[发明专利]用于混合或电动车的制冷剂分配器及具有其的制冷剂回路

说明书

技术领域

本发明涉及机动车辆的制冷剂分配器，包括进口通路和至少两个出口通路，所述进口通路基本沿进口轴线线性地延伸并且具有进口横截面，和所述至少两个出口通路从进口通路分叉，所述出口通路每个基本沿出口轴线线性地延伸并且具有出口横截面，其中第一出口通路的出口轴线和第二出口通路的出口轴线在交叉点交叉。

此外，本发明也包括具有制冷剂分配器的混合动力或电动车辆的制冷剂回路。

背景技术

用于制冷剂回路的制冷剂分配器通常已经从现有技术中得知多年并且特别用于机动车辆的空调系统中。

因此，例如，US3745787公开了一种普通型的制冷剂分配器，其设置在车辆空调系统的膨胀阀和蒸发器之间。空调系统的制冷剂作为液态/气态混合物通常存在于制冷剂分配器的区域中，并且通常通过制冷剂分配器以关于液相和关于气相均尽可能均匀的方式被分配给蒸发器的单独部分。为了实现此，在进口通路的进口开口处设置挡板面，所述挡板面确保液相/气相混合物中的湍流并且相应地确保以尽可能均匀的方式将制冷剂分配给制冷剂分配器的出口通路。

特别地，至空调系统蒸发器的单独部分的均匀制冷剂分配有利地确保蒸发器的高冷却能力。然而，一些分配不均匀性，例如由于蒸发器内的热传导或适当添加新鲜空气造成的，可以得到补偿而不会有较大问题或技术缺点。

相比之下，混合动力或电动车辆中的高性能蓄电池或电池的冷却对于机动车辆中的制冷剂回路呈现出不相称的大的技术挑战。

相比车辆的内部车厢的气候控制，即使在低环境温度下(降至大约-10℃)，驱动电池的冷却也是必需的。在这种类型的低环境温度下，在一些情况下，在制冷剂分配器的区域中的制冷剂完全处于其液相，并且制冷剂回路在高压区域和低压区域之间仅具有非常低的大约1巴数量级的压差。

另外，蓄电池或电池的性能和寿命极大地取决于温度，因此特别可靠且均一地冷却至尽可能恒定的温度是非常重要的。

此外，混合动力或电动车辆的驱动电池频繁地分成在每种情况下被指派给一个蒸发器多个分立的驱动电池模块。因而，单独的蒸发器在结构上彼此分开，因此不会发生经由热传导进行的热均衡。

相应地，在混合动力或电动车辆的制冷剂回路中，均匀分配不一定是期望的和技术上有利的，而是将制冷剂单独可调节地分配给制冷剂回路的并联连接的部分。

发明内容

本发明的一个目的是提供制冷剂分配器，其中制冷剂的分配可以在低支出的情况下适应制冷剂回路单独的边界条件，并且提供用于混合动力和电动车辆的制冷剂回路，其中并联连接的制冷剂回路的制冷剂回路分叉管道具有能在很少支出的情况下单独适应的制冷剂分配。

根据本发明，该目的通过开始提及的类型的制冷剂分配器实现。其中制冷剂分配器具有至少一个以下特征：

a)第一出口通路的出口横截面不同于第二出口通路的出口横截面；

b)出口轴线的交叉点设置成从进口轴线侧向地偏移。

制冷剂分配可以仅有具有很少技术支出的制冷剂分配器的简单几何参数被调节，其中，例如，可在并联连接的单独分叉管道中考虑制冷剂分配器的安装角度和/或不同的冷却能力需求。

所有出口通路优选地从进口通路的轴向端部径向地分叉。结果，生产非常紧凑的制冷剂分配器，其对安装空间的需求较低。特别的，设置正好两个出口通路，因此制冷剂分配器的通路形成Y形形状。

这里，进口通路的进口横截面优选地具有进口直径d_E，其中4mm≤d_E≤8mm。

此外，每个出口通路从分叉点延伸至出口端口并且优选地具有基本恒定的通路横截面。

在制冷剂分配器的一个实施例中，第一出口通路的通路横截面Q_A1不同于第二出口通路的通路横截面Q_A2。经由出口通路的所述不同横截面Q_A1、Q_A2，连接的分叉管道的不同冷却能力需求可以与低技术支出一起考虑。

在该实施例中，特别地，第一出口通路可以指定给第一冷却能力P_K1，并且第二出口通路可以指定给不同于第一冷却能力P_K1的第二冷却能力P_K2，其中本质上适用于下式：P_K1/P_K2＝Q_A1/Q_A2。只要单个分叉管道中的冷却能力需求是已知的，该比例关系允许出口通路的简单的横截面尺寸设置。