CN121079562A - 热交换器 - Google Patents

Abstract

一种混合式热交换器，包括至少一个第一歧管（10a，10b）和至少一个第二歧管（40a，40b）。第一歧管（10a、10b）适于第一流体在第一组管（20）内的流通，以限定第一流体回路（30）的至少一部分。第二歧管（40a、40b）适于使第二流体在第二组管（50）内流通，以限定第二流体回路（60）的至少一部分。至少一个第二管（50）包括多个微通道（52）。第二管（50）被接收在相应的第一管（20）内，并且与至少一个罐（70a，70b）流体连通，所述罐（70a，70b）牢固地保持在第一歧管（10a，10b）和第二歧管（40a，40b）中的至少一个内，以向其提供加强。

Description

热交换器

技术领域

本发明涉及一种热交换器。更具体地，本发明涉及一种用于机动车辆的热交换器。

背景技术

通常，车辆可以包括若干热交换器，例如散热器和气体冷却器、增压空气冷却器等。气体冷却器例如是与车辆中使用的涡轮增压器相关联的增压空气冷却器。而散热器是驱动冷却回路的一部分，该驱动冷却回路可以是发动机冷却回路或电池/马达冷却回路中的至少一者，这取决于车辆是否是内燃机驱动的车辆、混合动力车辆和电动车辆中的任一种。散热器和气体冷却器都可以设置在车辆的前部，以被用作冷却流体的冲压空气冲击，随着车辆行驶，流过散热器和气体冷却器的工作热交换流体与流过散热器和气体冷却器的冷却空气进行热交换。更具体地，流过散热器的冷却剂将从发动机拾取的热量排放到环境中，特别是流过散热器的空气导致冷却剂的冷却。流过气体冷却器的制冷剂将热量排放到外部空气，特别是冲压空气，以导致制冷剂从蒸汽状态到液态的相变。在例如电动车辆的情况下，进入低温散热器的冷却剂的入口温度最大为70摄氏度，并且冷却剂流速最大为1500l/h。流出散热器的冷却剂的出口温度在40-60摄氏度的范围内。进入气体冷却器的制冷剂的入口温度最高为140摄氏度，并且制冷剂的出口温度比环境空气的温度高10-15摄氏度。

通常，散热器1和气体冷却器2在冲压空气的方向上相对于彼此重叠地设置，如图1所示。通常，散热器1在冲压空气的方向上设置在气体冷却器2的下游。通过散热器1和气体冷却器2的这种布置，空气在吸收由气体冷却器2排出的热量之后到达散热器1，因此到达散热器1的空气处于比环境空气更高的温度。更具体地，在较高的环境温度时，例如31摄氏度，气体冷却器下游的空气温度高得多，从而在散热器对冷却剂的冷却中造成问题。因此，散热器1的散热性能显著降低。散热器性能低下会对由散热器冷却的驱动器产生严重影响，在最坏的情况下，由于驱动器过热，可能会导致驱动器卡住或机械故障。这种布置需要增加低温散热器的尺寸，从而引起封装问题。类似地，在气体冷却器沿冲压空气的方向设置在散热器的下游的情况下，空气在吸收由散热器排出的热量之后到达气体冷却器，并且到达气体冷却器的空气处于比环境空气升高的温度。因此，气体冷却器的效率和性能显著降低。

在气体冷却器是水冷的情况下，在冷却剂从散热器提取热量之后，从散热器接收冷却剂，即水。因此，接收在气体冷却器中的冷却剂不能冷却制冷剂。因此，气体冷却器的效率和性能降低。没有现有技术的热交换器起多个热交换器的作用，其中至少一个热交换器是限定第一和第二通道的气体冷却器。

此外，散热器和气体冷却器需要设置成充分间隔开，以实现足够和适当的空气流过。散热器和气体冷却器的这种重叠布置占据了更多的空间，从而导致封装问题。

因此，需要一种热交换器，例如称为混合式热交换器，其将两个热交换器的功能组合在一个热交换器中，从而解决了封装问题，减少了总重量，并且安装有这种热交换器的车辆表现出改进的性能。应当注意，术语混合式热交换器和热交换器可以互换使用。此外，需要一种热交换器，其将两个或更多个热交换器的功能组合在一个中，其中热交换器中的至少一个是气体冷却器。此外，需要一种混合式热交换器，其消除了由散热器和气体冷却器的重叠构造引起的缺点。更具体地，需要一种混合式热交换器，其防止由于流向散热器和气体冷却器中的一个的空气流被另一个阻碍而引起的问题、封装问题以及下游散热器或气体冷却器由于空气被设置在其上游的另一散热器或气体冷却器预热而接收高温空气。此外，流过压缩机的常规已知制冷剂（例如1234yf）对环境有害并且面临制裁。天然制冷剂，诸如被称为R744的CO2或被称为R290的丙烷等似乎是环境友好的选择，然而，这些是高压制冷剂，并且常规热交换器不能承受高压。因此，需要能够承受高压制冷剂的混合式热交换器。

