用于在热交换器的集管箱内混合制冷剂流体的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种混合装置(18)，其设计用于混合制冷剂流体(FR)的液相与气相。混合装置(18)配置成容纳在热交换器(5)的集管箱(7)内。混合装置(18)包括具有纵向轴线(A1)的管道(14)，该管道(14)设有用于使制冷剂流体(FR)进入管道(14)中的入口(10)，以及用于将制冷剂流体(FR)喷射到管道(14)外部的至少一个孔口(17)。该管道(14)包括至少一个混合构件(19a，19b)，该至少一个混合构件设置在管道(14)的内部面(14c)上并且能够改变在管道(14)内流通的制冷剂流体(FR)的流动。

A device for mixing refrigerant fluids in the header of a heat exchanger

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在热交换器的集管箱内混合制冷剂流体的装置
本专利技术的领域是装配到用于车辆、特别是机动车辆的空调设备的热交换器的领域。本专利技术更具体地涉及制冷剂流体在装备这种热交换器的集管箱内分配的方式。
技术介绍
车辆通常配备有空调设备，用于热处理存在于车辆内部或送入车辆内部的空气。这种设备包括闭合回路，制冷剂流体在该闭合回路内流动。连续地，并且在制冷剂流体流过它的方向上，回路基本上包括压缩机、冷凝器、膨胀室和至少一个热交换器。热交换器通常包括插置在集管箱和用于返回制冷剂流体的箱之间的一束管。制冷剂流体经由集管箱内的入口进入，沿集管箱和返回箱之间的管束中的连续路径流动，然后通过出口排出到热交换器外部。出口可以通过集管箱或通过返回箱提供。热交换器例如是蒸发器，其实现制冷剂流体与穿过其的空气流之间的热交换。在这种情况下，制冷剂流体在所述一束管内流动，并且空气流沿着所述一束管流动以便被冷却。已经提出的一个问题涉及制冷剂流体在进入热交换器内部时处于液/气两相状态的事实。由于液体和气体的物理性质之间的差异，制冷剂流体倾向于分离成其液相和气相。这导致根据管相对于用于制冷剂流体进入集管箱内的入口的位置，就制冷剂流体的不同相而言，对所述一束管的供应的不均匀性。更具体地，最靠近入口的管束主要供应液体，相反，最远离入口的管束主要供应气体。这种现象导致在运行期间穿过热交换器的空气流的温度的不均匀性。这种不均匀性使接收热交换器的设备的热管理变得复杂，并且最终意味着内部的两个区域之间存在温度差异，但却需要相同的空气流温度。已知在集管箱内容纳设有多个孔口的管道。因此，如文献EP2392886A2所示，液相的制冷剂流体在管道的整个长度上以液滴的形式喷射通过孔口。然而，就离开热交换器的空气流的温度的均匀化而言，这种布局不是最佳的。
技术实现思路
本专利技术的主题是一种用于混合制冷剂流体的混合装置，该混合装置配置成容纳在热交换器的集管箱内，装备热交换器的管束中的管敞开到所述集管箱中。特别地，混合装置设计成将通过集管箱内的混合装置分配的制冷剂流体的液相与气相混合。本专利技术的另一主题是一种热交换器，其包括容纳根据本专利技术的混合装置的集管箱。特别地，热交换器布置成配备车辆、特别是机动车辆的空调设备。本专利技术的目的是改善热交换器在运行期间的温度均匀性，并最终提高其效率。本专利技术更具体地旨在改进制冷剂流体在集管箱中的分配，使其均匀地组合其液相和气相。本专利技术甚至更具体地旨在将制冷剂流体均匀地供应到敞开到集管箱的一束管。特别地，一个意图是提出一种容纳混合装置的集管箱，该混合装置能够将制冷剂流体供应到热交换器的所述一束管中，同时实现组合其液相和其气相的制冷剂流体的有效均匀化，和制冷剂流体在所述一束管中的每一个内的均匀分布。