水冷式冷凝器的制作方法

1.本发明涉及一种水冷式冷凝器，其被配置为通过沿着其内部部分流动的制冷剂与冷却水之间的热交换来冷却制冷剂，并且包括将气相制冷剂和液相制冷剂彼此分离并一体形成的气液分离器。


背景技术：

2.热交换器是在具有温度差的两个环境之间从一侧吸收热量并将所吸收的热量耗散到另一侧的装置，并且在其吸收内部的热量并将所吸收的热量耗散到外部的情况下用作冷却系统，而在其吸收外部的热量并将所吸收的热量耗散到内部时用作加热系统。该冷却系统基本上包括从周围环境吸收热量的蒸发器、压缩热交换介质的压缩机、向周围环境散热的冷凝器以及使热交换介质膨胀的膨胀阀。
3.在冷却装置中，实际的冷却作用由蒸发器产生，在该蒸发器中，液相热交换介质通过吸收与来自周围环境的蒸发热相对应的热量而蒸发。此外，从蒸发器引入到压缩机中的气相热交换介质在压缩机中在高温和高压下被压缩，在其中压缩的气相热交换介质在通过冷凝器的同时被液化的过程中，液化的热被耗散到周围环境，液化的热交换介质通过膨胀阀以变成低温和低压湿饱和蒸汽状态，然后被再次引入到蒸发器中以被蒸发，从而形成循环。
4.这里，冷凝器可分为通过与空气进行热交换来冷却制冷剂的风冷式冷凝器和通过与冷却水进行热交换来冷却制冷剂的水冷式冷凝器，图1中示出了风冷式冷凝器和水冷式冷凝器中的传统水冷式冷凝器。
5.如图1所示，在传统的水冷式冷凝器中，彼此一体地形成有芯部10和气液分离器20，芯部10中形成有供制冷剂流过的流体通道和供冷却水流过的流体通道，气液分离器20联接到芯部10，制冷剂被引入到气液分离器20中，并且气液分离器20被配置为将引入的制冷剂分离成液相制冷剂和气相制冷剂并仅排出液相制冷剂。
6.然而，气液分离器20被配置为使得制冷剂通过连接管15与芯部10连通。因此，制冷剂的压力损失增加，并且在连接管的形状复杂的情况下制造水冷式冷凝器存在困难。另外，由于气液分离器20形成为这样的结构，在该结构中，使用单独的固定支架30等将气液分离器20联接到芯部10以便牢固地固定至芯部10，因此该结构变得复杂并且部件的数量增加，这在制造水冷式冷凝器时是不利的。
7.[相关技术文献]
[0008]
[专利文献]
[0009]
kr 10-2017-0079223 a(2017.07.10)


技术实现要素：

[0010]
技术问题
[0011]
本发明的目的是提供一种水冷式冷凝器，其中彼此一体地形成有芯部和气液分离
器，该芯部中形成有供制冷剂流过的流体通道和供冷却水流过的流体通道，该气液分离器联接到芯部，制冷剂被引入到该气液分离器中，并且该气液分离器被配置为将引入的制冷剂分离成液相制冷剂和气相制冷剂并仅排出液相制冷剂，并且该气液分离器可连接到芯部，使得在联接并固定至芯部的同时使制冷剂与芯部连通。
[0012]
技术方案
[0013]
在一个总体方面，一种水冷式冷凝器包括：芯部，在所述芯部中形成有供制冷剂流动的制冷剂流体通道和供冷却水流动的冷却水流体通道；气液分离器，所述气液分离器以与所述芯部间隔开的方式设置在所述芯部的一侧；穿透连接器，所述穿透连接器具有形成为穿透其两侧的连通孔，并且所述穿透连接器的一侧插入并联接到形成在所述芯部中的制冷剂出口且另一侧插入并联接到形成在所述气液分离器中的制冷剂入口；以及非穿透连接器，所述非穿透连接器的两侧之间的空间被阻挡，并且所述非穿透连接器的一侧插入并联接到所述芯部且另一侧插入并联接到形成在所述气液分离器中的联接孔。
[0014]
此外，所述穿透连接器和所述非穿透连接器可以具有接合到所述芯部的一侧和接合到所述气液分离器的另一侧。
[0015]
此外，所述芯部可以通过堆叠多个板而形成，并且所述制冷剂流体通道和所述冷却水流体通道可以通过堆叠所述多个板而形成。
[0016]
此外，所述水冷式冷凝器还可以包括联接到所述芯部的端板，其中，在所述端板中形成有与所述芯部的所述制冷剂出口相对应的第一连通部和与所述第一连通部间隔开的第二连通部，并且所述穿透连接器的一侧插入并联接到所述第一连通部，并且所述非穿透连接器的一侧插入并联接到所述第二连通部。
[0017]
此外，所述端板的所述第一连通部和所述第二连通部可以形成为朝向所述气液分离器突出。
[0018]
