DE102010017640A1 - Super liquid cooling system - Google Patents

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Hyo-Chan Soowon Bae
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Hyundai Motor Co
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Abstract

Ein Flüssigkeits-Superkühlsystem kann aufweisen: ein Saugrohr, das eine schraubenlinienförmige Nut um seinen Außenumfang herum aufweist und einen Verdampfer an einen Kompressor anschließt, ein Flüssigkeitsrohr, das einen Kondensator an ein Expansionsrohr anschließt, ein Wärmetauschrohr, in das das Saugrohr eingesetzt ist und dessen eines Ende an das Flüssigkeitsrohr angeschlossen ist, so dass zwischen dem Saugrohr und dem Flüssigkeitsrohr ein Wärmetausch stattfinden kann, und einen Anschlussblock, dessen eine Seite an das Flüssigkeitsrohr angeschlossen ist und dessen andere Seite an das Saugrohr und das Wärmetauschrohr angeschlossen ist.A liquid supercooling system may include: a suction pipe having a helical groove around its outer periphery and connecting an evaporator to a compressor, a liquid pipe connecting a condenser to an expansion pipe, a heat exchange pipe into which the suction pipe is inserted, and one of them End is connected to the liquid tube, so that between the suction tube and the liquid tube can take place heat exchange, and a connection block, one side of which is connected to the liquid tube and the other side is connected to the suction tube and the heat exchange tube.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am 30. November 2009 eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2009-0116824 , deren gesamter Inhalt durch diesen Bezug hier aufgenommen ist.The present application claims priority from November 30, 2009 filed Korean Patent Application No. 10-2009-0116824 the entire contents of which are incorporated herein by reference.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kühlsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, genauer ausgedrückt ein Flüssigkeits-Superkühlsystem zum Verbessern des Wirkungsgrades einer Klimaanlage und zum Verbessern der NVH-Leistung (NVH, engl. Noise, Vibration, Harshness [Geräusch, Vibration, Rauigkeit]) eines Kraftfahrzeugs, sowie ein Herstellungsverfahren dafür.The present invention relates to a refrigeration system, particularly for a motor vehicle, more particularly to a liquid super refrigeration system for improving the efficiency of an air conditioner and for improving the NVH (NVH) performance of a NVH (noise, vibration, harshness) Motor vehicle, and a manufacturing method thereof.

Im Allgemeinen besteht die Funktion einer Heizung oder einer Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug darin, die Temperatur in dem Kraftfahrzeug zu regulieren.In general, the function of a heater or an air conditioner in a motor vehicle is to regulate the temperature in the motor vehicle.

Da eine Heizung in einem Kraftfahrzeug die Luft mittels der von dem Motor erzeugten Wärme erwärmt, um beispielsweise im Winter die Temperatur im Kraftfahrzeug zu erhöhen, ist ihre Verwendung einfach und ihr Kraftstoffverbrauch ist gering.Since a heater in a motor vehicle heats the air by means of the heat generated by the engine, for example, in the winter to increase the temperature in the motor vehicle, their use is simple and their fuel consumption is low.

Da jedoch eine Klimaanlage zum Verringern der Temperatur beispielsweise im Sommer Wärme entgegen dem natürlichen Wärmestrom von dem eine hohe Temperatur aufweisenden Äußeren des Fahrzeugs in den eine niedrige Temperatur aufweisenden Fahrzeuginnenraum übertragen muss, benötigt die Klimaanlage eine spezifische Struktur und verbraucht eine große Menge an Kraftstoff.However, since an air conditioner for reducing the temperature in the summer, for example, must transfer heat against the natural heat flow from the high-temperature exterior of the vehicle to the low-temperature vehicle interior, the air conditioner requires a specific structure and consumes a large amount of fuel.

Das in 1A gezeigte Kühlsystem wird im Stand der Technik für die Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs verwendet und nutzt wie ein Tiefkühlschrank oder Kühlschrank die beim Verdampfen von Flüssigkeit erzeugte Verdampfungswärme, wobei der Umgebungsluft Wärme entzogen wird. Darüber hinaus nutzt die Klimaanlage eine Flüssigkeit, die selbst bei geringer Temperatur leicht verdampfen kann, wie ein Kühlmittel, wobei üblicherweise Freon-Gas verwendet wird.This in 1A shown cooling system is used in the prior art for the air conditioning of a motor vehicle and uses like a freezer or refrigerator, the heat of vaporization generated during the evaporation of liquid, wherein the ambient air heat is removed. In addition, the air conditioner uses a liquid that can easily evaporate even at a low temperature, such as a refrigerant, usually using freon gas.

Gemäß dem grundlegenden Aufbau des Kühlsystems sind ein Elektromotor und ein Kompressor in einem abgedichteten Metallbehälter direkt aneinander angeschlossen, und wenn der Elektromotor den Kompressor drehend antreibt, wird ein Kühlmittel komprimiert.According to the basic structure of the cooling system, an electric motor and a compressor are directly connected to each other in a sealed metal container, and when the electric motor rotatively drives the compressor, a refrigerant is compressed.

Das komprimierte Kühlmittel durchläuft einen Kondensator, der durch Anbringen von Aluminiumstiften an der Oberfläche eines Kupferrohres ausgebildet ist, und der Kondensator kühlt das Kühlmittel, um es zu verflüssigen, durch Abgeben der Wärme des Kühlmittels in die Luft.The compressed refrigerant passes through a condenser formed by attaching aluminum pins to the surface of a copper pipe, and the condenser cools the refrigerant to liquefy it by discharging the heat of the refrigerant into the air.

