汽车空调同轴管及其加工方法与流程

1.本发明涉及汽车空调同轴管及其加工方法。


背景技术：

2.随着汽车使用日益普遍，汽车需满足节能环保的要求越来越高，汽车空调是每辆汽车必不可少的部分。汽车空调系统主要包括压缩机、冷凝器、蒸发器等设备以及连接这些设备的管路系统，管路系统包括空调制冷管，空调制冷管又包括低压管和高压管，空调低压管温度低，总是会被发动机机舱加热，而高压管的温度高，急需散热，因此为了提高空调的制冷效果，现有技术中采用将高压管路和低压管路合并在一起，即将高压管(外管)套在低压管(内管)的外部，从而形成同轴管，同轴管路相当于一个内部热交换器，在同轴管路中，高压(热)制冷剂气体与低压(冷)制冷剂气体流通的区域相互分开，并且流通方向相反，从压缩机流出的是高压气态制冷剂，从蒸发器流出的是低压气态制冷剂，两者在同轴管中相遇时，高压气态制冷剂被冷却，提高空调系统的制冷效率。
3.现有技术中的同轴管一般采用内外两个套管实现高压介质与低压介质之间的换热，或为了提高换热效率，增加换热翅片实现换热的目的，但是换热效率都较低。


技术实现要素：

4.本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供汽车空调同轴管及其加工方法的技术方案，通过上述结构的设计，可以将低压介质经导流管分流扩散至各个换热管内，经换热管与高压介质进行换热处理，换热后在流出，相比于现有的同轴管结构，本技术同轴管换热效率是现有技术中换热管效率的几倍，甚至更高，其换热面积取决于换热管的数量，同时高压套管可以起到保护换热管的作用，该加工方法工艺步骤简单，不仅可以通过焊接多个扁平结构的换热管提高同轴管的换热效率，而且该同轴管结构稳定可靠，制造方便。
5.为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.汽车空调同轴管，其特征在于：包括高压套管和低压套管，高压套管通过密封盖连接于低压套管的外侧，低压套管包括外管体、内管体、换热管和导流柱，外管体连接在内管体的两端，内管体的外圆周侧面上设有至少一个换热管，导流柱设于内管体内，低压介质经一侧的外管体进入内管体后，通过导流柱分流至换热管，与高压套管内的高压介质进行换热，换热后的低压介质从另一端的外管体流出，实现高压介质与低压介质之间的快速换热；通过上述结构的设计，可以将低压介质经导流管分流扩散至各个换热管内，经换热管与高压介质进行换热处理，换热后在流出，相比于现有的同轴管结构，本技术同轴管换热效率是现有技术中换热管效率的几倍，甚至更高，其换热面积取决于换热管的数量，同时高压套管可以起到保护换热管的作用。
7.进一步，换热管为扁平结构，换热管连通内管体，扁平结构的换热管设计，可以大大增加高压介质与低压介质之间的换热面积，提高同轴管的换热效率。
8.进一步，换热管的两端为倾斜结构，便于低压介质的分流扩散和汇聚，倾斜结构的
设计，可以在低压介质进入换热管时进行分流扩散，使低压介质快速进入换热管，换热结束后，通过倾斜结构可以使低压介质快速汇聚，便于低压介质的输出。
9.进一步，换热管设有进口和出口，进口的直径为h1，出口的直径为h2，其中5mm＜h1＜h2，进口和出口的设计便于低压介质进出换热管。
10.进一步，换热管上设有换热层，换热层的材质为不锈钢、碳钢、铜或铝，换热层的厚度为2～5mm，换热层可以大大提高低压介质与高压介质之间的换热效率。
11.进一步，导流柱的两端均为圆锥形结构，且导流柱的长度小于内管体的长度，圆锥形结构的设计，可以使低压介质进入内管体后，在圆锥形结构的作用下向四周扩散，使低压介质进入换热管内，因此导流柱的长度小于内管体的长度可以便于低压介质快速进入换热管。
12.进一步，导流柱的外圆周侧面上均匀设置有定位筋，内管体的圆周上均匀设置有插槽，定位筋与插槽相匹配，通过定位筋和插槽的设计，可以实现导流柱与内管体之间的定位安装。
13.进一步，两个密封盖上分别设置有高压出口接头和高压进口接头，高压介质经高压进口接头进入高压套管，换热后通过高压出口接头流出。
14.如上述的汽车空调同轴管的加工方法，其特征在于包括以下步骤：
15.1)低压套管加工
16.a、首先根据设计要求确定内管体和外管体的尺寸，并加工相应的内管体和外管体，同时在内管体和外管体之间开设用于低压介质流通的进口和出口，进口和出口位于内管体的两端，同一侧的进口或出口沿内管体的圆周分布，进口和出口的数量一一对应，便于换热管的安装；
17.b、然后沿着内管体上压制形成插槽，插槽沿内管体的圆周分布，插口便于对定位筋进行限位，使导流柱与内管体之间固定连接；