本发明的目的是提供一种热交换器，其将两个热交换器的功能组合在一个热交换器中，从而解决封装问题和可靠性问题。

本发明的另一个目的是提供一种热交换器，其可防止传统热交换器中由于气流受阻而导致热交换器之一的效率和性能降低的问题。

本发明的又一个目的是提供一种换热器，其用作多个换热器，其中至少一个换热器是气体冷却器。

本发明的另一个目的是提供混合式热交换器，其通过承受由高压制冷剂施加的高压而兼容于处理高压制冷剂。

在本说明书中，一些元件或参数可以被编号，例如第一元件和第二元件。在这种情况下，除非另有说明，否则此编号仅用于区分和命名相似但不相同的元件。不应从这样的编号中推断出优先级的概念，因为可以在不背离本发明的情况下切换这些术语。另外，该编号并不意味着安装或使用本发明的元件的任何顺序。

发明内容

根据本发明的实施例公开了一种用于机动车辆的混合式热交换器。混合式热交换器包括至少一个第一歧管和至少一个第二歧管。所述至少一个第一歧管适于第一流体在第一组管内的流通，所述第一组管被构造成限定第一流体回路的至少一部分。所述至少一个第二歧管适于使第二流体在第二组管内流通，所述第二组管被构造成限定第二流体回路的至少一部分。至少一个第二管包括多个微通道，其中第二管接收在对应的第一管内并与至少一个罐流体连通，该至少一个罐牢固地保持在第一歧管和第二歧管中的至少一者内以对其提供加固。具有微通道的至少一个第二管限定用于第二流体的流体流动通路，并且第一管和第二管之间的环形空间限定用于第一流体的流体流动通路。

通常，所述至少一个罐包括入口端口和出口端口中的至少一者，用于第二流体相对于所述至少一个罐的进入和流出。

优选地，所述至少一个罐包括至少一个加强和分配壁，所述至少一个加强和分配壁将所述至少一个罐的内部分成第一腔室和第二腔室。

特别地，所述至少一个罐包括多个槽，所述多个槽沿着其纵向壁并在其纵向壁之间布置并且正交于其纵向壁延伸。

此外，混合式热交换器包括至少一个挡板，该至少一个挡板设置在同轴布置的相邻罐之间并且将同轴布置的相邻罐的内部相对于彼此分开。

整体上，第二管适于使高压制冷剂流通通过，并且同轴地布置在对应的第一管内。

特别地，第二管比对应的第一管长，穿过第一歧管，并且与牢固地保持在设置于第一歧管之后的第二歧管内的罐流体连通。

整体上，第一管和第二管包括分别形成在其上的肋和突起中的至少一种。

特别地，第一管包括形成在其相对侧上的凹坑，该凹坑向内突出到第一管的内部，用于将对应的第二管牢固地保持在第一管内。

具体地，第一歧管和第二歧管通过组装第一集管、第二集管、盖和对应的端帽中的至少一者而形成。

此外，第一集管包括从其向内延伸并适于在其上支撑第二集管的支撑元件。

此外，第一集管和盖中的至少一者包括相应的压接凸片，并且适于在第一集管和对应的盖之间形成压接连接。

特别地，第一集管包括适于接收第一管的第一孔口，第一管在间隔开的第一歧管之间构造流体连通。

整体上，盖至少部分地封装罐。

此外，第二集管包括形成在其上并适于接收第二管的第二孔口，该第二管在对应的间隔开的第二歧管之间构造流体连通。

具体地，第二孔口相对于形成在相应的罐的封闭端或相应的罐的开口端上的至少一个槽对准。

具体地，第一集管和对应的盖中的至少一个彼此组装，其中对应的第二集管接收在第一集管和盖中的任一个中，以限定第一歧管和对应的第二歧管。

更具体地，第二集管被接收在对应的第一集管的开口端中，第一集管和第二集管被接收在对应的盖的第一开口中以限定第一歧管和第二歧管。

通常，混合式热交换器包括第一入口、第一出口、第二入口和第二出口。第一入口和第一出口被构造在第一歧管中的相同的第一歧管上或不同的第一歧管上。第二入口和第二出口构造在同一第二歧管上，但与第一入口和第一出口相反，并适于构造第二流体通过第二组管的U形流动。第一入口和第一出口以及第二入口和第二出口的这种构造在流过第一管的第一流体和流过第二管的第二流体之间构造对流。第二管中的一些管限定第一气体冷却通道，而第二管中的其余管限定第二气体冷却通道，在环境温度低于31摄氏度的情况下，第二气体冷却通道用作过冷器。

