CN112013578B - 用于车辆的气液分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于车辆的气液分离装置，其包括：壳体，其上表面敞开而下表面封闭；盖体，其设置在所述壳体的上表面上，并且所述盖体具有设置在所述盖体的中央区域的出口和设置在与所述中央区域间隔开的部分处的入口；排气管，其上端连接到所述出口；引导管，其具有上表面敞开的圆筒形状，并且具有气态制冷剂流动空间；安装帽，其设置在所述壳体的下表面上；以及制冷剂引导件，其设置在所述壳体内的所述盖体上，以防止流入所述入口的制冷剂中的液态制冷剂流入到所述气态制冷剂流动空间。

Description

用于车辆的气液分离装置

与相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年5月31日在韩国知识产权局所提出的韩国专利申请号10-2019-0064819的优先权和权益，并通过引用将其全文纳入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的气液分离装置。更具体地，本发明涉及这样一种用于车辆的气液分离装置，其用于分离和分别供应气态制冷剂和液态制冷剂。

背景技术

通常，用于车辆的空调系统包括使制冷剂循环以便加热或冷却车辆内部的空调。

空调用于将车辆内部保持在适当的温度而不管外部温度如何变化，从而保持舒适的内部环境，该空调构造成在由压缩机的驱动而排出的制冷剂通过冷凝器、储液干燥器、膨胀阀和蒸发器循环到压缩机的过程中，通过蒸发器的热交换来加热或冷却车辆的内部。

也就是说，在夏季，在冷却模式下，空调通过利用冷凝器将从压缩机压缩的高温高压气相制冷剂冷凝，使制冷剂通过储液干燥器和膨胀阀，然后在蒸发器中蒸发制冷剂，来降低内部的温度和湿度。

然而，在传统的空调中，分别设置储液干燥器和储液器，其中，储液干燥器用于将在冷凝器中冷凝的制冷剂中去除了水分和异物的液态制冷剂供应到膨胀阀，储液器用于将在通过蒸发器的制冷剂中的气态制冷剂供应到压缩机，因此，存在由于构成元件的增加而导致制造成本增加的问题。

另外，难以确保用于将储液干燥器和储液器安装在小型发动机室内的空间，并且存在连接管布局复杂的问题。

公开于背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明背景技术的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

为了解决这些问题，本发明提供了一种用于车辆的气液分离装置，其将从冷凝或蒸发制冷剂的热交换器供应的制冷剂根据车辆的模式分离成气态制冷剂和液态制冷剂并将其储存，并且选择性地将分离的气态制冷剂和液态制冷剂供应到压缩机和冷凝器。

根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置，其包括：壳体，其上表面敞开而下表面封闭；盖体，其设置在所述壳体的上表面上以密封所述壳体的内部，所述盖体具有设置在所述盖体的中央区域的出口和设置在与所述中央区域间隔开的部分处的入口；排气管，其上端连接到所述出口；引导管，其具有上表面敞开的圆筒形状，使得所述排气管插入到所述引导管中，所述引导管还具有在所述排气管的外周和所述引导管的内周之间的气态制冷剂流动空间；安装帽，其设置在所述壳体的下表面上，以固定所述引导管的封闭的下端；以及制冷剂引导件，其设置在所述壳体内的所述盖体上，以防止流入所述入口的制冷剂中的液态制冷剂流入到所述气态制冷剂流动空间，所述制冷剂引导件具有杯形并且固定至所述排气管。在所述壳体中，制冷剂储存器可以基于长度方向形成在从下端朝向上部的预定部分中。

