冷流体，特别是CO₂)和在管200之间循环的空气流之间进行热交换。

所述管例如彼此平行地设置。特别地，它们是挤出管，其包括多个用于第一流体循环的通道。为了增加交换表面，所述交换器有利地包括位于管200之间的波状插入件。

在此情况下，所述交换器构造成使第一流体分两个级循环。为此目的，它包括至少一个设置在束的一侧上的输入/输出集管箱1，以及设置在相反侧上的中间集管箱1’。管200在其端部开口到每个箱1，1’中。在第一级，第一流体经由输入/输出箱1根据箭头100进入交换器，在管200的第一部分中循环，在此情况下，管位于束的下半部分，在第二级，它在中间集管箱1’中进行半圈，在管200的第二部分中循环，在此情况下，管位于束的高部分中，然后经由输入/输出箱1根据箭头102从交换器出来。

在此情况下，所述输入/输出箱1包括输入集管28和输出集管28’，输入集管28与第一级的管200连通，输出集管28’是不同的，并与第二级的管200连通。输入和输出集管位于彼此的轴向延伸部分中。它们有利地彼此远离，以避免束的两个级之间的热桥接现象。作为变型，输入集管28和输出集管28’由单个箱形成，其输入容积，其与第一级的所述管200连通，与输出容积分离，输出容积通过位于箱高度中间的横向隔板与第二级的管200连通。

如图2所示，集管箱1包括例如：

-集管板3；和

-块体4。

集管板3呈在由轴线X表示的延伸方向上延伸的轮廓的形式。在横截面中，集管板3具有基本上为“U”的形状。因此，集管板3设置有下壁5和两个侧向壁6，它们共同形成“U”形。每个侧向壁6的上端7设置有舌部8。每个舌部8朝向另一个延伸。

措辞“壁”表示主体，其厚度不为零，而措辞“面”表示表面。

集管板3包括一系列槽10，用于接收管200，特别是管200的端部。槽10根据轴线X沿集管板3布置。

块体4基本上是具有圆形边缘11的长方体形状。块体4以与集管板3类似的方式根据轴线X延伸。

在图中所示的实施例中，块体4包括两个集管室12。集管室12在块体4的延伸方向上从后者的第一端13延伸到第二端14。该块体例如通过挤出获得，并且集管室12由块体的挤出获得。在此情况下，集管室12通过隔板15彼此气密地隔开。隔板15具有特定特征，即它为块体4提供了改进的结构刚度，特别是考虑到当制冷流体通过它们时集管室12中存在的压力。

块体4限定了背面16、正面17和连接它们的两个侧向面18。块体4包括多个孔口19，孔口19通向正面17。每个孔口19流体连接到两个集管室12。块体4还包括形成输入孔20的第一连通通路，该输入孔20通向背面。所述第一连通通路使集管室12与用于制冷流体的输入法兰22连通。块体4还包括未在图中示出的第二连通通路，其形成通向背面16的输出孔。所述第二连通通路使集管室12与用于制冷流体的输出法兰22’(图1)连通。输入法兰22与输入集管相关联，输出法兰22’与输出集管相关联。

当块体4装配在集管板12中时，块体4的孔口19面向集管板12的槽10定位，因此其形成连通开口，使集管室12和管连通。有利地，槽10的尺寸大于孔口19的尺寸。

舌部8允许在钎焊之前预先组装块体4和集管板3，例如通过压接。所述舌部构造成支撑在所述块体4的背面16的纵向边缘上。

所述输入和/或输出法兰22，22’构造成预先组装在所述块体4上，然后在后者上钎焊在位于舌部8之间的空间中。

制冷流体经由输入法兰22到达，穿过输入法兰22经由第一连通通路20进入集管箱1中。制冷流体扩散到集管室12中，达到输入集管的高度，从那里第一级的管200经由所述输入集管的连通开口19供应。因此，制冷流体通过集管箱1分布在热交换器2中。在输出端处，制冷流体通过后者的集管室12中的输出集管的连通开口19收集，然后穿过第二连通通路进入输出法兰22’。

集管箱还包括一对挡板23。在横截面中，每个挡板23具有类似于块体4的形式的形式。每个挡板23被加上，然后固定在块体4的每一端上。挡板23使得可以阻挡集管室12。可以使用各种技术。有利地，通过钎焊将挡板23组装在块体4上，以便建立金属的连续性。

如前所述，制冷流体与第二流体混合，特别是当制冷流体在空调回路的压缩机中被压缩时。记住压缩机需要润滑和冷却。因此，压缩机的元件在该油与制冷流体混合的位置浸泡在油中。

因此第二流体是油。申请人进行的研究使其注意到油被容纳在集管室12的低区域24中。该油的积聚阻塞了块体4的开口19，从而防止制冷流体进入相应的热交换器2的管。

如图3所示，根据本实用新型，块体4设置有通道25以绕过集管室12。旁路通道25使得可以排出由制冷流体输送并已积聚在集管室12的低区域24中的油。

旁路通道25在积聚的油所在的区域24处与集管室12连通。该连通由两个连接通道27提供。

优选地，旁路通道25的输出流体地连接到第二连通通路和/或输出法兰22’。

积聚在集管箱的集管室12中的油利用由热交换器2和箱1引发的物理现象经由旁路通道25排出。

制冷流体以压力P₁到达输入法兰22，并经由输出法兰以低于P₁的压力P₂离开。该压力差对应于由热交换器2和集管箱1，1’的几何形状产生的负荷损失ΔP。实际上，制冷流体在其在输入/输出集管箱1中的通过期间遇到许多障碍物，并且还在热交换器2的束中遇到它们，以及当通过中间箱1’时，以及负荷越来越大，流体的路径就越长。

