汽车空调系统用冷却装置的制作方法

本发明属于汽车空调系统，具体涉及一种汽车空调系统用冷却装置。

背景技术：

1、汽车空调系统一般包括压缩机，蒸发器，膨胀单元，冷凝器等部件，其中冷凝器在汽车空调系统的制冷循环中至关重要，冷凝器与周围环境进行热交换，将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却，使其凝结为高压制冷剂液体，为液态冷媒提供一定的过冷度，然后提供给膨胀阀和蒸发器，达到最终给车厢空气降温的作用。

2、过冷式冷凝器是车用空调部件冷凝器的一种改进升级，它把平行流冷凝器和储液干燥瓶集成在一起，省去了连接平行流冷凝器和储液干燥瓶的冷媒管，结构紧凑；高压气态冷媒经冷凝器上部和中部的冷凝区冷却为高压液体后再经过集成的储液干燥瓶，最后再冷凝器下部分的过冷区进一步冷却，提高过冷度，进而提高了空调性能，在目前的车载空调系统中得到了广泛应用。但是，当空调系统在高温、怠速及堵车的工况等情况下运行时，由冷凝器得到的制冷剂的过冷度还是不够深，进而整个影响空调系统的制冷效果，故如何提高制冷剂的过冷度成为需要解决的问题；现有技术中一般是通过增大冷凝器的散热面积或提高冷凝风扇的风量等方法来增加制冷介质的过冷度，进而提高汽车空调的制冷效果；增大冷凝器的散热面积，相应会增大冷凝器的结构尺寸，导致整个空调在汽车前舱的位置不好安排；提高冷凝风扇的风量，会增加耗电量和冷凝风扇的噪声；显然，这样的方式都存在一定缺陷。

3、因此，需要从其它方面考虑来提高制冷剂的过冷度，为了适应不同的工况，压缩机耗费不同的功率，空调系统的压力一般在22bar～10bar之间波动，不同的系统压力，具备不同的压力势能，对应的液态制冷剂具备不同的饱和温度，空调系统压力变化具备一定的能量，在目前的空调系统中这部分能量没有得到合理的利用，故可以考虑通过回收利用空调系统中由压力变化而产生的压力能和不同压力对应的饱和制冷剂内能对制冷剂进一步进行冷却，以提升制冷剂的过冷度，进而提升空调系统的制冷效果。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种汽车空调系统用冷却装置，通过采用分流装置控制不同压力的制冷剂流向不同的压力管道，各级压力管中的制冷剂具备不同压力势能和饱和温度，各级压力管道之间设置换热翅片，工作时，利用系统变化的压力势能和不同压力对应的饱和制冷剂内能完成对制冷剂的进一步冷却。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车空调系统用冷却装置，包括分流腔体和合流腔体，所述分流腔体和合流腔体之间竖向连通的设置有若干压力管；所述分流腔体上设置有用于制冷剂流入的制冷剂流入口，所述合流腔体上设置有用于制冷剂流出的制冷剂流出口；在各压力管之间沿竖向方向设置有换热翅片；所述若干压力管的底部分别设置有用于控制各自压力管的下管口部位开闭的压力控制阀，各压力控制阀压力值分级设置；

3、还包括分流装置，所述分流装置可根据流入分流腔体内制冷剂的压力对对应压力管的管道进行选择性的开启或关闭。

4、进一步，所述冷却装置可设置在空调系统过冷式冷凝器的冷凝区与过冷区的过渡段，冷凝区的流出端和过冷区的流入端分别对应的与制冷剂流入口和制冷剂流出口连接，当然也可以设置在空调系统过冷式冷凝器(或者非过冷式冷凝器)的制冷剂流出端，或者是存在压力变化的管路中都可以。

5、进一步，所述分流装置包括分流阀板、转轴和驱动电机；所述分流阀板设置于所述分流腔体内，所述转轴固定连接于所述分流阀板的上端面，其上端贯穿并露出所述分流腔体的顶部，在所述转轴露出所述分流腔体的顶部的一段上设有从动齿轮，所述驱动电机的输出端设有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合连接；所述分流阀板上设有压力管的管道打开的分流口，所述分流阀板通过所述驱动电机驱动转动控制各压力管的管道的开闭；

