CN113291123A - 一种汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器 - Google Patents

一种汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器，包括内管和外管，外管套设在内管的外部，外管的第一端和第二端为渐缩的斜面；外管上设置有外管入口和外管出口；内管的第一端和第二端端部设置有封板；内管的第一端还设置有旋转头，旋转头带有法兰，法兰穿过内管的第一端的封板并与封板连接；内管的第二端还设置有溢流管，溢流管穿过内管的第二端的封板并与封板连接；内管上相对于溢流管的位置设置有底流出口。本发明还提供了无人机装置的测试方法。本发明增强了内管流体的扰动，强化了换热功能，提高了制冷系统的制冷效果，同时可以实现气液分离，有效保护压缩机。

Description

一种汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器
技术领域
本发明涉及汽车空调技术领域，具体地，涉及一种汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器。
背景技术
空调是汽车现代化的标志之一，汽车空调的基本功能是在任何时候和行驶条件下，改善驾驶人的工作条件和提高成员的舒适性。一般乘用车在环境温度为30℃的条件下行车1h后，会有大量的阳光辐射热和发动机辐射热进入乘员舱，使车内温度显著上升，甚至进入对人体有害的温度范围。因此，提高车用空调的制冷效率、优化车用空调制冷系统，对于提高乘车舒适度有重要意义。
目前，传统同轴管仍然存在内外管换热效率不足、在蒸发器内汽化不完全导致液态制冷剂进入压缩机的问题，且车用空调结构紧凑、空间狭小，工况复杂，不利于复杂部件的安装。
因此，本发明提供一种紧凑一体式同轴管换热器，提高系统制冷效率，同时在一定程度上保护压缩机免受液击损害。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种汽车空调使用的新型螺旋同轴管换热器，兼具气液分离器与回热器功能，利用旋转头将混合流体的轴向运动转变为旋转运动，增强内管流动的扰动，同时在旋转头高速旋转作用下，使气化不完全的制冷剂气液分离，未完全气化的低温液态制冷剂重回蒸发器吸热气化。
本发明提供的汽车空调使用的新型螺旋同轴管换热器，包括内管和外管，所述外管套设在所述内管的外部，所述外管的第一端和第二端为渐缩的斜面，所述外管通过所述斜面与所述内管连接；所述外管上设置有外管入口和外管出口；所述内管的第一端和第二端端部设置有封板；所述内管的第一端还设置有旋转头，所述旋转头带有法兰，所述法兰穿过所述内管的第一端的封板，所述法兰与所述内管的第一端的封板连接，所述旋转头的入口端设置有内管入口；所述内管的第二端还设置有溢流管，所述溢流管穿过所述内管的第二端的封板，所述溢流管与所述内管的第二端的封板连接；所述内管上相对于所述溢流管的位置设置有底流出口。
进一步地，所述外管、所述内管、所述溢流管、所述旋转头的轴线重合。
进一步地，所述内管的端部超出所述外管的端部。
优选地，所述外管的第一端和第二端与所述内管焊接连接。
进一步地，所述外管入口和所述外管出口与所述外管的壁面垂直；所述外管入口和所述外管出口位于所述外管的轴线的两侧，并相对设置在所述外管的两端。
进一步地，所述内管的介质与所述外管的介质流动方向相反。
优选地，所述外管入口、所述外管出口的管道上带有快速接头。
进一步地，所述内管入口为斜45°连接。
进一步地，还包括电机，所述电机的输出端与所述旋转头连接。
进一步地，所述溢流管的入口段为渐扩式结构。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明提供的汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器，同时兼具了制冷系统中回热器与气液分离器的功能，零件结构紧凑，适用于空间较小的车载空调系统。在压缩机前设置本发明的换热器，在一定程度上达到气液分离效果，使未完全气化的液态制冷剂重新进入蒸发器吸热气化，不仅能够提高制冷效率，同时也能很好地防止压缩机液击，起到保护压缩机的作用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明实施例提供的汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器的剖面图。
图中：
1-外管；
2-内管；
3-外管入口；
4-溢流管；
5-底流通道；
6-底流出口；
7-旋转头；
8-外管出口；
9-内管入口；
10-电机；
11-外管流道；
12-内管流道；
13-外管斜面；
14-法兰。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明的汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器，包括外管1和内管2，外管1套设在内管2的外部，内管2的端部超出外管1的端部。外管1的第一端和第二端为收缩的斜面，外管1的端部收缩至与内管2的外径相同，构成如图1所示的外管斜面13，使外管1与内管2连接。本实施例中，外管1与内管2通过焊接连接。外管1上设置有外管入口3和外管出口8，外管入口3和外管出口8与外管1的壁面相垂直，外管入口3和外管出口8位于外管1的轴线的两侧，并相对设置在外管1的两端。本实施例中，外管入口3和外管出口8的管道上带有快速接头，方便与外部接管的连接。
