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CN116659293A - 一种冷凝换热器及车辆 - Google Patents

一种冷凝换热器及车辆 Download PDF

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CN116659293A
CN116659293A CN202310352641.2A CN202310352641A CN116659293A CN 116659293 A CN116659293 A CN 116659293A CN 202310352641 A CN202310352641 A CN 202310352641A CN 116659293 A CN116659293 A CN 116659293A
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CN
China
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heat exchange
exchange core
row
heat
cores
Prior art date
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Application number
CN202310352641.2A
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卞莉莉
姜友爱
郭星光
张泽斌
盛磊
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Yutong Bus Co Ltd
Original Assignee
Yutong Bus Co Ltd
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
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Abstract

本发明涉及车载空调领域，尤其涉及一种冷凝换热器及车辆。冷凝换热器，包括至少两排前后布置的换热芯体，最前排的换热芯体用于迎风布置，任意相邻的两排换热芯体的换热通道连通，相邻两排换热芯体中的后排换热芯体为供制冷剂先通过的先通换热芯体、前排换热芯体为供制冷剂后通过的后通换热芯体。在进行散热时，较高温度的制冷剂首先在后排换热芯体进行散热，之后温度较低的制冷剂流到前排换热芯体进行散热，之后被加热的空气再流经温度较高的后排换热芯体，这样前后两排换热芯体都能得到一定程度的散热，散热更加均匀，进而解决双排换热器中冷却空气从前向后流动而制冷剂也从前排换热芯体向后排换热芯体流动导致换热芯体散热不均匀的问题。

Description

一种冷凝换热器及车辆
技术领域
本发明涉及车载空调领域，尤其涉及一种冷凝换热器及车辆。
背景技术
在车载空调上，蒸发器、冷凝器、压缩机是不可缺少的部件。制冷剂在蒸发器内吸收热量，变为高温气体；随后在压缩机的推动下进入到冷凝器中，在冷凝器中放热并变为液态的制冷剂。也就是说制冷剂将乘员舱内的热量经过冷凝器转移到乘员舱外部，冷凝器的散热效率直接影响到乘员舱内的制冷效率。
申请公布号为CN115420120A的中国发明专利申请公开了一种平行流微通道换热器，其中该换热器包括前后并排的两个换热芯体，进而增大散热面积，在前排换热芯体上设置有与流体进口管连接的进口孔，进而承接来自压缩机中的高温高压气体，经过在前换热芯体(即前排换热芯体)的流道流动之后通过在两个换热芯体之间连通设置的连接块，将制冷剂流动到后换热芯体(即后排换热芯体)，之后从后换热芯体上流出的制冷剂再通过连接块流动到前换热芯体上，通过前换热芯体上的出口孔将制冷剂排出，以进行下一个循环使用。
