KR100234167B1 - 자동차용응축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 응축기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 자동차용 응축기는, 소정 유로를 따라 흐르는 열교환매체 중 액화된 열교환매체가 나머지 열교환매체와 분리되어 흐르는 바이패스통로를 구비함으로써, 전체적인 열교환매체의 흐름이 원활하게 되어 열교환효율이 향상된다는 장점이 있다.

Description

자동차용 응축기{Condenser for vehicle}

본 발명은 자동차용 응축기에 관한 것으로서, 상세하게는 소정 유로를 따라 흐르는 열교환매체 중 액화된 열교환매체가 나머지 열교환매체와 분리되어 흐를 수 있도록 개선된 자동차용 응축기에 관한 것이다.

통상적인 자동차용 공기조화 장치는 증발기 유니트, 압축기 유니트, 응축기 유니트, 교축밸브로 이루어진 순환사이클을 열교환매체가 순환하면서 열전단을 행하게 된다. 이때, 열교환매체는 증발기로부터 증발잠열을 흡수하여 기화된 후 압축기에 의해 고온 고압의 기체상태가 된다. 이 고온고압의 열교환매체는 응축기를 통과하면서 상기 증발기로부터 흡수한 증발잠열과 압축기의 일양에 해당하는 열이 방출되어 응축되며, 이 응축된 열교환매체는 교축밸브를 통하여 상기 증발기에 액상으로 공급되어 상술한 바와 같은 순환 사이클을 이루면서 열교환을 행하게 된다.

상술한 바와 같은 순환사이클에서 열교환매체는 상변화를 하면서 순환하게 되는데, 열교환매체에 포함된 이물이나 수분은 상기 순환사이클을 형성하는 각 유니트들을 통과하면서 열전달효율을 저하시키게 되며 특히, 수분은 열교환매체에 비해 상변화가 쉽게 이루어지지 않기 때문에 압축기에 치명적인 손상을 주게 된다. 따라서, 종래의 기술에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 교축밸브와 응축기 사이에 리시버드라이어를 설치하여 열교환매체에 포함된 수분과 이물을 제거하고자 하였다. 또한, 리시버드라이어의 설치용적을 줄이기 위해서 리시버드라이어가 일체화된 응축기가 연구되어 왔다. 도 1은 이러한 리시버드라이어가 장착된 자동차용 응축기의 일 예를 도시한 것이다.

이 자동차용 응축기는 상호 소정 간격 이격되어 평행하게 설치된 복수개의 튜브(11)와, 이 튜브(11)의 양단부가 각각 고정되는 제1탱크(12) 및 제2탱크(13)와, 상기 튜브(11) 사이에 각각 배치되는 방열휜(14) 및 상기 제2탱크(13)와 일체형으로 형성된 리시버드라이어(15)를 구비하여 된다. 여기서, 상기 제1탱크(12) 및 제2탱크(13)에는 각각 열교환매체 유입구(16)와 유출구(17)가 형성되어 열교환매체의 유출입이 이루어진다. 또한, 상기 제1탱크(12) 및 제2탱크(13)에는 배플(18)이 교호적으로 설치되어 열교환매체의 통로를 분할하게 된다.

상술한 바와 같은 자동차용 응축기에서 열교환매체의 유동경로를 살펴보면 다음과 같다.

상기 제1탱크(12)에 형성된 유입구(16)를 통해서 유입된 열교환매체는 상기 유입구(16)와 근접된 위치에서 제1탱크(12)와 제2탱크(13)와 이에 각각 연통된 튜브(14)에 의해 형성된 제1유동경로(110)를 흐르면서 외부와 열교환을 행하게 된다. 이어서, 열교환매체는 배플(18)에 의해 구분되며 상기 제1유동경로(110)의 상부에 형성되어 리시버드라이어(15)와 연통되는 제2유동경로(120)를 통과하여 리시버드라이어(15)에 유입된다. 그리고, 열교환매체는 상기 리시버드라이어(15)를 통과하면서 이물과 수분이 제거되게 된다. 하지만, 리시버드라이어(15)를 통과한 열교환매체는 이물과 수분이 제거됐지만, 비교적 온도가 높은 상태로 유출되게 된다. 따라서, 상기 리시버드라이어(15)로부터 상기 제2탱크(13)의 하부에 형성된 유출구(17)가 연결되어 형성된 제3유동경로(130)를 흐르면서 열교환매체는 냉각되게 된다.

