用于车辆的冷凝器的制作方法与工艺

用于车辆的冷凝器相关申请的交叉引用本申请要求2011年11月21日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2011-0121886号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。技术领域本发明涉及一种用于车辆的冷凝器。更特别地，本发明涉及一种用于车辆的冷凝器，如果气态冷却剂和液化冷却剂混合并且流入冷凝器，则冷凝器通过与空气进行换热来使冷却剂冷凝。

背景技术：
通常而言，用于车辆的空调无论在何种环境温度下都保持适当的驾驶室温度，并且实现舒适的室内环境。这样的空调包括对制冷剂进行压缩的压缩机、对由压缩机所压缩的制冷剂进行冷凝并液化的冷凝器、使由冷凝器冷凝并液化的制冷剂进行快速膨胀的膨胀阀、以及使由膨胀阀所膨胀的制冷剂蒸发并利用蒸发潜热对供给到安装有空调的驾驶室的空气进行冷却的蒸发器。在此，冷凝器通过利用车辆行驶时流入到车辆内的外部空气而对高温/高压的受压缩气体制冷剂进行冷却，并且将其冷凝为低温的液态制冷剂。这样的冷凝器通常通过管道连接到贮液干燥器，设置该贮液干燥器是为了通过气液分离并除去制冷剂中的湿气而提高冷凝效率。但是，根据常规的冷凝器，当与用于接收和排放冷却剂的冷却剂管道相连接时，连接到设置在冷凝器两侧的顶盖（header）的散热片和管子应该以竖直方式连接。因此，难以在小的发动机舱中进行布置。由于冷却剂管道和顶盖中的管子之间的空间非常小，因此冷却剂产生流动阻力，冷却剂难以扩散。另外，由于冷却剂中含油，当冷却剂通过换热部分时，冷却剂在管子中产生流动阻力，冷却剂的换热效率变差。因此，冷却剂的冷凝效率可能变差。由于用于排放液化冷却剂的冷却剂管道安装在冷凝器的下部，即局部冷却（subcool）区域，因此降低了气体和液体分离的冷却剂的流动速度。因此，空调的冷却性能可能变差。公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：
本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的冷凝器，其优点在于，通过控制气态和液态相混合的冷却剂的流动以及通过将除去油的冷却剂顺畅地供给到换热部分来提高冷却剂的扩散效率和换热效率，并且通过提高局部冷却区域处的冷却剂的排放效率来提高空调的冷却效率。本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的冷凝器，其优点在于，无论连接方向如何，都能够连接冷却剂管道和管子，从而简化小发动机舱的布局。根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器可包括：第一顶盖和第二顶盖，所述第一顶盖和第二顶盖彼此远离地设置；换热部分，其具有多个管子和散热片从而引起通过每个管子的冷却剂与空气之间的换热，并且连接彼此面对的所述第一顶盖和所述第二顶盖；冷却剂箱，其安装在所述第一顶盖的外侧并且具有形成在其侧面的用于接收冷却剂的冷却剂入口和用于排放冷却剂的冷却剂出口，所述冷却剂箱适合于通过所述第一顶盖将冷却剂供给到换热部分并且通过所述第一顶盖接收通过所述换热部分和所述第二顶盖的冷却剂；以及贮液干燥器部分，其连接到所述第二顶盖的外侧，以便对已经通过所述换热部分的冷却剂执行气液分离和除湿，其中所述冷却剂箱的内部空间被设置在所述冷却剂入口和所述冷却剂出口之间的第一分隔件分成上部和下部，在连接到所述冷却剂入口的上部形成有用于导致冷却剂旋转并且产生漩涡的螺旋凹槽。所述螺旋凹槽可沿所述冷却剂箱的长度方向一体形成在所述冷却剂箱相对于所述第一分隔件而言的上部的内周。所述第一分隔件可具有排油孔，所述排油孔适合于使在通过所述螺旋凹槽期间从冷却剂分离的油流动到所述冷却剂箱的下部。可在所述冷却剂箱中沿其长度方向形成壁，可在所述壁相对于所述第一分隔件而言的上部形成用于使冷却剂通过所述第一顶盖流入所述换热部分的至少一个流入孔，可在所述壁的下部形成用于从所述第一顶盖接收冷却剂的至少一个排出孔。所述流入孔可沿长度方向均匀布置在所述壁中，所述流入孔的横截面面积可从上到下地减小。