用于汽车空调的管状换热器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于汽车空调的管状换热器，其带有一个可以流过液体或气体的内管（１２；２２；３２；４２；５２；６２；７２）和一个在形成可流通的间隙的情况下径向包围内管的外管（１４）。在此，内管（１２；２２；３２；４２；５２；６２；７２）具有一些彼此间隔布置的压纹（１６；１８；２６，２８；３６，３８；４６，４８；５６，５８；６６，６８；７６，７８），这些压纹的纵向延伸至少部分地沿内管（１２；２２；３２；４２；５２；６２；７２）的轴向延伸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于汽车空调的管状换热器，特别是一种双壁式换热管，其带有 一个内部可以流动液体或气体的内管和一个外管，该外管在形成可流通的间隙的情况下径 向包围内管。
技术介绍
双壁式换热管对汽车空调来说已相当常见。例如DE 10 2005 052 972 Al就描述 了一种带有一个外管和一个装入外管的内管的双壁管，其中，内管带有许多在纵向连续延 伸的、直线型或螺旋扭曲的沟槽。这样的沟槽扩大了在内外管问延伸的通道的横截面积，这 样就可以减小在外通道流动的、通常处于高压下的制冷剂的流动阻力。通过减小流动阻力可以提高流过通道的高压制冷剂的流动速率，这样可以更好地 将高温制冷剂(也就是处于高压下的制冷剂)的热量传递到在内管中流动的低温制冷剂 (也就是低压制冷剂)上。然而，已知的直线型或螺旋扭曲的连续沟槽造成了较高的压力损耗，这对该空调 系统的整体工作性能是不利的。应用在汽车空调区域内的不利之处在于，管径和管长由于在规定区域内存在的安 装空间要求而受到限制。业已表明，恰恰在一个已存在的汽车成套组件上很难以规定的管 径和管长实现要求的换热度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种管状的，特别是双壁式的汽车空调换 热器，该换热器在规定的管外形、或者规定的管径和管长条件下可以实现在各流动通道之 间的可个性化调节适配的热交换。在此，按本专利技术的管状换热器应可以被尽可能地没有显 著增量成本地生产，同时可以适应于现有几何尺寸的要求。并且该换热器的出色特征也应 在于尽可能小的压力损失。该技术问题按本专利技术通过一种换热器以及借助一种汽车空调和一种汽车解决。按照本专利技术的换热器带有一个可以流过液体或气体的内管和一个在形成可流通 的间隙的情况下径向包围所述内管的外管，其中，所述内管具有一些彼此间隔布置的压纹， 这些压纹的纵向延伸至少部分地沿所述内管的轴向延伸。按照本专利技术的汽车空调装置带有一个闭合的制冷剂循环回路，该回路将空调装置 的至少一个压缩机、至少一个冷凝器、至少一个膨胀装置、至少一个蒸发器按照流体技术彼 此相连，并且具有按本专利技术的换热器，其中，所述内管将所述蒸发器和压缩机按照流体技术 彼此相连，而所述外管将所述冷凝器和膨胀装置按照流体技术彼此相连。按本专利技术的汽车带有按本专利技术的空调装置或换热器。按本专利技术的管状换热器设计用于汽车空调，并带有一个中间可流动液体或气体或 气液混合体的内管。该同轴换热器还具有一个外管，该外管在形成可流通的间隙的情况下径向包围内管。在换热器在汽车空调器的制冷剂循环中的最终安装状态中特别规定，内管 按照流体技术性将空调器的蒸发器和压缩机彼此相连，而在内外管之间形成的通道提供了 空调器的冷凝器和膨胀装置之间的连接。因此，借助该同轴的换热器，热传递可以在外管流动的高温或高压制冷剂和内管 中反向流动的低温或低压制冷剂件之间进行。通过这种方式，高温高压制冷剂的冷却可以 在其流过后续的膨胀装置之前完成，这样进入蒸发器的制冷剂可以通过一种等熵或绝热的 膨胀被冷却。为了有针对性地改变、改善和/或控制可用该换热器完成的在外通道和内管之间 流动的制冷剂的热交换，按本专利技术的规定，内管具有一些相互间隔布置并且其纵向尺寸至 少部分地沿内管轴向延伸的压纹。借助此压纹可以在同轴换热管的两个流动通道内形成有 针对性的制冷剂涡流。其中可以特别通过在内管中局部设置彼此间隔的压纹，达到各制冷剂流的与现有 技术相比可以有针对性地调节的涡流程度。根据压纹纵向延伸相对内管或外管的纵轴线的 定向，可以有针对性地改变每个制冷剂的涡流程度，并且最后在不改变管径和管长的条件 下达到要求的热传递度。根据本专利技术一种有利的设计方案，内管的压纹是径向向内设计的。