KR100484632B1 - 수액기를 일체로 갖는 에어콘용 콘덴서 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수액기를 일체로 갖는 에어콘용 콘덴서에 대한 것으로, 콘덴서의 헤더 파이프와 수액기 탱크의 사이에 냉매 유도로를 구비하여 헤더 파이프로부터 수액기 탱크로 흐르는 냉매의 흐름에 저항이 생기지 않도록 하는데 특징이 있는 것이다.
본 발명의 특징적인 구성은 냉매 유입구(111)와 냉매 유출구(112)를 상, 하단에 가진 좌측 헤더 파이프(110)와, 그 반대쪽에 위치한 채 외측면 하단부분에 냉매 배출구멍(121)과 냉매 유입구멍(122)을 가지는 우측 헤더 파이프(120), 이들 헤더 파이프(110)(120)의 사이를 연결한 다수의 튜브(101)와, 이들 튜브(101)의 사이 사이에 개입시킨 다수의 핀(102)으로 이루어진 콘덴서(100); 상기 콘덴서(100)의 우측 헤더 파이프(120)의 외측에 부착하되, 그 단면이 반원호부(211)와 요홈부(212)로 이루어지도록 하여 상기의 요홈부(212)가 냉매 유도록가 되도록 한 반달모양의 단면을 가지는 수액기 탱크(210); 상기한 수액기 탱크(210)의 내부에 내장하되 반달모양의 단면을 가지는 필터 어셈블리(300); 상기한 우측 헤더 파이프(120)의 상단면과 수액기 탱크(210)의 상단면을 동시에 밀폐시키기 위한 상부캡(220); 상기한 수액기 탱크(210)의 하단을 밀폐하기 위한 반달 모양의 플러그(230);로 구성하는데 있다.

Description

수액기를 일체로 갖는 에어콘용 콘덴서{Air Condenser With Receiver Dryer}
본 발명은 수액기를 일체로 갖는 에어콘용 콘덴서에 대한 것으로, 콘덴서의 헤더 파이프와 수액기 탱크의 사이에 냉매 유도로를 구비하여 헤더 파이프로부터 수액기 탱크로 흐르는 냉매의 흐름에 저항이 생기지 않도록 하는데 특징이 있는 것이다.
일반적으로 차량의 공기조화기기에는 차량의 실내에 냉기를 공급하거나 습기를 제거하기 위하여 에어컨이 포함되어 있으며, 이 에어컨은 냉매를 압축하여 공급하는 압축기에 응축작용을 하면서 방열하는 콘덴서를 연결시켜 구비하고, 이 콘덴서에는 팽창밸브와 증발기를 연결설치하여 열교환 작용이 이루어지도록 하고, 상기 열교환 작용에 의하여 생성되는 냉기를 상기 차량의 실내에 공급하여 차량의 냉방장치로 이용하도록 되어 있다.
상기 콘덴서의 일측에는 콘덴서에서 응축되는 냉매의 습기를 제거하기 위하여 수액기가 설치되어 있고, 상기 냉각효율을 향상시키기 위한 서브 쿨 존을 구비하고 있다.
그리고 이와 같이 수액기를 가지는 콘덴서는 국내 실용신안 등록 제20-0183247호(이하 "종래1"이라 함), 일본국 공개특허 제2000-320931호(이하 "종래2"라 함), 미국특허 제6,223,556호(이하 "종래3"이라 함) 등을 예로 들 수 있다.
상기한 종래1 및 종래2는 일체형이고, 종래3은 분리형이다.
상기의 분리형은 콘덴서의 코어가 용접된 후, 별도의 공정에서 수액기를 부착하는 구조로서, 수액기 제조시 부착을 위한 부품이 필요하고, 내구의 진동에 손상되는 문제점이 있다. 또한, 콘덴서의 튜브로부터 수액기 속으로 냉매가 유입할 때, 저항이 발생하여 일정량의 냉매 흐름에 불안정한 결과가 나타나며, 이에 별도의 부품(예컨대 콘트롤 스위치 등)을 부착해야 하기 때문에 원가 상승과 소형화에 어려움이 따른다.
