CN217383948U - 一种集气管组件及换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于汽车空调技术领域，公开了一种集气管组件及换热器，包括：集气管第一盖体；集气管第二盖体，与所述集气管第一盖体盖合，以形成集气腔室；导流板，位于所述集气管第一盖体和集气管第二盖体之间，所述导流板与所述集气管第二盖体整体无间隙贴合，所述导流板上设置有若干与所述集气腔室连通的流通孔；集气管第一盖体上设置有中筋，与所述导流板抵接，将所述集气腔室间隔为第一气室和第二气室，所述第一气室和所述第二气室通过所述流通孔连通，具有较高的耐压性能，满足热泵空调系统的更高的工作压力要求。

Description

一种集气管组件及换热器

技术领域

本实用新型涉及汽车空调技术领域，尤其涉及一种集气管组件及换热器。

背景技术

目前，汽车空调系统中普遍使用的冷媒是R134a(1,1,1,2-四氟乙烷)和R1234yf(2,3,3,3-四氟丙烯)，随着整个社会和行业对全球气候变暖问题的日益关注，寻找适合汽车空调行业中长期的新型替代制冷剂就显得有为迫切。

CO₂(二氧化碳)是一种环保型自然工质，GWP(Global Warming Potential,全球变暖潜能值)为1.0，具有不可燃、易于获取等优点，同时具备较好的制冷性能和优异的制热性能，有望成为中长期的制冷剂替代方案。而且由于CO₂具有非常优异的制热性能，尤其适用于电动汽车的热泵空调系统。

在现有的使用R134a和R1234yf作为冷媒的汽车空调系统中，目前广泛应用的换热器是平行流结构。若采用CO₂作为制冷剂，由于物性的差异，相较于现有的使用R134a和R1234yf的空调系统，系统的工作压力高出五至六倍以上，现有换热器的扁管结构和集气管设计，不能满足高耐压的要求。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种集气管组件及换热器，具有较高的耐压性能，满足热泵空调系统的更高的工作压力要求。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种集气管组件，包括：

集气管第一盖体；

集气管第二盖体，与所述集气管第一盖体盖合，以形成集气腔室；

导流板，位于所述集气管第一盖体和集气管第二盖体之间，所述导流板与所述集气管第二盖体整体无间隙贴合，所述导流板上设置有若干与所述集气腔室连通的流通孔；

所述集气管第一盖体上设置有中筋，与所述导流板抵接，将所述集气腔室间隔为第一气室和第二气室，所述第一气室和所述第二气室通过所述流通孔连通。

作为优选，所述集气管第一盖体形成所述第一气室和所述第二气室的内壁面均为弧面。

作为优选，所述第一气室横截面的宽度方向和高度方向的尺寸均相等，所述第二气室与所述第一气室的横截面形状相同。

作为优选，所述集气管第二盖体两侧设置有第一翻边，所述集气管第一盖体两侧外壁面与所述第一翻边抵接。

作为优选，所述集气管第一盖体两侧外壁设置有第二翻边，所述第二翻边与所述第一翻边接触配合，且与导流板表面抵接。

作为优选，集气管第二盖体上设置有若干供换热管插入的安装槽，所述安装槽与所述流通孔连通。

作为优选，所述集气管第一盖体和所述集气管第二盖体之间、以及所述导流板与所述集气管第二盖体之间均通过钎焊形成连接和密封。

作为优选，所述集气管第一盖体、所述集气管第二盖体和所述导流板的壁厚相同，所述壁厚为1.5-3.0mm。

本实用新型的另一个目的在于提供一种换热器，该换热器具有较高的耐压性能和换热性能。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种换热器，包括上述集气管组件，所述集气管组件设置有两个，两个所述集气管组件之间连接有换热管组。

作为优选，所述换热管组包括第一换热管组和第二换热管组，第一换热管组的一端与一个所述集气管组件连通，另一端与另一个所述集气管组件连通，所述第二换热管组一端与一个所述集气管组连通，另一端与另一个所述集气管组件连通，所述第一换热管组和所述第二换热管组均包括多个换热管。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种集气管组件，通过集气管第一盖体和集气管第二盖体的盖合，形成用于集气的集气腔室，通过中筋和导流板的配合，将集气腔室间隔为第一气室和第二气室，让集气管组件的内腔容积较小，因为导流板与集气管第二盖体整体无间隙贴合，使得导流板更加稳定，导流板和集气管第二盖体相互贴合的表面之间没有给冷媒提供滞留空间，换热管内的冷媒直接通过导流板上的连通孔进入第一气室和第二气室，本结构提高集气管组件的耐压性和可靠性，不易变形，零件数量较少，厚度轻薄，使得集气管组件的结构更为紧凑，增大了有效换热面积，适合二氧化碳的传热、热力学特性及流动特性，提高了换热性能，保证采用二氧化碳作为冷媒的换热器的高效安全运行，能够满足较高的系统工作压力要求。

