專利名稱：制冷機內部熱交換器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于制冷機的熱交換器，所述熱交換器用于預熱供應給制冷機壓縮機的制冷劑。
背景技術：
制冷機，例如，那些比如用于機動車輛的空調系統(tǒng)，常常裝備有所謂的內部熱交換器。關于這一點，文獻DE 10053000 A1公開了以二氧化碳作為制冷劑的制冷機。特別是，該制冷機設計用于高運行壓力并適用于700bar的壓應力。制冷劑經過構造成熱交換器管形式的內部熱交換器流入壓縮機。已經被制冷機壓縮并在冷凝器中冷卻了的制冷劑，接著再次以逆流方向通過該熱交換器管，以加熱流向壓縮機的二氧化碳。該構造成熱交換器管形式的熱交換器包括一中心通路，該中心通路用作用于液化二氧化碳的高壓通路，該中心通路設置有用以改進熱交換的肋板。圍繞該內部(中心)通路設置有多個外部通路。所述外部通路借助徑向延伸的中間板彼此分開。每個位于外部的通路的橫截面面積小于該中心高壓通路的橫截面面積。外部低壓通路的橫截面面積之和大于該中心高壓通路的橫截面面積。該熱交換器管由鋁材擠壓制成。
這種熱交換器管適用于高壓運行的CO2制冷機。但是，這種熱交換器管不太或者根本就不適合用于設計成使用其它制冷劑的制冷機。特別是這種熱交換器管會導致制冷機吸入側的壓力損失，當在適當的高壓下使用CO2時所述壓力損失并不是很大。但是，在較低的運行壓力下，這種損失變得明顯并且導致該制冷機遭受相當大的效率損失。
為了使高壓通路和低壓通路之間充分傳熱，該熱交換器必須具有特定的管長。為了在制冷機中容納這種管長，尤其是考慮到機動車輛中受限的空間條件，常常不可避免地要將該熱交換器設計成U形管或者其它形式。這就要求該熱交換器管設計成可充分彎曲，從而可以在不導致通路破壞的情況下變形。

發(fā)明內容
鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種具有高效率特征的制冷機熱交換器，即使該制冷機使用的制冷劑不是CO2。
該目的通過依據權利要求1的制冷機內部熱交換器來實現為了冷卻供給蒸發(fā)器的制冷劑并再熱來自蒸發(fā)器的低溫蒸氣，在制冷機內部提供用于熱交換的制冷機熱交換器。這種制冷機熱交換器由于適合用于完成所述特殊目的因而被稱作為制冷機內部熱交換器。依據本發(fā)明，這種熱交換器包括一包含內部低壓通路的管子，該內部低壓通路用于連接制冷劑壓縮機的吸入側和導向蒸發(fā)器的高壓通路。該低壓通路具有基本上是圓筒形的、未分割的橫截面。所述通路可以是精確的圓筒形或者甚至可以稍微偏離這種形狀，例如，可以是多邊形，尤其是具有圓角的形狀。無論如何，沿所述通路，直徑變化不超過可以忽略不計的5％-10％的百分數。理想地，直徑變化小于10％，小于5％，優(yōu)選地遠小于5％。
高壓通路設置在所述低壓通路的外圍，并且優(yōu)選具有相匹配的橫截面。在外部設置的高壓通路的橫截面面積之和所形成的外部橫截面面積顯著小于內部橫截面面積。由于這種設計，與制冷劑壓縮機吸入側連接的內部低壓通路產生非常小的壓力損失。優(yōu)選地，所述低壓通路的橫截面至少同流入管和排出管的橫截面一樣大，其中，所述低壓通路的橫截面形狀優(yōu)選與相鄰管的橫截面形狀相匹配。優(yōu)選地，這些流入管和排出管的直徑與通常批量生產的吸入管道直徑(最小14mm)一致。這樣，還可避免或最小化在相鄰管和低壓通路之間的過渡中產生的加速和擴散損失。