18.c、接着根据内管体的尺寸加工相应的导流柱，导流柱的两端通过切削加工形成圆锥形结构，再沿导流柱的外圆周侧面安装与插槽相匹配的定位筋，将加工好的导流柱插入内管体中，使定位筋限位于相应的插槽内固定，实现导流柱与内管体的固定连接，该圆锥形结构可以将低压介质进行分流；
19.d、最后根据进口和出口之间的间距及高压套管的设计尺寸加工相应的换热管，换热管的中部为直线形扁平结构，换热管的两端为倾斜的扁平结构，内部中控，将换热管焊接在内管体的外圆周侧面上，使换热管两端的通孔分别与进口和出口对齐，直至所有的换热管焊接完毕；
20.2)高压套管加工
21.a、首先根据内管体的尺寸加工相应的高压套管，使得高压套管的内壁与换热管的外端面之间的间距小于5mm；
22.b、然后根据设计要求加工合适尺寸的密封盖，并在密封盖上分别安装高压出口接头和高压进口接头；
23.3)同轴管装配
24.a、首先将低压套管水平放置，并将带有高压进口接头的密封盖固定于低压套管上的设定位置处；
25.b、然后将加工好的高压套管套接在低压套管的外侧，直至高压套管的一端固定于密封盖上，再将带有高压出口接头的密封盖套接在低压套管的设定位置，通过焊接将两个密封盖与高压套管进行密封固定；
26.4)同轴管测试
27.将装配好的同轴管水平放置，并将低压套管的两端与冷媒进行连接，将高压套管的两端与热媒进行连接，向低压套管和高压套管分别注入冷媒和热媒，检测冷媒和热媒的换热效率。
28.该加工方法工艺步骤简单，不仅可以通过焊接多个扁平结构的换热管提高同轴管的换热效率，而且该同轴管结构稳定可靠，制造方便。
29.本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
30.1、通过上述结构的设计，可以将低压介质经导流管分流扩散至各个换热管内，经换热管与高压介质进行换热处理，换热后在流出，相比于现有的同轴管结构，本技术同轴管换热效率是现有技术中换热管效率的几倍，甚至更高，其换热面积取决于换热管的数量，同时高压套管可以起到保护换热管的作用。
31.2、扁平结构的换热管设计，可以大大增加高压介质与低压介质之间的换热面积，提高同轴管的换热效率。
32.3、倾斜结构的设计，可以在低压介质进入换热管时进行分流扩散，使低压介质快速进入换热管，换热结束后，通过倾斜结构可以使低压介质快速汇聚，便于低压介质的输出。
33.4、圆锥形结构的设计，可以使低压介质进入内管体后，在圆锥形结构的作用下向四周扩散，使低压介质进入换热管内，因此导流柱的长度小于内管体的长度可以便于低压介质快速进入换热管。
34.5、该加工方法工艺步骤简单，不仅可以通过焊接多个扁平结构的换热管提高同轴管的换热效率，而且该同轴管结构稳定可靠，制造方便。
附图说明
35.下面结合附图对本发明作进一步说明：
36.图1为本发明汽车空调同轴管及其加工方法中同轴管的效果图；
37.图2为本发明中同轴管的内部结构示意图；
38.图3为本发明中同轴管的截面示意图；
39.图4为图3中ⅰ处的局部放大图。
40.图中：1
‑
低压套管；2
‑
高压套管；3
‑
密封盖；4
‑
高压出口接头；5
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高压进口接头；6
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内管体；7
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导流柱；8
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换热管；9
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外管体；10
‑
换热层；11
‑
插槽；12
‑
定位筋；13
‑
进口；14
‑
出口。
具体实施方式
41.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
42.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的
附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
43.需要说明书的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
44.如图1至图4所示，为本发明汽车空调同轴管，包括高压套管2和低压套管1，高压套管2通过密封盖3连接于低压套管1的外侧，低压套管1包括外管体9、内管体6、换热管8和导流柱7，外管体9连接在内管体6的两端，内管体6的外圆周侧面上设有至少一个换热管8，本技术中优选采用6个尺寸相同的换热管8，且各个换热管8的结构一致。
