专利名称：通闭执行器以及具有该通闭执行器的空调集液管、冷凝器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通闭执行器，同时还涉及一种具有该通闭执行器的空调集液管、冷凝器。
背景技术：
随着车辆逐渐成为了人们生活中重要的交通工具，消费者对其性能的要求也越来越高。其中，空调系统作为车辆重要系统之一，其性能直接影响车内乘客的感观的舒适度。由于汽车的空调系统是通过冷凝器进行制冷的，具体原理为制冷剂在压缩机的驱动下由冷凝器集液管上的进液口流入到冷凝器内，并在冷凝器的各个扁管之间进行流通，在流通过程中，制冷液可以对外部空气进行散热，最后散热的制冷液由冷凝器集液管上的出液口流入到蒸发器内蒸发吸热，吸热后的制冷液再次由进液口流入到冷凝器内冷却，如此形成循环流动从而实现对车内的降温。由于制冷剂在蒸发器和冷凝器中分别进行了热交换，为了保证空调系统的制冷效果，理论上制冷剂在冷凝器内散发的热量应当等于制冷剂在蒸发器内吸收的热量与压缩机做功之和，即冷凝剂在蒸发器内吸收的热量恰好被释放到车外。但是由于车辆空调工况的复杂性和特殊性，冷凝器的放热受车速、外部环境温度、机舱散热等因素的影响，因此，在实际生产时，要保证冷凝器的散热量要比蒸发器的吸热量大，才能满足车辆在高温低速时空调的制冷效果。上述的措施虽然可以保证车辆在高温低速时空调的制冷效果，但同时存在缺陷，例如，当车速较高或者外界环境的温度较低时，冷凝器的换热量会大幅度提升，同时车速的增加也会使压缩机的排放量大幅提升，若还按照原来的热量进行交换，就会令冷凝器的换热量大于蒸发器的吸热量与压缩机做功之和，而冷凝器的换热量是固定的，为了保证能量守恒，蒸发器端必须过度制冷，造成出风口温度过低，影响车内乘客的感观。如果车辆长期处于这中高车速、低温度的运行状况，由于蒸发器长期过度制冷，会出现蒸发器结冰的情况，导致空调系统制冷失效。为了避免空调系统的失效，现有技术中采用停止压缩机工作的方式来平衡系统的吸热量和散热量，这种方式虽然可以缓解蒸发器过度制冷的情况，但在车辆高速低温运行时，需要频繁启停压缩机，令压缩机的寿命降低，而压缩机的启停也会造成出风口温度剧烈的波动会降低车内乘客乘坐的舒适性，同时，压缩机的启停必然会使车辆在行驶时出现蹿动现象，同样会影响车内乘客乘坐的舒适性。此外，目前是通过热敏电阻对压缩机进行启停控制，而热敏电阻长时间工作在潮湿、温度变化剧烈的环境下，其可靠性受损，一旦出现阻值异常时会导致系统出现制冷效果差的情况发生，甚至导致蒸发器出现严重的结霜、结冰现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种通闭执行器，该执行器安装在车辆空调冷凝器的集液管上，通过对支撑板上通孔的封堵与打开，可以控制制冷液在冷凝器中的流通面积，进而根据车辆的运行状况选择冷凝器的散热面积，保证车辆空调系统的性能，同时保证车内乘客乘坐的舒适性。为实现上述目的，本发明的通闭执行器，与车辆冷凝器的集液管配合设置，其包括密封固定在集液管管体内的带有通孔的支撑板、与集液管内壁之间留有间隙的能够对通孔进行封堵的封堵部、以及驱动封堵部与通孔封堵配合或脱离封堵配合的驱动机构。作为对上述方式的限定，所述的支撑板的端面与集液管内部截面相应。作为对上述方式的进一步限定，所述的通孔设置在支撑板的中部。作为对上述方式的更进一步限定，所述的驱动机构包括相对于集液管位置固定的旋转动力输出装置，以及一端与封堵部固连，另一端与旋转动力输出装置螺纹旋接的推杆。本发明还提供了一种车辆空调冷凝器集液管，包括中空的管体，还包括与管体配合连接的具有如上述结构的通闭执行器，所述的封堵部通过驱动机构无阻挡移动的设置在管体内。本发明还提供了一种车辆空调冷凝器，包括两根平行设置的集液管，连通设置在两根集液管上的多根扁管、设置在集液管上的进液口和出液口，所述集液管至少其一具有如上述结构的冷凝器集液管，还包括对集液管的驱动机构进行控制的、使集液管中的通孔被封堵的控制单元。