专利名称：一种二氧化碳平行流模块化散热设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车用冷却装置，具体涉及一种二氧化碳平行流模块化散热设备。
背景技术：
在各类车辆中存在各种不同作用和形式的热交换装置，如汽车空调系统中的冷凝器， 发动机冷却系统中的水箱散热器，发动机润滑系统中的机油散热器等。它们在车辆中均是 独立存在并安装在车辆发动机舱，因而它们都有其各自难以克服的缺点主要体现在汽车 空调系统中的冷凝器，发动机冷却系统中的水箱散热器，发动机润滑系统中的机油散热器 等，在发动机舱均占有较大的体积，必然会造成客舱空间的减小。其次，由于汽车在行驶 中将产生比较剧烈的颠簸和震动，容易引起管子和肋片之间的松动，加剧换热效果的降低。 第三，采用管带式或层叠式蒸发器的车辆，因其体积大、重量重和制冷能力不足，且有效 散热面积小、迎风阻力大而致使换热效率低。
申请人提出在实用新型专利申请"二氧化碳平行流集成车用散热装置(申请号
200820200958.5)"中，介绍了一款包括空调冷凝器、水箱散热器和发动机油冷却器的模块 化集成散热系统；其水箱散热器和发动机油冷却器左右并列，通过隔热层隔开，共同位于 空调冷凝器下端，空调冷凝器与水箱散热器和发动机油冷却器通过中间上隔板和中间下隔 板隔开，中间上隔板和中间下隔板通过工字型支架固定。尽管该散热装置集成了现有车用 空调冷凝、水箱散热、发动机油冷却等部分的功能，且成一模块化，避免了独立式空调冷 凝装置、水箱散热装置、发动机油冷却系统安装多次，容易发生混淆的情况；而且整个装 置采用平行流形式结构，而制造时可采用整体成型工艺，其体积和所用原材料相应减小， 装置总质量比独立式结构形式要大幅降低，同时也使生产成本更低，拥有价格优势。但该 散热装置的整体结构中，并没有很好地解决因车辆品牌、型号规格不同，而引致的发动机 仓内部布局不均匀、不统一、不规则等情况下，如何安装使用该二氧化碳平行流集成车用 散热装置的问题；同时上述专利散热装置结构中的集流节结构形式，也直接影响到整个散 热装置制造和使用。
本实用新型的目的是在二氧化碳平行流集成车用散热装置(申请号200820200958.5)的 基础上，提供一种适应不同发动机仓内部安装、换热能力强，体积小，节省材料与安装空 间的二氧化碳平行流模块化散热设备。
3本实用新型的目的通过如下技术方案实现二氧化碳平行流模块化散热设备，包括空调冷凝器、水箱散热器和发动机油冷却器； 所述水箱散热器和发动机油冷却器左右并列，通过隔热层隔开，共同位于空调冷凝器下端, 空调冷凝器与水箱散热器和发动机油冷却器通过中间上隔板和中间下隔板隔开，中间上隔 板和中间下隔板通过工字型支架固定；所述空调冷凝器两端设有集流节，多排微细多孔管连接在集流节之间，波纹散热翅片 夹在两行微细多孔管之间，并分别与这两行微细多孔管之一焊接；C02 (R744)冷媒气相入 口管和出口管分别联接在集流节上，所述两端的集流节为多个可正向安装的套装式结构， 所述微细多孔管一端以小过盈配合的形式插入一端的集流节开口处，另一端以小过盈配合 的形式插入相对端的集流节开口处；所述水箱散热器两端设有集流节，多排微细多孔管之二连接在集流节之间，波纹散热 翅片夹在两行微细多孔管之二之间，并分别与这两行微细多孔管之二焊接；冷却水入口和 冷却水出口分别联结在外端不同的集流节上；所述集流节与空调冷凝器的集流节插接或者 是通过设有左右凹口的集流节端盖与空调冷凝器的集流节连接；所述发动机油冷却器两端设有集流节，多排微细多孔管之三连接在集流节之间，波纹 散热翅片夹在两行微细多孔管之三之间，并分别与这两行微细多孔管之三焊接；机油入口 和机油出口分别联结在外端不同的集流节上；所述两端的集流节与空调冷凝器的集流节插 接或者是通过设有左右凹口的集流节端盖与空调冷凝器的集流节连接。为进一步实现本实用新型的目的，所述发动机油冷却器的进口集流节之三与空调冷凝 器的中间集流节之四直接插接，水箱散热器的进口集流节之二与空调冷凝器的出口集流节 之一通过带有左右凹口的集流端盖连接。通过带有左右凹口的集流端盖连接发动机油冷却器m的进口集流节之三与空调冷凝器的中间集流节之四，并同时通过带有左右凹口的集流端盖连接发动机油冷却器的出口集流节之一与水箱散热器的进口集流节之二。与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和积极效果本实用新型采用整体模块化形式，且结构上可根据车型、安装空间的需要而改变，故 可适用于不同品牌型号的车辆。