此外，所述端板可以是外覆(clad)构件，所述外覆构件的与所述芯部接触的表面形成为外覆表面，并且所述第一连通部和所述第二连通部的内周表面可以形成为外覆表面并接合到所述穿透连接器和所述非穿透连接器。
[0019]
此外，所述气液分离器可以是外周表面形成为外覆表面的外覆构件，并且所述穿透连接器和所述非穿透连接器可以接合到所述气液分离器的所述外周表面。
[0020]
此外，所述穿透连接器和所述非穿透连接器可以分别包括形成在其两个插入部之间以沿外径方向突出的台阶部。
[0021]
此外，所述穿透连接器和所述非穿透连接器的所述台阶部的两个侧表面可以不对称地形成，所述台阶部的一个侧表面可以形成为平坦表面，以对应于所述端板的与所述台阶部的所述一个侧表面接触的表面的形状，并且所述台阶部的另一个侧表面可以形成为弧形弯曲表面，以对应于所述气液分离器的与所述台阶部的所述另一个侧表面接触的表面的形状。
[0022]
此外，所述穿透连接器和所述非穿透连接器中的一个或多个可以包括凹入地形成在所述台阶部的面向所述气液分离器的侧表面中的座槽，并且由外覆材料形成的外覆环可以插入到所述座槽中。
[0023]
此外，所述穿透连接器和所述非穿透连接器中的一个或多个可以通过熔化所述外覆环而接合到所述气液分离器。
[0024]
此外，在所述非穿透连接器中，所述两个插入部、所述台阶部和阻挡所述两个插入部之间的空间的阻挡部可以通过切割具有块或杆形状的材料而彼此一体地形成。
[0025]
此外，所述穿透连接器的所述两个插入部的外周表面可以形成为外覆表面。
[0026]
此外，所述穿透连接器和所述非穿透连接器除了其内部部分是否呈穿透形状之外，可以形成为具有相同的外部形状。
[0027]
有利效果
[0028]
根据本发明的水冷式冷凝器可以减少制冷剂的压力损失并且具有简单的结构和紧凑的构造，这是因为可以将气液分离器牢固地固定至芯部，同时允许气液分离器和芯部的制冷剂流体通道彼此连通。
附图说明
[0029]
图1是示出传统水冷式冷凝器的组装立体图。
[0030]
图2至图4分别是示出根据本发明实施例的水冷式冷凝器的组装立体图、分解立体图和前剖视图。
[0031]
图5是示出根据本发明实施例的水冷式冷凝器的穿透连接器部分的局部剖视图。
[0032]
图6是示出根据本发明实施例的水冷式冷凝器的非穿透连接器部分的局部剖视图。
具体实施方式
[0033]
以下，将参照附图详细描述具有上述构造的根据本发明的水冷式冷凝器。
[0034]
图2至图4分别是示出根据本发明实施例的水冷式冷凝器的组装立体图、分解立体图和前剖视图，图5是示出根据本发明实施例的水冷式冷凝器的穿透连接器部分的局部剖视图，图6是示出根据本发明实施例的水冷式冷凝器的非穿透连接器部分的局部剖视图。
[0035]
如图2至图6所示，根据本发明实施例的水冷式冷凝器可以被配置为主要包括芯部100、气液分离器300、穿透连接器400和非穿透连接器500，并且可以被配置为还包括联接到芯部100的一侧的端板200。
[0036]
芯部100可以通过堆叠多个板而形成，并且制冷剂流体通道和冷却水流体通道可以通过堆叠多个板而形成。作为示例，芯部100可以包括多个第一板110和多个第二板120，并且可以形成为第一板110和第二板120交替堆叠的形状。此外，通过堆叠第一板110和第二板120，制冷剂流体通道和冷却水流体通道可以交替地形成，使得制冷剂和冷却水彼此容易地进行热交换。这里，第一板110和第二板120可包括周边部分向一侧弯曲的侧部，并且第一板和第二板的侧部可彼此紧密接触。此外，第一板和第二板可以由双面外覆构件形成，使得在第一板110和第二板120交替堆叠之后，第一板和第二板的侧表面可以通过钎焊彼此接合。此外，可以通过使穿透第一板110的两个表面的通孔的周边朝向第二板120突出而在第一板110中形成杯状部，并且可以通过钎焊将第一板110的杯状部接合到第二板以形成流体通道。此外，引入制冷剂的制冷剂入口130可形成在芯部100的一侧，制冷剂出口140可形成在芯部100的另一侧。此外，可以在芯部100中形成引入冷却水的入口管和出口管，并且在芯部100中，冷却水流体通道可以分成两部分，使得可以形成两个入口管和两个出口管。此外，芯部100可以形成为各种形状。