상술한 바와 같은 자동차용 응축기에 있어서, 통상적으로 상기 제1유동경로(110)를 통과한 열교환매체의 일부는 액화되게 된다. 하지만 상술한 유동경로(110)(120)(130)를 갖는 응축기는 제1유동경로(110)를 통과하면서 액화된 열교환매체를 포함한 모든 열교환매체가 제1유동경로(110)로부터 연장되는 제2유동경로(120)를 통과해야 함으로써 전체적인 열교환매체의 흐름이 원활하지 않게 된다는 문제점이 발생한다. 따라서, 열교환매체의 흐름을 원활히 하기 위해서는 유입구(16)와 유출구(17)의 위치 및 각각의 탱크(12)(13)에 설치되는 배플(18)의 위치를 적절하게 배치시켜야 하며, 이 경우 전체적인 열교환매체의 유동경로가 복잡해져서 전체적인 열교환효율이 나빠진다는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 열교환매체의 유동경로가 단순화되고, 열교환효율이 향상되도록 개선된 자동차용 응축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 자동차용 응축기를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 응축기의 일 실시예를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 자동차용 응축기의 다른 실시예를 도시한 도면이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

21,31.튜브 22,32.유입구

23,33.유출구 24,34.제1탱크

25,35.제2탱크 26,36.리시버 드라이어

26a,36a.유입관 26b,36b.유출관

27,37.배플 28,38.바이패스 관

210,310.제1유동경로부 220,320.제2유동경로부

230,330.제3유동경로부

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동차용 응축기는, 상하방향으로 배치된 다수의 튜브와, 상기 각 튜브의 양단에 설치되어 상기 튜브들과 함께 열교환매체 유로를 형성하며 각각의 내부에는 상기 열교환매체의 유동방향을 안내하기 위한 배플들이 설치된 제1,2탱크와, 상기 열교환매체가 상기 열교환매체 유로 내로 유입될 수 있도록 상기 제1탱크와 제2탱크 중 하나에 접속된 유입구와, 상기 열교환매체 유로를 통과한 열교환매체가 외부로 유출될 수 있도록 상기 제1탱크와 제2탱크중 하나에 접속된 유출구를 구비하는 자동차용 응축기에 있어서, 상기 열교환매체 유로는: 상기 다수의 튜브 중 중앙부에 위치한 튜브들에 의해 형성되며 상기 유입구와 통하는 제1유동경로부; 상기 제1유동경로부의 상측에 위치되는 튜브들에 의해 형성되며, 상기 제1유동경로부를 통과한 열교환매체가 유입될 수 있도록 열교환매체의 흐름방향상 상기 제1유동경로부의 하류쪽에 배치되는 제2유동경로부; 상기 제1유동경로부의 하측에 위치되는 튜브들에 의해 형성되며, 열교환매체의 흐름방향상 상기 제2유동경로부의 하류쪽에 배치되어 상기 유출구로 통하는 제3유동경로부; 상기 제2유동경로부를 통과한 열교환매체가 상기 제3유동경로부로 유입될 수 있도록, 상기 제2유동경로부와 제3유동경로부를 연결하는 연결경로부; 및 상기 제1유동경로부를 통과하며 액화된 열교환매체가 상기 제2유동경로부를 거치지 않고 상기 제3유동경로부로 유입될 수 있도록 상기 제1유동경로부와 상기 연결경로부 사이를 연결하는 바이패스통로;를 포함하여 된 점에 특징이 있다.

