專利名稱：液體過(guò)冷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷卻系統(tǒng)，更具體而言，本發(fā)明涉及用于改進(jìn)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的效 率、NVH( “噪音、振動(dòng)以及顛振”)性能以及制造工藝的液體過(guò)冷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般而言，在車輛中開(kāi)動(dòng)加熱器或者空調(diào)以調(diào)節(jié)車輛中的溫度。由于諸如在冬季，用于提高低溫的加熱器通過(guò)使用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量來(lái)加熱空 氣，所以這易于使用和消耗少量的燃料。然而，由于諸如在夏天，用于降低溫度的空調(diào)需要相對(duì)于從高溫的車輛外部至低 溫的車輛內(nèi)部的正常熱流來(lái)傳遞熱量，所以這就需要特定結(jié)構(gòu)并且消耗大量的燃料。如圖IA所示的冷卻系統(tǒng)用于空調(diào)并且使用當(dāng)液體蒸發(fā)時(shí)產(chǎn)生的氣化的熱量從周 圍空氣吸收熱量，該冷卻系統(tǒng)諸如制冷器或者冰箱。此外，它將甚至在低溫下都易于蒸發(fā)的 液體用作冷卻劑，通常使用氟利昂氣體。根據(jù)冷卻系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，在密封的金屬容器中電機(jī)與壓縮機(jī)直接連接，當(dāng)電機(jī) 旋轉(zhuǎn)壓縮機(jī)時(shí)，冷卻劑被壓縮。已壓縮的冷卻劑穿過(guò)冷凝器，該冷凝器通過(guò)將鋁釘連接至銅管的表面而形成，并 且冷凝器冷卻所述冷卻劑，以通過(guò)將冷卻劑的熱量散發(fā)至空氣中而使其液化。已穿過(guò)冷凝器的高溫和高壓的液體冷卻劑穿過(guò)膨脹閥，其中從冷凝器運(yùn)送來(lái)的高 溫和高壓的液體冷卻劑在穿過(guò)與工作不相關(guān)的膨脹閥的同時(shí)壓力和溫度降低，該膨脹閥為 部分打開(kāi)的管或者毛細(xì)管。已穿過(guò)膨脹閥的冷卻劑流入蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器通常由細(xì)的銅管組成，這些銅管具 有大致相同的結(jié)構(gòu)。該壓縮的冷卻劑當(dāng)通過(guò)蒸發(fā)器蒸發(fā)時(shí)吸收周圍的熱量。因此，接觸蒸 發(fā)器的表面的空氣的溫度降低并且空氣的濕氣在蒸發(fā)器的表面上變成液滴，然后被移除。如圖IB所述的過(guò)冷系統(tǒng)已用于增大一般冷卻系統(tǒng)的效率。該過(guò)冷系統(tǒng)利用在冷 卻劑流過(guò)每個(gè)裝置時(shí)產(chǎn)生的熱交換，來(lái)增大過(guò)冷程度，其中吸入管1和液體管2靠近熱交換 管3而設(shè)置，低溫和低壓氣體冷卻劑通過(guò)吸入管1從蒸發(fā)器流至壓縮機(jī)，高溫和高壓的液體 冷卻劑通過(guò)液體管2從冷凝器流至膨脹閥，從而低溫氣體冷卻劑和高溫液體冷卻劑之間進(jìn) 行熱交換。因此，能夠改進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)的性能和效率(COP)，使用具有小容量的壓縮機(jī)就能使壓 縮機(jī)所消耗的能量降低大約14%，并且使車輛的總?cè)剂闲侍岣叽蠹s或者更多。然而，如圖2所示，由于液體管2與熱交換管3以T形連接，所以不僅僅需要T形 抽出工藝(extraction process)，而且由于穿過(guò)液體管2的冷卻劑的通道快速變化，所以還會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。此外，在吸入管1、液體管2以及熱交換管3的聯(lián)接處，存在與冷卻劑的流動(dòng)方向相 反的空間，使得產(chǎn)生逆流和渦流，這導(dǎo)致了冷卻劑壓力損失、振動(dòng)以及噪音。