[0037]
端板200可以联接到芯部100，并且可以在第一板110和第二板120堆叠的方向上联接到芯部100的表面。在这种情况下，端板200可以由外覆构件形成，该外覆构件的与芯部100接触的表面是外覆表面，使得端板200可以通过钎焊接合并联接到芯部100。此外，对应于芯部100的制冷剂出口140并与芯部100的制冷剂出口140连通的第一连通部210可形成在端板200中，以便穿透端板200的两个表面，并且第二连通部220可形成在第一连通部210上方与第一连通部210间隔开的位置处，以便穿透端板200的两个表面。此外，端板200可以由比构成芯部100的第一板110和第二板120厚的板材料形成，使得可以通过端板200提高芯部100的结构刚性。此外，端板200的第一连通部210和第二连通部220可形成为分别从穿透端板200的两个表面的开口的周边部分朝向气液分离器300突出。在这种情况下，端板200的第一连通部210和第二连通部220可以形成为通过挤压单个外覆构件而从开口的周边部分朝向气液分离器300突出，所述外覆构件的与芯部100接触的表面是外覆表面，因此，第一连通部210的内周表面和第二连通部220的内周表面可以是外覆表面。
[0038]
气液分离器300可设置成与端板200间隔开预定距离，并且可用于将引入到形成在其一侧的制冷剂入口320中的制冷剂分离成液相制冷剂和气相制冷剂，并通过形成在其另一侧的制冷剂出口330仅排出液相制冷剂。此外，气液分离器300可以具有形成在其一侧的下侧的制冷剂入口320，并且可以具有形成在其上侧并穿透气液分离器300的两个表面的联接孔310。另外，气液分离器300可以由外周表面形成为外覆表面的外覆构件形成。
[0039]
穿透连接器400可以形成为台阶部420沿外径方向从管的中央部分突出的形状，并且插入部410可以形成在台阶部420的两侧。此外，穿透两个插入部410的连通孔401可以形成在穿透连接器400中。穿透连接器400的一个插入部410可以插入到端板200的第一连通部210中，并且穿透连接器400的另一个插入部410可以插入到气液分离器300的制冷剂入口320中。此外，在穿透连接器400与端板200和气液分离器300组装之后，穿透连接器400的与端板200和气液分离器300接触的表面可通过钎焊接合到端板200和气液分离器300。因此，芯部100的制冷剂流体通道和气液分离器300的制冷剂流体通道可通过穿透连接器400彼此连通，同时，气液分离器300的下侧可通过穿透连接器400联接并固定至端板200，端板200联接到芯部100。
[0040]
非穿透连接器500可以形成为台阶部520沿外径方向从管的中央部分突出的形状，并且插入部510可以形成在台阶部520的两侧。此外，非穿透连接器500可以形成为其中两个插入部510之间的空间被阻挡部530阻挡的形状。非穿透连接器500的一个插入部510可插入到端板200的第二连通部220中，并且非穿透连接器500的另一个插入部510可插入到气液分离器300的联接孔310中。此外，在非穿透连接器500与端板200和气液分离器300组装之后，非穿透连接器500的与端板200和气液分离器300接触的表面可通过钎焊接合到端板200和气液分离器300。因此，气液分离器300的上侧可通过非穿透连接器500联接并固定至端板200，端板200联接到芯部100。
[0041]
因此，根据本发明的水冷式冷凝器可以减少制冷剂的压力损失并且具有简单的结构和紧凑的构造，这是因为可以将气液分离器牢固地固定至芯部，同时允许气液分离器和芯部的制冷剂流体通道彼此连通。
[0042]
此外，根据本发明的水冷式冷凝器可以形成为没有用于将气液分离器连接并固定至端板的单独支架，因为气液分离器通过穿透连接器和非穿透连接器联接并固定至与芯部
联接的端板。
[0043]
