专利名称：汽车空调余热利用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车用空调，尤其涉及车用空调的余热利用，具体地说是一种汽车空调余热利用装置。
背景技术：
汽车空调系统由压缩机1、冷凝器2、膨胀阀3、蒸发器4四大基本部件构成。空调系统工作时是由压缩机I做功排出高温高压制冷剂，制冷剂进入冷凝器2内冷凝放热，形成中温高压制冷剂，后经膨胀阀3节流降压形成低温低压制冷剂进入蒸发器4，在蒸发器4内制冷剂继续蒸发吸热，之后此低温制冷剂又被吸入压缩机I内重新压缩，由此形成一个基本的制冷循环过程。在此循环过程中，蒸发器4出口的低温制冷剂通常为5°C以内，冷凝器2出口的中温制冷剂通常为50 60°C，为增大制冷效果，降低压缩机I的功耗，可将蒸发器4出口的低温制冷剂与冷凝器2出口的中温制冷剂进行热量交换，进一步降低进入膨胀阀3的中温制冷剂温度，由此就出现了利用热交换器5来实现蒸发器4出口低温制冷剂的余热利用的过程(如图1所示)，一般都是采用在管路系统上增加同轴管的方式实现的。同轴管是由两根中心轴共线的管道组成。其内管由与低压管相同管径的管道构成，外管由直径大于低压管直径的管道构成，其内外相套在管道两端由封头封装，形成同轴管结构(如图2所示)。工作时，低温制冷剂由内管内部流过，中温制冷剂在两管壁之间形成的中温制冷剂通道6内流过，两种状态的 制冷剂通过管壁进行换热(如图3、图4所示。图3中的细线箭头表示中温制冷剂流向，粗线箭头表示低温制冷剂流向)，达到余热利用的作用。同轴管技术存在着以下的不足:(I)此方式采用内外管相套，弯管时需同时弯管，对于弯管设备及工装要求很高，制造过程难度大，成本较高；(2)此方式需要将高、低压管同时安装在一起才能够实现，这对于本已经非常狭小的机舱空间来说，实现的难度非常大，管路走向设计非常困难；(3)同时由于布置空间、管路长度的限制，整体的热交换面积十分有限，不能充分利用蒸发器出口余热，制冷效果提升不明显。
发明内容本实用新型要解决的技术问题，是提供一种汽车空调余热利用装置，通过增加换热隔板数量实现换热面积的无限增大，避免了管路长度、机舱布置空间的制约，可为不同车型的空调系统实现平台化设计；能使冷、热制冷剂分别在相邻的、狭窄流道内通过，使两种状态制冷剂能够充分的接触换热；增大了换热面积，换热效果得到大幅提高。整体产品的外形小巧，便于安装，基本不需要考虑机舱布置空间以及管路走向问题。为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:[0012]一种汽车空调余热利用装置，包括纵截面为为η字形的端盖、纵截面为U字形的底盖，端盖上靠近一端的部位分别设有沿端盖厚度方向即竖向通透的低温制冷剂进口、中温制冷剂出口，而端盖上表面的靠近右端部位分别设有沿端盖厚度方向即竖向通透的低温制冷剂出口、中温制冷剂进口 ；本实用新型还包括连接于端盖与底盖间的换热隔板组；所述换热板组包括至少一块纵截面为H形的基础换热隔板，每两相邻基础换热隔板间设有一块纵截面为H形的中间换热隔板；端盖、基础换热隔板、中间换热隔板、底盖的俯视外轮廓一致，它们按照相应的次序上下叠置并于外周无隙固联从而在不同的相邻构件间形成不同的上下相隔的层间空腔；基础换热隔板上、中间换热隔板上，与低温制冷剂进口、中温制冷剂出口、低温制冷剂出口、中温制冷剂进口上下相应的位置处，分别设有沿上下方向通透的制冷剂液流孔，且端盖的下表面、基础换热隔板的上下表面、中间换热隔板的上下表面、底盖的上表面分别设有带有纵向高度的流道隔板，相应的流道隔板与其所在的端盖侧边缘、基础换热隔板侧边缘、中间换热隔板侧边缘或底盖侧边缘间形成制冷剂流道，低温制冷剂、中温制冷剂于与它们相应的不同的制冷剂进出口间，分别在不同的层间空腔内及制冷剂流道中反向流动。