Die Hochtemperatur- und Hochdruck-Kühlflüssigkeit, die den Kondensator durchlaufen hat, durchläuft ein Expansionsventil, wobei der Druck und die Temperatur der aus dem Kondensator zugeführten Hochtemperatur- und Hochdruck-Kühlflüssigkeit während des Durchlaufens des Expansionsventils, das ein teilweise offenes Rohr oder ein Kapillarrohr ist, verringert werden, ohne dabei Arbeit zu leisten.The high temperature and high pressure coolant that has passed through the condenser passes through an expansion valve, the pressure and temperature of the high temperature and high pressure coolant supplied from the condenser during passage through the expansion valve, which is a partially open tube or capillary tube to be reduced without doing any work.

Das Kühlmittel, das das Expansionsventil durchlaufen hat, strömt in einen üblicherweise aus einem dünnen Kupferrohr gebildeten Verdampfer mit einer im Wesentlichen gleichen Struktur. Das komprimierte Kühlmittel nimmt die Umgebungswärme auf, während es durch den Verdampfer verdampft. Aus diesem Grund verringert sich die Temperatur der Luft, die die Oberfläche des Verdampfers kontaktiert, und die Feuchtigkeit in der Luft verwandelt sich in Tropfen auf der Oberfläche des Verdampfers und wird dann entfernt.The refrigerant that has passed through the expansion valve flows into an evaporator usually formed of a thin copper tube having a substantially same structure. The compressed coolant absorbs the ambient heat as it evaporates through the evaporator. For this reason, the temperature of the air contacting the surface of the evaporator decreases, and the moisture in the air turns into drops on the surface of the evaporator and is then removed.

Das Superkühlsystem, das in 1B dargestellt ist, wurde zum Erhöhen des Wirkungsgrades eines allgemeinen Kühlsystems verwendet. Das Superkühlsystem wird verwendet, um den Superkühlungsgrad mittels eines Wärmetausches zu erhöhen, der stattfindet, während ein Kühlmittel durch jede Vorrichtung hindurchströmt, wobei ein Saugrohr 1, durch das ein Niedrigtemperatur- und Niederdruck-Gaskühlmittel von einem Verdampfer zu einem Kompressor strömt, und ein Flüssigkeitsrohr 2, durch das ein Hochtemperatur- und Hochdruck-Flüssigkühlmittel von einem Kondensator zu einem Expansionsventil strömt, in der Nähe eines Wärmetauschrohrs 3 positioniert sind, so dass zwischen dem Niedertemperatur-Gaskühlmittel und dem Hochtemperatur-Flüssigkühlmittel ein Wärmetausch stattfindet.The super cooling system, which in 1B has been used to increase the efficiency of a general cooling system. The super cooling system is used to increase the degree of supercooling by means of a heat exchange that takes place while a coolant is flowing through each device, with a suction tube 1 through which a low-temperature and low-pressure gas refrigerant flows from an evaporator to a compressor, and a liquid pipe 2 by which a high-temperature and high-pressure liquid refrigerant flows from a condenser to an expansion valve in the vicinity of a heat exchange tube 3 are positioned so that a heat exchange takes place between the low-temperature gas coolant and the high-temperature liquid coolant.

Dementsprechend ist es möglich, die Leistung und den Wirkungsgrad (COP, Coefficient of Performance [Leistungszahl]) einer Klimaanlage zu verbessern, einen Kompressor mit einer geringen Kapazität zu verwenden, wobei die von dem Kompressor verbrauchte Energie um etwa 14% verringert wird, und die Gesamtkraftstoffeffizienz eines Kraftfahrzeugs um etwa 1% oder mehr zu verbessern.Accordingly, it is possible to improve the performance and efficiency (COP, coefficient of performance) of an air conditioner, to use a compressor with a low capacity, wherein the energy consumed by the compressor is reduced by about 14%, and the To improve overall fuel efficiency of a motor vehicle by about 1% or more.

Da jedoch, wie aus 2 ersichtlich, das Flüssigkeitsrohr 2 in einer T-Form an das Wärmetauschrohr 3 angeschlossen ist, ist nicht nur ein T-Form-Extraktionsprozess erforderlich, sondern werden ferner Schwingungen und Geräusche erzeugt, da der Kanal für das Kühlmittel, das durch das Flüssigkeitsrohr 2 hindurchströmt, sich abrupt ändert.Because, however, how out 2 visible, the liquid pipe 2 in a T-shape to the heat exchange tube 3 Not only is a T-shape extraction process required, but vibrations and noise are also generated since the channel for the coolant flowing through the fluid tube 2 flows through, changes abruptly.

An der Verbindungsstelle des Saugrohrs 1, des Flüssigkeitsrohrs 2 und des Wärmetauschrohrs 3 befindet sich ferner entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung des Kühlmittels ein Raum, so dass ein Rückfluss und Verwirbelungen erzeugt werden, was zu einem Druckverlust des Kühlmittels, zu Schwingungen und Geräuschentwicklung führt.At the connection point of the suction pipe 1 , the liquid pipe 2 and the heat exchange tube 3 is also opposite to the flow direction of the coolant, a space so that a reflux and turbulence are generated, resulting in a pressure drop of the coolant, to vibration and noise.