图1为实施例1二氧化碳平行流模块化散热设备结构示意图。 图2为实施例2设备结构示意图。 图3为实施例3设备结构示意图。 图4为集流节端盖结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，但本实用新型的实施方式不限于此。 实施例1如图i所示，二氧化碳平行流模块化散热设备包含空调冷凝i、水箱散热n、发动机 油冷却m等三大部分，各部分之间，水箱散热器n和发动机油冷却器in左右并列，通过隔 热层is隔开，共同位于空调冷凝器i下端，空调冷凝器i与水箱散热器n和发动机油冷却器m通过中间上隔板27和中间下隔板26隔开，中间上隔板27和中间下隔板26通过工字 型支架16固定。空调冷凝器I主要由集流节端盖之一1、 C02 (R744) (R744—表示的是C02制冷剂。制 冷剂的命名方式用R即制冷剂英文的第一个字母加按一定规则表示制冷剂分子的原子构 成的数字组成)、气相入口管2、进口集流节之一3、微细多孔管之一4、中间集流节之一5、 波纹散热翅片之一6、 C02 (R744)气液两相出口管7、出口集流节之一8、中间集流节之四 28、中间集流节之五29、中间上隔板27、上盖30组成。如图1所示，C02 (R744)气相入 口管2通过钎焊(以下简述为焊接)联结在进口集流节之一3上，C02 (R744)气液两相出 口管7焊接在出口集流节之一 8上；进口集流节之一 3的开口部位与集流节端盖之一1焊 接；中间集流节之一5的开口部位与进口集流节之一3的缩口部位焊接；出口集流节之一 8的开口部位与中间集流节之一 5的縮口部位焊接；中间集流节之五29的开口部位与集流 节端盖之一 1焊接；中间集流节之四28的开口部位与中间集流节之五29的縮口部位焊接； 多排微细多孔管之一 4连接在集流节之间， 一端是进口集流节之一 3、中间集流节之一 5 和出口集流节之一8，另一端是中间集流节之五29与中间集流节之四28。微细多孔管之一 4 一端以小过盈配合的形式插入进口集流节之一 3 (或是中间集流节之一 5或出口集流节之 一8)开口处，另一端以小过盈配合的形式插入中间集流节之五29 (或是中间集流节之四 28)开口处，并以焊接形式进行联结。而波纹散热翅片之一 6则夹在两行微细多孔管之一 4之间，并分别与这两行微细多孔管之一4焊接。中间上隔板27分别与最下一行波纹散热 翅片之一 6、出口集流节之一 8、中间集流节之四28及工字型支架16焊接在一起。上盖 30分别与最上一行波纹散热翅片之一 6、集流节端盖之一 1、进口集流节之一 3和中间集 流节之五29焊接。水箱散热器II主要由冷却水入口9、进口集流节之二IO、冷却水出口ll、出口集流节 之二 12、微细多孔管之二 13、波纹散热翅片之二 14、中间集流节之二 17、集流节端盖之 二31组成。如图1所示，冷却水入口9通过焊接联结在进口集流节之二10上，而冷却水出口 11焊接在出口集流节之二 12;进口集流节之二 10的开口部位与出口集流节之一8的 縮口部位焊接；出口集流节之二12的开口部位与进口集流节之二10的缩口部位焊接；中 间集流节之二 17开口部位与集流节端盖之二 31焊接。微细多孔管之二 13之间相互间隔， 两端连接在集流节之间， 一端是进口集流节之二 10与出口集流节之二 12，另一端是中间 集流节之二17,其连接方式同微细多孔管之一4。波纹散热翅片之二 14则夹在两行微细多 孔管之二13之间，并分别与这两行微细多孔管之二 13焊接。中间下隔板26分别与最上一 行波纹散热翅片之二14、进口集流节之二IO、集流节端盖之二31及工字型支架16焊接。 下盖15分别与最下一行波纹散热翅片之二 14、中间集流节之二 17底部焊接。发动机油冷却器m主要由中间集流节之三19、微细多孔管之三20、波纹散热翅片之三 21、机油出口22、出口集流节之三23、机油入口24、进口集流节之三25、集流节端盖之 二31、集流节端盖之三32组成。