所述排出孔可沿长度方向均匀布置在所述壁中。所述第一顶盖、所述冷却剂箱和所述壁可以是一体形成的。所述第一顶盖、所述冷却剂箱和所述壁可以是由两个部件形成的并且被彼此组装起来。所述第一顶盖可以是与所述壁一体形成的管状，所述冷却剂箱可以包围并且安装到所述第一顶盖的外周的至少某个部分。所述冷却剂箱可以是由横跨所述第一顶盖彼此组装的两个部件形成的。所述第一顶盖可以具有圆板形状，所述换热部分安装在所述圆板形状的表面。所述冷却剂箱和所述壁可以一体形成，从而所述冷却剂箱和所述壁在所述换热部分的相反侧包围并安装到所述第一顶盖的外侧。所述冷却剂箱和所述壁可以是由横跨所述第一顶盖彼此组装的两个部件形成的。所述壁可以在所述换热部分的相反侧包围并安装到所述第一顶盖的外侧，所述冷却剂箱可以在所述第一顶盖的相反侧包围并安装到所述壁的外周。所述冷却剂箱可以是由横跨所述壁彼此组装的两个部件形成的。接头法兰可以安装在所述冷却剂箱的形成所述冷却剂入口和所述冷却剂出口的侧面，用于接收和排放冷却剂的冷却剂管道可以连接到所述接头法兰。用于防止冷却剂泄漏的密封帽可以分别安装在所述第一顶盖和所述冷却剂箱的上端和下端。第二分隔件和第三分隔件可以分别形成在所述第一顶盖和所述第二顶盖处，从而在所述换热部分的下部形成局部冷却区域。所述冷凝器可以具有翅片型换热器。通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。附图说明图1为显示根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器的立体图。图2为显示根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器的剖视图。图3为图1中‘A’的投影立体图。图4为沿着图1中的线B-B所呈现的剖视图。图5为图2中部分‘C’的放大图。图6为沿着图1中的线D-D所呈现的剖视图。图7为用于显示根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器的操作的局部剖视图。图8A至图8I是用于显示根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器中所使用的第一顶盖、壁和冷却剂箱的各种连接结构的剖视图。应当了解，所附附图不一定按比例地绘制，其呈现了示出本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。具体实施方式下面将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。下面将参考附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。本说明书中所公开的示例性实施方式仅代表本发明的几个实施方式，并不代表本发明的全部精神。因此，应理解的是，在本申请的申请日可以存在各种实施方式和变型。图1和图2是根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器的立体图和剖视图，图3为图1中‘A’的投影立体图，图4为沿着图1中的线B-B所呈现的剖视图,图5为图2中部分‘C’的放大图，图6为沿着图1中的线D-D所呈现的剖视图。参考附图，根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器100应用于车辆的空调。冷凝器100可以通过控制气态和液态相混合的冷却剂的流动以及通过将除去油的冷却剂顺畅地供给到换热部分130来提高冷却剂的扩散效率和换热效率。另外，冷凝器100可以通过提高局部冷却区域136处的冷却剂的排放效率来提高空调的冷却效率。为此目的，如图1至图2所示，根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器100包括第一顶盖110、第二顶盖120、换热部分130、冷却剂箱140和贮液干燥器部分180。第一顶盖110和第二顶盖120可以设置为彼此远离。