Darüber hinaus sind die Kosten für die Herstellung des Superkühlsystems höher, da es erforderlich ist, die Rohre auszudehnen und zu verengen, um das Flüssigkeitsrohr 2 nach der maschinellen Bearbeitung des Wärmetauschrohres 3 anzuschließen, und ferner werden durch die Form des Kühlmitteleinlasses ein Druckverlust sowie Verwirbelungen verursacht.In addition, the cost of manufacturing the super cooling system is higher because it is necessary to expand and constrict the tubes to the liquid tube 2 after machining the heat exchange tube 3 be connected, and further caused by the shape of the coolant inlet pressure loss and turbulence.

Die in diesen Abschnitten über den Hintergrund der Erfindung offenbarten Informationen sollen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrundes der Erfindung dienen und nicht als Anerkenntnis oder jegliche Form von Hinweis dahingehend angesehen werden, dass diese Informationen den Stand der Technik bilden, der einem Fachmann auf dem Gebiet bereits bekannt ist.The information disclosed in these sections beyond the background of the invention is merely for the better understanding of the general background of the invention and is not to be taken as an acknowledgment or any form of indication that this information constitutes prior art to those skilled in the art already known.

Verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf ausgerichtet, ein Flüssigkeits-Superkühlsystem, bei dem die Systemleistung verbessert ist, durch Verbessern der Anschlussstruktur zwischen den Rohren und durch Verhindern eines Druckverlustes des Kühlmittels bereitzustellen, wobei die NVH-Leistung verbessert wird, indem Verwirbelungen und ein Rückfluss des Kühlmittels verhindert werden. Ferner werden durch Vereinfachen des Herstellungsprozesses die Herstellungskosten verringert und der Wirkungsgrad des Systems verbessert.Various aspects of the present invention are directed to providing a liquid supercooling system in which system performance is improved by improving the inter-pipe connection structure and preventing pressure loss of the coolant, thereby improving NVH performance by causing turbulence and backflow of the coolant can be prevented. Furthermore, by simplifying the manufacturing process, the manufacturing cost is reduced and the efficiency of the system is improved.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Flüssigkeits-Superkühlsystem aufweisen: ein Saugrohr, das um seinen Außenumfang herum eine schraubenlinienförmige Nut aufweist und einen Verdampfer an einen Kompressor anschließt, ein Flüssigkeitsrohr, das einen Kondensator an ein Expansionsrohr anschließt, ein Wärmetauschrohr, in das das Saugrohr eingesetzt ist und dessen eines Ende an das Flüssigkeitsrohr angeschlossen ist, so dass zwischen dem Saugrohr und dem Flüssigkeitsrohr ein Wärmetausch stattfinden kann, und einen Anschlussblock, dessen eine Seite an das Flüssigkeitsrohr angeschlossen ist und dessen andere Seite an das Saugrohr und das Wärmetauschrohr angeschlossen ist.According to one aspect of the present invention, the liquid supercooling system may include: a suction pipe having a helical groove around its outer circumference and connecting an evaporator to a compressor, a liquid pipe connecting a condenser to an expansion pipe, a heat exchange pipe into which the Suction tube is inserted and whose one end is connected to the liquid tube, so that between the suction tube and the liquid tube can take place heat exchange, and a connection block, one side of which is connected to the liquid tube and the other side is connected to the suction tube and the heat exchange tube ,

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können das Saugrohr und das Wärmetauschrohr auf einer Linie angeordnet sein und kann das Flüssigkeitsrohr parallel zu dem Saugrohr an den Anschlussblock angeschlossen sein.According to an embodiment of the present invention, the suction pipe and the heat exchange pipe may be arranged in a line, and the liquid pipe may be connected to the connection block parallel to the suction pipe.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können ein Kanal, durch den Kühlmittel von dem Flüssigkeitsrohr wegströmt, und ein Innenraum, der an den Kanal angeschlossen ist, im Voraus in dem Anschlussblock ausgebildet werden, wobei das Saugrohr und das Wärmetauschrohr an den Innenraum angeschlossen sind.According to another embodiment of the present invention, a passage through which coolant flows away from the liquid pipe and an inside space connected to the passage may be formed in advance in the port block with the suction pipe and the heat exchange pipe connected to the inside.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Kanal in dem Anschlussblock so ausgebildet sein, dass er das Saugrohr umgibt und mit der schraubenlinienförmigen Nut des Saugrohrs in Verbindung steht.According to one embodiment of the invention, the channel may be formed in the terminal block so as to surround the suction pipe and communicate with the helical groove of the suction pipe.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können das Saugrohr und das Wärmetauschrohr durch den Innenraum hindurch auf einer Linie angeordnet sein und kann das Flüssigkeitsrohr in dem Anschlussblock parallel zu dem Saugrohr an das Flüssigkeitsrohr angeschlossen sein.According to a further embodiment, the suction tube and the heat exchange tube can be arranged on a line through the interior and the liquid tube can be connected in the connection block parallel to the suction tube to the liquid tube.

Gemäß einem Aspekt kann der Kanal kurvenförmig ausgebildet sein.In one aspect, the channel may be curved.

Gemäß einem weiteren Aspekt kann ein Abschnitt des Innenraums einen relativ großen Durchmesser aufweisen und das Wärmetauschrohr darin aufnehmen, so dass das Kühlmittel in den Innenraum strömt, während es die schraubenlinienförmige Nut des Saugrohrs bedeckt und entlang derselben Drehungen beschreibt.In another aspect, a portion of the interior may have a relatively large diameter and receive the heat exchange tube therein so that the coolant flows into the interior while covering and describing the helical groove of the suction tube.