此外，過(guò)冷系統(tǒng)的制造工藝的成本較高，這是由于在機(jī)加工熱交換管3后，需要膨 脹并且縮小管子以連接液體管2，并且冷卻劑入口的形狀會(huì)產(chǎn)生冷卻劑的壓力損失以及渦流。本發(fā)明背景部分公開(kāi)的上述信息僅僅用來(lái)增加對(duì)本發(fā)明總體背景的理解，其不應(yīng) 作為該信息構(gòu)成對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)已經(jīng)公知的現(xiàn)有技術(shù)的確認(rèn)和任何形式的建議。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種液體過(guò)冷系統(tǒng)，該液體過(guò)冷系統(tǒng)通過(guò)改進(jìn)多個(gè) 管子之間的連接結(jié)構(gòu)并且防止冷卻劑的壓力損失來(lái)改進(jìn)系統(tǒng)性能，通過(guò)防止冷卻劑的渦流 和逆流來(lái)改進(jìn)NVH性能，通過(guò)簡(jiǎn)化制造工藝來(lái)提高效率并降低制造成本。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，所述液體過(guò)冷系統(tǒng)可以包括吸入管，該吸入管圍繞其外 圓周具有螺旋凹槽，并且連接壓縮機(jī)與蒸發(fā)器；液體管，該液體管連接冷凝器與膨脹管；熱 交換管，所述吸入管插入所述熱交換管并且所述熱交換管的一端與所述液體管連接，從而 熱量能夠在所述吸入管和所述液體管之間進(jìn)行交換；以及連接塊，該連接塊的一側(cè)連接至 所述液體管，并且該連接塊的另一側(cè)連接至所述吸入管和所述熱交換管。所述吸入管和所述熱交換管可以設(shè)置在同一條線上，所述液體管與所述吸入管平 行而聯(lián)接至所述連接塊。一個(gè)通道以及連接至該通道的內(nèi)部空間可以預(yù)先在所述連接塊中形成，冷卻劑從 所述液體管流過(guò)所述通道，所述吸入管和所述熱交換管連接至所述內(nèi)部空間。在所述連接塊中的所述通道可以圍繞所述吸入管形成，并且與所述吸入管的螺旋 凹槽相連通。所述吸入管和所述熱交換管可以通過(guò)所述內(nèi)部空間設(shè)置在同一條線上，所述液體 管平行于所述吸入管而聯(lián)接至在所述連接塊中的所述通道。所述通道可以形成為彎曲形狀。所述內(nèi)部空間的一部分可以具有相對(duì)大的直徑，并且將所述熱交換管容置在其 中，從而所述冷卻劑在覆蓋所述吸入管的螺旋凹槽并且沿著所述吸入管的螺旋凹槽旋轉(zhuǎn)的 同時(shí)，在所述內(nèi)部空間中流動(dòng)。根據(jù)具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，由于冷卻劑流過(guò)平滑彎曲的通道，而不是T形快速 彎曲的通道，所以能夠在使冷卻劑在內(nèi)部流動(dòng)時(shí)的壓力損失最小化的同時(shí)，防止冷卻劑的 逆流和渦流，從而能夠通過(guò)減少振動(dòng)和噪音來(lái)提高空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的效率和NVH性能。此外，由于通過(guò)預(yù)先形成的所述連接塊來(lái)連接多個(gè)管子，所以能夠降低管子的制 造成本，減少管子的加工工藝并縮短制造時(shí)間，從而降低車輛的制造成本。本發(fā)明的方法和裝置具有其他特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)可以從結(jié)合在本申請(qǐng) 文件中的附圖以及下面的具體實(shí)施方式
中變得顯而易見(jiàn)，并在其中進(jìn)行更加詳細(xì)的闡述， 其中附圖以及具體實(shí)施方式
一起用于解釋本發(fā)明的一些原理。


