[发明专利]包含储热材料的热交换装置

说明书

技术领域

本发明涉及热交换装置、特别是热交换器的领域，尤其是用于汽车中的设备。

更具体地说，它涉及一种热交换装置，包括管束、热交换插入件和储热材料的储热容器，所述管束至少由两个用于循环载热流体的管子构成。

背景技术

在这样的装置中，管束的功能是允许在该管中循环的载热流体和扫过管束的外部流体(例如空气流)之间进行热交换。

插入件，特别是制成波浪形的插入件，充当热交换翼片(ailette)。这些插入件的目的在于增大热交换面积并扰乱扫过管束的外部流体，以增强热交换性能。

这样的热交换装置可以成为汽车空气调节设备的一部分。在这种情况下，外部流体一般是用来吹入汽车车厢的空气流，而载热流体最好是致冷流体。按照这种安排，热交换的目标是使吹入的空气流变得凉爽。

载热流体在空气调节回路内部的循环是通过压缩机保证，所述压缩机一般直接由汽车发动机驱动。

因而，当汽车发动机停止时，载热流体的循环停止，而空气流和载热流体之间的热交换不再进行。吹入汽车车厢的空气流也不再凉爽。

这种情况同样是一些系统现在存在的问题，对于这些系统，当汽车不行走时，发动机自动停止以便降低汽车碳氢燃料的消耗。因而，当发动机停止时，压缩机不再工作而汽车车厢也失去凉爽的空气，这使得汽车用户感觉不舒服。

为了克服这个缺点，已知的做法是使热交换装置与储热材料容器结合。当载热流体在回路中循环时，所述储热材料容器积累热量或冷量，并当载热流体的循环不再得到保证时释放给外部流体。

于是，在空气调节回路的特定情况下，已知的做法是给热交换装置配备冷量储存材料容器，当发动机运行时它能储存冷量，当发动机停止时将其释放，而且空气继续吹入车厢。

特别是根据专利申请FR2861166、FR2878613、FR2878614和WO2006059005已知这种类型的热交换装置。

但是，这些已知的装置特别是具有需要专用部件和比较复杂，难以制造和装配的缺点。

另外，用于空气调节蒸发器时，这些已知的装置不可以总是在高压下与致冷流体运行，特别是在利用二氧化碳(CO₂)作为载热流体的利用领域中。

发明内容

本发明的目的特别是克服上述缺点。

为此，提出一种引言中所限定类型的热交换装置，这些管子和储热容器构成容器-管子组，其中管子设置为至少两个管排，特别是一排与另一排两两错开，而且管子具有两个相反的主面，所述主面垂直于管排的延伸方向延伸，并分别构成插入件接触面和容器接触面，其中，储热容器横向于管排延伸。该储热容器与每排的一个管子接触，与管子的接触交替地在储热容器的第一壁和在储热容器的与第一壁相反的第二壁上进行。

于是，在容器-管子装配件中，该储热容器保证每次与一排的一个管子接触，该接触交替地在第一壁上和在第二壁上进行。

换句话说，储热容器的第一壁与第一管子的主面接触，接着直接与第一插入件接触，所述第一管子的相反的主面与第一插入件接触。另一侧，储热容器的第二壁与第二插入件接触，接着与第二管子的主面接触，所述第二管子的另一个主面与第二插入件接触。若该装置包括两排以上的管子，则重复相同的安排。于是，在具有两排管子的装置的情况下，该储热容器每次都基本上呈现压扁的′S′形，两个平行的分支最好交替地绕过第一排的管子和第二排的管子。

结果，优点是从包括传统的管子的热交换装置出发，在管子一排与另一排错开以便允许安装储热容器的情况下，储热容器在热交换器的整个宽度上延伸，就是说，垂直于管排的方向延伸。

优点是，人们可以利用传统的管子，特别是耐压管来使载热流体循环，在该情况下该装置应该构成诸如CO₂等流体在高压下流过的蒸发器。

在本发明的一个推荐实施方式中，储热容器在第一壁上具有至少一个管子接触面和至少一个插入件接触面，且在第二壁上具有至少一个插入件接触面和至少一个管子接触面。

管子接触面和插入件接触面相互错开一距离，该距离对应于其各主面之间限定的管子厚度，使得每个容器-管子组每次都交替地在管子主面上和在储热容器的壁上与两个插入件接触。

结果，每个容器-管子组都在一侧提供大致平坦的壁，使之交替地由储热容器的第一壁的部分和管子的主面形成。在另一侧作同一安排，这允许在不同的部件之间，就是说在管束的管子、储热容器和插入件之间实现杰出的热接触。

储热容器最好装有以金属带的形式实现的内部插入件，以便改善储热容器内部的热交换，所述金属带具有弯折部或波浪形部。