優(yōu)選地，內部橫截面面積比外部橫截面面積至少大60％。換句話說，當內部橫截面面積視為假定時，外部橫截面面積最小化。隨之出現在高壓通路中的壓力損失對制冷機的效率在很大程度上無不利影響。但是，這樣，熱交換器管的外徑減至最小。考慮到本發(fā)明的設計，熱交換器管的外徑的上限可以設定在25mm，并且能夠始終保持。因此，可滿足可用空間受限的要求，并且確保熱交換器管仍能被彎曲到足夠小的彎曲半徑。
優(yōu)選地，低壓通路的壁光滑且沒有肋，這是為了在流型幾乎為矩形時使該較低壓通路的壓降最小化。
優(yōu)選地，所述熱交換器管由輕質金屬例如鋁通過擠出成型制成。在本發(fā)明中，所述管制成單件式，沒有粘結或焊接點。所述管可連續(xù)制造，然后切割成所需的長度。這樣使得容易生產不同長度的熱交換器。另外，所述熱交換器管也可以由兩個或更多的部件組成。例如，可以將低壓通路構造成內外側光滑的管，并將這種管插入設置有向內延伸的肋的外管?；蛘撸摰蛪和酚蓛葌裙饣鈧壤呋墓軜嫵?，所述管接著插入內側光滑的外管中。
同樣，所述內管和外管可以在其內側和/或外側(也就是說在相互面對的表面上)設置有縱向延伸的肋。該組合熱交換器管的各部件(內管和外管)可被粘結在一起、焊接在一起、壓在一起或者以其它方式結合，或者甚至可以保持未結合的狀態(tài)。這些部件可由相同或不同的材料構成。例如，當內管由鋁或者其它金屬構成時，外管也可由鋁或者其它金屬或者甚至是塑性材料構成，并可選地具有例如由編織襯里(Gewebeeinlagen)、增強彈性體、軟管構造或其它材料制成的襯管。
每個高壓通路都由徑向內壁段、沿周向彼此相距一定距離的兩個徑向取向的壁段和同樣沿周向延伸的徑向外壁段限定，其中，該沿周向延伸的徑向內壁段比該徑向壁段長。這樣，在外部設置的高壓通路沿周向測量的寬度大于沿徑向測量的高度。這樣有利于熱傳遞。另一方面，該高壓通路的橫截面面積保持足夠大，以允許借助擠出成型工藝使制造簡單。
優(yōu)選地，所述徑向內壁段具有兩倍于所述徑向壁段的長度，并且，還優(yōu)選具有三倍于所述徑向壁段的長度。這樣，外部設置的高壓通路的數量至多為10，優(yōu)選為8，并且在最優(yōu)選的情況下至多為6。因而，該熱交換器管能被合理有效地制造，還顯示出高壓通路內部存在較低的流動阻力，并且能夠彎曲到相當小的彎曲半徑而沒有大幅度變形或者甚至沒有導致所述外管或者甚至所述內管破壞。
通過最大化吸入通路的直徑并從而最小化該壓縮機的進氣阻力，以及結合足夠長的熱交換器管的高熱傳遞率，能夠提高效率(COP——性能系數)。對于同樣的制冷能力，驅動功率的輸入以及因而相關的燃料消耗減少。
所述熱交換器可以設置有一聯(lián)結設備，該聯(lián)結設備具有一接收構件，該接收構件能夠制造成單獨的部件，例如壓鑄(注)部件等。該部件能夠例如通過粘結與所述熱交換器管的一端結合。管子形狀的、遠離熱交換器延伸的內部通路可以具有一錐形擴展區(qū)域，該擴展區(qū)域在外部緊密抵靠所述接收構件的錐形面。該擴展部形成用于聯(lián)結插頭插入的部分，該聯(lián)結插頭具有優(yōu)選與所述熱交換器管的內部通路直徑相匹配的內部通路直徑。
所述聯(lián)結插頭可構造成單獨的部件，或者可(一體)成形于管子端部。所述聯(lián)結插頭主要由一圓筒形的管段構成，該圓筒形管段在離其自由端一定距離處具有徑向凸起。該凸起可由焊上的環(huán)狀件、頂鍛的軸環(huán)或者任何其它形成在管子端部的卷邊構成。
由于所述接收構件以及所述聯(lián)結插頭的形狀簡單，所以，這兩部件都能夠以最簡單的方式制造。
