专利名称：一种汽车空调系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及空调领域，更具体的说，涉及一种汽车空调系统。
背景技术：
随着汽车节能要求越来越高，汽车空调系统的节能也显得尤为重要。在汽车空调系统中，现有的节流机构多数为热力膨胀阀和节流短管。传统的节流机构在过热度控制和对整体的系统节能方面不够理想，而电子膨胀阀由于其准确的控制，在过热度控制和节能方面具有较强的优势。但是，电子膨胀阀在汽车空调中应用存在很多问题，其中主要一点是由于电子膨胀阀属于电器部件，很难达到汽车环境的耐温要求。过高的工作环境温度会使电子膨胀阀的线圈、控制芯片烧掉损坏而无法正常的进行工作，从而影响整个空调系统的运行。如若想提高电子膨胀阀的耐温等级，必须增加电子膨胀阀的体积，但不这样做仅会增加成本，体积 增大也会使得电子膨胀阀的使用优势无法体现出来。目前，因为价格因素和电子膨胀阀的技术瓶颈，所以目前即使在新能源汽车空调上也和传统汽油车一样采用热力膨胀阀。由于受到天气、路况、热负荷及发动机转速等因素的影响，汽车空调通常工作在非标准设计工况下。但热力膨胀阀的过热度设定值均依据标准工况设定。当系统在非标准工况下运行时，其过热度往往会偏离过热度设定值，因而造成系统效率的下降以及运行的不稳定，在一定条件下还会出现蒸发器结露甚至结霜现象。汽车空调领域应用电子膨胀阀相对于热力膨胀阀具有不可比拟的优越性。但是在将来的电动汽车空调系统中，由于压缩机是变速调节，更需要电子膨胀阀来配合变容量压缩机的调节。尤其是在电动汽车空调系统中，电动压缩机独立工作，不同于汽油车依靠发动机皮带轮工作。热力膨胀阀的流量调节特性不能和电动压缩机的变频特性很好的结合起来，用电负荷大，电动汽车一次充电行驶里程低。正是因为如此，电子膨胀阀在汽车空调领域推广应用成为一个亟待解决的技术难点。
发明内容
本发明的目的在于为解决上述现有技术所述的电子膨胀阀很难达到汽车环境的耐温要求的缺陷提供一种结构设计紧凑、能有效冷却电子膨胀阀、系统强度高、制冷剂传输稳定、安全性高的汽车空调系统。本发明为解决上述现有技术的缺陷，提供了一种汽车空调系统，所述汽车空调系统包括通过管道连通的蒸发器和电子膨胀阀，所述电子膨胀阀包括线圈和阀体，所述线圈固定安装在所述阀体上，所述电子膨胀阀通过散热桥与蒸发器接触。优选地，所述电子膨胀阀的线圈通过散热桥与蒸发器接触。优选地，所述散热桥的一侧与所述蒸发器接触，所述散热桥的另一侧连接有可开口的冷却环，所述电子膨胀阀与所述冷却环接触。优选地，所述散热桥的一侧与所述蒸发器固定连接，所述散热桥的另一侧固定连接有可开口的冷却环，所述电子膨胀阀固定安装在所述冷却环上。优选地，所述电子膨胀阀的固定安装在所述冷却环内。优选地，所述线圈的顶部设有与所述冷却环连接的可开口的封盖。优选地，所述散热桥和冷却环为一体结构或分体结构，当所述散热桥和冷却环为分体结构时，所述散热桥和冷却环固定连接。优选地，所述冷却环为完整环体结构或所述冷却环上设有缺口。优选地，所述设有缺口的冷却环包括两个接口端，所述两个接口端分别为从缺口 处的环体端部向外延伸的并相对设置的环体延伸部，所述接口端之间通过螺栓固定安装。优选地，所述冷却环通过散热桥与支架连接，所述支架与蒸发器接触，所述支架固定安装在汽车和/或蒸发器上。优选地，所述支架包括底座和连接板，所述连接板与底座为一体结构，所述底座固定安装在汽车内，所述连接板固定安装在所述蒸发器上，所述冷却环通过散热桥固定安装在所述连接板上。优选地，所述支架包括底座以及连接板，所述连接板与底座为分体结构，所述连接板固定安装在所述底座上，所述底座固定安装在汽车内，所述连接板固定安装在所述蒸发器上，所述冷却环通过散热桥固定安装在所述连接板上。优选地，所述冷却环固定安装在所述连接板的一侧的平面上，所述蒸发器固定安装在所述连接板的另一侧的平面上，所述连接板与蒸发器通过焊接的方式连接，所述连接板、冷却环和散热桥为一体结构。优选地，所述蒸发器下方设有固定安装的第一托板，所述第一托板固定安装在所述连接板上，所述蒸发器固定安装在所述第一托板上，所述连接板上散热桥所在位置的背面焊接在所述蒸发器上。