作为本实用新型结构的具体化:所述端盖包括平面结构的水平设置的端盖基板，及与端盖基板外周一体相联的由端盖基板外周向下延伸的端盖边框，端盖基板下底面与端盖边框内壁间为空腔，端盖基板与端盖边框的整体为纵截面为η字形的板状结构；端盖基板的上表面的左端部位分别设有沿端盖基板厚度方向即竖向通透的前后相隔分布的低温制冷剂进口、中温制冷剂出口端，端盖基板的上表面的右端部位分别设有沿端盖基板厚度方向即竖向通透的的前后相隔分布的低温制冷剂出口、中温制冷剂进口。底盖包括平面结构的水平设置的底盖基板，及与底盖基板外周一体相联的由底盖基板外周向下延伸的底盖边框，底盖基板上表面与底盖边框内壁间为空腔、底盖基板与底盖边框的整体为纵截面为U字形的板状结构。
中间换热隔板与基础换热隔板的主体结构相同，均包括平面结构的水平设置的换热隔板基板，及与换热隔板基板外周一体式联接的向上、下方向延伸的换热隔板边框；制冷剂液流孔设于加热隔板基板上。进一步地:流道隔板分别设于端盖基板下表面、换热隔板基板上下表面、底盖基板上表面；其中:端盖基板下表面的流道隔板设于左右部的前端，底面与端盖边框的底面齐平；基础换热隔板上表面的流道隔板设于左右部的前端，顶面与基础换热隔板的换热隔板边框的顶面齐平；基础换热隔板下表面的流道隔板设于左右部的后端，底面与基础换热隔板的换热隔板边框的底面齐平；中间换热隔板上表面的流道隔板设于左右部的后端，顶面与中间换热隔板的换热隔板边框的顶面齐平；中间换热隔板下表面的流道隔板设于左右部的前端，底面与中间换热隔板的换热隔板边框的底面齐平；底盖基板上表面的流道隔板设于左右部的后端，顶面与端盖边框的顶面齐平。更进一步地:[0025]端盖基板下表面或/和换热隔板基板上表面或/和换热隔板基板下表面或/和底盖基板上表面，设有左右相隔分布、向上或向下突出的折弯结构的〈形或〉形肋片，肋片的两端分别固联于相应的边框内壁；位于相应上表面上的肋片的顶端与相应边框的顶面齐高，位于相应下表面上的肋片的底端与相应边框的底面齐平；肋片的尖端指向与相应层间空腔内制冷剂的流向相同，相邻层间空腔内的肋片的尖端指向相反:端盖与基础换热隔板间、中间换热隔板与基础换热隔板间的肋片尖端指向左；基础换热隔板间与中间换热隔板间、基础换热隔板与底盖间的肋片尖端指向右。由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的技术进步在于:(I)本实用新型由底盖——基础换热隔板——中间换热隔板——基础换热隔板——中间换热隔板——……——基础换热隔板——端盖的顺序叠加组装，采用整体钎焊的方式完成焊接固联，内部形成两条互不相通，但均可以通过换热隔板换热的流道，实现了对蒸发器出口低温制冷剂的余热利用过程。其中通过增加基础换热隔板与换热隔板组合单元的数量，可以方便灵活的增加或减小余热利用装置的换热能力；(2)端盖、底盖、换热隔板的具体结构，是能满足本实用新型发明目的的最简单设计，易于加工，节省材料，并使得整体产品的外形简单，易于安装，节省空间，基本不受机舱布置的影响；(3)肋片的设置，可在相应空腔内形成制冷剂特殊流道，并增大了换热面积，使制冷剂能够与换热隔板充分接触，大幅度的提高了换热效果。肋片的结构简单、实用。综上可见，本实用新型通过增加换热隔板数量实现换热面积的无限增大，避免了管路长度、机舱布置空间的制约，可为不同车型的空调系统实现平台化设计；能使冷、热制冷剂分别在相邻的、狭窄流道内通过，使两种状态制冷剂能够充分的接触换热；增大了换热面积，换热效果得到大幅提高，产品外形简单小巧，便于安装，基本不需要考虑机舱布置空间以及管路走向问题 。本实用新型适合连接于各种车用空调上，实现余热充分利用。本实用新型下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。
