CN202885112U

CN202885112U - 空调系统集成组件

Info

Publication number: CN202885112U
Application number: CN2012205609563U
Authority: CN
Inventors: 周晓东; 许晓阳; 黄宁杰
Original assignee: Hangzhou Sanhua Research Institute Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Sanhua Automotive Components Co Ltd
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2012-10-30
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-10-30

Abstract

一种空调系统集成组件，其包括换热器、电子膨胀阀、安装支架以及法兰，所述换热器包括制冷剂进口及制冷剂出口；所述电子膨胀阀包括线圈及阀体，所述阀体包括电子膨胀阀进口及电子膨胀阀出口；所述安装支架设有对应于所述制冷剂进口的第一开孔；所述法兰包括主体部、位于主体部一侧且凸出所述主体部的第一管道、以及位于主体部另一侧且凸出所述主体部的第二管道，所述第一管道插入所述第一开孔内以与所述制冷剂进口相连通，所述第二管道插入所述电子膨胀阀出口内。本实用新型将换热器和电子膨胀阀直接集成在一起，不需要连接管，使得空调系统集成组件的结构简单且性能可靠。

Description

空调系统集成组件

技术领域

本实用新型涉及一种空调系统集成组件，应用于电动汽车电池冷却系统。

背景技术

电动汽车是一种以电池作为动力的车辆，由于其对环境影响相对传统汽车比较小，故随着汽车节能减排要求的不断提高，电动汽车将会是未来汽车的发展趋势。

电动汽车的电池在工作过程将会产生热量，使电池自身温度升高，并且电池工作时间越长，其积聚的热量越多，温度也就越高。如果不及时给电池进行降温，将会影响电池的工作性能和使用寿命。现有技术一般采用电池冷却系统对电动汽车的电池进行降温，电池冷却系统的冷量一般由电动汽车空调系统提供。

一般地，电池冷却系统包括板式换热器和膨胀阀。板式换热器大致有两种结构，一种是由一系列具有一定波纹的换热板片叠装而成，另一种是换热板片之间采用翅片的结构作为流道。不管哪种结构都可以形成两种介质互相交替的通道，到达两种介质进行热交换的目的。板式换热器应用在电池冷却系统中时，通道中的两种介质分别是制冷剂和冷却液。电池冷却系统的原理就是制冷剂从膨胀阀出来后通过板式换热器来冷却冷却液，再由冷却液通过电池冷却板对电池进行冷却。

请参图1所示，现有的板式换热器1’与膨胀阀2’的连接方式是：在板式换热器1’的制冷剂进口3’分别引出连接管4’、5’与膨胀阀2’的出口6’连接。然而，这种间接的连接方式有如下缺点：

