[实用新型]一种CO2跨临界循环空调用气体冷却器

说明书

本实用新型公开了一种CO2跨临界循环空调用气体冷却器，包括入口集液管、出口集液管、制冷剂通道和翅片。入口集液管与出口集液管之间设有多个彼此独立的短流程的制冷剂通道，制冷剂通道外布置有多个平行翅片，其特征在于，缩短单个制冷剂通道的流程长度，增加制冷剂通道的数量；每个翅片中设有一个或多个冷桥缝隙，冷桥缝隙的方向垂直于制冷剂流向。本实用新型的气体冷却器具有结构紧凑、换热效率高的优点。

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆空调领域，更具体地，涉及一种CO2跨临界循环空调用气体冷却器。

背景技术

目前轨道车辆空调使用的制冷剂大多数为R407C和R410A，作为过渡制冷剂，它们ODP值为0，但是GWP值仍然很高，大量的排放到大气中会加剧温室效应。《蒙特利尔议定书》基加利修正案，规定各国最终实现HFCs基线水平80％-85％的削减，这意味着R407c，R410a等HFCs类物质即将被替代。德国铁路运营巨人DB号召供应商开发以自然工质为制冷剂的空调机组，DB目标是2020年在新车上全部使用自然工质空调。CO2作为自然工质，具有环境友好、单位制冷量大、制取成本低、传热效果好等明显的优势，这些优势也使得它成为世界各国科学家研究的焦点，必将成为下一代制冷剂。

现有常规制冷剂的冷凝器采用铜管铝翅片换热器，包括入口集液管、出口集液管、制冷剂通道和翅片，入口集液管与出口集液管之间设有多个彼此独立的制冷剂通道，每个制冷剂通道由直管和U形连接管构成；所有直管呈等间距密排方式排列，垂直直管方向平行设置多个翅片，如图4所示。当制冷剂为CO2冷媒时，与常规制冷剂相比，很明显的一个特点就是CO2空调循环管路内的运行压力非常高，高压端压力可达10Mpa左右，为了使其承压能力高，采用小管径的铜管，由于铜管的管壁较厚，使管内气体换热面积减小，降低了换热器的换热效率。如果通过增加换热管数量来提高换热效率，则会导致气体冷却器的体积和重量都增大，这是不符合轨道车辆对体积和重量的要求的。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种CO2跨临界循环空调用气体冷却器，从多个方面进行优化，提高换热效率，且避免体积过大和过重。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种CO2跨临界循环空调用气体冷却器，包括入口集液管、出口集液管、制冷剂通道和翅片，入口集液管与出口集液管之间设有多个彼此独立的制冷剂通道，每个制冷剂通道由直管和U形连接管构成；所有直管呈等间距密排方式排列，垂直直管方向平行设置多个翅片，其特征在于，

缩短单个制冷剂通道的流程长度，增加制冷剂通道的数量；

每个翅片中设有一个或多个冷桥缝隙，冷桥缝隙的方向垂直于制冷剂流向。

进一步地，通过降低单个制冷剂通道中直管和U形连接管的数量缩短单个制冷剂通道的流程长度。

进一步地，通过缩短直管的长度缩短单个制冷剂通道的流程长度。

进一步地，通过缩短制冷剂通道间的间距增加制冷剂通道的数量。

进一步地，单个制冷剂通道的流程长度缩短40％～60％。

进一步地，所述冷桥缝隙的宽度为2mm～5mm。

进一步地，所述直管为铜管，所述铜管的管外径范围为5mm～7mm，所述铜管的管壁厚度范围为0.035英寸～0.049英寸。

从上述技术方案可以看出，本实用新型通过针对CO2跨临界气体冷却器的粘度低、压力降不明显的特点设计了多流道短流程的密排换热器，提高气体冷却器的换热效率；通过冷桥缝隙的设计，避免了制冷剂侧较大的温度滑移，避免了影响制冷剂流动下游的换热效果，并且能够增大气体冷却器制冷剂出口的过冷度，提升空调的制冷性能。

附图说明