Gemäß der die oben beschriebene Anordnung aufweisenden Erfindung ist es möglich, einen Rückfluss sowie Verwirbelungen des Kühlmittels zu verhindern, wobei gleichzeitig der Druckverlust minimiert wird, wenn das Kühlmittel durch den Kanal hindurchströmt, da das Kühlmittel durch den gleichmäßig gekrümmten Kanal anstatt durch einen T-förmigen, abrupt gekrümmten Kanal hindurchströmt, so dass es möglich ist, den Wirkungsgrad einer Klimaanlage und die NVH-Leistung zu verbessern, wobei Schwingungen sowie der Geräuschpegel reduziert werden.According to the invention having the above-described arrangement, it is possible to prevent backflow as well as turbulence of the coolant while minimizing the pressure loss when the coolant flows through the passage because the coolant passes through the uniformly curved passage instead of through a T-shaped passage , abruptly curved channel passes through, so that it is possible to improve the efficiency of an air conditioner and the NVH performance, whereby vibrations and the noise level are reduced.

Da die Rohre durch die im Voraus ausgebildeten Anschlussblöcke aneinander angeschlossen sind, ist es ferner möglich, die Herstellungskosten für die Rohre zu verringern, die Prozesse der maschinellen Bearbeitung der Rohre und somit die Herstellungszeit zu reduzieren, und dadurch die Herstellungskosten für ein Kraftfahrzeug zu senken.Further, since the tubes are connected to each other by the pre-formed terminal blocks, it is possible to reduce the manufacturing cost of the tubes, reduce the processes of machining the tubes and thus the manufacturing time, and thereby lower the manufacturing cost of a motor vehicle.

Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung können weitere Merkmale und Vorteile aufweisen, die aus den in die Beschreibung aufgenommenen angehängten Zeichnungen und der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung ersichtlich oder in diesen im Einzelnen erläutert werden, wobei die Beschreibung und die Zeichnungen gemeinsam dazu dienen, bestimmte Prinzipien der vorliegenden Erfindung zu erläutern.The methods and apparatus of the present invention may have further features and advantages as apparent from or in detail to the detailed description of the invention taken in the description and the following detailed description of the invention, the description and drawings of which together serve to disclose certain To explain principles of the present invention.

In den Zeichnungen zeigen: In the drawings show:

1A eine schematische Ansicht, aus der ein im Stand der Technik verwendetes Kühlsystem ersichtlich ist, 1A a schematic view showing a cooling system used in the prior art,

1B eine schematische Ansicht, aus der ein Superkühlsystem ersichtlich ist, 1B a schematic view showing a supercooling system,

2 eine perspektivische Ansicht und eine teilweise vergrößerte Ansicht eines im Stand der Technik verwendeten Superkühlsystems, 2 a perspective view and a partially enlarged view of a supercooling system used in the prior art,

3 eine perspektivische Ansicht und eine teilweise vergrößerte Ansicht eines beispielgebenden Flüssigkeits-Superkühlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung, 3 a perspective view and a partially enlarged view of an exemplary liquid supercooling system according to the present invention,

4 ein Ablaufdiagramm, in dem ein Verfahren zum Herstellen eines im Stand der Technik verwendeten Superkühlsystems ersichtlich ist, 4 FIG. 3 is a flowchart showing a method of manufacturing a supercooling system used in the prior art; FIG.

5 ein Ablaufdiagramm, aus dem ein Verfahren zum Herstellen eines beispielgebenden Flüssigkeits-Superkühlsystems gemäß der vorliegenden Erfindung ersichtlich ist, 5 a flowchart illustrating a method of manufacturing an exemplary liquid supercooling system according to the present invention,

6 eine Grafik, aus der die in einem im Stand der Technik verwendeten Superkühlsystem gemessenen Geräusche ersichtlich sind, und 6 a graph showing the sounds measured in a super cooling system used in the prior art, and

7 eine Grafik, aus der die in einem Flüssigkeits-Superkühlsystem gemäß der vorliegenden Erfindung gemessenen Geräusche ersichtlich sind. 7 a graph showing the noise measured in a liquid supercooling system according to the present invention.

Es wird angemerkt, dass die angehängten Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu sind, wobei sie eine etwas vereinfachte Darstellung verschiedener Merkmale darstellen, die die Grundprinzipien der Erfindung erläutern. Die besonderen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hier offenbart sind, einschließlich beispielsweise bestimmter Abmessungen, Ausrichtungen, Positionen und Formen werden zum Teil von der besonderen vorgesehenen Anwendung und dem Nutzungsumfeld bestimmt.It should be understood that the appended drawings are not necessarily to scale, presenting a somewhat simplified representation of various features which illustrate the principles of the invention. The particular design features of the present invention as disclosed herein, including, for example, particular dimensions, orientations, locations, and shapes, will be determined in part by the particular intended application and usage environment.

Die Bezugszeichen in den Figuren beziehen sich in den verschiedenen Figuren auf gleiche oder gleichwertige Teile der vorliegenden Erfindung.The reference numerals in the figures in the various figures refer to like or equivalent parts of the present invention.

Im Folgenden wird im Einzelnen auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei Beispiele hierfür in den angehängten Zeichnungen erläutert und im Nachfolgenden beschrieben sind. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit Ausführungsformen beschrieben wird, wird angemerkt, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt sein soll. Im Gegenteil deckt die Erfindung nicht nur die Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifizierungen, Entsprechungen und andere Ausführungsformen ab.In the following, reference will be made in detail to various embodiments of the present invention, examples of which are explained in the attached drawings and described below. Although the invention will be described in conjunction with embodiments, it is to be understood that the invention is not intended to be limited to these embodiments. On the contrary, the invention covers not only the embodiments but also various alternatives, modifications, equivalents and other embodiments.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend im Einzelnen unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen beschrieben.The present invention will be described below in detail with reference to the attached drawings.

