CN107701399A - 自换热型车载空调压缩机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自换热型车载空调压缩机,包括压缩机本体,所述压缩机本体上设有压缩机进气口和压缩机排气口,压缩机进气口和压缩机排气口上分别连接有热交换装置和制冷剂分流装置,热交换装置包括壳体,壳体中竖直穿设有高压管,高压管的外管壁上螺旋缠绕有低压管和补液管,壳体上设有补液阀,该补液阀与补液管连通。与现有技术相比,本发明通过采用热交换管路系统和补液阀的结构,实现低温低压的气态制冷剂的预热和高温高压液体制冷剂的预冷,提高汽车空调系统热交换能力,减少了能量损耗;同时可以防止制冷剂进入换热器后产生分层现象,提高上部换热管利用率,降低上部换热管的过热度,从而提高换热器的整体换热效率和控制换热器的整体过热度。
Description
技术领域
本发明涉及车辆空调压缩机技术领域,特别涉及一种自换热型车载空调压缩机。
背景技术
随着汽车制造行业的发展,汽车空调技术的研究越来越快,汽车空调压缩机是其中的核心部件,压缩机在运行过程中,能量节省是节能环保必需的。汽车空调系统中压缩机吸气管需要过热处理,而膨胀阀进液需要过冷处理,因而根据空调热量供需关系使用热交换结构,充分利用空调能量,可以达到节能的目的。空调系统使用一段时间后由于微漏导致缺少制冷剂会影响制冷效果,需要给空调器追加制冷剂,目前,一般是通过空调器注氟阀的注氟嘴向系统中加放制冷剂,这种制冷剂的追加方法很容易将空气混入到空调器系统中,使得空调器系统的压力以及排气温度过高,导致压缩机由于功率过高而增加能耗,严重时还会导致空调器跳停而影响正常运转;空调制冷剂的均匀分配也是影响空调换热效率的主要因素,现有技术中,空调器的制冷剂通过铜管道输入到换热器里设置的很多横排的换热管,由于重力作用,制冷剂在进入换热管后容易产生换热器下部的换热管的制冷剂多,而上部换热管制冷剂少的分层现象,会导致换热器上部换热管的利用率非常低,造成换热器整体的换热效率比较低。同时该分层现象还会导致换热器的上部换热器的过热度比较高,下部换热管的过热度比较低,这样换热器整体的过热度很难控制。
发明内容
为解决以上技术问题,本发明提供自换热型车载空调压缩机,以解决分利用空调系统自身热需关系,减少能耗,提高热交换能力,增强整体换热效率,控制换热器的过热度以及延长设备使用寿命的问题。
本发明采用的技术方案如下:一种自换热型车载空调压缩机,包括压缩机本体,所述压缩机本体上设有压缩机进气口和压缩机排气口,关键在于:所述压缩机进气口上连接有热交换装置,所述热交换装置包括壳体,所述壳体中竖直穿设有高压管,所述高压管的外管壁上螺旋缠绕有低压管和补液管,所述壳体上设有补液阀,该补液阀与所述补液管连通;
所述压缩机排气口上连接有制冷剂分流装置,所述制冷剂分流装置包括箱体,所述箱体中竖直设置有进液管,该进液管上水平连接有N个进液支管和分液组件,所述进液支管与分液组件正对设置,所述进液管的进液端穿出所述箱体与压缩机排气口连接,多个所述进液支管分别与冷凝器的换热管管道连通。
以上方案的有益效果是高、低压管之间采用热交换,实现低温低压的气态制冷剂的预热和高温高压液体制冷剂的预冷,大大提高汽车空调系统的热交换能力,实现节能环保,补液阀的结构可以保证追加制冷剂过程中以及追加完成后均无泄漏,降低能耗,减少污染,并且补液管与高压管的外壁接触,同时也可以增加换热效果,提高换热效率;制冷剂分流装置可以通过进液支管将制冷剂均匀分配到换热器的换热管中,提高换热器的整体换热效率,防止换热器上下部分布不均,从而控制换热器的整体过热度。
优选的,所述补液阀包括阀体,所述阀体中竖直设有环形限位板,所述环形限位板的下方水平设有密封板,该密封板与所述阀体通过弹性件连接,所述阀体底部开设有出液口,该出液口上封堵有浮球,所述阀体的阀口处设有弹性开合组件,所述补液管与所述出液口连通。
该方案的效果是当制冷剂追加接头伸入阀体后,推动密封板向下运动,使接头与补液阀的内腔连通,然后通过压力使制冷剂流入补液阀的内腔中,补液阀内腔中的浮球受浮力作用上浮,浮球与出液口之间的空隙开启,制冷剂沿浮球与出液口之间的空隙进入补液管中,弹性开合组件可以在实现接头在追加制冷剂的过程中无泄漏。
