本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于組裝制冷單元的熱交換器設(shè)備的方法。此外，本發(fā)明涉及根據(jù)所述方法生產(chǎn)的熱交換器設(shè)備。

背景技術(shù)：

該類型熱交換器設(shè)備使用在制冷單元，尤其空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的制冷單元中，例如車輛空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。通過使用所述熱交換器設(shè)備，能夠改善制冷單元的效率的程度，尤其如果CO₂(R744)用作制冷劑。依靠熱交換器設(shè)備，能夠利用制冷回路的低壓區(qū)域的低溫度水平，以進一步立即在氣體冷卻器的下游冷卻高壓區(qū)域中的較暖制冷劑。此處，熱交換器設(shè)備能夠結(jié)合制冷劑收集容器(積蓄器)。但是，將熱交換器線圈與制冷劑收集容器整合在一個部件中是非常復(fù)雜以及貴的。

DE102006031197A1已經(jīng)公開了一種內(nèi)部熱交換器，其具有用于制冷劑回路的積蓄器，尤其機動車輛空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括：殼體，其由加壓管狀氣缸套以及蓋板以及基底板制成；積蓄器，其由不太導熱的材料制成，優(yōu)選由塑料制成，并且布置成以便在殼體中同心地形成用于低壓的液體制冷劑的間隙；以及翅片管，其用于高壓制冷劑，該翅片管以螺旋形方式布置在積蓄器和氣缸套之間的間隙中。蓋子板和基底板在每個情況下具有：連接器板，其具有用于制冷劑線的連接器；U形提取管，其具有用于積蓄器中提供的制冷劑蒸汽的蒸汽入口以及蒸汽出口；以及擋板裝置，其用于分離提供在積蓄器上方區(qū)域中的制冷劑的液相和氣相。此處，蒸汽入口以免受制冷劑液體影響的方式布置在積蓄器中擋板裝置的下方，蒸汽出口布置在積蓄器外側(cè)。翅片管又在其端部經(jīng)由螺紋密封地并入蓋子板和基底板，其結(jié)果是，提供了具有積蓄器的內(nèi)部熱交換器，能夠成本有效地生產(chǎn)該熱交換器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明基于的目的是，提供一種熱交換器設(shè)備，其將內(nèi)部熱交換器與制冷劑收集容器結(jié)合，簡化了其組裝。

根據(jù)本發(fā)明，所述目的依靠獨立權(quán)利要求的特征實現(xiàn)。有利實施例是從屬權(quán)利要求的主題。

本發(fā)明基于的總體構(gòu)思是，安裝熱交換器設(shè)備的殼體作為最后部件，其結(jié)果是，熱交換器線圈和制冷劑收集容器的安裝變得更簡單。此處，將熱交換器線圈推在制冷劑收集容器上并且流體地連接至至少一個蓋子，將管狀套推在熱交換器線圈上，并且管狀套徑向向內(nèi)變形。結(jié)果，至少一個蓋件和熱交換器線圈之間的組裝和連接是簡單的，這是由于殼體的管狀套不阻礙對熱交換器線圈的訪問。因此，熱交換器線圈和至少一個蓋件之間的連接的選擇不被限制。此外，相應(yīng)地簡化了將制冷劑收集容器連接至至少一個蓋件以及連接至熱交換器線圈。

如果熱交換器設(shè)備的殼體具有兩個蓋件，那么這是有利的，將熱交換器線圈推在制冷劑收集容器上并且流體地連接至兩個蓋件，將管狀套推在兩個蓋件中的至少一個和熱交換器線圈上，因此，管狀套徑向向內(nèi)變形。作為使用兩個蓋件的結(jié)果，能夠簡化熱交換器設(shè)備中的流動路徑。在組裝熱交換器線圈和制冷劑收集容器與兩個蓋件之后，將管狀套然后推在兩個蓋件中的至少一個上并且徑向向內(nèi)變形。結(jié)果，雖然管狀套必須裝配在兩個蓋件中的至少一個上，但是其能夠在其已經(jīng)徑向向內(nèi)變形之后具有功能較小直徑。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠改進組裝熱交換器設(shè)備而不損害熱交換器設(shè)備的功能。

一個有利方案提供的是，管狀套徑向向內(nèi)變形，使得其支承熱交換器線圈。憑借管狀套支承熱交換器線圈的事實，形成螺旋形密封面，其限定流體導管，流體導管尤其在制冷劑收集容器和管狀套之間是螺旋形。此處，螺旋形流體導管延長熱交換器設(shè)備中的駐留時間并且改善熱交換結(jié)果。

