热泵加热器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车的空调系统的热泵加热器(1)。热泵加热器(1)包括具有多个扁平管(3a)的第一管排和具有多个扁平管(3b)的第二管排(2b)，其中，第一管排(2a)和第二管排(2b)平行设置并且由此形成热泵加热器(1)的管块(4)。在管块(4)的连接部(8)处，第一管排(2a)的扁平管(3a)经由入口基部(9)引导到入口管(10)中，第二管排(2b)的扁平管(3b)经由出口基部(11)引导到出口管(12)中。根据本发明专利技术，入口管(10)和出口管(12)经由旁路管道(19)彼此流体连接，使得制冷剂的液相能够经由至少一个旁路管道(19)绕过扁平管(3a、3b)从入口管(10)流入出口管(12)。

Heat pump heater

【技术实现步骤摘要】
热泵加热器
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于机动车的空调系统的热泵加热器。
技术介绍
热泵加热器能够用于机动车的空调系统中以加热流入乘客舱的空气。热泵加热器包括制冷剂能够流经的多个扁平管，所述多个扁平管在加热器块中彼此间隔设置。流入乘客舱的空气围绕加热器块中的扁平管循环，使得空气与扁平管中的制冷剂热交换并被加热。在经过热泵加热器后，加热的空气被分配到空调系统的空气喷嘴并引导到出口。目的是使空调系统所有出口的空气温度尽可能均匀。为此，空气温度在热泵加热器的整个空气侧出口表面应该最好是相同的。特别是对于具有大的温度梯度的制冷剂以及待加热空气和制冷剂之间大的温度差的操作点，这是不容易实现的。从现有技术中已知如WO2012041441A3中所述的单排还有多排热泵加热器。与单排热泵加热器不同，多排管热泵加热器中的扁平管布置在多排中以形成多个子块，所述多个子块一个固定在另一个之后形成加热器块，并且空气连接流过加热器块。单排热泵加热器不利地在出口表面上具有高度不规则的空气温度，因为制冷剂在制冷剂流动方向上冷却。这减小制冷剂和空气之间的热传导的驱动温差。此外，由于蒸汽含量的下降，热传导系数在扁平管中降低。在双排热泵加热器中，热的制冷剂首先流经第二子块，此后已冷却的制冷剂流经第一子块。通过这种方式，热泵加热器的出口表面上的空气温度分布能够至少部分得到补偿。各个扁平管中制冷剂的温度沿着制冷剂流动方向下降。此外，各个扁平管之间还存在制冷剂的温差。除了其他以下，这能够归因于在扁平管中流过的制冷剂的液相和气相以及质量流的不均匀分布。因此，热泵加热器在相对侧不同程度地加热并且空气温度不均匀地分配到热泵加热器的出口。然而，在空调系统中需要避免空气温度在热泵加热器的出口表面上的(此处基于机动车)这种不均匀的基于侧面的分布，特别是不均匀的左右分布。由于此原因，热泵加热器通常以热泵加热器的扁平管垂直定向的方式安装在机动车的空调系统中。然后，制冷剂的温度沿着制冷剂流动方向的不均匀变化以及因此热交换器的出口表面上的空气温度的不均匀分布呈垂直定向。原则上，均衡化热泵加热器的出口表面上的空气温度具有挑战。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提出对通用类型的热泵加热器的改进或至少替代实施例，通过其上述缺点被克服。根据本专利技术，该目的通过独立权利要求1的主题得到解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。用于机动车的空调系统的一般热泵加热器包括具有彼此间隔设置的多个扁平管的第一管排和具有彼此间隔设置的多个扁平管的第二管排。第一管排与第二管排平行设置，由此形成热泵加热器的管块。在管块的连接部处，第一管排的至少一些扁平管经由入口基部引导到入口管中，并且第二管排的至少一些扁平管经由出口基部引导到出口管中。制冷剂能够经由第一排的扁平管且经由第二排的扁平管从入口管到出口管来流过热泵加热器。根据本专利技术，入口管和出口管经由至少一个旁路管道彼此流体连接，使得制冷剂的液相能够经由该至少一个旁路管道、绕过扁平管从入口管流入出口管。通过这种方式制冷剂的富含油的液相的质量流流过旁路管道，并且不再经过热泵加热器的扁平管。由此，能够增加扁平管中的气相的质量流。特别地，能够由此减小从管块离开时空气温度的不均匀分布。此外，由于在入口管中和在出口管中制冷剂的气相的特定焓差高于制冷剂的液相的焓差，因此在管块中更多的热量能够传送到流过管块的空气。有利地，热泵加热器能够设计成双排还能够设计成多排。在双排热泵加热器的情况下，在管块的转向部处，第一管排的至少一些扁平管和第二管排的至少一些扁平管经由转向基部引导到公共转向收集器中。