[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，其尤其作为内部热交换器用于提高空调设备的效率。

背景技术

空调设备的内置式热交换器或内部热交换器，即所谓的(Internal Heat Exchanger IHX)用于提高汽车空调的功率和效率，其使得冷却剂循环回路的在蒸发器和压缩机之间延伸的部段与冷却剂循环回路的在冷凝器和膨胀阀之间延伸的部段热耦连。通过这种方式方法，从蒸发器向压缩机流动的、相对较冷的冷却剂可以(预)冷却或过冷却向冷却剂循环回路的高压侧的膨胀装置输送的相对较热的冷却剂。

为了优化冷却剂循环回路中的这种热交换器的功能方式，管道的几何尺寸和形状具有很大意义。在现有的汽车构造中基本没有用于个性化地适应或改变热交换器的外轮廓或外部几何形状的缝隙空间，因此相对困难的是，这种热交换器在其热交换容量方面个性化地、大致针对汽车类型地满足预定的要求。

空调设备的热交换器还可以设计为同心管热交换器。在此至少一个内管沿周向完全被外管包围。在内管的内部和内管和外管的间隙中，分别沿相反流向流动的热交换物质之间可以发生热交换。为了将同心管热交换器连接到空调设备的冷却剂循环回路中，需要将内管穿入外管中或为包围所述内管的外管提供相应的接头。

因此例如EP 1 101 638 A1提供了一种具有至少一个连接器的管装置。所述管装置在此具有含有空穴的圆柱形状以及通过第一纵向端部的第一贯穿部。所述内管在此延伸穿过第一贯穿部和空穴。该连接器还具有在空穴的一端径向扩宽的开口，用于容纳外管。在此，该外管通过压配合与连接器相连。

提供单独的连接器一方面提高了空调设备内部热交换器的构件数量。另一方面对于这种连接方案制造和装配过程会比较复杂。因为管在热交换器后面的运行中会被受压的热交换介质加载，所以需要保证各个部件之间的流体密封的、压力稳定的以及持久的连接。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种改进的汽车空调设备的内部热交换器，其可以特别高效、廉价和简单地被制造。所述热交换器的特点还在于能够减少构件、重量最小化和提高寿命以及很好的热负荷能力。

所述技术问题通过一种汽车空调设备的热交换器解决，其具有内管和外管，所述外管在一管部段的区域中沿管纵向至少局部地环包内管，用于构成可被热交换器介质流过的间隙，其中所述间隙至少部分地借助至少三个沿管纵向延伸的隔片划分出三个流体通道，所述流体通道连通通过外管的扩展构成的分配器腔室或集流器腔室，在该腔室中的隔片相对管部段中的隔片沿径向具有较小的延伸。

本发明另外还提供一种具有这种热交换器的汽车空调设备、一种具有这种空调设备或这种热交换器的汽车以及用于制造这种热交换器的方法。

因此，本发明相应地提供一种汽车空调设备的热交换器，其具有内管和外管，所述外管在管部段的区域中沿管纵向(z)至少局部地环包内管，用于构成可被热交换器介质流过的间隙。与之相反，所述外管沿管周向(u)全部环包内管。由外管和内管构成的间隙在横截面中例如是环形的，并且可以被一个或多个沿径向在内管和外管之间延伸的隔片贯穿。

在此规定，内管和外管之间的间隙至少部分地借助至少三个沿管纵向延伸的隔片划分出至少三个流体通道，所述流体通道连通到通过外管的扩展构成的分配器腔室或集流器腔室。在该腔室中的隔片相对于沿纵向邻接的管部段中的隔片沿径向具有较小的延伸。但是所述隔片仍然在分配器腔室或集流器腔室中存在，并且优选连续地从管部段中延伸到外管的径向扩展的和在此邻接的分配或集流部段中。

通过外管在分配器腔室或集流器腔室的区域中径向向外地扩展，流入热交换器的热交换器介质在按照分配腔室作用的热交换器部段中环绕内管，然后沿周向(u)向由隔片构成的相邻流体通道分散。在热交换器的对置的纵向端部上有利地和优选设置外管相应的径向扩展，该扩展然后作为集流腔室用于汇集由各个流体通道中流出的热交换器介质。

外管的用于构成集流腔室的径向扩展可以实现热交换器介质在流体通道的流体下游流体技术地汇合，用于将热交换器介质例如通过唯一的流出口或排出管流入汽车空调设备的冷却剂循环回路。

在此规定，至少一个通过外管的径向扩展构成的分配器腔室或集流器腔室配备有隔片，这些隔片与该分配器腔室或集流器腔室邻接地、即在管部段的区域中在内管和外管之间的间隙中构成各个单独的流体通道。在分配器腔室或集流器腔室中构成或存在至少三个隔片，这在表面上看来对外管的径向扩展区域的分配或集流功能是不利的。