作为对上述方式的限定，所述两根集液管内均设有如上述结构的冷凝器集液管，所述的各集液管中的支撑板沿集液管的长度方向间距设置。作为对上述方式的进一步限定，具有进液口的集液管中的支撑板位于另一集液管中的支撑板的上方。作为对上述方式更进一步限定，在两根集液管的支撑板之间的、具有进液口的集液管内固定设有第一密封板。作为对上述方式的更进一步限定，还包括储液罐；所述的进液口与出液口均设置在同一集液管上，非具有进液口的集液管通过设置在其支撑板下方的排液口和回液口与储液罐连通，在排液口与回液口之间的集液管内固定设有第二密封板，在具有进液口的集液管内固定设有与第二密封板高度相同的第三密封板，所述的出液口位于第三密封板的下方。采用以上技术方案，可以达到如下的技术效果
1、本发明中的执行器具有密封固定在集液管内的支撑板，且支撑板上设有通孔，并通过在驱动机构的驱动下对通孔进行封堵或打开的封堵部，因此可以控制制冷液在冷凝器中的流通面积，即通过对通孔的打开或封堵可以控制制冷液在冷凝器中的扁管流通数量，当车辆需要制冷多时，执行器可以令冷凝器中的扁管多流通几根，或者全流通，增大冷凝器与外界空气的换热面积；当车辆不需要过度制冷时，执行器可以令冷凝器中的扁管少流通几根，减少冷凝器与外界空气的换热面积；
2、本发明中支撑板的端面与集液管的内部截面相应，即支撑板的形状，尺寸与集液管的内部截面相匹配，结构简单，易实现；同时通孔位于支撑板的中部，当封堵部将通孔解除封堵时，制冷液可以在重力的作用下均匀由通孔流下，保证支撑板下部的冷凝器各扁管的均匀充满制冷液，保证散热效果； 3、在集液管内还设有密封板，且在两根集液管上均设有执行器，密封板与执行器的支撑板共同作用，将冷凝器分为多个区域，通过执行器对支撑板通孔开闭的控制，可以控制冷凝器内的制冷液导通不同数量的区域，以此可以改变冷凝器的制冷面积。
图1是本发明实施例一的拆分结构示意 图2是本发明实施例二的整体结构示意 图3是本发明实施例三的结构示意 图4是本发明实施例四的结构示意 图5是本发明实施例五的结构示意 图6是本发明实施例六结构示意 图7是本发明实施例七结构示意 图8是本发明使用状态下的系统结构示意 图9是图7中第一种状态下的制冷液流动方向示意 图10是图7中第二种状态下的制冷液流动方向示意 图11是图7中第三种状态下的制冷液流动方向示意 图12是图7中第四种状态下的制冷液流动方向图。图中1一支撑板；11一通孔；2板体；21—密封圈；3—马达；4一推杆；41 一凹槽；42—凸起；5—集液管；51—左集液管；52—右集液管，53—管体；6—扁管；71—进液口 ；72 —出液口 ；81—第一密封板；82—第二密封板；83—第三密封板；9一储液器；91 一排液口 ；92—回液口 ；10—主控单元；101—车速检测单元；102—室外温度检测单元；103—车内回风温度检测单元。
具体实施例方式实施例一
本实施例涉及一种通闭执行器，其结构如图1所示，包括带有通孔11的支撑板1，其与车辆冷凝器的集液管5配合设置，并密封固定在集液管5管体内。为了令本实施例的结构更加简单，在设置时，将支撑板I的端面与集液管5内部截面相应设置，即支撑板I的端面与集液管5内部截面的形状和尺寸完全相同。同时，为了保证制冷液的流通效果，将通孔11设置在支撑板I的中部。封堵部，能够对通孔11进行封堵，本实施例中封堵部包括板体2，且为了保证其对通孔11的封堵作用，在板体2上设置有具有密封效果的密封圈21 ;同时为了保证制冷液在集液管5内能够顺畅的流通，本实施例在设置时将封堵部与集液管5内壁之间留有间隙。驱动机构，用于驱动板体2与通孔11封堵配合或脱离封堵配合，在本实施例中，其包括相对于集液管5位置固定的旋转动力输出装置，本实施例采用马达3，还包括推杆4，其中推杆4的一端与板体2固连，另一端设有一凹槽41，在凹槽41内设有内螺纹；所述马达3的旋转输出轴固连一凸起42，在凸起42上设有与凹槽41内螺纹相匹配的且始终旋合的外螺纹，马达3通过驱动凸起42旋转，使凹槽41具有朝向或远离凸起42的直线移动，进而带动板体2上下移动，封堵或打开通孔11。
