水冷式冷凝器的制造方法
【专利摘要】水冷式冷凝器在使车辆用空调器的制冷剂与冷却水之间进行完热交换之后,将上述制冷剂经由制冷剂出口输送到空冷式冷凝器。从空气向空冷式冷凝器流动的方向看,制冷剂出口在不与配置在比空冷式冷凝器靠前的车辆的前部处的保险杠加强件重叠的位置与空冷式冷凝器相连接。在上述水冷式冷凝器中,自制冷剂出口流入到空冷式冷凝器的制冷剂大多在不与保险杠加强件重叠的位置流动,从而能够利用充分的冷却风量来获得良好的散热性能。因而,使空冷式冷凝器和水冷式冷凝器的综合散热性能提高。
【专利说明】水冷式冷凝器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水冷式冷凝器(water-cooled condenser),尤其涉及一种适用于车辆用空调器的制冷剂的热交换的水冷式冷凝器。
【背景技术】
[0002]下述专利文献I和下述专利文献2公开了内置于副散热器的侧部箱的水冷式冷凝器。另外,下述专利文献3公开了配置在比保险杠加强件靠下方的位置的空冷式冷凝器和散热器。
[0003]专利文献1:日本国特开2010-121604号公报
[0004]专利文献2:日本国特开2010-127508号公报
[0005]专利文献3:日本国特开2005-22474号公报
[0006]在专利文献I和专利文献2所公开的结构中,为了实现碰撞安全性,将保险杠加强件配置于车辆前方。由于冷凝器、副散热器的前表面被保险杠加强件覆盖,因此,冷却风量减少而使散热性能下降。另外,由于水冷式冷凝器内置于副散热器的侧部箱内而使副散热器的尺寸变大,因此,对于车辆前部空间较狭小的车辆,其设计布局受到限制。另外,由于配管自水冷式冷凝器向车辆前方突出,因此,难以在车辆前部配置保险杠加强件,并且令人担心在车辆前部的轻微碰撞时制冷剂会自向前方突出的制冷剂用配管泄漏。
[0007]在专利文献3所公开的结构中,由于空冷式冷凝器、散热器配置在比保险杠加强件靠下方的位置,因此,在充分的冷却风量的作用下,散热性能良好。但是,在上述结构中,没有考虑到水冷式冷凝器的设置问题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种能够提高散热性能且能够应用于保险杠加强件配置于车辆前部的车辆的水冷式冷凝器。
[0009]本发明的技术方案提供一种水冷式冷凝器,其在使车辆用空调器的制冷剂与冷却水之间进行完热交换之后,将上述制冷剂经由制冷剂出口输送到空冷式冷凝器,其中,从空气向上述空冷式冷凝器流动的方向看,上述制冷剂出口在不与配置在比上述空冷式冷凝器靠前的上述车辆的前部处的保险杠加强件重叠的位置与上述空冷式冷凝器相连接。
[0010]采用上述技术方案,由于水冷式冷凝器的制冷剂出口在不与保险杠加强件重叠的位置与空冷式冷凝器相连接,因此,自制冷剂出口流入到空冷式冷凝器的制冷剂大多在不与保险杠加强件重叠的位置流动,从而能够利用充分的冷却风量来获得良好的散热性能。因而,使空冷式冷凝器和水冷式冷凝器的综合散热性能提高,从而水冷式冷凝器能够应用于保险杠加强件配置于车辆前部的车辆。
[0011]此处,优选制冷剂出口设于比上述保险杠加强件靠下方或靠上方的位置。即,制冷剂出口在铅垂方向上相对于保险杠加强件偏置,与上述制冷剂较多地流动的位置相邻的制冷剂的流量较少的位置同保险杠加强件重叠。其结果,能够将因保险杠加强件引起的冷却风量减少的影响抑制在最小限度,从而能够提高综合散热性能。
[0012]另外,优选的是,用于使上述冷却水与外部气体之间进行热交换的副散热器设于上述空冷式冷凝器的上方或下方,上述保险杠加强件以与上述空冷式冷凝器的一部分和上述副散热器的一部分重叠的方式配置。通过这样的设置,能够将因保险杠加强件所引起的冷却风量减少的影响分散给空冷式冷凝器和副散热器,另外,能够缩短水冷式冷凝器与空冷式冷凝器之间的制冷剂配管、水冷式冷凝器与副散热器之间的冷却水配管。