為了使所述聯(lián)結插頭沿軸向緊固于所述接收構件中，使用具有一通道口的聯(lián)結殼體，由此所述聯(lián)結插頭可經過所述通道口插入。將所述聯(lián)結殼體沿軸向牢固地固定在所述接收構件上。這可以通過一卡合裝置來實現，該卡合裝置在裝配聯(lián)結時優(yōu)選以可脫開的方式連接所述聯(lián)結殼體與所述接收構件。所述聯(lián)結插頭自身借助緊固裝置通過鎖定接合與所述聯(lián)結殼體連接例如卡合。通過這種方式，所述聯(lián)結設備能夠以特別簡單的方式安裝。只需要首先使聯(lián)結殼體與接收構件卡合，接著將聯(lián)結插頭通過聯(lián)結殼體插入接收構件的接收口并使其固定在聯(lián)結殼體中。因而，形成所需的密封流體連接。另外，安裝需要很少的時間。
在一優(yōu)選實施例中，所述卡合裝置具體為最少一個，優(yōu)選多個從聯(lián)結殼體的端側延伸的卡合爪。這些卡合爪從后面接合到在接收構件上形成的臺肩上，并被所述臺肩的接觸面阻擋。同時，在聯(lián)結設備的裝配狀態(tài)下，最少一個所述卡合爪與聯(lián)結插頭的外周面接觸，所述聯(lián)結插頭與接收構件的臺肩一起限定一間隙。沿徑向測量，所述最少一個卡合爪的端部比所述已形成的間隙厚。只要聯(lián)結插頭位于接收構件的接收口中，聯(lián)結殼體就不可脫開地連接到熱交換器上。因此，聯(lián)結插頭形成一用于將聯(lián)結殼體與接收構件連接在一起的卡合裝置的鎖定設備。
所述聯(lián)結殼體優(yōu)選由塑性材料制成，并且優(yōu)選地能夠以簡單和經濟有效的方式制成一體式注塑成型部件。所述卡合爪優(yōu)選與聯(lián)結殼體結合成一體。所述卡合爪具有與塑性材料特性一致的極小彈性，并因此能夠向內彎彈以實現與所述接收構件臺肩的卡合。
用于使聯(lián)結插頭固定于聯(lián)結殼體的緊固裝置優(yōu)選為設置在一止動環(huán)槽內的止動環(huán)，該止動環(huán)槽設置在所述通道口中。該止動環(huán)可與設置在聯(lián)結插頭上的軸環(huán)相互作用，或與能夠沿軸向抵靠該止動環(huán)的、向外延伸的肋相互作用。
為此，該止動環(huán)在其外側具有一斜插入面，在其內側具有平直的接觸臺肩。因此，運用外力也不可能從聯(lián)結殼體中拔出聯(lián)結插頭；但是，為了從聯(lián)結殼體中拔出聯(lián)結插頭，可例如借助釋放工具使該止動環(huán)擴張，從而能夠打開所述聯(lián)結設備。
優(yōu)選地，在所述接收構件中設置有可以在接收構件與聯(lián)結插頭之間工作的密封元件。因此，所述聯(lián)結殼體僅僅具有保持的功能。這樣，允許在所述聯(lián)結殼體的制造中出現較寬的公差設計。
本發(fā)明熱交換器以及本文所述的短聯(lián)結設備的組合具有如下特別優(yōu)勢設計的總長短，安裝簡單，以及在需要時分開或拆卸簡單。


對本發(fā)明有利實施例的附加詳述進一步說明附圖、說明書和權利要求的主題內容。附解本發(fā)明的典型實施例。附圖中圖1是包含內部熱交換器的制冷機的原理圖；圖2是圖1的制冷機內部熱交換器的示意性側視圖；圖3是圖2的熱交換器的不同比例的橫截面視圖；圖4是由連接器和管子端部形成的圖2的熱交換器的端部；圖5是圖2的熱交換器的連接器的改型實施例；以及圖6是在改型實施例中由連接器和管子端部形成的圖2的熱交換器的端部。
具體實施例方式
圖1示出可在例如機動車輛的空調系統(tǒng)中或另外的場所中使用的制冷機1。制冷機1包括壓縮機2，對于機動車輛，壓縮機2例如由所述車輛的發(fā)動機或者甚至由單獨的電機或類似裝置來驅動。壓縮機2包括一出口3，在該出口提供壓縮后的制冷劑，壓縮機還包括一入口4，在此入口所述壓縮機吸入低壓制冷劑。壓力管道5從出口3通向冷卻裝置6，在此冷卻裝置中被壓縮并從而被加熱的制冷劑被冷卻和冷凝。因此，冷卻裝置6也稱為冷凝器?？墒褂玫闹评鋭├缡荝-134a或其它所謂的安全制冷劑——也就是說，在低壓下工作的制冷劑。