优选地，所述冷却环下方设有固定安装的第二托板，所述第二托板固定安装在所述连接板上，所述电子膨胀阀的阀体固定安装在所述第二托板上。通过使用本发明的一种汽车空调系统，可以实现以下有益效果I)本发明的汽车空调系统通过散热桥和冷却环将电子膨胀阀的热量快速传导到蒸发器上，从而有效利用蒸发器的制冷量冷却电子膨胀阀，有效地利用了冷源，避免能源浪费，且无需提高电子膨胀阀的耐温等级，节省成本且避免了电子膨胀阀在非标准工况下工作造成阀失效；2)本发明的汽车空调系统进一步通过采用设有缺口的冷却环，并将缺口两端固定安装的方式使得冷却环与电子膨胀阀进一步紧密贴合，加强冷却环的热传导效率；3)本发明的汽车空调系统进一步通过在线圈顶部设置与冷却环连接的可开口的封盖，进一步包裹住线圈，进一步加强电子膨胀阀和蒸发器之间的热传导效率；4)本发明的汽车空调系统进一步通过设置在电子膨胀阀和蒸发器之间的连接板，加强电子膨胀阀和蒸发器之间的热传导效率；5)本发明的汽车空调系统进一步通过支架将电子膨胀阀和蒸发器固定安装，加强了汽车空调的整体结构强度；
6)本发明的汽车空调系统将电子膨胀阀固定安装在蒸发器的旁边，使得蒸发器和电子膨胀阀之间匹配良好，且缩短了蒸发器和电子膨胀阀之间的连接管路，抗振能力加强，同时还使得汽车空调系统的结构紧凑，有效节省了汽车空调的使用空间，且汽车空调的整体结构强度得以加强7)本发明的汽车空调系统通过采用支撑架将电子膨胀阀固定安装在蒸发器的旁边以便电子膨胀阀的线圈在标准工况下工作的结构设计理念，可以拓展到传统的制冷系统中，为实现制冷系统能源的综合利用提供了基础。
图I为本发明一种汽车空调系统的第一实施例的立体图；图2为图I所示本发明的第一实施例的左视图；图3为本发明一种汽车空调系统的第二实施例的左视图；·图4为本发明一种汽车空调系统的第三实施例的左视图；图5为本发明一种汽车空调系统的第四实施例的支架的立体图；图6为本发明一种汽车空调系统的第五实施例的支架的立体图；图7为本发明一种汽车空调系统的第六实施例的支架的立体图；图8为本发明一种汽车空调系统的第七实施例的支架的立体图；图9为本发明一种汽车空调系统的第一实施例的支架的俯视图；图10为本发明一种汽车空调系统的第一实施例的支架的后视图；图11为本发明一种汽车空调系统的第一实施例的第一种热学测试分析方式的测试结果的各方案的冷却环最高温度示意图；图12为本发明一种汽车空调系统的第一实施例的第二种热学测试分析方式的测试结果的各方案的冷却环最高温度示意图。
具体实施例方式本发明的汽车空调系统通过采用带有散热桥和冷却环的支撑架将电子膨胀阀的热量快速传导到蒸发器上，从而有效利用蒸发器的制冷量冷却电子膨胀阀，有效地利用了冷源，避免能源浪费，且无需提高电子膨胀阀的耐温等级，节省成本且避免了电子膨胀阀在非标准工况下工作造成阀失效。下面结合说明书附图详细介绍本发明的一种汽车空调系统的
具体实施例方式如图I所示，汽车空调系统包括通过管道连通的蒸发器I和电子膨胀阀2，电子膨胀阀2包括线圈200和阀体201，线圈200固定安装在阀体201上。电子膨胀阀2通过散热桥303与蒸发器I接触。进一步的，电子膨胀阀2的线圈200通过散热桥303与蒸发器I接触。散热桥303的一侧与蒸发器I接触，散热桥303的另一侧连接有可开口的冷却环302，电子膨胀阀2与冷却环302接触。进一步的，散热桥303的一侧与蒸发器I固定连接，散热桥303的另一侧固定连接有可开口的冷却环302，电子膨胀阀2固定安装在冷却环302上。电子膨胀阀2的固定安装在冷却环302内。
散热桥303和冷却环302为一体结构或分体结构，当散热桥303和冷却环302为分体结构时，散热桥303和冷却环302固定连接。固定连接方式可以为焊接、螺纹连接、卡接等连接方式。电子膨胀阀2固定安装在支架3上，支架3固定安装在汽车内，支架3与蒸发器I固定连接。支架3包括底座300、连接板301、散热桥303和可开口的冷却环302。底座300固定安装在汽车上，连接板301与底座300为一体结构或者连接板301与底座300为分体结构且连接板301固定安装在底座300上。冷却环302固定安装在连接板301的一侧的平面上，蒸发器I固定安装在连接板301的另一侧的平面上。