進一步有利方案提供的是，管狀套徑向向內(nèi)液壓地或者氣壓地變形。尤其，液壓或者氣壓變形過程使得力均勻輸入至管狀套，因此是一個均勻變形過程。該類型的變形過程能夠以柔性方式適用于不同的部件，其結(jié)果是，能夠降低工具成本。

一個特別有利的方案提供的是，管狀套依靠成型工具徑向向內(nèi)變形。作為使用用于使管狀套變形的成型工具的結(jié)果，能夠精確地控制變形。尤其，以該方式能夠以改進方式確保管狀套支承熱交換器線圈而不破壞后者。

一個有利可能性提供的是，管狀套在熱交換器線圈的區(qū)域中比在蓋子的區(qū)域中徑向向內(nèi)變形至更顯著程度。以該方式，能夠以尤其有利方式利用根據(jù)本發(fā)明的方案的優(yōu)勢。

另一有利可能性提供的是，管狀套在熱交換器線圈的區(qū)域中比在至少一個蓋件的區(qū)域中徑向向內(nèi)變形至更顯著程度。以該方式，能夠以尤其有利方式利用根據(jù)本發(fā)明的方案的優(yōu)勢。

進一步有利可能性提供的是，在管狀套被推動之前，制冷劑收集容器連接至兩個蓋件。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)勢還能夠利用在將制冷劑收集容器連接至兩個蓋件中。

一個有利可選方案提供的是，在管狀套的變形之前，后者至少密封地連接至至少一個蓋件。以該方式，蓋子和管狀套能夠形成不透流體的殼體。此外，在蓋子和管狀套之間能夠使用任何類型的連接。

另一有利可選方案提供的是，在管狀套的變形之前，其至少密封地連接至兩個蓋件。以該方式，兩個蓋件和管狀套能夠形成不透流體的殼體。此外，在兩個蓋件和管狀套之間能夠使用任何類型的連接。

一個有利可選方案提供的是，管狀套依靠管狀套的變形至少密封地連接至至少一個蓋件。結(jié)果，管狀套和至少一個蓋件形成不透流體的殼體，而不是必須提供另外的連接器件。

進一步有利可選方案提供的是，管狀套依靠管狀套的變形至少密封地連接至兩個蓋件。結(jié)果，管狀套和兩個蓋件形成不透流體的殼體，而不是必須提供另外的連接器件。

此外，根據(jù)本發(fā)明，依靠制冷單元的熱交換器設(shè)備實現(xiàn)該目的，制冷單元具有：殼體，其具有至少一個蓋件以及管狀套；熱交換器線圈以及制冷劑收集容器；管狀套，其連接至至少一個蓋件，管狀套在管狀套的兩個端部之間的區(qū)域中在至少一側(cè)逐漸變細。該改良使得能夠根據(jù)前述方法組裝熱交換器設(shè)備，結(jié)果以上描述的方法的優(yōu)勢同樣延伸至熱交換器設(shè)備。

在說明書和附隨的權(quán)利要求中，“在區(qū)域中逐漸變細”將理解為意思是物體在該區(qū)域中比在物體的任何其他區(qū)域中具有較小直徑，尤其內(nèi)徑。

一個有利變型提供的是，管狀套的內(nèi)徑在管狀套的兩個軸向端部之間區(qū)域比在管狀套的兩個軸向端部的至少一個處管狀套的內(nèi)徑小。該改良也使得能夠根據(jù)前述方法組裝熱交換器設(shè)備，結(jié)果以上描述的方法的優(yōu)勢同樣延伸至熱交換器設(shè)備。

此外，如果熱交換器設(shè)備的殼體具有兩個蓋件，如果管狀套連接至兩個蓋件以及如果管狀套至少在兩個蓋件之間的區(qū)域的一側(cè)上逐漸變細，那么這是有利的。該改良使得能夠根據(jù)前述方法組裝具有兩個蓋件的熱交換器設(shè)備，結(jié)果以上描述的方法的優(yōu)勢同樣延伸至熱交換器設(shè)備。