此外，穿透连接器400和非穿透连接器500的台阶部420和520的两个侧表面可以不对称地形成，台阶部420和520的一个侧表面可以形成为平坦表面，以对应于端板200的与台阶部420和520的一个侧表面接触的表面的形状，并且台阶部420和520的另一个侧表面可以形成为弧形弯曲表面，以对应于气液分离器300的与台阶部420和520的另一个侧表面接触的表面的形状。也就是说，穿透连接器400和非穿透连接器500的台阶部420和520的一个侧表面可以形成为平坦表面，并且与端板200的第一连通部210或第二连通部220的整个侧表面接触，台阶部420和520的一个侧表面面向该整个侧表面。此外，穿透连接器400和非穿透连接器500的台阶部420和520的另一个侧表面可形成为弧形弯曲表面，并且与气液分离器300的联接孔310或制冷剂入口320的外周表面接触，台阶部420和520的另一个侧表面面向该外周表面。因此，穿透连接器400和非穿透连接器500可以在与端板200和气液分离器300紧密接触的状态下接合到端板200和气液分离器300，并且穿透连接器400和非穿透连接器500接合到端板200和气液分离器300的区域可以较大，从而可以提高穿透连接器400和非穿透连接器500到端板200和气液分离器300的联接力。
[0044]
此外，穿透连接器400的两个插入部410的外周表面可以形成为外覆表面。即，穿透连接器400可通过使用外周表面形成为外覆表面的管并将台阶部装配和联接到管的外周表面的中央部分中而形成。因此，由于穿透连接器400的两个插入部410的外周表面变成外覆表面，即使端板200的第一连通部210的内周表面和气液分离器300的外周表面不是外覆表面，穿透连接器400的插入部410也可以通过钎焊容易地接合到端板200的第一连通部210的内周表面和气液分离器300的制冷剂入口320。
[0045]
另外，在非穿透连接器500中，两个插入部510、台阶部520和阻挡两个插入部510之间的空间的阻挡部530可以通过切割具有块或杆形状的材料而彼此一体地形成。也就是说，与穿透连接器400不同，非穿透连接器500包括阻挡两个插入部510之间的空间的阻挡部530，并且因此可以通过切割例如具有杆形状的材料来形成。
[0046]
此外，非穿透连接器500可以包括凹入地形成在台阶部520的面向气液分离器300的侧表面中的座槽540，并且由外覆材料形成的外覆环550可以插入到座槽540中。因此，当在非穿透连接器500的插入部510插入到气液分离器300的联接孔310中并与气液分离器的联接孔组装的状态下执行钎焊时，外覆环550熔化，使得非穿透连接器500可接合到气液分离器300的联接孔310及其主表面的外周表面。也就是说，如上所述，由于非穿透连接器500的结构，插入部510的外周表面难以形成为外覆表面，因此座槽540可以形成在台阶部520的侧表面上，并且外覆环550可以插入到座槽540中以允许非穿透连接器通过钎焊容易地接合到气液分离器300。此外，类似于非穿透连接器500，同样在穿透连接器400中，座槽可以凹入地形成在台阶部420的面向气液分离器300的侧表面中，并且由外覆材料形成的外覆环可以插入到座槽中，以允许穿透连接器通过钎焊容易地接合到气液分离器，即使插入部410的外周表面不是外覆表面也如此。
[0047]
另外，穿透连接器400和非穿透连接器500除了其内部部分是否呈穿透形状之外，可以形成为具有相同的外部形状。也就是说，除了穿透穿透连接器和非穿透连接器的内部部分的流体通道是否形成在穿透连接器和非穿透连接器的两侧之外，穿透连接器400和非穿透连接器500可以形成为具有相同的外观。
[0048]
本发明不限于上述实施例，并且可以应用于各种领域。此外，本发明所属领域的技术人员可以对本发明进行各种修改，而不脱离权利要求所要求保护的本发明的主旨。
[0049]
[主要元件的详细说明]
[0050]
100：芯部
[0051]
110：第一板，120：第二板
[0052]
130：制冷剂入口，140：制冷剂出口
[0053]
200：端板
[0054]
210：第一连通部，220：第二连通部
[0055]
300：气液分离器
[0056]
310：联接孔，320：制冷剂入口
[0057]
330：制冷剂出口
[0058]
400：穿透连接器，401：连通孔
[0059]
410：插入部，420：台阶部
[0060]
500：非穿透连接器
[0061]
510：插入部，520：台阶部
[0062]
530：阻挡部，540：座槽
[0063]
550：外覆环