KR100379007B1 - 자동차용 이베퍼레이터 구조 - Google Patents

자동차용 이베퍼레이터 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 이베퍼레이터 구조에 관한 것으로서, 따뜻하고 습한 공기가 바로 이베퍼레이터로 유입되어 이베퍼레이터 코어의 표면에 응축수가 생성되는 종래의 이베퍼레이터 구조대신, 상기의 공기가 이베퍼레이터 코어의 전면에서 소정 간격으로 떨어져 배치되는 내부케이스를 우선 통과하도록 하고, 내부케이스에 배치되는 핀형 플레이트에서 수분의 응축을 유도하여 응축된 수분이 드레인 홀을 통해 배출되도록 함으로써, 핀형 플레이트를 통과한 습도가 낮은 공기를 이베퍼레이터 코어에 공급하여 이베퍼레이터 코어의 표면상에서 응축수가 빙결되는 것을 방지하고, 이로써 냉방성능을 향상시킬 수 있는 자동차용 이베퍼레이터 구조를 제공하고자 한 것이다.
또한, 핀형 플레이트에서 응축된 수분이 저장부와, 배출용 튜브와, 드레인 홀을 통해 차량 실외로 배출되므로 이베퍼레이터 코어의 표면에서 응축수가 비산되어 차량 실내로 유입되는 문제를 방지할 수 있는 자동차용 이베퍼레이터 구조를 제공하고자 한것이다.

Description

자동차용 이베퍼레이터 구조{Structure of evaporator for automobile}
본 발명은 자동차용 이베퍼레이터 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 블로어에 의해 송출되는 따뜻하고 습한 공기가 이베퍼레이터 코어의 전면에서 소정 간격으로 떨어져 배치되는 내부케이스를 우선 통과하도록 하고, 내부케이스에 배치되는 핀형 플레이트에서 수분의 응축을 유도하여 응축된 수분이 드레인 홀을 통해 배출되도록 한 자동차용 이베퍼레이터 구조에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 냉방장치는 냉동사이클의 원리를 이용하여 차가운 바람을 차 실내로 보내 실내 온도를 대기 온도보다 낮게 냉방하는 장치를 말한다.
자동차용 냉방장치는 크게 이베퍼레이터, 컴프레서, 콘덴서, 팽창밸브의 4가지 주요 부품으로 구성된다.
첨부한 도 4는 종래의 자동차용 이베퍼레이터 구조를 나타내는 단면도이다.
콘덴서에서 나온 중온의 냉매가 상기 팽창밸브를 통과하면서 저온ㆍ저압인 습증기 상태의 냉매로 변하고, 상기 냉매는 이베퍼레이터 코어(10)의 내부를 통과하면서 블로어(40)에서 송출되는 공기에 의해 저온ㆍ저압인 기체 상태로 기화하게 된다.
상기 냉매가 기화되면서 이베퍼레이터 코어(10)의 표면을 지나는 공기의 열을 빼앗게 되고, 이로써 냉각된 공기가 히터 유니트를 통해 차량의 실내로 유입되어 냉방이 이루어지는 것이다.
상기와 같이 이루어지는 자동차용 냉방장치에서, 이베퍼레이터 코어(10)로 송출된 공기가 냉각되며 통과하는 바, 이때 상기 이베퍼레이터 코어(10)의 표면에 공기가 냉각되면서 응축수가 맺히게 된다.
상기 응축수는 이베퍼레이터 하부케이스(30)에 구비되는 드레인 홀(32)을 통해 차량의 실외로 배출시키게 된다.
그러나, 상기 이베퍼레이터 코어(10)의 표면 온도가 0℃ 이하로 내려갈 경우, 상기 응축수는 나중에 성에로 변하면서 누적되어 이베퍼레이터 코어(10) 표면을 덮게 되는데, 이는 블로어(40)로부터 송출되는 공기의 흐름을 방해하면서 이베퍼레이터 코어(10)의 냉각성능을 떨어뜨리는 원인이 되어왔다.
