CN103026162A - 具有用于机动车空调回路的改进的连接器的热交换器 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车空调回路的热交换器(12)，包括：主体(12)，其限定具有轴线(A)的中央管道(16’)，和多个围绕该中央管道(16’)的***管道(18’)；以及至少一个连接器(14；15)，其限定第一端口(20)和第二端口(28)，该第一端口流体连接到中央管道(16’)，该第二端口流体连接到所述***管道(18’)，这样所述中央管道(16’)和所述***管道(18’)可流体隔绝。特定地，所述连接器(14；15)包括：管状部(19)，其流体密封地容置于中央管道(16’)中且流体连接到第一端口(20)，所述连接部限定了围绕管状部(19)且流体连接在***管道(18’)和第二端口(28)之间的空腔(27)。

Description

具有用于机动车空调回路的改进的连接器的热交换器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车空调回路的热交换器，尤其是一种位于热交换器的散热体与空调循环的进口管、出口管之间的连接***。
背景技术
机动车的空调回路包括：压缩机、冷凝器、膨胀***、蒸发器和将上述部件一一连接起来的流体组件。
特定地，通向乘客舱的特殊管道供给的气流贯穿该蒸发器，并且该压缩机可被设置在发动机舱的前方或后方。
该压缩机做功将相对低温低压的流体，如分别为2℃和2巴，转变成高温高压的流体，如80℃和15巴。
该流体在冷凝器中向外界环境中释放热量并且朝向蒸发器被引导，直到流体在蒸发器中蒸发从而减少上述贯穿气流的热量，该气流将被传送到乘客舱中，产生压降的膨胀阀置于其中。
在蒸发器的下游，压缩机对流体做的功等于吸入和送出之间的焓差。为了使制冷回路更有效并减少污染排放，已知可提供一个热交换器，使得从蒸发器中排出的流体可由从冷凝器中排出的流体加热。因此，由压缩机抽出的流体具有高温高压，且因此可降低焓差和压缩机所做的功。
在压缩机被设置在发动机舱前方的回路的情况中，流体装配管沿着发动机舱内的大多数路径并排设置，并且交换器呈细长形状，该形状与这些管道的路径相随。
热交换器是已知的，包括：主体，用于供给待加热的制冷液和加热的流体；以及一对连接器，分别安装在主体的端部用于将热交换器连接到空调回路的合适的管道。
该主体限定有中央管道和多个围绕该中央管道的***管道。该中央管道由管壁限定。所述***管道在径向上由中央管道的管壁和外部管壁限定，并且在圆周方向上由多个有角度的等距的直线分隔件限定(见图3)，该外部管壁与中央管道的管壁同心。
该中央管道从蒸发器供给朝向压缩机吸入部分引导的制冷液，并且所述***管道使从冷凝器排出的制冷液回流。
特定地，该主体通过挤压成型制造，且可以被折叠以适应发动机舱内的可用空间。
主体的连接器通过挤压成型制造，且通常包括金属块，该金属块限定主体一端的连接端口、用于低温制冷液的端口和用于高温制冷液的端口。
为了组装已知的连接器，该主体被机械切削加工。管壁和分隔件都是沿着轴向端部长度被移除。该中央管道的管壁因此被露出，并***连接器中。该连接器的连接端口被成型为可以将中央管道流体地连接到高温制冷液端口。
去除外管壁和分隔件的一部分是一项复杂的操作，需要仔细地清除主体上的碎屑，以避免主体由一定尺寸的固体颗粒污染，该尺寸的固体颗粒会阻碍膨胀组件和***管道，从而会影响空调回路的操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于机动车空调回路的热交换器，该热交换器可以避免上述的缺陷。
本发明的目的是通过根据权利要求1中所述的热交换器来实现的。
附图说明
为了进一步理解本发明，将参照附图对本发明作进一步的描述，其中：