在冷卻裝置的出口7，制冷劑被排到另一壓力管道8，該壓力管道8通向制冷機內部熱交換器11的高壓入口9。該內部熱交換器包括經由壓力管道14與膨脹閥15連接的高壓出口12。制冷劑經膨脹閥膨脹后引入蒸發(fā)器16。制冷劑在蒸發(fā)器中蒸發(fā)，并且因此，從外界環(huán)境中吸收熱量，例如，冷卻空調系統(tǒng)中的空氣或者用于其它目的。所得的制冷劑蒸氣接著從該蒸發(fā)器經由低壓管道17被傳送到制冷機熱交換器11的低壓入口18。該制冷劑蒸氣沿與制冷劑流經高壓入口9的方向相反的方向流經制冷機熱交換器。這樣，制冷劑蒸氣冷卻壓縮過的制冷劑，從而自身被加熱。在加熱后，制冷劑蒸氣在低壓出口19處排出并經由低壓管道21傳送到壓縮機2的入口4。制冷機內部熱交換器11用于提高制冷機的效率。這提高了流入壓縮機2的制冷劑的溫度，并因此提高壓縮機2的出口3處的溫度。因此，冷凝器或者冷卻裝置6釋放出更多的熱量。而且，制冷機內部熱交換器11降低流入蒸發(fā)器16的制冷劑的溫度，從而蒸發(fā)器16與周圍環(huán)境空氣之間的熱傳遞更有效。
如果所述制冷機使用設計用于低壓的制冷劑例如R-134a或者其它所謂的安全制冷劑，則制冷機熱交換器11專門為所述制冷機1的需求而設計。圖2單獨示出制冷機熱交換器11。例如，將其設計成具有兩條腿23、24的U形彎管22，所述兩條腿在其上端相互彎離，使得所述腿可以位于公共軸線上。圖3示出管22的橫截面。優(yōu)選地，管22具有一圓形橫截面的內部中空空間，該內部中空空間從而形成低壓通路25。所述管壁26沒有凹口、肋或凸起，并且優(yōu)選在其周向以及其縱向(圖3中，垂直于圖面)上是光滑的。低壓通路25是單一通路——沒有分割，并且不包含分隔板或者類似部件。
圍繞低壓通路25設置有多個高壓通路27(27a，27b，27c，27d，27e，27f)。高壓通路27通過徑向內壁段28與低壓通路25分開，該壁段28為圓弧狀。高壓通路27沿周向由徑向取向的壁段29、30所限定，該徑向取向的壁段的徑向長度遠短于在它們之間沿周向測量的距離。另一壁段31與壁段28平行，所述壁段31為圓形并且徑向朝外封閉高壓通路27。
低壓通路25占據管22橫截面的最大部分。例如，如果管22具有25mm的外徑，低壓通路25的直徑例如是15mm。例如，高壓通路27沿徑向測量的高度是3mm-4mm。壁段29、30彼此之間角距優(yōu)選為60°。因此，壁段29、30之間的距離也在大約18mm的范圍內。因此，從27a到27f的所有高壓通路橫截面的總和明顯小于低壓通路25的橫截面面積。盡管該低壓通路25特別寬，但(熱交換器管)依然獲得極小的外徑。
在冷卻系統(tǒng)1的效率方面，該熱交換器管得到優(yōu)化。從而，可避免壓縮機2入口側的壓力損失——該壓力損失可能導致很大的效率損失。另一方面，可靠地保證很好的熱傳遞，并且提出能夠以可靠的方式制造的、如圖2所示彎曲形狀的管子輪廓。
如圖2所示，在制冷機熱交換器22的兩端都設置有連接器32、34，在連接器處設置有高壓入口9、高壓出口12、低壓入口18以及低壓出口19。連接器33的設計在圖4中單獨示出。該設計與連接器32的設計相對應并基本匹配。