此外，上述提到的改良熱交換器設(shè)備使得事實上任何期望類型的連接能夠發(fā)生在管狀套和兩個蓋件之間，這是由于連接點易于訪問。

進一步有利變型提供的是，管狀套的內(nèi)徑在管狀套的兩個軸向端部之間的區(qū)域比在管狀套的兩個軸向端部處管狀套的內(nèi)徑小。該改良也使得能夠根據(jù)前述方法組裝具有兩個蓋件的熱交換器設(shè)備，結(jié)果以上描述的方法的優(yōu)勢同樣延伸至熱交換器設(shè)備。

一個有利方案提供的是，管狀套接觸兩個蓋件中的至少一個或者僅依靠管狀套的內(nèi)側(cè)接觸至少一個蓋件。以該方式，首先對應(yīng)蓋件能夠具有更簡單的構(gòu)造。其次，作為與蓋子的連接能力的結(jié)果，管狀套的外側(cè)能夠構(gòu)造成不受限制。因此，能夠共享成本。

一個尤其有利可能性提供的是，制冷劑或者熱交換器流體被引導通過熱交換器線圈，尤其在高壓下，熱交換器線圈以螺旋形方式至少在分段中環(huán)繞制冷劑收集容器。結(jié)果，形成第二流體通路，其不同于熱交換器線圈內(nèi)部的流體通路。尤其，所述流體通路形成在制冷劑收集容器和管狀套之間。由于熱交換器線圈的螺旋形路線，所述流體通路同樣具有螺旋形路線，結(jié)果熱交換器線圈以及所述流體通路在熱交換器單元內(nèi)部被引導在彼此上一段較長距離。結(jié)果，熱量能夠以尤其滿意的方式在熱交換器線圈中的流體以及流動在流體通路中的流體之間交換。

一個有利可能性提供的是，至少一個蓋件或者這兩個蓋件具有的外徑大于在管狀套的軸向端部之間的區(qū)域中管狀套的內(nèi)徑。結(jié)果，兩個蓋件具有較大截面面積，能夠用以附接制冷劑入口和出口和/或緊固器件。

一個特別有利的可替換提供的是，兩個蓋件中至少一個具有的外徑小于在管狀套變形之前管狀套的內(nèi)徑。結(jié)果，管狀套能夠被推在所述蓋件上，結(jié)果，使得能夠首先將熱交換器線圈、制冷劑收集容器和兩個蓋件彼此連接，隨后能夠推在管狀套上以及將其連接至剩余部件。

如果已經(jīng)根據(jù)以上描述的方法組裝熱交換器設(shè)備，那么這是特別有利的。因此該方法的優(yōu)勢傳遞至熱交換器設(shè)備，在此程度上參考對所述方法的以上描述。