这种压纹的形 成较简单，并且可以通过将一个基本上直线形延伸的管置入为此设计的压印模中来大规模生产。其中特别规定，从管的内表面向内凸出的压纹与相应设置在管外表面上的凹槽对 应。通过这种方式方法，可以使在由内管形成的内通道中和在由内管和外管形成的外通道 中流动的制冷剂产生近似相同程度的涡流。根据本专利技术一种特别有利的扩展设计进一步规定，调整压纹的数量、大小、几何形 状和定向，以便达到在内管中流动的，优选是气态的制冷剂以及在内外管间优选反向流动 的液态的制冷剂间的预设的热交换。在此，还可以考虑制冷剂的热熔和其它物理状态参数， 如制冷剂的压力和温度等。同时本专利技术不局限于所述的制冷剂流动情况。所以也可以规定， 内外管间的流动通道流动气态制冷剂而内管中流动液态制冷剂。通过有针对性地改变压纹的数量、大小、外形和其相对于制冷剂主流动方向的定 向，可以使两个相反方向流动的制冷剂流之间的热传递效率即便在预设管长不变以及预设 管径不变的条件下也能可变地配合制冷剂循环的要求，并因此可以被优化。根据本专利技术的一个扩展设计进一步规定，布置在垂直于内管纵轴线延伸的假想线 上或与这种假想周长线相交的压纹数量为4到12个，优选为6到10个。在此，压纹在管周 向的延伸长度应尤其小于在管周向上相邻布置的压纹的间距。沿周向看，相邻压纹的距离 至少是每个压纹周向延伸长度的1. 5到3倍。根据本专利技术的一个扩展设计进一步规定，沿轴向相邻布置的压纹间距为至少15 毫米到30毫米。通过不将压纹设计为连续的，而是在轴向方向上，也就是管的纵向方向上 中断，可以在整体上相比连续型的沟槽更好地形成制冷剂涡流。试验已经证实，在轴向距离 在15毫米到30毫米范围内时可以达到更高的热传递度。根据本专利技术的另一种有利的设计方案，压纹的深度在1毫米到3毫米之间，优选为 1. 5毫米到2. 5毫米。在此特别规定，压纹的深度最高为内管直径的15%。这样的压纹深度限制一方面 从生产技术角度来看是非常经济的。另一方面管的稳定性只会由此受到非常小的，至少是 在可承受范围内的影响。根据本专利技术另一种特别有利的设计方案，所有内管压纹的总面积是内管外表面积 的10%到60%，优选是在20%到50%之间。试验证明热传递度会特别受到压纹总面积的 影响，其中，可以在所述的范围10 %到60%，或者20%到50%内实现对于本应用来说最佳 的热交换效率。根据本专利技术另一种有利的设计方案，压纹具有基本上呈矩形的外形，并且以其纵 轴线与内管的纵轴线成0°到+/-45°的夹角，优选呈+/-10°到+/-35°角地延伸。通过 矩形或者长形压纹与管纵轴线的倾角增大，可以典型地提高涡流程度，并且因此可以实现 流通管道间热交换效率的提高。0°到+/-45°度或者+/-10°到+/-35°度的倾角被证实 有利于在汽车空调制冷剂循环中的规定应用目的。在换热器另一种可选的或者补充的设计方案中，从制冷剂流动方向看，压纹沿周 向扩宽。因此压纹例如可以设计为沿管的轴向扩散式地，三角形或者圆锥形地扩宽。同样 可以考虑的是，压纹逆流动方向地沿管的周向以如前所述的方式方法扩宽。还可以考虑的是，压纹从流动方向看具有一种弯曲的走向。它们的出色特征例如 可以在于一种基本上呈镰刀状的外形，其横截面几何尺寸基本上不变，但是也可有改变、特 别是逐渐扩散或者收敛。还可以考虑的是，压纹设计为三角形、菱形、梯形或者基本上呈圆 形。根据另一个独立的方面，本专利技术还涉及一种带有闭合的制冷剂循环回路的汽车空 调。该制冷剂循环回路按照流体技术将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽车空调的管状换热器，带有一个可以流过液体或气体的内管（１２；２２；３２；４２；５２；６２；７２）和一个在形成可流通的间隙的情况下径向包围该内管的外管（１４），其特征在于，所述内管（１２；２２；３２；４２；５２；６２；７２）具有一些彼此间隔布置的压纹（１６；１８；２６，２８；３６，３８；４６，４８；５６，５８；６６，６８；７６，７８），这些压纹的纵向延伸至少部分地沿所述内管（１２；２２；３２；４２；５２；６２；７２）的轴向延伸。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：洛萨塞波尔德，阿泰姆瑟伊，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US