特别地，第一气体冷却通道经由第二歧管与第二气体通道流体连通，该第二歧管与第二歧管中的其上形成有第二入口和第二出口的第二歧管相对。

附图说明

本发明的其他特征，细节和优点可以从下面的发明描述中得出。当结合附图考虑以下详细描述时，通过参考以下详细描述，将容易获得对本发明及其许多附带优点的更完整的理解，且将本发明及其许多附带优点将被更好地理解，在附图中：

图1示出了相对于彼此以重叠方式布置的第一热交换器和第二热交换器的常规布置；

图2示出根据本发明的实施例的混合式热交换器的前视图；

图3示出了描绘混合式热交换器的一侧的放大视图，特别地，描绘了限定第一歧管和第二歧管的第一集管与盖之间的压接连接，第二歧管具有第二集管；

图4示出了混合式热交换器在其一侧的分解图；

图5a示出根据本发明的实施例的图2的混合式热交换器的一侧的侧视图，其描绘接收罐的第一歧管和第二歧管的内部细节；

图5b示出了描绘分别与第一管和对应的第二管流体连通的图5a的第一歧管和第二歧管的内部细节的截面图；

图6a示出了描绘根据本发明的另一实施例的接收端部开口罐的第一歧管和第二歧管的内部细节的侧视图；

图6a示出了描绘图6a的第一歧管和第二歧管的内部细节的截面图；

图7示出了图2的混合式热交换器的罐的等距视图，其描绘了形成在其中的加强和分配壁；

图8示出了图7的罐的另一等距视图，描绘了在其下侧上形成的槽；

图9示出了用于图2的混合式热交换器中的热交换的管中管构造，其中包括多个微通道的第二管被接收并保持在第一管内；

图10示出了没有罐和盖的第二歧管的等距视图，用于描绘其内部细节；

图11示出了没有第二集管的第一歧管的等距视图，用于描绘其内部细节；

图12示出了其上形成有凹坑的第一组管中的第一管的等距视图，还示出了第一管的端部的放大视图；

图13示出了图12的第一管的等距截面图，描绘了其内部细节，还描绘了放大视图，该放大视图描绘了突出到第一管内部的凹坑；

图14示出了描绘图12的第一管和接收并保持在第一管内的第二管的管中管布置的等距视图；

图15至图20示出了热交换器的不同构造，其中用于冷却剂的第一入口和第一出口以及用于制冷剂的第二入口和第二出口的定位不同；和

图21示出了根据本发明的另一个实施例的热交换器的一侧的侧视图。

具体实施方式

必须注意的是，附图以足够详细的方式来公开本发明以实现本发明，如果需要，这些附图有助于更好地定义本发明。然而，本发明不应限于说明书中公开的实施例。

尽管在下面的描述和附图中以用于机动车辆的热交换器的示例来解释本发明，特别是将两个热交换器的功能结合在一个热交换器中的热交换器。更具体地，本发明的混合式热交换器组合了用于车辆的散热器和气体冷却器的功能，从而消除了对多个热交换器的需要以及与以重叠构造布置的多个热交换器相关联的问题，例如封装问题以及性能和效率问题。此外，本发明的混合式热交换器利用接收在第二歧管内的罐来加固，以使高压制冷剂流通通过混合式热交换器。然而，本发明适用于用于车辆和非车辆环境的任何混合式热交换器，其中需要将两个热交换器的功能组合成一个以解决封装问题，以及多个热交换器重叠布置所面临的其他问题，并允许高压制冷剂流通通过混合式热交换器。

附图中的图2示出了根据本发明的实施例的用于机动车辆的混合式热交换器100的前视图。图3示出描绘混合式热交换器100的一侧的放大图。图4示出了混合式热交换器100的一侧的分解图。热交换器100包括至少一个第一歧管10a、10b和至少一个第二歧管40a、40b。