[0013]此处,优选从上述空气流动方向看,上述副散热器的上述冷却水的入口配置于不与上述保险杠加强件重叠的位置。通过这样的设置,自冷却水的入口流入到副散热器的冷却水大多在不与保险杠加强件重叠的位置流动,从而能够利用充分的冷却风量来获得良好的散热性能。其结果,水冷式冷凝器所使用的冷却水的温度降低,因此能够提高空冷式冷凝器和水冷式冷凝器的综合散热性能。
[0014]另外,优选的是,在上述副散热器和上述空冷式冷凝器的一侧配置有上述水冷式冷凝器,并且在上述空冷式冷凝器的另一侧配置有用于储存上述制冷剂的一部分的储液罐。通过这样的设置,能够防止在车辆轻微碰撞时水冷式冷凝器、储液罐与保险杠加强件之间接触,从而能够防止制冷剂泄漏。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是第I实施方式的具有水冷式冷凝器的多功能热交换器的主视图。
[0016]图2是表示在进行上述空冷式冷凝器内的制冷剂流速测定时的制冷剂入口和制冷剂出口的位置的主视图。
[0017]图3是表示上述空冷式冷凝器内的制冷剂流速测定结果的图。
[0018]图4是表示第I实施方式的冷却水流路的变形例的主视图。
[0019]图5是第2实施方式的具有水冷式冷凝器的多功能热交换器的主视图。
[0020]图6是表示第2实施方式的冷却水流路的变形例的主视图。
【具体实施方式】
[0021]以下,参照【专利附图】
【附图说明】具有水冷式冷凝器的实施方式的多功能热交换器。
[0022]第I实施方式
[0023]如图1所示,多功能热交换器I包括副散热器2、车室内空冷式冷凝器(in-compartment air-cooled condenser) 3以及水冷式冷凝器4。副散热器2用于让用于对车辆的内燃机以外的发热体(例如,在车辆为EV、HEV时的逆变器)进行冷却的冷却水(coolant)与外部气体之间进行热交换(降低冷却水的温度)。空冷式冷凝器3配置于副散热器2的下方,用于使空调用制冷剂与外部气体之间进行热交换(降低制冷剂的温度)。水冷式冷凝器4配置于副散热器2和空冷式冷凝器3的侧方(图1的左侧)。在副散热器2、空冷式冷凝器3以及水冷式冷凝器4的前方配置有用于确保碰撞安全性的保险杠加强件9。
[0024]空冷式冷凝器3包括芯体30和成对的第I箱31和第2箱32。在芯体30中,管和散热片沿铅垂方向交替地层叠。第I箱31和第2箱32分别安装于芯体30的侧端且与管相连通。空冷式冷凝器3是过冷式冷凝器,芯体30分为上方侧的冷凝部(condensingsection) 30a和下方侧的过冷却部(subcooling section) 30b。第I箱31和第2箱32的内部也与冷凝部30a和过冷却部30b相对应地沿上下方向分隔开来。
[0025]制冷剂自第I箱31的上部流入到空冷式冷凝器3。制冷剂在冷凝部30a中向图1中的右方流动,之后在第2箱32的上部内向下流动,经由与第2箱32相连接的储液罐33而流入到第2箱32的下部。制冷剂自第2箱32的下部流入过冷却部30b。制冷剂在过冷却部30b中向图1中的右方流动,之后经由第I箱31的下部自空冷式冷凝器3流出。此外,储液罐33也可以为用于使液态制冷剂和气态制冷剂分离的气液分离器(gas-liquidseparator)、设于过冷式冷凝器的调节器(modulator)。
[0026]本实施方式的水冷式冷凝器4与副散热器2和空冷式冷凝器3相连结。在水冷式冷凝器4的内部,冷却水的流路和制冷剂的流路相互分离,冷却水和制冷剂不会混合,但能在冷却水与制冷剂之间进行热交换(制冷剂被冷却水冷却)。
[0027]自副散热器2流出的冷却水经由设于水冷式冷凝器4的上端的挠性的冷却水流入管5流入到水冷式冷凝器4的上部。冷却水在沿水冷式冷凝器4的内部流路流下来之后,经由设于水冷式冷凝器4的下部的冷却水流出管6,自水冷式冷凝器4的下部流出而返回到逆变器。