优选的,所述弹性件竖直设置在所述环形限位板与所述阀体之间,所述弹性件为正对设置的两根第一复位弹簧,两根所述第一复位弹簧的上端和下端分别与所述阀体的顶部和所述密封板的上表面固定连接。
该方案的效果是可以在追加制冷剂完成后,将密封板与环形限位板抵紧,实现补液阀内腔与外部环境的隔离。
优选的,所述弹性开合组件包括两块水平设置的阀盖,所述阀盖的下表面开设有条形槽,所述条形槽中设有限位块,该限位块的上表面与所述条形槽的槽底接触,该限位块的下表面与所述环形限位板的上沿固定连接,所述限位块与所述条形槽的槽壁之间通过第二复位弹簧连接,使两块所述阀盖相互抵紧。
该方案的效果是阀盖可以根据情况适应不同尺寸的接头,通过第二复位弹簧与接头抵紧,防止在追加制冷剂过程中,制冷剂发生泄漏。
优选的,所述高压管的进口端穿出所述壳体与冷凝器的出口管道连接,所述高压管的出口端穿出所述壳体与膨胀阀的高压进口管道连接。
该方案的效果实现高温高压液体制冷剂的预冷,降低进入冷凝器的液体温度。
优选的,所述低压管的进口端穿出所述壳体与蒸发器的出口管道连接,所述低压管的出口端穿出所述壳体与压缩机进气口管道连接,所述补液管的两端分别与所述出液口和所述低压管连通。
该方案的效果是实现低温低压的气态制冷剂的预热,提高进入压缩机的气体温度。
优选的,所述进液支管从上至下等距分布在所述进液管的同一侧,所述分液组件包括N-1个弯管,所述弯管与所述进液管竖直连接,所述弯管与所述进液支管一一正对设置,所述弯管的上下管口分别与所述进液管连通,所述弯管和正对的所述进液支管之间设有分隔挡板,所述分隔挡板的上表面位于对应的所述弯管的上管口和所述进液支管的进液口的下方。
该方案的效果是制冷剂从上至下均匀分配到换热器的换热管中,使得换热器上下部的制冷剂均匀分布,不会出现聚集在下部换热器,提高换热器的整体换热效率。
优选的,所述箱体上水平开设有N个换热管卡孔,所述进液支管分别穿设在最近的所述换热管卡孔中。
该方案的效果是换热器的换热管和进液支管分别从换热管卡孔的两端穿入,从而将进液支管和换热管一一匹配,进而可以将制冷剂传送至换热管中。
优选的,所述换热管卡孔中设有定位凸台,所述定位凸台包括底座和设置在该底座上的定位座,所述底座与所述定位座的中心设有同一个通孔,所述进液支管穿设在所述通孔中。
该方案的效果是可以将进液支管与换热管进一步固定,提高换热效率。
优选的,所述底座和所述定位座同轴线设置,所述底座与所述换热管卡孔的内壁固定连接,所述定位座与所述换热管卡孔之间形成换热管定位槽。
该方案的效果是可以将换热管的管壁卡设在换热管定位槽中,进一步加强换热管与定位座连接稳定性,提高换热效率。
有益效果:与现有技术相比,本发明的自换热型车载空调压缩机通过采用热交换管路系统和补液阀的结构,实现低温低压的气态制冷剂的预热和高温高压液体制冷剂的预冷;通过高压液体侧和低压气体侧的换热,来提高进入压缩机的低温低压的气体温度,降低进入冷凝器前的液体温度,大大提高汽车空调系统热交换能力,减少了能量损耗;并且可以防止在向空调系统中追加制冷剂过程中以及在追加制冷剂完成后,制冷剂发生泄漏,减少污染,同时还可以通过补液管中的制冷剂实现与高低压管路中制冷剂的多次换热,进一步降低压缩机的能耗,达到节能环保的目的;同时可以防止制冷剂进入换热器后产生分层现象,提高上部换热管利用率,降低上部换热管的过热度,从而提高换热器的整体换热效率和控制换热器的整体过热度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1中有热交换装置4的结构示意图;
图3为图2中补液阀5的结构示意图;
图4为图2中补液阀5追加制冷剂时的结构示意图的结构示意图;
图5为图1中制冷剂分流装置6的结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面结合附表和具体实施方式对本发明作详细说明。