至少一个第一歧管10a、10b用于第一流体在第一组管20内的流通，其中第一组管20限定第一流体回路30的至少一部分。根据本发明的实施例，第一流体回路30是用于冷却剂流的发动机冷却回路，其中散热器32是第一流体回路30的一部分。根据一个实施例，热交换器100包括一对第一歧管10a和10b，特别是第一分配歧管10a和第一收集歧管10b，以构造冷却剂的I形流动。在这种构造中，第一分配歧管10a将加热的冷却剂从第一流体回路（特别是发动机冷却回路）分配到第一组管20。在加热的冷却剂吸收了来自流动通过被接收在第一管20中的对应的第二管50的微通道52的制冷剂的热量之后，第一收集歧管10b从第一组管20收集冷却剂。流过第一管20的空气冷却被加热的冷却剂。根据如图2所示的本发明的另一实施例，尽管热交换器100包括两个第一歧管10a和10b，然而，两个第一歧管10a和10b中的一个（例如10a）被内部挡板分成分配部分和收集部分。在这种构造中，用于冷却剂进入的第一入口16a和用于冷却剂流出的第一出口16b形成在第一歧管10a上，特别是在第一歧管10a的分配部分和收集部分上，以在第一组管20中构造冷却剂的U形流动。尽管在附图中，第一入口16a和第一出口16b被描绘为在第一歧管10a、10b的侧面上，然而，第一入口16a和第一出口16b可以与第二入口46a和第二出口46b一起在顶侧上。特别地，分配部分将冷却剂分配到构成第一冷却剂通道的多个第一管20，并且收集部分从构成冷却剂返回通道的其余第一管收集冷却剂。更具体地，两个第一歧管10a和10b中的另一个，在这种情况下为第一歧管10b，构造冷却剂第一通道和冷却剂返回通道之间的流体连通。冷却剂通过第一歧管10a和10b以及第一管20的流动由图2中的线箭头A描绘。此外，构造有单个第一歧管10a、10b的热交换器100也在本发明的范围内，该单个第一歧管10a、10b由设置在单个第一歧管10a、10b内部的挡板分成分开的部分，其中，该单个第一歧管10a、10b的分开的部分通过U形管连接。在这种构造中，单个第一歧管10a、10b的第一部分将冷却剂分配到U形管的一端，并且单个歧管10a、10b的第二部分从U形管的另一端收集冷却剂。然而，为了本文件的简洁起见，没有详细描述单个第一歧管10a、10b的这种构造。

至少一个第二歧管40a、40b构造成用于第二流体（特别是高压制冷剂，例如R744、R290或两者的混合物）在第二组管50内的流通，以限定第二流体回路60的至少一部分。根据本发明的实施例，第二流体回路60是用于制冷剂流的空调环路，其中气体冷却器62是第二流体回路60的一部分。类似于第一歧管10a、10b，热交换器100可以包括一对第二歧管40a和40b，特别是第二分配歧管40a和第二收集歧管40b，以构造制冷剂的I形流。在一个实施例中，第一分配歧管40a将制冷剂从第二流体回路（特别地，空调环路）分配到第二组管50（特别地，第二管50的微通道52）。第二收集歧管40b在制冷剂已经将热量释放给在第一管20和接收在第一管20中的第二管50之间的环形空间中流动的冷却剂之后从第二组管50收集制冷剂。热交换器100可包括一对第二歧管40a和40b，然而，第二歧管40a和40b中的一个（例如，40a）可通过内部挡板分成分配部分和收集部分。在这种构造中，用于制冷剂进入的第二入口46a和用于制冷剂流出的第二出口46b形成在第二歧管40a上，特别是在第二歧管40a的分配部分和收集部分上，以构造制冷剂在第二组管50中的U形流动。第二歧管40a上的第二入口46a和第二出口46b的位置相对于第一歧管10a上的第一入口16a和第一出口16b的位置反转，以构造流过第一管20的冷却剂和流过第二管50的制冷剂之间的对流。分配部分将制冷剂分配到构成第一制冷剂通道的多个第二管50中，并且收集部分从剩余的第二管收集制冷剂以构成制冷剂返回通道。更具体地，第二歧管40a和40b中的另一个，特别是在这种情况下的第二歧管40b，构造制冷剂第一通道和制冷剂第二通道或返回通道之间的流体连通。制冷剂通过第二歧管40a和40b以及第二管50的流动由图2中的实线箭头B描绘。

流通通过混合式热交换器的制冷剂可以是高压制冷剂，例如R744和丙烷，因为它们与对环境有害并面临制裁的常规制冷剂（例如1234yf）相比是相对环境友好的。然而，如果需要，热交换器也适合于在其中流通常规制冷剂。由于流通通过混合式热交换器的制冷剂，特别是流通通过第二管50和第二歧管40a和40b的制冷剂是高压制冷剂，因此需要保护第二管50和第二歧管40a和40b免受流通通过其中的高压制冷剂的损坏。

为了使第二管50和第二歧管40a和40b与高压制冷剂流相容，第二管50通过挤压形成，并且第二歧管40a和40b由对应的罐70a和70b加强。微通道是椭圆形的，并且微通道的尺寸也减小，并且微通道管50的壁厚增加，以帮助第二管承受通过其中的高压制冷剂流。

