用于二氧化碳空調系統的換熱器的制造方法
【專利摘要】一種空調【技術領域】的用于二氧化碳空調系統的換熱器，包括：依次連接的分配器、集流管以及銅管，其中：集流管的一端是進行換熱器進出口制冷劑的分配并與系統連接，另一端連接盤繞的銅管，銅管上垂直設置若干翅片，該換熱器制冷劑側經銅管流過，空氣側平行穿過翅片。本發明使用的小管徑換熱器，在工藝上非常容易加工，并且能夠滿足耐壓和性能的要求；適用于體積受限的車內環境，耐壓的同時結構簡潔。
【專利說明】用于二氧化碳空調系統的換熱器
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種空調【技術領域】的裝置，具體是一種用于二氧化碳空調系統的換熱器。
【背景技術】
[0002]在溫室效應廣泛被重視的大背景下，各個空調行業掀起了替代現有制冷劑的熱潮，在家用空調中傳統的R22由于存在一定的ODP和較高的GWP值，將逐漸被R410A、R290等其他環保制冷劑替代，而車用空調也并不例外，傳統的車用空調制冷劑R134a存在較高的GWP值，更容易產生溫室效應，替代車用空調的環保制冷劑有HF01234yf、二氧化碳等，但HF01234yf價格較為昂貴，二氧化碳以其低廉的價格、安全無害、環保等諸多優勢受到廣泛商家的青睞，若使用二氧化碳空調系統，必須面臨的問題則是非常高的蒸發、冷凝壓力，傳統車用微通道換熱器并不足以承受如此的高壓，通過優化集流管等方式提高爆破壓力必須大幅度增加集流管和扁管厚度從而提高耐壓能力，這使得換熱器的重量進一步增加，同時由于汽車內HVAC空間有限，尤其對于平行流換熱器作為蒸發器使用時的結構優化較為困難。
[0003]經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN101142452，
【公開日】2008_03_12，公開了一種制冷系統，包括:壓縮機，至少在系統運行的第一模式下沿流體通道驅動制冷劑；第一換熱器，在第一模式中沿流體通道位于壓縮機的下游；第二換熱器，在第一模式中沿流體通道位于壓縮機的上游；和壓力調節器或膨脹裝置，其在第一模式中沿流體通道位于第一換熱器的下游和第二換熱器的上游；其中:所述第一換熱器和第二換熱器中至少一者包括扁平管換熱器。但該技術的缺陷和不足在于，其蛇形扁管換熱器的扁平管結構在工藝上用銅較難實現，而用鋁其耐壓能力不足以承受汽車空調中用作冷凝器時的高壓。
【發明內容】
[0004]本發明根據上述現有技術所存在的車用二氧化碳系統中傳統鋁制平行流換熱器耐壓能力不夠的問題，提出一種用于二氧化碳空調系統的換熱器，使用的小管徑換熱器，在工藝上非常容易加工，并且能夠滿足耐壓和性能的要求；適用于體積受限的車內環境，耐壓的同時結構簡潔。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括:依次連接的分配器、集流管以及銅管，其中:集流管的一端是進行換熱器進出口制冷劑的分配并與系統連接，另一端連接盤繞的銅管，銅管上垂直設置若干翅片，該換熱器制冷劑側經銅管流過，空氣側平行穿過翅片。
[0006]所述的銅管的管徑在5mm以下。
[0007]所述的翅片為鋁制。
技術效果
[0008]本發明所述的小管徑換熱器用于車用二氧化碳系統中，由于銅的耐壓性能優于鋁，小管徑換熱器能夠滿足二氧化碳系統更高的爆破壓力需要，本發明管翅式結構的換熱器由于結構簡單，相比平行流換熱器更容易實現結構緊湊化和小型化。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明換熱器主視圖；
[0010]圖2為本發明換熱器右視圖；