如图1-5所示,一种自换热型车载空调压缩机,包括压缩机本体1,所述压缩机本体1上设有压缩机进气口2和压缩机排气口3,所述压缩机进气口2上连接有热交换装置4,所述热交换装置4包括壳体41,所述壳体41中竖直穿设有高压管42,所述高压管42的外管壁上螺旋缠绕有低压管43和补液管44,所述壳体41上设有补液阀5,该补液阀5与所述补液管44连通,所述高压管42的进口端穿出所述壳体41与冷凝器的出口管道连接,所述高压管42的出口端穿出所述壳体41与膨胀阀的高压进口管道连接,所述低压管的进口端穿出所述壳体41与蒸发器的出口管道连接,所述低压管的出口端穿出所述壳体41与压缩机进气口2管道连接,所述补液管44的两端分别与所述出液口8和所述低压管43连通;
所述压缩机排气口3上连接有制冷剂分流装置6,所述制冷剂分流装置6包括箱体61,所述箱体61中竖直设置有进液管62,该进液管62上水平连接有N个进液支管63(其中N为自然数,并且N≥2)和分液组件64,所述进液支管63与分液组件64正对设置,所述进液管62的进液端穿出所述箱体61与压缩机排气口3连接,多个所述进液支管63分别与冷凝器的换热管管道连通。
图3和图4中还可以看到,所述补液阀5包括阀体51,所述阀体51中竖直设有环形限位板52,所述环形限位板52的下方水平设有密封板53,该密封板53与所述阀体51通过弹性件7连接,所述阀体51底部开设有出液口8,该出液口8上封堵有浮球12,所述阀体51的阀口处设有弹性开合组件9,所述补液管44与所述出液口8连通;所述弹性件7竖直设置在所述环形限位板52与所述阀体51之间,所述弹性件7为正对设置的两根第一复位弹簧,两根所述第一复位弹簧的上端和下端分别与所述阀体51的顶部和所述密封板53的上表面固定连接;所述弹性开合组件9包括两块水平设置的阀盖91,所述阀盖91的下表面开设有条形槽92,所述条形槽92中设有限位块93,该限位块93的上表面与所述条形槽92的槽底接触,该限位块93的下表面与所述环形限位板52的上沿固定连接,所述限位块93与所述条形槽92的槽壁之间通过第二复位弹簧连接,使两块所述阀盖91相互抵紧。
图1和图5中还可以看到,所述进液支管63从上至下等距分布在所述进液管62的同一侧,所述分液组件64包括N-1个弯管64a,所述弯管64a与所述进液管62竖直连接,所述弯管64a与所述进液支管63一一正对设置,所述弯管64a的上下管口分别与所述进液管62连通,所述弯管64a和正对的所述进液支管63之间设有分隔挡板64b,所述分隔挡板64b的上表面位于对应的所述弯管64a的上管口和所述进液支管63的进液口的下方,所述箱体61上水平开设有N个换热管卡孔10,所述进液支管63分别穿设在最近的所述换热管卡孔10中;所述换热管卡孔10中设有定位凸台11,所述定位凸台11包括底座11a和设置在该底座上的定位座11b,所述底座11a和所述定位座11b同轴线设置,所述底座11a与所述定位座11b的中心设有同一个通孔,所述进液支管63穿设在该通孔中,所述底座11a与所述换热管卡孔10的内壁固定连接,所述定位座11b与所述换热管卡孔10之间形成换热管定位槽。
工作时,压缩机将低压气态制冷剂进行压缩,然后压缩后的高压气态制冷剂经过进液管62进入制冷剂分流装置6,经过分液组件64的分配,制冷剂从上至下均匀的分配在各个进液支管73中,然后通过各进液支管63均匀的流入冷凝器的换热管中,经过冷凝器的换热管降温冷却后,进入热交换装置4的高压管41中与低压管42进行热交换,实现高温高压液体制冷剂的预冷后,再通过膨胀阀节流和降压,最后流向蒸发器,液态致冷剂流经蒸发器后再次变成低压气态制冷剂,流经热交换装置4的低压管42与高压管41进行热交换,实现低温低压的气态制冷剂的预热后又重新被吸入压缩机进行下一次的循环工作;空调运行过程中,由于微漏导致缺少制冷剂,需要给空调器追加制冷剂,则可以将制冷剂追加接头伸入补液阀5中,推动密封板53向下运动,将制冷剂引入补液阀5的内腔中,浮球12受浮力作用上浮,制冷剂从出液口8进入补液管44,同时与高压管42和低压管43实现多次换热。
最后需要说明,上述描述仅为本发明的优选实施例,本领域的技术人员在本发明的启示下,在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下,可以做出多种类似的表示,这样的变换均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种自换热型车载空调压缩机,包括压缩机本体(1),所述压缩机本体(1)上设有压缩机进气口(2)和压缩机排气口(3),其特征在于:所述压缩机进气口(2)上连接有热交换装置(4),所述热交换装置(4)包括壳体(41),所述壳体(41)中竖直穿设有高压管(42),所述高压管(42)的外管壁上螺旋缠绕有低压管(43)和补液管(44),所述壳体(41)上设有补液阀(5),该补液阀(5)与所述补液管(44)连通;