1、由于板式换热器1’与膨胀阀2’两者之间的连接结构比较复杂，组件体积比较大，导致车内安装不方便；

2、两者使用管路连接，零部件较多，成本比较高；

3、两者之间的连接管路比较长，整个组件的抗振性能差，容易出现连接管断裂等现象；

4、由于增加了管路等材料，导致整个组件的重量较重；

5、由于制冷剂从膨胀阀到板式换热器需通过管路，势必会影响制冷的效果。

因此，如何将换热器和膨胀阀直接集成在一起，使得结构紧凑、便于安装、抗振性能好且使用成本较低，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单且性能可靠的空调系统集成组件。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种空调系统集成组件，其包括换热器、电子膨胀阀、用以固定所述空调系统集成组件的安装支架、以及连接所述换热器与电子膨胀阀的法兰，所述换热器包括冷却液流道及制冷剂流道，所述制冷剂流道包括制冷剂进口及制冷剂出口；所述电子膨胀阀包括线圈及阀体，所述阀体包括电子膨胀阀进口及电子膨胀阀出口；所述安装支架包括配合部及安装部，所述配合部设有对应于所述制冷剂进口的第一开孔；所述法兰包括主体部、位于主体部一侧且凸出所述主体部的第一管道、以及位于主体部另一侧且凸出所述主体部的第二管道，所述第一管道插入所述第一开孔内以与所述制冷剂进口相连通，所述第二管道插入所述电子膨胀阀出口内。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一开孔及所述制冷剂进口均为圆形且同轴设置，但是所述第一开孔的内径大于所述制冷剂进口的内径。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一管道及所述第二管道均为圆筒状，所述第二管道长于所述第一管道，并且所述第二管道上套有密封圈。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第二管道的外表面设有定位所述密封圈的缺口，所述缺口位于第二管道长度方向的中部。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述密封圈直接套接在所述第二管道的外表面上，并且所述密封圈抵靠在所述法兰的主体部上。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述法兰的主体部呈圆盘状且其设有两个螺丝孔；所述电子膨胀阀的阀体设有对应所述螺丝孔的两个通孔；所述空调系统集成组件包括分别穿过对应的通孔并且拧在对应螺丝孔内的两个螺栓。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述冷却液流道包括冷却液进口及冷却液出口，所述空调系统集成组件包括与所述冷却液进口连通的第一接管、与所述冷却液出口连通的第二接管、及与所述制冷剂出口连通的第三接管。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述配合部设有对应于所述制冷剂出口的第二开孔，所述第二开孔及所述制冷剂出口均为圆形且同轴设置，所述第二开孔的内径大于所述制冷剂出口的内径，所述第三接管插入所述第二开孔内以与所述制冷剂出口相连通。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述安装部设有至少一个安装孔，并且在穿过所述安装孔的安装方向上，所述安装孔完全暴露在所述换热器的外面。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，在所述安装方向上所述换热器与所述安装部具有重叠的部分，所述安装支架与法兰为两件式或者一件式。

与现有技术相比，本实用新型将换热器和电子膨胀阀直接集成在一起，不需要连接管，使得空调系统集成组件的结构简单且性能可靠。

附图说明

图1是现有技术中换热器与膨胀阀通过连接管相互连接的示意图。

图2是本实用新型空调系统集成组件的主视图。

图3是图2中空调系统集成组件的立体分解图。

图4是图2的剖视图。

图5是图3中的法兰与密封圈相互组合在一起后的右视图。

图6是沿图5中A-A线的剖视图。

图7是另一实施方式中的法兰与密封圈相互组合在一起后的右视图。

图8是沿图7中B-B线的剖视图。

图9是本实用新型空调系统集成组件中换热板片、盖板及安装支架所用材料的剖视图。

具体实施方式

请参图2至图4所示，本实用新型揭示了一种空调系统集成组件100，其包括换热器1、电子膨胀阀4、用以固定所述空调系统集成组件100的安装支架2、以及连接所述换热器1与电子膨胀阀4的法兰3。

请参图3所示，所述换热器1包括冷却液流道及制冷剂流道，其中所述制冷剂流道包括制冷剂进口11及制冷剂出口12，所述冷却液流道包括冷却液进口(未图示)及冷却液出口(未图示)。所述冷却液进口连接于第一接管13，所述冷却液出口连接于第二接管14，所述制冷剂出口12连接于第三接管15。所述换热器1还包括若干交叉堆叠在一起的若干换热板片16、位于每一个换热板片16内的翅片(未图示)及位于所述换热板片一端(在图3所示的实施方式中为最右端)的盖板17。所述制冷剂进口11与制冷剂出口12、以及所述冷却液进口与冷却液出口可以设置于所述换热器1的同侧或者异侧，并且可以是四个口子中的任意两个。所述第一接管13、第二接管14及第三接管15均为铝管，且通过钎焊的方式与换热器1连接在一起。

在本实用新型图示的实施方式中，所述换热器1为翅片式板式换热器，但是换热器本身并非本实用新型的重点，其它类型的换热器也同样能够适用。

请参图2至图4所示，所述安装支架2是由金属板材经冲压、弯折后形成的一体结构。所述安装支架2包括配合部21及与配合部21呈一定角度弯折的安装部22。所述安装部22设有若干安装孔221，并且在穿过所述安装孔221的安装方向上，所述安装孔221完全暴露在所述换热器1的外面。如此设置，在用螺钉(未图示)穿过所述安装孔221而将所述空调系统集成组件100安装固定时，不会碰到换热器1。这种设计一方面降低了空调系统集成组件100的安装难度，另一方面也极大的降低了在安装时对换热器1的损坏机率。在上述安装方向上，所述换热器1与所述安装部22具有重叠的部分，即所述安装部22是朝向换热器1所在的一侧弯折。所述配合部21设有对应于所述制冷剂进口11的第一开孔211以及对应于所述制冷剂出口12的第二开孔212。请参图4所示，在本实用新型图示的实施方式中，所述第一开孔211及所述制冷剂进口11均为圆形且同轴设置，但是所述第一开孔211的内径大于所述制冷剂进口11的内径，以形成台阶，从而便于与法兰3的一端进行对接。类似地，所述第二开孔212及所述制冷剂出口12均为圆形且同轴设置，所述第二开孔212的内径大于所述制冷剂出口12的内径，以形成台阶，从而便于与法兰3的另一端进行对接。所述第三接管15插入所述第二开孔212内以与所述制冷剂出口12相连通。另外，所述配合部21还设有两个预留孔213。