本专利技术的另一个目的是提出一种混合装置，该混合装置可以以较低的成本在工业规模上获得。本专利技术的另一个目的是提出一种混合装置，其配置使其能够以较低的成本容易地适应具有不同结构的热交换器。这种热交换器结构的多样性尤其可以根据它们包括的管的数量、制冷剂流体在热交换器内部流动的方式和/或热交换器所包括的用于制冷剂流体的入口和出口的相对位置来理解。本专利技术的混合装置包括具有纵向轴线的管道，该管道设有用于使制冷剂流体进入管道中的入口，以及用于将制冷剂流体喷射到管道外部的至少一个孔口。该管道包括至少一个混合构件，该至少一个混合构件设置在管道的内部面上并且能够改变在管道内流通的制冷剂流体的流动。换句话说，管道的内部面被配置为混合器件，该混合器件包括至少一个混合构件，该至少一个混合构件能够在管道内使制冷剂流体在液相和气相方面混合。混合构件是扰乱在管道内从入口朝向一个或多个孔口流动的制冷剂流体的层流的装置。更具体地，管道的内部面包括至少一个混合构件，该至少一个混合构件修改管道的内部面的在直线上或者更具体地在与管道的纵向轴线平行的母线上的规则的延伸性质。因此，混合构件在管道的内部面上设置相对于管道的内部面的平行于其纵向轴线的延伸方向而朝向管道的内侧突出的凸起。凸起朝向管道的内部的突出延伸可以在两个混合构件之间变化。因此，混合构件是在管道内的制冷剂流体的流动中产生扰乱的装置，这促进在管道内的制冷剂流体在液相和气相方面的混合。因此，在制冷剂流体通过一个或多个孔口排出之前，在管道内侧获得制冷剂流体在液相和气相方面的混合。因此，在孔口中的每一个分布在管道的长度上的情况下，在每个孔处喷射的制冷剂流体由更均匀的液体/气体混合物形成。因此，用于实现制冷剂流体就其液相和和其气相而言的在管道内的混合的方法有利地与将制冷剂流体喷射到管道外部的方法分离，从而还导致在混合装置的出口处的制冷剂流体就其液相和其气相而言的混合。因此，借助于混合装置通过连续步骤使制冷剂流体就其液相和气相而言被混合。通过一个或多个混合构件在管道内部执行第一混合步骤，并且在通过一个或多个孔口将制冷剂流体喷射到管道外部时执行第二混合步骤。因此，以特别有效的方式获得装备有容纳混合装置的集管箱的热交换器，特别是提供在由装备热交换器的一束管形成的整个热交换表面上基本上平衡的温度。更具体地，混合构件至少横向于管道的纵向轴线在管道内延伸，并且部分地在由管道的壁界定的管道的凹部内延伸，形成妨碍管道内的制冷剂流体的层流的障碍物。混合构件相对于管道的横向延伸可以相对于管道的纵向轴线垂直或倾斜。由混合构件形成的障碍物尤其配置为部分地朝向管道内部延伸的凸起。管道的中心区域没有被凸起占据，并且为制冷剂流体提供管道内部且沿管道的通道。障碍物能够扰乱管道内的制冷剂流体的层流并迫使其通过位于混合构件下游的一个或多个孔口。“上游”和“下游”的概念是根据设想的管道内的制冷剂流体的流动方向考虑的相对概念，或者换句话说，就管道内设置的从入口朝向孔口的制冷剂流体的流动路径而言。根据有利的实施例，混合构件合并到管道的壁中。因此，通过将混合构件合并到管道的内部面中，可以以适中的成本获得混合装置。根据热交换器的配置，混合装置可以容易地适用于沿管道的纵向轴线具有不同延伸尺寸的管道，特别是就装备热交换器的要被供应制冷剂流体的并敞开到容纳混合装置的集管箱的一束管的数量而言。通过各种技术可以以较低的成本实现将混合构件合并到管道的壁中。例如，通过焊接、模制、添加材料、管道壁变形或机加工管道壁来将混合构件合并到管道的壁中。更具体地，根据一个实施例，混合构件通过焊接合并到管道的壁中，混合构件和管道在这种情况下至少由金属材料制成，特别是由铝基材料制成。特别地，在混合构件和管道的壁之间的焊接在装备热交换器的部件彼此焊接操作期间执行，所述部件包括容纳混合装置的至少一个集管箱，并且优选地还包括要通过混合装置被供应制冷剂流体的一束管。也可以在将混合装置安装在集管箱内之前，进行混合构件和管道的壁之间的焊接。