3 ist eine perspektivische Ansicht und eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Flüssigkeits-Superkühlsystems 100 gemäß einer beispielgebenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 Figure 11 is a perspective view and a partially enlarged view of a liquid supercooling system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

Das Flüssigkeits-Superkühlsystem 100 der vorliegenden Erfindung weist auf: ein Saugrohr 10, das eine schraubenlinienförmige Nut um seinen Außenumfang herum aufweist und einen Verdampfer an einen Kompressor anschließt, ein Flüssigkeitsrohr 20, das einen Kondensator an ein Expansionsrohr anschließt, ein Wärmetauschrohr 30, in das das Saugrohr 10 eingesetzt ist und dessen eines Ende an das Flüssigkeitsrohr 20 angeschlossen ist, so dass zwischen dem Saugrohr 10 und dem Flüssigkeitsrohr 20 ein Wärmetausch stattfinden kann, und einen Anschlussblock 40, dessen eine Seite an das Flüssigkeitsrohr 20 angeschlossen ist und dessen andere Seite an das Saugrohr 10 und das Wärmetauschrohr 30 angeschlossen ist.The liquid super cooling system 100 The present invention comprises: a suction tube 10 having a helical groove around its outer periphery and connecting an evaporator to a compressor, a liquid pipe 20 connecting a condenser to an expansion tube, a heat exchange tube 30 into which the suction pipe 10 is used and its one end to the liquid pipe 20 connected so that between the suction pipe 10 and the liquid pipe 20 a heat exchange can take place, and a connection block 40 one side of which is attached to the liquid tube 20 is connected and the other side to the suction pipe 10 and the heat exchange tube 30 connected.

Die vorliegende Erfindung findet bei einem Superkühlsystem Anwendung, das auf der Grundlage von bestehenden Kühlsystemen, die die Umgebungstemperatur mittels eines Kühlmittels absenken, einen Wärmeaustausch zwischen Rohren ermöglicht, die Vorrichtungen aneinander anschließen und durch die ein Kühlmittel hindurchströmt.The present invention finds application in a supercooling system which, based on existing cooling systems which lower the ambient temperature by means of a coolant, allows heat exchange between pipes connecting devices to each other and through which a coolant passes.

Insbesondere werden beim Anschließen des Saugrohrs 10, des Flüssigrohrs 20 und des Wärmetauschrohrs 30 die Rohre nicht direkt durch Schweißen sondern durch den Anschlussblock 40 aneinander angeschlossen.In particular, when connecting the suction tube 10 , of the liquid pipe 20 and the heat exchange tube 30 The pipes are not directly welded but through the terminal block 40 connected to each other.

Der Anschlussblock 40 hat vorzugsweise eine vorbestimmte Dicke, sodass er die Rohre aufnehmen kann, und kann in einer vorbestimmten Steifigkeit aus verschiedenen Metallwerkstoffen und Kunststoffen hergestellt sein. Darüber hinaus wird bevorzugt, dass die an die Rohre angeschlossenen Abschnitte abgedichtet sind, um ein Auslaufen des Kühlmittels zu verhindern.The connection block 40 preferably has a predetermined thickness so that it can receive the tubes, and can be made in a predetermined rigidity of various metal materials and plastics. Moreover, it is preferable that the portions connected to the tubes are sealed to prevent leakage of the refrigerant.

Der Anschlussblock 40 kann unterschiedliche Formen aufweisen, wie beispielsweise eine rechteckige Parallelepiped-Form, eine Zylinderform und eine Kugelform, solange er die Rohre aufnehmen und in einem Kraftfahrzeug angeordnet werden kann, wobei in der vorliegenden Erfindung beispielhaft ein rechteckiges Parallelepiped dargestellt ist.The connection block 40 may have different shapes, such as a rectangular parallelepiped shape, a cylindrical shape and a spherical shape, as long as it can accommodate the tubes and can be arranged in a motor vehicle, wherein in the present invention by way of example a rectangular parallelepiped is shown.

Das Saugrohr 10 und das Wärmetauschrohr 30 verlaufen durch den Anschlussblock 40 hindurch und das Saugrohr 10 mit der schraubenlinienförmigen Nut um seinen Außenumfang herum ist in das Wärmetauschrohr 30 eingesetzt. Bei diesem Aufbau ist ein vorbestimmter Spalt zwischen der schraubenlinienförmigen Nut und der Innenseite des Wärmetauschrohrs 30 definiert, so dass das Kühlmittel entlang der Außenseite des Saugrohrs 10 strömen kann, wobei es schraubenlinienförmige Drehungen beschreibt. Da der Oberflächenbereich für den Wärmetausch größer wird, ist aus diesem Grund ein schnellerer Wärmetausch möglich. The suction tube 10 and the heat exchange tube 30 run through the terminal block 40 through and the suction tube 10 with the helical groove around its outer circumference is in the heat exchange tube 30 used. In this structure, there is a predetermined gap between the helical groove and the inside of the heat exchange tube 30 defined so that the coolant along the outside of the suction pipe 10 can flow, where it describes helical rotations. For this reason, since the surface area for the heat exchange becomes larger, faster heat exchange is possible.