图1一图4为现有技术相关图；图5—图7分别是本实用新型实施例的端盖11的主视图、俯视图和仰视图；图8与图9分别是本实用新型实施例中基础换热隔板12的俯视图与仰视图；它们也分别是中间换热隔板13的仰视图、俯视图；图10为本实用新型实施例中底盖14的俯视图；图11为本实用新型实施例的构件间连接关系示意图；图12是本实用新型使用状态时制冷剂的流经路径不意图，其中图中箭头表不制冷剂流向；图中:1 一压缩机，2—冷凝器，3—膨胀阀，4一蒸发器，5—热交换器，6—中温制
冷剂通道，7—内管，11一端盖,12一基础换热隔板，13—中间换热隔板，14-底盖，15一肋
片，161—低温制冷剂进口，162—低温制冷剂出口，163—中温制冷剂出口，164—中温制冷剂进口，17—流道隔板，18—制冷剂液流孔。
具体实施方式
实施例一种汽车空调余热利用装置参考图11、12，本实用新型包括纵截面为为η字形的端盖11、纵截面为U字形的底盖14 (参考图10),还包括连接于端盖11与底盖12间的换热隔板组。端盖11的结构参考图5—图7，其上表面靠近左端的部位分别设有沿端盖11的厚度方向即竖向通透的低温制冷剂进口 161、中温制冷剂出口 163，而端盖11的靠近右端部位分别设有沿端盖11的厚度方向即竖向通透的低温制冷剂出口 162、中温制冷剂进口 164。换热板组结构参考图8与图9。它包括三块纵截面为H形的基础换热隔板12,每两相邻基础换热隔板12间设有一块纵截面为H形的中间换热隔板13。端盖11、基础换热隔板12、中间换热隔板13、底盖14的俯视外轮廓一致，它们按照相应的次序上下叠置并于外周无隙焊接固联从而在不同的相邻构件间形成不同的上下相隔的层间空腔。基础换热隔板12上、中间换热隔板13上，与低温制冷剂进口 161、中温制冷剂出口 163、低温制冷剂出口 162、中温制冷剂进口 164上下相应的位置处，分别设有沿上下方向通透的制冷剂液流孔18，且端盖11的下表面、基础换热隔板12的上下表面、中间换热隔板13的上下表面、底盖14的上表面分别设有带有纵向高度的流道隔板17。相应的流道隔板17与其所在的端盖11侧边缘、基础换热隔板12侧边缘、中间换热隔板13侧边缘或底盖14侧边缘间形成制冷剂流道，低温制冷剂、中温制冷剂于与它们相应的不同的制冷剂进出口间，分别在不同的层间空腔内及制冷剂流道中反向流动(如图12中箭头指向所示)。层间空腔内还设有肋片15。参考图5—图10，本实施例的相关构件的具体结构特征如下:(I)端盖 11端盖11包括平面结构的水平设置的端盖基板，及与端盖基板外周一体相联的由端盖基板外周向下延伸的端盖边框，端盖基板下底面与端盖边框内壁间为空腔，端盖基板与端盖边框的整体为纵截面为η字形的板状结构。端盖基板的上表面的左端部位分别设有沿端盖基板厚度方向即竖向通透的前后相隔分布的低温制冷剂进口 161、中温制冷剂出口端163，端盖基板的上表面的右端部位分别设有沿端盖基板厚度方向即竖向通透的的前后相隔分布的低温制冷剂出口 162、中温制冷剂进口 164。