本实用新型还提供了一种换热器，包括两个上述集气管组件，两个上述集气管组件之间连接有换热管组，使得换热器具有较高的耐压性和可靠性，换热器结构更为紧凑，增大了有效换热面积，提高换热性能，保证采用二氧化碳作为冷媒的换热器的高效安全运行，能够满足较高的系统工作压力要求。

附图说明

图1是本实用新型中集气管组件的结构示意图；

图2是本实用新型中集气管组件的剖视图；

图3是本实用新型中集气管组件的另一个位置的剖视图；

图4是本实用新型中集气管第二盖体和导流板的结构示意图；

图5是本实用新型中换热器的结构示意图；

图6是图5中A处的局部放大图。

图中：

1、集气管第一盖体；11、中筋；12、集气腔室；121、第一气室；122、第二气室；13、半圆弧面；14、第二翻边；15、端盖；2、集气管第二盖体；21、第一翻边；22、安装槽；3、导流板；31、流通孔；4、换热管组；41、第一换热管组；411、第一翅片组；412、上边板；42、第二换热管组；421、第二翅片组；422、下边板；6、进口压板；61、进口连接通孔；7、出口压板；71、出口连接通孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种集气管组件，包括集气管第一盖体1和集气管第二盖体2，二者盖合形成集气腔室12，集气管第一盖体1和集气管第二盖体2之间设置有导流板3，导流板3与集气管第二盖体2整体无间隙贴合，集气管第一盖体1设置有向集气腔室12内部突出的中筋11，中筋11与导流板3抵接，将集气腔室12间隔为第一气室121和第二气室122，第一气室121和第二气室122通过开设在导流板3上的流通孔31相互连通。集气管组件的内腔容积较小，集气管第二盖体2开设有安装槽22，换热管内的冷媒通过安装槽22进入第一气室121和第二气室122，本结构提高集气管组件的耐压性和可靠性，不易变形，零件数量较少，厚度轻薄，使得集气管组件的结构更为紧凑，增大了有效换热面积，适合二氧化碳的传热、热力学特性及流动特性，提高了换热性能，保证采用二氧化碳作为冷媒的换热器的高效安全运行，能够满足较高的系统工作压力要求。

如图1和图3所示，集气管第二盖体2整体呈长条状，集气管第二盖体2的长度方向两侧设置有第一翻边21，第一翻边21垂直于集气管第二盖体2的表面，使得集气管第二盖体2和两个第一翻边21形成横截面为U型的结构。集气管第二盖体2上设置有若干供换热管插入的安装槽22。

如图4所示，导流板3位于集气管第二盖体2上，与集气管第二盖体2内壁面无间隙贴合，即导流板3下表面与集气管上表面抵接，导流板3侧壁与集气管第二盖体2的上翻边表面抵接，导流板3和集气管第二盖体2相互贴合的表面之间没有给冷媒提供滞留空间。导流板3上设置有若干流通孔31，以形成流通孔组，流通孔组与安装槽22一一对应，换热管内的冷媒直接通过导流板3上的连通孔31进入第一气室121和第二气室122，使得导流板3对冷媒具有优异的导流效果，以便于换热管内的冷媒顺畅的、直接的进入集气管组件内，流动阻力较小，既可以保证冷媒的顺畅流动和换热，又可以最大限度的提高集气管组件的耐压性。

如图2所示，集气管第一盖体1用于与集气管第二盖体2盖合，集气管第一盖体1的截面呈M状，即集气管第一盖体1的整体具有两个圆弧的弯折，集气管第一盖体1沿长度方向设置有第二翻边14，第二翻边14向集气管第一盖体1宽度方向延伸后，与第一翻边21的内壁面抵接，并抵接在导流板3的上，集气管第一盖体1将集气管第二盖体2盖合，以形成集气腔室12。

