室外热交换器的制作方法

本发明涉及一种室外热交换器，尤其在作为一种在车辆用热泵系统中具有三通道以上的流路的下流式室外热交换器中，还包括流量分配单元，其配备于使流路从上侧向下侧方向、或者从下侧向上侧方向转换的所述下部箱体的内部，并且沿着高度方向突出形成以使下侧的局部区域被切断。从而防止流量因流体的惯性而在转换流路的区域集聚而导致制冷剂无法被均匀的分配，从而在制热时能够延缓结霜。

背景技术：

利用将汽油，柴油等作为能源的发动机作为驱动源的车辆是一般车辆的形态，但是这种车辆用能源因为环境污染问题以及石油储藏量的减少等原因，而越来越需要新能源，目前，将电力用作能源而驱动的车辆是最接近商用化阶段的技术之一。

但是，与具有现有的将石油用作能源的发动机的车辆不同地，在上述电动车中无法使用利用冷却水的加热系统。即，对于现有的利用将石油用作能源的发动机作为驱动源的发动机而言，在发动机产生非常多的热，并需要具备用于冷却发动机的冷却水循环系统，且将冷却水从发动机吸收的热用于室内制热。但是，在电动车中使用的车辆驱动源中不产生相当于从发动机产生的热的量，所以使用现有制热方式时受到限制。

于是，在电动车中进行如下的研究：在空调系统追加热泵而能够将其用作热源，或者具备电加热器等专门的热源。

如图1所示，车辆用热泵系统包括：压缩器30，用于压缩制冷剂并排出；高压侧热交换器32，使从所述压缩器30排出的制冷剂被散热；第一膨胀阀34以及第一旁通阀36，以并联结构设置，且令通过所述高压侧热交换器32后的制冷剂选择性地通过；外机48，使通过所述第一膨胀阀34或者第一旁通阀36的制冷剂在室外进行热交换；低压侧热交换器60，令通过所述外机48的制冷剂蒸发；储液器(accumulator)62，将通过所述低压侧热交换器 60的制冷剂分离成气态和液态的制冷剂；制冷剂，被供应至所述低压侧热交换器60；内部热交换器50，使回到压缩器30的制冷剂进行热交换；第二膨胀阀56，使供应至所述低压侧热交换器60的制冷剂选择性地膨胀；第二旁通阀58，与所述第二膨胀阀56并联设置，且选择性地连接所述外机48的出口侧和所述储液器62的入口侧。

图1中的附图标记10指内置有所述高压侧热交换器32和低压侧热交换器60的空调箱；附图标记12指用于调节冷气和热气的混合量的温度调节活门；附图符号20指设置于所述空调箱的入口的送风机。

根据具有上述结构的现有车辆用热泵系统，在启动热泵模式(制热模式)的情况下，第一旁通阀36以及第二膨胀阀56被关闭，第一膨胀阀34以及第二旁通阀58被开放。并且，温度调节活门12进行如图1所示的操作。

因此，从压缩器30排出的制冷剂依次经过高压侧热交换器32、第一膨胀阀34、室外热交换器48、内部热交换器50的高压部52、第二旁通阀58、储液器62以及所述内部热交换器50的低压部54而回归到压缩器30。

即，所述高压侧热交换器32起到制热器的作用，所述外机48起到蒸发器的作用。

在启动空调模式(制冷模式)的情况下，第一旁通阀36以及第二膨胀阀56被开放，第一膨胀阀34以及第二旁通阀58被关闭。并且，温度调节活门12将会关闭高压侧热交换器32通道。

因此，从压缩器30排出的制冷剂依次经过高压侧热交换器32、第一旁通阀36、室外热交换器48、内部热交换器50的高压部52、第二膨胀阀56、低压侧热交换器60、储液器62以及所述内部热交换器50的低压部54而回到压缩器30。即，所述低压侧热交换器60起到蒸发器的作用，与热泵模式相同地，被所述温度调节活门12关闭的所述高压侧热交换器32起到制热器的作用。