(2)底盖 14底盖14包括平面结构的水平设置的底盖基板，及与底盖基板外周一体相联的由底盖基板外周向下延伸的底盖边框，底盖基板上表面与底盖边框内壁间为空腔、底盖基板与底盖边框的整体为纵截面为U字形的板状结构。(3)中间换热隔板13与基础换热隔板12二者的主体结构相同，均包括平面结构的水平设置的换热隔板基板，及与换热隔板基板外周一体式联接的向上、下方向延伸的换热隔板边框；制冷剂液流孔18设于加热隔板基板上。(4)流道隔板17[0055]流道隔板17分别设于端盖基板下表面、换热隔板基板上下表面、底盖基板上表面；其中:a.端盖基板下表面的流道隔板17设于左右部的前端，底面与端盖边框的底面齐平；b.基础换热隔板12上表面的流道隔板17设于左右部的前端，顶面与基础换热隔板12的换热隔板边框的顶面齐平；基础换热隔板12下表面的流道隔板17设于左右部的后端，底面与基础换热隔板12的换热隔板边框的底面齐平；c.中间换热隔板13上表面的流道隔板17设于左右部的后端，顶面与中间换热隔板13的换热隔板边框的顶面齐平；中间换热隔板13下表面的流道隔板17设于左右部的前端，底面与中间换热隔板13的换热隔板边框的底面齐平；d.底盖基板上表面的流道隔板17设于左右部的后端，顶面与端盖边框的顶面齐平。(5)肋片 15端盖基板下表面、换热隔板基板上下表面和底盖基板的上表面，均设有左右相隔分布、向上或向下突出的折弯结构的〈形或〉形肋片15。肋片15的两端分别固联于相应的边框内壁；位于相应上表面上的肋片15的顶端与相应边框的顶面齐高，位于相应下表面上的肋片15的底端与相应边框的底面齐平；肋片15的尖端指向与相应层间空腔内制冷剂的流向相同，相邻层间空腔内的肋片15的尖端指向相反:端盖11与基础换热隔板12的上下关系间、中间换热隔板13与基础换热隔板12的上下关系间的肋 片15的尖端指向左，俯视图或仰视图呈〈形；基础换热隔板12间与中间换热隔板13的上下关系间、基础换热隔板12与底盖14间的肋片15尖端指向右，俯视图或仰视图呈〉形。本实施例在使用时，安装于汽车前围钣金外侧，滴水管上方处，将低温制冷剂进口161、中温制冷剂出口 163、低温制冷剂出口 162、中温制冷剂进口 164，分别与空调管路系统的蒸发器出口管、蒸发器进口管、压缩机进口管、冷凝器出口管相连接，即可实现对蒸发器出口制冷剂余热的利用过程。
权利要求1.一种汽车空调余热利用装置，其特征在于:它包括纵截面为为η字形的端盖、纵截面为U字形的底盖，端盖上靠近一端的部位分别设有沿端盖厚度方向即竖向通透的低温制冷剂进口、中温制冷剂出口，而端盖上表面的靠近右端部位分别设有沿端盖厚度方向即竖向通透的低温制冷剂出口、中温制冷剂进口 ；该汽车空调余热利用装置还包括连接于端盖与底盖间的换热隔板组； 所述换热板组包括至少一块纵截面为H形的基础换热隔板，每两相邻基础换热隔板间设有一块纵截面为H形的中间换热隔板；端盖、基础换热隔板、中间换热隔板、底盖的俯视外轮廓一致，它们按照相应的次序上下叠置并于外周无隙固联从而在不同的相邻构件间形成不同的上下相隔的层间空腔；基础换热隔板上、中间换热隔板上，与低温制冷剂进口、中温制冷剂出口、低温制冷剂出口、中温制冷剂进口上下相应的位置处，分别设有沿上下方向通透的制冷剂液流孔，且端盖的下表面、基础换热隔板的上下表面、中间换热隔板的上下表面、底盖的上表面分别设有带有纵向高度的流道隔板，相应的流道隔板与其所在的端盖侧边缘、基础换热隔板侧边缘、中间换热隔板侧边缘或底盖侧边缘间形成制冷剂流道，低温制冷剂、中温制冷剂于与它们相应的不同的制冷剂进出口间，分别在不同的层间空腔内及制冷剂流道中反向流动。