如图1所示，内管2的第一端和第二端端部设置有封板，内管2的第一端设置有旋转头7，旋转头7上带有法兰14，法兰14穿过内管2的第一端的封板，并且法兰14与内管2的第二端的封板连接。旋转头7的出口端位于内管2的腔体内，旋转头7的入口端设置有内管入口9。本实施例中，内管入口9为斜45°连接。内管2的第二端设置有溢流管4，溢流管4穿过内管2的第二端的封板，并且溢流管4与内管2的第二端的封板连接。溢流管4的入口段为渐扩式结构，沿着溢流管4的流动方向，溢流管4带有直径逐渐增大的过渡段。内管2的壁面上，在相对于溢流管4的位置处设置有底流出口6，底流出口6位于外管1的外侧。溢流管4的外壁、内管2的内壁和底流出口6构成底流通道5，溢流管4的内壁构成溢流出口。
本实施例中，外管1和内管2为圆柱形，外管1、内管2、溢流管4和旋转头7的轴线重合。由内管2的内壁构成的内管流道12内的介质为低温低压气态制冷剂，由外管1的内壁和内管2的外壁构成的外管流道11内的介质为高温高压液态制冷剂，外管流道11和内管流道12内的介质流通方向相反。外管1、内管2和溢流管4的材料为不易变形且具有高传热系数的材料。
如图1所示，本实施例还包括电机10，电机10的输出端与旋转头7连接，由电机10带动旋转头7的转动。
本实施例中，内管入口9连接至蒸发器，溢流管4的出口连接至压缩机，底流出口6连接至蒸发器。本实施例将从蒸发器到压缩机之间的低温低压气态制冷剂与从冷凝器至膨胀阀之间的高温高压液态制冷剂进行换热，使进入节流机构与蒸发器的制冷剂温度更低。本实施例的换热器通过电机10带动旋转头7将混合流体的轴向运动转变为旋转运动，在内管2的尾部设置溢流管4与底流通道5，在一定程度上分离从蒸发器出来的未完全气化的混合流体。
本实施例的具体实施过程如下：低温液压气态制冷剂以一定角度通过内管入口9进入内管2的通道，在旋转头7的作用下运动轨迹变为旋转运动，形成离心力场。当低温低压气态制冷剂在管道内部形成离心螺旋场时，未完全气化的液态制冷剂因密度较大逐渐向外围运动，形成外旋流，最终在尾部通过底流通道5排出；已经完全气化了的气态制冷剂因密度较小而在旋转过程中逐渐脱离外旋流，以螺旋涡的形式向旋流腔内部迁移，从而形成内旋流，顺着内旋流流动从溢流管4的尾部排出。经底流出口6排出的低温液态制冷剂重新进入蒸发器进行吸热气化。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器，其特征在于，包括内管和外管，所述外管套设在所述内管的外部，所述外管的第一端和第二端为渐缩的斜面，所述外管通过所述斜面与所述内管连接；所述外管上设置有外管入口和外管出口；所述内管的第一端和第二端端部设置有封板；所述内管的第一端还设置有旋转头，所述旋转头带有法兰，所述法兰穿过所述内管的第一端的封板，所述法兰与所述内管的第一端的封板连接，所述旋转头的入口端设置有内管入口；所述内管的第二端还设置有溢流管，所述溢流管穿过所述内管的第二端的封板，所述溢流管与所述内管的第二端的封板连接；所述内管上相对于所述溢流管的位置设置有底流出口。
2.根据权利要求1所述的汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器，其特征在于，所述外管、所述内管、所述溢流管、所述旋转头的轴线重合。
3.根据权利要求1所述的汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器，其特征在于，所述内管的端部超出所述外管的端部。
4.根据权利要求3所述的汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器，其特征在于，所述外管的第一端和第二端与所述内管焊接连接。
5.根据权利要求1所述的汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器，其特征在于，所述外管入口和所述外管出口与所述外管的壁面垂直；所述外管入口和所述外管出口位于所述外管的轴线的两侧，并相对设置在所述外管的两端。
6.根据权利要求5所述的汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器，其特征在于，所述内管的介质与所述外管的介质流动方向相反。
7.根据权利要求5所述的汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器，其特征在于，所述外管入口、所述外管出口的管道上带有快速接头。
8.根据权利要求1所述的汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器，其特征在于，所述内管入口为斜45°连接。
9.根据权利要求1所述的汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器，其特征在于，还包括电机，所述电机的输出端与所述旋转头连接。
10.根据权利要求1所述的汽车空调用的新型螺旋同轴管换热器，其特征在于，所述溢流管的入口段为渐扩式结构。
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