使用附圖，本發(fā)明的進一步重要的特征及優(yōu)勢得自于從屬權(quán)利要求、附圖以及附圖說明。

毫無疑問，以上提到的并且仍將在下文中描述的特征不僅能夠以規(guī)定組合使用，而且能夠以其他組合使用或者單獨使用，這并不超出本發(fā)明的范圍。

附圖說明

本發(fā)明的優(yōu)選示范實施例示出于附圖并且將更詳細地在以下說明中解釋，相同稱號涉及相同或者類似或者功能相同的部件。

在附圖中，在每個情況下概略地：

圖1示出了制冷單元的輪廓草圖，

圖2示出了在組裝期間以及在管狀套被推動之前熱交換器設(shè)備的截面圖，

圖3示出了圖2的熱交換器設(shè)備的截面圖，管狀套已經(jīng)被推動的，

圖4示出了在管狀套變形之后圖3的熱交換器設(shè)備的截面圖，

圖5示出了熱交換器設(shè)備的截面圖，箭頭用于識別制冷劑流動，

圖6示出了熱交換器線圈的立體圖，

圖7示出了熱交換器線圈的管的兩個可能截面的視圖，以及

圖8示出了熱交換器線圈的管的兩個進一步可能截面的視圖。

具體實施方式

圖1概略地示出的制冷單元10包括壓縮機12、氣體冷卻器14、熱交換器設(shè)備16、節(jié)流或膨脹閥18以及蒸發(fā)器20。此處，制冷單元10以制冷回路的公知原理操作。制冷劑22穿過回路28，回路28被壓縮機12驅(qū)動。首先，制冷劑22被壓縮在壓縮機12中，其結(jié)果是，增加制冷劑22的溫度。制冷劑22從壓縮機12被引導至氣體冷卻器14，作為壓縮的結(jié)果，在氣體冷卻器14中由于增加的溫度制冷劑22能夠?qū)崃肯⒅林車?。制冷?2從氣體冷卻器14經(jīng)由內(nèi)部熱交換器30被引導至節(jié)流/膨脹閥18，節(jié)流/膨脹閥18節(jié)流或者調(diào)整制冷劑22的流動并且分離低壓區(qū)域24與高壓區(qū)域26。在節(jié)流/膨脹閥18的下游，制冷劑22流入蒸發(fā)器20，在蒸發(fā)器20中制冷劑22膨脹并且在該過程中被冷卻。由于在高壓區(qū)域26中制冷劑22能夠?qū)崃枯敵鲋林車氖聦?，制冷?2的溫度在蒸發(fā)器20中比制冷劑22剛進入壓縮機12時低。蒸發(fā)器20具有用于要冷卻的介質(zhì)(諸如空氣)的第二流動路徑，結(jié)果制冷單元10能夠從要冷卻的介質(zhì)吸收熱。制冷劑收集容器32布置于蒸發(fā)器20的下游，制冷劑22從制冷劑收集容器32經(jīng)由內(nèi)部熱交換器30被引導至壓縮機12。例如，制冷單元10使用在機動車輛的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。

相比于其他制冷劑，CO₂(R744)由于其較低溫室活動而用作制冷劑22。尤其，如果CO₂用作制冷劑22，使用內(nèi)部熱交換器30用于制冷單元10的效率的程度是有利的。經(jīng)由內(nèi)部熱交換器30，熱量從尤其氣體冷卻器14下游的高壓區(qū)域26中的制冷劑22傳遞至尤其節(jié)流/膨脹閥18下游的低壓區(qū)域24中的制冷劑22。結(jié)果，仍能夠進一步降低節(jié)流/膨脹閥18上制冷劑22的溫度，結(jié)果改善了制冷單元10的效率的程度。

為此，制冷單元10具有根據(jù)本發(fā)明的熱交換器設(shè)備16，其包括內(nèi)部熱交換器30和制冷劑收集容器32。它們都布置在殼體34中，殼體34具有至少一個、例如兩個蓋件36和管狀套38。兩個流體導管在殼體34內(nèi)行進。第一流體導管40由內(nèi)部熱交換器30形成，尤其通過內(nèi)部熱交換器30的熱交換器線圈42形成。第二流體導管44延伸在殼體34內(nèi)并且在過程中行進通過制冷劑收集容器32并且通過制冷劑收集容器32和管狀套38之間的區(qū)域。內(nèi)部熱交換器30的熱交換器線圈42還行進在所述區(qū)域中(參見圖4、圖5)。

兩個流體導管40、44連接，使得兩個流體導管40、44逆流流經(jīng)制冷劑收集容器32和管狀套38之間的區(qū)域，因而熱量能夠尤其有效從一個流體導管傳遞至另一流體導管。

例如，第一流體導管40以及因此熱交換器線圈42被來自高壓力區(qū)域26的制冷劑22以來自氣體冷卻器14的方式流經(jīng)，而第二流體導管44被來自低壓區(qū)域24的制冷劑22以來自蒸發(fā)器20或者制冷劑收集容器32的方式流經(jīng)。來自高壓區(qū)域26的制冷劑22的熱量因而能夠消散至低壓側(cè)的制冷劑22。

熱交換器線圈42至少在分段中以螺旋形方式行進通過熱交換器設(shè)備16的殼體34。尤其，熱交換器線圈42在制冷劑收集容器32和管狀套38之間的柱形套狀區(qū)域以螺旋形方式行進。熱交換器線圈42優(yōu)選支承管狀套38，結(jié)果螺旋形密封面產(chǎn)生在熱交換器線圈42和管狀套38之間。

結(jié)果，熱交換器線圈42環(huán)繞制冷劑收集容器32。此處，熱交換器線圈42能夠同樣支承制冷劑收集容器32，結(jié)果第二流體導管44在制冷劑收集容器32和管狀套38之間以螺旋形方式延伸，因而具有較大長度，制冷劑22具有較大量時間從熱交換器線圈42吸收熱量。作為替換，熱交換器線圈42和制冷劑收集容器32之間存在間距。結(jié)果，第二流體導管44在制冷劑收集容器32和管狀套38之間的區(qū)域中不具有螺旋形構(gòu)造，但是熱交換器線圈42產(chǎn)生翅片或者波狀表面，結(jié)果，當流體22流經(jīng)第二流體導管44時，其打旋并且因此能夠從熱交換器線圈42吸收熱量。該第二變型比第一變型具有較低流動阻力。但是，第二流體導管44和第一流體導管40之間的熱聯(lián)接相應(yīng)地較低。提供了以優(yōu)化方式修改熱聯(lián)接以及流動阻力至相應(yīng)要求的可能性。

