[发明专利]汽车空调设备的内部热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车空调设备的热交换器，为了提高空调设备效率它尤其设计为内部热交换器。

背景技术

为了提高汽车空调设备的功率和效率，已知空调设备的内部热交换器，所谓Internal Heat Exchanger(IHX)，它们将制冷剂循环的一个在蒸发器与压缩器之间延伸的区段，与制冷剂循环的一个在冷凝器与膨胀阀之间延伸的区段热耦合。以此方式，从蒸发器流向压缩器的比较冷的制冷剂，可以使用于(预)冷却或过冷却在制冷剂循环高压侧供给膨胀装置的相对较热的制冷剂。

为了优化制冷剂循环内这种热交换器的工作，管路的几何尺寸及形状有重要意义。在现有几乎没有用于个性化适配或改变外轮廓形状或热交换器外部几何尺寸的活动余量的汽车组合件内，相对较难将这种热交换器在其热交换能力方面与规定的要求个性化地适配，例如车型专属地适配。

此外，空调设备的内部热交换器还可以设计为同轴式管路的热交换器。在这里至少一个内部管路沿周向完全被外部管路围绕。因此在内部管路的内腔和在内部与外部管路之间的空隙内，就会在分别沿相反流动方向流动的热交换介质之间发生热能交换。为了将同轴式管路的热交换器连接在制冷剂循环内，需要将内部管路穿过外部管路，或为围绕内部管路的外部管路制备相应的接头。

例如EP1101638A1说明了一种有至少一个连接器的管路配置。在这里，连接器具有圆柱形状，它有一个空穴和通过第一纵向端的第一通道。内部管路在这里通过第一通道和通过所述空穴延伸。此外，连接器在空穴端部还含有一个沿径向扩张的口，为的是安放外部管路。外部管路在这里通过压配合与连接器连接。

制备单独的连接器，一方面增加空调设备内部热交换器的构件数量。另一方面这种连接方案的制造和装配过程比较复杂。因为在热交换器以后运行时，管路内加入处于压力状态的热交换介质，所以应保证各构件流体密封、压力稳定以及持久的连接。

发明内容

因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种汽车空调设备用的、改进的内部热交换器，它特别有效、便宜和能简单制造。此外，这种热交换器的特征还在于减少构件、以及可能的重量最小化和长的使用寿命以及以良好的热载荷承受能力。

所述技术问题通过一种汽车空调设备的热交换器解决，其包括内部管路和外部管路，所述外部管路沿管路纵向至少部分围绕内部管路，以构成一个可以流过热交换介质的空隙，以及其中，空隙至少部分区段借助在内部管路与外部管路之间径向延伸的隔片分成多个流动通道，所述流动通道沿管路纵向汇入通过内部管路的径向缩窄形成的分配或聚集腔内。所述技术问题还通过一种汽车空调设备、一种汽车以及一种用于制造热交换器的方法解决。

据此，提供一种汽车空调设备的热交换器。在这里，这种热交换器有内部管路和外部管路，其中外部管路沿管路纵向(z)至少部分围绕内部管路，以构成一个可以流过热交换介质的空隙。设计在内部管路与外部管路之间大体为环形的各个空隙至少部分区段借助在内部管路与外部管路之间径向延伸的隔片分成多个流动通道。这些流动通道在这里沿管路纵向汇入通过内部管路的径向缩窄形成的热交换器的分配或聚集腔内。

典型地，设置至少三个沿管路周向彼此大体等距间隔的隔片，它们将内部管路与外部管路之间的空隙分成与之相应的多个，典型地分成至少三个沿管路纵向彼此平行延伸的流动通道，这些流动通道可以被热交换介质沿管路纵向流过。内部管路和外部管路尤其互相同轴排列，此时内部管路的中心与外部管路的中心重合。

内部管路和外部管路典型地为圆柱形，这意味着横截面设计为圆形，所以在内部管路与外部管路之间形成的空隙，沿周向观察，有恒定的径向尺寸。借助将空隙分成多个流动通道的隔片，内部管路和外部管路可以互相支承。就此而言，隔片还提供内部管路与外部管路沿径向的相互固定。

因为空隙典型地彼此平行延伸的流动通道通过径向隔片互相隔离，所以为了将热交换介质供给各流动通道和从各流动通道排出，设置至少一个分配或聚集腔，它总是和空隙所有的沿管路纵向与之邻接的流动通道处于流动连接状态。在这里分配或聚集腔是内部管路的径向缩窄，所以在此径向缩窄区内，在内部管路径向缩小的外表面与外部管路的内表面之间，造成一个大体环形的空腔。

内部管路的径向缩窄在这里导致与设在外部管路内侧的隔片相隔一定距离，所以通过大体环形地围绕内部管路外圆周延伸的分配或聚集腔，可以使沿管路纵向延伸至此的所有的流动通道处于流动连接状态。