在该示例性实施方式中，换热部分130包括多个管子132和散热片134，通过每个管子的冷却剂与空气换热。多个管子132和散热片134安装在第一顶盖110和第二顶盖120上，以便连接第一顶盖110和第二顶盖120。也就是说，第一顶盖110和第二顶盖120分开地布置在左侧和右侧之间，如图1所示。换热部分130的包括管子132和散热片134的两端分别连接到第一顶盖110和第二顶盖120的内侧。另外，冷却剂箱140与换热部分130相对应地安装在第一顶盖110的外侧。冷却剂箱140上形成有用于接收冷却剂的冷却剂入口142和用于排放冷却剂的冷却剂出口144。供给到冷却剂箱140的冷却剂通过第一顶盖110被供给到换热部分130，通过换热部分130和第二顶盖120的冷却剂通过第一顶盖110被供回到冷却剂箱140。此处，如图3至图5所示，在冷却剂箱140处形成有第一分隔件146。第一分隔件146设置在冷却剂入口142和冷却剂出口144之间并且将第一顶盖110和冷却剂箱140之间形成的内部空间分成上部和下部。也就是说，第一分隔件146将冷却剂箱140相对于冷却剂入口142和冷却剂出口144分成上部和下部。另外，在被第一分隔件146分割并且连接到冷却剂入口142的冷却剂箱140的上部形成有螺旋凹槽145。当通过冷却剂入口142供给的冷却剂流动时，螺旋凹槽145导致冷却剂旋转并且产生漩涡，从而除去冷却剂中所含的油。此处，螺旋凹槽145沿冷却剂箱140的长度方向一体形成在冷却剂箱140相对于第一分隔件146而言的上部的内周。当通过冷却剂入口142流入的冷却剂在被第一分隔件146分隔的冷却剂箱140中向上流动时，螺旋凹槽145导致冷却剂旋转。在这种情况下，冷却剂沿螺旋凹槽145的内周旋转并且在冷却剂的中心部分产生漩涡。此时，冷却剂中包含的油被重力聚集到漩涡的中心部分并且向第一分隔件146落下。因此，油被除去。此处，在第一分隔件146处形成有排油孔148。当冷却剂通过螺旋凹槽145时从冷却剂除去的油适合于与通过冷却剂出口144排出的冷却剂一同排出。排油孔148适合于将从沿螺旋凹槽145旋转和流动的冷却剂中除去并聚集在第一分隔件146上的油排到通过换热部分130时冷凝的冷却剂中。因此，通过排油孔148排出的油与冷凝的冷却剂混合，包含油的冷却剂通过冷却剂排出孔144排到膨胀阀。在该示例性实施方式中，在冷却剂箱140中沿长度方向形成壁150，并且在壁150和第一顶盖110之间形成主要存储冷却剂的内部空间。另外，在壁150的相对于第一分隔件146而言的上部形成至少一个用于通过第一顶盖110将冷却剂供给到换热部分130的流入孔152，在壁150的下部形成至少一个用于通过第一顶盖110接收冷却剂的排出孔154。此处，流入孔152均匀沿长度方向布置在壁150上，并且流入孔152的横截面面积从上到下减小。因此，流入冷却剂入口142的冷却剂沿螺旋凹槽145向上流动并且其中除去包含的油。另外，当冷却剂沿壁150相对于分隔件146向上移动时，可以防止流动阻力增加。因此，当冷却剂通过每个流入孔152流入第一顶盖110时，冷却剂可以以流动阻力最小化的状态均匀地流入第一顶盖110。也就是说，冷却剂通过具有不同横截面面积的流入孔152以流动阻力最小化的状态均匀地流入第一顶盖110，然后均匀地流入换热部分130的每个管子132。另外，排出孔154沿长度方向均匀地布置在壁150上。通过排出孔154排出的冷却剂存储在冷却剂箱140中，并且通过冷却剂排出孔144排到冷凝器100的外部。用于防止流入第一顶盖110和冷却剂箱140的冷却剂泄漏的密封帽160分别安装在第一顶盖110和冷却剂箱140的上端和下端。密封帽160安装在第一顶盖110和冷却剂箱140的上端和下端，以便防止冷却剂泄漏，并且防止冷却剂在第一顶盖110和冷却剂箱140之间流动而不通过流入孔152和排出孔154。另外，形成有用于将换热部分130分成上部和下部的第二分隔件112和第三分隔件122，从而分割第一顶盖110和第二顶盖120的内部空间。从而在第一顶盖110和第二顶盖120之间形成局部冷却区域135，该局部冷却区域135用于在空气和经过初级冷凝并且已经通过贮液干燥器部分180的冷却剂之间进行次级换热。