所述压缩机排气口(3)上连接有制冷剂分流装置(6),所述制冷剂分流装置(6)包括箱体(61),所述箱体(61)中竖直设置有进液管(62),该进液管(62)上水平连接有N个进液支管(63)和分液组件(64),所述进液支管(63)与分液组件(64)正对设置,所述进液管(62)的进液端穿出所述箱体(61)与压缩机排气口(3)连接,多个所述进液支管(63)分别与冷凝器的换热管管道连通。
2.根据权利要求1所述的自换热型车载空调压缩机,其特征在于:所述补液阀(5)包括阀体(51),所述阀体(51)中竖直设有环形限位板(52),所述环形限位板(52)的下方水平设有密封板(53),该密封板(53)与所述阀体(51)通过弹性件(7)连接,所述阀体(51)底部开设有出液口(8),该出液口(8)上封堵有浮球(12),所述阀体(51)的阀口处设有弹性开合组件(9),所述补液管(44)与所述出液口(8)连通。
3.根据权利要求2所述的自换热型车载空调压缩机,其特征在于:所述弹性件(7)竖直设置在所述环形限位板(52)与所述阀体(51)之间,所述弹性件(7)为正对设置的两根第一复位弹簧,两根所述第一复位弹簧的上端和下端分别与所述阀体(51)的顶部和所述密封板(53)的上表面固定连接。
4.根据权利要求2或3所述的自换热型车载空调压缩机,其特征在于:所述弹性开合组件(9)包括两块水平设置的阀盖(91),所述阀盖(91)的下表面开设有条形槽(92),所述条形槽(92)中设有限位块(93),该限位块(93)的上表面与所述条形槽(92)的槽底接触,该限位块(93)的下表面与所述环形限位板(52)的上沿固定连接,所述限位块(93)与所述条形槽(92)的槽壁之间通过第二复位弹簧连接,使两块所述阀盖(91)相互抵紧。
5.根据权利要求4所述的自换热型车载空调压缩机,其特征在于:所述高压管(42)的进口端穿出所述壳体(41)与冷凝器的出口管道连接,所述高压管(42)的出口端穿出所述壳体(41)与膨胀阀的高压进口管道连接。
6.根据权利要求5所述的自换热型车载空调压缩机,其特征在于:所述低压管的进口端穿出所述壳体(41)与蒸发器的出口管道连接,所述低压管的出口端穿出所述壳体(41)与压缩机进气口(2)管道连接,所述补液管(44)的两端分别与所述出液口(8)和所述低压管(43)连通。
7.根据权利要求1-3任一项所述的自换热型车载空调压缩机,其特征在于:所述进液支管(63)从上至下等距分布在所述进液管(62)的同一侧,所述分液组件(64)包括N-1个弯管(64a),所述弯管(64a)与所述进液管(62)竖直连接,所述弯管(64a)与所述进液支管(63)一一正对设置,所述弯管(64a)的上下管口分别与所述进液管(62)连通,所述弯管(64a)和正对的所述进液支管(63)之间设有分隔挡板(64b),所述分隔挡板(64b)的上表面位于对应的所述弯管(64a)的上管口和所述进液支管(63)的进液口的下方。
8.根据权利要求7所述的自换热型车载空调压缩机,其特征在于:所述箱体(61)上水平开设有N个换热管卡孔(10),所述进液支管(63)分别穿设在最近的所述换热管卡孔(10)中。
9.根据权利要求8所述的自换热型车载空调压缩机,其特征在于:所述换热管卡孔(10)中设有定位凸台(11),所述定位凸台(11)包括底座(11a)和设置在该底座上的定位座(11b),所述底座(11a)与所述定位座(11b)的中心设有同一个通孔,所述进液支管(63)穿设在该通孔中。
10.根据权利要求8或9所述的自换热型车载空调压缩机,其特征在于:所述底座(11a)和所述定位座(11b)同轴线设置,所述底座(11a)与所述换热管卡孔(10)的内壁固定连接,所述定位座(11b)与所述换热管卡孔(10)之间形成换热管定位槽。
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