Das Flüssigkeitsrohr 20 ist in dem Anschlussblock 40 derart an die schraubenlinienförmige Nut des Saugrohrs 10 angeschlossen, dass das Kühlmittel durch den Raum zwischen der Nut und der Innenseite des Wärmetauschrohrs 30 hindurchströmen kann. Das Kühlmittel strömt durch einen Kanal 41, der in dem Anschlussblock 40 ausgebildet ist, um von dem Flüssigkeitsrohr 20 um das Saugrohr 10 herum zu dem Wärmetauschrohr 30 zu strömen, wobei der Kanal 41 gemäß der vorliegenden Erfindung eine glatte Kurvenform aufweist.The liquid pipe 20 is in the terminal block 40 such to the helical groove of the suction pipe 10 Connected that coolant through the space between the groove and the inside of the heat exchange tube 30 can flow through it. The coolant flows through a channel 41 in the terminal block 40 is designed to from the liquid pipe 20 around the suction pipe 10 around to the heat exchange tube 30 to flow, with the channel 41 according to the present invention has a smooth waveform.

Das bedeutet, wie aus der vergrößerten Ansicht in der 3 ersichtlich, dass das Saugrohr 10 und das Wärmetauschrohr 30 auf einer Linie angeordnet sind und das Flüssigkeitsrohr 20 parallel zu dem Saugrohr 10 in den Anschlussblock 40 eingesetzt ist. Da darüber hinaus der Kanal 41, durch den hindurch das Kühlmittel in das Saugrohr 10 und das Wärmetauschrohr 30 hineinströmt, mit einer glatten Kurvenform ausgebildet ist, ist es möglich, zu verhindern, dass das Kühlmittel seine Strömungsrichtung wie bei einem im Stand der Technik verwendeten T-förmigen Anschluss abrupt verändert, wodurch der Druckverlust des in dem Rohr strömenden Kühlmittels minimiert wird.That means, as from the enlarged view in the 3 seen that the suction tube 10 and the heat exchange tube 30 arranged on a line and the liquid pipe 20 parallel to the suction pipe 10 in the connection block 40 is used. In addition, the channel 41 , through which the coolant into the intake manifold 10 and the heat exchange tube 30 It is possible to prevent the coolant from abruptly changing its flow direction as in a T-shaped port used in the prior art, thereby minimizing the pressure loss of the coolant flowing in the pipe.

Das Flüssigkeitsrohr 20 kann parallel zu dem Saugrohr 10 in den Anschlussblock 40 eingesetzt sein, wie aus 3 ersichtlich, und es kann ferner, wie im Stand der Technik, in einer T-Form eingesetzt sein. Wenn es jedoch in einer T-Form eingesetzt ist, ist es nicht direkt an das Saugrohr 10 angeschlossen, sondern der Kanal 41 in dem Anschlussblock 40 ist derart ausgebildet, dass er das Saugrohr 10 umgibt, um einen schnellen Kanalwechsel für das Kühlmittel zu verhindern.The liquid pipe 20 can be parallel to the suction pipe 10 in the connection block 40 be used as out 3 can be seen, and it can also, as in the prior art, be used in a T-shape. However, if it is used in a T-shape, it is not directly to the suction tube 10 connected but the channel 41 in the terminal block 40 is designed such that it the suction tube 10 surrounds to prevent a quick channel change for the coolant.

Es wird bevorzugt, den Kanal 41, durch den das Kühlmittel von dem Flüssigkeitsrohr 20 wegströmt, und den Innenraum 42, in dem das Saugrohr 10 und das Wärmetauschrohr 30 aneinander angeschlossen sind, im Voraus im Anschlussblock 40 auszubilden, um die Herstellung zu vereinfachen.It is preferred the channel 41 through which the coolant from the liquid pipe 20 flows away, and the interior 42 in which the suction pipe 10 and the heat exchange tube 30 connected to each other in advance in the terminal block 40 train to simplify manufacturing.

Das Saugrohr 10 und das Wärmetauschrohr 30 sind in dem Innenraum 42 aneinander angeschlossen, wobei ein Abschnitt des Innenraums 42 einen relativ großen Durchmesser hat, damit das Kühlmittel aus dem Flüssigkeitsrohr 20 mit gleichmäßigen Drehungen in die Nut hineinströmt, so dass das Kühlmittel innen strömen kann, wobei es das Rohr 10 bedeckt, wodurch Verwirbelungen minimiert werden.The suction tube 10 and the heat exchange tube 30 are in the interior 42 connected to each other, being a section of the interior 42 has a relatively large diameter, so that the coolant from the liquid pipe 20 with uniform rotations in the groove flows in, so that the coolant can flow inside, where it is the pipe 10 covered, which minimizes turbulence.

4 ist eine Ansicht, aus der ein Verfahren zum Herstellen eines im Stand der Technik genutzten Superkühlsystems ersichtlich ist und 5 ist eine Ansicht, aus der ein Verfahren zum Herstellen des Flüssigkeits-Superkühlsystems 100 gemäß einer beispielgebenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ersichtlich ist. 4 FIG. 11 is a view showing a method of manufacturing a supercooling system used in the prior art; and FIG 5 FIG. 13 is a view showing a method of manufacturing the liquid super cooling system. FIG 100 According to an exemplary embodiment of the present invention is apparent.