此处，通过由第二分隔件112和第三分隔件122将换热部分130分成上部和下部，在换热部分130的下部形成局部冷却区域136。冷却剂在换热部分130的上部从第一顶盖110流动到第二顶盖120，并且在局部冷却区域136从第二顶盖120流动到第一顶盖110。在该示例性实施方式中，在冷却剂箱140的形成冷却剂入口142和冷却剂出口144的侧面处安装接头法兰170。接头法兰170连接到用于接收和排放冷却剂的冷却剂管道。接头法兰170能够在冷却剂箱140的外周的任意位置处将冷却剂管道连接到冷却剂入口142和冷却剂出口144，从而可以增强冷却剂管道布局的自由度。在该示例性实施方式中，贮液干燥器部分180适合于对已经通过换热部分130的冷却剂执行气液分离和除湿，贮液干燥器部分180连接到第二顶盖120的外侧。贮液干燥器部分180接收已经经过换热部分130并且已经通过第二顶盖120冷凝的冷却剂，并且执行气液分离和除湿。另外，贮液干燥器部分180使冷却剂通过第二顶盖120流动到形成在换热部分130下部的局部冷却区域136。在该示例性实施方式中，如图6所示，第一顶盖110、冷却剂箱140和壁150是一体形成的。也就是说，第一顶盖110、冷却剂箱140和壁150通过挤压一体形成。在该示例性实施方式中，冷凝器100的换热部分130可以是包括管子132和散热片134的翅片的换热器。下面将具体地描述根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器100的操作。图7为用于显示根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器的操作的局部剖视图。参考附图，在根据该示例性实施方式的用于车辆的冷凝器100中，在通过冷却剂管道流入冷却剂入口142的冷却剂流入冷却剂箱140之后，当从相对于第一分隔件146而言的下部流动到上部时，冷却剂被螺旋凹槽145旋转。此时，冷却剂沿螺旋凹槽145的内周旋转并且在冷却剂的中心部分形成漩涡。在冷却剂中包含的油被移向漩涡之后，油下落到第一分隔件146并被聚集。因此，去除了其中所包含的油的冷却剂通过形成在壁150处的流入孔152流入换热部分130。当冷却剂流入流入孔152时，少量的冷却剂流入在靠近冷却剂入口142布置且具有冷却剂的高压强的下部具有较小横截面面积的流入孔152。相反，由于冷却剂箱140的上部相对于第一分隔件146远离冷却剂入口142，因此上部处的冷却剂压强低于下部处的冷却剂压强。因此，即使冷却剂的压强很低，大量的冷却剂也可以流入具有较大横截面面积的流入孔152。因此，可以从第一顶盖110的下部到上部将冷却剂均匀地供给到换热部分130。通过使除去油的冷却剂顺畅地流入位于换热部分130的上部和下部之间的管子132，根据本发明的示例性实施方式的冷凝器100可以提高冷却剂的换热效率。另外，当通过换热部分130时，流入换热部分130的冷却剂适合于与空气进行初级换热并且被冷凝，当冷却剂通过贮液干燥器部分180时，执行气液分离和除湿。在该状态下，冷却剂再次通过第二顶盖120流入换热部分130，在局部冷却区域136处与空气进行换热，并且再次流入第一顶盖110。也就是说，流入第一顶盖110的冷却剂通过排出孔154均匀地排放到冷却剂箱140相对于第一分隔件146而言的下部。另外，流入冷却剂箱140的冷凝的冷却剂通过冷却剂出口144排到冷却剂管道。此时，由于冷却剂出口144远离用于排出冷却剂的排出孔154并且靠近冷却剂入口142，因此降低了冷却剂出口144附近的流动阻力。因此，在从换热部分130的局部冷却区域136排出的冷却剂存储到冷却剂箱140中之后，通过冷却剂出口144将冷却剂排到冷却剂管道。因此，冷却剂的流动阻力可以变得较低，并且可以顺畅地排出冷却剂。如果使用根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器100，那么气态和液态相混合的冷却剂的流动受到控制并且除去油的冷却剂被顺畅地供给到换热部分130。因此，根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器100可以通过提高局部冷却区域135处的冷却剂的排放效率来提高冷却剂的扩散效率和换热效率以及空调的冷却效率。