作为与之相关的技术，公开有韩国公开专利第2012-0103054号(公开日2012.09.19，名称：车辆用热泵系统)。

另外，在制热模式中，所述室外热交换器在外部温度低的状态下，在吸收周围的热的过程中，其表面的温度急速下降，所以表面的水分因结冰而产生霜，并且冷凝水在融化霜的除霜过程中被排出。

在所述室外热交换器为交叉流动类型且布置有翅片/管道的情况下，在融 化霜的除霜过程中，因融化的水的排水性不佳而导致无法顺利地进行除霜，并且存在融化的霜再冻结而产生结霜(froststicking)的问题。

相反，下流式的室外热交换器与通常的车辆用蒸发器相同地，形成为融化的霜向下流动，因此其排水性优良且可以提高热泵的除霜模式效率。

但是，在下流式的室外热交换器中也会产生结霜，如图2所示，在制热模式下，转换流路的部分通道中，因为制冷剂的流量少而可以确认没有产生结霜的区域。与在制冷模式下气态的制冷剂转换成液态的过程不同地，这是因为在制热模式下，流入液态的制冷剂而转换成气态，所以在使用相同通道的情况下，因芯内部制冷剂的流动分配无法均匀地形成，而产生未产生结霜的区域f。

如图2所示的下流式的室外热交换器1′具有4个通道(pass)，各个不同通道的管道300′被分配成，从第一通道越向后端，管道300′的列数越少。

以具有合计81列管的室外热交换器为基准进行说明，管被分配成30：24：15：12＝1通道：2通道：3通道：4通道的比例，此时，进行结霜实验的结果，可以确认未产生结霜的区域大约为1通道的最后18％和2通道的起始方57％区域。

热泵系统中的结霜优选为最大程度地推迟，在性能方面更优选为不在热交换器整体表面的特定部位集中，而在整个表面均匀地产生。

因此，需要开发一种能够在最大程度上延缓结霜的热泵用室外热交换器。

技术实现要素：

技术问题

本发明为了解决上述问题而提出，本发明的目的在于提供一种能够在车辆用热泵系统的室外热交换器中，防止制冷剂在局部区域无法均匀地流动，从而在制冷时保障制冷性能，同时在制热时能够延缓结霜的室外热交换器。

技术方案

本发明的一种室外热交换器，作为具有三通道以上的流路的车辆用热泵系统的室外热交换器1，其特征在于，包括：上部箱体100和下部箱体200，用于使制冷剂流入或者排出，并沿高度方向相隔预定距离而平行布置；多个管道300，两端固定于所述上部箱体100和下部箱体200而形成制冷剂的流路；多个翅片400，夹设于所述管道300之间；贮液器500，连接于所述上部 箱体100或者下部箱体200；挡流板600，配备于所述上部箱体100或者下部箱体200的内部而调节制冷剂的流动，其中，所述室外热交换器1还包括：流量分配单元700，配备于用于使流路从上侧向下侧方向转换或者从下侧向上侧方向转换的所述下部箱体200的内部，并沿着高度方向突出以使下侧的局部区域被隔断。

并且，所述室外热交换器的特征在于，所述流量分配单元700以设置有相当于2通道的所述管道300的所述下部箱体200区域的中心部为基准而向前方侧倾斜而配备。

而且，所述室外热交换器的特征在于，所述流量分配单元700为挡流板600形态，且包括沿着高度方向以中心线为基准而使上部局部区域开放的流动孔710。

并且，所述室外热交换器的特征在于，所述流量分配单元700通过形成于所述下部箱体200外壁面的插槽而从外部插入结合。

而且，所述室外热交换器的特征在于，所述流量分配单元700通过使所述下部箱体200的局部内壁面向内侧突出而形成。

并且，所述室外热交换器的特征在于，所述流量分配单元700以如下方式形成：向所述下部箱体200的内侧突出的高度沿所述下部箱体200的高度方向等于或小于中心线。

而且，所述室外热交换器的特征在于，所述上部箱体100包括：流入箱体110，沿着长度方向延伸形成而使制冷剂流入；排出箱体120，沿高度方向而在所述流入箱体110的上侧平行配备，并通过连通路径150而与所述流入箱体110连通，并使制冷剂排出；第一管130，形成于所述流入箱体110而使制冷剂流入；第二管140，形成于所述排出箱体120而使制冷剂排出。