또, 상기의 일체형이라 하더라도 헤더 파이프의 튜브에서 수액기에 유입되는 냉매가 한개의 입구로 통하도록 되어 있기 때문에 냉매 흐름에 저항이 발생하는 것은 여전하며, 한개의 출구 부분이 헤더 파이프부분과 수액기 탱크가 맞대기 용접의 방법으로 연결하기 때문에 제조시 서로의 구멍을 일치시키기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결 보완하기 위해 안출한 것으로 발명의 주된 목적은 첫째, 헤더 파이프와 수액기 탱크의 사이에 별도의 냉매유도통로를 구비하므로써 냉매의 흐름에 전혀 저항이 없도록 하는데 있으며, 둘째, 헤더 파이프와 수액기 탱크를 가용접 후 브레이징 용접하도록 하여 제작이 쉽고, 별도의 부품을 필요로 하지 않도록 하는데 있으며, 셋째, 냉매가 수액기로부터 서브 쿨 존으로 유도관을 구비하여 냉매가 이동하기에 용이하도록 하고자 하는데 있으며, 넷째, 헤더 파이프와 수액기 탱크의 상단부를 용접 가능한 캡으로 마감하도록 하여 제조 및 생산에 유리하도록 하고자 하는데 있으며, 다섯째, 수액기 내부의 필터를 어셈블리화 하여 조립 작업이 수월하도록 하고자 하는데 있으며, 여섯째, 헤더 파이프 및 수액기 탱크의 저면에서 밀봉하는 구조를 개선하여 역시 매우 간편하게 조립하고 유지 보수시에 개폐가 용이하도록 하고자 하는데 있는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성은 냉매 유입구와 냉매 유출구를 상, 하단에 가진 좌측 헤더 파이프와, 그 반대쪽에 위치한 채 외측면 하단부분에 냉매 배출구멍과 냉매 유입구멍을 가지는 우측 헤더 파이프, 이들 헤더 파이프의 사이를 연결한 다수의 튜브와, 이들 튜브의 사이 사이에 개입시킨 다수의 핀으로 이루어진 콘덴서; 상기 콘덴서의 우측 헤더 파이프의 외측에 부착하되, 그 단면이 반원호부와 요홈부로 이루어져 반달모양을 가지는 수액기 탱크; 상기한 수액기 탱크의 내부에 내장하되 반달모양의 단면을 가지는 필터 어셈블리; 상기한 우측 헤더 파이프의 상단면과 수액기 탱크의 상단면을 동시에 밀폐시키기 위한 상부캡; 상기한 수액기 탱크의 하단을 밀폐하기 위한 반달 모양의 플러그; 로 구성하는데 있다.
이하 본 발명의 구성을 첨부 도면에 따라 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 콘덴서 전체를 보인 구성도, 도 2는 본 발명의 수액기 부착부분을 보인 확대 단면도이다.
콘덴서(100)는 좌측 헤더 파이프(110)와, 우측 헤더 파이프(120), 그리고 이들 사이를 가로로 연결한 다수의 튜브(101), 이들 튜브의 사이 사이에 개입시킨 핀(102)들로 이루어 지며, 상기한 좌측 헤더 파이프(110)의 상단에는 냉매 유입구(111)가 형성되고, 그 하단에는 냉매 유출구(112)가 형성되어 있으며, 상기한 우측 헤더 파이프(120)의 측면에는 수액기(200)가 부착 설치되어 있다.
이러한 콘덴서(100)에서의 냉매 흐름을 보면, 상기한 좌측 헤더 파이프(110) 및 우측 헤더 파이프(120)의 중단에는 격벽부재(103)로써 상, 하 공간이 구획되어 있기 때문에 도 1의 화살표에서 보는 바와 같이 냉매 유입구(111)로부터 유입된 냉매는 우측으로 이동하여 우측 헤더 파이프(120)의 상단으로 흐른 다음, 다시 좌측으로 이동하여 좌측 헤더 파이프(110)로 갔다가 다시 우측으로 이동하여 우측 헤더 파이프(120)의 하단으로 이동한다.
그리고 하단에 서브 쿨 존(130)이 마련되어 있는 경우, 우측 헤더 파이프(120)의 하단에서 수액기(200)로 흐른 다음 수액기에서 액상의 냉매가 상기의 서브 쿨 존(130)으로 이동한 후, 좌측 헤더 파이프(110)의 하단에 마련된 냉매 유출구(112)를 통해 최종 유출되는 것이다.
따라서 상기한 우측 헤더 파이프(120)의 하단에는 하부 격벽부재(103)를 기준으로 그 상측에는 냉매를 수액기(200)로 보내기 위한 냉매 배출구멍(121)이 형성되어 있고, 그 하측에는 서브 쿨 존(130)으로 이동시키기 위한 냉매 유입구멍(122)이 형성되어 있다.
수액기 탱크(210)는 단면이 반원호부(211)와 요홈부(212)로 이루어져 반달모양(또는 초생달모양)을 갖는 것이 특징이다. 즉, 상기한 수액기 탱크(210)를 헤더 파이프(120)에 부착하였을 때, 상기한 요홈부(212)가 헤더 파이프(120)의 외벽 사이에 냉매 유도로(201)가 되도록 구성하는 것이 특징이다.
그리고 수액기 탱크(210)에는 냉매 유도로(201)에 해당하는 요홈부(212)에 각각의 구멍을 형성하되, 하단에서 형성하여 액화된 냉매를 서브 쿨 존(130)으로 배출하기 위한 냉매 배출공(213), 냉매 유도로(201)로부터 냉매를 받기 위해 중단에 형성한 냉매 인입공(214), 역시 냉매 유도로(201)로부터 냉매를 받기 위해 상단에 형성한 냉매 보조 인입공(215)을 형성한다.
이 때의 수액기 탱크(210)에 형성하는 냉매 배출공(213) 및 냉매 인입공(214)은 도 3a, 도 3b, 도 3c 에서와 같이 달리 실시할 수도 있다.