45.换热管8为扁平结构，换热管8连通内管体6，扁平结构的换热管8设计，可以大大增加高压介质与低压介质之间的换热面积，提高同轴管的换热效率。换热管8的两端为倾斜结构，便于低压介质的分流扩散和汇聚，倾斜结构的设计，可以在低压介质进入换热管8时进行分流扩散，使低压介质快速进入换热管8，换热结束后，通过倾斜结构可以使低压介质快速汇聚，便于低压介质的输出。换热管8设有进口13和出口14，进口13的直径为h1，出口14的直径为h2，其中5mm＜h1＜h2，进口13和出口14的设计便于低压介质进出换热管8。换热管8上设有换热层10，换热层10的材质为不锈钢、碳钢、铜或铝，换热层10的厚度为2～5mm，换热层10可以大大提高低压介质与高压介质之间的换热效率。
46.导流柱7设于内管体6内，低压介质经一侧的外管体9进入内管体6后，通过导流柱7分流至换热管8，与高压套管2内的高压介质进行换热，换热后的低压介质从另一端的外管体9流出，实现高压介质与低压介质之间的快速换热；通过上述结构的设计，可以将低压介质经导流管分流扩散至各个换热管8内，经换热管8与高压介质进行换热处理，换热后在流出，相比于现有的同轴管结构，本技术同轴管换热效率是现有技术中换热管8效率的几倍，甚至更高，其换热面积取决于换热管8的数量，同时高压套管2可以起到保护换热管8的作用。
47.导流柱7的两端均为圆锥形结构，且导流柱7的长度小于内管体6的长度，圆锥形结构的设计，可以使低压介质进入内管体6后，在圆锥形结构的作用下向四周扩散，使低压介质进入换热管8内，因此导流柱7的长度小于内管体6的长度可以便于低压介质快速进入换热管8。
48.导流柱7的外圆周侧面上均匀设置有定位筋12，内管体6的圆周上均匀设置有插槽11，定位筋12与插槽11相匹配，通过定位筋12和插槽11的设计，可以实现导流柱7与内管体6之间的定位安装。
49.两个密封盖3上分别设置有高压出口接头4和高压进口接头5，高压介质经高压进口接头5进入高压套管2，换热后通过高压出口接头4流出。
50.如上述的汽车空调同轴管的加工方法，包括以下步骤：
51.1)低压套管1加工
52.a、首先根据设计要求确定内管体6和外管体9的尺寸，并加工相应的内管体6和外管体9，同时在内管体6和外管体9之间开设用于低压介质流通的进口13和出口14，进口13和出口14位于内管体6的两端，同一侧的进口13或出口14沿内管体6的圆周分布，进口13和出
口14的数量一一对应，便于换热管8的安装；
53.b、然后沿着内管体6上压制形成插槽11，插槽11沿内管体6的圆周分布，插口便于对定位筋12进行限位，使导流柱7与内管体6之间固定连接；
54.c、接着根据内管体6的尺寸加工相应的导流柱7，导流柱7的两端通过切削加工形成圆锥形结构，再沿导流柱7的外圆周侧面安装与插槽11相匹配的定位筋12，将加工好的导流柱7插入内管体6中，使定位筋12限位于相应的插槽11内固定，实现导流柱7与内管体6的固定连接，该圆锥形结构可以将低压介质进行分流；
55.d、最后根据进口13和出口14之间的间距及高压套管2的设计尺寸加工相应的换热管8，换热管8的中部为直线形扁平结构，换热管8的两端为倾斜的扁平结构，内部中控，将换热管8焊接在内管体6的外圆周侧面上，使换热管8两端的通孔分别与进口13和出口14对齐，直至所有的换热管8焊接完毕；
56.2)高压套管2加工
57.a、首先根据内管体6的尺寸加工相应的高压套管2，使得高压套管2的内壁与换热管8的外端面之间的间距小于5mm；
58.b、然后根据设计要求加工合适尺寸的密封盖3，并在密封盖3上分别安装高压出口接头4和高压进口接头5；
59.3)同轴管装配
60.a、首先将低压套管1水平放置，并将带有高压进口接头5的密封盖3固定于低压套管1上的设定位置处；
61.b、然后将加工好的高压套管2套接在低压套管1的外侧，直至高压套管2的一端固定于密封盖3上，再将带有高压出口接头4的密封盖3套接在低压套管1的设定位置，通过焊接将两个密封盖3与高压套管2进行密封固定；
62.4)同轴管测试
63.将装配好的同轴管水平放置，并将低压套管1的两端与冷媒进行连接，将高压套管2的两端与热媒进行连接，向低压套管1和高压套管2分别注入冷媒和热媒，检测冷媒和热媒的换热效率。
64.该加工方法工艺步骤简单，不仅可以通过焊接多个扁平结构的换热管8提高同轴管的换热效率，而且该同轴管结构稳定可靠，制造方便。
65.以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。