用于二氧化碳空调系统的换热器的制造方法
【专利摘要】一种空调【技术领域】的用于二氧化碳空调系统的换热器，包括：依次连接的分配器、集流管以及铜管，其中：集流管的一端是进行换热器进出口制冷剂的分配并与系统连接，另一端连接盘绕的铜管，铜管上垂直设置若干翅片，该换热器制冷剂侧经铜管流过，空气侧平行穿过翅片。本发明使用的小管径换热器，在工艺上非常容易加工，并且能够满足耐压和性能的要求；适用于体积受限的车内环境，耐压的同时结构简洁。
【专利说明】用于二氧化碳空调系统的换热器
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种空调【技术领域】的装置，具体是一种用于二氧化碳空调系统的换热器。
【背景技术】
[0002]在温室效应广泛被重视的大背景下，各个空调行业掀起了替代现有制冷剂的热潮，在家用空调中传统的R22由于存在一定的ODP和较高的GWP值，将逐渐被R410A、R290等其他环保制冷剂替代，而车用空调也并不例外，传统的车用空调制冷剂R134a存在较高的GWP值，更容易产生温室效应，替代车用空调的环保制冷剂有HF01234yf、二氧化碳等，但HF01234yf价格较为昂贵，二氧化碳以其低廉的价格、安全无害、环保等诸多优势受到广泛商家的青睐，若使用二氧化碳空调系统，必须面临的问题则是非常高的蒸发、冷凝压力，传统车用微通道换热器并不足以承受如此的高压，通过优化集流管等方式提高爆破压力必须大幅度增加集流管和扁管厚度从而提高耐压能力，这使得换热器的重量进一步增加，同时由于汽车内HVAC空间有限，尤其对于平行流换热器作为蒸发器使用时的结构优化较为困难。
[0003]经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN101142452，
【公开日】2008_03_12，公开了一种制冷系统，包括:压缩机，至少在系统运行的第一模式下沿流体通道驱动制冷剂；第一换热器，在第一模式中沿流体通道位于压缩机的下游；第二换热器，在第一模式中沿流体通道位于压缩机的上游；和压力调节器或膨胀装置，其在第一模式中沿流体通道位于第一换热器的下游和第二换热器的上游；其中:所述第一换热器和第二换热器中至少一者包括扁平管换热器。但该技术的缺陷和不足在于，其蛇形扁管换热器的扁平管结构在工艺上用铜较难实现，而用铝其耐压能力不足以承受汽车空调中用作冷凝器时的高压。
【发明内容】
[0004]本发明根据上述现有技术所存在的车用二氧化碳系统中传统铝制平行流换热器耐压能力不够的问题，提出一种用于二氧化碳空调系统的换热器，使用的小管径换热器，在工艺上非常容易加工，并且能够满足耐压和性能的要求；适用于体积受限的车内环境，耐压的同时结构简洁。
[0005]本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括:依次连接的分配器、集流管以及铜管，其中:集流管的一端是进行换热器进出口制冷剂的分配并与系统连接，另一端连接盘绕的铜管，铜管上垂直设置若干翅片，该换热器制冷剂侧经铜管流过，空气侧平行穿过翅片。
[0006]所述的铜管的管径在5mm以下。
[0007]所述的翅片为铝制。
技术效果
[0008]本发明所述的小管径换热器用于车用二氧化碳系统中，由于铜的耐压性能优于铝，小管径换热器能够满足二氧化碳系统更高的爆破压力需要，本发明管翅式结构的换热器由于结构简单，相比平行流换热器更容易实现结构紧凑化和小型化。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明换热器主视图；
[0010]图2为本发明换热器右视图；
[0011]图中:1集流管、2铜管、3铝翅片、4分配器。
【具体实施方式】
[0012]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
[0013]如图1所示，本实施例包括:依次连接的分配器4、集流管I以及铜管2，其中:集流管I的一端是进行换热器进出口制冷剂的分配并与系统连接，另一端连接盘绕的铜管2，铜管2上垂直设置若干翅片3，该换热器制冷剂侧经铜管2流过，空气侧平行穿过翅片3。
[0014]所述的铜管2的管径在5mm以下。
[0015]所述的翅片3为铝制。
[0016]传统的车用空调制冷剂R134a存在较高的GWP值，更容易产生温室效应，替代车用空调的环保制冷剂有HF01234yf、二氧化碳等，但HF01234yf价格较为昂贵，二氧化碳以其低廉的价格、安全无害、环保等诸多优势受到广泛商家的青睐，使用二氧化碳空调系统，必须面临的问题则是非常高的蒸发、冷凝压力，传统车用微通道换热器并不足以承受如此的高压，通过优化集流管等方式提高爆破压力必须大幅度增加集流管和扁管厚度从而提高耐压能力，这使得换热器的重量进一步增加，同时由于汽车内HVAC空间有限，尤其对于平行流换热器作为蒸发器使用时的结构优化较为困难，因此本实施例提出一种更适合用于车用二氧化碳空调系统的换热器。
[0017]本实施例所述的小管径换热器用于车用二氧化碳系统中，由于铜的耐压性能优于铝，小管径换热器能够满足二氧化碳系统更高的爆破压力需要，另外，管翅式结构的换热器由于结构简单，相比平行流换热器更容易实现结构紧凑化和小型化。
[0018]传统铝制平行流换热器承压能力平均在40公斤，而使用小管径换热器可实现450公斤的耐压，并且管壁在较薄的情况下就可以满足爆破压力的要求，另外，汽车空调注重重量和性能两个方面，从性能上比，相比微通道换热器的换热性能更好，但通过优化后的小管径换热器能够到达原来微通道换热器的水平，为了优化平行流换热器的耐压能力必须增加集流管的壁厚，这样会使得换热器的重量有一定增加，并且由于结构复杂，很难实换热器的小型化从而使用在汽车HVAC内部有限的空间内，能够满足性能和耐压要求的平行流换热器的尺寸为310x240x65mm，其中集流管管径为17mm，其总重量达到2.81kg，而能够满足性能和耐压要求的本实施例所述小管径换热器的尺寸为211x200x78mm，其中铜管管径为5_，其总重量为1.5kg。
[0019]在国标工况下，由二氧化碳实车空调系统的实验数据可知，系统的高压压力在正常运行时最高可达到10700kPa，这压力已经超过了传统平行流换热器能够负荷的压力范围，因此不能再使用平行流换热器作为冷凝器，而小管径换热器却可以承受如此大的高压，并且正常运作，因此在二氧化碳用作汽车空调制冷剂时，小管径换热器用作冷凝器使用是十分有前景的。
【权利要求】
1.一种用于二氧化碳空调系统的换热器，其特征在于，包括:依次连接的分配器、集流管以及铜管，其中:集流管的一端是进行换热器进出口制冷剂的分配并与系统连接，另一端连接盘绕的铜管，铜管上垂直设置若干翅片，该换热器制冷剂侧经铜管流过，空气侧平行穿过翅片； 所述的铜管的管径在5mm以下； 所述的翅片为铝制。
2.根据权利要求1所述的换热器，其特征是，所述的换热器的尺寸为211x200x78mm，其中铜管管径为5mm,其总重量为1.5kg。
【文档编号】F25B39/00GK103453696SQ201310429989
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月18日 优先权日:2013年9月18日
【发明者】陈江平, 严瑞东, 黄嘉乐 申请人:上海交通大学