[0028]另一方面,制冷剂经由制冷剂流入管7流入到水冷式冷凝器4的上部。制冷剂在沿水冷式冷凝器4的内部流路流下来之后,经由在内部形成有制冷剂出口 8a的中间连结构件8流入空冷式冷凝器3。中间连结构件8在比保险杠加强件9 (的下端缘)略微靠下方(slightly beneath)(紧挨着保险杠加强件9的下方(closely beneath))的位置与空冷式冷凝器3的第I箱31相连接。
[0029]另外,水冷式冷凝器4具有铅垂地延伸设置的套管40。在套管40的内部设有用于使制冷剂和冷却水进行热交换的热交换部(制冷剂流路)和形成于热交换部与套管40之间的、用于收容冷却水的箱(冷却水流路)。
[0030]水冷式冷凝器4单独地配置于副散热器2和空冷式冷凝器3的侧方(远离副散热器2和空冷式冷凝器3并与保险杠加强件9平行的方向)。水冷式冷凝器4的下部借助中间连结构件8安装于空冷式冷凝器3的第I箱31的侧壁,并且借助托架42固定于空冷式冷凝器3的第I箱31。另一方面,水冷式冷凝器4的上部借助托架41固定于副散热器2。另外,水冷式冷凝器4的上端借助挠性的冷却水流入管5与副散热器2的侧壁20相连接。
[0031]采用本实施方式的水冷式冷凝器4,中间连结构件8 (制冷剂出口 8a)在比保险杠加强件9 (的下端缘)略微靠下方的位置、即位于不与保险杠加强件9重叠的位置(在从车辆正面观察时沿铅垂方向相对于保险杠加强件9偏置的位置:从空气向空冷式冷凝器3流动的方向看不与保险杠加强件9重叠的位置)与空冷式冷凝器3相连接。由于制冷剂自制冷剂出口 8a流入空冷式冷凝器3,因此,制冷剂大多流向位于上述连接位置的高度(level)的管。因而,由于上述连接位置位于比保险杠加强件9略微靠下方的位置,所以冷却风量较多而不会使散热性能降低。其结果,使空冷式冷凝器3和水冷式冷凝器4的综合散热性能(total heat radiation performance)提高,本实施方式的水冷式冷凝器4能够应用于保险杠加强件9配置于车辆前部的车辆。
[0032]此外,下述表I表示如图2所示将制冷剂的入口 34和出口 35设于空冷式冷凝器3上的铅垂方向的中央位置时的、制冷剂在空冷式冷凝器3内的流速的分布情况。S卩,若将位于最上部的管位置设为“1”,将位于最下部的管位置设为“20”,则设有入口 34和出口 35的管位置为“10、11”。并且,该位置“10、11”处的制冷剂的流速为最大,相邻的位置“9、12”处的制冷剂的流速为最小。
[0033]表1
[0034]
【权利要求】
1.一种水冷式冷凝器,其在使车辆用空调器的制冷剂与冷却水之间进行完热交换之后,将上述制冷剂经由制冷剂出口输送到空冷式冷凝器,其中, 从空气向上述空冷式冷凝器流动的方向看,上述制冷剂出口在不与配置在比上述空冷式冷凝器靠前的上述车辆的前部处的保险杠加强件相重叠的位置与上述空冷式冷凝器相连接。
2.根据权利要求1所述的水冷式冷凝器,其中, 上述制冷剂出口设于紧挨着上述保险杠加强件的下方。
3.根据权利要求1所述的水冷式冷凝器,其中, 上述制冷剂出口设于紧挨着上述保险杠加强件的上方。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的水冷式冷凝器,其中, 用于使上述冷却水与外部气体之间进行热交换的副散热器设于上述空冷式冷凝器的上方或下方,上述保险杠加强件以与上述空冷式冷凝器的一部分和上述副散热器的一部分重叠的方式配置。
5.根据权利要求4所述的水冷式冷凝器,其中, 从上述空气流动方向看,上述副散热器的上述冷却水的入口配置于不与上述保险杠加强件重叠的位置。
6.根据权利要求4或5所述的水冷式冷凝器,其中, 在上述副散热器和上述空冷式冷凝器的一侧配置有上述水冷式冷凝器,并且在上述空冷式冷凝器的另一侧配置有用于储存上述制冷剂的一部分的储液罐。
【文档编号】B60H1/32GK103596785SQ201280028615
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年6月6日 优先权日:2011年6月10日
【发明者】松平范光, 森荣一 申请人:康奈可关精株式会社