CN209326434U - 热交换器组件 - Google Patents

Abstract

一种热交换器组件(1)，包括第一流体回路。第一流体回路包括热交换器芯部(2)，所述热交换器芯部包括两个集管器(20、21)、连接两个集管器(20、21)的多个流动管(22)，和连接至两个集管器(20、21)中的至少一个的至少一个连接块(24)。热交换器组件(1)还包括第二流体回路。第二流体回路包括包封所述热交换器芯部(2)的外壳(3)。所述外壳(3)包括至少一个开口(35)，以接收热交换器芯部(2)的所述至少一个连接块(24)，使得所述至少一个连接块(24)延伸出所述外壳外侧。所述热交换器组件(1)还包括密封器件(27、28)，其布置在所述至少一个连接块(24)和所述外壳(3)之间。

Description

热交换器组件

技术领域

本实用新型涉及一种热交换器组件，特别是一种汽车热交换器组件，特别地是具有间接冷却的水冷却器(water chiller)或水-气体冷却器。

背景技术

一种现有技术热交换器组件包括两个单独的流体回路。一个回路包括多个中空流动板，它们平行于彼此延伸。流动板——特别是它们的内部空间——在它们的端部处交替地流体地连接至周围的流动板，从而该流体回路具有波纹形式。第二流体回路包括两个集管器和多个流动管。流动管的端部接收在集管器中。流动管***在流动板之间，从而一个流动管位于两个相邻流动板之间且与它们接触。热交换发生在流动管和流动板之间的界面上。

通常，现有技术方案具有一系列缺点。首先，负责两种流体之间热交换的热交换器部件非常经常地经历导致腐蚀的严苛环境因素。其次，不是所有被冷却剂或要被冷却的流体经过的交换器部件都参与热交换过程，因此，热交换面积被极大地限制。

本实用新型的一个目的是提供一种热交换器组件，其设置有针对腐蚀的改进保护。

本实用新型的另一目的是提供一种热交换器组件，其中，所有其形成相应流体导管的部件参与热交换过程，由此，热交换器组件的热传递面积增加，这进而增加热交换效率。

上述目的通过下面所述的热交换器组件实现。

实用新型内容

一种热交换器组件，包括第一流体回路。所述第一流体回路包括热交换器芯部，所述热交换器芯部包括两个集管器、连接两个集管器的多个流动管，和连接至两个集管器中的至少一个的至少一个连接块。热交换器组件还包括第二流体回路。所述第二流体回路包括包封所述热交换器芯部的外壳。所述外壳包括至少一个开口，以接收所述热交换器芯部的所述至少一个连接块，使得所述至少一个连接块延伸出所述外壳外侧。另外，所述热交换器组件包括密封器件，所述密封器件布置在所述至少一个连接块和所述外壳之间。

涉及冷却剂和要被冷却的流体之间的热交换的热交换器芯部的所有部件被关闭在外壳中，且被其保护。其还意味着，供应至外壳的冷却剂流经所有那些部件/与之接触，这最大化冷却剂和要被冷却的流体之间的热交换。

因为外壳由塑料材料制成，外壳本身和包含在其中的所有部件针对腐蚀被有效保护。其还意味着，外壳可以客户需要的任何形状被容易地制造，且适于各种需求。此外，外壳可设置有附加安装特征结构/元件，如支架或钩，以将热交换器组件安装在车辆中。

此外，热交换器组件的许多部件可形成为单件，这减小所使用的单独部件的数量，且使得制造过程更容易。

附图说明

以下参考附图更详细地描述本实用新型，其示出本实用新型的非限制性实施例，其中：

图1示出根据本实用新型的热交换器组件的分解透视图，

图2示出根据本实用新型的热交换器组件的热交换器芯部的透视图，

图3示出根据本实用新型的热交换器组件在组装后的透视图，和

图4示出根据本实用新型的热交换器组件的横截面视图。

具体实施方式

热交换器组件1包括热交换器芯部2，热交换器芯部2进而包括第一和第二集管器20、21。热交换器芯部2还包括多个平的中空流动管22，其布置为两列。流动管22的端部***设置在集管器20、21中的多个相应槽中，即，每个流动管22的一个端部被接收在一个槽中。换句话说，流动管22连接至集管器20、21。在附图所示的实施例中，集管器20具有两个流动通道，集管器21具有限定在其中的一个流动通道。集管器20、21的流动通道与设置在集管器20、21中的槽以及流动管22的内部通路二者均流体连通。热交换器芯部2可还包括多个冷却剂紊流器23，以使得两个相邻流动管22之间设置有一个冷却剂紊流器23。冷却剂紊流器32的功能是将冷却剂的层流转换为紊流，这继而增加热交换效率。

热交换器芯部2还包括连接块24，用于要被冷却的流体，特别是CO₂。连接块24位于其中一个集管器上且连接至其，即，第一集管器20。连接块 24包括两个口25、26，要被冷却的流体通过所述口流入热交换器芯部2并从其中流出。为此目的，口25、26与限定在第一集管器20中的流动通道、流动管22的内部通路、和限定在第二集管器21中的流动通道流体连通。热交换器芯部2的所有部件通过钎焊而彼此连接，以确保热交换器芯部2的流体严密性。