另外，当冷却剂流过形成在冷却剂箱140处的螺旋凹槽145时，由于冷却剂的旋转而产生漩涡。因此，可以通过重力从冷却剂中除去冷却剂中所包含的油，而不需要额外的油分离设备，并且所除去的油可以与冷凝的冷却剂一同排出。由于无论连接方向如何，冷却剂管道都可以连接到管子132，因此可以简化小发动机舱的布局。由于用于接收和排出冷却剂的冷却剂管道是通过接头法兰170安装的，因此可以减少制造成本和工艺以及冷凝器的尺寸。同时，当解释根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器100时，第一顶盖110、燃料箱140和壁150一体形成是示例性的，而非限制性的。第一顶盖110、燃料箱140和壁150的各个形状可以分别制造。图8A至图8I是用于显示根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的冷凝器中所使用的第一顶盖、壁和冷却剂箱的各个连接结构的剖视图。如图8A所示，第一顶盖110a、冷却剂箱140a和壁150a是由两个部件形成的，并且所述两个部件被组装起来。也就是说，第一顶盖110a和冷却剂箱140a包括分别制造的第一部分和第二部分，壁150a从第一部分和第二部分的中部整体突出。第一部分和第二部分是通过焊接组装的。在通过挤压分别制造第一顶盖110a、冷却剂箱140a和壁150a的第一部分和第二部分之后，将第一部分和第二部分彼此组装。如图8B至图8D所示，第一顶盖110b、110c和110d是与壁150b、150c和150d一体形成的管状，冷却剂箱140b、140c和140d包围并且安装到第一顶盖110b、110c和110d的外周的至少某个部分。同时，如图8D所示，冷却剂箱140d是由横跨第一顶盖110d彼此组装的两个部件形成的。另外，如图8E至图8I所示，第一顶盖110e、110f、110g、110h和110i具有圆板形状，换热部分130安装在圆板形状的表面。此处，如图8E所示，冷却剂箱140e和壁150e一体形成，从而冷却剂箱140e和壁150e在换热部分130的相反侧包围并安装到第一顶盖110e的外侧。另外，如图8F所示，冷却剂箱140f和壁150f是由横跨第一顶盖110f彼此组装的两个部件形成的。也就是说，冷却剂箱140f包括第一部分和第二部分，壁150f从第一部分和第二部分的中部整体突出。第一部分和第二部分是通过焊接组装的。同时，如图8G至图8I所示，壁150g、150h和150i在换热部分130的相反侧包围并安装到第一顶盖110g、110h和110i的外侧。壁150g、150h和150i是半圆形或“C”形的，从而包围并安装到具有圆板形状的第一顶盖110g、110h和110i的外侧。此处，如图8G至图8H所示，冷却剂箱140g和140h是半圆形的，从而包围并安装到壁150g和150h的外周。另外，如图8I所示，冷却剂箱140i是由横跨壁150i彼此组装的两个部件形成的。也就是说，冷却剂箱140i包括第一部分和第二部分，并且包围并通过焊接安装到壁150i的外周，壁150i包围并安装到第一顶盖110i的外周。如上文所述，根据本发明的示例性实施方式，第一顶盖110、冷却剂箱140和壁150以各种形状一体形成或者分别形成再被组装。根据本发明的示例性实施方式，气态和液态相混合的冷却剂的流动受到控制并且除去油的冷却剂被顺畅地供给到换热部分。因此，可以通过提高局部冷却区域处的冷却剂的排放效率来提高冷却剂的扩散效率和换热效率以及空调的冷却效率。另外，通过控制冷却剂通过形成在冷却剂箱中的螺旋凹槽的流动，可以通过重力从冷却剂中容易地除去冷却剂中所包含的油，而不需要额外的油分离设备。另外，所除去的油可以与冷凝的冷却剂一同排出。由于无论连接方向如何，冷却剂管道都可以连接到管子，因此可以简化小发动机舱的布局。由于用于接收和排出冷却剂的冷却剂管道是通过接头法兰安装的，因此可以减少制造成本和工艺以及冷凝器的尺寸。为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。