連接器33以流體密封的方式與管22粘結、焊接或以其它方式連接在一起。這樣，內壁段28的一部分暴露，所以所述內壁段比由外壁段31和壁段28、29所形成的那部分更深一步伸入連接器25。在連接器33中形成有可由鋁、塑性材料或類似的材料制成的兩個腔室34、35。腔室35是與低壓通路25連通的近似圓筒形的腔室，而腔室34是與高壓通路27連通的環(huán)形腔室。這兩個腔室34、35中的每一個設有連接器，這些連接器在本實施例中存在于高壓出口12和低壓入口18。高壓出口12和低壓入口18可設為管連接器，或如圖所示，設為軟管連接器。重要的是，腔室35的橫截面與低壓通路25的橫截面基本匹配，另外，低壓通路25與低壓入口18的橫截面基本匹配。通過這種方式，流經低壓通路25的流體在從熱交換器向相鄰管道輸送的過程中不會加速，也不會減速。另外，為了最小化流動阻力，應盡量較大程度地避免低壓通路中的尖緣和流體偏轉。
圖5示出考慮到這個因素、已被優(yōu)化的連接器36的實施例。該連接器，如同上述連接器，由金屬例如鋁或者甚至由塑性材料制成。該連接器可與管22粘結、釬焊或熔焊在一起，從中選定適于所選材料的連接類型以獲得持久的流體-密封連接。
此外，連接器36具有用于與高壓通路27連通的高壓入口9的腔室37。高壓入口9沿徑向分叉。相反，低壓通路25流入優(yōu)選圓筒形的腔室38中，該腔室38具有與低壓通路25的直徑較為匹配的直徑。腔室38過渡到低壓出口19，該低壓出口可被構造成具有內螺紋的孔，或者是管道焊接或粘結其上的配合座，或者可以構造成其它形式。優(yōu)選地，所述低壓出口的尺寸可設計成使得管或螺紋接頭可插入或緊固在所述出口中，其中所述低壓出口的內側寬度與低壓通路25的內側寬度匹配，因而，優(yōu)選地，可以無階梯地流動傳輸?？稍诠?2的相對端設置同樣的連接器。這樣做的好處是處在低壓下流向壓縮機并從而僅僅表現為低密度的制冷劑能夠獲得高流動速率，由此能夠很大程度地最小化壓力損失。這一點在低壓通路25中是這樣實現的，該低壓通路25的寬度至少與連接管道即低壓管道17和低壓管道21的內部寬度(凈寬)相同，或比其大。
圖5示出整個熱交換器11，其具有用于連接低壓通路25和流體輸送管道103的聯(lián)結設備101。管道103例如可以是由如鋁、鋼、銅或類似的合適金屬，或者甚至也可以是由塑性材料制成的管線。低壓通路25的端部構造成凸出超過熱交換器11的管子端部。該管子端部具有接收構件104，而管道103的管子端部為聯(lián)結插頭105。設置一聯(lián)結殼體106用于固定彼此連接的接收構件104與聯(lián)結插頭105。例如且優(yōu)選地，該聯(lián)結殼體是由塑性材料注射成型的部件。
例如，接收構件104粘結到低壓通路25的端部上。為此，低壓通路25的端部可以在該接收構件104已被連接之后適當地擴寬，從而形成圓筒形部分107，所述圓筒形部分的內徑大于聯(lián)結插頭105的圓筒形部分108的外徑。
低壓通路25的管端的擴張部分107和接收構件104限定一用于聯(lián)結插頭105的接收口。
接收構件104在其孔口處具有面向內部的邊緣111。所述接收構件的內側面面向流體通路110，并形成臺肩112。在該實施例中，臺肩112形成平坦的環(huán)形接觸面。這樣，所述臺肩相對于接收口109的中心軸線113同心設置并垂直于該中心軸線。鄰接臺肩112的是環(huán)形圓筒面114，該環(huán)形圓筒面的直徑稍大于聯(lián)結插頭105的部分108的外徑，但顯著小于另一部分107的內徑。另一部分107容納有一密封元件115，例如O形環(huán)或其它合適密封件。
聯(lián)結殼體106由最少一個，優(yōu)選多個卡合爪116、117、118來保持在接合套管104處。為此，這些卡合爪遠離聯(lián)結殼體106的環(huán)形端面沿軸向延伸并且包圍通道口119，通道口119的內徑——至少在卡合爪116、117、118的區(qū)域——僅僅最低限度地大于所述部分108的外徑。通道口119在卡合爪116、117、118的區(qū)域中由圓筒壁限定。