并且，所述室外热交换器的特征在于，所述室外热交换器1以如下方式构成：使通过所述第一管130流入到所述流入箱体110的制冷剂经过所述管道300而在所述下部箱体200与流入箱体100之间移动，并具有4通道的流路。

而且，所述室外热交换器的特征在于，所述贮液器500包括：主体530，内部形成有预定空间；第一连接管510，连接到相当于3通道的所述下部箱体200区域与主体530之间，并引导制冷剂流入到所述主体；第二连接管520，连接到相当于4通道的所述下部箱体200区域与主体530之间，并引导制冷 剂从所述主体排出。

并且，所述室外热交换器的特征在于，所述室外热交换器1包括：第一管130，用于使制冷剂流入到所述上部箱体100；第二管140，用于使制冷剂排出到所述下部箱体200。

而且，所述室外热交换器的特征在于，所述室外热交换器1具有：3通道或5通道的流路，用于使通过所述第一管130流入到所述上部箱体100的制冷剂经过所述管道300而在所述上部箱体100与下部箱体200之间移动，然后通过所述第二管140排出。

并且，所述室外热交换器的特征在于，所述室外热交换器10构成为当制冷剂的流路为3通道时所述贮液器500包括：主体530；第一连接管510，连接到相当于2通道的所述上部箱体100区域与主体530之间，并引导制冷剂流入到所述主体；第二连接管520，连接到相当于3通道的所述上部箱体100区域与主体530之间，并引导制冷剂从所述主体排出。

而且，所述室外热交换器的特征在于，所述室外热交换器10构成为当制冷剂的流路为5通道时所述贮液器500包括：主体530；第一连接管510，连接到相当于4通道的所述上部箱体100区域与主体530之间，并引导制冷剂流入到所述主体；第二连接管520，连接到相当于5通道的所述上部箱体100区域与主体530之间，并引导制冷剂从所述主体排出。

并且，所述室外热交换器的特征在于，在所述室外热交换器1中，所述流量分配单元700分别配备在相当于2通道和4通道的所述管道300所处的所述下部箱体200区域。

而且，所述室外热交换器的特征在于，所述室外热交换器1在车辆用热泵系统的制冷模式和制热模式下，制冷剂的流入与排出通过相同的流路实现。

有益效果

本发明的车辆用热泵系统的室外热交换器具有以下优点：防止制冷剂无法在局部区域均匀地流动，从而在确保制冷时的制冷性能的同时，延缓制热时的结霜。

更为详细地，本发明在具有三通道以上的流路的下流式室外热交换器中，为了改善在流路从上侧向下侧方向、或者从下侧向上侧方向转换的区域并中，因流体的惯性而使流量在后方侧区域集聚而导致制冷剂无法被均匀的分配的问题，可以借助于沿着高度方向突出以使下侧的局部区域被切断的流量分配 单元，而使向后方侧集聚的流量的一部分被分配到前方侧。

据此，本发明可以通过防止结霜集中在整个表面中的特定部分，而最大程度地延缓结霜，并减少ev车辆的电池消耗，因此具有可以增加行驶距离的优点。

另外，本发明由于具备下流式结构，因此可以在融化霜的除霜过程中，使水向下流动，因此在启动热泵时，具有能够提高除霜模式的效率的优点。

附图说明

图1是示出一般车辆用热泵系统的结构图。

图2是示出现有的室外热交换器中的制冷剂流动的正视图。

图3是示出图2中的未产生结霜的区域的图。

图4是示出根据本发明的室外热交换器中的制冷剂流动的正视图。

图5是分解示出根据本发明的室外热交换器器中的下部箱体的立体图。

图6以及图7是示根据本发明的室外热交换器中的流量分配单元的多种实施例的图。

图8以及图9是示出根据本发明的室外热交换器的多种实施例的正视图。

具体实施方式

以下，参照附图而对上述的根据本发明的车辆用热泵系统的室外热交换器进行详细的说明。

如图4所示，根据本发明的室外热交换器1在车辆用热泵系统中的制热模式中，起到蒸发器的作用，在制冷模式下，起到冷凝器的作用，并且现有的冷凝器形成为下流(downflow)式而具有制冷剂向高度方向流动的流向。