上述技术方案中温度较低的自然空气首先与前换热芯体进行热交换，之后被加热后的自然空气会流动到后换热芯体与后换热芯体进行热交换，然而，由于进口孔位于前换热芯体上，因此前换热芯体的温度较高，使得自然空气在流经前换热芯体后的温度升高，造成后排换热芯体在进行散热时，后排换热芯体内外的温差较小，进而使得换热芯体散热不均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷凝换热器，用于解决现有技术中双排换热器中冷却空气从前向后流动而制冷剂也从前排换热芯体向后排换热芯体流动导致换热芯体散热不均匀的问题；本发明的目的还在于提供一种车辆，用于解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明中的冷凝换热器采用如下技术方案：
一种冷凝换热器，包括至少两排前后布置的换热芯体，最前排的换热芯体用于迎风布置，任意相邻的两排换热芯体的换热通道连通，相邻两排换热芯体中的后排换热芯体为供制冷剂先通过的先通换热芯体、前排换热芯体为供制冷剂后通过的后通换热芯体。
上述技术方案的有益效果在于：本发明对现有的冷凝换热器进行改进，通过将任意相邻的两排换热芯体的换热通道连通，使得冷凝换热器的散热面积增大；相邻两排换热芯体中的后排换热芯体为供制冷剂先通过的先通换热芯体、前排换热芯体为供制冷剂后通过的后通换热芯体，使得在进行散热时，较高温度的制冷剂首先在后排换热芯体进行散热，之后温度较低的制冷剂流到前排换热芯体进行散热，使得自然空气首先经过温度较低的前排换热芯体，这样空气不会被加热到很高的温度，之后被加热的空气再流经温度较高的后排换热芯体，也能对后排换热芯体实现散热，这样前后两排换热芯体都能得到一定程度的散热，散热更加均匀，进而解决双排换热器中冷却空气从前向后流动而制冷剂也从前排换热芯体向后排换热芯体流动导致换热芯体散热不均匀的问题。
进一步地，相邻两排换热芯体中的后排换热芯体具有与前排换热芯体在前后方向方向重叠的重叠部分、还具有露出在前排换热芯体的上侧、下侧、左侧和右侧中至少一侧的露出部分，相邻两排换热器中的前排换热芯体具有与后排换热芯体的重叠部分对应布置的对应部分，相邻两排换热器中的后排换热芯体的重叠部分的部分或全部与前排换热芯体的对应部分连通，且后排换热芯体的重叠部分的所述部分或全部构成所述的先通换热芯体、前排换热芯体的对应部分构成所述的后通换热芯体。
上述技术方案的有益效果在于：将后排换热芯体上的重叠部分作为先通换热芯体，使制冷剂先通过被前排换热芯体覆盖的重叠部分，有利于提高此处的散热效率，进而使得整个后排换热芯体的散热效率提高。
进一步地，各排换热芯体中至少有一组相邻的两排换热芯体中的后排换热芯体的面积大于前排换热芯体的面积，且后排换热芯体的上下两侧和/或左右两侧分别具有所述的露出部分。
上述技术方案的有益效果在于：后排换热芯体的面积大于前排换热芯体的面积进而使得后排换热芯体具有较大的露出部分，便于提高后排换热芯体的散热效率。
进一步地，上下两侧的露出部分面积不相等，且面积较小的露出部分与重叠部分连通、面积较大的露出部分设有独立的换热通道；和/或左右两侧的露出部分面积不相等，且面积较小的露出部分与重叠部分连通、面积较大的露出部分设有独立的换热通道。
上述技术方案的有益效果在于：形成独立的换热通道便于形成两个换热通道，以便于分别对不同的区域进行单独控制；且面积较大的露出部分设置独立的换热通道便于提高露出部分的散热效率。
进一步地，相邻两排换热芯体之间设置有连接块以使两者之间保持设定间距。
上述技术方案的有益效果在于：相邻两排换热芯体之间保持间距便于空气从间距中流动，便于提升后排换热芯体的换热效率。
进一步地，冷凝换热器还包括与至少一排换热芯体的换热通道连通的干燥储液器。