따라서, 종래의 자동차용 냉방장치에서는 이베퍼레이터 코어(10)와 히터 코어 사이에 써미스터(thermister)(50)를 설치하여, 이베퍼레이터 코어(10)의 표면에 응축수가 빙결하는 시점인 0℃에서 냉방장치를 일시 OFF시키는 기능을 수행하도록 하고 있다.
이러한 이유로 0℃ 이하의 냉각된 공기는 차 실내로 유입될 수 없으며, 기후가 열대성인 지역에서는 냉방성능을 최적화시키고 냉방성능에 대한 승객의 만족도를 극대화시키는데 한계가 있었다.
이를 해결하기 위해 이베퍼레이터의 크기를 크게 하거나 차량의 후측으로 추가적인 냉방장치를 설치하게 되는데, 이는 원가의 상승을 초래하게 된다.
또한, 종래의 자동차용 냉방장치에서는 이베퍼레이터 코어(10) 자체에 수분이 응축되므로, 응축수가 블로어(40)로 송출되는 공기에 의해 비산되어 에어벤트를통해 차 실내로 유입되는 경우가 발생하기 때문에 이베퍼레이터와 히터 유니트 사이에 비산방지망이 추가적으로 설치되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 블로어에 의해 송출되는 따뜻하고 습한 공기가 이베퍼레이터 코어의 전면에서 소정 간격으로 떨어져 배치되는 내부케이스를 우선 통과하도록 하고, 내부케이스에 배치되는 핀형 플레이트에서 수분의 응축을 유도하여 응축된 수분이 드레인 홀을 통해 배출되도록 한 자동차용 이베퍼레이터 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 이베퍼레이터 구조를 나타내는 단면도
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 이베퍼레이터 구조에서 내부케이스를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 이베퍼레이터 구조에서 핀형 플레이트를 나타내는 단면도
도 4는 종래의 자동차용 이베퍼레이터 구조를 나타내는 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 이베퍼레이터 코어 20 : 상부케이스
22 : 포집부 24 : 가이드부
26 : 냉각공기 토출구 30 : 하부케이스
32 : 드레인 홀 40 : 블로어
60 : 내부케이스 64a, 64b : 좌/우 측부
66: 핀형 플레이트 66a : 저장부
68 : 배출용 튜브 69 : 응축수 유입구
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 자동차용 이베퍼레이터는 이베퍼레이터 코어(10)를 통과한 냉각된 공기의 일부를 포집할 수 있도록 상기 이베퍼레이터 코어(10)의 후면 상부를 감싸는 포집부(22)와; 포집된 냉각공기를 상기 이베퍼레이터 코어(10)의 상측에서 내부케이스(60)의 상단 입구(62)로 유도하는 가이드부(24);가 상부케이스(20)와 일체로 구성되고,
상기 상부케이스(20)에 구비된 냉각공기 토출구(26)에 상단 입구(62)가 연결되어 좌/우 측부(64a, 64b)에서 냉각공기의 유로가 형성되는 내부케이스(60)가 상기 이베퍼레이터 코어(10)의 전면으로부터 소정의 간격으로 떨어진 위치에 배치되도록 설치되고, 상기 내부케이스(60)의 내부에는 좌/우 측부(64a, 64b)를 가로질러 좌우로 길게 형성되는 동시에 중앙부가 위로 올라간 형태이며 다수개가 상하 일정 간격으로 배치되는 핀형 플레이트(66)가 일체로 구성되어 상기 핀형 플레이트(66)가 양 단부에서 내부케이스(60)의 좌/우 측부(64a, 64b)로부터 냉각공기를 분배받고, 블로어(40)로부터의 공기가 상기 각 핀형 플레이트(66)의 사이사이로 통과되도록 한 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 핀형 플레이트(66)는 후측이 하향인 경사형태이고, 상기 이베퍼레이터 코어(10)의 전면으로 냉각공기가 토출되도록 후면과 측면이 개구된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 핀형 플레이트(66)에는 하면의 후측 테두리가 절곡되어 형성된 응축수 저장용 저장부(66a)가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내부케이스(60)에는 각 핀형 플레이트(66)의 좌/우 단부를 수직으로 관통하는 배출용 튜브(68)가 설치되되, 상기 각 배출용 튜브(68)는 상단 입구(68a)가 최상측 핀형 플레이트(66)의 저장부(66a) 좌/우 단부에 위치하고 하단 출구(68b)는 하부케이스(30)에 구비된 드레인 홀(32) 인근에 위치하며 각 저장부(66a)의 좌/우 단부를 관통하는 지점에 각 응축수 유입구(69)가 구비된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 이베퍼레이터 구조를 나타내는 단면도이다.
