热交换器的制作方法

1.本发明涉及一种热交换器，尤其涉及一种用于机动车辆的空气冷凝器。


背景技术：

2.汽车行业正在追求越来越高效的系统，以最大限度地减少对环境的影响，并提高乘客舱的舒适性。改进系统封装的趋势提出了部件构造、重量和效率的问题。
3.空调系统的热交换器例如空气冷凝器通常由与翅片交错的一系列管构成。制冷剂流经蒸发器时吸收的热量被释放到环境中，这与散热器从发动机冷却液中释放冷却剂流经发动机时吸收的热量的方式非常相似。冷凝器的入口接收高压高温蒸汽形式的制冷剂。当制冷剂在穿过冷凝器时冷却下来，它在高压下从气态制冷剂变成液态。
4.标准空气冷凝器可以通过使用连接块与空调系统的其余部分连接。传统块通常包括一个入口开口和一个出口开口，这使得冷凝器和空调系统的其他元件之间能够进行制冷剂连通。然而，传统块在压降甚至制冷剂分配方面可能不令人满意。通过传统块进入空气冷凝器的制冷剂遇到待填充的大体积收集室。此外，制冷剂流体可能不会以最佳方式分配到收集室中。这是导致称为压降的不希望现象的因素之一。
5.希望提供一种热交换器连接块，其将在收集室中提供较低的压降和改善的制冷剂分布。