当热交换器芯部2被组装时，形成以下流动路径：要被冷却的流体进入连接块24中的口25，然后相继地流动通过限定在第一集管器20中的两个流动通道中的一个、一列流动管22、限定在第二集管器21中的通道、另一列流动管22、限定在第一集管器20中的另一流动通道，最后通过口26离开热交换器芯部2。换句话说，热交换器芯部2——特别是连接块24、集管器20、 21和流动管22——限定第一流体回路，特别地用于要被冷却的流体。

热交换器组件1还包括外壳3。在附图所示的实施例中，外壳3包括第一半壳体30和第二半壳体31。外壳3还包括位于第一半壳体30上的两个冷却剂口33、34。外壳3可包括支架37，支架37允许外壳3固定至车辆的部件。

外壳3——特别是半壳体30、31——由塑料材料或其他抗蚀性材料制成，这使得外壳3对破坏性环境因素所导致的腐蚀免疫。

当两个半壳体30、31被带到一起并连接在一起时，它们限定内部空间，热交换器芯部2适配到该内部空间中。为了确保外壳3是流体严密的，密封器件32设置在半壳体30、31之间。替换地，在***芯部2之后，半壳体30、 31直接连结在一起，例如通过塑料焊接。外壳3——一旦组装——封装热交换器芯部2，即，热交换器芯部2被关闭且容纳在外壳3中。外壳3还包括凸缘36，凸缘36限定并围绕开口35。开口35接收热交换器芯部2的连接块24，使得连接块24的一部分凸伸超过开口35的边缘，由此，口25、26 易于从热交换器组件1外侧进入。换句话说，连接块24延伸到外壳3之外。为了确保热交换器组件1是流体严密的，热交换器芯部2包括密封器件，该密封器件针对外壳3的开口35/凸缘36的内表面对连接块24进行密封，其中，密封器件与连接块24和外壳3的内表面二者均接触。这样，防止冷却剂通过开口35流出外壳3。在附图所示的实施例中，密封器件包括形成在连接块24的外表面中的沟槽27和布置在沟槽27中的密封件28，所述密封件特别是O形环。当连接块24***在开口35中时，密封件28紧紧地压靠开口35/凸缘36的内表面，从而确保热交换器组件1的流体严密性。有利地，半壳体30、31沿远离开口35的线连结在一起。这简化且改进连接块35和外壳3之间的密封。

连接块24可包括在其外表面上的一系列凹部29，用于高压测试工具。当热交换器组件1被组装时，凹部29位于外壳3外侧。优选地，连接块24 具有大体立方体形式。在这样的情况下，连接块24具有四个侧壁。每个凹部29位于每个侧壁的中央。优选地，凹部29每个具有拱形的底部。但是，取决于连接块24的最终应用和需求，凹部25可被制造在连接块24侧壁的不同位置上，且取决于要被使用的工具，可具有不同形状。这确保可使用各种高压工具，同时保持本实用新型的其他优势。

外壳3可包括限定在半壳体30、31的壁中的两个敞开通道，这意味着，敞开通道与半壳体30、31是一体的。每个敞开通道实际上包括两个单独的对齐的敞开通道38、39，对于每个半壳体30、31分别有一个。敞开通道38、 39形成在冷却剂口33、34的延伸部处。在第一半壳体30中的敞开通道38 是直的，且具有恒定的横截面。第二半壳体31中的敞开通道39继而在其长度上以及在其面向第二半壳体31的底部的端部处是至少部分地弯曲/弧形的。这意味着，敞开通道39的横截面在通道39的长度上朝向第二半壳体31的底部至少部分地减小。特别地，通道39的一个部分可以是直的，而其他部分可以是弧形的，且终结于距第二半壳体31的底部一距离处，如图3所示。敞开通道38、39允许冷却剂在给定列中的所有流动管22上均匀地流动。此外，敞开通道38、39被构造为减小压降，且通过产生高效流动机制而确保外壳3内的顺滑冷却剂流。

当整个热交换器组件1被组装时，热交换器芯部2被关闭在外壳3中和 /或被外壳3包封。连接块24的冷却剂口25、26可以易于从热交换器组件1 外侧进入。冷却剂通过口33流动到外壳3中，接下来在流动管22之间流动、冷却在其中流动的流体，并通过口34从外壳3流出。换句话说，外壳3限定第二流体回路，特别地用于冷却剂。