上述技术方案的有益效果在于：避免使用时间长造成的制冷剂中混合水分或者制冷剂缺失的问题。
为实现上述目的，本发明中的车辆采用如下技术方案：
一种车辆，包括空调系统，空调系统包括冷凝换热器，其中冷凝换热器包括包括至少两排前后布置的换热芯体，最前排的换热芯体用于迎风布置，任意相邻的两排换热芯体的换热通道连通，相邻两排换热芯体中的后排换热芯体为供制冷剂先通过的先通换热芯体、前排换热芯体为供制冷剂后通过的后通换热芯体。
上述技术方案的有益效果在于：本发明对现有的车辆进行改进，通过将任意相邻的两排换热芯体的换热通道连通，使得冷凝换热器的散热面积增大；相邻两排换热芯体中的后排换热芯体为供制冷剂先通过的先通换热芯体、前排换热芯体为供制冷剂后通过的后通换热芯体，使得在进行散热时，较高温度的制冷剂首先在后排换热芯体进行散热，之后温度较低的制冷剂流到前排换热芯体进行散热，使得自然空气首先经过温度较低的前排换热芯体，这样空气不会被加热到很高的温度，之后被加热的空气再流经温度较高的后排换热芯体，也能对后排换热芯体实现散热，这样前后两排换热芯体都能得到一定程度的散热，散热更加均匀，进而解决双排换热器中冷却空气从前向后流动而制冷剂也从前排换热芯体向后排换热芯体流动导致换热芯体散热不均匀的问题。
进一步地，相邻两排换热芯体中的后排换热芯体具有与前排换热芯体在前后方向方向重叠的重叠部分、还具有露出在前排换热芯体的上侧、下侧、左侧和右侧中至少一侧的露出部分，相邻两排换热器中的前排换热芯体具有与后排换热芯体的重叠部分对应布置的对应部分，相邻两排换热器中的后排换热芯体的重叠部分的部分或全部与前排换热芯体的对应部分连通，且后排换热芯体的重叠部分的所述部分或全部构成所述的先通换热芯体、前排换热芯体的对应部分构成所述的后通换热芯体。
上述技术方案的有益效果在于：将后排换热芯体上的重叠部分作为先通换热芯体，使制冷剂先通过被前排换热芯体覆盖的重叠部分，有利于提高此处的散热效率，进而使得整个后排换热芯体的散热效率提高。
进一步地，各排换热芯体中至少有一组相邻的两排换热芯体中的后排换热芯体的面积大于前排换热芯体的面积，且后排换热芯体的上下两侧和/或左右两侧分别具有所述的露出部分。
上述技术方案的有益效果在于：后排换热芯体的面积大于前排换热芯体的面积进而使得后排换热芯体具有较大的露出部分，便于提高后排换热芯体的散热效率。
进一步地，上下两侧的露出部分面积不相等，且面积较小的露出部分与重叠部分连通、面积较大的露出部分设有独立的换热通道；和/或左右两侧的露出部分面积不相等，且面积较小的露出部分与重叠部分连通、面积较大的露出部分设有独立的换热通道。
上述技术方案的有益效果在于：形成独立的换热通道便于形成两个换热通道，便于分别对不同的区域进行单独控制；且面积较大的露出部分设置独立的换热通道便于提高露出部分的散热效率。
进一步地，相邻两排换热芯体之间设置有连接块以使两者之间保持设定间距。
上述技术方案的有益效果在于：相邻两排换热芯体之间保持间距便于空气从间距中流动，便于提升后排换热芯体的换热效率。
进一步地，冷凝换热器还包括与至少一排换热芯体的换热通道连通的干燥储液器。
上述技术方案的有益效果在于：避免使用时间长造成的制冷剂中混合水分或者制冷剂缺失的问题。
进一步地，空调系统包括设置在冷凝换热器后方的散热风扇，散热风扇用于吸取空气以使空气从前往后依次经过各排换热芯体。
上述技术方案的有益效果在于：通过设置散热风扇提升进气的气流大小，便于增强散热效率。
进一步地，散热风扇的面积小于或等于最后排换热芯体的面积。
上述技术方案的有益效果在于：避免散热风扇面积过大造成浪费。
进一步地，散热风扇的面积小于最后排换热芯体的面积，且散热风扇位于最后排换热芯体的中部后侧。
上述技术方案的有益效果在于：便于通过风扇引导气体的流动，由于散热风扇位于最后排换热芯体的中部后侧，因此能够引导气体向中部进行移动。
附图说明
图1为本发明中车辆的实施例1中的冷凝换热器的立体图；
图2为本发明中车辆的实施例1中的冷凝换热器的另一视角的立体图；
图3为本发明中车辆的实施例1中的冷凝换热器的正视图；
图4为本发明中车辆的实施例1中的冷凝换热器的前排换热芯体的结构示意图；
图5为本发明中车辆的实施例1中的冷凝换热器的后排换热芯体的结构示意图；
图6为本发明中车辆的实施例1中的气体流动示意图。
图中：1、前排换热芯体；11、前排左集管；12、前排右集管；2、后排换热芯体；21、后排左集管；22、后排右集管；23、第一后重叠芯体；24、第二后重叠芯体；31、堵片；32、隔片；33、扁管；34、翅片；35、连接块；36、连通块；4、干燥储液器；51、进气接头；52、出液接头；6、散热风扇。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步地详细描述。
在本发明中的车辆的实施例1中：
本实施例中通过设置前后布置的两排换热芯体，其中在制冷剂流动时，首先在后排换热芯体中流动，之后将进行冷却后的制冷剂流到前排换热芯体中继续进行散热，由于自然的冷风首先经过前排换热芯体再经过后排换热芯体，在流经后排换热芯体时由于已经被前排换热芯体进行加热，因此流经后排换热芯体的空气温度高于流经前排换热芯体的温度，而前排换热芯体的温度低于后排换热芯体的温度，使得前后两排的换热芯体内外温度均匀，提高冷凝换热器的整体散热效率。
如图1、图2和图3所示，车辆包括空调系统，在空调系统中包括用于散热的冷凝换热器和设置在冷凝换热器后方的散热风扇6。其中冷凝换热器包括前后两排并列设置的前排换热芯体1和后排换热芯体2，由于该冷凝换热器仅有两排，因此前排换热芯体1也构成了最前排换热芯体，后排换热芯体2也构成了最后排换热芯体。其中前排换热芯体1用于迎风布置，使得空气先经过前排换热芯体1之后再经过后排换热芯体2。前后两排换热芯体间隔布置，两者之间设置有固定且使其保持间距的连接块35，此外在两排换热芯体之间还设置有用于连通两排换热芯体的换热通道的连通块36，连通块36内部设置有供制冷剂通过的通道，连通块36为现有技术，在此不再赘述。
如图1、图2和图4所示，前排换热芯体1包括前排左集管11和前排右集管12，前排左集管11和前排右集管12平行布置，在两者之间设置有多个平行布置的且连通前排左集管11和前排右集管12的扁管33，为了提高散热效果，扁管33上还设置有翅片34。此外，为了使制冷剂在前排换热芯体1中往复运动，因此还设置有高度不对应的堵片31。在前排右集管12上还设置有连通块36，通过连通块36连接有干燥储液器4，以储存多余的制冷剂，作为损耗余量。
如图1、图2和图5所示，后排换热芯体2包括后排左集管21和后排右集管22，后排左集管21和后排右集管22平行布置，在两者之间设置有多个平行布置的且连通后排左集管21和后排右集管22的扁管33，为了提高散热效果，扁管33上还设置有翅片34。在后排左集管21和后排右集管22的对应的位置上分别设置有隔片32，用于将后排换热芯体2分隔成两个互不连通的上下两部分，其中上半部分用于和前排换热芯体1连通，下半部分用于单独形成独立的换热通道，上半部分也形成了供制冷剂先通过的先通换热芯体，自然的前排换热芯体1构成了后通换热芯体。在下半部分上分别设置有单独的进气接头51和出液接头52，在上半部分上设置有进气接头51，在前排换热芯体1上设置有出液接头52。此外，在后排右集管22上还设置有与连通块36，通过连通块36连接有干燥储液器4，以储存制冷剂，作为损耗余量。
如图1和图2所示，其中前排换热芯体1的面积小于后排换热芯体2的面积，后排换热芯体2上具有与前排换热芯体1在前后方向重叠的重叠部分，后排换热芯体2在上侧和下侧还具有露出前排换热芯体1的露出部分，上部露出部分的面积小于下部露出部分的面积，隔片32处于后排换热芯体2的重叠部分，因此后排换热芯体2包括第一后重叠芯体23和第二后重叠芯体24，其中第一后重叠芯体23和上部露出部分用于和前排换热芯体1连通，第二后重叠芯体24与下部露出部分用于形成单独的换热通道。前排换热芯体1全部与后排换热芯体2在前后方向上与重叠部分对应，因此整个前排换热芯体1均形成对应部分。
如图1、图2和图6所示，散热风扇6用于转动以吸取气体，使得空气依次从前排换热芯体1流动到后排换热芯体2上，之后再在散热风扇6的作用下继续向后运动。散热风扇6的面积小于后排换热芯体2的面积，且散热风扇6位于后排换热芯体2的中部后侧，使得散热风扇6的上方不超出前排换热芯体1部分，由此使得在后排换热芯体2的中部具有较大的吸力，因此在前后两排换热芯体的间隔部分会产生向下的力，如E、F处的气流示意(如图6所示)。
当车辆运行，空调系统开始工作时，除自然进气之外，还通过散热风扇6的转动辅助气体流动。此时高温高压的制冷剂从后排换热芯体2上部的进气接头51进入，之后通过连通块36流动到前排换热芯体1，之后在前排换热芯体1的堵片31的作用下往复进行流动，最后从前排换热芯体1的出液接头52流出。由于高温高压的制冷剂首先进入到后排换热芯体2，因此，前排换热芯体1中的制冷剂的温度会小于后排换热芯体2中的制冷剂温度，此外空气首先经过温度较低的前排换热芯体1，对前排换热芯体1内的制冷剂进行冷却，同时空气也会被前排换热芯体进行加热，之后被加热后的空气再对后排换热芯体2进行散热，由于前排换热芯体温度低于后排换热芯体的温度，因此即使空气被加热，依然可以对后排换热芯体进行很好的冷却，也就是说前排换热芯体1和后排换热芯体2的内外温差相近，前排换热芯体1和后排换热芯体2的散热效果更加均匀。值得注意的是，本实施例中所述的温度较低的前排换热芯体1和温度较高的后排换热芯体2是两者进行比较相对而言的。
在本发明中车辆的实施例2中：针对散热风扇的设置，本实施例提出一种新的布置形式。与实施例1不同的是，本实施例中散热风扇的面积等于后排换热芯体的面积，散热风扇和后排换热芯体前后重叠布置。
在本发明中车辆的实施例3中：针对散热风扇的设置，本实施例提出一种新的布置形式。与实施例1不同的是，本实施例中散热风扇的面积大于后排换热芯体的面积，散热风扇覆盖后排换热芯体所处的范围。
在本发明中车辆的实施例4中：针对散热风扇的设置，本实施例提出一种新的布置形式。与实施例1不同的是，本实施例中的散热风扇设置在前排换热芯体的前方，用于朝向最前排的换热芯体吹气。当然，在其他实施例中也可以不再设置散热风扇，依靠车辆运动的自然进气进行散热。
在本发明中车辆的实施例5中：针对冷凝换热器的设置，本实施例提出一种新的布置形式。与实施例1不同的是，本实施例中不再设置干燥储液器，或者仅在前排换热芯体或者仅在后排换热芯体上设置干燥储液器。
在本发明中车辆的实施例6中：针对冷凝换热器的设置，本实施例提出一种新的布置形式。与实施例1不同的是，本实施例中通过设置支架使得相邻两排的换热芯体之间保持间距。当然，在其他实施例中也可以将两排换热芯体紧贴设置。
在本发明中车辆的实施例7中：针对前后两排换热芯体的设置，本实施例提出一种新的布置形式。与实施例1不同的是，本实施例中后排换热芯体在左右两侧露出一定的部分，其中面积较大的露出部分设有独立的换热通道。当然在其他的实施例中也可以将上下露出部分，或者左右露出部分均设置成独立的换热通道。
在本发明中车辆的实施例8中：针对前后两排换热芯体的设置，本实施例提出一种新的布置形式。与实施例1不同的是，本实施例中前后两排换热芯体的面积相等，当然也可以将后排换热芯体设置为小于前排换热芯体的面积。
在本发明中车辆的实施例9中：针对后排换热芯体上重叠部分的设置，本实施例提出一种新的布置形式，与实施例1不同的是，本实施例中重叠部分全部作为和前排换热芯体进行连通的先通换热芯体。
在本发明中车辆的实施例10中：针对后排换热芯体与前排换热芯体的设置，本实施例提出一种新的布置形式。与实施例1不同的是，本实施例中后排换热芯体与前排换热芯体具有重合部分和露出部分，其中后排换热芯体相对于前排换热芯体仅在下侧露出；当然，在其他的实施例中还可以仅在上侧或者左侧或者右侧露出；在其他的实施例中还可以在三侧露出，仅在一侧不漏出，可以仅在上侧或者左侧或者右侧或者下侧不露出；在其他的实施例中，后排换热芯体相对于前排换热芯体再前后左右四个方向均露出。
在本发明中车辆的实施例11中：针对冷凝换热器的布置形式，本实施例提出一种新的布置形式。与实施例1不同的是，本实施例中将换热芯体设置为三排，其中任意相邻两排的布置形式与上述任一实施例中的芯体布置形式相同。
本发明中冷凝换热器的实施例中，本实施例中冷凝换热器的实施例与上述任一实施例中的冷凝换热器的结构相同，在此不再重述。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种冷凝换热器，包括至少两排前后布置的换热芯体，最前排的换热芯体用于迎风布置，其特征在于：任意相邻的两排换热芯体的换热通道连通，相邻两排换热芯体中的后排换热芯体(2)为供制冷剂先通过的先通换热芯体、前排换热芯体(1)为供制冷剂后通过的后通换热芯体。
2.根据权利要求1所述的冷凝换热器，其特征在于：相邻两排换热芯体中的后排换热芯体(2)具有与前排换热芯体(1)在前后方向方向重叠的重叠部分、还具有露出在前排换热芯体(1)的上侧、下侧、左侧和右侧中至少一侧的露出部分，相邻两排换热器中的前排换热芯体(1)具有与后排换热芯体(2)的重叠部分对应布置的对应部分，相邻两排换热器中的后排换热芯体(2)的重叠部分的部分或全部与前排换热芯体(1)的对应部分连通，且后排换热芯体(2)的重叠部分的所述部分或全部构成所述的先通换热芯体、前排换热芯体(1)的对应部分构成所述的后通换热芯体。
3.根据权利要求2所述的冷凝换热器，其特征在于：各排换热芯体中至少有一组相邻的两排换热芯体中的后排换热芯体(2)的面积大于前排换热芯体(1)的面积，且后排换热芯体(2)的上下两侧和/或左右两侧分别具有所述的露出部分。
4.根据权利要求3所述的冷凝换热器，其特征在于：上下两侧的露出部分面积不相等，且面积较小的露出部分与重叠部分连通、面积较大的露出部分设有独立的换热通道；和/或左右两侧的露出部分面积不相等，且面积较小的露出部分与重叠部分连通、面积较大的露出部分设有独立的换热通道。
5.根据权利要求1-4任一项所述的冷凝换热器，其特征在于：相邻两排换热芯体之间设置有连接块(35)以使两者之间保持设定间距。
6.根据权利要求1-4任一项所述的冷凝换热器，其特征在于：冷凝换热器还包括与至少一排换热芯体的换热通道连通的干燥储液器(4)。
7.一种车辆，包括空调系统，空调系统包括冷凝换热器，其特征在于：所述冷凝换热器与权利要求1-6任一项所述的冷凝换热器相同。
8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于：空调系统包括设置在冷凝换热器后方的散热风扇(6)，散热风扇(6)用于吸取空气以使空气从前往后依次经过各排换热芯体。
9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于：散热风扇(6)的面积小于或等于最后排换热芯体的面积。
10.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于：散热风扇(6)的面积小于最后排换热芯体的面积，且散热风扇(6)位于最后排换热芯体的中部后侧。
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