圖IA是示出了在相關(guān)技術(shù)中使用的冷卻系統(tǒng)的示意圖。圖IB是示出了過(guò)冷系統(tǒng)的示意圖。圖2示出了在相關(guān)技術(shù)中使用的過(guò)冷系統(tǒng)的立體圖以及局部放大視圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性液體過(guò)冷系統(tǒng)的立體圖和局部放大視圖。圖4是示出了制造在相關(guān)技術(shù)中使用的過(guò)冷系統(tǒng)的工藝的流程圖。圖5是示出了制造根據(jù)本發(fā)明的示例性液體過(guò)冷系統(tǒng)的工藝的流程圖。圖6是示出了在相關(guān)技術(shù)中使用的過(guò)冷系統(tǒng)中測(cè)量的噪音的圖表。圖7是示出了在根據(jù)本發(fā)明的示例性液體過(guò)冷系統(tǒng)中測(cè)量的噪音的圖表。應(yīng)了解附圖呈現(xiàn)了闡述本發(fā)明基本原理的各個(gè)特征的一定程度簡(jiǎn)化的表示，從而 不需要按比例繪制。本文所公開(kāi)的本發(fā)明的特定設(shè)計(jì)特征，包括例如特定尺寸、取向、位置 以及形狀，將部分地由具體意圖的應(yīng)用以及使用環(huán)境確定。在附圖中，附圖標(biāo)記在全部的幾個(gè)附圖中表示本發(fā)明的相同或者等效的部分。
具體實(shí)施例方式以下將詳細(xì)參考本發(fā)明的不同實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)例在附圖中示出并在下面進(jìn)行 描述。雖然結(jié)合示例性實(shí)施例描述本發(fā)明，但應(yīng)了解該描述不是旨在將本發(fā)明限制于那些 示例性實(shí)施例。相反地，本發(fā)明旨在不僅僅覆蓋示例性實(shí)施例，還覆蓋可以包括在由權(quán)利要 求所限定的本發(fā)明的精神和范圍里的各種替代、改進(jìn)、等效結(jié)構(gòu)以及其他實(shí)施例。下面將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的液體過(guò)冷系統(tǒng)100的立體圖和局部放大 視圖。本發(fā)明的液體過(guò)冷系統(tǒng)100包括吸入管10，其具有圍繞外圓周的螺旋凹槽，并且 連接蒸發(fā)器和壓縮機(jī)；液體管20，其連接冷凝器和膨脹管；熱交換管30，吸入管10插入熱 交換管30中，并且熱交換管30的一端與液體管20連接，從而熱量能夠在吸入管10和液體 管20之間交換；以及連接塊40，連接塊40的一側(cè)連接至液體管20并且另一側(cè)連接至吸入 管10和熱交換管30?；谑褂美鋮s劑降低周圍溫度的現(xiàn)有冷卻系統(tǒng)，本發(fā)明應(yīng)用于允許在多個(gè)管子之 間進(jìn)行熱交換的過(guò)冷系統(tǒng)，這些管子連接多個(gè)設(shè)備，并且冷卻劑流過(guò)這些管子。特別地，在連接吸入管10、液體管20以及熱交換管30時(shí)，這些管子不直接通過(guò)焊 接來(lái)連接，而是通過(guò)連接塊40來(lái)連接。連接塊40優(yōu)選地具有預(yù)定厚度，使得它能夠容置所述多個(gè)管子，并且能夠由各種 金屬材料和塑料材料制成以保持預(yù)定剛度。此外，更優(yōu)選地，連接至所述多個(gè)管子的部分被 密封以防止冷卻劑泄漏。連接塊40可以形成為各種形狀，諸如長(zhǎng)方體、圓柱體以及球體，只要它能夠容置 所述管子并且設(shè)置在車輛中，在本發(fā)明中以長(zhǎng)方體作為示例。吸入管10和熱交換管30穿過(guò)連接塊40，圍繞外圓周具有螺旋凹槽的吸入管10 插入熱交換管30中。在該結(jié)構(gòu)中，在螺旋凹槽和熱交換管30的內(nèi)側(cè)之間限定預(yù)定間隙，使 得冷卻劑在螺旋旋轉(zhuǎn)的同時(shí)能夠沿著吸入管10的外側(cè)流動(dòng)。因此，由于熱交換的表面積增大，所以熱交換也能夠更快。液體管20在連接塊40中連接至吸入管10的螺旋凹槽，使得冷卻劑能夠通過(guò)在凹 槽和熱交換管30的內(nèi)側(cè)之間的空間流動(dòng)。冷卻劑穿過(guò)在連接塊40中形成的通道41，從而 從液體管20流至圍繞吸入管10的熱交換管30，并且通道41在本發(fā)明中形成平滑彎曲的形 狀。也就是說(shuō)，如圖3的放大視圖所示，吸入管10和熱交換管30設(shè)置在同一條線上， 液體管20平行于吸入管10而插入連接塊40中。