请参图3至图8所示，所述法兰3包括圆盘状的主体部30、位于主体部30一侧(在图4所示的实施方式中为左侧)且凸出所述主体部30的第一管道31、以及位于主体部30另一侧(在图4所示的实施方式中为右侧)且凸出所述主体部30的第二管道32。所述第一管道31及所述第二管道32均为圆筒状，所述第二管道32长于所述第一管道31。所述第一管道31插入所述第一开孔211内以与所述制冷剂进口11相连通。由于所述第一开孔211的内径大于所述制冷剂进口11的内径，这种设计能够实现更好的对接效果。此外，所述主体部30还包括两个设有内螺纹的螺丝孔33，所述螺丝孔33与预留孔213分别对应。所述安装支架2与法兰3为两件式(即两个独立的元件)或者一件式(即不可分离的一个整体)。

请参图3所示，所述电子膨胀阀4包括线圈41及阀体42，所述阀体42包括电子膨胀阀进口421及电子膨胀阀出口422。至于电子膨胀阀4的其它细部结构，例如阀针等是业界的现有技术，并且与本实用新型的发明点无实质关联，故在此不再赘述。另外，所述阀体42还设有对应所述螺丝孔33的两个通孔(未图示)，所述空调系统集成组件100包括分别穿过对应的通孔并且拧在对应螺丝孔33内的两个螺栓6，以实现所述电子膨胀阀4与所述法兰3的相互固定。所述预留孔213是为了提高组装的适应性，即无论是较短的螺栓6或者较长的螺栓6只要在一定的长度范围内均能够拿来组装。

所述第二管道32插入所述电子膨胀阀出口422内。优选地，所述第二管道32上套有密封圈5，以提升密封性。请参图3至图6所示，所述第二管道32的外表面设有定位所述密封圈5的缺口321，所述缺口321位于第二管道32长度方向的中部。请参图7及图8所示，在另一种实施方式中，所述密封圈5直接套接在所述第二管道32的外表面上，并且所述密封圈5抵靠在所述法兰3的主体部30上，也能够起到密封的目的。

在本实用新型图示的实施方式中，所述第三接管15插入在所述第二开孔212内以与所述制冷剂出口12相连通。然而，在其他实施方式中，也可以讲第三接管15直接与制冷剂出口12相连通。

组装时，所述换热器1的换热板片16、翅片、盖板17、第一接管13、第二接管14、第三接管15、安装支架2及法兰3是通过钎焊的形式焊接在一起。焊接前，首先将换热板片16、翅片、盖板17、第一接管13、第二接管14、第三接管15、安装支架2及法兰3先叠好后，放入专用的工装夹具进行压紧固定；然后，再将压装好的换热板片16、翅片、盖板17、第一接管13、第二接管14、第三接管15、安装支架2及法兰3放入炉中进行焊接。焊接的方式可以采用真空炉进行真空钎焊或者采用隧道炉进行氮气保护焊。请参图9所示，所述换热板片16、盖板17及安装支架2都采用复合铝板，其中芯材7为3003材料，复合层8为4004或4045材料，并且复合层8的熔点低于芯材7的熔点。焊接时，加热至高于复合层8熔点温度但低于芯材7熔点温度，此时复合层8熔化但芯材7未熔化。接着开始冷却，待冷却后换热板片16、翅片、盖板17、第一接管13、第二接管14、第三接管15、安装支架2及法兰3就焊接在一起了。焊接好以后，再装上密封圈5，然后将电子膨胀阀4的电子膨胀阀出口422套在法兰3的第二管道32上。最后，通过两根螺栓6将电子膨胀阀4和法兰3固定在一起。

