CN109405360A - 一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器 - Google Patents

一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器，属于冷凝器领域，包括左集流管、堵盖、翅片、多通道扁管、护板、右集流管、进口压板、隔片、导流片；多通道扁管包括第一通道扁管、第二通道扁管；隔片能够将从进口压板进入的冷媒经过右集流管后均匀分散流入到第一通道扁管内后抵达左集流管内；导流片能够将左集流管流出的冷媒均匀分散至第二通道扁管内后流入右集流管内。本发明的一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器具有节能高效的、结构简单的室内冷凝器；同时具备安全、简便、易于布置、坚实耐用、内容积小、重量轻；并且有利于制造过程、质量控制，适用于大批量生产，具有广泛的用途。

Description

一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器
技术领域
本发明涉及冷凝器领域，更具体的，涉及一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器。
背景技术
当前，在新能源车用三换热器直接式热泵空调系统中，室内冷凝器主要分为两类：单排多流程的室内冷凝器以及双排两流程多流程的室内冷凝器，它们的缺点分别如下：
1.单排多流程的室内冷凝器：其进、出管位置的设计，没有考虑到压缩机的回油问题；多流程的设计方式，忽略了冷媒阻力对空调系统性能、功耗、效率的影响，有时无法兼顾空调系统制冷、制热时的匹配优化；对于第二流程的冷媒没有考虑采用导流片，容易引起冷媒的分布不均，从而影响换热器的效率；对扁管、翅片的参数设计没有优化，导致换热器的效率下降。
2.双排两流程多流程的室内冷凝器：其进、出管位置的设计，没有考虑到压缩机的回油问题；冷媒阻力大，影响空调系统的功耗；冷媒分布不均，降低了换热器的效率；对扁管、翅片的参数设计没有优化，导致换热器的效率下降。结构复杂，制造不方便；强度不高，容易泄露；双层结构，不利于轻量化。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器具有节能高效的、轻量化的、结构简单的、的室内冷凝器；同时具备安全、简便、易于布置、坚实耐用、内容积小、重量轻；并且有利于制造过程、质量控制，适用于大批量生产，具有广泛的用途。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：本发明提供了一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器，包括竖直设置的左集流管、固定设于所述左集流管进口端的堵盖、翅片、水平间隔设置的多通道扁管、设于所述多通道扁管上、下两端的护板、与所述多通道扁管固定连接的且竖直设置的右集流管、位于所述右集流管右侧上方的进口压板、位于所述右集流管上的隔片、位于所述右集流管右侧下方出口压板以及固定设于所述左集流管上的导流片；
所述多通道扁管位于所述左集流管与所述右集流管之间，所述进口压板与所述出口压板卡接与所述右集流管上；
所述多通道扁管包括第一通道扁管、第二通道扁管；所述右集流管通过所述多通道扁管与所述左集流管相互连通；
所述翅片固定设于所述第一通道扁管内；
所述隔片能够将从所述进口压板进入的冷媒经过所述右集流管后均匀分散流入到所述第一通道扁管内后抵达所述左集流管内；所述导流片能够将所述左集流管流出的冷媒均匀分散至所述第二通道扁管内后流入所述右集流管内；所述出口压板上设有冷媒流出的出口；所述左集流管与所述右集流管的外形尺寸相同。
可选地，所述进口压板卡接在所述右集流管右侧上端；所述出口压板卡接在所述右集流管右侧下端；所述导流片数量设置为1-3个。
可选地，所述左集流管的左侧面与所述右集流管的右侧面之间的距离设置为100mm-500mm；所述左集流管的高度设置为100mm-500mm；所述左集流管的厚度设置为11mm-40mm。
可选地，所述左集流管与所述右集流管为D形管或圆管。
可选地，所述多通道扁管为多孔镀锌铝管，所述多通道扁管的宽度尺寸设置为10mm-50mm，所述多通道扁管的壁厚尺寸设置为0.2mm-0.6mm，所述多通道扁管上设有多个流通孔。
可选地，所述翅片的高度尺寸设置为4mm-8mm，所述翅片的宽度尺寸设置为10mm-50mm，所述翅片的壁厚尺寸设置为0.05mm-0.12mm；所述翅片采用复合铝材制作而成。
本发明的有益效果为：
本发明的一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器具有节能高效的、结构简单的室内冷凝器；同时具备安全、简便、易于布置、坚实耐用、内容积小、重量轻；并且有利于制造过程、质量控制，适用于大批量生产，具有广泛的用途。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器的外形尺寸结构示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的左集流管的剖面结构示意图；
图4是本发明具体实施方式提供的多通道扁管的剖面结构示意图；
图5是本发明具体实施方式提供的翅片的剖面结构示意图。
图中：
1、左集流管；2、堵盖；3、翅片；4、多通道扁管；5、护板；6、右集流管；7、进口压板；8、隔片；9、出口压板；10、导流片；41、第一通道扁管；42、第二通道扁管。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-5所示，一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器，
包括竖直设置的左集流管1、固定设于左集流管1进口端的堵盖2、翅片3、水平间隔设置的多通道扁管4、设于多通道扁管4上、下两端的护板5、与多通道扁管4固定连接的且竖直设置的右集流管6、位于右集流管6右侧上方的进口压板7、位于右集流管6上的隔片8、位于右集流管6右侧下方出口压板9以及固定设于左集流管1上的导流片10；多通道扁管4位于左集流管1与右集流管6之间，进口压板7与出口压板9卡接与右集流管6上；多通道扁管4包括第一通道扁管41、第二通道扁管42；右集流管6通过多通道扁管4与左集流管1相互连通；翅片3固定设于第一通道扁管41内；翅片3固定设于第一通道扁管41的左侧上方；具体地，多个第一通道扁管41之间开设有容纳翅片3的容置空间，其中翅片3相互折弯并形成迂回部，其中迂回部为横截面为三角波状并镶嵌在容置空间内；翅片3为一体成型的结构，其中翅片3的迂回部的最高点和最低点均与第一通道扁管41外壁相互接触，其热量通过热辐射的形式传递至第一通道扁管41内壁及迂回部上，具体地传递至翅片3的迂回部上的热量先通过热传导的方式传递至冷凝器第一通道扁管41的的内壁上，再通过热传导的方式传递至冷凝器第一通道扁管41的外表面，与外部空气进行一次热交换，翅片3设置在冷凝器的第一通道扁管41外表面，翅片3与外部空气接触，翅片3用于二次热交换，其中翅片3设置相互折弯并形成迂回部，其中迂回部为横截面为三角波状并镶嵌在容置空间内，在不增加冷凝器第一通道扁管41的横截面积的前提下提高了换热效率。
另外在通过设置隔片8，即可以满足隔片8能够将从进口压板7进入的冷媒经过右集流管6后均匀分散流入到第一通道扁管41内后抵达左集流管1内；导流片10能够将左集流管1流出的冷媒均匀分散至第二通道扁管42内后流入右集流管6内；出口压板9上设有冷媒流出的出口；左集流管1与右集流管6的外形尺寸相同。
具体的工作流程为，冷媒由右集流管6最上端的进口压板7流入，通过多通道扁管4进入右集流管6，右集流管6中间有隔片8隔断，隔片8无缝焊接在右集流管6的内壁中部位置，从而将右集流管6进行分隔成位于上部的第一流通部和位于下部的第二流通部，右集流管6的第一流通部与第一通道扁管41相互连通，因此冷媒较均匀地通过第一通道扁管41，抵达左集流管1；并通过导流片10，冷媒由左集流管1较均匀地通过第二通道扁管42流经右集流管6，最后由出口压板9流出。需要说明的是，第一通道扁管41与第二通道扁管42在左集流管1与右集流管6之间相互平行设置相连，因此冷媒可以在在同一时间经第一通道扁管41内的多个通过进行流通而进行热交换，一方面流通通道多条使得换热更加充分，且换热效率高；另外流通通道多条，可以提高冷凝器内冷媒流体的温度和流量分配的均匀度，降低冷媒在冷凝器中的压力损失，这样可以减少压缩机耗功，同时冷媒在流经该单排室内冷凝器进行热交换，从而实现了散发或降低冷媒温度的功能。第一通道扁管41与第二通道扁管42以及隔片8的设置目的在于使冷媒均匀分布，提高换热效率。提供了一个节能高效的、结构简单的室内冷凝器；该产品安全、简便、易于布置、坚实耐用、内容积小、重量轻；并且有利于制造过程、质量控制、售后服务的防错技术；适用于大批量生产，具有广泛的用途。
需要说明的是，左集流管1、右集流管6挤压成型，多通道扁管4及隔片8、导流片10采用冲压成形，与进口压板7、出口压板9相连接的圆孔采用冲孔或钻孔工艺；多通道扁管4挤压成形或采用折叠管；翅片3由翅片机滚压而成，另外堵盖2、护板5、隔片8、导流片10均冲压成形，进口压板7、出口压板9均挤压成型，如要安装螺栓应定扭矩旋入，最后应去毛刺并清洗。装配时，采用组芯机把左集流管1、右集流管6、多通道扁管4、翅片3、护板5组芯，然后插入导流片10、隔片8、堵盖2，总体成组装好后，采用夹具夹紧，并放进自动钎焊炉进行焊接。因采用成熟工艺，各个制造环节的过程可控，产品具有良好的一致性，满足高要求的质量目标，另外隔片8左下方的多通道扁管4为第二通道扁管42。
可选地，进口压板7卡接在右集流管6右侧上端；出口压板9卡接在右集流管6右侧下端；进口压板7卡接在右集流管6右侧上端；出口压板9卡接在右集流管6右侧下端；即将进口压板7与出口压板9设置在右集流管6的同一侧，相比进口压板7与出口压板9设置在不通常的情况来说，这样设置均有利于压缩机的回油，有利于冷媒均匀分布，具体地，现有的新能源车热泵空调其主要包括压缩机、四通阀、冷凝器、蒸发器和制冷剂输送管路。在新能源车热泵空调的运行过程中，冷凝器、蒸发器和制冷剂输送管路都会储存一部分压缩机的润滑油，当从压缩机排出的润滑油没有回到压缩机内或回流太慢时，压缩机内会发生缺油现象，引起润滑不充分，因此会引起压缩机运行故障的发生。根据流体容易通过阻力小的原理，压缩机的出口端与进口压板7直接相连，实际上，绝大部分的气态制冷剂和润滑油的混合物通过压缩机的出口端与进口压板7连接管直接冷凝器的进管，一方面，减少了在压缩机的出口端与进口压板7连通管内处产生的阻力，降低了空调器的能量消耗，提高了空调器的效率；另一方面，由于有润滑油连续地从连通管分离出来，并经过毛细管和压缩机的吸气管回到压缩机，保证润滑油能够及时回到压缩机，避免因润滑油不足而产生的压缩机故障，降低了空调器的能量消耗，提高了空调器的效率。只要压缩机的出口端与进口压板7连通管内的气态制冷剂和润滑油的混合物堆积少了，冷媒在左集流管1、右集流管6、多通道扁管4中分布也更加充分，这样也更有利于冷媒均匀分布。另外将导流片10数量设置为1-3个，目的在于使冷媒均匀分布，提高换热效率。如果导流片为两或三片，则各导流片可相同，也可不同。
可选地，左集流管1的左侧面与右集流管6的右侧面之间的距离设置为100mm-500mm；左集流管1的高度设置为100mm-500mm；左集流管1的厚度设置为11mm-40mm，需要说明的是，图2中的L代表左集流管1的左侧面与右集流管6的右侧面之间的距离，W代表左集流管1的高度，d代表左集流管1的厚度。
可选地，左集流管1与右集流管6为D形管或圆管；具体参考图3所述，当右集流管6为D形管时，Wd的范围为：15mm-50mm，Hd的范围为：10mm-40mm；t的范围为：0.8mm-3mm；其中Wd代表右集流管6的长度，Hd代表右集流管6的宽度，t代表右集流管6的壁厚尺寸；当右集流管6为圆管时，其右集流管6的外径尺寸范围为：φ15mm-φ50mm；右集流管6的壁厚t的范围为：0.8mm-3mm。
可选地，多通道扁管4为多孔镀锌铝管，多通道扁管4的宽度尺寸设置为10mm-50mm，多通道扁管4的壁厚尺寸设置为0.2mm-0.6mm，多通道扁管4上设有多个流通孔，具体参考图4所示，多通道扁管4上的流通孔的数量为6-30个，其中图4中的W代表多通道扁管4的宽度。
可选地，翅片3的高度尺寸设置为4mm-8mm，翅片3的宽度尺寸设置为10mm-50mm，翅片3的壁厚尺寸设置为0.05mm-0.12mm；翅片3采用复合铝材制作而成，具体可以参考图5所示，翅片3可以采用使用但不限于复合铝材A4343或者A3003，易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好同时良好的散热性能，需要说明的是，图5标注的Hf代表翅片3的高度，Wf代表翅片3的宽度。
本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器，其特征在于：
包括竖直设置的左集流管(1)、固定设于所述左集流管(1)进口端的堵盖(2)、翅片(3)、水平间隔设置的多通道扁管(4)、设于所述多通道扁管(4)上、下两端的护板(5)、与所述多通道扁管(4)固定连接的且竖直设置的右集流管(6)、位于所述右集流管(6)右侧上方的进口压板(7)、位于所述右集流管(6)上的隔片(8)、位于所述右集流管(6)右侧下方出口压板(9)以及固定设于所述左集流管(1)上的导流片(10)；
所述多通道扁管(4)位于所述左集流管(1)与所述右集流管(6)之间，所述进口压板(7)与所述出口压板(9)卡接与所述右集流管(6)上；
所述多通道扁管(4)包括第一通道扁管(41)、第二通道扁管(42)；所述右集流管(6)通过所述多通道扁管(4)与所述左集流管(1)相互连通；
所述翅片(3)固定设于所述第一通道扁管(41)内；
所述隔片(8)能够将从所述进口压板(7)进入的冷媒经过所述右集流管(6)后均匀分散流入到所述第一通道扁管(41)内后抵达所述左集流管(1)内；所述导流片(10)能够将所述左集流管(1)流出的冷媒均匀分散至所述第二通道扁管(42)内后流入所述右集流管(6)内；所述出口压板(9)上设有冷媒流出的出口；所述左集流管(1)与所述右集流管(6)的外形尺寸相同。
2.如权利要求1所述的一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器，其特征在于：
所述进口压板(7)卡接在所述右集流管(6)右侧上端；所述出口压板(9)卡接在所述右集流管(6)右侧下端；所述导流片(10)数量设置为1-3个。
3.如权利要求1所述的一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器，其特征在于：
所述左集流管(1)的左侧面与所述右集流管(6)的右侧面之间的距离设置为100mm-500mm；所述左集流管(1)的高度设置为100mm-500mm；所述左集流管(1)的厚度设置为11mm-40mm。
4.如权利要求1所述的一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器，其特征在于：
所述左集流管(1)与所述右集流管(6)为D形管或圆管。
5.如权利要求1所述的一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器，其特征在于：
所述多通道扁管(4)为多孔镀锌铝管，所述多通道扁管(4)的宽度尺寸设置为10mm-50mm，所述多通道扁管(4)的壁厚尺寸设置为0.2mm-0.6mm，所述多通道扁管(4)上设有多个流通孔。
6.如权利要求1所述的一种用于新能源车热泵空调的单排室内冷凝器，其特征在于：
所述翅片(3)的高度尺寸设置为4mm-8mm，所述翅片(3)的宽度尺寸设置为10mm-50mm，所述翅片(3)的壁厚尺寸设置为0.05mm-0.12mm；所述翅片(3)采用复合铝材制作而成。
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