如图2所示，在集气管第一盖体1的设置有向集气腔室12内部凸出的中筋11，中筋11与导流板3的表面抵接，将集气腔室12间隔为第一气室121和第二气室122，第一气室121和第二气室122通过流通孔31相互连通，保证冷媒介质在不同换热管之间的自由流通和分配。集气管第一盖体1的靠近集气管第二盖体2的表面为两个半圆弧面13，两个半圆弧面13分别形成第一气室121和第二气室122的内壁面，即第一气室121和第二气室122远离集气管第二盖体2的内壁均为弧面。第一气室121和第二气室122的横截面形状相同且呈近似圆形，第一气室121和第二气室122横截面的宽度方向和高度方向的尺寸保持接近，本实施例中第一气室121和第二气室122横截面的宽度方向和高度方向的尺寸均相等，使得集气管组件的结构更为均匀，耐压性能更好，更为安全稳定。

集气管组件还包括位于集气管第一盖体1和集气管第二盖体2两端的端盖15(参考图5)，用于将第一气室121和第二气室122密封。

集气管第一盖体1、集气管第二盖体2和导流板3均为铝合金，优选为3系列铝合金或含镁量低于0.5％的6系列高强度铝合金。集气管第一盖体1、集气管第二盖体2和导流板3的壁厚相同或接近，壁厚为1.5-3.0mm，本实施例中的三者壁厚相同，均为2mm，结构稳定，耐压性高。本实施例中集气管第一盖体1、集气管第二盖体2和导流板3均由板材冲压成型，其壁面均含有5％-10％的金属硅焊料层，适合炉中钎焊，满足焊接强度。集气管第一盖体1和集气管第二盖体2之间、以及导流板3与集气管第二盖体2之间均通过钎焊形成连接和密封，连接和密封非常可靠，提高连接强度，提高集气管组件的耐压性和可靠性。钎焊的方式优选为炉中钎焊，与其他钎焊方法相比，炉中钎焊主要优点是作为钎焊材料的保护气氛很便宜，工厂能大量生产，工业氮基气氛可以液态储存在厂房外面，这些气氛具有极好防氧化能力。无论用间歇式炉或连续炉，都能以较低的单件成本钎焊大批量的组件，炉中钎焊用于大量生产时是非常有效和经济的，使得本方案中的集气管组件具有较低的生产成本和较高的连接品质。

下面介绍一下本实施例的集气管组件的实施原理：通过集气管第一盖体1和集气管第二盖体2的盖合，形成用于集气的集气腔室12，通过中筋11和导流板3的配合，将集气腔室12间隔为第一气室121和第二气室122，让集气管组件的内腔容积较小，换热管内的冷媒通过连通孔进入第一气室121和第二气室122。集气管组件装配完成后，整体通过钎焊对所有部件的连接位置进行密封连接处理，本结构提高集气管组件的耐压性和可靠性，不易变形，零件数量较少，厚度轻薄，使得集气管组件的结构更为紧凑，增大了有效换热面积，适合二氧化碳的传热、热力学特性及流动特性，具有优异的耐压性能，保证采用二氧化碳作为冷媒的换热器的高效安全运行，能够满足较高的系统工作压力要求；零部件的加工成型采用常规工艺方法，适合大批量的装配和整体钎焊的需要，具有较好的制造工艺性。

本实用新型的实施例还包括一种换热器，如图5所示，包括两个上述集气管组件，两个集气管组件之间连接有换热管组4。换热管组4包括第一换热管组41和第二换热管组42，第一换热管组41在第二换热管组42的上方，第一换热管组41的一端与一个集气管组件连通，另一端与另一个集气管组件连通，第二换热管组42一端与一个集气管组件连通，另一端与另一个集气管组件连通。

第一换热管组41和第二换热管组42均包括多个水平间隔安装的换热管。具体地，本实施例中换热管选用换热扁管，换热效果更佳。换热管的端头通过安装槽22伸入集气管组件内，与集气管组件安装在一起。结合图6，上下相邻的两换热管之间沿其轴向间隔的布置有多排用于加强换热效果的翅片，以形成第一翅片组411或第二翅片组421，第一翅片组411位于第一换热管组41上，第二翅片组421位于第二换热管组42上，第一翅片组411和第二翅片组421的散热面垂直于换热管的轴线方向，在有限的换热器所占空间内，能够增加有效换热面积，提高换热效率。