图1是流体装配管的立体图，该流体装配管使空调回路的主要部件彼此相连，且包括根据本发明的交换器；
图2是示出根据本发明的管状同心热交换器的安装的局部轴向视图；
图3是沿着图2中的Ⅲ-Ⅲ线的视图；以及
图4是本发明第二实施例的局部轴向视图。
具体实施方式
图1中，附图标记1整体上表示机动车空调***的流体组件，包括：高压管线2，用于在压缩机的输送部和膨胀阀(未显示)之间供给制冷液；以及低压管线3，用于将制冷液从膨胀阀供给到压缩抽吸部(未显示)。
特定地，该高压管线2包括：串联安装的金属和橡胶管道；配件4，适于连接到压缩机的输送部；配件5，连接到冷凝器的入口；以及管子6’，位于配件4和配件5之间。另外，该高压管线2包括：管线6，用于将冷凝器连接到膨胀阀(未显示)。管线6包括：适于连接到冷凝器的出口的配件7；和适于连接到膨胀阀的配件8。
该低压管线3包括：管线9，管线9具有适于连接到蒸发器(未显示)的出口的配件10和适于连接到压缩机的入口的配件11。
管线2、3的管道包括：至少一层隔绝材料用于避免通常的极具挥发性的制冷液的渗出。例如，该材料可以是铝或者聚酰胺6.10。在二氧化碳***的情况下，管可以由铁制成。
在管线9中流动的制冷液处于低温，并且由沿着管线6流到冷凝器出口的制冷液加热。为此目的，流体组件1包括：热交换器12，该热交换器包括主体13和一对用以将主体流体地和机械地连接到管线6和9的连接器14、15。
为了简明的目的，图2示出了交换器12的一个端部，可以理解，交换器的另一个端部与所示出的该端部相同。
交换器12的主体包括：具有轴线A的管壁16；与管壁16同心的外管壁17；以及多个径向的分隔件18，所有的部分形成为一体。
所述管壁16限定了属于管线9的管道16’，该管道16’用于将制冷液从蒸发器的出口供给至压缩机的抽吸部。管壁16、外部管壁17和分隔件18径向和圆周地分别限定了多个管道18’，所述多个管道18’彼此平行地设置并属于管线6，用于在冷凝器出口和膨胀阀之间供给制冷液。根据本发明优选的一个实施例，主体13通过挤压成型制造。
所述连接器14优选地包括：管状部19，限定了贯通的管道20；头部21，从管状部19放射状扩展；以及套筒22，连接到头部21的外部边缘并围绕管状部19，所有的部分形成为一体。
特定地，管状部19限定了环状基座23和肩部26，该环状基座23用于容纳一对密封环24和相应的隔离环25，该肩部26用于限定连接器14的相对于主体13的相对轴向位置。
密封环24和隔离环25限定了与管壁16的内表面的流体紧密封，用以避免制冷液从高压管线6向低压管线9渗漏。
肩部26与头部21的内表面分隔开，并且当连接器14安装在主体13上时，头部21、套筒22的一部分、管壁的包括在头部21和肩部26之间的一部分、以及主体13界定环状腔27。
管道18’通向环状腔27，该环状腔27通过由套筒22限定的径向端口28连接到管线6。
当肩部26与主体13轴向接触时，密封环24限定了管壁16的内表面上的流体密封，并且套筒22与外管壁17的外表面接触。
套筒22通过低温或者冷连接而刚性地固定到外管壁17上，以便不损坏密封环24，当执行固定操作时，该密封环24已经处于与管壁16内表面接触的位置，并且不能随后被安装。
特定地，可通过仅作用于外管壁17上而非作用于管壁16上来执行固定操作，该管壁16实质上与外管壁17具有相同的长度。
例如，如图4中所示，可以通过磁性焊接或卷起(压接，crimp)套筒22的边缘，或者通过与弹性保持环和密封件的咬合连接来执行上述固定操作。
前述的固定方法也可以系列进行结合以改善配合紧密性，例如通过使用密封粘合剂和卷起套筒22的边缘来进行。
特定地，根据图4所示的实施例，外管壁17限定了底座30，在该底座中容纳弹性保持环31。