进一步地，冷却环302通过散热桥303固定安装在连接板301上，电子膨胀阀2的线圈200固定安装在冷却环302内。在本实施例中，冷却环302为完整的环体结构。连接板301、冷却环302和散热桥303为一体结构。实际使用的时候连接板301、冷却环302和散热桥303也可以为分体结构。 如图2所示，本实施例中，连接板301与蒸发器I的接触面全部采用焊接的方式连接。如图3所示，实际使用的时候也可以是蒸发器I固定安装在汽车内，连接板301的一个平面与蒸发器I直接接触，连接板301的另一个平面上固定安装电子膨胀阀。还可以是连接板301与蒸发器I直接接触的平面进行局部焊接。如图4所示，支架3还可以包括分别安装在其连接板两侧平面上的托板(304、305)。蒸发器I下方设有固定安装的第一托板304,第一托板304固定安装在连接板301上，蒸发器I固定安装在第一托板304上，连接板301上散热桥303所在位置的背面焊接在蒸发器I上。冷却环302下方设有固定安装的第二托板305，第二托板305固定安装在连接板301上，电子膨胀阀2的阀体201固定安装在第二托板305上。本实施例的其他结构同实施例I。在本实施例中，连接板301与蒸发器I直接为直接接触或者全部接触面焊接的连接方式。其中托板(304、305)也可以择一安装，如果没有设置第一托板304，则连接板301和蒸发器I直接则采取焊接的连接方式安装。上述连接板301、托板(304、305)不仅起到加固汽车空调系统的作用，还起到加速电子膨胀阀2和蒸发器I之间热传导的作用。如图5所示，本实施例与图4所示实施例的不同点在于连接板301与蒸发器I之间只有局部焊接或者接触。如图6所示，冷却环302上，线圈200的顶部还可以设置包裹住线圈200的并与冷却环302连接的可开口的封盖以加强冷却效果。冷却环302上的盖子可以是封闭的也可以是开口的。如图7所示，冷却环302上设有缺口，这种带有缺口的冷却环302使得电子膨胀阀的安装更方便。但是在相同尺寸的冷却环中，带缺口的冷却环的冷却效果会比完整环体的冷却环的冷却效果稍差。如图8所示，冷却环302的缺口两端固定连接在一起。本实施例中，设有缺口的冷却环302包括两个接口端306，两个接口端306分别为从缺口处的环体端部向外延伸的并相对设置的环体延伸部，接口端306之间通过螺栓固定安装。这种带有缺口的冷却环302使得电子膨胀阀的安装更方便，且电子膨胀阀2安装的更牢固。冷却环302的缺口两端固定连接后使得冷却环与电子膨胀阀进一步紧密贴合，加强冷却环的热传导效率。本实施例的冷却环302的连接方式仅为最佳实施例，具体连接方式并不局限于本实施例。上述实施例中，散热桥、冷却环、连接板、底座、第一托板和第二托板皆为导热材料，优选金属材料。上述实施例的具体工作原理为当制冷系统工作时，蒸发器I的表面温度为恒定低温。而电子膨胀阀2的线圈200运转时发出热量，因为夏天或者高温地区的工作环境，极有可能使电子膨胀阀2超过120°C的耐温标准。通过在蒸发器I和电子膨胀阀2之间设置一个散热桥303，电子膨胀阀2的热量通过冷却环302和散热桥303传递给蒸发器1，起到一个冷却降温的效果。散热桥303因为和蒸发器I接触，被蒸发器I所冷却，从而进一步冷却冷却环302，冷却环302再跟线圈300之间发生热传导对电子膨胀阀2进行冷却降温。在本发明中，冷却环302和散热桥303起到了一个热量传递和系统结构固定的作用。
热学分析验证为验证本发明的实际使用效果，特对本发明实施例I的汽车空调进行了热学分析验证。下述试验中提到的各方案中散热桥和冷却环皆采用铝合金材质部件。试验一现有技术与本发明实施例I的对比验证分析取电子膨胀阀极端耐温温度120°C，其他数据如表I所示。表I
权利要求
1.一种汽车空调系统，所述汽车空调系统包括通过管道连通的蒸发器(I)和电子膨胀阀(2)，所述电子膨胀阀(2)包括线圈(200)和阀体(201)，所述线圈(200)固定安装在所述阀体(201)上，其特征在于，所述电子膨胀阀(2)通过散热桥(303)与蒸发器(I)接触。
2.根据权利要求I所述的汽车空调系统，其特征在于，所述电子膨胀阀(2)的线圈(200)通过散热桥(303)与蒸发器(I)接触。
