一种高换热量汽车空调系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高换热量汽车空调系统，属于汽车空调领域。它包括安装在汽车内的压缩机、主冷凝器、曲轴风扇与HVAC总成，还包括副冷凝器，其固定连接在主冷凝器下方，主冷凝器与副冷凝器通过连接管路串联；主冷凝器与副冷凝器均为平行流冷凝器；主冷凝器包括流道一、流道二和流道三三个流道，副冷凝器为一流道；流道一至流道二至流道三，扁管数量逐渐递减；流道一依次与副冷凝器流道、流道二和流道三连通；本实用新型专利技术合理利用主冷凝器下方的空余空间加设副冷凝器，增加了制冷剂与风力的接触面积与接触时间，依靠曲轴风扇充分散热，大大提高了换热效果，具有结构简单、设计合理、易于制造的优点。

A high heat exchange air conditioning system for automobile

【技术实现步骤摘要】
一种高换热量汽车空调系统
本技术属于汽车空调领域，更具体地说，涉及一种高换热量汽车空调系统。
技术介绍
汽车空调系统用于实现对车厢内空气进行制冷、加热、换气和空气净化，它可以为乘车人员提供舒适的乘车环境，因此人们对空调系统的性能要求及寿命要求越来越高，目前市面上的部分车型设计初衷，考虑到成本、重量及设计空间，设计了制冷量较小但能满足大部分乘客制冷需求的空调系统。此部分车型无独立冷凝器风扇，冷凝器布置在水箱和中冷器前部，依靠发动机曲轴风扇散热(系统简图如图1所示)，因未考虑热负荷较高的炎热地区或空调恶劣工况(如怠速情况)，此种情况下再开空调，冷凝器负荷增大，加上不能良好散热，压缩机负载增大，轻则不能完全发挥蒸发器及压缩机制冷功率，降低空调制冷量，重则导致压缩机寿命降低，增加故障率。由于整车发动机舱设计已成型，冷凝器布置空间已被限死，无法加大，一些厂家采用增加电子风扇的方式提升冷凝器换热量，但这种方式成本较高且发动机舱布置空间有限，还增加整车耗电功率；且目前市面上部分车型中冷凝器体积比中冷器、水箱小，中冷器前部部分空间空余，但流经冷凝器的风速较小，使得冷凝器换热性能不能良好发挥。经检索，中国专利公开号：CN201715676U，公开日：2011年1月19日，公开了一种汽车空调，它包括压缩机、冷凝器、过滤器、膨胀阀、蒸发器和贮液器，它们之间构成一冷媒循环制冷回路，在所述的冷媒循环制冷回路中还串联有水冷式换热器，水冷式换热器包括壳体、和设在壳体内的冷媒通道和水通道，冷媒通道和水通道之间发生热交换，冷媒通道的进口和出口串联在压缩机和冷凝器之间的冷媒循环制冷回路中，水通道的进口与蒸发器冷凝水出口连通，水通道的出口与外界相通。该申请案通过加设水冷式换热器的方式提高了汽车空调系统的换热量，相比于现常用的增加电子风扇的方法，该申请案虽然成本相对较低且不增加整车耗电功率，但是该申请案的装置仍然需要占用较大的安装空间且对换热量的增加效果不够理想。
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有汽车空调系统中冷凝器换热量低的问题，本技术提供一种高换热量汽车空调系统，合理利用主冷凝器下方的空余空间加设副冷凝器，增加了制冷剂与风力的接触面积与接触时间，依靠曲轴风扇充分散热，大大提高了换热效果。2、技术方案为解决上述问题，本技术采用如下的技术方案。一种高换热量汽车空调系统，包括安装在汽车内的压缩机、主冷凝器、曲轴风扇与HVAC总成，还包括副冷凝器，其固定连接在主冷凝器下方，所述主冷凝器与副冷凝器通过连接管路串联。制冷剂由压缩机压缩成高压状态气体，依次流经主冷凝器和副冷凝器，经曲轴风扇充分散热后，冷凝成液态制冷剂，再经过膨胀阀节流减压后进入HVAC总成中气化吸热，最后吸回压缩机，形成制冷循环。本方案合理利用主冷凝器下方与中冷器前部间的空余空间加设副冷凝器，增加了制冷剂与风力的接触面积与接触时间，依靠曲轴风扇充分散热，大大提高了换热效果。进一步地，所述的主冷凝器与副冷凝器均为平行流冷凝器。平行流冷凝器结构紧凑，可以在有限的车内空间中有更高的换热效率。进一步地，所述主冷凝器包括流道一、流道二和流道三三个流道，所述副冷凝器为一流道。主冷凝器的安装空间大于副冷凝器，因此采用多流道结构的主冷凝器，以增加制冷剂在冷凝器中的行程，确保其充分散热，副冷凝器安装空间较小，且由于副冷凝器安装位置处风速较大，因此采用单流道结构也同样可以保证散热效果。