以上，已经描述热交换器组件1的仅一个优选实施例。在本实用新型的另一实施例中，热交换器芯部2可包括仅一列流动管22。在这样的情况下，集管器20、21每个包括限定在其中的仅一个流动通道。此外，每个集管器 20、21与其自己的连接块24相关联。一个连接块24是入口连接块，而另一个是出口连接块，要被冷却的流体仅沿一个方向流动通过流动管22。对于每个连接块24，外壳3包括一个开口35，即，总共两个开口35。这意味着，开口35的数量等于连接块24的数量。在本实用新型的另一实施例中，仅一个集管器20设置有连接块24，且热交换器芯部2包括一列流动管22。在该实施例中，要被冷却的流体通过一组流动管22流动到第二集管器21，且通过同一列的第二组流动管22流回第一集管器20。在这样的情况下，要被冷却的流体通过布置在第一集管器20上的一个连接块24流动到热交换器芯部 2中并从其中流出。在更笼统的措辞中，热交换器组件1包括至少一个连接块24，该连接块24连接到至少一个集管器20、21，且外壳3具有至少一个开口35，以接收至少一个连接块24。

在本实用新型的又一实施例中，外壳3可包括任意适当数量的壳体，例如三个、四个等。此外，如图4所示，通道39可以在其整个长度上为弧形，即，从第二半壳体31的边缘到第二半壳体31的底部，且可本身终结于底部处。这意味着，通道39的横截面在敞开通道39的整个长度上从第二半壳体 31的边缘到第二半壳体31的底部减小。

在本实用新型的另一实施例中，热交换器芯部2和外壳3之间的密封器件不需要设置在连接块24和外壳3的开口35/凸缘36的内表面之间。在该实施例中，密封器件可位于连接块24和围绕开口35的外壳3内表面之间且与之接触，所述内表面即外壳3的面向热交换器芯部2的表面。密封器件可包括在连接块24的侧表面上的周向凸缘，以及布置在周向凸缘的面向外壳3 内表面的表面上的密封件，诸如O形环。周向凸缘将密封件紧密地压靠外壳 3的内表面。

在本实用新型的另一实施例中，冷却剂口33、34和相应的敞开通道38、 39可设置在外壳3的不同壳体上。

Claims (11)

1.一种热交换器组件，包括：

第一流体回路，所述第一流体回路包括热交换器芯部(2)，所述热交换器芯部包括两个集管器(20、21)、连接所述两个集管器(20、21)的多个流动管(22)，和连接至所述两个集管器(20、21)中的至少一个的至少一个连接块(24)；

第二流体回路；

其特征在于，

所述第二流体回路包括包封所述热交换器芯部(2)的外壳(3)，所述外壳(3)包括至少一个开口(35)，以接收所述热交换器芯部(2)的所述至少一个连接块(24)，使得所述至少一个连接块(24)延伸出所述外壳(3)外侧，和

所述热交换器组件(1)还包括密封器件(27、28)，所述密封器件(27、28)布置在所述至少一个连接块(24)和所述外壳(3)之间。

2.根据权利要求1所述的热交换器组件，其特征在于，所述密封器件(27、28)包括在所述至少一个连接块(24)的外表面上的沟槽(27)和被接收在所述沟槽(27)中并与外壳(3)的内表面接触的密封件(28)。

3.如权利要求1或2所述的热交换器组件，其特征在于，其包括两个连接块(24)，所述两个连接块(24)每个连接至所述集管器(20、21)中的一个，所述外壳(3)包括两个开口(35)，用于所述两个连接块(24)。

4.如权利要求1或2所述的热交换器组件，其特征在于，所述外壳(3)包括第一半壳体(30)和第二半壳体(31)。

5.如权利要求1或2所述的热交换器组件，其特征在于，所述外壳(3)由塑料材料制成。

6.如权利要求1或2所述的热交换器组件，其特征在于，所述外壳(3)包括两个冷却剂口(33、34)和两个敞开通道，所述敞开通道形成在所述外壳(3)的壁中，且在所述两个冷却剂口(33、34)的延伸部处延伸。

7.如权利要求1或2所述的热交换器组件，其特征在于，所述连接块(24)包括在其外表面上的一系列凹部(29)，用于高压工具。

8.如权利要求6所述的热交换器组件，其特征在于，所述外壳(3)包括第一半壳体(30)和第二半壳体(31)，所述敞开通道每个包括两个敞开通道，每个半壳体中分别有一个敞开通道，在所述第一半壳体(30)中的敞开通道是直的且具有恒定横截面，在所述第二半壳体(31)中的敞开通道在其长度上是至少部分弧形的且具有朝向所述第二半壳体(31)的底部至少部分地减小的横截面。

9.根据权利要求8所述的热交换器组件，其特征在于，所述第二半壳体(31)中的敞开通道在其整个长度上是弧形的，使得所述第二半壳体(31)中的敞开通道的所述横截面在所述第二半壳体(31)中的敞开通道的所述整个长度上朝向所述第二半壳体(31)的所述底部减小。

10.根据权利要求8所述的热交换器组件，其特征在于，所述第二半壳体(31)中的敞开通道终结于距所述第二半壳体(31)的所述底部一距离处。

11.根据权利要求8所述的热交换器组件，其特征在于，所述第二半壳体(31)中的敞开通道终结于所述第二半壳体(31)的所述底部处。