[发明专利]热交换单元以及相应的热交换器、热交换单元的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热交换单元以及包括该热交换单元的相应热交换器。本发明还涉及制造热交换单元的方法。

本发明特别适用于机动车热交换器领域，特别是空调循环中的内部热交换器，其中，高压高温的冷却剂与低压低温的相同制冷流体进行热交换。

背景技术

已知的机动车热交换器由平行设置的一排或多排管束构成，这些管子用于冷却剂循环通过交换器。

以已知的方式，所用的管子钎焊在插件构成的热交换元件上，该插件位于管子之间。通常，这些插件具有波纹状的表面，管子在波纹的顶点钎焊在插件上。

US2003/0066636A1公开了一种用于热交换器的管子，其包括两排平行设置的多个通道。采用两排通道同时挤压的方法形成该管子。

然而，同时制造两排管子的这种技术缺乏灵活性。而且，这种管子不能优化通道排之间的热交换。最后，由于同时构造两排通道，集流箱在管子端部处的装配非常复杂。这样导致了装配所有的管子耗时较长又昂贵，影响热交换器的装配和成本。

发明内容

由此，本发明意图以最低成本提供热交换单元在热交换器中的简化装配。

为了达到这个效果，本发明的目的是一种第一流体和第二流体之间的热交换单元，其特征在于，其包括：

-至少一个内管，具有用于第一流体循环的多个第一纵向内部通道，

-中空的外壳，在其中容纳所述内管，以及

-至少两个肋壁，设置在所述内管任一侧，所述肋壁与所述内管以及所述外壳接触，从而限定用于第二流体循环的多个第二纵向通道，所述第二通道与第一通道基本上平行地延伸。

这种单元的制造和装配简单，由于内部管子和外部管子之间具有接触点，并且第一流体夹置在两层第一流体之间，提供了优化的热传递质量。从而轻松地增加热交换表面。

有利地，所述内管实施为板的形式，所述外壳具有大体中空的平行六面体形式，外壳具有在肋壁之间延伸的两个侧壁。

进一步有利的是，内管是挤压管。外壳限定也通过挤压成型的管。这样为采用二氧化碳式的超临界制冷流体的这种单元提供了所需的高抗压性能，其中，爆裂压力能达到200至300巴。

可替代地，外壳采用带制造，例如用于具有较小压缩应力的空调回路。

根据第一替代方案，肋壁的至少一个具有至少一个肋，所述肋通过肋的平端与内管接触。因为平端与内管外壁之间具有足够的接触表面，所以能提供良好的附连。

侧壁具有局部变形部，即，朝向外壳的内部弯曲的缺口。这个特征便于外壳的压缩步骤。缺口由此在外壳的压缩步骤以前为“V”形截面，在所述压缩步骤之后分支接触而为“U”形形式。

本发明还涉及一种热交换器，包括例如如上限定的至少一个热交换单元。

所述交换器包括流体的至少一个引入集流箱和至少一个排出集流箱，所述集流箱分别包括：

-第一收集器，其与第一流体关联，并连接至所述内管的相关联端部，和

-第二收集器，其与第二流体关联，并连接至所述外壳的相关联端部，所述收集器以密封的方式隔开。

有利的是，所述集流箱在横截面上具有基本上呈“8”的主形式，该“8”的第一环和第二环分别限定第一收集器和第二收集器，该“8”字的共用于两个环的部分具有开口，用于相关联端部的通过。

可替代地，该热交换器包括流体的至少一个引入集流箱和至少一个排出集流箱，所述集流箱分别包括连接至所述内管的相关联端部的单个收集器，用于引入和排出第一流体。

所述内管的相关联端部从所述外壳的任一侧凸出。

最后，本发明涵盖一种制造第一流体和第二流体之间的热交换单元的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

A)在中空的外壳内设置至少一个内管，所述内管具有用于第一流体循环的多个第一内部平行纵向通道，且在所述内管的纵向外表面的任一侧设置有至少两个肋壁，以及

B)压缩所述外壳以便减小所述外壳的容积，直至所述肋壁与所述内管以及所述外壳接触，以便限定用于第二流体循环的多个第二纵向通道，所述第二通道与第一通道基本上平行地延伸。

在该方法中，所述肋壁通过肋形成在所述外壳的内表面上。或者，所述肋壁通过肋形成在所述内管的外表面上。

有利的是，内管预先通过挤压步骤形成。

外壳和肋壁预先通过共用的挤压步骤形成。

可替代地，所述肋壁或肋通过折叠金属带形成。

该制造方法包括一步骤，其中，所述外壳的内表面通过胶合或钎焊固定到所述内管的外表面，以便优化附连。