套筒22也具有环形底座，该环形底座面对着外管壁17，在该底座中容纳有弹性保持环31和密封环32，用以避免制冷液渗漏到外部环境中。
根据本发明所实施的热交换器的优点从参照附图的描述中可显而易见。
连接器14、15可被安装在主体13上，且不需要在管壁17和分隔件18上进行原料去除操作。特定地，该结果通过连接器的形状可实现，该连接器通过套筒22流体密封性地围绕着外管壁17，并且通过管状部19与内部管壁16内部接触。尤其是，不需要执行完全去除外管壁17的原料去除操作。可代替形成用于弹性环或密封环的底座。
主体13可以以对主体13最少的干涉甚至无干涉地连接到管线6、9。
可快速进行组装操作，并且容易自动化固定操作。另外，如果主体13通过挤压成型制造，则过大的加工公差需要在连接器15安装之前校准外管壁17的步骤。该校准可不通过切削管壁本身进行并且通常通过塑性变形来进行。
连接器14、15可完全通过塑性变形制成，从时间和成本方面而言，该制成方法具有很大的优势。
最后需理解的是，对本发明作出的变化和改变并没有背离所附权利要求所限定的保护范围。
连接器14、15可通过冲击挤压成型或者压铸成型而一体获得。
连接器14、15可适用于与管线9连接的多种场合。例如，连接可以是如图中所示的前面密封垫圈型。作为选择，连接器14、15可包括(优选地，仅一体)：快速联接或者螺纹连接中的凸构件。该凸构件与轴线A同轴，并且相对于头部21从与管状部19相反的轴线伸出。

Claims (10)

1.一种用于机动车空调回路的热交换器(12)，包括：本体(12)，该本体限定具有轴线(A)的中央管道(16’)和多个围绕着所述中央管道(16’)的***管道(18’)；以及至少一个连接器(14；15)，所述连接器限定第一端口(20)和第二端口(28)，该第一端口流体连接到所述中央管道(16’)，该第二端口流体连接到所述***管道(18’)，这样所述中央管道(16’)和所述***管道(18’)流体隔绝；其特征在于，所述连接器(14；15)包括管状部(19)，该管状部流体密封性地容置于所述中央管道(16’)中且与所述第一端口(20)流体连接，所述连接器还限定流体连接在所述***管道(18’)和所述第二端口(28)之间的腔(27)。
2.根据权利要求1所述的热交换器，其特征在于，所述第一端口(20)与所述管状部(19)同心，并且所述第二端口(28)径向排布。
3.根据以上任一项权利要求所述的交换器，其特征在于，该交换器包括套筒(22)，该套筒与所述管状部(19)同心并围绕所述主体(12)的外壁(17)，所述套筒(22)刚性连接到所述外壁(17)且与所述外壁流体密封。
4.根据权利要求2和3所述的交换器，其特征在于，所述腔(26)在径向上至少由所述管状部(19)和所述套筒(22)限定。
5.根据权利要求3或4所述的交换器，其特征在于，该交换器咬合配合到所述外壁(17)，并且该交换器包括夹置在所述外壁(17)与所述套筒(22)之间的密封装置(32)。
6.根据权利要求3至5中任意一项权利要求所述的交换器，其特征在于，所述管状部(19)和所述套筒(22)是一体的。
7.根据以上任一项权利要求所述的热交换器，其特征在于，所述连接器(14；15)是通过塑性变形制成的。
8.根据以上任一项权利要求所述的热交换器，其特征在于，所述连接器(14；15)通过选自卷边和磁性焊接的工艺刚性连接到所述主体(12)上。
9.一种用于连接机动车空调回路的压缩机、蒸发器、膨胀组件和冷凝器中至少两个部件的流体组件，其特征在于，该流体组件包括根据以上任一项权利要求所述的交换器。
10.一种用于机动车的空调回路，包括根据权利要求1至7中任一项权利要求所述的交换器。
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