分别参考图5a和图5b中描绘的混合式热交换器100的一侧的侧视图和截面图，罐70a、70b牢固地保持在第二歧管40a、40b内部，以加强组装成限定第二歧管40a、40b的部件的结构。通常，接收在对应的第一管20内的第二管50与至少一个罐70a、70b流体连通，罐70a、70b牢固地保持在第一歧管10a、10b和第二歧管40a、40b中的至少一个内，以向其提供加强以承受高压制冷剂的高压。特别地，第二管50与罐70a、70b流体连通，罐70a、70b与对应的第二歧管40a、40b牢固地保持在一起。具有微通道52的至少一个第二管50限定用于第二流体（特别是高压制冷剂）的流体流动通路，并且第一管20和第二管50之间的环形空间限定用于第一流体的流体流动通路。

参考图7和图8，描绘了至少一个罐70a、70b的第一等距视图和第二等距视图。通常，所述至少一个罐70a、70b包括入口端口72a、72b和出口端口71a、71b中的至少一者，用于第二流体相对于至少一个罐70a、70b的进入和流出。形成在对应的单独的、相邻的同轴罐70a上的入口端口72a和出口端口73a相对于分别形成在同一歧管40a、40b（特别是同一盖44a、44b）上的第二入口46a和第二出口46b对准，以构造制冷剂的u形流动。优选地，所述至少一个罐70a、70b包括至少一个加强和分配壁74a、74b，其将所述至少一个罐70a、70b的内部分成第一腔室73a、73b和第二腔室75a、75b。特别地，所述至少一个罐70a、70b包括多个槽76a、76b，槽76a、76b沿着罐70a、70b的纵向壁并在罐70a、70b的纵向壁之间布置并且正交于罐70a、70b的纵向壁延伸。此外，混合式热交换器100包括至少一个挡板78，该挡板78设置在同轴布置的相邻罐之间并将同轴布置的相邻罐的内部彼此分开，从而在同轴布置的相邻罐的内部之间形成流体隔离。

参照图5a，第一歧管10a、10b和第二歧管40a、40b通过组装第一集管12a、12b、第二集管22a、22a、盖44a、44b和端帽47a、47b而形成。第一集管12a、12b、第二集管22a、22b和盖44a、44b通过使用任何接合工艺（例如钎焊）组装并接合在一起。然而，本发明不限于用于在部件之间形成牢固连接的任何特定的接合工艺，并且不限于钎焊。第一集管12a、12b包括形成在其上的第一孔口12c、12d，以接收第一管20，第一管20在间隔开的第一歧管10a和10b之间构造流体连通。第一管20的末端牢固地保持在形成于相应的第一集管12a和12b上的相应的第一孔口12c和12d内，并且通过任何连接工艺（例如钎焊）连接到第一孔口12c和12d。本发明不限于用于在第一管20的末端与第一集管12a和12b之间构造牢固连接的任何特定的接合工艺，并且不限于钎焊。这种构造防止第一流体（特别是冷却剂）从第一歧管10a、10b通过第一管20的末端与形成在第一集管12a、12b上的对应的第一孔口12c、12d之间的间隙的任何泄漏。第二集管22a、22b包括形成在其上的第二孔口22c、22d，以接收第二管50，第二管50在间隔开的第二歧管40a和40b之间构造流体连通。第二管50的末端牢固地保持在形成于相应的第二集管22a和22b上的相应的第二孔口22c和22d内，并且通过任何连接工艺（例如钎焊）连接到其上。第二孔口22c、22d相对于形成在相应的罐70a、70b上的至少一个槽76a、76b对准，以构造罐70a、70b与接收在第二孔口22c、22d中的第二管20之间的流体连通。第二孔口22c、22d相对于形成在相应罐70a、70b的封闭端或相应罐70、70b的开口端上的第一孔口12c、12d对准。

根据本发明的另一个实施例，如图6a和图6b所示，罐70a、70b是端部开口的，而不是如图5a和图5b所示的具有槽76a、76b的端部封闭的罐70a、70b。在这种构造中，第二孔口22c、22d相对于相应的罐70a、70b的开口端对准，以构造罐70a、70b与接收在第二孔口22c、22d中的第二管50之间的流体连通。同样，本发明不限于用于在第二管50的末端与第二集管22a和22b之间构造牢固连接的任何特定的接合工艺，并且不限于钎焊。这种构造防止第一歧管10a、10b和相应的第二歧管40a、40b之间通过第二管50的末端和相应的第二孔口22c、22d之间的间隙的任何泄漏。第一集管12a、12b和盖44a、44b彼此组装，其中对应的第二集管22a、22b接收在第一集管12a、12b和盖44a、44b中的任一个中，以限定第一歧管10a、10b和对应的第二歧管40a、40b。更具体地，第一集管12a、12b和对应的盖44a、44b中的至少一个包括相应的压接凸片13a、13b和45a、45b，压接凸片13a、13b和45a、45b适于在第一集管12a、12b和对应的盖44a、44b之间形成压接连接，其中罐70a、70b和第二集管22a、22b保持在其间。特别地，第一集管12a、12b包括从其向内延伸的支撑元件14a、14b，并且随着第一集管12a、12b被压接到盖44a、44b，支撑元件14a、14b适于在其上支撑第二集管22a、22b，其中罐70a、70b和第二集管22a、22b保持在其间。

