[发明专利]具有热解耦的用于热交换器的集管箱

说明书

一种用于热交换器(200)的集管箱(1)，所述集管箱(1)包括第一歧管(10)和第二歧管(20)，每个歧管(10,20)包括集管板(11,21)、盖(13,14)和分配板(12,22)，所述分配板位于所述集管板(11,21)和所述盖(13,14)之间，所述集管箱(1)还包括所述第一歧管(10)与所述第二歧管(20)之间的机械连接件(120)，所述集管箱(1)的特征在于，所述集管板(11,21)包括构造成抓持对应的盖(13,14)的连接元件(15)，所述连接元件(15)从所述集管板(11,12)的两个纵向侧延伸到对应的盖(13,14)，所述纵向侧沿着所述集管箱(1)的主轴线(X)延伸。本发明还涉及一种包括这种集管箱(1)的热交换器(200)。最后，本发明涉及一种热交换器(200)的用途。

技术领域

本发明涉及热交换器领域，并且特别地涉及用于被处于高压的流体穿过的热交换器。在这方面，本发明更具体地涉及能够被处于超临界状态的制冷剂流体穿过的空调蒸发器，如对于天然气例如二氧化碳，也称为CO2或R744的情况。这样的热交换器在机动车辆中特别有用。更具体地，本发明涉及包括在这种热交换器中的集管箱。

背景技术

已知的流体制冷剂回路形成闭合环路，制冷剂流体在该闭合环路中流动，以便通过热交换器耗散或收集热量。该热交换器包括集管箱，该集管箱将所述热交换器连接到流体制冷剂回路，所述集管箱将导管从流体制冷剂回路连接到热交换器芯，以使制冷剂流体流过热交换器导管。

被处于超临界状态的制冷剂流体穿过的流体制冷剂回路中，该制冷剂流体基本上保持气态并处于非常高的压力，该压力通常约为100bar。结果，热交换器必须能够承受这种高压，推荐的爆破压力通常是标称操作压力值的三倍，爆破压力因此达到约300bar。

该已知的热交换器包括集管箱，储罐和允许制冷剂流体在集管箱和储罐之间迁移的热交换管。热交换管还允许在所述热交换管内部流动的制冷剂流体与在热交换器外部流动的空气之间进行热交换，从而从流过热交换器芯的空气中吸收热量。集管箱包括第一歧管和第二歧管，第一歧管旨在从流体制冷剂回路接收制冷剂流体，第二歧管旨在将来自热交换器的制冷剂流体注回到流体制冷剂回路中。

集管箱包括盖，集管板和位于盖和集管板之间的分配板。集管箱的盖被构造为界定所述集管箱。集管箱的集管板设计成允许制冷剂流体在第一歧管或第二歧管与热交换管之间流动。分配板旨在允许制冷剂流体在连接到所述分配板的连接器和集管板之间流动。

盖、分配板和集管板被焊接在一起，以确保集管箱密封，避免制冷剂泄漏。集管板包括齿，齿构造成将集管板、分配板和盖的组件固定在一起，以帮助焊接的集管箱承受在流体制冷回路中产生的非常高的压力。

在该已知的热交换器中，集管板、分配板和盖对于集管箱的第一歧管和第二歧管是共用的。这种构造引起了集管箱的第一歧管和第二歧管之间的热耦合，从而降低了热交换器的热效率，一些热能由于从第一歧管直接传递到第二歧管而被浪费，而没有通过热交换器的热交换芯被使用。

发明内容

本发明旨在提出一种具有特定设计的集管箱，以限制其第一歧管和第二歧管之间的热耦合，同时仍然抵抗由于使用超临界制冷剂流体而产生的非常高的压力。

本发明的目的还在于提出一种包括这种集管箱的热交换器。

本发明最终旨在提出一种流体制冷剂回路，其包括这种热交换器以及天然流体制冷剂。

本发明的第一目的是用于热交换器的集管箱，所述集管箱沿主轴线延伸，所述集管箱包括第一歧管和第二歧管，每个歧管包括多个部分，所述多个部分至少是集管板、盖和分配板，所述分配板位于集管板和盖之间，第一歧管的一个部分包括与第二歧管的一个部分的机械连接件，而第一歧管的另外两个部分与第二歧管的另外两个部分分开，其特征在于，集管板包括构造成抓持对应的盖的连接元件，所述连接元件从所述集管板的两个纵向侧延伸到对应的盖，所述纵向侧沿着集管箱的主轴线延伸。