所述制冷剂储存器可以具有长度小于所述壳体的上端直径的直径，以减少流入所述壳体内的制冷剂中的液态制冷剂的储存量。

用于将储存的液态制冷剂供应到冷凝器的制冷剂管可以连接到所述制冷剂储存器的下端部。

至少一个固定肋可以形成为在所述引导管中的下部内周上朝向所述引导管的中央突出，使得所述排气管固定到所述引导管的内下部。

从下端中央朝向所述壳体的下表面突出并且在内部包括油槽的油收集部可以一体地形成在所述引导管中。

包含在流入所述气态制冷剂流动空间的气态制冷剂的内部的油可以通过自身重量收集在所述油槽中。

所述安装帽可以具有敞开的上表面和封闭的下表面，使得所述引导管的下端插入预定部分，并且可以沿周向方向形成至少一个开口孔，使得储存在所述壳体中的液态制冷剂流动。

在所述排气管中，可以在上部外周上形成悬挂端，使得所述制冷剂引导件设置在所述壳体内的上部。

在所述壳体内，可以安装干燥构件以去除流入的制冷剂中所包含的异物和水分。

所述干燥构件可以通过形成在所述制冷剂引导件内部的安装环而安装在所述壳体内。

所述入口可以连接到热交换器，所述热交换器将制冷剂冷凝和蒸发，并且所述出口连接到压缩机。

根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置，从冷凝和蒸发制冷剂的热交换器供应的制冷剂根据车辆的模式分离成气态制冷剂和液态制冷剂，并且分离的气态制冷剂和液态制冷剂选择性地供应到压缩机和冷凝器，从而通过减少空调装置的整个构成元件来降低制造成本。

另外，本发明可以通过执行传统的储液干燥器和储液器的功能来减少空调装置的整个构成元件，并且在确保狭窄的发动机室内具有安装空间的同时简化布局。

附图说明

图1为根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置的立体图。

图2为根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置的分解立体图。

图3为根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置的局部剖切立体图。

图4为根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置的截面图。

图5为用于说明根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置中的油收集部的局部放大截面图。

图6为根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置的使用状态图。

具体实施方式

下面将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。

在本说明书中描述的示例性实施方案和附图中示出的配置仅是本发明的最优选示例性实施方案，但是不限于本发明的精神和范围。因此，应该理解，在提交本申请时，可以存在能够替换它们的各种等同形式和修改。

为了阐明本发明，将省略与描述不相关的部分，并且在整个说明书中相同的元件或等同物被赋予相同的附图标记。

每一个元件的尺寸和厚度在附图中是任意显示的，并且本发明不必限制于此，并且在附图中，为了清楚而放大了各层、各薄膜、各板、各区域等的厚度。

在如下说明书和权利要求书中，除非明确地相反描述，术语“包括”或变化形式例如“包含”或“具有”应被理解为暗示包含所述元件但是不排除任何其它元件。

此外，这里使用的术语“...单元”、“...机构”、“...部分”、“...构件”等表示执行至少一个或多个功能或操作的包含部件的单元。

图1为根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置的立体图，图2为根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置的分解立体图，图3为根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置的局部剖切立体图，图4为根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置的截面图，图5为用于说明根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置中的油收集部的局部放大截面图。

参照附图，根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置100可以将从冷凝和蒸发制冷剂的热交换器10供应的制冷剂根据车辆的模式分离成气态制冷剂和液态制冷剂并将其储存，并且选择性地将分离的气态制冷剂和液态制冷剂分别供应到压缩机20和冷凝器30。

这里，热交换器10可以是水冷热交换器，其使制冷剂与冷却剂进行热交换。

为此，如图1至图4所示，本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置100可以包括壳体110、盖体120、排气管130、引导管140、安装帽150以及制冷剂引导件160。

首先，壳体110形成为圆柱形状，上表面敞开并且下表面基于长度方向闭合。

盖体120形成为盘形并且安装在壳体110的敞开的上表面上，以封闭和密封壳体110的内部，并且入口122和出口124分别形成在一侧和中央。

这里，在壳体110中，制冷剂储存器112可以基于长度方向形成在从下端朝向上部的预定部分中。

在制冷剂储存器112中，直径形成为小于壳体的上端直径的长度，使得流入壳体110内的制冷剂中的液态制冷剂的储存量减少。

用于将储存的液态制冷剂供应到冷凝器30内的制冷剂管114可以连接到制冷剂储存器112的下端部。

这里，冷凝器30可以是设置在车辆前部的气冷冷凝器。

也就是说，在从热交换器10通过入口122流入壳体110内部的制冷剂中，液态制冷剂可以储存在制冷剂储存器112中，并且如果需要，可以通过制冷剂管114选择性地供应到冷凝器30。