根据图6a和图6b所示的实施例，罐70a、70b支撑在对应的加强板80a、80b上，加强板80a、80b设置在罐70a、70b和第二集管22a、22b之间。加强板80a、80b还包括与第二孔口22c、22d对准的槽，用于罐70a、70b的内部与接收在第二孔口22c、22d中的第二管50之间的流体连通。

再次参考图5a，盖44a、44b是具有台阶式构造的外壳的形式，其包括具有第一开口的第一部分和具有第二开口的第二部分。第一开口比第二开口宽，以在盖44a、44b的第一部分和第二部分之间的界面处形成中间颈部。当盖44a、44b压接到第一集管12a、12b时，盖44a、44b至少部分地封装对应的罐70a、70b。根据如图21所示的具体实施例，盖44a、44b从两侧端部开口。特别地，盖44a、44b包括开口端和与开口端相对的切口49a、49b，罐抵靠切口49a、49b的周边以防止罐70a、70b进一步前进到盖44a、44b中。特别地，盖44a、44b的开口端接收罐70a、70b以及第一集管12a、12b和第二集管22a、22b的组件，而切口的周边限制了罐70a、70b的进一步插入以及第一集管12a、12b和第二集管22a、22b在盖44a、44b内的组装。盖44a、44b的这种构造通过根据罐70a、70b进行适配而用作应力消除特征。

第一集管12a、12b也可以是具有封闭端和开口端的围绕部的形式。第二集管22a、22b被接收在第一集管12a、12b的开口端中。其中接收有第二集管22a、22b的第一集管12a、12b被接收在对应的盖44a、44b的第一开口中。形成在盖44a、44b上的颈部48a、48b防止第一集管12a、12b与第二集管22a、22b一起在盖44a、44b内进一步前进，以限定第一歧管10a、10b和第二歧管40a、40b。更具体地，第二集管22a、22b将第一歧管10a、10b相对于第二歧管40a、40b分开。替代地，第二集管22a、22b被接收在对应的盖44a、44b的第一开口中，并且此后，第一集管12a、12b被接收在对应的盖44a、44b的第一开口中，以限定第一歧管10a、10b和第二歧管40a、40b。然而，本发明不限于第一集管12a、12b、第二集管22a、22b和盖44a、44b之间的、用以形成第一歧管10a、10b和第二歧管40a、40b的连接的任何特定构造和顺序。

至少一个第二管50包括通过挤出形成的多个微通道52。微通道52可以具有正方形或三角形横截面。优选地，微通道52具有椭圆形横截面。然而，本发明不限于微通道52的任何特定横截面或形成微通道52的方法。第二管50中的至少一个可以接收在第一管20内。参照图5a和图5b，第二管50比对应的第一管20相对更长，使得第二管50延伸出第一管20。第二管50穿过第一歧管10a、10b，其延伸出第二集管22a、22b，并且其与牢固地保持在设置于对应的第一歧管10、10b之后的对应的第二歧管40a、40b中的罐70a、70b流体连通。在优选实施方式中，一个第二管50被接收在一个第一管20中，如图9至图11中所示。此外，第二管50同轴地布置在对应的第一管20内。一般性地，第一管20和第二管50包括分别形成在其上的肋/凹坑20a和突起54，用于将第二管50牢固地保持在第一管20内。根据本发明的实施例，第一管20通过折叠形成。根据如图9所示的另一个实施例，第一管20包括形成在其相对侧上的凹坑20a。凹坑20a向内突出到第一管20的内部，以与对应的第二管50的相对侧相互作用，从而将对应的第二管50牢固地保持在第一管20内。第一管20的折叠端向内延伸到第一管20的内部，以与接收在第一管20中的第二管50相互作用，从而将第二管50定位在第一管20内。特别地，第一管20的折叠端和凹坑20a一起阻止第二管50在X方向上的移动。形成于第一管20的侧向侧上的其它凹坑20a阻止第二管50在Y方向上的移动。形成在第一管20的相对侧上的凹坑20a具有相同的尺寸，以将第二管50同轴地保持在第一管20内。替代地，形成在第一管20的相对侧上的凹坑20a具有不同的尺寸，以将第二管50偏心地保持在第一管20内。形成在管20的相对侧上的凹坑20a与相对的凹坑偏移。第二管50还可以包括从其相对侧突出的向外延伸的突起54，以使得能够将第二管50放置和保持在第一管20内。向外延伸的突起54在通道52的挤出期间形成。根据另一实施例，凹坑部分地形成在第一管20上并且部分地形成在第二管50上，以彼此相互作用，从而将第二管50牢固地保持在对应的第一管20内。然而，本发明不限于分别形成在第一管20和第二管50上的凹坑20a或突起54的任何特定构造、数量和放置，只要凹坑20a或突起54有助于将第二管50牢固地保持在第一管20内即可。