3.根据权利要求I或2所述的汽车空调系统，其特征在于，所述散热桥(303)的ー侧与所述蒸发器⑴接触，所述散热桥(303)的另ー侧连接有可开ロ的冷却环(302)，所述电子膨胀阀(2)与所述冷却环(302)接触。
4.根据权利要求1-3任一项所述的汽车空调系统，其特征在于，所述散热桥(303)的一侧与所述蒸发器(I)固定连接，所述散热桥(303)的另ー侧固定连接有可开ロ的冷却环(302)，所述电子膨胀阀(2)固定安装在所述冷却环(302)上。
5.根据权利要求4所述的汽车空调系统，其特征在于，所述电子膨胀阀(2)的固定安装在所述冷却环(302)内。
6.根据权利要求5所述的汽车空调系统，其特征在于，所述线圈(200)的顶部设有与所述冷却环(302)连接的可开ロ的封盖。
7.根据权利要求3-6任一项所述的汽车空调系统，其特征在于，所述散热桥(303)和冷却环(302)为一体结构或分体结构，当所述散热桥(303)和冷却环(302)为分体结构时，所述散热桥(303)和冷却环(302)固定连接。
8.根据权利要求3-7任一项所述的汽车空调系统，其特征在于，所述冷却环(302)为完整环体结构或所述冷却环(302)上设有缺ロ。
9.根据权利要求8所述的汽车空调系统，其特征在于，所述设有缺ロ的冷却环(302)包括两个接ロ端(306)，所述两个接ロ端(306)分别为从缺ロ处的环体端部向外延伸的并相对设置的环体延伸部，所述接ロ端(306)之间通过螺栓固定安装。
10.根据权利要求3-9任一项所述的汽车空调系统，其特征在于，所述冷却环(302)通过散热桥(303)与支架(3)连接，所述支架(3)与蒸发器(I)接触，所述支架(3)固定安装在汽车和/或蒸发器(I)上。
11.根据权利要求10所述的汽车空调系统，其特征在于，所述支架(3)包括底座(300)和连接板(301)，所述连接板(301)与底座(300)为一体结构，所述底座(300)固定安装在汽车内，所述连接板(301)固定安装在所述蒸发器(I)上，所述冷却环(302)通过散热桥(303)固定安装在所述连接板(301)上。
12.根据权利要求10所述的汽车空调系统，其特征在于，所述支架(3)包括底座(300)以及连接板(301)，所述连接板(301)与底座(300)为分体结构，所述连接板(301)固定安装在所述底座(300)上，所述底座(301)固定安装在汽车内，所述连接板(301)固定安装在所述蒸发器(I)上，所述冷却环(302)通过散热桥(303)固定安装在所述连接板(301)上。
13.根据权利要求11或12所述的汽车空调系统，其特征在于，所述冷却环(302)固定安装在所述连接板(301)的ー侧的平面上，所述蒸发器(I)固定安装在所述连接板(301)的另ー侧的平面上，所述连接板(301)与蒸发器(I)通过焊接的方式连接，所述连接板(301)、冷却环(302)和散热桥(303)为一体结构。
14.根据权利要求13所述的汽车空调系统，其特征在于，所述蒸发器(I)下方设有固定安装的第一托板(304)，所述第一托板(304)固定安装在所述连接板(301)上，所述蒸发器(I)固定安装在所述第一托板(304)上，所述连接板(301)上散热桥(303)所在位置的背面焊接在所述蒸发器(I)上。
15.根据权利要求14所述的汽车空调系统，其特征在于，所述冷却环(302)下方设有固定安装的第二托板(305)，所述第二托板(305)固定安装在所述连接板(301)上，所述电子膨胀阀(2)的阀体(201)固定安装在所述第二托板(305)上。
全文摘要
本发明涉及一种汽车空调系统，所述汽车空调系统包括通过管道连通的蒸发器(1)和电子膨胀阀(2)，所述电子膨胀阀(2)包括线圈(200)和阀体(201)，所述线圈(200)固定安装在所述阀体(201)上，所述电子膨胀阀(2)通过散热桥(303)与蒸发器(1)接触。本发明的汽车空调系统结构设计紧凑、能有效冷却电子膨胀阀、系统强度高、制冷剂传输稳定、安全性高。
文档编号B60H1/00GK102815181SQ20111016155
公开日2012年12月12日 申请日期2011年6月9日 优先权日2011年6月9日
发明者张荣荣, 爱德文·约翰·斯坦科, 徐龙舟 申请人:杭州三花研究院有限公司