本发明的室外热交换器1大体上包括：上部箱体100、下部箱体200、管道300、贮液器500、导流板600以及流量分配单元700。

所述上部箱体100以及下部箱体200沿长度方向延伸而形成，并且在宽度方向彼此相隔预定距离而并排形成，从而使制冷剂流入或者排出。

所述贮液器500包括：主体530，沿高度方向长形延伸而在内部形成预定空间；第一连接管510或者第二连接管520，连接于所述上部箱体100或者下部箱体200与所述主体530之间，所述第一连接管510通过引导而使制冷剂流入所述主体530，所述第二连接管520通过引导而使所述制冷剂排出。

所述管道300的两端固定于所述上部箱体100以及下部箱体200而形成制冷剂的流路，并且多个管道300沿长度方向并排形成，且在其中间夹设有翅片400以增大导热面积。

此时，所述上部箱体100以及下部箱体200可以分别以管的形态构成，并且可以由用于使所述管道300的两端结合的集管(header)、以及结合于所述集管的箱体构成。

所述导流板600配备于所述上部箱体100或者下部箱体200的内部而调节制冷剂的流动。

本发明的室外热交换器1形成为具有3通道以上的流路，图4中示出具有4通道的流路的实施例，图8示出具有3通道、图9示出具有5通道的流路的实施例。

此时，本发明的室外热交换器1中，可以根据通道而使贮液器500配备于上部箱体100或者下部箱体200，或者使所述上部箱体100被分成流入制冷剂的流入箱体110以及排出制冷剂的排出箱体120而形成。

并且，本发明的室外热交换器1中的制冷剂的流入以及排出不是根据车辆用热泵系统的制冷模式以及制热模式而相反地形成，而是制冷剂的流入与排出通过相同的通道实现。

尤其，本发明的室外热交换器1还包括：流量分配单元700，配备于使流路从上侧向下侧方向，或者从下侧向上侧方向转换的下部箱体200的内部，沿着高度方向突出形成以使下侧的局部区域被切断。从而可以改善因转换流路的区域中的流体惯性而使流量向后方侧集聚而导致制冷剂无法均匀地分配的问题。

此时，所述流量分配单元700以所述下部箱体200区域的长度方向的中心为基准，向流路的前方侧倾斜而配备，从而切断向后方侧集聚的流量的一部分，并进行引导而使流量被引导至位于前方的管道300。在所述下部箱体200设置有相当于2通道的所述管道300，所述管道300是沿着作为第一通道的1通道向下侧流动，然后从所述下部箱体200上升至2通道的区域。

所述流量分配单元700形成为如图6所示的挡流板600形态，并且包括在高度方向以中心线为基准而使上部局部区域开放的流动孔710，从而利用下部的被挡住的区域切断向后方侧集聚的流量的一部分，从而进行引导以使制冷剂向前方侧流动，同时使流速降低的制冷剂通过所述流动孔710流动， 因此可以使流量的分布均匀。

此时，所述流量分配单元700可以与所述挡流板600相同地，通过以下方法得到安装：从外部通过形成于所述下部箱体200外壁面的插入槽210而插入固定。

如图7所示，在另一实施例中，所述流量分配单元700可以通过使下部箱体200的局部内壁面向内侧突出而形成。

在此情况下，所述流量分配单元700优选形成为，突出的高度不超过所述下部箱体200的高度方向的中心线。

以图4为基准，对根据本发明的室外热交换器1再次进行如下说明。

所述室外热交换器1中，所述上部箱体100包括：流入箱体110，沿所述长度方向延伸形成而使制冷剂流入；排出箱体120，沿高度方向并排配备于所述第一流入流出箱体的上侧而使制冷剂排出；第一管130，形成于所述流入箱体110而使制冷剂流入；第二管140，形成于所述排出箱体120而使制冷剂排出。并且，具有4通道的流路而使所述贮液器500和所述下部箱体200连接。