Um das Superkühlsystem gemäß dem Stand der Technik herzustellen, wird an der Außenfläche eines Saugrohrs 1 eine Schraube ausgebildet, Rohrexpansions-/Rohrkompressions- und T-Form-Extraktionsprozesse werden durchgeführt, um ein Wärmetauschrohr 3 an ein Flüssigkeitsrohr 2 anzuschließen, und anschließend werden die Rohre aneinander angeschlossen. In diesem Fall ist es erforderlich, das Saugrohr 1 und das Wärmetauschrohr 3 mit einem vorbestimmten Spalt zu verschweißen, um sie aneinander anzuschließen und aneinander zu befestigen, und es ist ferner erforderlich, das Flüssigkeitsrohr 2 und das Wärmetauschrohr 3 miteinander zu verschweißen, um das Flüssigkeitsrohr 2 an das Wärmetauschrohr 3 anzuschließen, so dass der Herstellungsprozess kompliziert ist.In order to produce the supercooling system according to the prior art, on the outer surface of a suction pipe 1 a screw, tube expansion / tube compression and T-shape extraction processes are performed to form a heat exchange tube 3 to a liquid pipe 2 and then the pipes are connected together. In this case it is necessary to use the suction pipe 1 and the heat exchange tube 3 To weld with a predetermined gap to join them together and to attach to each other, and it is also necessary, the liquid pipe 2 and the heat exchange tube 3 weld together to the liquid pipe 2 to the heat exchange tube 3 connect so that the manufacturing process is complicated.

Gemäß dem Flüssigkeits-Superkühlsystem 100 der vorliegenden Erfindung jedoch sind Rohrexpansions-/Rohrkompressions- und T-Form-Extraktionsprozesse nicht erforderlich, da lediglich die schraubenlinienförmige Nut an der Außenseite des Saugrohrs 10 ausgebildet werden muss und die Rohre an den Anschlussblock 40 angeschlossen werden müssen, nachdem im Voraus der Kanal 41 und der Innenraum 42 in dem Anschlussblock ausgebildet wurden, so dass es möglich ist, die für die Herstellung benötigte Zeit und die Herstellungskosten im Vergleich zu dem Herstellungsprozess des Standes der Technik zu reduzieren. Dadurch werden etwa 100 koreanische Won (etwa 6 Cent) pro Einheit gespart.According to the liquid supercooling system 100 However, in the present invention, tube expansion / tube compression and T-die extraction processes are not required since only the helical groove on the outside of the suction tube 10 must be formed and the pipes to the terminal block 40 must be connected after the channel in advance 41 and the interior 42 are formed in the terminal block, so that it is possible to reduce the time required for manufacturing and the manufacturing cost as compared with the manufacturing process of the prior art. This saves about 100 Korean won (about 6 cents) per unit.

6 ist eine Darstellung, aus der die in einem im Stand der Technik genutzten Superkühlsystem gemessenen Geräusche ersichtlich sind, und 7 ist eine Darstellung, aus der die in dem Flüssigkeits-Superkühlsystem 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemessenen Geräusche ersichtlich sind. 6 FIG. 13 is a diagram showing the sounds measured in a supercooling system used in the prior art; and FIG 7 is a representation from which in the liquid super cooling system 100 According to an exemplary embodiment of the present invention measured noise can be seen.

Wie aus der 6 ersichtlich, steigt bei einem Superkühlsystem des Standes der Technik der Geräuschpegel in einem Bereich von etwa 5 Hz bis 7 kHz schnell an, wobei dies die Folge von Verwirbelungsgeräuschen aufgrund eines schnellen Kanalwechsels eines Kühlmittels bei der Verwendung einer Klimaanlage ist.Like from the 6 As can be seen, in a supercooling system of the prior art, the noise level increases in a range of about 5 Hz 7 kHz, which is the result of swirling noise due to a rapid change of refrigerant channel when using an air conditioner.

Bei dem Flüssigkeits-Superkühlsystem 100 gemäß einer beispielgebenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jedoch können ein Rückfluss sowie Verwirbelungen verhindert werden, da ein Kühlmittel innen die glatte Kurve entlangströmt und durch den Anschlussblock 40 hindurchströmt, wobei es gleichmäßige Drehungen beschreibt, so dass der Geräuschpegel in einem Bereich von etwa 5 Hz bis 7 kHz deutlich verringert werden kann. Somit ist es möglich, die NVH-Leistung eines Fahrzeugs durch Verbessern des Kühlmittelstroms zu verbessern.In the liquid supercooling system 100 however, according to an exemplary embodiment of the present invention, backflow and swirls can be prevented as coolant flows inwardly along the smooth curve and through the terminal block 40 flows through it, describing uniform rotations, so that the noise level can be significantly reduced in a range of about 5 Hz to 7 kHz. Thus, it is possible to improve the NVH performance of a vehicle by improving the coolant flow.

Das bedeutet, dass bei einem Superkühlsystem des Standes der Technik bei verschiedenen Rohren Reibung auftritt und durch die Anschlussform der Rohre, während dass Kühlmittel durch die Rohre strömt, ein Druckverlust von 48 kPa auftritt, wohingegen der Druckverlust bei einem Superkühlsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung 38 kPa beträgt. Dementsprechend wird der Druckverlust um etwa 10 kPa verringert und wird die Leistung der Klimaanlage um etwa 1% verbessert, so dass es möglich ist, die Gesamtkraftstoffeffizienz eines Kraftfahrzeugs um etwa 0,5% zu verbessern, selbst wenn lediglich der Aufbau der Anschlüsse der Rohre verbessert wird.That is, in a prior art supercooling system, friction occurs on various pipes and a pressure loss of 48 kPa occurs due to the terminal shape of the pipes as coolant passes through the pipes, whereas in a super cooling system according to an exemplary embodiment of the present invention Invention is 38 kPa. Accordingly, the pressure loss is reduced by about 10 kPa and the performance of the air conditioner is improved by about 1%, so that it is possible to improve the overall fuel efficiency of a motor vehicle by about 0.5%, even if only the structure of the connections of the pipes improves becomes.

