容许高压的液体-制冷剂热交换器制造技术

一种液体‑制冷剂热交换器，其包括冷却剂空间，该冷却剂空间至少部分地由塑料壳体和金属封板限定。该塑料壳体沿着封板的外周密封地接合到封板。该金属封板可以是钎焊组件的一部分，该钎焊组件在制冷剂进口端口和制冷剂出口端口之间限定穿过热交换器的连续制冷剂流路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】容许高压的液体-制冷剂热交换器相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月23日提交的美国临时专利申请第62/647,053号的优先权，该美国临时专利申请的全部内容通过引用合并于此。
技术介绍
冷却器系统通常用于各种应用中，以在低于直接环境空气冷却所能实现的温度下产生液体冷却剂的冷却供应。在常规冷却器系统中，通常采用蒸气压缩制冷剂系统以在低温下产生至少部分液体制冷剂流，并且将处于那种状态下的制冷剂供应至液体-制冷剂热交换器，以便将热量从液体冷却剂流传递至制冷剂，从而使制冷剂蒸发并且将液体冷却剂冷却至适当的低温。随后将蒸发的制冷剂压缩至升高的压力，在这种条件下，所吸收的热量可以排至例如环境空气，以便使制冷剂重新冷凝。这种冷却器系统通常用于产生大流量的经冷却的冷却剂，诸如用于建筑物冷却等，因此规模很大。作为结果，用于在冷却剂和蒸发的制冷剂之间传递热量的液体-制冷剂热交换器同样具有相对较大的规模。最近，电气化车辆的出现产生了对总体更小、更轻且更紧凑的冷却器系统的需求，以产生经冷却的冷却剂，用于对电池、逆变器、马达和与电动车辆使用相关的其它电力电子设备进行冷却。已经证明，通常在冷却器系统中使用的液体-制冷剂热交换器既不紧凑重量也不轻，特别不适合于此类应用。在使用诸如二氧化碳的高压制冷剂的车辆冷却器系统中，该问题进一步恶化。这样的系统被认为是特别有利的，这是因为二氧化碳既不易燃也不具有毒性，是天然生成的、廉价的、可广泛获得的并且对全球变暖的净影响为零。此外，二氧化碳作为热泵送流体表现特别好，其中制冷剂循环被逆转，以使得液体-制冷剂热交换器用于将热量从压缩的制冷剂传递到液体冷却剂，以便加热该液体冷却剂。这样的运行在电动车辆应用中是特别有利的，其中由车辆传动系统产生的废热不足以在寒冷天气运行中提供适当的车厢加热。然而，由于天然制冷剂(诸如二氧化碳)在相对较高的压力下运行，因此可能难以使用天然制冷剂。这样的高系统压力要求冷却器系统的设备(包括热交换器在内)能够承受由运行压力施加的结构载荷，同时仍具有结构紧凑和重量轻的优点。能够承受二氧化碳制冷剂系统运行的升高压力的、与二氧化碳制冷剂一起使用的液体-制冷剂热交换器的示例可以在授予Memory等人的美国专利第6,892,803号中找到。Memory等人的无壳体液体-制冷剂热交换器使用与冷却剂管交错的容许高压的制冷剂管。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，液体-制冷剂热交换器提供制冷剂流路，该制冷剂流路穿过能够承受升高制冷剂压力的热交换器。穿过热交换器的冷却剂流路至少部分地由塑料壳体限制。在该书面描述中，将在热交换器内与制冷剂交换热量的液体统称为“冷却剂”。应当理解，尽管本文所描述的本专利技术示例性实施例特别适合于与传统汽车冷却剂(诸如水、乙二醇、丙二醇等)或它们的混合物一起使用，但是本专利技术不限于使用这样的液体。能够被制冷剂流加热和/或冷却的其它液体同样可以适于在示例性实施例或其它实施例中使用，并且本专利技术并不旨在限于与任何特定类型的液体一起使用。根据本专利技术的液体-制冷剂热交换器可以特别适合于在使用天然制冷剂(诸如二氧化碳)的冷却器系统中使用。可以在这样的系统中使用该热交换器，以将热量从液体冷却剂传递到制冷剂流，或者从制冷剂流传递到液体冷却剂。在一些这样的系统中，该系统可以是可逆的，使得在某些运行条件下，热传递方向是从制冷剂到冷却剂，而在其它运行条件下，热传递方向是从冷却剂到制冷剂。在至少一个实施例中，液体-制冷剂热交换器包括冷却剂空间，该冷却剂空间至少部分地由塑料壳体和金属封板限定。该塑料壳体沿着该封板的外周密封地接合到封板。在至少一些实施例中，密封由外围压接接头产生。在一些实施例中，液体-制冷剂热交换器进一步包括：筒形进口歧管和筒形出口歧管，该筒形进口歧管和该筒形出口歧管布置在冷却剂空间内；以及制冷剂导管，其布置在冷却剂空间内并且从筒形进口歧管和筒形出口岐管延伸，以将制冷剂流从进口歧管输送到出口歧管。进口装配块和出口装配块各自接合到金属封板并且延伸穿过金属封板。每个装配块的一部分位于冷却剂空间内，而每个装配块的另一部分布置在冷却剂空间外。在至少一些这样的实施例中，进口装配块和出口装配块各自延伸穿过封板中的凸缘孔。在至少一些这样的实施例中，进口歧管接合到进口装配块的位于冷却剂空间内的部分，而出口歧管接合到出口装配块的位于冷却剂空间内的部分。在至少一些实施例中，出口歧管也接合到进口装配块的那部分，而进口歧管也接合到出口装配块的那部分。制冷剂进口端口布置在进口装配块的位于冷却剂空间外的那部分上，而制冷剂出口端口布置在出口装配块的位于冷却剂空间外的那部分上。制冷剂进口端口经由延伸穿过进口装配块的流路与进口歧管的内部空间流体连通，而制冷剂出口端口经由延伸穿过出口装配块的流路与出口歧管的内部空间流体连通。