[发明专利]一种用于车辆空气调节系统的冷凝器

说明书

本发明涉及一种用于车辆空气调节系统的冷凝器。

更确切地说，本发明涉及一种机械装配型冷凝器，它包括至少一排管，这些管插入排列在散热片上的孔中之后由管的机械扩张而固定在大致扁平的散热片组件上。

由于汽车空调系统的冷凝器所处的工作条件极为恶劣，所以说，它们是一类极为特殊的热交换器。在一个安全系统通过断开该系统而插入之前，管内的压力可达到30巴的压力值。冷凝器的工作温度达到最高值120℃～140℃。这些工作状况大体上区别了一台冷凝器与现有车辆中其它类型热交换器的结构特性。

由钎接焊装配工艺生产的冷凝器使用的管带有多个由间隔层或散热片分隔的微型导管，它能使管经受位恶劣的工作条件而不会遭受永久变形或损坏，不使冷却剂泄漏到外面。尽管这个类型的冷凝器在热交换能力和结构强度上有最佳的性能，但它们不利的一面是成本很高。

机械装配的冷凝器比钎接焊装配的冷凝器成本要低，但通常热交换效率低下。这主要是由于机械装配工艺使用的管带有圆形截面，而恒定的形状使得管能够承受系统中出现的较高的压力。然而管的形状也极大地恶化了冷凝器的热交换性能。

申请文件EP-A-0 633 435描述了用椭园形截面管机械装配的冷凝器。这种形式的管大大改善了冷凝器就热交换率而论的性能。然而，椭圆形截面的管又带来了结构强度的问题。与带有圆形截面的管相比较，通过采用散热片整体装配的特殊尺寸，上述文件EP-A-0 633 435解决了带有椭圆形截面管的结构强度低下问题。

在这个文件中所描述的热交换器的结构已展示出了最佳实验结果并能承受在车辆的使用期间产生的常态下的热及机械应力。

然而，实验表明，从结构强度的观点来看，存在有临界点，特别是在实验室对冷凝器进行实验时，即在比车辆使用冷凝器的过程中产生的应力更为巨烈的条件下。

特别地，实验室实验，尤其是脉冲压力实验的结果表明，存在的薄弱点会受到破坏。这种型式的一个典型的实验使该冷凝器可达到大约100℃的温度，并使这些管从内部由一个可交替变化的压力进行加压，其中这个可交替变化的压力范围在5和30巴之间，频率为0.5-3赫兹。

本发明的目的在于提供改进的带有椭圆形截面的机械装配冷凝器，即使在脉冲压力实验条件下也能消除或减少被破坏的危险。

根据本发明，本发明的目的是通过形成主要权利要求主题特征的一个热交换器来实现的。

更确切地说，已经注意到，在脉冲压力试验期间，位于一排管的两端的管是最有可能被破坏的部位。

根据本发明，为了克服这个缺陷，带有圆形截面的管被使用在一排管的两端而带有椭圆形截面的管被使用在一排管的内部。

根据这个特性，更大的散热片装配的结构强度，是在一排管的两端借助于对管的径向变形有更大内在阻力的圆形截面的管来实现的。

本发明的进一步特征和优点将根据非限定的例子并参照附图做更详细的描述。

图1是本发明的冷凝器的透视图，

图2是图1的冷凝器的透视图，并且

图3是冷凝器一端部分的平面图。

参照附图，一个用于车辆空气调节系统的冷凝器标记为10。冷凝器10包括一排管12，每根管都固定在形成于大致穿过扁平散热片14上的排成一行的孔26上(图3)以便形成一个组件。管12与散热片14的连接是在管插入到有微量间隙的散热片上的孔中之后由机械扩张来完成的。从散热片组件突出的管的两端被钎接焊在相应的导管16和18上。

结构强度的试验表明位于一排管的两端的管有更容易遭受破坏的危险，特别是在有引起系统的疲劳受力的脉冲内压力的情况下。

根据本发明，为了增加散热片的装配强度，带有圆形截面的管12a和12b被使用在一排管的两端。为了达到冷凝器良好的热交换特性，其余的带有椭圆形截面(例如，椭圆)的管则设置在一排管的内部。

实验表明带有圆形截面的管子不需要周围散热片来协助承担内部压力。在一排管的两端使用带有圆形截面的管而取代带有椭圆形截面的管，因此便获得了所需要的强度特性，不需要附加横向约束装置就能通过最大需求实验。这个解决方法的优点是具有良好的结构强度和相当的稳定性。