机油入口24通过焊接联结在进口集流节之三25上，而 机油出口22焊接在出口集流节之三23;如图4所示，进口集流节之三25的开口部位与集 流节端盖之三32的右侧凹口焊接；集流节端盖之三32的左侧凹口与中间集流节之四28的 底部焊接，集流节端盖之三32的左侧部分与集流管末端的集流节底部是较紧的过渡配合形 式，右侧部分内孔尺寸与集流节开口部位外径是较紧的过渡配合形式，集流节端盖之一32 的长度视设备中两相连部分的距离而定，连接左侧凹口与右侧凹口的过渡部分可通过压凸 工艺形成加强筋；出口集流节之三23的开口部位与进口集流节之三25的縮口部位焊接； 中间集流节之三19开口部位与集流节端盖之二 31焊接。而波纹散热翅片之三21则夹在两 行微细多孔管之三20之间，并分别与这两行微细多孔管之三20焊接。多根微细多孔管之 三20之间相互间隔，两端连接在集流节之间， 一端是中间集流节之三19，另一端是出口 集流节之三23与进口集流节之三25，其连接方式同微细多孔管之一 4。中间下隔板26分 别与最上一行波纹散热翅片之三21、进口集流节之三25、集流节端盖之二 31及工字型支 架16焊接。下盖15分别与最下一行波纹散热翅片之三21、中间集流节之三19底部焊接。本实施例中的集流节形状和规格参见申请人提出的实用新型申请，其申请号为 200820200958.5。系统的工作原理如图1所示空调冷凝器I工作时，高温高压的气相冷媒C02 (R744) 由0)2 (R744)气相入口管2进入进口集流节之一3，通过进口集流节之一 3分流进入第一 组微细多孔管之一 4,平行地流到中间集流节之五29;部分冷凝，气态容积略小的C02(R744) 冷媒，在中间集流节之五29的作用下(该集流节使气态容积略小的C02 (R744)冷媒此时 不能流出冷凝器，而流向另外一组的微细多孔管的过程)流进第二组微细多孔管之一 4，再平行地流到中间集流节之一5;进一步冷凝，气态容积变小的C02 (R744)冷媒，在中间 集流节之一 5的作用下流进第三组微细多孔管之一 4，平行地流到中间集流节之四28;大 部分冷凝，气态容积更小的C02 (R744)冷媒，在中间集流节之四28的作用下流进第四组 微细多孔管之一4，平行地流到出口集流节之一8，经C02 (R744)气液两相出口管7引出 空调冷凝器I 。冷媒C02 (R744)在冷凝部分I中流转的过程中与微细多孔管之一4接触， 不断将所含的热量传递给微细多孔管之一 4，再通过与微细多孔管之一 4焊接的波纹翅片 之一6将热量散发至流过装置该部分的空气中，并被带走，从而实现热量的耗散。完成C02 (R744)冷媒由气相C02 (R744)转变成气液两相C02 (R744)，从而完成冷凝效用。水箱散热器II工作时，高温冷却水由冷却水入口9进入进口集流节之二10，通过进口 集流节之二 10分流进入第一组微细多孔管之二 13，平行地流到中间集流节之二 17;降温 的冷却水，在中间集流节之二 17的作用下流进第二组微细多孔管之二 13，平行地流到出 口集流节之二 12，经冷却水出口 11引出水箱散热II。冷却水在水箱散热II中流转的过程 中与微细多孔管之二 13接触，不断将所含的热量传递给微细多孔管之二 13，再通过与微 细多孔管之二 13焊接的波纹翅片之二 14，将热量散发至流过装置该部分的空气中，并被 带走，从而实现热量的耗散。完成冷却水由高温到低温的降温进程。发动机油冷却器m工作时，高温机油由机油入口 24进入进口集流节之三25，通过进 口集流节之三25分流进入第一组微细多孔管之三20，平行地流到中间集流节之三19;降 温的机油，在中间集流节之三19的作用下流进第二组微细多孔管之三20，平行地流到出 口集流节之三23，经机油出口22引出发动机油冷却m。机油在发动机油冷却m中流转的过程中与微细多孔管之三20接触，不断将所含的热量 传递给微细多孔管之三20，再通过与微细多孔管之三20焊接的波纹翅片之三21，将热量 散发至流过装置该部分的空气中，并被带走，从而实现热量的耗散。完成机油由高温到低 温的降温进程。为尽可能将各部分间热量的相互影响降至最低，在系统中各部分间充填了隔热层。 针对散热装置用在不同的车型时，实施例1采用带有左右凹口的集流端盖三32连接发动机油冷却器m的集流节与空调冷凝器I集流节，有效地解决了发动机仓安装散热装置时出现的右下侧空间不足的问题。