实施例二
本实施例涉及一种空调冷凝器的集液管5，其结构如图2所示，其包括管体53以及与管体53配合连接的执行器，其中，执行器具有实施例一中所述结构。执行器的支撑板I固定设置在管体53内，马达3置于管体53的外部且相对管体53位置固定，其动力输出端驱动的推杆4由管体53的顶部穿过管体53后延伸至管体53内部，并于置于管体53内的封堵部固连，封堵部可以无阻挡的在管体53内部上下移动。实施例三
本实施例涉及一种车辆空调冷凝器，由图3所示，其包括两根平行设置的集液管5，为了便于区分和描述，位于左侧的为左集液管51，位于右侧的为右集液管52，在左集液管51与右集液管52之间连通设有多根扁管6，其中，左集液管51具有实施例二所述的结构。还包括对驱动机构进行控制的主控单元10，制冷液的进液口 71开设在左集液管51如图方向的上部，出液口 72设置在右集液管52如图方向上的下部，当执行器的板体2对通孔11进行封堵时，制冷液由进液口 71流入后，由于受到板体2及支撑板I的阻挡，制冷液只能由板体2以上的扁管6流通到右集液管52内，再由右集液管52上设置的出液口 72直接流出。此时，由于板体2以下的扁管6内不存在流通的液体，这样，当车辆处于高速低温运行时，可以有效降低冷凝器的制冷效果，保证空调的性能和乘客乘坐的舒适性。而当车辆在低速高温运行时，需要冷凝器的制冷效果增加，只需控制执行器，令板体2解除对通孔11的封堵，就会令制冷液流通全部的扁管，整个冷凝器工作，加强制冷效果。实施例四
本实施例涉及一种车辆空调冷凝器，其目的是为了实现对车辆空调制冷效果更好的控制，由图4所示，其与实施例三的结构基本相同，不同之处在于右集液管52也采用带有执行器的集液管，且右集液管52中的支撑板I与左集液管51中的支撑板I不在同一水平线上，且左集液管51中的支撑板I与右集液管52中的支撑板I的高度差之间留有至少一根扁管
6。本实施例采用右集液管52中的支撑板I低于左集液管51中的支撑板I设置的手段，且将制冷液的进液口 71设置在左集液管51上，出液口 72设置在右集液管52上，其中进液口 71位于左集液管51的上部，出液口 72位于右集液管52的下部。具体控制为，当左集液管51与右集液管52中的通孔11全部打开或全部封堵时，制冷液流通所有的扁管6，冷凝器全部工作；当左集液管51中的通孔11被封堵、右集液管52中的通孔11打开时，制冷液由左集液管51中的支撑板上方的扁管6流入到右集液管52，最终从出液口 72流出；同理，左集液管51中的通孔11打开、右集液管52中的通孔11关闭时，制冷液只能从右集液管52支撑板以下的扁管6流动到右集液管52，最终从出液口 72流出。此时，可以通过调整左集液管51中支撑板上方扁管6和右集液管52中支撑板下方扁管6的数量，实现制冷液在扁管6中具有不同的流通面积，以控制冷凝器在此两种状态下的制冷效果。实施例五
本实施例同样涉及一种车辆空调冷凝器，可以如图5所示，其与实施例四基本相同，不同之处在于在左集液管51内增加一第一密封板81，且第一密封板81位于左集液管51内支撑板I与右集液管52内支撑板I之间，保证左集液管51内支撑板I与第一密封板81之间，以及第一密封板81与右集液管52内支撑板I之间留有至少一根扁管6，且出液口 72设置在左集液管51的下方。