此外，由于通道41形成為平滑彎曲的形 狀，通過(guò)該通道41冷卻劑流入吸入管10和熱交換管30，因此能夠防止在相關(guān)技術(shù)中的冷卻 劑由于T形連接快速地改變流動(dòng)方向的現(xiàn)象，從而使在其中流動(dòng)的冷卻劑的壓力損失最小 化。液體管20可以平行于吸入管10而插入連接塊40中，如圖3所示，并且它可以如 相關(guān)技術(shù)中一樣以T形插入。然而，當(dāng)它以T形插入時(shí)，不直接連接至吸入管10，而是連接 塊40中的通道41圍繞吸入管10形成，從而防止冷卻劑的通道快速變化。優(yōu)選地預(yù)先在連接塊40中形成通道41以使制造變得簡(jiǎn)單，冷卻劑從液體管20和 內(nèi)部空間42流過(guò)該通道41，在內(nèi)部空間42中吸入管10和熱交換管30連接。吸入管10和熱交換管30在內(nèi)部空間42中連接，其中內(nèi)部空間42的一部分具有 相對(duì)大的直徑以使來(lái)自液體管20的冷卻劑平滑旋轉(zhuǎn)地流入凹槽，使得冷卻劑能夠在覆蓋 管道10的同時(shí)在其中流動(dòng)，從而使渦流最小化。圖4是示出了制造在相關(guān)技術(shù)中使用的過(guò)冷系統(tǒng)的工藝的視圖，圖5是示出了制 造根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的液體過(guò)冷系統(tǒng)100的工藝的視圖。為了制造相關(guān)技術(shù)的過(guò)冷系統(tǒng)，在吸入管1的外表面上形成螺紋，執(zhí)行管膨脹/管 壓縮以及τ形抽出工藝，從而將熱交換管3與液體管2連接，接著多個(gè)管子被連接。在該情 況下，需要將吸入管1和熱交換管3以預(yù)定間隙焊接在一起，從而連接并且固定它們，還需 要將液體管2和熱交換管3焊接在一起以將液體管2固定至熱交換管3，從而制造工藝被復(fù)
ο然而，根據(jù)本發(fā)明的液體過(guò)冷系統(tǒng)100，由于它僅僅需要在吸入管10的外側(cè)形成 螺旋凹槽，并且在連接塊40中預(yù)先形成通道41和內(nèi)部空間42后，將多個(gè)管子連接至連接 塊40，所以不需要管膨脹/管壓縮以及T形抽出工藝，從而與相關(guān)技術(shù)的制造工藝相比，能 夠縮短制造時(shí)間并降低制造成本。它具有每單元減少大約100韓元(won)的效果。圖6是示出了在相關(guān)技術(shù)中使用的過(guò)冷系統(tǒng)中測(cè)量的噪音的圖表，圖7是示出了 在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的液體過(guò)冷系統(tǒng)100中測(cè)量的噪音的圖表。在相關(guān)技術(shù)的過(guò)冷系統(tǒng)中，噪音在大約5至7kHz的范圍內(nèi)快速增大，這是由使用 空調(diào)時(shí)冷卻劑的快速的通道變化而造成的渦聲(vortexsoimd)導(dǎo)致的。然而，在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的液體過(guò)冷系統(tǒng)100中，由于冷卻劑沿著平 滑的彎曲在其中流動(dòng)并且在平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)流過(guò)連接塊40，所以能夠防止逆流和渦流，從 而在大約5至7kHz的范圍內(nèi)的噪音極大地降低。因此，能夠通過(guò)改進(jìn)冷卻劑的流動(dòng)來(lái)改進(jìn) 車輛的NVH性能。也就是說(shuō)，當(dāng)冷卻劑通過(guò)管子流動(dòng)時(shí)，與各個(gè)管子發(fā)生摩擦并且由于管子的連接 形狀產(chǎn)生壓力損失，在相關(guān)技術(shù)的過(guò)冷系統(tǒng)中發(fā)生48kPa的壓力損失，而在根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的過(guò)冷系統(tǒng)中發(fā)生了 38kPa的壓力損失。