在多排热泵加热器的情况下，在第一管排和第二管排之间设置至少两个另外的管排。这里，在管块的转向部处，彼此相邻设置的各个管排的至少一些扁平管均经由转向基部引导到公共转向收集器中。在根据本专利技术的热泵加热器的有利配置中，连接部设置在管块的连接侧上，转向部设置在管块的与连接侧相反的转向侧处。由此制冷剂能够沿着第一流动方向流过第一管排的扁平管，并且沿着与第一流动方向相反的第二流动方向流过第二管排的扁平管。当热泵加热器构造成多排，管块的相邻管排中的流动方向偏离。转向收集器随后适合地相对于整个转向侧延伸，并且入口管和出口管适合地延伸超过管块的整个连接侧。制冷剂能够随后经由入口管流入第一排的扁平管到达转向收集器。在转向收集器中，制冷剂能够转向，并且在双排热泵加热器中经由第二管排的所有扁平管流到出口管，并且在多排热泵加热器中经由另外的管排的所有扁平管、随后经由第二管排的所有扁平管流到出口管。在根据本专利技术的热泵加热器的可替代配置中，连接部和转向部设置在管块的公共连接侧。然后，制冷剂能够沿着第一流动方向流过第一管排和第二管排的扁平管中的一些，并且沿着与第一流动方向相反的第二流动方向流过第一管排和第二管排的扁平管中的一些。在双排热泵加热器中，制冷剂经由第一管排的扁平管中的一些从入口管流到第一管收集器，第一管收集器设置在与连接侧相反的转向侧。在第一管收集器中，制冷剂能够转向并且经由第一排的其余扁平管流到转向收集器。在转向收集器中，制冷剂能够转向并且经过第二管排的扁平管中的一些流向转向侧。这里，制冷剂能够在第二管收集器中转向并且经由第二管排的其余扁平管流到连接侧的出口管。在多排热泵加热器中，制冷剂经由第一管排的扁平管中的一些从入口管流到转向侧的第一管收集器。在第一管收集器中，制冷剂转向并经由第一管排的其余扁平管流到转向收集器。在转向收集器中，制冷剂能够转向，并且经过另外管排的扁平管中的一些流向转向侧。这里，制冷剂能够在另外管收集器中转向并且经过另外管排的扁平管中的一些流向连接侧的另外转向收集器。制冷剂现在以相同方式经过另外的管排引到第二管排并且随后引到出口管。不管根据本专利技术的热泵加热器的配置如何，在空气从热泵加热器离开时的空气温度的分布能够通过入口管和出口管之间的至少一个旁路管道来补偿。有利地，能够设置如下：至少一个旁路管道设置在入口管的端部区别中。这里，端部区域在流动方向上与入口管的入口开口相反设置。以这种有利的方式，制冷剂的液相能够优选地通过旁路管道引导，并且因此避免热泵加热器性能的可能降低。可替代地或另外地，能够设置如下：至少一个旁路管道设置在入口管的下部区域中。在这种情况下，入口管的下部区域与入口基部相反设置，并且在扁平管的纵向上延伸超过入口管的一半宽度。以这种有利的方式，能够避免：制冷剂的气相流过旁路管道并且由此热泵加热器的性能降低。在热泵加热器的有利配置中，至少一个旁路管道由旁路管形成。这里，旁路管将入口管和出口管流体连接，并且实现为单独的组件。适合地，旁路管与入口管和出口管之间的连接部向外封闭。在热泵加热器中，能够设置多个旁路管道，并且相应地入口管和出口管经由多个旁路管彼此流体连接。有利地，能够设置如下：入口管和出口管平行且彼此相邻设置，并且形成在热泵加热器的连接收集器中。此外，能够设置如下：至少一个旁路管道由连接收集器中的连续旁路开口形成。这里，旁路开口将入口管和出口管流体连接。在热泵加热器中，能够设置多个旁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车的空调系统的热泵加热器(1)，/n-其中，所述热泵加热器(1)包括具有彼此间隔设置的多个扁平管(3a)的第一管排(2a)和具有彼此间隔设置的多个扁平管(3b)的第二管排(2b)，/n-其中，所述第一管排(2a)和所述第二管排(2b)平行设置并且由此形成所述热泵加热器(1)的管块(4)，/n-其中，在所述管块(4)的连接部(8)处，所述第一管排(2a)的至少一些扁平管(3a)经由入口基部(9)引导到入口管(10)中并且所述第二管排(2b)的至少一些扁平管(3b)经由出口基部(11)引导到出口管(12)中,/n-其中，制冷剂能够经由所述第一管排(2a)的扁平管(3a)和所述第二管排(2b)的扁平管(3b)从所述入口管(10)流到所述出口管(12)而流过所述热泵加热器(1)，/n其特征在于，所述入口管(10)和所述出口管(12)经由至少一个旁路管道(19)彼此流体连接，使得制冷剂的液相能够经由所述至少一个旁路管道(19)、绕过扁平管(3a、3b)从所述入口管(10)流入所述出口管(12)。/n