또한, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 이베퍼레이터 구조에서 내부케이스를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 이베퍼레이터 구조에서 핀형 플레이트를 나타내는 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 이베퍼레이터의 상부케이스(20)와 하부케이스(30)는 종래와 마찬가지로 이베퍼레이터 코어(10)의 상측과 하측에 각각 설치된다.
본 발명의 이베퍼레이터 구조에서는 이베퍼레이터를 통과하여 히터 유니트로 송출되는 냉각된 공기의 일부가 상기 상부케이스(20)에 의해 포집되어 이베퍼레이터 코어(10)의 상측에서 역방향으로 안내되고 내부케이스(60)를 통해 이베퍼레이터 코어(10)의 전면으로 다시 흐르게 된다.
이를 위해 상기 상부케이스(20)에는 이베퍼레이터 코어(10)의 후면 상부를 감싸는 포집부(22)가 형성되고, 상기 포집부(22)가 이베퍼레이터 코어(10)를 통과하는 냉각된 공기의 일부를 이베퍼레이터 코어(10)의 후면 상부에서 포집하게 된다.
또한, 상기 이베퍼레이터 코어(10)의 전면에 배치되는 내부케이스(60)는 상부케이스(20)와 하부케이스(30) 사이에 세워져 설치되고, 상기 이베퍼레이터 코어(10)의 전면에서 소정 간격으로 떨어져 배치된다.
또한, 상기 포집부(22)에서 포집된 냉각공기는 이베퍼레이터 코어(10)의 상측인 상부케이스(20) 내측에서 새로이 포집되는 냉각공기에 밀려 역방향으로 흐르면서 이베퍼레이터의 전면으로 이동되는데, 상기 상부케이스(20)와 일체인 가이드부(24)가 냉각공기를 유도하여 냉각공기 토출구(26)를 통해 상기 내부케이스(60)의 상단 입구(62)로 유입되도록 한다.
첨부한 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 내부케이스(60)에는 좌/우로 길게 형성되고 내부가 중공(中空)인 다수개의 핀형 플레이트(66)가 상단부에서 하단부까지 일정 간격으로 배치되어 설치되고, 블로어(40)에 의해 송출되는 공기는 이베퍼레이터 코어(10)에 도달하기 전, 핀형 플레이트(66)의 사이사이에 조성되어 있는 공간을 통과하도록 되어 있다.
상기 핀형 플레이트(66)는 통과되는 공기를 이베퍼레이터 코어(10)의 전면으로 안내하되, 안내되는 공기가 상기 핀형 플레이트(66)의 하면에 접촉하여 하향으로 경사져 흐르도록 상기 핀형 플레이트(66)는 후측이 하향인 경사형태로 구성된다.
또한, 상기 핀형 플레이트(66)는 중앙부가 위로 올라간 형태로 되어 있고, 핀형 플레이트(66)의 양 단부는 상기 내부케이스(60)의 좌/우 측부(64a, 64b)와 통하면서 일체로 형성된다.이에 따라, 상기 가이드부(24)의 냉각공기 토출구(26)를 통해 상기 내부케이스(60)의 상단 입구(62)로 유입되는 냉각공기는 도면의 화살표 방향과 같이 좌/우 측부(64a, 64b)로 내려가게 되고, 이렇게 아래로 흘러내려가면서 각 핀형 플레이트(66)의 측면을 통해 핀형 플레이트(66)의 내부로 유입된 후, 핀형 플레이트(66)의 후측을 통해 빠져나가게 된다.