在本发明中，排气管130的上端连接到壳体110内的出口124。

引导管140的上表面形成为敞开的圆筒形状，使得排气管130插入内部。引导管140的内周可以与排气管130的外周形成气态制冷剂流动空间142。

气态制冷剂流入气态制冷剂流动空间142，并且通过气态制冷剂流动空间142的气态制冷剂可以通过排气管130排出到出口124。

这里，排气管130可以在与引导管140的封闭下端间隔开预定距离的位置处朝向上部设置。因此，流入气态制冷剂流动空间142的气态制冷剂可以平稳地从引导管140的下部流入排气管130的敞开的下端。

这里，在引导管140中，至少一个固定肋144可以形成为在下部内周上朝向引导管140的中央突出，使得排气管130固定到引导管140的内部下部。

在本发明中，固定肋144可以分别形成在围绕引导管140的内周表面分开90度的位置处。

因此，如果排气管130插入到引导管140中，则排气管130的下部外周可以通过由固定肋144支撑而稳定地固定在引导管140内。

另一方面，在本发明中，作为示例性实施方案，四个固定肋144形成为在引导管140的内周上沿周向方向以90度的角度间隔开，然而，本发明不限于此，可以改变和应用固定肋144的位置和数量。

在本发明中，安装帽150可以安装在壳体110的封闭下端内，以便将引导管140的封闭下端固定在壳体110内。

这里，在安装帽150中，可以打开上表面并且可以关闭下表面，使得引导管的下端插入预定部分。

另外，可以沿着周向方向在安装帽150中形成至少一个开口孔152，使得储存在壳体110内部的下部中的液态制冷剂流动。

这里，开口孔152可以形成在沿着安装帽150的周向方向彼此间隔开预定角度的四个位置处。

该开口孔152可以使储存在制冷剂储存器112中的液态制冷剂平稳地流动。因此，储存在制冷剂储存器112中的液态制冷剂可以通过制冷剂管114平稳地排出，而不会被安装帽150干扰流动。

在本发明中，制冷剂引导件160设置在壳体110内部更靠近盖体120侧，以防止流入入口122的制冷剂中的液态制冷剂流入到气态制冷剂流动空间142。

制冷剂引导件160可以形成为圆杯形状并且固定到排气管130的上部。

在排气管130中，悬挂端132可以形成在上部外周上，使得制冷剂引导件160设置在壳体110的上部内。

也就是说，制冷剂引导件160形成有具有敞开的下表面和封闭的上表面的圆柱表面。制冷剂引导件160可以通过形成在中央处的插入孔162插入排气管130的上端部以进行组装。

悬挂端132可以支撑制冷剂引导件160的上表面的下部，使得制冷剂引导件160固定到排气管130的上部。因此，制冷剂引导件160可以固定到排气管130的上部。

干燥构件170可以安装在壳体110内，以去除流过入口122的制冷剂中包含的异物和水分。

干燥构件170可以通过形成在制冷剂引导件160内部的安装环164安装在壳体内。

因此，在制冷剂引导件160组装到制冷剂管130之后，干燥构件170可以容易地安装到安装环164。

另外，当需要更换干燥构件170时，可以容易地从安装环164移除干燥构件170，从而可以提高安装和更换可操作性。

另一方面，在本发明中，如图5所示，在引导管140中，可以一体地形成油收集部148，该油收集部分148从下端中央朝向壳体110的下表面突出并且在其中具有油槽146。

