專利名稱：空調(diào)系統(tǒng)集成組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種空調(diào)系統(tǒng)集成組件，應(yīng)用于電動汽車電池冷卻系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動汽車是一種以電池作為動力的車輛，由于其對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車比較小，故隨著汽車節(jié)能減排要求的不斷提高，電動汽車將會是未來汽車的發(fā)展趨勢。電動汽車的電池在工作過程將會產(chǎn)生熱量，使電池自身溫度升高，并且電池工作時間越長，其積聚的熱量越多，溫度也就越高。如果不及時給電池進(jìn)行降溫，將會影響電池的工作性能和使用壽命?，F(xiàn)有技術(shù)一般采用電池冷卻系統(tǒng)對電動汽車的電池進(jìn)行降溫，電池冷卻系統(tǒng)的冷量一般由電動汽車空調(diào)系統(tǒng)提供。一般地，電池冷卻系統(tǒng)包括板式換熱器和膨脹閥。板式換熱器大致有兩種結(jié)構(gòu)，一種是由一系列具有一定波紋的換熱板片疊裝而成，另一種是換熱板片之間采用翅片的結(jié)構(gòu)作為流道。不管哪種結(jié)構(gòu)都可以形成兩種介質(zhì)互相交替的通道，到達(dá)兩種介質(zhì)進(jìn)行熱交換的目的。板式換熱器應(yīng)用在電池冷卻系統(tǒng)中時，通道中的兩種介質(zhì)分別是制冷劑和冷卻液。電池冷卻系統(tǒng)的原理就是制冷劑從膨脹閥出來后通過板式換熱器來冷卻冷卻液，再由冷卻液通過電池冷卻板對電池進(jìn)行冷卻。請參圖1所示，現(xiàn)有的板式換熱器I’與膨脹閥2’的連接方式是在板式換熱器I’的制冷劑進(jìn)口 3’分別引出連接管4’、5’與膨脹閥2’的出口 6’連接。然而，這種間接的連接方式有如下缺點1、由于板式換熱器I’與膨脹閥2’兩者之間的連接結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，組件體積比較大，導(dǎo)致車內(nèi)安裝不方便；2、兩者使用管路連接，零部件較多，成本比較高；3、兩者之間的連接管路比較長，整個組件的抗振性能差，容易出現(xiàn)連接管斷裂等現(xiàn)象；4、由于增加了管路等材料，導(dǎo)致整個組件的重量較重；5、由于制冷劑從膨脹閥到板式換熱器需通過管路，勢必會影響制冷的效果。因此，如何將換熱器和膨脹閥直接集成在一起，使得結(jié)構(gòu)緊湊、便于安裝、抗振性能好且使用成本較低，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單且性能可靠的空調(diào)系統(tǒng)集成組件。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案一種空調(diào)系統(tǒng)集成組件，其包括換熱器、電子膨脹閥、用以固定所述空調(diào)系統(tǒng)集成組件的安裝支架、以及連接所述換熱器與電子膨脹閥的法蘭，所述換熱器包括冷卻液流道及制冷劑流道，所述制冷劑流道包括制冷劑進(jìn)口及制冷劑出口 ；所述電子膨脹閥包括線圈及閥體，所述閥體包括電子膨脹閥進(jìn)口及電子膨脹閥出口 ；所述安裝支架包括配合部及安裝部，所述配合部設(shè)有對應(yīng)于所述制冷劑進(jìn)口的第一開孔；所述法蘭包括主體部、位于主體部一側(cè)且凸出所述主體部的第一管道、以及位于主體部另一側(cè)且凸出所述主體部的第二管道，所述第一管道插入所述第一開孔內(nèi)以與所述制冷劑進(jìn)口相連通，所述第二管道插入所述電子膨脹閥出口內(nèi)。作為本實用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述第一開孔及所述制冷劑進(jìn)口均為圓形且同軸設(shè)置，但是所述第一開孔的內(nèi)徑大于所述制冷劑進(jìn)口的內(nèi)徑。作為本實用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述第一管道及所述第二管道均為圓筒狀，所述第二管道長于所述第一管道，并且所述第二管道上套有密封圈。作為本實用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述第二管道的外表面設(shè)有定位所述密封圈的缺口，所述缺口位于第二管道長度方向的中部。作為本實用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述密封圈直接套接在所述第二管道的外表面上，并且所述密封圈抵靠在所述法蘭的主體部上。作為本實用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述法蘭的主體部呈圓盤狀且其設(shè)有兩個螺絲孔；所述電子膨脹閥的閥體設(shè)有對應(yīng)所述螺絲孔的兩個通孔；所述空調(diào)系統(tǒng)集成組件包括分別穿過對應(yīng)的通孔并且擰在對應(yīng)螺絲孔內(nèi)的兩個螺栓。作為本實用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述冷卻液流道包括冷卻液進(jìn)口及冷卻液出口，所述空調(diào)系統(tǒng)集成組件包括與所述冷卻液進(jìn)口連通的第一接管、與所述冷卻液出口連通的第二接管、及與所述制冷劑出口連通的第三接管。作為本實用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述配合部設(shè)有對應(yīng)于所述制冷劑出口的第二開孔，所述第二開孔及所述制冷劑出口均為圓形且同軸設(shè)置，所述第二開孔的內(nèi)徑大于所述制冷劑出口的內(nèi)徑，所述第三接管插入所述第二開孔內(nèi)以與所述制冷劑出口相連通。作為本實用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，所述安裝部設(shè)有至少一個安裝孔，并且在穿過所述安裝孔的安裝方向上，所述安裝孔完全暴露在所述換熱器的外面。作為本實用新型進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案，在所述安裝方向上所述換熱器與所述安裝部具有重疊的部分，所述安裝支架與法蘭為兩件式或者一件式。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將換熱器和電子膨脹閥直接集成在一起，不需要連接管，使得空調(diào)系統(tǒng)集成組件的結(jié)構(gòu)簡單且性能可靠。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中換熱器與膨脹閥通過連接管相互連接的示意圖。圖2是本實用新型空調(diào)系統(tǒng)集成組件的主視圖。圖3是圖2中空調(diào)系統(tǒng)集成組件的立體分解圖。圖4是圖2的剖視圖。圖5是圖3中的法蘭與密封圈相互組合在一起后的右視圖。圖6是沿圖5中A-A線的剖視圖。圖7是另一實施方式中的法蘭與密封圈相互組合在一起后的右視圖。圖8是沿圖7中B-B線的剖視圖。圖9是本實用新型空調(diào)系統(tǒng)集成組件中換熱板片、蓋板及安裝支架所用材料的剖視圖。
具體實施方式
請參圖2至圖4所示，本實用新型揭示了一種空調(diào)系統(tǒng)集成組件100，其包括換熱器1、電子膨脹閥4、用以固定所述空調(diào)系統(tǒng)集成組件100的安裝支架2、以及連接所述換熱器I與電子膨脹閥4的法蘭3。請參圖3所示，所述換熱器I包括冷卻液流道及制冷劑流道，其中所述制冷劑流道包括制冷劑進(jìn)口 11及制冷劑出口 12，所述冷卻液流道包括冷卻液進(jìn)口(未圖示)及冷卻液出口(未圖示)。所述冷卻液進(jìn)口連接于第一接管13，所述冷卻液出口連接于第二接管14，所述制冷劑出口 12連接于第三接管15。所述換熱器I還包括若干交叉堆疊在一起的若干換熱板片16、位于每一個換熱板片16內(nèi)的翅片(未圖不)及位于所述換熱板片一端(在圖3所示的實施方式中為最右端)的蓋板17。所述制冷劑進(jìn)口 11與制冷劑出口 12、以及所述冷卻液進(jìn)口與冷卻液出口可以設(shè)置于所述換熱器I的同側(cè)或者異側(cè)，并且可以是四個口子中的任意兩個。所述第一接管13、第二接管14及第三接管15均為鋁管，且通過釬焊的方式與換熱器I連接在一起。在本實用新型圖示的實施方式中，所述換熱器I為翅片式板式換熱器，但是換熱器本身并非本實用新型的重點，其它類型的換熱器也同樣能夠適用。請參圖2至圖4所示，所述安裝支架2是由金屬板材經(jīng)沖壓、彎折后形成的一體結(jié)構(gòu)。所述安裝支架2包括配合部21及與配合部21呈一定角度彎折的安裝部22。所述安裝部22設(shè)有若干安裝孔221，并且在穿過所述安裝孔221的安裝方向上，所述安裝孔221完全暴露在所述換熱器I的外面。如此設(shè)置，在用螺釘(未圖示)穿過所述安裝孔221而將所述空調(diào)系統(tǒng)集成組件100安裝固定時，不會碰到換熱器I。這種設(shè)計一方面降低了空調(diào)系統(tǒng)集成組件100的安裝難度，另一方面也極大的降低了在安裝時對換熱器I的損壞機(jī)率。在上述安裝方向上，所述換熱器I與所述安裝部22具有重疊的部分，即所述安裝部22是朝向換熱器I所在的一側(cè)彎折。所述配合部21設(shè)有對應(yīng)于所述制冷劑進(jìn)口 11的第一開孔211以及對應(yīng)于所述制冷劑出口 12的第二開孔212。請參圖4所示，在本實用新型圖示的實施方式中，所述第一開孔211及所述制冷劑進(jìn)口 11均為圓形且同軸設(shè)置，但是所述第一開孔211的內(nèi)徑大于所述制冷劑進(jìn)口 11的內(nèi)徑，以形成臺階，從而便于與法蘭3的一端進(jìn)行對接。類似地，所述第二開孔212及所述制冷劑出口 12均為圓形且同軸設(shè)置，所述第二開孔212的內(nèi)徑大于所述制冷劑出口 12的內(nèi)徑，以形成臺階，從而便于與法蘭3的另一端進(jìn)行對接。所述第三接管15插入所述第二開孔212內(nèi)以與所述制冷劑出口 12相連通。另外，所述配合部21還設(shè)有兩個預(yù)留孔213。請參圖3至圖8所示，所述法蘭3包括圓盤狀的主體部30、位于主體部30—側(cè)(在圖4所示的實施方式中為左側(cè))且凸出所述主體部30的第一管道31、以及位于主體部30另一側(cè)(在圖4所示的實施方式中為右側(cè))且凸出所述主體部30的第二管道32。所述第一管道31及所述第二管道32均為圓筒狀，所述第二管道32長于所述第一管道31。所述第一管道31插入所述第一開孔211內(nèi)以與所述制冷劑進(jìn)口 11相連通。由于所述第一開孔211的內(nèi)徑大于所述制冷劑進(jìn)口 11的內(nèi)徑，這種設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)更好的對接效果。此外，所述主體部30還包括兩個設(shè)有內(nèi)螺紋的螺絲孔33，所述螺絲孔33與預(yù)留孔213分別對應(yīng)。所述安裝支架2與法蘭3為兩件式(即兩個獨立的元件)或者一件式(即不可分離的一個整體)。請參圖3所示，所述電子膨脹閥4包括線圈41及閥體42，所述閥體42包括電子膨脹閥進(jìn)口 421及電子膨脹閥出口 422。至于電子膨脹閥4的其它細(xì)部結(jié)構(gòu)，例如閥針等是業(yè)界的現(xiàn)有技術(shù)，并且與本實用新型的發(fā)明點無實質(zhì)關(guān)聯(lián)，故在此不再贅述。另外，所述閥體42還設(shè)有對應(yīng)所述螺絲孔33的兩個通孔(未圖示)，所述空調(diào)系統(tǒng)集成組件100包括分別穿過對應(yīng)的通孔并且擰在對應(yīng)螺絲孔33內(nèi)的兩個螺栓6，以實現(xiàn)所述電子膨脹閥4與所述法蘭3的相互固定。所述預(yù)留孔213是為了提高組裝的適應(yīng)性，即無論是較短的螺栓6或者較長的螺栓6只要在一定的長度范圍內(nèi)均能夠拿來組裝。所述第二管道32插入所述電子膨脹閥出口 422內(nèi)。優(yōu)選地，所述第二管道32上套有密封圈5，以提升密封性。請參圖3至圖6所示，所述第二管道32的外表面設(shè)有定位所述密封圈5的缺口 321，所述缺口 321位于第二管道32長度方向的中部。請參圖7及圖8所示，在另一種實施方式中，所述密封圈5直接套接在所述第二管道32的外表面上，并且所述密封圈5抵靠在所述法蘭3的主體部30上，也能夠起到密封的目的。在本實用新型圖示的實施方式中，所述第三接管15插入在所述第二開孔212內(nèi)以與所述制冷劑出口 12相連通。然而，在其他實施方式中，也可以講第三接管15直接與制冷劑出口 12相連通。組裝時，所述換熱器I的換熱板片16、翅片、蓋板17、第一接管13、第二接管14、第三接管15、安裝支架2及法蘭3是通過釬焊的形式焊接在一起。焊接前，首先將換熱板片16、翅片、蓋板17、第一接管13、第二接管14、第三接管15、安裝支架2及法蘭3先疊好后，放入專用的工裝夾具進(jìn)行壓緊固定；然后，再將壓裝好的換熱板片16、翅片、蓋板17、第一接管13、第二接管14、第三接管15、安裝支架2及法蘭3放入爐中進(jìn)行焊接。焊接的方式可以采用真空爐進(jìn)行真空釬焊或者采用隧道爐進(jìn)行氮氣保護(hù)焊。請參圖9所示，所述換熱板片16、蓋板17及安裝支架2都采用復(fù)合鋁板，其中芯材7為3003材料，復(fù)合層8為4004或4045材料，并且復(fù)合層8的熔點低于芯材7的熔點。焊接時，加熱至高于復(fù)合層8熔點溫度但低于芯材7熔點溫度，此時復(fù)合層8熔化但芯材7未熔化。接著開始冷卻，待冷卻后換熱板片16、翅片、蓋板17、第一接管13、第二接管14、第三接管15、安裝支架2及法蘭3就焊接在一起了。焊接好以后，再裝上密封圈5，然后將電子膨脹閥4的電子膨脹閥出口 422套在法蘭3的第二管道32上。最后，通過兩根螺栓6將電子膨脹閥4和法蘭3固定在一起。本實用新型的空調(diào)系統(tǒng)集成組件100應(yīng)用于電動汽車電池冷卻系統(tǒng)中，其工作原理如下請參圖4中的箭頭流向，制冷劑從電子膨脹閥進(jìn)口 421進(jìn)入電子膨脹閥4，節(jié)流后從電子膨脹閥出口 422流入法蘭3的第二管道32，再從法蘭3的第一管道31流出，然后流向換熱器I的制冷劑進(jìn)口 11。同時，冷卻液從第一接管13流入換熱器I。制冷劑與冷卻液在換熱器I里面進(jìn)行熱交換來冷卻冷卻液，冷卻液從第二接管14流出，再由冷卻液通過電池冷卻板對電池進(jìn)行冷卻。制冷劑從制冷劑出口 12流出，流向第三接管15。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型通過安裝支架2及法蘭3將所述換熱器I與電子膨脹閥4連接在一起，不需要通過管子來連接，具備如下技術(shù)效果(I).連接結(jié)構(gòu)簡單、組件體積較小，車內(nèi)安裝方便；(2).省掉了管子，零部件數(shù)量較少，使整個組件的重量輕、成本低；(3).省掉了管子，縮短了連接管路，使整個組件的抗振性能較好，并且從根本上避免了管子斷裂的情況；(4).省掉了管子，勢必會提高制冷的效果。需要說明的是以上實施例僅用于說明本實用新型而并非限制本實用新型所描述的技術(shù)方案，盡管本說明書參照上述的實施例對本實用新型已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員仍然可以對本實用新型進(jìn)行修改或者等同替換，而一切不脫離本實用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種空調(diào)系統(tǒng)集成組件，其特征在于所述空調(diào)系統(tǒng)集成組件包括換熱器、電子膨脹閥、用以固定所述空調(diào)系統(tǒng)集成組件的安裝支架、以及連接所述換熱器與電子膨脹閥的法蘭，所述換熱器包括冷卻液流道及制冷劑流道，所述制冷劑流道包括制冷劑進(jìn)口及制冷劑出口 ；所述電子膨脹閥包括線圈及閥體，所述閥體包括電子膨脹閥進(jìn)口及電子膨脹閥出口 ；所述安裝支架包括配合部及安裝部，所述配合部設(shè)有對應(yīng)于所述制冷劑進(jìn)口的第一開孔；所述法蘭包括主體部、位于主體部一側(cè)且凸出所述主體部的第一管道、以及位于主體部另一側(cè)且凸出所述主體部的第二管道，所述第一管道插入所述第一開孔內(nèi)以與所述制冷劑進(jìn)口相連通，所述第二管道插入所述電子膨脹閥出口內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)集成組件，其特征在于所述第一開孔及所述制冷劑進(jìn)口均為圓形且同軸設(shè)置，但是所述第一開孔的內(nèi)徑大于所述制冷劑進(jìn)口的內(nèi)徑。
3.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)集成組件，其特征在于所述第一管道及所述第二管道均為圓筒狀，所述第二管道長于所述第一管道，并且所述第二管道上套有密封圈。
4.如權(quán)利要求3所述的空調(diào)系統(tǒng)集成組件，其特征在于所述第二管道的外表面設(shè)有定位所述密封圈的缺口，所述缺口位于第二管道長度方向的中部。
5.如權(quán)利要求3所述的空調(diào)系統(tǒng)集成組件，其特征在于所述密封圈直接套接在所述第二管道的外表面上，并且所述密封圈抵靠在所述法蘭的主體部上。
6.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)集成組件，其特征在于所述法蘭的主體部呈圓盤狀且其設(shè)有兩個螺絲孔；所述電子膨脹閥的閥體設(shè)有對應(yīng)所述螺絲孔的兩個通孔；所述空調(diào)系統(tǒng)集成組件包括分別穿過對應(yīng)的通孔并且擰在對應(yīng)螺絲孔內(nèi)的兩個螺栓。
7.如權(quán)利要求1所述的空調(diào)系統(tǒng)集成組件，其特征在于所述冷卻液流道包括冷卻液進(jìn)口及冷卻液出口，所述空調(diào)系統(tǒng)集成組件包括與所述冷卻液進(jìn)口連通的第一接管、與所述冷卻液出口連通的第二接管、及與所述制冷劑出口連通的第三接管。
8.如權(quán)利要求7所述的空調(diào)系統(tǒng)集成組件，其特征在于所述配合部設(shè)有對應(yīng)于所述制冷劑出口的第二開孔，所述第二開孔及所述制冷劑出口均為圓形且同軸設(shè)置，所述第二開孔的內(nèi)徑大于所述制冷劑出口的內(nèi)徑，所述第三接管插入所述第二開孔內(nèi)以與所述制冷劑出口相連通。
9.如權(quán)利要求1至8項中任意一項所述的空調(diào)系統(tǒng)集成組件，其特征在于所述安裝部設(shè)有至少一個安裝孔，并且在穿過所述安裝孔的安裝方向上，所述安裝孔完全暴露在所述換熱器的外面。
10.如權(quán)利要求9所述的空調(diào)系統(tǒng)集成組件，其特征在于在所述安裝方向上所述換熱器與所述安裝部具有重疊的部分，所述安裝支架與法蘭為兩件式或者一件式。
專利摘要一種空調(diào)系統(tǒng)集成組件，其包括換熱器、電子膨脹閥、安裝支架以及法蘭，所述換熱器包括制冷劑進(jìn)口及制冷劑出口；所述電子膨脹閥包括線圈及閥體，所述閥體包括電子膨脹閥進(jìn)口及電子膨脹閥出口；所述安裝支架設(shè)有對應(yīng)于所述制冷劑進(jìn)口的第一開孔；所述法蘭包括主體部、位于主體部一側(cè)且凸出所述主體部的第一管道、以及位于主體部另一側(cè)且凸出所述主體部的第二管道，所述第一管道插入所述第一開孔內(nèi)以與所述制冷劑進(jìn)口相連通，所述第二管道插入所述電子膨脹閥出口內(nèi)。本實用新型將換熱器和電子膨脹閥直接集成在一起，不需要連接管，使得空調(diào)系統(tǒng)集成組件的結(jié)構(gòu)簡單且性能可靠。
文檔編號F24F13/00GK202885112SQ20122056095
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者周曉東, 許曉陽, 黃寧杰 申請人:杭州三花研究院有限公司