2.根据权利要求1所述的汽车空调余热利用装置，其特征在于:所述端盖包括平面结构的水平设置的端盖基板，及与端盖基板外周一体相联的由端盖基板外周向下延伸的端盖边框，端盖基板下底面与端盖边框内壁间为空腔，端盖基板与端盖边框的整体为纵截面为η字形的板状结构；端盖基板的上表面的左端部位分别设有沿端盖基板厚度方向即竖向通透的前后相隔分布的低温制冷剂进口、中温制冷剂出口端，端盖基板的上表面的右端部位分别设有沿端盖基板厚度 方向即竖向通透的的前后相隔分布的低温制冷剂出口、中温制冷剂进口。
3.根据权利要求1或2所述的汽车空调余热利用装置，其特征在于:所述底盖包括平面结构的水平设置的底盖基板，及与底盖基板外周一体相联的由底盖基板外周向下延伸的底盖边框，底盖基板上表面与底盖边框内壁间为空腔、底盖基板与底盖边框的整体为纵截面为U字形的板状结构。
4.根据权利要求3所述的汽车空调余热利用装置，其特征在于:中间换热隔板与基础换热隔板的主体结构相同，均包括平面结构的水平设置的换热隔板基板，及与换热隔板基板外周一体式联接的向上、下方向延伸的换热隔板边框；制冷剂液流孔设于加热隔板基板上。
5.根据权利要求3所述的汽车空调余热利用装置，其特征在于流道隔板分别设于端盖基板下表面、换热隔板基板上下表面、底盖基板上表面；其中: 端盖基板下表面的流道隔板设于左右部的前端，底面与端盖边框的底面齐平； 基础换热隔板上表面的流道隔板设于左右部的前端，顶面与基础换热隔板的换热隔板边框的顶面齐平；基础换热隔板下表面的流道隔板设于左右部的后端，底面与基础换热隔板的换热隔板边框的底面齐平； 中间换热隔板上表面的流道隔板设于左右部的后端，顶面与中间换热隔板的换热隔板边框的顶面齐平；中间换热隔板下表面的流道隔板设于左右部的前端，底面与中间换热隔板的换热隔板边框的底面齐平；底盖基板上表面的流道隔板设于左右部的后端，顶面与端盖边框的顶面齐平。
6.根据权利要求5所述的汽车空调余热利用装置，其特征在于:端盖基板下表面或/和换热隔板基板上表面或/和换热隔板基板下表面或/和底盖基板上表面，设有左右相隔分布、向上或向下突出的折弯结构的〈形或〉形肋片，肋片的两端分别固联于相应的边框内壁；位于相应上表面上的肋片的顶端与相应边框的顶面齐高，位于相应下表面上的肋片的底端与相应边框的底面齐平； 肋片的尖端指向与相应层间空腔内制冷剂的流向相同，相邻层间空腔内的肋片的尖端指向相反:端盖与基础换热隔板间、中间换热隔板与基础换热隔板间的肋片尖端指向左；基础换热隔板间与中间换热隔板 间、基础换热隔板与底盖间的肋片尖端指向右。
专利摘要本实用新型公开了一种汽车空调余热利用装置，包括纵截面为n字形的端盖、纵截面为U字形的底盖，端盖设有低温制冷剂进出口、中温制冷剂进出口；端盖与底盖间的换热隔板组；换热隔板上设有制冷剂液流孔，且端盖的下表面、换热隔板的上下表面、底盖的上表面分别设有流道隔板，相应的流道隔板与其所在构件的侧边缘间形成制冷剂流道，低温制冷剂、中温制冷剂于与它们相应的不同的制冷剂进出口间，分别在不同的层间空腔内及制冷剂流道中反向流动。本实用新型能使冷、热制冷剂分别在相邻的、狭窄流道内通过，充分接触换热，换热效果大幅提高，整体产品的外形小巧，便于安装，占用空间小。本实用新型适合连接于各种车用空调上，实现余热充分利用。
文档编号F24F12/00GK203100076SQ201220746839
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者姚军平, 秦红, 陈凤云 申请人:长城汽车股份有限公司