在油槽146中，在气态制冷剂流动空间142中流动的气态制冷剂内所含的油可以通过其自身重量收集。

在下文中，详细描述根据本发明的示例性实施方案的如上配置的用于车辆的气液分离装置100的操作和动作。

图6为根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置的使用状态图。

参照图6，热交换器10中的热交换制冷剂以气态和液态的混合状态通过入口122流入壳体110。

通过上表面封闭的制冷剂引导件160防止流入入口122的混合制冷剂流到气态制冷剂流动空间142，并沿着壳体110的内表面在壳体110下方流动。

这里，干燥剂170将混合制冷剂中含有的异物和水分去除，同时将液体制冷剂中含有的气态制冷剂分离。

因此，轻质的气态制冷剂可以设置在壳体110内的上部，而相对较重的液体制冷剂可以设置在壳体110内的下部。

在这种状态下，当制冷剂供应到压缩机20时，轻质的气态制冷剂从引导管140的上部流入壳体110内的气态制冷剂流动空间142。

流入气态制冷剂流动空间142的气态制冷剂从气态制冷剂流动空间142的上部向下流动到排气管130的下部，并从排气管130的内下部流向出口124。

此时，气态制冷剂中所含的油在油收集部148中通过其自身重量被收集到油槽146中，使得纯气态制冷剂可以通过出口124供应到压缩机20。

另一方面，与气态制冷剂相比具有相对较重的液体制冷剂沿着壳体110的内表面通过自身重量从上部流到下部，并且最终储存在制冷剂储存器112中。

当将制冷剂供应到冷凝器30时，储存在制冷剂储存器112中的液体制冷剂可以通过制冷剂管114平稳地供应到冷凝器30。

也就是说，根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的气液分离装置100可以将从热交换器10供应的制冷剂平稳地分成气态制冷剂和液体制冷剂以分别储存，以便将气态制冷剂供应到压缩机20并且将液态制冷剂供应到冷凝器30。

因此，如果应用根据本发明的示例性实施方案的如上配置的用于车辆的气液分离装置100，则从冷凝和蒸发制冷剂的热交换器10供应的制冷剂根据车辆的模式分离成气态制冷剂和液态制冷剂并储存，并且分离的气态制冷剂和液态制冷剂选择性地供应到压缩机20和冷凝器30，从而通过减少空调装置的整个构成元件来降低制造成本。

另外，本发明可以通过执行传统的储液干燥器和储液器的功能来减少空调装置的整个构成元件，并且在确保狭窄的发动机室内具有安装空间的同时简化布局。

虽然已经结合目前被认为是实用的示例性实施方案描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的实施方案。相反，旨在覆盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (11)

1.一种用于车辆的气液分离装置，包括：

壳体，其上表面敞开而下表面封闭；

盖体，其设置在所述壳体的上表面上以密封所述壳体的内部，所述盖体具有设置在所述盖体的中央区域的出口和设置在与所述中央区域间隔开的部分处的入口；

排气管，其上端连接到所述出口；

引导管，其具有上表面敞开的圆筒形状，使得所述排气管插入到所述引导管中，所述引导管还具有在所述排气管的外周和所述引导管的内周之间的气态制冷剂流动空间；

安装帽，其设置在所述壳体的下表面上，以固定所述引导管的封闭的下表面；

制冷剂引导件，其设置在所述壳体内的所述盖体上，以防止流入所述入口的制冷剂中的液态制冷剂流入到所述气态制冷剂流动空间，所述制冷剂引导件具有杯形并且固定至所述排气管；以及

油收集部，其从所述引导管的下端中央朝向所述壳体的下表面突出，所述油收集部包括油槽。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置，其中，

所述壳体在沿着长度方向从所述壳体的下表面朝向上表面延伸的部分中包括制冷剂储存器。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的气液分离装置，其中，

所述制冷剂储存器的直径小于所述壳体的上表面的直径，以减少所述液态制冷剂的储存量。

4.根据权利要求2所述的用于车辆的气液分离装置，进一步包括：

制冷剂管，其将所述液态制冷剂供应到冷凝器，并且所述制冷剂管连接到所述制冷剂储存器的下端部。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置，进一步包括：

至少一个固定肋，其在所述引导管中的下部内周上朝向所述引导管的中央突出，使得所述排气管固定到所述引导管的内下部。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置，其中，

所述气态制冷剂流动空间构造成使得包含在流入所述气态制冷剂流动空间的气态制冷剂中的油通过油的重量而收集在所述油槽中。

7.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置，其中，

所述安装帽具有敞开的上表面和封闭的下表面，使得所述引导管的下表面位于所述安装帽内，

所述安装帽具有沿周向方向设置的至少一个开口孔，使得所述液态制冷剂在其中流动。

8.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置，其中，

所述排气管在上部外周上具有悬挂端，使得所述制冷剂引导件设置在所述壳体内的上部。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置，其中，

所述壳体中具有干燥构件，所述干燥构件构造成去除制冷剂中所包含的异物和水分。

10.根据权利要求9所述的用于车辆的气液分离装置，其中，

所述制冷剂引导件包括将所述干燥构件连接到所述制冷剂引导件的安装环。

11.根据权利要求1所述的用于车辆的气液分离装置，其中，

所述入口连接到热交换器，所述热交换器构造成将制冷剂冷凝和蒸发，并且所述出口连接到压缩机。

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