在至少一些实施例中，封板、进口装配块、出口装配块、进口歧管、出口歧管和制冷剂导管全部通过钎焊接头接合在一起，以在制冷剂进口端口和制冷剂出口端口之间限定无泄漏的的制冷剂流路。在至少一些实施例中，每一个制冷剂导管都包括穿过冷却剂空间的多个依次布置的孔道。在一些这样的实施例中，冷却剂翅片布置在制冷剂导管的相邻和/或相继孔道之间并且接合到所述相邻和/或相继孔道。在一些实施例中，在将制冷剂导管接合到进口歧管和出口歧管的同一钎焊操作中，将冷却剂翅片钎焊到制冷剂导管。在一些实施例中，将液体-制冷剂热交换器的冷却剂空间划分成：冷却剂进口部分，其位于热交换器的一端处；冷却剂出口部分，其布置在热交换器的与所述一端相反的另一端处；以及热交换部分，其布置在冷却剂进口部分和冷却剂出口部分之间。在至少一些实施例中，制冷剂导管布置在冷却剂空间的热交换部分内。在一些这样的实施例中，热交换器包括：第一冷却剂挡板，其布置在冷却剂进口部分和热交换部分之间；以及第二冷却剂挡板，其布置在冷却剂出口部分和热交换部分之间。在一些这样的实施例中，第一冷却剂挡板和第二冷却剂挡板各自具有对应于与制冷剂导管接合的冷却剂翅片的外周的孔。在一些实施例中，第一冷却剂挡板和第二冷却剂挡板被接纳到设置在塑料壳体中的凹槽内。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的液体-制冷剂热交换器的透视图。图2是图1的液体-制冷剂热交换器的另一透视图。图3是在最终组装之前图1的液体-制冷剂热交换器的一些部分的透视图。图4是图1的液体-制冷剂热交换器的局部剖开透视图。图5是图1的液体-制冷剂热交换器的侧截面图。具体实施方式在详细解释本专利技术的任何实施例之前，应当理解，本专利技术在应用上并不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的结构细节和部件的布置。本专利技术能够涵盖其它实施例并且可以各种方式实践或实施。另外，需理解的是，本文所使用的措辞和术语是出于描述目的，并且不应被视为限制性的。本文中对“包含(including)”、“包括(comprising)”或“具有(having)”及其变体的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。除非另外指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液体-制冷剂热交换器，所述热交换器包括：/n冷却剂空间，所述冷却剂空间至少部分地由塑料壳体和金属封板限定，所述塑料壳体沿着所述封板的外周密封地接合到所述封板；/n用于制冷剂流的筒形进口歧管，所述筒形进口歧管布置在所述冷却剂空间内；/n用于所述制冷剂流的筒形出口歧管，所述筒形出口岐管布置所述在冷却剂空间内；/n多个制冷剂导管，所述多个制冷剂导管布置在所述冷却剂空间内，并且在所述进口歧管和所述出口歧管之间延伸，以将制冷剂流从所述进口歧管输送到所述出口歧管；/n进口装配块，所述进口装配块接合到所述封板并且延伸穿过所述封板，所述进口装配块具有第一部分和第二部分，所述第一部分布置在所述冷却剂空间内，所述第二部分布置在所述冷却剂空间外，所述进口歧管接合到所述进口装配块的第一部分；/n出口装配块，所述出口装配块接合到所述封板并且延伸穿过所述封板，所述出口装配块具有第一部分和第二部分，所述第一部分布置在所述冷却剂空间内，所述第二部分布置在所述冷却剂空间外，所述出口岐管接合到所述出口装配块的第一部分；/n制冷剂进口端口，所述制冷剂进口端口布置在所述进口装配块的所述第二部分上，所述制冷剂进口端口经由延伸穿过所述进口装配块的制冷剂流路与所述进口歧管的内部空间流体连通；以及/n制冷剂出口端口，所述制冷剂出口端口布置在所述出口装配块的所述第二部分上，所述制冷剂出口端口经由延伸穿过所述出口装配块的制冷剂流路与所述出口岐管的内部空间流体连通。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180323 US 62/647,0531.一种液体-制冷剂热交换器，所述热交换器包括：
冷却剂空间，所述冷却剂空间至少部分地由塑料壳体和金属封板限定，所述塑料壳体沿着所述封板的外周密封地接合到所述封板；
用于制冷剂流的筒形进口歧管，所述筒形进口歧管布置在所述冷却剂空间内；
用于所述制冷剂流的筒形出口歧管，所述筒形出口岐管布置所述在冷却剂空间内；
多个制冷剂导管，所述多个制冷剂导管布置在所述冷却剂空间内，并且在所述进口歧管和所述出口歧管之间延伸，以将制冷剂流从所述进口歧管输送到所述出口歧管；
进口装配块，所述进口装配块接合到所述封板并且延伸穿过所述封板，所述进口装配块具有第一部分和第二部分，所述第一部分布置在所述冷却剂空间内，所述第二部分布置在所述冷却剂空间外，所述进口歧管接合到所述进口装配块的第一部分；
出口装配块，所述出口装配块接合到所述封板并且延伸穿过所述封板，所述出口装配块具有第一部分和第二部分，所述第一部分布置在所述冷却剂空间内，所述第二部分布置在所述冷却剂空间外，所述出口岐管接合到所述出口装配块的第一部分；
制冷剂进口端口，所述制冷剂进口端口布置在所述进口装配块的所述第二部分上，所述制冷剂进口端口经由延伸穿过所述进口装配块的制冷剂流路与所述进口歧管的内部空间流体连通；以及
制冷剂出口端口，所述制冷剂出口端口布置在所述出口装配块的所述第二部分上，所述制冷剂出口端口经由延伸穿过所述出口装配块的制冷剂流路与所述出口岐管的内部空间流体连通。