本实用新型的空调系统集成组件100应用于电动汽车电池冷却系统中，其工作原理如下：请参图4中的箭头流向，制冷剂从电子膨胀阀进口421进入电子膨胀阀4，节流后从电子膨胀阀出口422流入法兰3的第二管道32，再从法兰3的第一管道31流出，然后流向换热器1的制冷剂进口11。同时，冷却液从第一接管13流入换热器1。制冷剂与冷却液在换热器1里面进行热交换来冷却冷却液，冷却液从第二接管14流出，再由冷却液通过电池冷却板对电池进行冷却。制冷剂从制冷剂出口12流出，流向第三接管15。

相较于现有技术，本实用新型通过安装支架2及法兰3将所述换热器1与电子膨胀阀4连接在一起，不需要通过管子来连接，具备如下技术效果：

(1). 连接结构简单、组件体积较小，车内安装方便；

(2). 省掉了管子，零部件数量较少，使整个组件的重量轻、成本低；

(3). 省掉了管子，缩短了连接管路，使整个组件的抗振性能较好，并且从根本上避免了管子断裂的情况；

(4). 省掉了管子，势必会提高制冷的效果。

需要说明的是：以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims

1.一种空调系统集成组件，其特征在于：所述空调系统集成组件包括换热器、电子膨胀阀、用以固定所述空调系统集成组件的安装支架、以及连接所述换热器与电子膨胀阀的法兰，所述换热器包括冷却液流道及制冷剂流道，所述制冷剂流道包括制冷剂进口及制冷剂出口；所述电子膨胀阀包括线圈及阀体，所述阀体包括电子膨胀阀进口及电子膨胀阀出口；所述安装支架包括配合部及安装部，所述配合部设有对应于所述制冷剂进口的第一开孔；所述法兰包括主体部、位于主体部一侧且凸出所述主体部的第一管道、以及位于主体部另一侧且凸出所述主体部的第二管道，所述第一管道插入所述第一开孔内以与所述制冷剂进口相连通，所述第二管道插入所述电子膨胀阀出口内。

2.如权利要求1所述的空调系统集成组件，其特征在于：所述第一开孔及所述制冷剂进口均为圆形且同轴设置，但是所述第一开孔的内径大于所述制冷剂进口的内径。

3.如权利要求1所述的空调系统集成组件，其特征在于：所述第一管道及所述第二管道均为圆筒状，所述第二管道长于所述第一管道，并且所述第二管道上套有密封圈。

4.如权利要求3所述的空调系统集成组件，其特征在于：所述第二管道的外表面设有定位所述密封圈的缺口，所述缺口位于第二管道长度方向的中部。

5.如权利要求3所述的空调系统集成组件，其特征在于：所述密封圈直接套接在所述第二管道的外表面上，并且所述密封圈抵靠在所述法兰的主体部上。

6.如权利要求1所述的空调系统集成组件，其特征在于：所述法兰的主体部呈圆盘状且其设有两个螺丝孔；所述电子膨胀阀的阀体设有对应所述螺丝孔的两个通孔；所述空调系统集成组件包括分别穿过对应的通孔并且拧在对应螺丝孔内的两个螺栓。

7.如权利要求1所述的空调系统集成组件，其特征在于：所述冷却液流道包括冷却液进口及冷却液出口，所述空调系统集成组件包括与所述冷却液进口连通的第一接管、与所述冷却液出口连通的第二接管、及与所述制冷剂出口连通的第三接管。

8.如权利要求7所述的空调系统集成组件，其特征在于：所述配合部设有对应于所述制冷剂出口的第二开孔，所述第二开孔及所述制冷剂出口均为圆形且同轴设置，所述第二开孔的内径大于所述制冷剂出口的内径，所述第三接管插入所述第二开孔内以与所述制冷剂出口相连通。

9.如权利要求1至8项中任意一项所述的空调系统集成组件，其特征在于：所述安装部设有至少一个安装孔，并且在穿过所述安装孔的安装方向上，所述安装孔完全暴露在所述换热器的外面。

10.如权利要求9所述的空调系统集成组件，其特征在于：在所述安装方向上所述换热器与所述安装部具有重叠的部分，所述安装支架与法兰为两件式或者一件式。