[发明专利]带排气的热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于至少一种传热介质的热交换器，例如对进入到汽车客舱的空气进行加热的加热器。在使用这种热交换器的情况下，本发明还涉及一种用于汽车的冷却回路以及空气处理装置。

背景技术

此外，热交换器在汽车中被用于不同目的。举例来说，在广义上热交换器用于发动机冷却，例如作为冷却液冷却器、油冷却器、废气冷却器和增压空气冷却器。热交换器在汽车上的另一个常见的应用领域是对进入到汽车客舱的空气进行调温。在这里，热交换器例如以蒸发器、冷凝器(或气体冷却器)、内部热交换器及加热器的形式使用。

目前，这种热交换器具有各种不同的结构和安装形式。当在热交换器中使用至少一种至少部分为液态的传热介质时，例如在冷却液冷却器或加热器上时，会出现空气在热交换器中聚积的问题，这将会对传热介质的流量或均匀分布产生负面影响。这个问题特别会出现在竖立式安装的热交换器上。

为了保证传热介质的流量大并且均匀，因此必须将可能在热交换器中聚积的空气排出。对此，到目前为止已有不同的方法得到应用。

一种可能的方案是，例如通过平卧的安装位置或进流口或回流口的相应布置使热交换器在布置上，能使在热交换器中聚积的空气从热交换器逸出，或者使空气在设备停止运转时不会聚积。采取这种方式布置的热交换器的问题在于，这样实际上将某些安装方式(如热交换器的竖立式安装)或传热介质的进流口的某些实施方式排除在外了。这在汽车上常会带来很多问题，因为汽车前端的空间非常狭小，由于发动机舱组件的原因，热交换器的一些结构有时是不可避免的。

另一种可能的方案是，允许在热交换器中存在一定量的空气聚积，并希望当传热介质达到一定流量时，热交换器中的气体聚积被穿过热交换器的传热介质带走。问题在于，特别是在传热介质的流量较低的情况下，从绝对效率以及放热的均匀性等方面看，热交换器的效率由于空气的聚积而降低。特别是放热的均匀性不佳会导致热应力，并且由于在加热器表面不均匀的热量分布，会首先对汽车客舱内部的空气处理带来不利影响。另一个问题则是，由于气体聚积加热器会出现噪音，这首先对布置在汽车客舱的部件(如空调装置中的加热器)有不利的影响。

最后，曾有人分别建议，在靠近回流段的位置设置排气口，这样在热交换器中聚积的气体就可穿过排气口并从热交换器排出。但这种排气口常常只能对热交换器进行部分排气。此外，这种排气口会产生噪音，这对于布置在汽车客舱或邻近汽车客舱的热交换器(例如对于加热器)产生不利影响。

发明内容

本发明的目的是，进一步改进具有至少一个排气口的热交换器，使现有技术下的热交换器上已知的问题至少部分地消除或至少得到减少。本发明的目的特别是提供一种热交换器，它结构简单且制造成本低，但能够尽可能地进行排气而不会产生过多的噪音。

按照独立权利要求的装置实现了上述目的。

本发明在这里建议一种用于至少一种传热介质的热交换器，它包括至少一个进流段、至少一个回流段和至少一个排气元件，其中，排气元件在热交换器中与至少一个回流口相隔一定距离。排气元件的这种布置可令人惊讶地保证热交换器的特别优良的排气。人们到目前为止一直认为，排气元件直接布置在回流段附近是具有优点的，因为这样可将聚积的气体特别有效地吸出。但令人意想不到的是，情况并不是这样，因为常常会在与热交换器的回流段相隔一定距离的位置出现气体聚积的情况。通过按照发明建议来布置排气元件，可以使上述这种气体聚积也可被有效地去除。具有优点的是，至少在出现大量气体聚积的区域分别设置至少一个排气元件。

优选的是，排气元件也与热交换器中的至少一个进流口相隔一定距离。在这种建议的实施形式中，除了传热介质本身在热交换器中穿流之外，在加热器的上部首先形成了一种附加的“排气回路”，它特别是在热交换器的关键区域中穿流，并特别有效地使热交换器进行排气。在这里当然必须注意，附加的排气回路的流量要相对较小，这样才不会明显降低热交换器的效率。

发明建议，至少一个排气元件和至少一个进流口之间的间距和/或至少一个排气元件和至少一个回流口之间的间距至少为10mm，优选为至少15mm，特别优选为至少20mm，最好为至少25mm。所建议的值被证明是有利的。但也可考虑其它的数值。特别是在(半)区间及离散的数值的情况下，所有的值应被作为公开的和任意使用的值，在其它在本文件中出现的值也是如此。

此外，具有优点的是，至少一个进流口和至少一个回流口相邻布置。这可以保证实现紧凑的结构和简单的安装，并保证了特别有效的排气。