2.根据权利要求1所述的液体-制冷剂热交换器，其中，所述封板、所述进口歧管、所述出口歧管、所述多个制冷剂导管、所述进口装配块和所述出口装配块通过钎焊接头接合在一起，以在所述制冷剂进口端口和所述制冷剂出口端口之间限定无泄漏的制冷剂流路。


3.根据权利要求1所述的液体-制冷剂热交换器，其中，所述进口装配块和所述出口装配块中的至少一个接合到所述进口歧管和所述出口歧管两者。


4.根据权利要求3所述的液体-制冷剂热交换器，其中，所述进口歧管和所述出口歧管各自接合到所述进口装配块和所述出口装配块两者。


5.根据权利要求1所述的液体-制冷剂热交换器，其中，所述进口装配块和所述出口装配块各自延伸穿过所述封板中的凸缘孔。


6.根据权利要求1所述的液体-制冷剂热交换器，其中，所述塑料壳体通过外围压接接头密封地接合到所述封板。


7.根据权利要求1所述的液体-制冷剂热交换器，其中，所述多个制冷剂导管中的每一个都包括穿...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚当·基梅尔，大卫·哈特克，格雷戈里·姆罗斯，达妮埃拉·韦尔希纳，迈克尔·斯特芬，
申请(专利权)人：摩丁制造公司，
类型：发明
国别省市：美国;US