熱交換器線圈42連接至蓋件36中的制冷劑連接器，結(jié)果制冷劑22能夠依靠蓋件36中的制冷劑連接器被引導通過熱交換器線圈42。

正如示出的，例如，在圖6、圖7和圖8中，熱交換器線圈42能夠具有各種截面；尤其，熱交換器線圈42能夠具有圓形、卵圓形或者橢圓形截面。作為替換或者除此之外，熱交換器線圈42還能夠具有較扁平輪廓，其在熱交換器線圈42內(nèi)部具有多個較小單個導管50。

制冷劑收集容器32用作從制冷劑氣流捕捉以及收集氣態(tài)或者液體制冷劑22，因此形成冷卻用儲罐類型。為此，制冷劑收集容器32具有柱形主體，制冷劑22以來自蒸發(fā)器20的方式大約軸向被引入通過柱形主體。另一開口安置在相同側(cè)，氣態(tài)制冷劑22能夠通過該開口再次流出制冷劑收集容器32。結(jié)果，制冷劑22在流入制冷劑收集容器32之后必須通過一個弧形，依靠該弧形將制冷劑22的液體或者固體部分沉積。

因此，制冷劑收集容器32連接至至少一個蓋子36，結(jié)果制冷劑22能夠流經(jīng)制冷劑收集容器32中的制冷劑入口。

如果管狀套38已經(jīng)連接至一個蓋子36，將難以將制冷劑收集容器32和熱交換器線圈42安裝至蓋子36上?；谠撛?，構(gòu)造管狀套38，使得其能夠被安裝而作為熱交換器設(shè)備16的最后部分。

結(jié)果，能夠以非常簡單的方式執(zhí)行蓋子36和制冷劑收集容器32之間的連接和蓋子36和熱交換器線圈42之間的連接，結(jié)果有利和/或特別有利的連接可能性以其他方式也是合適的。尤其，不存在對于蓋子36和熱交換器線圈42和制冷劑收集容器32之間的連接類型的限制。

管狀套38首先具有內(nèi)徑46，其大于蓋子36的外徑48(參見圖3)。結(jié)果，管狀套38能夠被推在兩個蓋件36上。如果管狀套38能夠僅被推在兩個蓋件36中的一個上，此處這是足夠的。結(jié)果，兩個蓋件36中的一個能夠具有外徑48，其大于管狀套38的內(nèi)徑46。

可替換或者除了此之外，熱交換器設(shè)備16的構(gòu)造僅具有：一個蓋件，其具有所有需要的制冷劑連接器；以及管狀套38，其在一側(cè)關(guān)閉。如果管狀套38的內(nèi)徑46大于熱交換器線圈42的外徑，此處這是足夠的，結(jié)果管狀套38能夠被推在熱交換器線圈42上并且被推入蓋子36。

由于管狀套38將接觸熱交換器線圈42，因此在被推到熱交換器設(shè)備16上之后管狀套38徑向向內(nèi)變形(參見圖4)。依靠所述徑向變形過程，管狀套38還能夠以不透流體的方式連接至蓋子36。作為替換，管狀套38還能夠在徑向變形操作之前連接至蓋子36。

例如，依靠從外側(cè)施加至管狀套38的液壓或者氣壓壓力能夠?qū)崿F(xiàn)管狀套38的徑向變形。作為替換或者除此之外，能夠依靠成型工具執(zhí)行管狀套38的徑向變形。

作為該組裝順序的結(jié)果，將蓋子36連接至熱交換器線圈42和制冷劑收集容器32不會被管狀套38中斷，在很大程度上促進了組裝熱交換器設(shè)備16。

在管狀套38的徑向變形之后，管狀套38的內(nèi)徑46在管狀套38的兩個軸向端部47之間的區(qū)域45中降低。結(jié)果，管狀套38能夠支承熱交換器線圈42。至少一個蓋件36的直徑48大于熱交換器線圈42的直徑。結(jié)果，管狀套38的內(nèi)徑46在軸向端部47處大于在軸向端部47之間的區(qū)域45中。