换热管组4上下两端设置有边板，包括位于第一换热管组41上方的上边板412和位于第二换热管组42下方的下边板422，便于换热器的安装和固定。

其中，位于右边的集气管组件设置有冷媒进口和冷媒出口(图中未示出)，冷媒进口和冷媒出口与集气腔室12连通，集气管组件上设置有带有进口连接通孔61的进口压板6和带有出口连接通孔71的出口压板7，进口连接通孔61与冷媒进口连通，出口连接通孔71关于冷媒出口连通。

下面介绍一下本实施例的换热器的实施原理：热泵空调系统工作时，冷媒介质(比如二氧化碳等)通过进口压板6，首先进入右边的集气管组件，通过导流板3上的流通孔31均匀的分置在第一气室121和第二气室122，接着进入换热器主体上半部分的第一换热管组41中的若干排换热管中，与换热器主体上半部分的翅片422侧的空气换热后，进入左边的集气管组件内的第一气室121和第二气室122，然后进入换热器主体下半部分的第二换热管组42中的若干排换热管，与换热器主体下半部分的翅片422侧的空气换热后，再次回到右边的集气管组件内，最后通过出口压板7，流出换热器，进入热泵空调系统的其他部件。

换热器中的换热管组4是冷媒流通和换热的主要部件，集气管组件是冷媒流通、收集和分配的部件。换热管组4和集气管组件都是热泵空调系统工作时的核心承压部件。本方案的换热器产品，结构紧凑，换热效率高，其焊接后具有较高的耐压性和可靠性，产品适合应用于具有较高工作压力的热泵空调系统中，保证换热器的高效安全运行，能够满足较高的系统工作压力要求，从而使得新型环保制冷剂二氧化碳的应用成为可能。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集气管组件，其特征在于，包括：

集气管第一盖体(1)；

集气管第二盖体(2)，与所述集气管第一盖体(1)盖合，以形成集气腔室(12)；

导流板(3)，位于所述集气管第一盖体(1)和集气管第二盖体(2)之间，所述导流板(3)与所述集气管第二盖体(2)整体无间隙贴合，所述导流板(3)上设置有若干与所述集气腔室(12)连通的流通孔(31)；

所述集气管第一盖体(1)上设置有中筋(11)，与所述导流板(3)抵接，将所述集气腔室(12)间隔为第一气室(121)和第二气室(122)，所述第一气室(121)和所述第二气室(122)通过所述流通孔(31)连通。

2.根据权利要求1所述的集气管组件，其特征在于，所述集气管第一盖体(1)形成所述第一气室(121)和所述第二气室(122)的内壁面均为弧面。

3.根据权利要求1所述的集气管组件，其特征在于，所述第一气室(121)横截面的宽度方向和高度方向的尺寸均相等，所述第二气室(122)与所述第一气室(121)的横截面形状相同。

4.根据权利要求1所述的集气管组件，其特征在于，所述集气管第二盖体(2)两侧设置有第一翻边(21)，所述集气管第一盖体(1)两侧外壁面与所述第一翻边(21)抵接。

5.根据权利要求4所述的集气管组件，其特征在于，所述集气管第一盖体(1)两侧外壁设置有第二翻边(14)，所述第二翻边(14)与所述第一翻边(21)接触配合，且与导流板(3)表面抵接。

6.根据权利要求1所述的集气管组件，其特征在于，所述集气管第二盖体(2)上设置有若干供换热管插入的安装槽(22)，所述安装槽(22)与所述流通孔(31)连通。

7.根据权利要求1所述的集气管组件，其特征在于，所述集气管第一盖体(1)和所述集气管第二盖体(2)之间、以及所述导流板(3)与所述集气管第二盖体(2)之间均通过钎焊形成连接和密封。

8.根据权利要求1所述的集气管组件，其特征在于，所述集气管第一盖体(1)、所述集气管第二盖体(2)和所述导流板(3)的壁厚相同，所述壁厚为1.5-3.0mm。

9.一种换热器，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的集气管组件，所述集气管组件设置有两个，两个所述集气管组件之间连接有换热管组(4)。

10.根据权利要求9所述的换热器，其特征在于，所述换热管组(4)包括第一换热管组(41)和第二换热管组(42)，第一换热管组(41)的一端与一个所述集气管组件连通，另一端与另一个所述集气管组件连通，所述第二换热管组(42)一端与一个所述集气管组件连通，另一端与另一个所述集气管组件连通，所述第一换热管组(41)和所述第二换热管组(42)均包括多个换热管。

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