[0011]圖中:1集流管、2銅管、3鋁翅片、4分配器。
【具體實施方式】
[0012]下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
[0013]如圖1所示，本實施例包括:依次連接的分配器4、集流管I以及銅管2，其中:集流管I的一端是進行換熱器進出口制冷劑的分配并與系統連接，另一端連接盤繞的銅管2，銅管2上垂直設置若干翅片3，該換熱器制冷劑側經銅管2流過，空氣側平行穿過翅片3。
[0014]所述的銅管2的管徑在5mm以下。
[0015]所述的翅片3為鋁制。
[0016]傳統的車用空調制冷劑R134a存在較高的GWP值，更容易產生溫室效應，替代車用空調的環保制冷劑有HF01234yf、二氧化碳等，但HF01234yf價格較為昂貴，二氧化碳以其低廉的價格、安全無害、環保等諸多優勢受到廣泛商家的青睞，使用二氧化碳空調系統，必須面臨的問題則是非常高的蒸發、冷凝壓力，傳統車用微通道換熱器并不足以承受如此的高壓，通過優化集流管等方式提高爆破壓力必須大幅度增加集流管和扁管厚度從而提高耐壓能力，這使得換熱器的重量進一步增加，同時由于汽車內HVAC空間有限，尤其對于平行流換熱器作為蒸發器使用時的結構優化較為困難，因此本實施例提出一種更適合用于車用二氧化碳空調系統的換熱器。
[0017]本實施例所述的小管徑換熱器用于車用二氧化碳系統中，由于銅的耐壓性能優于鋁，小管徑換熱器能夠滿足二氧化碳系統更高的爆破壓力需要，另外，管翅式結構的換熱器由于結構簡單，相比平行流換熱器更容易實現結構緊湊化和小型化。
[0018]傳統鋁制平行流換熱器承壓能力平均在40公斤，而使用小管徑換熱器可實現450公斤的耐壓，并且管壁在較薄的情況下就可以滿足爆破壓力的要求，另外，汽車空調注重重量和性能兩個方面，從性能上比，相比微通道換熱器的換熱性能更好，但通過優化后的小管徑換熱器能夠到達原來微通道換熱器的水平，為了優化平行流換熱器的耐壓能力必須增加集流管的壁厚，這樣會使得換熱器的重量有一定增加，并且由于結構復雜，很難實換熱器的小型化從而使用在汽車HVAC內部有限的空間內，能夠滿足性能和耐壓要求的平行流換熱器的尺寸為310x240x65mm，其中集流管管徑為17mm，其總重量達到2.81kg，而能夠滿足性能和耐壓要求的本實施例所述小管徑換熱器的尺寸為211x200x78mm，其中銅管管徑為5_，其總重量為1.5kg。
[0019]在國標工況下，由二氧化碳實車空調系統的實驗數據可知，系統的高壓壓力在正常運行時最高可達到10700kPa，這壓力已經超過了傳統平行流換熱器能夠負荷的壓力范圍，因此不能再使用平行流換熱器作為冷凝器，而小管徑換熱器卻可以承受如此大的高壓，并且正常運作，因此在二氧化碳用作汽車空調制冷劑時，小管徑換熱器用作冷凝器使用是十分有前景的。
【權利要求】
1.一種用于二氧化碳空調系統的換熱器，其特征在于，包括:依次連接的分配器、集流管以及銅管，其中:集流管的一端是進行換熱器進出口制冷劑的分配并與系統連接，另一端連接盤繞的銅管，銅管上垂直設置若干翅片，該換熱器制冷劑側經銅管流過，空氣側平行穿過翅片； 所述的銅管的管徑在5mm以下； 所述的翅片為鋁制。
2.根據權利要求1所述的換熱器，其特征是，所述的換熱器的尺寸為211x200x78mm，其中銅管管徑為5mm,其總重量為1.5kg。
【文檔編號】F25B39/00GK103453696SQ201310429989
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】陳江平, 嚴瑞東, 黃嘉樂 申請人:上海交通大學