技术实现要素：

6.本发明的目的尤其在于一种用于空气冷凝器的连接块，该连接块流体连接到第一收集室，包括用于热交换流体的入口/出口，其特征在于，该连接块包括与第一开口流体连接的至少两个分配开口，其中分配开口直接通向第一收集室。优选地，至少一个分配开口是圆形的。圆形是指圆形、椭圆形或长圆形开口的横截面。
7.优选地，连接块包括至少一个分配开口，其中其中心轴线平行于第一开口的中心轴线。
8.优选地，连接块包括至少一个分配开口，其中其中心轴线垂直于第一开口的中心轴线。
9.优选地，连接块包括至少一个分配开口，其中其中心轴线相对于第一开口的中心轴线倾斜。
10.优选地，至少两个分配开口之间的壁部分在面向第一开口的一侧具有圆角边缘。
11.优选地，至少两个分配开口之间的壁部分在面向第一开口的一侧具有尖锐边缘。
12.优选地，至少一个分配开口被至少部分地扩孔。
13.优选地，至少一个分配开口沿着其中心轴线具有至少两个不同的横截面。第一横截面的面积大于第二横截面，其中第一横截面面向第一开口，或者第一横截面的面积大于第二横截面，其中第一横截面面向收集室。
14.优选地，至少两个分配开口具有不同的深度。
15.优选地，至少三个分配开口，其中心轴线平行并串联对齐。
16.优选地，至少两个分配开口并排对齐。
附图说明
17.参考附图，本发明的示例将变得显而易见并被详细描述，其中:
18.图1示出了具有本发明基本实施例的提取横截面的热交换器的概况。
19.图2a示出了本发明基本实施例的横向侧截面区域。
20.图2b示出了本发明基本实施例的纵向侧截面区域。
21.图3a示出了本发明基本实施例的上视图。
22.图3a示出了本发明基本实施例的下视图。
23.图4a示出了根据本发明主题的连接块的第一可能部署。
24.图4b示出了根据本发明主题的连接块的第二可能部署。
25.图4c示出了根据本发明主题的连接块的第三可能部署。
26.图4d示出了根据本发明主题的连接块的第四可能部署。
27.图5a示出了具有多个分配开口构造的本发明示例性实施例。
28.图5b示出了具有平行分配开口构造的本发明示例性实施例的横截面。
29.图6a示出了具有垂直分配开口构造的本发明示例性实施例的示意性透视图。
30.图6b示出了具有倾斜分配开口构造的本发明示例性实施例的横截面。
31.图7a示出了串联对齐的可能分配开口结构的示例。
32.图7b示出了并排对齐的可能分配开口结构的示例。
具体实施方式
33.本发明的实施例公开了一种用于机动车辆的热交换器1，包括热交换器1和制冷剂回路之间的连接元件，进一步称为第一连接块30。热交换器是空调系统的空气冷凝器。它可以是适于在两种操作模式下工作的热交换器:作为冷凝器的冷却模式和作为蒸发器的加热模式。
34.第一连接块30和第二连接块50被明确区分，因为它们在设计方面不同。第一连接块30是本发明的主题，并且在整个说明书中被广泛描述。第二连接块50具有不同的设计，例如本领域已知的设计，例如在块的入口和出口之间具有直接连通。
35.为了清楚起见，并且为了能够描述连接块30、50在收集室20、21上的可能部署，第一收集室20和第二收集室21也被区分，然而人们应该认为两个收集室20、21是可互换的。例如，这可能是流动方向被设想为反向的情况。
36.在已知的热交换器中，在运行期间，制冷剂通过第一连接块30的入口侧进入热交换器1，并被引导到第一收集室20中以向热交换器1供应制冷剂。制冷剂通过管22在第一收集室20和第二收集室21之间流通。管22以流体方式与收集室20、21连接。管22彼此平行交错，可选地具有翅片23，用于提高热交换器1的整体效率。这种操作模式和部件的放置也适用于以下发明。
37.图1和图4a呈现了包括两个连接块30、50的热交换器1的示例性概观，这两个连接块都组装在第一收集室20上。第一连接块30构造成将制冷剂分配到第一收集室20。第二连
接块50构造成在制冷剂完成期望的流通路径后收集制冷剂。在图1和图4a所示的实施例中，第一连接块30组装在与第二连接块50相同的第一收集室20上，第二连接块50适于作为来自热交换器1的制冷剂的出口。关于连接块30、50在收集室20、21上的部署的其他可能实施例包括:实施例，其中第一连接块30部署在第一收集室20上并且第二连接块50部署在第二收集室21上，其中第一连接块30执行热交换器1的入口的功能并且第二连接块50执行热交换器1的出口的功能(参见图4b)；实施例，其中第一连接块30部署在一个第一收集室20上，另一个第一连接块30部署在第二收集室21上，其中相同种类的第一连接块30执行热交换器1的入口和出口的功能(参见图4c)；实施例，其中两个第一连接块30部署在一个第一收集室20上，其中至少一个第一连接块30执行热交换器1的入口的功能，并且相同类型的第一连接块30执行热交换器1的出口的功能(参见图4d)。
38.图2a至3b给出了第一连接块30的详细视图。在其基本实施例中，第一连接块30具有两个分配开口41、42，它们以流体方式与第一开口33连接。分配开口41、42也构造成与收集室20、21流体连接。
39.分配开口41、42、43主要是圆形的，然而根据图3b所示的实施例，也可以设想长圆形的形式。作为产生至少两个相邻分配开口的结果，在它们之间形成壁部分36。每个壁部分36将至少两个分配开口41、42、43之间的制冷剂流分开。长圆形形式的至少两个分配开口41、42、43在制冷剂分配和收集室20、21中的低压降方面更优选和有利，这是因为与直通道形式的开口之间具有单个连通通道的块相比，具有更大的横截面积。如图1、图2b和图3a所示，在至少两个分配开口之间的壁部分36可以在面向第一开口33的一侧具有尖锐边缘。可替代地，如图5b所示，至少两个分配开口41、42之间的壁部分36可以在面向第一开口33的一侧具有圆角边缘。由于壁部分36在面向第一开口33的一侧的圆角边缘，制冷剂可以以更有序的方式被引导到分配开口41、42中。