进一步地，所述流道一至流道二至流道三，扁管数量逐渐递减。平行流结构的主冷凝器中包括相互间平行的扁管，制冷剂在扁管中流动，高温高压状态的制冷剂流入主冷凝器后进入流道一，此时，由于制冷剂热量较高，在扁管数量较多的流道一中，制冷剂流速较慢，高热量的制冷剂能充分的与曲轴风扇的风力接触后再进入下一流道，流道二与流道三中，制冷剂的热量逐渐降低，因此无需太多数量的扁管，也可保证换热效果。进一步地，所述流道一依次与副冷凝器流道、流道二和流道三连通。高温高压的制冷剂先在流道一中初步散热后，流入副冷凝器流道中，在大风速环境下充分散热，然后进入流道二中，流道二中的制冷剂热量要远低于流道一中制冷剂的热量，可以对流道一中的制冷剂辅助散热，最后流经流道三中再次散热后进入下一机构。进一步地，所述连接管路为胶管。本方案采用胶管连接，进行管路的柔性装配，胶管通过固定连接在冷凝器两侧的压板固定在冷凝器上，胶管结构可以有效防止汽车运行过程中振动、冲击力等外力作用的影响，保证连接管路的有效寿命。3、有益效果相比于现有技术，本技术的有益效果为：(1)本技术的高换热量汽车空调系统，合理利用主冷凝器下方与中冷器前部间的空余空间加设副冷凝器，增加了制冷剂与风力的接触面积与接触时间，依靠曲轴风扇充分散热，大大提高了换热效果，且副冷凝器安装位置处风速大，进一步保证了散热量，通过利用现成的车内空余空间合理布局，发挥了冷凝器最大的散热效率，并节省了管路成本；(2)本技术的高换热量汽车空调系统，主冷凝器与副冷凝器均采用平行流冷凝器，其结构紧凑，可以在有限的车内空间中有更高的换热效率；(3)本技术的高换热量汽车空调系统，根据主冷凝器与副冷凝器安装位置空间的大小，合理设计流道结构，保证了各冷凝器位置的换热效率；(4)本技术的高换热量汽车空调系统，通过根据制冷剂在不同阶段热量的不同，对有限主冷凝器空间合理分配设计流道结构，保证了主冷凝器各部分的散热效果；(5)本技术的高换热量汽车空调系统，采用改进的空调制冷剂流程设置，增加制冷剂在有限空间中的行程，并有效对高温高压的制冷剂进行快速的换热降温，降温后的制冷剂可辅助对高温制冷剂进行降温，极大的提升了冷凝器的换热效果，有效增大了空调系统的换热能力，提升了空调箱的制冷效果，降低了空调系统压力，并降低了压缩机的运行负载及故障几率，提升了压缩机的使用寿命；(6)本技术的高换热量汽车空调系统，采用胶管连接进行管路的柔性装配，胶管结构可以有效防止汽车运行过程中振动、冲击力等外力作用的影响，保证连接管路的有效寿命；(7)本技术结构简单，设计合理，改装成本低，易于制造。附图说明图1为现有的汽车空调系统简图；图2为本技术的高换热量汽车空调系统简图；图3为本技术的主冷凝器与副冷凝器流道示意图；图4为本技术的主冷凝器与副冷凝器主视图；图5为本技术的主冷凝器与副冷凝器左视图；图6为本技术的主冷凝器与副冷凝器俯视图；图7为本技术的主冷凝器主视图；图8为本技术的副冷凝器主视图。图中：1、压缩机；2、主冷凝器；20、主冷凝器第一出口；21、主冷凝器进口；22、主冷凝器第二出口；200、流道一；201、流道二；202、流道三；3、曲轴风扇；4、HVAC总成；40、膨胀阀；5、副冷凝器；50、副冷凝器进口；51、副冷凝器出口；500、副冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高换热量汽车空调系统，包括安装在汽车内的压缩机(1)、主冷凝器(2)、曲轴风扇(3)与HVAC总成(4)，其特征在于：还包括副冷凝器(5)，其固定连接在主冷凝器(2)下方，所述主冷凝器(2)与副冷凝器(5)通过连接管路(6)串联。/n

【技术特征摘要】
1.一种高换热量汽车空调系统，包括安装在汽车内的压缩机(1)、主冷凝器(2)、曲轴风扇(3)与HVAC总成(4)，其特征在于：还包括副冷凝器(5)，其固定连接在主冷凝器(2)下方，所述主冷凝器(2)与副冷凝器(5)通过连接管路(6)串联。


2.根据权利要求1所述的一种高换热量汽车空调系统，其特征在于：所述的主冷凝器(2)与副冷凝器(5)均为平行流冷凝器。


3.根据权利要求2所述的一种高换热量汽车空调系统，其特征在于：所述主冷凝器(2)包括流道一(200)、流道二(201...

【专利技术属性】
技术研发人员：王险峰，陈红春，何湘建，
申请(专利权)人：马鞍山仪达空调有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34