卡合爪116、117、118彼此具有相同的構造。它們通過沿軸向設置的槽縫121、122彼此分開?？ê献?16、117、118由與聯(lián)結殼體106相同的塑性材料構成，并與所述聯(lián)結殼體制成一體。它們具有極小的柔性，因而能夠沿徑向向內彎彈。每個卡合爪116、117、118在其外自由端具有頭部123、124，所述頭部在面向臺肩112的一側設置有接觸面。該接觸面與臺肩112的相應接觸面匹配地定向。頭部123、124在其相對側設置有一斜面。頭部123、124的徑向厚度大于形成在環(huán)形圓筒面114與所述部分108的外殼區(qū)域之間的間隙的徑向寬度。因此，卡合爪116、117、118和臺肩112一起形成一卡合裝置，以使聯(lián)結殼體106緊固在接收構件104上。
此外，聯(lián)結殼體106在外側基本上具有圓筒形狀。通道口109設置有一具有階梯直徑的環(huán)形凹槽129。第一凹槽部分131具有較小的直徑。相鄰的第二凹槽部分132具有較大的直徑，而第三凹槽部分133具有介于第一凹槽部分131和第二凹槽部分132之間的直徑。而且，該通道口以稍大于所述部分108直徑的直徑延伸至聯(lián)結殼體106的端面134。
環(huán)形凹槽129容納有一鎖定環(huán)135，該鎖定環(huán)135設計成止動環(huán)。該止動環(huán)基本上具有圓形外形并開有槽口。該環(huán)在其面對所述端面134的一側設置有一斜插入面，但在其相反的一側基本是平面。在松弛的狀態(tài)下，所述環(huán)的內徑優(yōu)選相同于，或最低限度地大于所述部分108的外徑。在松弛的狀態(tài)下，鎖定環(huán)135呈現其最小的直徑。這樣，該鎖定環(huán)抵靠在形成于凹槽部分131、132之間的臺肩上，并且不能進入凹槽部分131；但是，它可以移動進入凹槽部分133。
聯(lián)結插頭105包圍一流體通路137并且例如形成管線的端部，該管線設有一未在圖5中示出的環(huán)形卷邊。但是，該卷邊也可以設計成單獨的部件，隨后通過釬焊、粘結或其它適當的結合技術與管道例如是金屬管道或塑性材料管道接合。聯(lián)結插頭105在其自由端設有錐形漸縮端面部分138。這樣使聯(lián)結插頭105很容易插入接收構件104。為了與鎖定環(huán)135相互作用，聯(lián)結插頭105在相對該外部錐形端138一定距離處設有構造成徑向凸緣的環(huán)形肋。優(yōu)選地，肋139通過成型工藝(冷成型)形成，在該過程中，聯(lián)結插頭105的部分108的壁形成環(huán)形的、在徑向上向外延伸的褶皺。該褶皺延伸超過所述部分108的外徑并明顯大于松弛狀態(tài)的鎖定環(huán)135的內徑。
上文所述的聯(lián)結設備101如下操作聯(lián)結插頭105的部分108插入聯(lián)結殼體106的通道口119，并通過通道口119進入接收構件104的接收口109，以及進入熱交換器11的低壓通路25的擴展端部。這樣，所述部分108將卡合爪116(117)、118緊固于形成在所述部分108的外周面和內周面114之間的間隙中。頭部123、124被抓持在臺肩112后面，從而防止聯(lián)結殼體106從接收構件104中拔出。
此外，所述部分108沿徑向壓縮密封元件115，從而實現流體密封。