如前所解释的，输出法兰22’中的压力P₂低于输入法兰22中的压力P₁。存在于输入集管28的集管室12中的压力也高于压力P₂。因此，积聚在输入集管28的低区域24中的油经由与相应的集管室12流体连接的旁路通道25移动到输出法兰。事实上，油从最强的压力转移到最弱的压力。因此，本实用新型利用所产生的负荷损失来排出积聚在输入集管箱28中的油。然后将油重新注入输出集管28’的输出法兰中的制冷流体中，并返回到空调回路。

本实用新型的一个优点是它可以增加热交换器1的能量输出，因为所有的管都被使用，因为油没有时间积聚在输入集管28的集管室12中。

旁路通道25从块体的第一端13，在此情况下是低端，平行于集管室12，即根据轴X，在室的一部分长度的至少一部分上延伸。

在此基础上，所述旁路通道25和所述第一连通通路20和/或第二连通通路有利地定位成不相交。为了避免以居中方式定位的连通通路的交叉，用于定位旁路通道的优选区域例如是位于块体4的一个圆形脊的附近的区域。

根据第一实施例，旁路通道的一部分位于输入集管中，而另一部分位于输出集管中。旁路通道是从输入和输出集管中的每个的块体4的挤出获得的。挡板23在箱的每一端封闭通道。所述旁路通道的每个部分通过位于所述输入集管28和所述输出集管28’之间的管道(未示出)连接到另一个。所述管道例如容纳在所述集管28，28’的彼此面对的两个纵向端部之间。

在输入集管28和输出集管28’一起在单个足够长的集管箱中的情况下，旁路通道例如从块体4的一端延伸到另一端，其中存在单独的一个。旁路通道是从箱的块体4的挤出获得的，其中挡板23在箱的每一端封闭通道。

替代地，如图2所示，旁路通道包括输出端26，该输出端26通向块体4的背面16，在第一连通通路20下方。其另一端被挡板23阻挡在下部部分中。在此情况下，所述旁路通道25位于所述块体4的对称轴上。

在此类型的模式中，旁路通道的输出端26和输出法兰22’之间的连通例如由未示出的外部管道提供。

在每种模式中，在注入制冷流体之前，经由任何管道或管，油通过集管的块体移动到远至输出法兰。在制冷流体回路的任何位置、在低压下直接连接旁路通道的输出端也是可能的。

在具有远距离输入和输出集管的构造中，收集器28，28’的彼此面对的所述纵向端部有利地设置有隔板，所述隔板封闭所述集管28，28’中的每个的集管室。

Claims

1.一种用于热交换器的集管箱，所述热交换器包括一束管(200)，第一流体设计成通过该一束管(200)，所述集管箱(1)包括至少一个集管室(12)，该至少一个集管室被构造成通向用于与所述管(200)连通的连通开口(10)，其特征在于，所述集管箱(1)还包括用于绕过所述集管室(12)的旁路通道(25)，所述集管箱(1)被构造成使得所述旁路通道(25)能够排出与所述第一流体一起循环的第二流体；

所述集管箱(1)还包括块体(4)，所述块体(4)限定所述集管室(12)和所述旁路通道(25)。

2.如权利要求1所述的集管箱，其特征在于，所述旁路通道(25)经由所述集管箱(1)的第一端附近的一个或多个连接通道(27)流体地连接到所述集管室(12)。

3.如权利要求1至2中任一项所述的集管箱，其特征在于，所述旁路通道(25)平行于所述集管室(12)延伸。

4.如权利要求1所述的集管箱，其特征在于，所述旁路通道(25)在所述集管箱(1)的延伸方向上在所述集管箱(1)的长度的至少一部分上延伸。

5.如权利要求1中所述的集管箱，其特征在于，包括集管板(3)，所述集管板(3)限定所述连通开口(10)。

6.如权利要求1所述的集管箱，其特征在于，所述块体(4)通过挤压获得。

7.如权利要求5或6所述的集管箱，其特征在于，所述集管箱(1)包括装配在所述块体的第一端和第二端上的挡板(23)，该挡板(23)被构造为关闭集管室(12)和/或旁路通道(25)。

8.如权利要求1中所述的集管箱，其特征在于，包括用于输出第一流体的输出法兰(22’)和用于在所述集管室(12)和所述输出法兰(22’)之间连通的连通通路，所述旁路通道(25)的输出端流体地连接到所述连通通路和/或所述输出法兰(22’)。

9.如权利要求1中所述的集管箱，其特征在于，包括输入集管(28)和输出集管(28’)。

10.如权利要求9所述的集管箱，其特征在于，所述输入集管(28)和所述输出集管(28’)各自包括所述旁路通道(25)的一部分。

11.如权利要求10所述的集管箱，其特征在于，所述集管(28，28’)是彼此远离的，所述旁路通道(25)的位于输入集管(28)中的部分通过管道连接到旁路通道(25)的位于输出集管(28’)中的部分。

12.如权利要求11所述的集管箱，其特征在于，所述管道位于所述集管(28，28’)的彼此面对的两个纵向端部之间。

13.如权利要求1所述的集管箱，其特征在于，所述旁路通道(25)通向所述集管箱(1)的背面(16)。

14.如权利要求1所述的集管箱，其特征在于，所述第二流体是油。

15.一种热交换器，其特征在于，包括如前述权利要求中任一项所述的集管箱(1)。