在这种“管中管”构造中，其中第二管50接收在第一管20中，微通道52可以限定用于第二流体（例如制冷剂）的流体流动通路，并且第一管20和第二管50之间的环形空间可以限定用于第一流体（例如冷却剂）的流体流动通路。此外，第二管的通道52限定用于第二流体（例如，高压制冷剂）的流动通路。根据本发明的实施例，第一流体和第二流体中的至少一者是冷却剂。代替单个第二管50被保持在第一管20中，多个第二管50被接收并保持在一个第一管20中。在这种情况下，多个第二管50连接在并插入第一管20内。在第一管上形成的向内延伸的凹坑20a与保持在第一管20中并邻近第一管20的壁的末端第二管50的相对侧相互作用，以将第二管50保持在第一管20内。

冷却剂和制冷剂通过第一组管20和第二组管50的流动可以是平行流或对流，这取决于冷却剂的第一入口16a和第一出口16b、制冷剂的第二入口46a和第二出口46b的定位。图15至图20示出了基于用于冷却剂的第一入口16a和第一出口16b、用于制冷剂的第二入口46a和第二出口46b的定位的不同组合的热交换器的不同构造。然而，本发明的热交换器不限于所描绘的任何特定构造，可以具有任何构造，其具有基于第一入口16a、第一出口16b、第二入口46a和第二出口46b的位置的制冷剂和冷却剂流的不同组合。

通常，第一入口16a和第一出口16b构造在第一歧管10a和10b中的相同的第一歧管10a、10b上或不同的第一歧管10a和10b上。根据如图15、16、18-20所示的实施例，第一入口16a和第一出口16b形成在第一歧管10a中的一个中。根据如图17所示的本发明的另一个实施例，第一入口16a和第一出口16b形成在彼此相对设置的不同的第一歧管10a和10b上。冷却剂入口16a形成在与形成有制冷剂入口46a的一侧相对的一侧上。

此外，第二入口46a和第二出口46b被构造在相同的第二歧管40a、40b上，以构造通过第二组管50的第二流体的U形流。此外，与第二入口46a和第二出口46b相反地形成的第一入口16a和第一出口16b的这种构造在流过第一管20的第一流体与流过第二管50的第二流体之间构造对流。根据实施例，第二管50中的一些管50a限定第一通道，而第二管50的其余管50b限定作为返回通道的第二通道。通常，第一通道包括比第二通道中的第二热交换管更多数量的第二管50。第一通道经由第二收集歧管40b与第二通道流体连通。

热交换器100可以并入车辆中构造的任何冷却回路中，其中用作散热器32的热交换器向任何车辆热交换器供应冷却剂以从车辆中的任何发热部件中提取热量。具体地，车辆热交换器可以是散热器、充水空气冷却器、冷却器中的任何一种，并且发热装置可以是车辆中的发动机、电动机和电池中的任何一种，该车辆是内燃机驱动的、电动机驱动的或任何混合动力车辆中的任何一种。

无论如何，由于可能存在其他实施例，因此本发明不能也不应该限于本文中具体描述的实施例。本发明应扩展到任何等同的手段和手段的任何技术操作的组合。

Claims (16)

1.一种用于机动车辆的混合式热交换器（100），包括：

至少一个第一歧管（10a、10b），适于使第一流体在第一组管（20）内流通，所述第一组管（20）被构造成限定第一流体回路（30）的至少一部分；

至少一个第二歧管（40a、40b），适于使第二流体在第二组管（50）内流通，所述第二组管（50）被构造成限定第二流体回路（60）的至少一部分，

其中，至少一个第二管（50）包括多个微通道（52），其中所述第二管（50）被接收在对应的第一管（20）内并且与至少一个罐（70a、70b）流体连通，所述至少一个罐（70a、70b）牢固地保持在所述第一歧管（10a、10b）和所述第二歧管（40a、40b）中的至少一者内以向所述第一歧管（10a、10b）和所述第二歧管（40a、40b）中的该至少一者提供加强，并且