當聯(lián)結插頭105進一步插入聯(lián)結殼體106和接合套管104時，以環(huán)形肋139抵靠在鎖定環(huán)135的斜插入面136上。因此，當聯(lián)結插頭105進一步插入聯(lián)結殼體106時，所述鎖定環(huán)135首先被擴張，然后恢復其最初直徑。接著肋139將鎖定環(huán)135移入比可以預先拓寬鎖定環(huán)135的凹槽部分132窄的凹槽部分133。因此，鎖定環(huán)135將聯(lián)結插頭105緊固在聯(lián)結殼體106中。一旦聯(lián)結殼體自身已經通過卡合爪116、117、118被緊固在接合套管104上，聯(lián)結插頭105就不再能夠從聯(lián)結殼體106和接合套管104中拔出。另外，鎖定環(huán)135使聯(lián)結插頭105對中。從而以安全和持久的方式建立起流體密封連接。
如果要拆卸聯(lián)結設備101，可以使用伸如環(huán)隙141中的釋放工具，例如，使用形式為釋放套管或釋放銷的工具，將鎖定環(huán)135向后推入凹槽部分132以使其保持在那里。此時強力拉拔聯(lián)結插頭105能夠使鎖定環(huán)135擴張，從而能夠從接合套管104和聯(lián)結殼體中拔出聯(lián)結插頭105。
所述接收構件緊密地固定在熱交換器11的外殼表面上。高壓通路27與一環(huán)形空間34連通，環(huán)形空間34經由通路202與一插入口209連通。該插入口是聯(lián)結設備201的一部分，聯(lián)結設備201相應于聯(lián)結設備101設計。該插入口用于連接與高壓通路27連通的管道203。
用于提高制冷機1效率的制冷機內部熱交換器11包括管22，該管22具有內部低壓通路25，并且直徑比所有的位于管22外側的外部高壓通路27的直徑大得多。另外，低壓通路的內徑至少與連接管道17、21的內徑一樣大。低壓通路25的壁優(yōu)選是光滑的。
權利要求
1.制冷機內部熱交換器(11)，該熱交換器由管(22)組成，該管(22)具有設計用于與制冷劑壓縮機(2)的吸入側連接的內部低壓通路(25)和設計用于與制冷劑壓縮機(2)的加壓側連接的高壓通路(27)，其中低壓通路(25)具有基本為圓筒形的限定一內部橫截面面積的橫截面；高壓通路(27)繞低壓通路(25)設置，并且高壓通路借助徑向設置的中間壁(29、30)相互分開，其中高壓通路各自橫截面面積的總和確定一外部橫截面面積，以及；該內部橫截面面積大于該外部橫截面面積。
2.如權利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述內部橫截面面積(25)大于1.6倍的外部橫截面面積。
3.如權利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述低壓通路(25)被光滑的、沒有肋的壁(26)包圍。
4.如權利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述管(22)由輕質金屬通過擠出成型構成。
5.如權利要求1所述的熱交換器，其特征在于，每個高壓通路(27)由一個徑向內壁段(28)、兩個徑向取向的壁段(29、30)和一個徑向外壁段(31)限定，并且所述徑向內壁段(28)鄰接所述通路(27)的部分比徑向壁段(29、30)長。
6.如權利要求5所述的熱交換器，其特征在于，所述徑向內壁段(28)鄰接所述通路(27)的部分長于兩倍的徑向壁段(29、30)。
7.如權利要求5所述的熱交換器，其特征在于，所述徑向內壁段(28)鄰接所述通路(27)的部分長于三倍的徑向壁段(29、30)。
8.如權利要求1所述的熱交換器，其特征在于，外部高壓通路(27)的數目至多為10。
9.如權利要求1所述的熱交換器，其特征在于，外部高壓通路(27)的數目至多為8。