具体控制为当左集液管51内的通孔11与右集液管52内的通孔11全部被封堵时，左集液管51内支撑板I与第一密封板81之间的扁管6,以及右集液管52内支撑板I与右集液管52底部之间的扁管6不导通，冷凝器部分制冷；当左集液管51内的通孔11与右集液管52内的通孔11全部打开时，所有的扁管6都导通，冷凝器制冷效果最强；当左集液管51内的通孔11打开，右集液管52内的通孔11被封堵时，右集液管52内支撑板I与右集液管52底部之间的扁管6不导通，冷凝器处于左集液管51内的通孔11与右集液管52内的通孔11全部被封堵或全部打开时的制冷效果之间；当左集液管51内的通孔11被封堵，右集液管52内的通孔11打开时，左集液管51内支撑板I与第一密封板81之间的扁管6不导通，冷凝器处于左集液管51内的通孔11与右集液管52内的通孔11全部被封堵或全部打开时的制冷效果之间。实施例六
本实施例涉及了车辆空调冷凝器的另一种形式，如图6所示，其与实施例五基本相同，不同之处在于在右集液管52内曾设了第二密封板82，且右集液管52内的支撑板I的高度位于第一密封板81与第二密封板82之间，且保证第二密封板82与右集液管52内支撑板I之间留有至少一根扁管6，出液口 72设置在右集液管52上。具体控制为当左集液管51内的通孔11与右集液管52内的通孔11全部打开时，所有的扁管6都导通，冷凝器制冷效果最强；当左集液管51内的通孔11与右集液管52内的通孔11全部被封堵时，左集液管51内支撑板I与第一密封板81之间，以及右集液管52内支撑板I与第二密封板82之间的扁管6不导通，冷凝器部分制冷；当左集液管51内的通孔11打开，右集液管52内的通孔11被封堵时，右集液管52内支撑板I与第二密封板82之间的扁管6不导通，冷凝器部分制冷；当左集液管51内的通孔11被封堵，右集液管52内的通孔11打开时，左集液管51内支撑板I与第一密封板81之间的扁管6不导通，冷凝器部分制冷。通过上述的控制完成对冷凝器制冷效果的控制。实施例七
本实施例涉及了车辆空调冷凝器的另一种形式，其结构由如图7所示，其与实施例六基本相同，不同之处在其在右集液管52 —侧增设储液器9，进液口 71与出液口 72均设置在左集液管51上，右集液管52通过设置在其支撑板下方的排液口 91和回液口 92与储液器9连通，在排液口 91与回液口 92之间的集液管5内固定设有第二密封板82 ;在左集液管51内固定设有与第二密封板82高度相同的第三密封板83，出液口 72位于第三密封板83的下方。在第一密封板81上方的扁管6的数量为18根，第一密封板81与右集液管52中的支撑板之间的扁管6的数量为6根，右集液管52中的支撑板与第三密封板83之间的扁管6的数量为6根,第三扁管83下方的扁管数量为5根。在使用时，如图8所示，主控单元10可集成于车辆ECU，其可以接收对车辆状态的采集信号，如接收车速检测单元101检测的车速信号、室外温度检测单元102检测的室外温度信号以及车内回风温度检测单元103检测的回风温度信号，并根据这些检测的信号判断车辆状况，以控制左集液管51和右集液管52中的马达工作。根据采集的信号判断系统处于高负荷工作时，主控单元10分别控制两个马达，以使左集液管51中的通孔11打开，而右集液管52内的通孔11被封堵，这样，冷凝器中的制冷剂的流动将为18-6-6-5，共流经四个流程，35根扁管，使冷凝器的换热面积全部发挥作用，达到最大换热量，其制冷剂的流动路线如图9所示。当系统处于次高负荷下的工作时，主控单元10控制两个马达3，将左集液管51和右集液管52中的通孔11全部关闭，这样，冷凝器中制冷剂的流动将成为9-6-6-5，共流经四个流程，26根扁管，减少部分冷凝器的换热面积，减少冷凝器的换热量，其制冷剂的流动路线如图10所示。当系统处于次低负荷下工作时，主控单元10控制两个马达3，将左集液管51和右集液管52中的通孔11全部打开，这样冷凝器中制冷剂的流动将成为18-5共流经2个流程，23排扁管，进一步减少部分冷凝器的换热面积，同时降低流程数，减少冷凝器换热量，其制冷剂的流动路线如图11所示。当系统处于低负荷下工作时，主控单元10控制两个马达3，将左集液管51中的通孔11封堵关闭，右集液管52中的通孔打开这样冷凝器中制冷剂的流动将为9-5共流经2个流程14排扁管，使冷凝器的换热面积最小，使此时的换热量在满足要求的情况达到最小，其制冷剂的流动路线如图12所示。本发明结构简单，通过对执行器的控制，结合密封板的作用，达到对制冷液流经冷凝器面积的控制，以适应不同车况时的制冷，保证空调系统的性能，延长空调系统的寿命。