此时，所述流量分配单元700在连接有相当于2通道的所述管道300的所述下部箱体200内，向前方侧倾斜而得到安装，所述挡流板600配备于1通道与2通道之间、3通道与4通道之间的上部箱体100，并且配备于2通道与3通道之间、3通道与4通道之间。

据此，在图4中的室外热交换器1中，制冷剂通过所述第一管130流入流入箱体110后，沿着1通道的所述管道300向下侧流动，此时，借助于流量分配单元700被均匀地分配至相当于2通道得所述管道300而向上侧流动。

然后，制冷剂经过所述流入箱体110而沿着3通道的所述管道300再次流动至下侧的所述下部箱体200后，通过所述第一连接管510经过所述贮液器500而排出到所述第二连接管530。

从所述贮液器500排出的制冷剂沿着4通道的所述管道300上升至所述流入箱体110侧后，通过连接于所述排出箱体120的连通路径150后沿着所述排出箱体120排出到所述第二管140。

图8以及图9中示出的室外热交换器1中，在所述上部箱体100形成流入制冷剂的第一管130；在所述下部箱体200形成排出制冷剂的第二管140；并且所述贮液器500形成为与所述上部箱体100连接，从而具有3通道或者 5通道的流路。

在图8的室外热交换器1中，制冷剂通过所述第一管130流入到所述上部箱体100后，沿着1通道的所述管道300流动至下侧，此时借助于流量分配单元700而均匀地分配至相当于2通道的所述管道300而流动至上侧。

然后，制冷剂通过连接于所述上部箱体100的第一连接管510流入到所述贮液器500，此后通过所述第二连接管530排出，并沿着3通道的所述管道300流动至下侧，从而被排出至所述第二管140。

在此情况下，所述贮液器500可以包括：第一连接管510，连接到相当于2通道的所述上部箱体100区域以及主体530之间，并进行引导而使所述制冷剂流入所述主体；第二连接管520，连接到相当于3通道的所述上部箱体100区域以及主体530之间，并进行引导以使制冷剂从所述主体排出。

图9的室外热交换器1中，制冷剂通过所述第一管130流入所述上部箱体100后，沿着1通道的所述管道300流动至下侧，此时借助于流量分配单元700被均匀地分配至相当于2通道的所述管道300而流动至上侧。

然后，制冷剂经过所述上部箱体100而通过3通道的所述管道300流动至下部箱体200，此时，借助于又一个流量分配单元700而被均匀地分配至相当于4通道的所述管道300而流动至上侧。

然后，制冷剂通过连接于所述上部箱体100的第一连接管510流入到所述贮液器500，此后通过所述第二连接管530排出，并沿着5通道的所述管道300流动至下侧，从而被排出至第二管140。

在此情况下，所述贮液器500中，所述第一连接管510可以连接到相当于4通道的所述上部箱体100区域与主体530之间；所述第二连接管520连接到相当于5通道的所述上部箱体100区域与主体530之间。

据此，对于具有3通道以上流路的下流式室外热交换器1而言，本发明可以在流路从上侧转换到下侧方向，或者从下侧转换到上侧方向的区域中，改善因流体惯性而使流量向后方侧集聚而导致制冷剂无法均匀分配的问题。

并且，本发明可以通过防止结霜集中在整个表面中的特定部分，而最大程度地延缓结霜，并减少ev车辆的电池消耗，因此可以增加行驶距离。

本发明不限于上述实施例，并且其应用范围多样，在不脱离权利要求书中请求保护的本发明的宗旨的情况下，在本发明所属的技术领域中具有基本知识的人员自然可以进行多种变形实施。