40.还设想了第一连接块30内分配开口41、42、43的倍增。图5a给出了一个示例，其中存在两个以上分配开口41、42、43。
41.一般来说，任何开口的中心轴线都由一条线来表示，该线是由其纵向方向上所有横截面的中心点形成的。分配开口41、42、43的一些可能实施例将在后面的段落中描述。
42.在一示例中，在包括至少两个分配开口41、42、43的第一连接块30中，至少一个分配开口41c、42c、43c的中心轴线平行于第一开口33c的中心轴线。例如，图2b和图5b公开了与两个分配开口41、42流体连接的一个第一开口33。第一开口33c的中心轴线平行于至少一个分配开口的中心轴线，在这种情况下是所有分配开口。
43.在另一示例中，在包括至少两个分配开口41、42的块中，至少一个分配开口41c、42c的中心轴线垂直于第一开口33c的中心轴线。例如，图6a公开了与两个分配开口41、42流体连接的一个第一开口33。第一开口33c的中心轴线垂直于分配开口41c的中心轴线。此外，第一开口33c的中心轴线也垂直于分配开口42c的中心轴线，并且分配开口41c的中心轴线平行于分配开口42c的中心轴线。
44.在另一示例中，在包括至少两个分配开口41、42的块中，至少一个分配开口41c、42c的中心轴线相对于第一开口33c的中心轴线倾斜。倾斜意味着第一开口33c的中心轴线和分配开口42c的中心轴线之间的角度不同于90度、180度或270度。例如，图6b公开了与两个分配开口41、42流体连接的第一开口33。第一开口33c的中心轴线相对于分配开口42c的
中心轴线倾斜。此外，第一开口33c的中心轴线平行于分配开口41c的中心轴线，并且分配开口41c的中心轴线相对于分配开口42c的中心轴线倾斜。
45.在包括至少两个分配开口41、42的本发明基本实施例中，至少一个分配开口41c的中心轴线平行于另一分配开口42c的中心轴线。这个实施例在图2b中示出。
46.在包括至少两个分配开口41、42的本发明另一实施例中，至少一个分配开口41c的中心轴线垂直于另一分配开口43c的中心轴线。这个实施例在图6a中示出。
47.在包括至少两个分配开口41、42的本发明另一实施例中，至少一个分配开口41c的中心轴线相对于另一分配开口42c的中心轴线倾斜。这个实施例在图6b中示出。
48.如前所述，分配开口41、42适于将制冷剂分配到第一收集室20。图2a和图2b区分了分配开口41、42的最基本形式，其中根据第一连接块30的位置，壁部分36在面向收集室20、21之一的一侧具有尖锐边缘。
49.在面向第一收集室20的一侧扩孔分配开口41、42中的至少一个是可能的，并且在制冷剂分配到第一收集室20方面可能是有用的。因此，分配开口41、42中的至少一个沿着其中心轴线41c、42c具有至少两个不同的横截面。在其中一个实施例中，第一横截面的面积大于第二横截面，其中第一横截面面向第一开口33。在另一实施例中，第一横截面的面积大于第二横截面，其中第一横截面面向收集室。示例性实施例示出在图5b中的分配开口41的外围侧。
50.分配开口41、42具有确定的最初期望的深度，其中开口的深度可以定义为开口在连接块内沿着其通道轴向方向穿透的距离。然而，可能有必要在分配通道的路径上部署安装点34、35。安装点34、35的深度可以类似于开口深度来定义。在本发明的一实施例中，可以相对于另一个减小至少一个分配开口41的初始深度，使得至少两个分配开口具有不同的深度。与其他分配开口42相比，分配开口41的深度减小，这在图2b和图5b中示出。图2b所示的安装点34的深度代表一示例，其中分配开口42的深度必须减小，因为不可能复制另一个分配开口42的深度。
51.关于实施例，其中第一连接块30包括至少三个分配开口41、42、43，分配开口41、42、43有至少两种可能的构造。在其中一个实施例中，分配开口41、42、43的中心轴线41c、42c、43c是平行的，并且分配开口41、42、43是串联对齐的，即可以画出连接由每个分配开口41、42、43的中心轴线41c、42c、43c限定的中心点的直线，如图7a中的虚线类似地所示。图7a中的圆形虚线指示第一开口33的位置。在另一实施例中，分配开口41、42、43、44的中心轴线41c、42c、43c、44c是平行的，并且分配开口41、42、43、44并排对齐，即可以画出连接由每个分配开口41、42、43、44的中心轴线41c、42c、43c、44c限定的中心点的至少两条平行线，如在图7b的横截面图中由虚线类似地所示。图7a中的圆形虚线表示第一开口33的位置。
52.由于其轻质特性、加工能力和性能，第一连接块30优选由实心铝块制成。第一开口33可以在铝块的一个横向壁中钻孔至所需深度。分配开口41、42、43然后可以在第一开口33的方向上钻孔，使得开口流体连接。安装轨道39也可以通过切割实心铝块的材料来形成。安装轨道39使得能够通过紧密连接和钎焊将第一连接块30组装到收集室20、21。另外，安装点34、35也可以在需要的地方产生。执行第一连接块30的其他方法例如激光切割、计算机数控加工或铸造也应被认为是可执行的。第一连接块30可以使用安装轨道39与收集室20、21之一组装在一起，并且两个元件钎焊在一起。
53.通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施例的其他变化。在相互不同的从属权利要求中引用某些措施的事实并不表示这些措施的组合不能被有利地使用。