因此，混合装置形成单元组件，该单元组件可以容易地安装和定位在集管箱内。更具体地，此外，根据一个实施例，混合构件合并到模制管道的壁中，或者换句话说，在通过模制制造管道期间合并到管道的壁中。可以执行模制操作，例如同时在同一主体中形成设置有混合构件的管道。通过模制将混合构件合并到管道中也可以在多个步骤中进行，其第一步骤是模制管道，第二步骤是将混合构件包覆模制在管道内。更具体地，此外，根据一个实施例，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混合装置(18)，其被设计用于混合制冷剂流体(FR)的液相与气相，并被配置成容纳在热交换器(5)的集管箱(7)内，所述混合装置(18)包括具有纵向轴线(A1)的管道(14)，所述管道设有用于使所述制冷剂流体(FR)进入所述管道(14)中的入口(10)和用于将所述制冷剂流体(FR)喷射到所述管道(14)外部的至少一个孔口(17)，其特征在于，所述管道(14)包括设置在所述管道(14)的内部面(14c)上的至少一个混合构件(19a，19b)，所述至少一个混合构件能够改变在所述管道(14)内流动的所述制冷剂流体(FR)的流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.30 FR 16617561.一种混合装置(18)，其被设计用于混合制冷剂流体(FR)的液相与气相，并被配置成容纳在热交换器(5)的集管箱(7)内，所述混合装置(18)包括具有纵向轴线(A1)的管道(14)，所述管道设有用于使所述制冷剂流体(FR)进入所述管道(14)中的入口(10)和用于将所述制冷剂流体(FR)喷射到所述管道(14)外部的至少一个孔口(17)，其特征在于，所述管道(14)包括设置在所述管道(14)的内部面(14c)上的至少一个混合构件(19a，19b)，所述至少一个混合构件能够改变在所述管道(14)内流动的所述制冷剂流体(FR)的流动。2.根据权利要求1所述的混合装置(18)，其中，所述混合构件(19a，19b)至少横向于所述管道的纵向轴线(A1)在所述管道(14)内延伸，并且部分地在由所述管道(14)的壁(14a)界定的所述管道(14)的凹部(14b)内延伸，形成妨碍所述管道(14)内的所述制冷剂流体(FR)的层流的障碍物。3.如前述权利要求中任一项所述的混合装置(18)，其中，所述混合构件(19a，19b)合并到所述管道(14)的壁(14a)中。4.根据前述权利要求中任一项所述的混合装置(18)，其中，所述管道(14)的壁(14a)的厚度(Ep1，Ep2)在垂直于所述管道(14)的纵向轴线(A1)并且在纵向上彼此远离的平面(PP)中变化，所述管道(14)的壁(14a)的厚度(Ep2)通过至少一个混合构件(19a，19b)增加。5.根据前述权利要求中任一项所述的混合装置(18)，其中，至少一个混合构件(19a，19b)垂直于所述管道(14)的纵向轴线(A1)延伸。6.根据前述权利要求中任一项所述的混合装置(18)，其中，至少一个混合构件(19a，19b)相对于所述管道(14)的纵向轴线(A1)至少在纵向平面(PL)中倾斜，形成用于将所述制冷剂流体(FR)引向孔口(17)的斜坡(19c)。7.根据前述权利要求中任一项所述的混合装置(18)，其中，多个孔口(17)沿着所述管道的纵向轴线(A1)而沿着所述管道(14)分布。8.根据权利要求7所述的混合装置(18)，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J穆尼尔，J蒂索特，J布兰丁，P莱布来，K阿佐兹，
申请(专利权)人：法雷奥热系统公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR