CN110715125A - 管路转接装置及汽车空调系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管路转接装置及使用其的汽车空调系统，管路转接装置包括紧固件、环形部件、第一连接块和第二连接块，第一连接块包括第一通道和抵接部，第二连接块包括第二通道和容纳部，环形部件设置于容纳部环形部件抵接抵接部和容纳部的底壁，实现第一通道和第二通道的密封连接。

Description

管路转接装置及汽车空调系统

技术领域

本申请涉及制冷技术领域，尤其涉及一种制冷系统管路的转接装置及使用该管路转接装置的汽车空调系统。

背景技术

制冷系统的管路连接，通常情况下，低中压系统可采用如橡胶、聚四氟乙烯、石棉等材料制成的非金属的密封圈，但在高温、高压和工作环境波动频繁等苛刻工作条件下，非金属材料的密封圈都难以保证稳定、可靠的密封效果。因此目前有采用金属材料制成的密封垫，但一般的金属密封垫弹性挤压力不足，弹性变形量小，几乎无自密封的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自密封效果的管路转接装置。

一种管路转接装置，其特征在于，包括紧固件，限定通孔的环形部件，限定第一通道的第一连接块，限定第二通道的第二连接块，所述第二连接块和所述第一连接块连接，能够使得所述第一通道和所述第二通道通过所述通孔连通；所述第一通道具有靠近所述第二连接块的下端口，所述第二通道具有靠近所述第一连接块的上端口，所述第一连接块包括围绕所述第一通道下端口环形设置的抵接部，所述第二连接块包括围绕所述第二通道的上端口环形设置的容纳部，所述环形部件设置于所述容纳部内；所述环形部件的内侧具有朝向所述环形部件轴线方向张开的凹槽，所述凹槽围绕所述环形部件周向布置。

一种汽车空调系统，包括所述的管路转接装置，所述汽车空调系统还包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器，所述压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器的至少其中两个之间通过所述管路转接装置连通。

通过第一连接块设置抵接部，第二连接块设置容纳部，抵接部(12)抵接环形部件的上表面，环形部件的下表面抵接容纳部的底壁，并且环形部件内侧设置朝向其轴线所在的一侧张开的凹槽，，具有一定压力的制冷剂进入凹槽内，使得环形部件向外围膨胀，从而实现自密封的效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中给出。

附图说明

图1是一种管路转接装置的爆炸结构示意图；

图2是第一连接块的第一实施例立体示意图；

图3是第二连接块的第一实施例立体示意图；

图4是环形部件第一实施例立体示意图；

图5是图4沿A-A方向的剖面示意图；

图6是第一连接块的第一实施例、第二连接块的第一实施例和环形部件第一实施例组装剖面示意图；

图7是第一连接块的第二实施例立体示意图；

图8是第二连接块的第二实施例立体示意图；

图9是第一连接块的第二实施例、第二连接块的第二实施例和环形部件第一实施例组装剖面示意图；

图10是环形部件第二实施例立体示意图；

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个；“多个”表示两个及两个以上的数量。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。

下面结合附图，对本申请示例型实施例的管路转接装置进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。

以下参照附图对本发明的实施形态进行说明。

图1-图10所述的本发明的管路转接装置可用于空调系统中两种部件间的连接，能够实现制冷剂在两种部件间的流通，其中制冷剂可为CO2冷媒，空提系统可为汽车空调系统。

请参见图1-图10，一种管路转接装置包括：第一连接块1、第二连接块2、环状部件3和紧固装置4；其中，第一连接块1设置有连通第一连接管(未示出)的第一通道11，第二连接块2设置有连通第二连接管(未示出)的第二通道21，所述第一通道11连接第一连接管的一端的内径膨胀形成台阶孔111，便于插接第一连接管时对第一连接管的定位，同样的，第二通道21连接第二连接管的一端内径也可做相应膨胀形成台阶孔212。第一连接管和第二连接管可以通过如螺纹连接、铆接、粘接等方式和第一连接块1或第二连接块2密封固定。所述第二连接块2和所述第一连接块1相对设置，并通过所述紧固件4连接；所述环状部件3具有通孔31，将环状部件3组装与第一连接块1和第二连接块2之间，从而能够使得所述第一通道11和所述第二通道21通过环状部件3连通。

参考图6和图9，第一通道11具有靠近所述第二连接块2一端的下端口112，也就是说第一通道11的一端口设置台阶孔111，另一端口为下端口112，所述第二通道21具有靠近所述第一连接块1的上端口212，也就是说第二通道的一端口设置台阶孔211，另一端口为上端口212，所述第一连接块1包括围绕所述第一通道下端口112环形设置的抵接部12，所述第二连接块2包括围绕所述第二通道的上端口212环形设置的容纳部22，所述环形部件3设置于所述容纳部22内。

如图4、图5和图10，所述环形部件3的内侧开有凹槽32，所述凹槽32围绕所述环形部件3周向布置，所述凹槽32的开口朝向所述环形部件3的轴线张开，所述凹槽的断面形状和所述环形部件的外壁面的断面形状相同，能够使得所述环形部件具有均匀的壁厚。换言之，在某些实施例中，环形部件3具有基本上环形的形状并且在横截面上大体呈V型或C型。另外，在某些实施例中，所述环形部件3的材料为金属材料，环形部件3的表面利用电镀形成有锡涂层。该锡涂层的厚度最好为20～35μm左右，借此能极好地防止环形部件3对第一连接块1和/或第二连接块2的密封面造成压痕等损伤。如图10的第二实施例中，所述环形部件3的截面形状大体为半圆形，即仅包括圆弧段，不包括平直段。

进一步的，如图4和图5的第一实施例中，环形部件3包括第一圆弧段33、第二圆弧段34、第三圆弧段35、连接第一圆弧段33和第二圆弧段34的第一平直段36，以及连接第二圆弧段34和第三圆弧段35的第二平直段37。进一步的，所述第一平直段36是所述第一圆弧段33和所述第二圆弧段34的公切面，所述第二平直段37是所述第二圆弧段34和第三圆弧段35的公切面。环形部件3在两相邻圆弧段间设置平直段36、37，有利于提高环形部件3的回弹性，从而在达到相同密封效果的情况下，截面设置有平直段36、37的环形部件3较截面均为圆弧段的环形部件3需要施加较小的预紧力。

第一圆弧段33和第三圆弧段35间形成凹槽32的开口321，所述第二圆弧段34的最远端到所述凹槽的开口321的垂直距离L，即L为环形部件3的厚度；沿所述环形部件3轴线方向，所述第一圆弧段33到所述第三圆弧段35间的最大距离为H，即H为环形部件3的高度，进一步的，0.8≤H/L＜1，更进一步的，所述最大距离H相较于所述凹槽32的开口321远离所述通孔31的轴线设置。

特别的，当H＝3.6mm，L＝3.8mm，并且第一平直段36和第二平直段37的长度不为零时，可得出H/L＝0.95，此时施加的预紧力约为12N/mm；相对比的，当H＝L＝3.8mm，即H/L＝1且环形部件3的截面形状为半圆形即不存在平直段，此时达到相同密封效果施加的预紧力是35N/mm。由此，达到相同的密封效果时，环形部件3为第一实施例(如图4和图5)时施加的预紧力约是环形部件3为第二实施例(如图10)时施加的预紧力的1/3。

所述抵接部12包括外周面122和与所述外周面122相交的抵接面121，换言之，外周面122和抵接面121具有公共的棱或边，进一步的，外周面122和抵接面121大体垂直；所述容纳部22包括侧壁面221和内延连接所述侧壁面221外延连接所述第二通道21的内表面213的环面222，进一步的，侧壁面221和第二通道21的内表面213大体平行，环面222大体垂直于侧壁面221。第一连接块1和第二连接块2经紧固装置4连接固定后，所述抵接部12的外周面122与所述容纳部22的侧壁面221至少部分重叠，在紧固件4施加的预紧力的作用下，所述环形部件3的上表面抵接所述抵接面121，环形部件3的下表面抵接所述容纳部22的环面222，从而实现对第一通道11和第二通道12的密封连接。进一步的，采用本发明第一实施例的环形部件，其中至少部分所述第一圆弧段33抵接所述抵接面121，至少部分所述第三圆弧段35抵接所述环面222。本文所述的抵接含义：两个物体之间存在与接触面垂直的作用力。“大致平行”、“大致垂直”指在一定范围内平行、垂直，如夹角80～90°亦认为垂直，夹角0～10°亦认为平行。

本发明的第一、二连接块的第一实施例(如图2、图3和图6)中，所述第一连接块1包括朝向所述第二连接块2的下表面13，所述第二连接块2包括与所述第一连接块1的下表面13相对的上表面23，所述抵接部12突出于第一连接块的下表面13，即抵接部12大体呈环状的凸台，抵接部12的内壁面即为第一通道11的内表面；所述容纳部22由部分所述第二连接块的上表面23向内凹陷形成，即容纳部22的侧壁面221和上表面23大体垂直。另外，容纳部的侧壁面221的高度小于抵接部的外周面122和环形部件3的高度H之和，从而保证一定的密封性。

本发明的第一、二连接块的第二实施例(如图7-图9所示)中，所述第一连接块1包括朝向所述第二连接块2的下表面13，所述第二连接块2包括与所述第一连接块1的下表面13相对的上表面23，所述容纳部22的侧壁面221向外延伸并凸出于所述第二连接块的上表面23形成延伸臂223，所述延伸臂223包括外壁面2231以及连接所述容纳部22的侧壁面221和所述外壁面2231的端面2232，所述外壁面2231和容纳部的侧壁面221大体平行，所述端面2232和所述外壁面2231大体垂直。所述第一连接块1包括大体垂直于所述下表面13并向内延伸的周面132，所述周面132与所述抵接部的外周面122间隔预定距离设置，能够使得所述周面132和所述抵接部的外周面122间形成插接所述延伸臂223的装配槽133，即装配槽133沿抵接部12周向布置，所述装配槽133包括连接所述周面132和所述抵接部的外周面122的底壁1331。第一连接块1和第二连接块2通过所述紧固件4紧固连接后，至少部分所述周面132和所述延伸臂的外壁面2213重叠，即至少部分延伸臂223插入所述装配槽133内，使得延伸臂223和装配槽133紧密配合。进一步的，所述延伸臂221的端面2232和所述装配槽133的底壁1331间留有间隙1332，便于调整所施加预紧力的大小。另外，容纳部的侧壁面221的高度小于抵接部的外周面122和环形部件3的高度H之和，从而保证一定的密封性。

另外，紧固件4包括螺栓和螺母，相应地，管路转接装置还包括贯穿第一连接块11的第一通孔14和贯穿第二连接块21的第二通孔24，第一通孔14和第二通孔24相对设置，其中第一通道11和第一通孔14不连通，第二通孔24和第二通道21不连通，螺栓穿过第一通孔14和第二通孔24，旋紧螺母，第一连接块1和第二连接块2压紧环形部件3；或者第一通孔14或第二通孔24的其中之一设置内螺纹，螺栓与相应螺纹配合，紧固第一连接块1和第二连接块2。管路转接装置可以设置一组紧固件4，相应地，管路转接装置包括一对供紧固装置穿过的通孔14、24；管路转接装置也可以包括多组紧固装置，管路转接装置相应地包括多对贯穿第一连接块1和第二连接块2的通孔。

另外，第一连接块1和第二连接块2至少其中之一设置有台阶部231，以台阶部231设置于第二连接块2为例介绍，所述台阶部231由部分第二连接块2的上表面23向外凸出形成，以一组紧固件4为例，相对于插入紧固件4的第二通孔24，所述台阶部231和第二通道21分别位于第二通孔24的两侧，同时第一连接块1设置有和第二通孔24对应的第一通孔14，紧固件4紧固第一连接块1和第二连接块2，由于台阶部231的杠杆作用，这种杠杆作用能够使得均匀地压缩位于抵接部12和容纳部22间的环形部件3。可以知道，第一连接块1也可以设置台阶部或者第一连接块1和第二连接块2同时设置台阶部。另外，台阶部231可以用凸台或者其他具有支撑作用的结构件代替，具有支撑结构的结构件可以和第一连接块1或第二连接块2一体结果或分体结构。

此外，管路转接装置还包括定位装置，定位装置包括定位凸部(未示出)及定位凹部，定位凸部伸入定位凹部，具体的，定位凸部设置于第一连接块1，定位凹部设置于第二连接块2，或者定位凹部设置于第一连接块1，定位凸部设置于第二连接块2，定位凸部可以是定位销(未示出)，定位凹部可以是定位孔2311，第一连接块1可设置容纳定位销的插孔131，定位销一端插入插孔131，另一端插入定位孔2311。优选的定位凸部或定位凹部设置于台阶部。

以一种实施方式为例，管路转接装置使用时，先将定位销的一端插入第一连接块的定位销插孔131内，环形部件3放置于容纳部22内，特别地第二圆弧段34和所述容纳部的侧壁面221间设置有间隙δ，优选的，δ≤0.1mm，定位销的另一端插入定位孔2311，同时将抵接部12插入容纳部22，使得抵接面121接触环形部件3，紧固件4将第一连接1和第二连接块2连接固定，本实施例采用螺栓和螺母，螺栓穿过第一通孔14和第二通孔24并拧紧螺母，此时因螺栓和螺母对第一连接块1和第二连接块2施加的预紧力，使得抵接部12的抵接面121和容纳部22的环面222对环形部件3产生一定的挤压力而使得环形部件3发生形变，优选的，该形变量为20％-35％，此时预组装完成，第一通道11和第二通道12通过环形部件3的通孔31密封连通。在第一通道11和第二通道21内充注具有一定压力的制冷剂，制冷剂通过环形部件3的开口321进入凹槽32，制冷剂对环形部件3施加向外的力，使得环形部件3向外围膨胀，补偿螺栓伸长造成的密封比压的降低，起到自密封的作用。

一种汽车空调系统，汽车空调系统包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器，压缩机的出口通过管路与冷凝器的入口连通，冷凝器的出口与蒸发器的入口管路连通，其中蒸发器的入口还设置有节流装置，蒸发器的出口与压缩机的入口通过管路连通。汽车空调系统还包括管路转接装置，如冷凝器的出口与第一连接管连通，节流装置的入口与第二连接管连通，这样冷凝器通过管路转接装置与节流装置连通。具体安装时，仅需拧紧紧固件4，即实现冷凝器与节流装置的连通。或者冷凝器的出口与第一连接管的一端焊接固定以保证连通，第一连接管的另一端与第一通道11的台阶孔111焊接固定以保证连通，节流装置的入口与第二连接管的一端焊接固定以保证连通，第二连接管的另一端与第二通道的台阶孔212焊接固定以保证连通，具体安装时，仅需拧紧紧固件4，即实现冷凝器与节流装置的连通。可以知道，压缩机的出口与冷凝器的进口之间，或者蒸发器的出口与压缩机的入口之间，或者节流装置与蒸发器的入口之间，均可采用上述方式连通，不再详细描述。再进一步，其它形式空调系统，如采用四通阀的空调系统，或者热泵系统，其中器件之间的连通也可以采用管路转接装置，不再详细描述。

以上所述仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种管路转接装置，其特征在于，包括：

紧固件(4)；

设置有通孔(31)的环形部件(3)；

设置有第一通道(11)的第一连接块(1)；

设置有第二通道(21)的第二连接块(2)，所述第二连接块(2)和所述第一连接块(1)通过所述紧固件(4)连接，能够使得所述第一通道(11)和所述第二通道通(21)过所述通孔(31)连通；

所述第一通道(11)具有靠近所述第二连接块(2)的下端口(112)，所述第二通道(21)具有靠近所述第一连接块(1)的上端口(212)，所述第一连接块(1)包括围绕所述第一通道下端口(112)环形设置的抵接部(12)，所述第二连接块(2)包括围绕所述第二通道的上端口(212)环形设置的容纳部(22)，所述环形部件(3)设置于所述容纳部(22)内，所述抵接部(12)抵接所述环形部件(3)的上表面，所述环形部件(3)的下表面抵接所述容纳部(22)的底壁；所述环形部件(3)的内侧具有围绕所述环形部件(3)周向布置的凹槽(32)，所述凹槽(32)的开口朝向所述环形部件(3)的轴线所在的一侧张开。

2.如权利要求1所述的管路转接装置，其特征在于，所述环形部件(3)包括第一圆弧段(33)、第二圆弧段(34)、第三圆弧段(35)、连接第一圆弧段(33)和第二圆弧段(34)的第一平直段(36)，以及连接第二圆弧段(34)和第三圆弧段(35)的第二平直段(37)，至少部分所述第一圆弧段(33)抵接所述抵接部(12)，至少部分所述第三圆弧段(35)抵接所述容纳部(22)的底壁。

3.如权利要求2所述的管路转接装置，其特征在于，所述第一圆弧段(33)和所述第三圆弧段(35)间形成凹槽(32)的开口(321)，所述环形部件(3)包括：沿所述环形部件(3)轴线方向，所述第一圆弧段(33)到所述第三圆弧段(35)间的最大距离H以及所述第二圆弧段(34)最远端到所述凹槽(32)开口(321)的垂直距离L，其中0.8≤H/L＜1。

4.如权利要求3所述的管路转接装置，其特征在于，所述最大距离H相较于所述凹槽(32)的开口(321)远离所述通孔(31)的轴线设置。

5.如权利要求4所述的管路转接装置，其特征在于，所述抵接部(12)包括外周面(122)和与所述外周面(122)相交的抵接面(121)，所述容纳部(22)包括侧壁面(221)和内延连接所述侧壁面(221)外延连接所述第二通道(21)的内表面的环面(222)；

其中，所述抵接部(12)的外周面(122)与所述容纳部(22)的侧壁面(221)至少部分重叠，至少部分所述第一圆弧段(33)抵接所述抵接面(121)，至少部分所述第三圆弧段(35)抵接所述环面(222)。

6.如权利要求5所述的管路转接装置，其特征在于，所述第一连接块(1)包括朝向所述第二连接块(2)的下表面(13)，所述第二连接块(2)包括与所述第一连接块的下表面(13)相对的上表面(23)，所述抵接部(12)突出于所述第一连接块的下表面(13)，部分所述第二连接块的上表面(23)向内凹陷形成所述容纳部(22)，至少部分所述抵接部(12)容纳于所述容纳部(22)内。

7.如权利要求5所述的管路转接装置，其特征在于，所述容纳部(22)的侧壁面(221)向外延伸并凸出于所述第二连接块的上表面(23)形成延伸臂(223)，所述第一连接块(1)包括大体垂直于所述下表面(13)并向内延伸的周面(132)，所述周面(132)与所述抵接部的外周面(122)间隔预定距离设置，能够使得所述周面(132)和所述抵接部的外周面(122)间形成插接所述延伸臂(223)的装配槽(133)。

8.如权利要求7所述的管路转接装置，其特征在于，所述延伸臂(223)包括外壁面(2231)以及连接所述容纳部(22)的侧壁面(221)和所述外壁面(2231)的端面(2232)，所述装配槽(133)包括连接所述周面(132)和所述抵接部的外周面(122)的底壁(1331)，至少部分所述周面(132)和所述延伸臂的外壁面(2213)重叠。

9.如权利要求8所述的管路转接装置，其特征在于，部分所述第一连接块的下表面(13)或所述第二连接块的上表面(23)向外凸出形成台阶部(231)，所述台阶部(231)设置于远离所述环形部件(3)的一侧。

10.一种汽车空调系统，包括权利要求1-9任一项所述的管路转接装置，所述汽车空调系统还包括压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发器，所述压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器的至少其中两个之间通过所述管路转接装置连通。

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