또한, 첨부한 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 핀형 플레이트(66)에는 하면의 후측 테두리가 절곡되어 형성된 저장부(66a)가 구비된다.
블로어(40)에 의해 송출된 공기가 상기 핀형 플레이트(66)의 하면에 접촉하여 생성되는 응축수는 하면을 따라 흘러 상기 저장부(66a)에 모여지게 된다.
이때, 상기 핀형 플레이트(66)와, 그 하면 후측 테두리를 따라 형성된 저장부(66a)는 중앙부가 위로 올라간 형태이므로 모여진 응축수가 상기 저장부(66a)의 좌/우 단부를 향해 흐르게 된다.
상기 핀형 플레이트(66)는 이웃하는 핀형 플레이트(66)와의 사이 공간으로따뜻하고 습한 공기가 통과할 때 공기 내에 포함된 수분의 응축을 유도하게 되는데, 수분이 쉽게 응축되도록 핀형 플레이트(66)의 내부에는 내부케이스(60)의 상단 입구(62)로 유입되는 냉각공기가 흐르도록 되어 있다.
이때, 내부케이스(60) 내에서 냉각공기의 유로는 좌/우 측부(64a, 64b)에 형성되어 상단 입구(62)를 통해 유입되는 냉각공기가 하방향으로 흐르도록 되어 있다.
또한, 상기 좌/우 측부(64a, 64b)를 지나는 냉각공기는 각 핀형 플레이트(66)의 내부로 분배되어 흐르게 되고, 핀형 플레이트(66)의 내부로 흘러 들어간 냉각공기는 블로어로부터 송출되는 공기와 함께 이베퍼레이터 코어(10)의 전면으로 배출되게 된다.즉, 핀형 플레이트(66)의 내부의 냉각공기는 뒤따라 오는 냉각공기에 밀리는 한편, 핀형 플레이트(66)의 사이사이를 흐르는 공기에 이끌려 이베퍼레이터 코어(10)의 전면으로 보내지게 된다.
이와 같이, 핀형 플레이트(66)의 내부에는 항상 냉각공기가 채워져, 블로어(40)에 의해 송출된 따뜻하고 습한 공기가 상기 핀형 플레이트(66)의 하면에 접촉하여 응축수가 생성되도록 한다.
전술한 바와 같이, 상기 핀형 플레이트(66)는 후측이 하향인 경사형태이고 중앙부가 위로 올라온 형상이므로, 핀형 플레이트(66) 하면에 생성된 응축수는 하면을 따라 흘러 저장부(66a)에 모아진 후, 상기 저장부(66a)의 좌/우 단부로 이동하게 된다.
이때, 각 핀형 플레이트(66)에는 저장부(66a)에서 좌/우 단부에 모아진 응축수를 하부케이스(30)에 구비되는 드레인 홀(32)로 유도하기 위한 배출용 튜브(68)가 설치된다.
상기 배출용 튜브(68)는 수직으로 설치되어, 구조상 각 핀형 플레이트(66)를 관통하게 되고, 상단 입구(68a)는 최상측에 위치하는 핀형 플레이트의 저장부의 좌/우 단부에 위치하게 되며, 하단 출구(68b)는 드레인 홀(32)이 있는 하부케이스(30)까지 연장된다.
응축수가 상하 일정 간격으로 배치되는 각 저장부(66a)의 좌/우 단부에서 이를 지나는 배출용 튜브(68)의 내부로 유입되어야 하므로 상기 배출용 튜브(68)에는 각 저장부(66a)를 지나는 지점에 응축수 유입구(69)가 구비된다.
상기 배출용 튜브(68)를 통해 유도된 응축수는 상기 드레인 홀(32)을 통해 차량 실외로 배출되게 된다.
이와 같이 하여, 따뜻하고 습한 공기가 바로 이베퍼레이터로 유입되고 이베퍼레이터 코어(10)의 표면에 응축수가 생성되는 종래의 이베퍼레이터 구조대신, 상기의 공기가 이베퍼레이터 코어(10)의 전면에서 소정 간격으로 떨어져 배치되는 내부케이스(60)를 우선 통과하도록 하고, 상기 내부케이스(60)에 배치되는 핀형 플레이트(66)에서 수분의 응축을 유도, 드레인 홀(32)을 통해 응축수를 배출시킨다.
따라서, 본 발명에서는 핀형 플레이트(66)를 통과한 습도가 낮은 공기를 이베퍼레이터 코어(10)에 공급하게 되므로, 응축수가 빙결하는 시점인 0℃에서 냉방장치를 일시 OFF시키던 것을 그 이하의 온도로 하향 조정이 가능하여 냉방성능을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 송출되는 공기에 포함된 수분이 이베퍼레이터 코어(10)의 전면에서 소정의 간격으로 떨어져 설치되는 내부케이스(60)의 핀형 플레이트(66)에서 응축되어 저장부(66a)와, 배출용 튜브(68)와, 드레인 홀(32)을 통해 차량 실외로 배출되므로이베퍼레이터 코어(10)에서 응축수가 비산되어 차량 실내로 유입되는 일이 없다.
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 이베퍼레이터 구조에 의하면 핀형 플레이트를 통과한 습도가 낮은 공기를 이베퍼레이터 코어에 공급하여 이베퍼레이터 코어의 표면상에서 응축수가 빙결되는 것을 방지하고, 이로써 냉방성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 핀형 플레이트에서 응축된 수분이 저장부와, 배출용 튜브와, 드레인 홀을 통해 차량 실외로 배출되므로 이베퍼레이터 코어의 표면에서 응축수가 비산되어 차량 실내로 유입되는 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 이베퍼레이터 코어(10)를 통과한 냉각된 공기의 일부를 포집할 수 있도록 상기 이베퍼레이터 코어(10)의 후면 상부를 감싸는 포집부(22)와; 포집된 냉각공기를 상기 이베퍼레이터 코어(10)의 상측에서 내부케이스(60)의 상단 입구(62)로 유도하는 가이드부(24);가 상부케이스(20)와 일체로 구성되고,
    상기 상부케이스(20)에 구비된 냉각공기 토출구(26)에 상단 입구(62)가 연결되어 좌/우 측부(64a, 64b)에서 냉각공기의 유로가 형성되는 내부케이스(60)가 상기 이베퍼레이터 코어(10)의 전면에서 소정의 간격으로 떨어져 상기 이베퍼레이터 코어(10)의 전면을 커버하도록 설치되되, 상기 내부케이스(60)의 좌/우 측부(64a, 64b)에는 좌/우로 길게 형성되고 중앙부가 위로 올라간 형태이며 다수개가 상하 일정 간격으로 배치되는 핀형 플레이트(66)가 일체로 구성되어 상기 핀형 플레이트(66)가 양 단부에서 상기 내부케이스(60)의 좌/우 측부(64a, 64b)로부터 냉각공기를 분배받고, 블로어(40)로부터의 공기가 상기 각 핀형 플레이트(66)의 사이로 통과되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 이베퍼레이터 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 핀형 플레이트(66)는 후측이 하향인 경사형태이고, 상기 이베퍼레이터 코어(10)의 전면으로 냉각공기가 토출되도록 후면과 측면이 개구된 것을 특징으로 하는 자동차용 이베퍼레이터 구조.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 핀형 플레이트(66)에는 하면의 후측 테두리가 절곡되어 형성된 응축수 저장용 저장부(66a)가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차용 이베퍼레이터 구조.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 내부케이스(60)에는 각 핀형 플레이트(66)의 좌/우 단부를 수직으로 관통하는 배출용 튜브(68)가 설치되되, 상기 각 배출용 튜브(68)는 상단 입구(68a)가 최상측 핀형 플레이트의 저장부 좌/우 단부에 위치하고 하단 출구(68b)는 하부케이스(30)에 구비된 드레인 홀(32) 인근에 위치하며 각 저장부(66a)의 좌/우 단부를 관통하는 지점에 응축수 유입구(69)가 구비된 것을 특징으로 하는 자동차용 이베퍼레이터 구조.
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