6、使用时，驱动电机根据空调系统原有的压力传感器给定的信号驱动所述分流阀板定角度转动实现对所述多个压力管的管道的选择性开启或关闭。

7、进一步，所述分流阀板为圆形的片状结构，所述分流口以所述分流阀板的中心线呈扇形开口状布置。

8、进一步，所述驱动电机为伺服电机。

9、进一步，所述若干压力管沿圆周方向按等分的角度均匀布置。

10、进一步，所述多个压力管的内、外管径分别相同。

11、进一步，所述换热翅片为矩形翅片、锯齿翅片或波纹翅片，沿所述压力管的竖向方向按层叠状的结构布置。

12、进一步，所述分流腔体为上下封口的管状结构。

13、进一步，所述合流腔体为顶部封口的漏斗状结构。

14、本发明至少具有以下一种有益效果:

15、1、本发明提供的汽车空调系统用冷却装置，通过采用分流装置控制不同压力的制冷剂流向不同的管道，各级压力管中的制冷剂具备不同压力势能和饱和温度，工作时，不同压力对应不同的饱和温度，从而在各压力管之间存在温差，使得各管之间可以通过翅片换热，回收与之对应的制冷剂潜热和显热，能有效提高制冷剂的过冷度，进而提高空调系统的制冷效果；

16、2、本发明提供的汽车空调系统用冷却装置可以可设置在空调系统过冷式冷凝器的冷凝区与过冷区过渡段，或者设置在空调系统过冷式冷凝器(或者非过冷式冷凝器)的制冷剂流出端，可以集成在现有的汽车冷凝器上，整体结构占用空间小，不会对现有的空调系统布置造成影响。

17、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种汽车空调系统用冷却装置，其特征在于：包括分流腔体和合流腔体，所述分流腔体和合流腔体之间竖向连通的设置有若干压力管；所述分流腔体上设置有用于制冷剂流入的制冷剂流入口，所述合流腔体上设置有用于制冷剂流出的制冷剂流出口；在各压力管之间沿竖向方向设置有换热翅片；所述若干压力管的底部分别设置有用于控制各自压力管的下管口部位开闭的压力控制阀，各压力控制阀压力值分级设置；

2.根据权利要求1所述的汽车空调系统用冷却装置，其特征在于：所述冷却装置设置在空调系统过冷式冷凝器的冷凝区与过冷区的过渡段；或者设置在空调系统过冷式冷凝器的制冷剂流出端。

3.根据权利要求1所述的汽车空调系统用冷却装置，其特征在于：所述分流装置包括分流阀板、转轴和驱动电机；所述分流阀板设置于所述分流腔体内，所述转轴固定连接于所述分流阀板的上端面，其上端贯穿并露出所述分流腔体的顶部，在所述转轴露出所述分流腔体的顶部的一段上设有从动齿轮，所述驱动电机的输出端设有主动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合连接；所述分流阀板上设有压力管的管道打开的分流口，所述分流阀板通过所述驱动电机驱动转动控制各压力管的管道的开闭。

4.根据权利要求3所述的汽车空调系统用冷却装置，其特征在于：所述分流阀板为圆形的片状结构，所述分流口以所述分流阀板的中心线呈扇形开口状布置。

5.根据权利要求3所述的汽车空调系统用冷却装置，其特征在于：所述驱动电机为伺服电机。

6.根据权利要求1所述的汽车空调系统用冷却装置，其特征在于：所述若干压力管沿圆周方向按等分的角度均匀布置。

7.根据权利要求1所述的汽车空调系统用冷却装置，其特征在于：所述多个压力管的内、外管径分别相同。

8.根据权利要求1所述的汽车空调系统用冷却装置，其特征在于：所述换热翅片为矩形翅片、锯齿翅片或波纹翅片，沿所述压力管的竖向方向按层叠状的结构布置。

9.根据权利要求1所述的汽车空调系统用冷却装置，其特征在于：所述分流腔体为上下封口的管状结构。

10.根据权利要求1所述的汽车空调系统用冷却装置，其特征在于：所述合流腔体为顶部封口的漏斗状结构。

技术总结
本发明公开了一种汽车空调系统用冷却装置，包括分流腔体和合流腔体，所述分流腔体和合流腔体之间竖向连通的设置有若干压力管；所述分流腔体上设置有用于制冷剂流入的制冷剂流入口，所述合流腔体上设置有用于制冷剂流出的制冷剂流出口；在各压力管之间沿竖向方向设置有换热翅片；所述若干压力管的底部分别设置有用于控制各自压力管的下管口部位开闭的压力控制阀，各压力控制阀压力值分级设置；还包括分流装置，所述分流装置可根据流入分流腔体内制冷剂的压力对对应压力管的管道进行选择性的开启或关闭；通过回收空调系统压力变化所具备的能量来提升制冷剂的过冷度，进而提升空调系统的制冷效果。

技术研发人员：董立强,王恒达,刘紫阳,冯伟,徐文斌
受保护的技术使用者：重庆赛力斯新能源汽车设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12