权利要求
1.一种通闭执行器，与车辆冷凝器的集液管配合设置，其特征在于:其包括密封固定在集液管(5)管体内的带有通孔(11)的支撑板(I)、与集液管(5)内壁之间留有间隙的能够对通孔(11)进行封堵的封堵部、以及驱动封堵部与通孔封堵配合或脱离封堵配合的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的通闭执行器，其特征在于:所述的支撑板(I)的端面与集液管(5)内部截面相应。
3.根据权利要求2所述的通闭执行器，其特征在于:所述的通孔(11)设置在支撑板Cl)的中部。
4.根据权利要求1所述的通闭执行器，其特征在于:所述的驱动机构包括相对于集液管(5)位置固定的旋转动力输出装置，以及一端与封堵部固连，另一端与旋转动力输出装置螺纹旋接的推杆(4)。
5.一种车辆冷凝器集液管，包括中空的管体，其特征在于:还包括与管体配合连接的具有如权利要求1至4中任一项结构的通闭执行器，所述的封堵部通过驱动机构无阻挡移动的设置在管体内。
6.一种车辆空调冷凝器，包括两根平行设置的集液管，连通设置在两根集液管(5)上的多根扁管(6)、设置在集液管(5)上的进液口(71)和出液口(72)，其特征在于:所述集液管至少其一具有如权利要求6所述的结构，还包括对集液管(5)的驱动机构进行控制的、使集液管(5)中的通孔(11)被封堵的控制单元。
7.根据权利要求6所述的车辆空调冷凝器，其特征在于:所述两根集液管(5)内均设有如权利要求6所述的结构，所述的各集液管(5)中的支撑板(11)沿集液管的长度方向间距设置。
8.根据权利要求7所述的车辆空调冷凝器，其特征在于:具有进液口的集液管(5)中的支撑板(I)位于另一集液管(5)中的支撑板(I)的上方。
9.根据权利要求8所述的车辆空调冷凝器，其特征在于:在两根集液管(5)的支撑板(I)之间的、具有进液口的集液管内固定设有第一封堵板(81)。
10.根据权利要求9所述的车辆空调冷凝器，其特征在于:还包括储液罐(9);所述的进液口( 71)与出液口( 72 )均设置在 同一集液管(5 )上，非具有进液口的集液管(5 )通过设置在其支撑板(I)下方的排液口( 91)和回液口( 92 )与储液罐(9 )连通，在排液口( 91)与回液口( 92 )之间的集液管(5 )内固定设有第二封堵板(82 );在具有进液口( 71)的集液管(5 )内固定设有与第二封堵板(82)高度相同的第三封堵板(83)，所述的出液口(72)位于第三封堵板(83)的下方。
全文摘要
本发明提供了一种用于空调冷凝器集液管的执行器，包括密封固定在集液管管体内的带有通孔的支撑板、与集液管内壁之间留有间隙的能够对通孔进行封堵的封堵部、以及驱动封堵部与通孔封堵配合或脱离封堵配合的驱动机构。同时还提供了一种应用该执行器的集液管，以及具有该集液管的空调冷凝器。本发明结构简单，通过对执行器的控制，结合密封板的作用，达到对制冷液流经冷凝器面积的控制，以适应不同车况时的制冷，保证空调系统的性能，延长空调系统的寿命。
文档编号F25B41/06GK103075851SQ20131006342
公开日2013年5月1日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者姚军平, 李书利, 秦红, 陈凤云 申请人:长城汽车股份有限公司