具有所述微通道（52）的至少一个第二管（50）限定用于第二流体的流体流动通路，并且所述第一管（20）和所述第二管（50）之间的环形空间限定用于第一流体的流体流动通路。

2.根据权利要求1所述的混合式热交换器（100），其中，所述至少一个罐（70a、70b）包括入口端口（72a、72b）和出口端口（71a、71b）中的至少一者，用于所述第二流体相对于所述至少一个罐（70a、70b）的进入和流出。

3.根据前述权利要求中任一项所述的混合式热交换器（100），其中，所述至少一个罐（70a、70b）包括至少一个加强和分配壁（74a、74b），所述至少一个加强和分配壁（74a、74b）将所述至少一个罐（70a、70b）的内部分成第一腔室（73a、73b）和第二腔室（75a、75b）。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的混合式热交换器（100），其中，所述至少一个罐（70a、70b）包括多个槽（76a、76b），所述多个槽（76a、76b）沿着所述至少一个罐（70a、70b）的纵向壁布置并且布置在所述至少一个罐（70a、70b）的纵向壁之间，并且正交于所述至少一个罐（70a、70b）的纵向壁延伸。

5.根据前述权利要求中任一项所述的混合式热交换器（100），还包括至少一个挡板（78），所述至少一个挡板（78）设置在同轴布置的相邻罐（70a、70b）之间并且将所述相邻罐（70a、70b）的内部相对于彼此分离。

6.根据前述权利要求中任一项所述的混合式热交换器（100），其中，所述第二管（50）适于使高压制冷剂流通通过所述第二管并且被同轴地布置在对应的所述第一管（20）内。

7.根据前述权利要求中任一项所述的混合式热交换器（100），其中，所述第二管（50）比对应的所述第一管（20）长，穿过所述第一歧管（10a、10b），并且与牢固地保持在设置于所述第一歧管（10a、10b）之后的所述第二歧管（40a、40b）内的罐（70a、70b）流体连通。

8.根据前述权利要求中任一项所述的混合式热交换器（100），其中，所述第一歧管（10a、10b）和所述第二歧管（40a、40b）通过组装第一集管（12a、12b）、第二集管（22a、22b）、盖（44a、44b）和对应的端帽（47a、47b）中的至少一者而形成。

9.根据权利要求8所述的混合式热交换器（100），其中，所述第一集管（12a、12b）包括支撑元件（14a、14b），所述支撑元件（14a、14b）从所述第一集管（12a、12b）向内延伸并且适于在其上支撑所述第二集管（22a、22b）。

10.根据权利要求8所述的混合式热交换器（100），其中，所述第一集管（12a、12b）和所述盖（44a、44b）中的至少一者包括相应的压接凸片（13a、13b）和（45a、45b），所述压接凸片（13a、13b）和（45a、45b）适于在所述第一集管（12a、12b）和所述盖（44a、44b）之间形成压接连接。

11.根据权利要求8所述的混合式热交换器（100），其中，所述第一集管（12a、12b）包括适于接收所述第一管（20）的第一孔口（12c、12d），所述第一管（20）在间隔开的第一歧管（10a）和（10b）之间构造流体连通。

12.根据权利要求8所述的混合式热交换器（100），其中，所述盖（44a、44b）至少部分地封装所述罐（70a、70b）。

13.根据权利要求8所述的混合式热交换器（100），其中，所述第二集管（22a、22b）包括形成在其上并适于接收所述第二管（50）的第二孔口（22c、22d），所述第二管（50）在对应的间隔开的第二歧管（40a）和（40b）之间构造流体连通。

14.根据权利要求13所述的混合式热交换器（100），其中，所述第二孔口（22c、22d）相对于形成在相应的罐（70a、70b）的封闭端或相应的罐（70a、70b）的开口端上的至少一个槽（76a、76b）对准。

15.根据权利要求8所述的混合式热交换器（100），其中，所述第一集管（12a、12b）和对应的盖（44a、44b）中的至少一者被组装到彼此，其中对应的第二集管（22a、22b）被接收在所述第一集管（12a、12b）和所述盖（44a、44b）中的任一个中，以限定所述第一歧管（10a、10b）和对应的第二歧管（40a、40b）。

16.根据权利要求8所述的混合式热交换器（100），其中，所述第二集管（22a、22b）被接收在对应的第一集管（12a、12b）的所述开口端中，并且所述第一集管（12a、12b）与所述第二集管一起被接收在对应的盖（44a、44b）的第一开口中以限定所述第一歧管（10a、10b）和所述第二歧管（40、40b）。