또한 본발명의 다른 유형에 따른 자동차용 응축기는, 복수개의 튜브와, 상기 각 튜브의 양단에 설치되어 열교환매체 유로를 형성하는 제1,2탱크와, 상기 제1,2탱크의 유로가 배플에 의해 복수개의 분할실로 구획되고, 상기 제1,2탱크의 중앙에 위치한 튜브들에 의해 형성되는 제1유동경로부와, 상기 제1유동경로부의 출구측과 연통되며 상기 제1유동경로부의 상부에 위치한 복수개 튜브와 제1,2탱크의 분할실로 이루어진 제2유동경로부와, 상기 제1유동경로부의 하부에 위치되는 복수의 튜브들과 제1,2탱크의 분할실로 이루어진 제3유동경로부와, 상기 제2유동경로부와 상기 제3유동경로부를 상호 연결하여 우회통로를 형성하는 리시버드라이어와, 상기 리시버드라이어와 제1유동경로부 출구측 탱크를 연결하여 상기 제1유동경로부를 흐르며 액화된 열교환매체의 통로를 형성하는 바이패스 통로를 포함한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 응축기의 일 실시예를 도시한 것으로서, 그 구성은 다음과 같다.

본 실시예의 응축기는 상호 소정 간격 이격되어 평행한 상태로 상하방향으로 배치되며 그 내부에 열교환매체 통로가 형성된 다수의 튜브(21)와, 이 튜브(21)들의 양단부가 각각 접속되는 제1탱크(24) 및 제2탱크(25)와, 이 제1,2탱크(24),(25) 중 하나의 탱크에 설치되는 유입구(22)와, 제1,2탱크(24),(25) 중 하나의 탱크에 유출구(23)를 구비하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 유입구(22)와 유출구(23)가 모두 제1탱크(24)에 형성될 경우, 유입구(22)는 제1탱크(24)의 중간부에 형성된다.

그리고, 열교환매체의 유로를 형성하기 위해서 상기 제1탱크(24) 및 제2탱크(25)에는 복수개의 배플(27)이 설치되어 제1탱크(24) 및 제2탱크(25)의 내부는 복수개의 분할실로 구획함과 아울러 상기 튜브(21)들 및 제1,2탱크(24),(25)에 의해 구획되는 열교환매체 유로내에서의 열교환매체의 흐름방향을 안내하게 된다. 상기 열교환매체 유로는, 다수의 튜브(21) 중 중앙에 위치한 튜브들에 의해 형성되는 제1유동경로부(210)와, 이 제1유동경로부(210)의 상측에 위치되는 튜브들에 의해 형성되는 제2유동경로부(220)와, 제1유동경로부(210)의 하측에 위치되는 튜브들에 의해 제3유동경로부(230)와, 제2유동경로부(220)와 제3유동경로부(230)를 연결하는 연결경로부와, 제1유동경로부(210)와 상기 연결경로부를 연결하는 바이패스통로를 포함한다. 여기서, 제1유동경로부(210)의 출구측과 제2유동경로부(220)의 입구측은 상호 연통되며, 제1유동경로부(210)의 입구측은 유입구(22)와 연결되고, 제3유동경로부(230)의 출구측은 유출구(23)와 연결된다.

상기 연결경로부로서 본 실시예에 있어서는, 열교환매체로부터 이물과 수분을 필터링하기 위한 리시버드라이어(26)와, 유입관(26a)과, 유출관(26b)을 구비하고 있다. 상기 유입관(26a)은 제2유동경로부(220)의 출구측의 제2탱크(25)에 형성된 제1연통홀(25a)을 통해 제2유동경로부(220)와 리시버드라이어(26)의 입구를 연결하고 있으며, 상기 유출관(26b)은 제2유동경로부(230)의 입구측의 제2탱크(25)에 형성된 제2연통홀(25b)을 통해 제3유동경로부(230)와 리시버드라이어(26)의 출구를 연결하고 있다. 또한, 상기 바이패스통로로서 본 실시예에 있어서는, 제1유동경로부(210) 출구측의 제2탱크(25)에 형성된 제3연통홀(25c)과 리시버드라이어(26)의 입구측에 양단이 접속된 바이패스 관(28)이 구비되어 있다. 이러한 바이패스통로는 제1유동경로부(210)를 흐르며 액화된 열교환매체가 제2유동경로부(220)를 거치지 않고 리시버드라이어(26)를 통해 제3유동경로부(230)로 흐를 수 있도록 하기 위한 것이다.

따라서, 유입구(22)를 통하여 유입되어 제1유동경로부(210)를 통과한 열교환매체 중 액화된 열교환매체는 제2유동경로부(220)를 거치지 않고 바이패스 관(28)에 의해 형성된 바이패스통로와 연결되는 경로(210b)를 따라 유동하면서 바이패스 관(28)을 거쳐 리시버드라이어(26)의 입구측으로 유입되고, 나머지 열교환매체는 제2유동경로부(220)의 입구측과 연결되는 경로(210a)를 따라 흘러서 제2유동경로부(220) 및 유입관(26a)을 거쳐 리시버드라이어(26)의 입구측으로 유입된다. 이처럼 리시버드라이어(26)의 입구측으로 유입된 열교환매체들은 그 리시버드라이어(26)를 통과하면서 수분이나 이물이 필터링된 상태로 유출관(26b)을 통해 제3유동경로부(230)로 유입된 후 유출관(23)을 통해 배출되게 된다.

그리고, 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 응축기의 다른 실시예를 도시한 것이다.

본 실시예의 응축기도, 상호 소정 간격 이격되어 평행한 상태로 상하방향으로 배치되며 그 내부에 열교환매체 통로가 형성된 다수의 튜브(31)와, 이 튜브(31)들의 양단부가 각각 접속되는 제1탱크(34) 및 제2탱크(35)와, 이 제1,2탱크(34),(35)중 하나의 탱크에 설치되는 유입구(32)와, 제1,2탱크(34),(35) 중 하나의 탱크에 설치되는 유출구(33)를 구비하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 유입구(32)와 유출구(33)가 모두 제1탱크(34)에 형성될 경우, 유입구(32)는 제1탱크(34)의 중간부에 형성된다.

그리고, 열교환매체의 유로를 형성하기 위해서 상기 제1탱크(34) 및 제2탱크(35)에는 복수개의 배플(37)이 설치되어 제1탱크(34) 및 제2탱크(35)의 내부는 복수개의 분할실로 구획함과 아울러 상기 튜브(31)들 및 제1,2탱크(34),(35)에 의해 구획되는 열교환매체 유로내에서의 열교환매체의 흐름방향을 안내하게 된다. 상기 열교환매체 유로는, 다수의 튜브(31) 중 중앙부에 위치한 튜브들에 의해 형성되는 제1유동경로부(310)와, 이 제1유동경로부(310)의 상측에 위치되는 튜브들에 의해 형성되는 제2유동경로부(320)와, 제1유동경로부(310)의 하측에 위치되는 튜브들에 의해 제3유동경로부(330)와, 상기 제2유동경로부(320)와 제3유동경로부(330)를 연결하는 연결경로부와, 제1유동경로부(310)와 상기 연결경로부를 연결하는 바이패스통로를 포함한다. 여기서, 제1유동경로부(310)의 출구측과 제2유동경로부(320)의 입구측은 상호 연통되며, 제1유동경로부(310)의 입구측은 유입구(32)와 연결되고, 제3유동경로부(330)의 출구측은 유출구(33)와 연결된다.

상기 연결경로부로서 본 실시예에 있어서는, 열교환매체로부터 이물과 수분을 필터링하기 위한 리시버드라이어(36)와, 제2유동경로부(320)의 출구측 제1탱크(34)에 형성된 제1연통홀(34a)을 통해 제2유동경로부(320)와 리시버드라이어(36)의 입구를 연결하는 유입관(36a)과, 제3유동경로부(330)의 출구측 제1탱크(34)에 형성된 제2연통홀(34b)을 통해 제3유동경로부(330)와 리시버드라이어(36)의 출구를 연결하는 유출관(36b)을 구비하고 있다. 또한, 상기 바이패스통로로서 본 실시예에 있어서는, 제1유동경로부(310) 출구측의 제1탱크(34)에 형성된 제3연통홀(34c)과 리시버드라이어(36)의 입구측에 양단이 접속된 바이패스 관(38)과, 상기 제1유동경로부(310)와 제3유동경로부(330) 사이에 위치된 튜브들에 의해 형성되는 중간경로부(315)가 구비되어 있다.

여기서 상기 배플(37)들은, 제2,3유동경로부(320),(330)를 유동하는 열교환매체가 제1,2탱크(34)(35) 사이에서 적어도 1회 이상 교행할 수 있도록 제1,2탱크(34),(35)에 배치됨이 바람직하다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 자동차용 응축기의 작용을 도 3에 도시된 실시예를 통하여 살펴보면 다음과 같다.

열교환매체는 제1탱크(34)의 중간부분에 위치한 유입구(32)를 통해서 유입되어, 제1유동경로부(310)를 흐르면서 외부와 열교환을 행하게 된다. 이때, 기체상태의 열교환매체의 일부는 제1유동경로부(310)를 흐르면서 냉각되어 제1유동경로부(310)를 통과하는 도중에 액화되게 된다. 이와 같이, 유입구(32)를 통하여 유입되어 제1유동경로부(310)의 출구를 통해 나온 열교환매체 중 액화된 열교환매체는 제2유동경로부(320)를 거치지 않고 중간경로부(315)와 연결되는 경로(310b)를 따라 유동하면서 그 중간경로부(315) 및 바이패스 관(38)에 의해 이루어진 바이패스통로를 거쳐 리시버드라이어(36)의 입구측으로 유입되고, 나머지 기체상태인 열교환매체는 제2유동경로부(320)의 입구측과 연결되는 경로(310a)를 따라 흘러서 제2유동경로부(320) 및 유입관(36a)을 거쳐 리시버드라이어(36)의 입구측으로 유입된다. 이처럼 제1유동경로부(310)를 통과하며 액화된 열교환매체는 나머지 열교환매체와 분리된 채 제2유동경로부(320)를 거치지 않고 바이패스통로를 통하여 리시버드라이어(36)로 직접 흐르게 되므로 전체적인 열교환매체의 흐름이 원활해지며 열교환효율이 향상될 수 있다. 한편, 상기 리시버드라이어(36)의 입구측으로 유입된 열교환매체들은 그 리시버드라이어(36)를 통과하면서 수분이나 이물이 필터링된 상태로 유출관(36b)을 통해 제3유동경로부(330)의 입구측으로 흐르게 된다. 그리고 최종적으로 열교환매체는 제3유동경로부(330)를 흐르며 냉각된 후 유출구(33)를 통하여 유출된다.

본 발명에 따른 자동차용 응축기는, 소정 유로를 따라 흐르는 열교환매체 중 액화된 열교환매체가 나머지 열교환매체와 분리되어 흐르는 바이패스통로를 구비함으로써, 전체적인 열교환매체의 흐름이 원활하게 되어 열교환효율이 향상된다는 장점이 있다.

Claims (6)

1. 상하방향으로 배치된 다수의 튜브와, 상기 각 튜브의 양단에 설치되어 상기 튜브들과 함께 열교환매체 유로를 형성하며 각각의 내부에는 상기 열교환매체의 유동방향을 안내하기 위한 배플들이 설치된 제1,2탱크와, 상기 열교환매체가 상기 열교환매체 유로 내로 유입될 수 있도록 상기 제1탱크와 제2탱크 중 하나에 접속된 유입구와, 상기 열교환매체 유로를 통과한 열교환매체가 외부로 유출될 수 있도록 상기 제1탱크와 제2탱크중 하나에 접속된 유출구를 구비하는 자동차용 응축기에 있어서,

   상기 열교환매체 유로는:

   상기 다수의 튜브 중 중앙부에 위치한 튜브들에 의해 형성되며 상기 유입구와 통하는 제1유동경로부;

   상기 제1유동경로부의 상측에 위치되는 튜브들에 의해 형성되며, 상기 제1유동경로부를 통과한 열교환매체가 유입될 수 있도록 열교환매체의 흐름방향상 상기 제1유동경로부의 하류쪽에 배치되는 제2유동경로부;

   상기 제1유동경로부의 하측에 위치되는 튜브들에 의해 형성되며, 열교환매체의 흐름방향상 상기 제2유동경로부의 하류쪽에 배치되어 상기 유출구로 통하는 제3유동경로부;

   상기 제2유동경로부를 통과한 열교환매체가 상기 제3유동경로부로 유입될 수 있도록, 상기 제2유동경로부와 제3유동경로부를 연결하는 연결경로부; 및

   상기 제1유동경로부를 통과하며 액화된 열교환매체가 상기 제2유동경로부를 거치지 않고 상기 제3유동경로부로 유입될 수 있도록 상기 제1유동경로부와 상기 연결경로부 사이를 연결하는 바이패스통로;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 자동차용 응축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 연결경로부는,

   열교환매체로부터 수분과 이물을 필터링하기 위한 리시버드라이어와,

   상기 제2유동경로부의 출구측과 상기 리시버드라이어의 입구측을 연결하는 유입관과,

   상기 리시버드라이어의 출구측과 제3유동경로부의 입구측을 연결하는 유출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 응축기.
3. 복수개의 튜브와,

   상기 각 튜브의 양단에 설치되어 열교환매체 유로를 형성하는 제1,2탱크와,

   상기 제1,2탱크의 유로가 배플에 의해 복수개의 분할실로 구획되고, 상기 제1,2탱크의 중앙에 위치한 튜브들에 의해 형성되는 제1유동경로부와,

   상기 제1유동경로부의 출구측과 연통되며 상기 제1유동경로부의 상부에 위치한 복수개 튜브와 제1,2탱크의 분할실로 이루어진 제2유동경로부와,

   상기 제1유동경로부의 하부에 위치되는 복수의 튜브들과 제1,2탱크의 분할실로 이루어진 제3유동경로부와,

   상기 제2유동경로부와 상기 제3유동경로부를 상호 연결하여 우회통로를 형성하는 리시버드라이어와,

   상기 리시버드라이어와 제1유동경로부 출구측 탱크를 연결하여 상기 제1유동경로부를 흐르며 액화된 열교환매체의 통로를 형성하는 바이패스 통로를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 자동차용 응축기.
4. 제3항에 있어서, 상기 제2유동경로부 출구측의 탱크와 상기 리시버드라이어의 입구측을 연결하는 유입관과, 상기 리시버드라이어의 출구측과 상기 제3유동경로부 입구측을 연결하는 유출관을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 자동차용 응축기.
5. 제3항에 있어서, 상기 제1,2탱크에 상기 분할실을 형성하는 배플이 교호적으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 응축기.
6. 제3항에 있어서, 상기 제1,2,3유동경로부를 이루는 튜브들의 단면적이 제1유동경로부로부터 제3유동경로부로 갈수록 좁아지는 것을 특징으로 하는 자동차용 응축기.