【技术特征摘要】
20180831 DE 102018214871.61.一种用于机动车的空调系统的热泵加热器(1)，
-其中，所述热泵加热器(1)包括具有彼此间隔设置的多个扁平管(3a)的第一管排(2a)和具有彼此间隔设置的多个扁平管(3b)的第二管排(2b)，
-其中，所述第一管排(2a)和所述第二管排(2b)平行设置并且由此形成所述热泵加热器(1)的管块(4)，
-其中，在所述管块(4)的连接部(8)处，所述第一管排(2a)的至少一些扁平管(3a)经由入口基部(9)引导到入口管(10)中并且所述第二管排(2b)的至少一些扁平管(3b)经由出口基部(11)引导到出口管(12)中,
-其中，制冷剂能够经由所述第一管排(2a)的扁平管(3a)和所述第二管排(2b)的扁平管(3b)从所述入口管(10)流到所述出口管(12)而流过所述热泵加热器(1)，
其特征在于，所述入口管(10)和所述出口管(12)经由至少一个旁路管道(19)彼此流体连接，使得制冷剂的液相能够经由所述至少一个旁路管道(19)、绕过扁平管(3a、3b)从所述入口管(10)流入所述出口管(12)。


2.根据权利要求1所述的热泵加热器，其特征在于，所述至少一个旁路管道(19)设置在所述入口管(10)的端部区域(21)中，其中，在流动方向上，所述端部区域(21)与所述入口管(10)的入口开口(10a)相反设置。


3.根据权利要求1或2所述的热泵加热器，其特征在于，所述至少一个旁路管道(19)设置在所述入口管(10)的下部区域(22)中，其中，所述入口管(10)的下部区域(22)与所述入口基部(9)相反设置并且在所述扁平管(3a、3b)的纵向上延伸超过所述入口管(10)的一半宽度。


4.根据前述权利要求任一项所述的热泵加热器，其特征在于，所述至少一个旁路管道(19)由旁路管形成，所述旁路管将所述入口管(10)和所述出口管(12)流体连接。


5.根据前述权利要求任一项所述的热泵加热器，其特征在于，所述入口管(10)和所述出口管(12)平行且彼此相邻设置，并且形成在所述热泵加热器(1)的连接收集器(17)中。

【专利技术属性】
技术研发人员：乌维·福斯特，马丁·西弗斯，
申请(专利权)人：马勒国际有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE