热交换器芯体、空调热交换器及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及制冷设备技术领域，特别涉及一种热交换器芯体。本实用新型还涉及具有该热交换器芯体的空调热交换器，以及具有该空调热交换器的车辆。


背景技术：

2.热交换器是汽车空调系统中的重要元件，实际运行中制冷剂进入热交换器内，在流动过程中不断吸热，热交换器表面的翅片则不断地与接触到的水和空气进行热量交换，从而达到制冷或冷却的目的。现有技术中汽车空调系统的热交换器以平行流换热器为主，平行流换热器一遍由水室、多孔偏管和翅片组成，是一种紧凑式换热器。
3.但是，现有的平行流换热器的水室结构依然存在一些不足，例如位于换热器主板上的扁管孔为冲压加工，该加工方式难以加工出距离较近的扁管孔，以至于使相邻地扁管间的间距增大。在换热器工作需要较强的能量密度时，往往需要扁管与翅片更加密集排布，才能保证换热效果，如果扁管间距过大会引起换热因子降低，减少换热面积，造成换热量减少，无法保证换热效果的问题。
4.现有技术中，为了解决如上问题，通常采用将两个扁管的边缘折弯而减小扁管间距的方法，该方法会使得位于扁管之间的翅片长度缩短，以适应扁管两端的折弯。不过，由于翅片长度的缩短，也会使换热面积减小，而造成换热效率降低。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种热交换器芯体，以改善平行流换热器扁管间距过大引起的换热效果差的问题，从而提高平行流换热器的换热效率，改善换热效果。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种热交换器芯体，包括层叠布置、且依次连通的多个连通单元，各所述连通单元包括相对布置的管侧部和回路部，以及连通于所述管侧部与所述回路部之间的扁管部；
8.所述管侧部与所述回路部均由相对布置的叠片扣合而成，所述管侧部内被限定出两个空腔，所述回路部限定出通道，所述扁管部包括第一扁管和第二扁管，所述第一扁管连通于其一所述空腔与所述通道之间，所述第二扁管连通于另一所述空腔与所述通道之间，制冷剂能够由其一所述空腔依次流经所述第一扁管和所述通道后，经由所述第二扁管流到另一所述空腔后流出。
9.进一步的，所述热交换器芯体内设有贯穿各所述连通单元设置的隔板，所述隔板设于所述第一扁管和所述第二扁管之间，并在所述隔板与所述管侧部之间形成有供液体通过的间隙。
10.进一步的，相邻两个所述管侧部的至少其一所述管侧部上设有外凸的凸环，相邻两个所述管侧部通过所述凸环插装相连；和/或，
11.相邻两个所述回路部的至少其一所述回路部上设有外凸的凸环，相邻两个所述回路部通过所述凸环插装相连。
12.进一步的，相邻两个所述连通单元之间夹置设有翅片单元。
13.进一步的，所述翅片单元包括依次布置的多个分翅片，所述分翅片由交替布置的凸起部和凹陷部构成，相邻两个所述分翅片的所述凸起部分重叠；
14.所述凸起部和所述凹陷部分别与相邻的两个所述扁管部相接，并均围构形成有供液体流的流道。
15.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
16.本实用新型所述的热交换器芯体，通过设置层叠布置的连通单元取代传统的冲压扁管，通过管侧部和回路部的相对叠片的扣合，形成对扁管部的支撑，同时，该热交换器芯体也能够使制冷剂由其一空腔流经第一扁管和通道，再由另一空腔流出，如此设置，能够减小相邻扁管的间距，并由此达到提高换热效率，改善换热效果的目的。
17.此外，本实用新型通过在连通单元中贯穿设置隔板，将第一扁管和第二扁管隔开，能阻断水从隔板处直接通过，并引导水流从进水口流经扁管与翅片之间，再通过隔板与管侧部之间的间隙流入另一扁管的翅片内，从而提高换热效率。通过在相邻的至少其一管侧部和/或回路部上设有凸环，能够便于上下层叠布置的连通单元插装连接，并起到定位作用，进一步保证各层液体流通通道的顺畅。
18.另外，本实用新型通过设置翅片单元，该翅片单元接触在相邻两个扁管之间，通过翅片单元使该热交换器芯体的传热性能提高，结构紧凑，提高换热效率。多个分翅片由交替布置的凸起部和凹陷部构成，用以增加水流进入翅片的接触面积，从而使水流经过流道时，能够使该热交换器芯体的换热面积得到充分利用，提高该热交换器芯体的整体换热效率和能力。
19.本实用新型同时也提出了一种空调热交换器，所述空调热交换器包括具有容纳腔的壳体，以及设于所述容纳腔中的如上所述的热交换器芯体，所述壳体上设有与所述容纳腔连通的进水口和出水口，以及供所述制冷剂流通的流通口。
20.进一步的，位于最顶端的所述管侧部上设有连接板，所述连接板上设有与两个所述空腔分别连通的进液管和出液管。
21.进一步的，所述流通口中嵌设有连接块，所述连接块上设有两个安装孔，所述进液管和所述出液管分别插设于两个所述安装孔中。
22.进一步的，所述连接块与所述壳体内壁之间夹置有环形密封圈。
23.本实用新型所述的空调热交换器，在壳体内设置如上所述的热交换器芯体，并通过与壳体连通的进水口和出水口，便于水流的流通进行换热。通过设置流通口，使该空调热交换器同时能够将制冷剂通入上述的热交换器芯体内，以形成对水流的冷却。
24.此外，通过在顶端的管侧部上设置连接板，该连接板上设有的进液管和出液管，进液管和出液管分别与两个空腔连通，便于形成制冷剂的流通通道。并且，通过设置连接块，以使连接板上的进液管和出液管能够分别插入到该连接块的安装孔内，不仅将流通口与两个安装孔连通，便于制冷剂流通。使连接板能够定位连接在该空调热交换器内。而通过在壳体内壁与连接块之间设置密封圈，能够防止该空调热交换器内的水泄漏，提高该空调热交换器的密封性。
25.本实用新型还提出了一种车辆，该车辆上设有如上所述的空调热交换器。
26.本实用新型所述的车辆通过采用如上所述的空调热交换器，可使得车辆的空调热
交换器具有较好的使用效果，而能够提高车辆使用的舒适性。
附图说明
27.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
28.图1为本实用新型实施例所述的热交换器芯体在不包含上盖板和下盖板时的结构示意图；
29.图2为本实用新型实施例所述的热交换器芯体的管侧部沿宽度方向剖切的剖面图；
30.图3为本实用新型实施例所述的热交换器芯体的回路部沿宽度方向剖切的剖面图；
31.图4为本实用新型实施例所述的连通单元的结构示意图；
32.图5为本实用新型实施例所述的管侧部的结构示意图；
33.图6为本实用新型实施例所述的回位部的结构示意图；
34.图7为本实用新型实施例所述的热交换器芯体的中心沿长度方向剖切的剖面图；
35.图8为图4中的a-a方向的剖视图；
36.图9为图4中的b-b方向的剖视图；
37.图10为本实用新型实施例所述的连通单元和翅片单元的安装结构示意图；
38.图11为本实用新型实施例所述的分翅片的结构示意图；
39.图12为本实用新型实施例所述的壳体的结构示意图；
40.图13为本实用新型实施例所述的空调热交换器的俯视结构示意图；
41.图14为图13中的c-c方向的剖视图；
42.图15为本实用新型实施例所述的连接板的结构示意图；
43.图16为图13中的d-d方向的剖视图；
44.图17为本实用新型实施例所述的热交换器芯体、连接板、连接块的安装结构示意图；
45.图18为本实用新型实施例所述的空调热交换器的结构示意图。
46.附图标记说明：
47.1、热交换器芯体；2、壳体；3、连接板；4、连接块；5、环形密封圈；6、o型圈；
48.101、管侧部；102、回路部；103、扁管部；104、隔板；105、间隙；106、上盖板；107、下盖板；108、凸环；109、翅片单元；
49.201、进水口；202、出水口；203、流通口；
50.301、进液管；302、出液管；
51.401、安装孔；
52.1011、第一叠片；1012、第二叠片；1013、第一空腔；1014、第二空腔；1015、第一隔断；1016、第一流道口；1017、第二流道口；
53.1021、第三空腔；1022、第四空腔；1023、通道；1024、第三流道口；1025、第四流道口；1026、第二隔断；1027、第三叠片；1028、第四叠片；
54.1031、第一扁管；1032、第二扁管；
55.1091、分翅片；10911、凸起部；10912、凹陷部；10913、流道。
具体实施方式
56.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
57.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。另外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
58.此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
59.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
60.实施例一
61.本实施例涉及一种热交换器芯体1，整体结构上，该热交换器芯体1包括层叠布置、且依次连通的多个连通单元，各连通单元包括相对布置的管侧部101和回路部102，以及连通于管侧部101与回路部102之间的扁管部103。
62.其中，管侧部101与回路部102均由相对布置的叠片扣合而成，管侧部101内被限定出两个空腔，回路部102限定出通道1023，扁管部103包括第一扁管1031和第二扁管1032，第一扁管1031连通于其一空腔与通道1023之间，第二扁管1032连通于另一空腔与通道1023之间，制冷剂能够由其一空腔依次流经第一扁管1031和通道1023后，经由第二扁管1032流到另一空腔后流出。
63.具体来说，本实施例的热交换器芯体1中具有压接在多个连通单元上下两端的上盖板106和下盖板107。形成对多个层叠布置的连通单元的保护。
64.而作为一种优选的实施方式，如图3至图6所示，本实施例的其中一个连通单元由扁管部103以及位于扁管部103两侧的管侧部101和回路部102构成。具体结构上，如图2至图4所示，管侧部101包括第一叠片1011和第二叠片1012。本实施例的第一叠片1011和第二叠片1012均冲压成型。
65.结合图2和图5所示，本实施例中的第一叠片1011具有冲压成型的两个第一凸出部，在第二叠片1012上具有与上述的两个第一凸出部对应凸出的第二凸出部。两个第一凸出部和两个第二凸出部围构形成上述的间隔设置的两个空腔。为了便于说明，将该两个空腔定义为第一空腔1013和第二空腔1014。
66.除了第一空腔1013和第二空腔1014的位置以外，第一叠片1011和第二叠片1012的其它部位均抵接在一起，且第一空腔1013和第二空腔1014之间具有第一隔断1015，第一隔断1015将第一空腔1013和第二空腔1014阻断而不连通。本实施例的第一叠片1011和第二叠
片1012通过焊接的方式固定在一起。当然，还可以根据需要采用如螺栓连接、铆接、插接等方式固定。
67.如图5所示，在其中第一空腔1013上设有贯穿该空腔的第一流道口1016，第二空腔1014上设置有贯穿该空腔的第二流道口1017，该第一流道口1016和第二流道口1017均被构造为长条孔，用于使制冷剂流通。
68.此外，如图3和图6所示，本实施例的回路部102由第三叠片1027和第四叠片1028扣合形成。其中，采用与上述的第一凸出部和第二凸出部相同的结构，本实施例的第三叠片1027也具有两个冲压成型的第三凸出部。第四叠片1028具有与第三凸出部对应凸出的第四凸出部。两个第三凸出部和两个第四凸出部围构成第三空腔1021和第四空腔1022，该第三空腔1021和第四空腔1022即共同构成上述通道1023。
69.如图6所示，第三空腔1021和第四空腔1022之间具有第二隔断1026。且本实施例中，第二隔断1026为成形在第三空腔1021和第四空腔1022之间的部分隔断，以使第三空腔1021和第四空腔1022之间相互连通。此外，上述的第三空腔1021上成形有贯穿其该空腔的第三流道口1024，第四空腔1022上成形有贯穿该空腔的第四流道口1025，第三流道口1024和第四流道口1025能够通过上述的通道1023连通。
70.作为一种具体的实施方式，如图4所示，第一空腔1013与第三空腔1021之间插设有第一扁管1031，第二空腔1014与第四空腔1022之间插设有第二扁管1032。本实施例中，第一流道口1016与制冷剂的入口端连通，制冷剂通过第一扁管1031流入第三空腔1021，并通过上述的通道1023流入第四空腔1022，再通过第二扁管1032流入第四空腔1022，从而形成其中一层的连通单元内的制冷剂的流通。具体可参看图17中指示箭头所示的制冷剂流动方向。
71.需要提出的是，由于第一流道口1016贯穿管侧部101，且每层的第一流道口1016位置相同，制冷剂自入口端流入第一流道口1016，制冷剂流入该热交换器芯体1的最底层的第一流道口1016，再通过上述的循环流经第一扁管1031和第二扁管1032后，通过第四流道口1025流入与其相邻的上层的连通单元。
72.为了使制冷剂能够沿第一扁管1031流入回路部102再流经第二扁管1032，作为一种优选的实施方式，本实施例的热交换器芯体1内设有贯穿各连通单元设置的隔板104，隔板104设于第一扁管1031和第二扁管1032之间，并在隔板104与管侧部101之间形成有供液体通过的间隙105。
73.继续如图1和图7所示，本实施例的隔板104被构造为平面板状，通过与下盖板107插接而固定。且各层的第一扁管1031和第二扁管1032之间留有供隔板104穿设的空间，上盖板106上具有避让隔板104的通槽。
74.仍如图4中所示的，本实施例的第一扁管1031和第二扁管1032均构造为长方形平面板状，且为了便于制冷剂的流通，在第一扁管1031和第二扁管1032内均设有沿其长度方向贯穿布置的流液孔，多个流液孔将管侧部101和回路部102的各腔体连通。并且，第一扁管1031和第二扁管1032的厚度与上述的各腔体相适配，上下相邻的第一扁管1031之间以及相邻的第二扁管1032之间具有空隙。
75.除此之外，再如图1和图7所示，本实施例通过在隔板104与管侧部101之间留有间隙105，可便于液体流通在各层的第一扁管1031和第二扁管1032之间的空隙中。本实施例中
的液体具体为水。通过在各层的连通单元之间流通的水与流通在第一扁管1031和第二扁管1032内的制冷剂进行换热。可参看图18中指示箭头所示的水流在热交换器芯体内的流动方向。当然，本实施例的液体也可以为空气或其它材质的液体，具体介质可根据需要设置。
76.为了便于相邻两侧的连通单元的连接，作为一种优选的实施方式，本实施例中，相邻两个管侧部101的至少其一管侧部101上设有外凸的凸环108，相邻两个管侧部101通过凸环108插装相连；并且，相邻两个回路部102的至少其一回路部102上设有外凸的凸环108，相邻两个回路部102通过凸环108插装相连。
77.本实施例的每层的管侧部101和回路部102上均设有凸环108，在其它实施例中，也可以在管侧部101或回路部102上单独设置该凸环108。该凸环108不仅能够实现上下两层的连通单元的定位，保证上述的各流道口的位置准确。还能够便于上下两层的连通单元的插接固定，无需采用其它零件固定，组装方式便捷，且能够降低成本。
78.具体结构上，如图2、图3、图8、图9所示，第二叠片1012以及第四叠片上均设有凸环108，该凸环108与第二叠片1012或第四叠片一体冲压成形。第二叠片1012上的凸环108能够插入与其相邻的第一叠片1011内。第四叠片上的凸环108能够插入与其相邻的第三叠片内，以形成各层的管侧部101和回路部102的定位固定。
79.此外，为了进一步提高换热效果，本实施例中相邻两个连通单元之间夹置设有翅片单元109。具体结构上，如图14所示，翅片单元109设置在上下相邻的第一扁管1031或上下相邻的第二扁管1032之间，也即设置在上述的用于水的流通的空隙中，翅片单元109能够使水流速度减慢，从而提高该热交换器芯体的换热效果。
80.作为一种优选的实施方式，本实施例的翅片单元109包括依次布置的多个分翅片1091，分翅片1091由交替布置的凸起部10911和凹陷部10912构成，相邻两个分翅片1091的凸起部10911分重叠。凸起部10911和凹陷部10912分别与相邻的两个扁管部103相接，并均围构形成有供液体流的流道10913。
81.作为一种具体的实施方式，如图10和图11所示，本实施例的翅片单元109被隔板104隔开为两个，分翅片1091为沿其翅片单元109长度方向设置的长条形。如图11所示，具体的，该本实施例的分翅片1091具有凸起部10911和凹陷部10912，并交替形成如矩形波的图样，且每个分翅片1091具有两个相对的矩形波，其中一个矩形波的凸起部10911对应另一个矩形波的凹陷部10912。
82.仍如图11所示，本实施例的翅片单元109为钣金成形，其中凸起部10911被构造为弯折板，上述的流道10913贯穿在凸起部10911和凹陷部10912上，并沿翅片单元109长度方向形成多条流道10913。且两个相邻的分翅片1091之间也形成供水流流通的通道1023。
83.如此设置，以使流通在分翅片1091内的水流能够因凸起部10911和凹陷部10912的引导而分布均匀，不仅如此，流通在第一扁管1031和第二扁管1032之间的水流通过凸起部10911和凹陷部10912的适当阻挡，使得水流的流通速度变慢，从而能进一步提高换热效果。
84.此外，值得提及的是，具体实施时，也可将本实施例的热交换器芯体其中一层的第一流道口1016通过堵板等结构堵塞，此时，经过该层的制冷剂通过第一扁管1031流通至回路部102，再通过第三流道口1024向最底层的连通单元流动，以使最底层的连通单元内布满制冷剂，再逐层布满后从出液管302流出，从而获得不同的使用效果。
85.另外，具体实施时，也可将其中一层的第一流道口1016通过堵板等结构堵塞，并将
位于该层以下的任一层或几层的第三流道口1024堵塞，或是将任一层或多层的第二流道口1017、第四流道口1025进行堵塞，如此能够使制冷剂的流通回路进行适应性调整，可缩短冷却时间。
86.本实施例的热交换器芯体1，通过设置层叠布置的管侧部101和回路部102，以及扁管部103，可使制冷剂被限定地流经第一扁管1031和第二扁管1032内，如此能够减小相邻扁管的间距，使该热交换器芯体1的扁管排布紧凑密集，单位体积下的换热量增大，而达到提高换热效率，改善换热效果的目的。
87.实施例二
88.本实施例涉及一种空调热交换器，该空调热交换器包括具有容纳腔的壳体2，以及设于容纳腔中的实施例一中的热交换器芯体1，并且在壳体2上设有与容纳腔连通的进水口201和出水口202，以及供制冷剂流通的流通口203。
89.如图12所示，本实施例的壳体2位于回路部102的一端成形有进水口201和出水口202，且该进水口201位于靠近第四流道口1025的一侧，出水口202位于靠近第三流道口1024的一侧。而且，如图13和图14所示，从该空调热交换器的宽度方向，壳体2与热交换器两侧具有缝隙，能使水流从进水口201进入后，水流通过该缝隙和上述的隔板104与管侧部101之间形成的间隙105中流动。
90.其中，水流也自最底层的翅片单元109内流动至最上层，再经由出水口202流出，以产生水流的循环。另外，如图12所示，本实施例中靠近管侧部101的一端设有流通口203。
91.本实施例中，进一步的，位于最顶端的管侧部101上设有连接板3，连接板3上设有与两个空腔分别连通的进液管301和出液管302。作为一种具体的实施方式，如图13和图15所示，本实施例的连接板3被构造为平板状，在连接板3上设有向上凸出的两个圆台，并于两个圆台中心设置贯穿的圆孔，以形成进液管301和出液管302。
92.为了使制冷剂从进液管301进入，自出液管302流出。如图16所示，进液管301与出液管302与管侧部101的第一空腔1013和第二空腔1014连通。本实施例的连接板3与上盖板106螺栓固定连接，并于上盖板106上具有与第一流道口1016和第二流道口1017对应的两个避让孔，进液管301和出液管302设于两个避让孔正上方。
93.同时，为了方便连接板3以及上述的热交换器芯体1在壳体2内的位置固定，本实施例在流通口203中嵌设有连接块4，连接块4上设有两个安装孔401，进液管301和出液管302分别插设于两个安装孔401中。具体结构上，如图17所示，本实施例的连接块4被构造为长方形块状结构，其外周与上述的流通口203相适配。
94.仍如图16和图17所示，于该连接块4上设有与上述的出液管302和进液管301相适配的安装孔401，安装孔401的外形随出液管302和进液管301外形设置，如图16所示，本实施例中的两个安装孔401贯穿该连接块4，且被构造为台阶孔，靠近壳体2外部的一侧的孔较大，以便于与制冷设备连接。
95.作为一种优选的实施方式，本实施例在连接块4与壳体2内壁之间夹置有环形密封圈5。与此同时，如图16所示，连接块4外周也设有周圈密封的密封圈，以避免制冷剂泄漏。而进一步的，于进液管301和出液管302外侧还套设有o型圈6，o型圈6在连接板3与连接块4之间形成密封，以避免制冷剂泄漏。
96.本实施例的空调热交换器，由于在其容纳腔内设有如上所述的热交换器芯体1，通
过壳体2上设置进水口201和出水口202以及流通口203而形成空调热交换器。本实施例的空调热交换器通过使扁管之间结构紧凑，提高制冷剂的吸热效果，使经流的水温度降低，具有较好的换热效果。
97.实施例三
98.本实施例涉及一种车辆，该车辆上设有实施例二所述的空调热交换器。本实施例的车辆，通过设有如上所述的空调热交换器，能够提高该车辆的换热效果，提高乘客驾乘舒适性。
99.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。