因此，減少了大約IOkPa的壓力損 失，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的性能提高了大約1%，使得能夠甚至僅通過(guò)改進(jìn)管子的連接結(jié)構(gòu)，使車 輛的整體燃料效率提高大約0. 5%。為了方便解釋和準(zhǔn)確定義所附權(quán)利要求，術(shù)語(yǔ)“內(nèi)，，和“外”依據(jù)該特征在圖中顯 示的位置來(lái)描述示例性實(shí)施例的這些特征。前述本發(fā)明的具體示例性實(shí)施例的目的是闡明和描述。這些實(shí)施例不是旨在窮盡 本發(fā)明，也不是旨在將本發(fā)明限制于所揭示的具體形式，顯然，按照上述教導(dǎo)可以進(jìn)行許多 改進(jìn)和變化。這些示例性實(shí)施例的選擇和描述是為了解釋本發(fā)明的一些原理及其實(shí)際應(yīng) 用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員制造和使用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例及其各種替代和 改進(jìn)。本發(fā)明的保護(hù)范圍旨在由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種液體過(guò)冷系統(tǒng)，包括吸入管，該吸入管圍繞其外圓周具有螺旋凹槽，并且連接壓縮機(jī)與蒸發(fā)器；液體管，該液體管連接冷凝器與膨脹管；熱交換管，所述吸入管插入所述熱交換管，并且所述熱交換管的一端與所述液體管連 接，從而熱量能夠在所述吸入管和所述液體管之間進(jìn)行交換；以及連接塊，該連接塊的一側(cè)連接至所述液體管，并且該連接塊的另一側(cè)連接至所述吸入 管和所述熱交換管。
2.如權(quán)利要求1所述的液體過(guò)冷系統(tǒng)，其中所述吸入管和所述熱交換管設(shè)置在同一條 線上，所述液體管平行于所述吸入管而聯(lián)接至所述連接塊。
3.如權(quán)利要求1所述的液體過(guò)冷系統(tǒng)，其中一個(gè)通道以及連接至該通道的內(nèi)部空間預(yù) 先在所述連接塊中形成，冷卻劑從所述液體管流過(guò)所述通道，所述吸入管和所述熱交換管 連接至所述內(nèi)部空間。
4.如權(quán)利要求3所述的液體過(guò)冷系統(tǒng)，其中在所述連接塊中的所述通道圍繞所述吸入 管形成，并且與所述吸入管的螺旋凹槽相連通。
5.如權(quán)利要求3所述的液體過(guò)冷系統(tǒng)，其中所述吸入管和所述熱交換管通過(guò)所述內(nèi)部 空間設(shè)置在同一條線上，所述液體管平行于所述吸入管而聯(lián)接至在所述連接塊中的所述通 道。
6.如權(quán)利要求3所述的液體過(guò)冷系統(tǒng)，其中所述通道形成為彎曲形狀。
7.如權(quán)利要求3所述的液體過(guò)冷系統(tǒng)，其中所述內(nèi)部空間的一部分具有相對(duì)大的直 徑，并且將所述熱交換管容置在其中，從而所述冷卻劑在覆蓋所述吸入管的螺旋凹槽并且 沿著所述吸入管的螺旋凹槽旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，在所述內(nèi)部空間中流動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液體過(guò)冷系統(tǒng)，所述液體過(guò)冷系統(tǒng)可以包括吸入管，該吸入管圍繞其外圓周具有螺旋凹槽，并且連接壓縮機(jī)與蒸發(fā)器；液體管，該液體管連接冷凝器與膨脹管；熱交換管，所述吸入管插入所述熱交換管并且所述熱交換管的一端與所述液體管連接，從而熱量能夠在所述吸入管和所述液體管之間進(jìn)行交換；以及連接塊，該連接塊的一側(cè)連接至所述液體管，并且該連接塊的另一側(cè)連接至所述吸入管和所述熱交換管。
文檔編號(hào)F25D17/02GK102080908SQ20101016692
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者裵孝贊 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社, 起亞自動(dòng)車株式會(huì)社