10.如權利要求1所述的熱交換器，其特征在于，外部高壓通路(27)的數目至多為6。
11.如權利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述管(22)具有圓形外部輪廓。
12.如權利要求11所述的熱交換器，其特征在于，所述管(22)的外徑小于或等于25mm。
13.如權利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述管(22)的低壓通路(25)設置有一連接器(37)，該低壓通路的出口(19)沿軸向從所述連接器延伸。
14.如權利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述低壓通路(25)的寬度至少與所述低壓通路的連接器(19)的寬度一樣大。
15.如權利要求1所述的熱交換器，其特征在于，所述低壓通路(25)的寬度至少與連接管道(17、21)的寬度一樣大。
16.如權利要求1所述的熱交換器，包括聯(lián)結設備(101)；具有過渡到一流體通路(110)的接收口(109)的接收構件(104)，所述接收口設置有向內指向的臺肩(112)；具有包含有一流體通路(137)的管狀延伸部(108)的聯(lián)結插頭(105)，其中所述聯(lián)結插頭能夠插入所述接收口(109)，并且所述聯(lián)結插頭的外周面與臺肩(112)限定一間隙；以及，聯(lián)結殼體(106)，該聯(lián)結殼體具有用于聯(lián)結插頭(105)通過的通道口(119)，并且設置有用于將聯(lián)結插頭(105)沿軸向緊固于接收構件中的鎖定裝置(135)，并且該聯(lián)結殼體(106)在其面向聯(lián)結套管(104)的端側具有至少一個與該聯(lián)結套管(104)相互作用的卡合裝置(112、116、117、118)。
17.如權利要求1所述的熱交換器，包括聯(lián)結設備(101)；具有過渡到一流體通路(110)的接收口(109)的接收構件(104)，該所述接收口設置有向內指向的臺肩(112)；具有包含有一流體通路(137)的管狀延伸部(108)的聯(lián)結插頭(105)，其中所述聯(lián)結插頭能夠插入所述接收口(109)，并且所述聯(lián)結插頭的外周面與臺肩(112)限定一間隙，其中該流體通路具有與低壓通路(25)的內徑相匹配的內徑。
18.制冷機，包括具有入口(4)和出口(3)的壓縮機(2)；與壓縮機(2)的出口(3)連接的冷凝器(6)；蒸發(fā)器(16)，壓縮過的制冷劑經由膨脹閥(15)流入該蒸發(fā)器；以及，根據前述權利要求之一所述的內部熱交換器(11)，所述熱交換器設置在蒸發(fā)器(16)、壓縮機(2)和冷凝器(6)之間，以加熱流向壓縮機(2)的制冷劑和冷卻流向蒸發(fā)器(16)的制冷劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制冷機內部熱交換器。提高制冷機(1)的效率的制冷機內部熱交換器(11)包括一管，該管具有內部設置的低壓通路并具有比所有設置在該管外側的高壓通路的橫截面大得多的橫截面。另外，低壓通路的內側寬度至少與連接管道(17、21)的內側寬度一樣大。優(yōu)選地，低壓通路的壁是光滑的。
文檔編號F25B1/00GK101055139SQ20071010971
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權日2006年4月13日
發(fā)明者P·克魯格, D·布赫米勒, S·韋勒 申請人:伊頓流體動力有限公司