对于小排量车辆使用本散热装置时，由于其所使用冷却机油量相对较少，对应地发动机油冷却器m所需的散热表面积相应较小。将本散热装置加工 成如图1所示的结构形式。可以减少相关原材料，从而节约制造成本，达到因地制宜的效 果。7实施例2如图2所示，该实施例与图i所示实施例相比，主要有如下区别发动机油冷却器m的 进口集流节之三与空调冷凝器i的中间集流节之四直接插接，而水箱散热器n的进口集流节之二与空调冷凝器I的出口集流节之一通过带有左右凹口的集流端盖三32连接。釆用该 结构有效地解决安装散热装置时，左下侧空间不足的问题；对于小排量车辆使用本散热装 置时，由于其所使用冷却水量较少，对应地水箱散热器II所需的散热表面积相应较小。故 其结构可采用如图2所示的结构形式。 实施例3如图3所示，该实施例则综合了图l、图2实施例使用时的空间优势，通过带有左右 凹口的集流端盖三32连接发动机油冷却器III的进口集流节之三与空调冷凝器I的中间集 流节之四，并同时通过带有左右凹口的集流端盖三32连接发动机油冷却器m的出口集流节之一与水箱散热器n的进口集流节之二。该结构同时也满足了在热带地区使用的车辆，驾 驶仓和乘员仓要求具有更大制冷量的要求。本实用新型由于是整体模块化形式，且结构上可根据车型、安装空间的需要而改变， 故可适用于不同品牌型号的车辆。
权利要求1、二氧化碳平行流模块化散热设备，包括空调冷凝器、水箱散热器和发动机油冷却器；所述水箱散热器和发动机油冷却器左右并列，通过隔热层隔开，共同位于空调冷凝器下端，空调冷凝器与水箱散热器和发动机油冷却器通过中间上隔板和中间下隔板隔开，中间上隔板和中间下隔板通过工字型支架固定；所述空调冷凝器两端设有集流节，多排微细多孔管连接在集流节之间，波纹散热翅片夹在两行微细多孔管之间，并分别与这两行微细多孔管之一焊接；CO2(R744)冷媒气相入口管和出口管分别联接在集流节上，所述两端的集流节为多个可正向安装的套装式结构，所述微细多孔管一端以小过盈配合的形式插入一端的集流节开口处，另一端以小过盈配合的形式插入相对端的集流节开口处；其特征在于所述水箱散热器两端设有集流节，多排微细多孔管之二连接在集流节之间，波纹散热翅片夹在两行微细多孔管之二之间，并分别与这两行微细多孔管之二焊接；冷却水入口和冷却水出口分别联结在外端不同的集流节上；所述集流节与空调冷凝器的集流节插接或者是通过设有左右凹口的集流节端盖与空调冷凝器的集流节连接；所述发动机油冷却器两端设有集流节，多排微细多孔管之三连接在集流节之间，波纹散热翅片夹在两行微细多孔管之三之间，并分别与这两行微细多孔管之三焊接；机油入口和机油出口分别联结在外端不同的集流节上；所述两端的集流节与空调冷凝器的集流节插接或者是通过设有左右凹口的集流节端盖与空调冷凝器的集流节连接。
2、 根据权利要求1所述的二氧化碳平行流模块化散热设备，其特征在于所述发动机 油冷却器的进口集流节之三与空调冷凝器的中间集流节之四直接插接，水箱散热器的进口 集流节之二与空调冷凝器的出口集流节之一通过带有左右凹口的集流端盖连接。
3、 根据权利要求1所述的二氧化碳平行流模块化散热设备，其特征在于通过带有左右凹口的集流端盖连接发动机油冷却器m的进口集流节之三与空调冷凝器的中间集流节之四，并同时通过带有左右凹口的集流端盖连接发动机油冷却器的出口集流节之一与水箱散 热器的进口集流节之二。
专利摘要本实用新型专利公开了一种二氧化碳平行流模块化散热设备，包括空调冷凝器、水箱散热器和发动机油冷却器；水箱散热器和发动机油冷却器左右并列，通过隔热层隔开，共同位于空调冷凝器下端；水箱散热器两端设有集流节，多排微细多孔管之二连接在集流节之间，波纹散热翅片夹在两行微细多孔管之二之间，并分别与这两行微细多孔管之二焊接；冷却水入口和冷却水出口分别联结在外端不同的集流节上；集流节与空调冷凝器的集流节插接或者是通过设有左右凹口的集流节端盖与空调冷凝器的集流节连接。本实用新型集成了现有车用空调冷凝、水箱散热、发动机油冷却，整体结构模块化，散热设备可根据车型、安装空间的需要而改变，可适用于不同品牌型号的车辆冷却需要。
文档编号B60K11/02GK201300714SQ20082020263
公开日2009年9月2日 申请日期2008年10月29日 优先权日2008年10月29日
发明者何冰强, 丹 向, 巫江虹, 梁荣光 申请人:华南理工大学