Zum Zweck einer vereinfachten Erläuterung und genauen Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe „innen” und „außen” verwendet, um Merkmale der beispielgebenden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Positionen dieser Merkmale zu beschreiben, wie sie in den Figuren gezeigt sind.For the purpose of a simplified explanation and exact definition in the appended claims, the terms "inside" and "outside" are used to describe features of the exemplary embodiments with reference to the positions of these features as shown in the figures.

Die vorangehende Beschreibung bestimmter beispielgebender Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zweck der Erläuterung und Beschreibung dargestellt. Sie soll weder vollständig sein noch die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen beschränken, und zahlreiche Modifizierungen und Variationen sind im Lichte der oben beschriebenen Lehren möglich. Die beispielgebenden Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erläutern, um es so einem Fachmann auf dem Gebiet zu ermöglichen, verschiedene beispielgebende Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie verschiedene Alternativen und Modifizierungen davon auszuführen und zu nutzen.The foregoing description of certain exemplary embodiments of the present invention has been presented for purposes of illustration and description. It is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise forms disclosed, and numerous modifications and variations are possible in light of the above teachings. The exemplary embodiments have been chosen and described to illustrate certain principles of the invention and its practical application so as to enable those skilled in the art to make and use various exemplary embodiments of the present invention as well as various alternatives and modifications thereof.

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Claims (7)

Flüssigkeits-Superkühlsystem, aufweisend: ein Saugrohr, das eine schraubenlinienförmige Nut um seinen Außenumfang herum aufweist und einen Verdampfer an einen Kompressor anschließt, ein Flüssigkeitsrohr, das einen Kondensator an ein Expansionsrohr anschließt, ein Wärmetauschrohr, in das das Saugrohr eingesetzt ist und dessen eines Ende an das Flüssigkeitsrohr angeschlossen ist, so dass zwischen dem Saugrohr und dem Flüssigkeitsrohr ein Wärmeaustausch stattfinden kann, und einen Anschlussblock, dessen eine Seite an das Flüssigkeitsrohr angeschlossen ist und dessen andere Seite an das Saugrohr und das Wärmetauschrohr angeschlossen ist.Liquid supercooling system, comprising: a suction tube having a helical groove around its outer periphery and connecting an evaporator to a compressor, a liquid tube connecting a condenser to an expansion tube, a heat exchange tube, in which the suction pipe is inserted and whose one end is connected to the liquid pipe, so that between the suction pipe and the liquid pipe heat exchange can take place, and a connection block, one side of which is connected to the liquid pipe and the other side of which is connected to the suction pipe and the heat exchange pipe. Flüssigkeits-Superkühlsystem gemäß Anspruch 1, wobei das Saugrohr und das Wärmetauschrohr auf einer Linie angeordnet sind und das Flüssigkeitsrohr parallel zu dem Saugrohr an den Anschlussblock angeschlossen ist.The liquid super cooling system according to claim 1, wherein the suction pipe and the heat exchange pipe are arranged in a line, and the liquid pipe is connected to the connection block parallel to the suction pipe. Flüssigkeits-Superkühlsystem gemäß Anspruch 1, wobei ein Kanal, durch den ein Kühlmittel aus dem Flüssigkeitsrohr strömt, und ein an den Kanal angeschlossener Innenraum im Voraus in dem Anschlussblock ausgebildet sind, wobei das Saugrohr und das Wärmetauschrohr an den Innenraum angeschlossen sind.The liquid super cooling system according to claim 1, wherein a passage through which a coolant flows out of the liquid passage and an inner space connected to the passage are formed in advance in the port block, the suction port and the heat exchange tube being connected to the inner space. Flüssigkeits-Superkühlsystem gemäß Anspruch 3, wobei der Kanal in dem Anschlussblock derart ausgebildet ist, dass er das Saugrohr umgibt und mit der schraubenlinienförmigen Nut des Saugrohrs in Verbindung steht.The liquid super cooling system according to claim 3, wherein the passage in the port block is formed to surround the suction pipe and communicate with the helical groove of the suction pipe. Flüssigkeits-Superkühlsystem gemäß Anspruch 3, wobei das Saugrohr und das Wärmetauschrohr durch den Innenraum hindurch auf einer Linie angeordnet sind und das Flüssigkeitsrohr parallel zu dem Saugrohr an den Kanal in dem Anschlussblock angeschlossen ist.The liquid supercooling system according to claim 3, wherein the suction pipe and the heat exchange pipe are arranged in a line through the internal space, and the liquid pipe is connected in parallel to the suction pipe to the channel in the connection block. Flüssigkeits-Superkühlsystem gemäß Anspruch 3, wobei der Kanal kurvenförmig ausgebildet ist.Liquid supercooling system according to claim 3, wherein the channel is curved. Flüssigkeits-Superkühlsystem gemäß Anspruch 3, wobei ein Abschnitt des Innenraums einen relativ großen Durchmesser aufweist und das Wärmetauschrohr darin aufgenommen ist, so dass das Kühlmittel in den Innenraum strömt, wobei es die schraubenlinienförmige Nut des Saugrohrs bedeckt und entlang derselben Drehungen beschreibt.The liquid supercooling system according to claim 3, wherein a portion of the inner space has a relatively large diameter and the heat exchange tube is accommodated therein so that the refrigerant flows into the inner space, covering the helical groove of the suction pipe and describing rotations therealong.
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