즉, 도 3a에서 보는 바와 같이 헤더 파이프(120)의 격벽부재(103)로써 상기 냉매 유도로(201)의 하한점을 한정한 후, 그 격벽부재(103)의 위쪽에서 하나의 냉매 인입공(214)을 형성할 수도 있고, 도 3b에서 보는 바와 같이 헤더 파이프(120)의 격벽부재(103)로써 상기 냉매 유도로(201)의 하한점을 한정한 후, 그 격벽부재(103)의 바로 위에 기본 인입공(214)을 형성하고, 위쪽에 또 하나의 냉매 보조 인입공(215)을 형성할 수도 있다.
그리고 도 3c에서 보는 바와 같이 격벽부재(103)로 냉매 유도로(201)를 한정하는 것이 아니라 별도의 유도관(216)으로 냉매 배출공(213)과 헤더 파이프(120)의 냉매 유입구멍(122)을 직접 연결한 후, 기본 인입공(214)과 위쪽의 보조 인입공(215)을 같이 형성할 수도 있다.
이들은 콘덴서의 크기, 용도, 용량 등 사용 여건에 따라 선택적으로 실시할 수 있는 사항이다.
한편, 상기한 수액기 탱크(210)의 속에는 그 단면모양에 맞는 반달 모양의 필터 어셈블리(300)를 내장하고, 그 상단은 상부캡(220)으로 밀폐시키고, 그 하단은 반달 모양의 플러그(230)로써 밀폐시킨다.
이때의 상부캡(220)은 도 4에서 보는 바와 같이 우측 헤더탱크 덮개부(221)와, 수액기 탱크 덮개부(222)가 연결되어 있어 하나의 부품으로 모두 밀폐시킬 수 있다.
또한, 하부의 플러그(230)는 도 5에서 보는 바와 같이 수액기 탱크(210)의 단면 내경에 맞는 삽입부(231)와, 그 삽입부(231) 중단에 끼운 O-링(232)으로 이루어 지며, 이 플러그(230)의 탈출을 방지하기 위해서는 도 6에서 보는 바와 같은 탄성클립(240)을 사용하여 분해 조립이 용이하도록 한다.
즉, 탄성클립(240)은 중단에 탄성부(241)를 형성한 것으로 하여, 그 양측 끝단을 수액기 탱크(210)의 하단에 형성한 ㄱ자형 클립홈(217)에 걸어 끼우면 상기 탄성부(241)가 플러그(230)의 저면을 밀어 올리는 상태로 고정되는 것이다.
한편, 필터 어셈블리(300)는 도 7에서 보는 바와 같이 본체(310)와, 상측의 가압마개(320)와, 하측의 필터부재(330)와, 필터부재를 연결하기 위한 연결부재(340)로 이루어 진다.
상기 본체(310)는 도 8에서 보는 바와 같이 상, 중, 하단에 형성한 간격유지용 돌기(312)들과, 냉매 흐름을 위해 외주면에 형성한 다수의 소공(311)들로 이루어 지며, 내부에 건조제(350)가 채워져 있다.
상기 가압마개(320)는 도 9에서 보는 바와 같이 반달모양을 가지면서 상기 본체 상단 내경에 끼워 건조제의 유동을 막기 위한 것으로, 건조제를 눌러주기 위한 망체(321)를 같이 개입시켜 사용한다.
상기 필터부재(330)는 도 10에서 보는 바와 같이 단면이 반달모양을 가지는 컵의 형태를 이루는 것으로서, 상기 본체 하단에 조립하되, 상측의 돌기관(331)과, 여과망(332)부분을 가지고 있으며, 그 상단에 수액기 탱크(210)의 내경에 맞는 확장 테두리(333)를 구비하였기 때문에 그 상부와 그 하부를 차단할 수 있도록 되어 있다.
그리고 또, 이 필터부재(330)는 상기 필터 본체(310)와의 사이에 연결부재(340)끼워 하나의 부품이 되도록 연결한다. 이 연결부재(340)는 도 11에서 보듯이 필터부재(330)와 마찬가지로 반달 용기모양을 가지며, 필터부재(330)의 돌기관(331)을 밑에서 끼워 올릴 수 있는 요홈관(341)이 형성되어 이 요홈관(341) 및 돌기관(331)을 통해 냉매가 흐르도록 되어 있다.
다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동 상태를 설명한다.
냉매가 좌측 헤더 파이프(110)의 냉매 유입구(111)로 들어 오면, 도 1에서 보는 바와 같이 튜브(101)와 좌, 우 양측의 헤더 파이프(110)(120)를 지그 재그로 왕복하면서 냉각 및 응축되고, 응축되는 냉매는 수액기(200)로 보내진다.
즉, 도 2에서 보듯이 우측 헤더 파이프(120)의 하단에 마련된 냉매 배출구멍(121)을 통해 수액기(200)로 보내지는데 수액기(200)에서는 사실상 좌측 헤더 파이프(110)와 수액기 탱크(210) 사이의 냉매 유도로(201)로 유입되는 것이다.
냉매 유도로(201)에서는 수액기 탱크(210)의 하단에 형성된 냉매 인입공(214) 및 상단에 형성된 냉매 보조 인입공(215)을 통해 수액기 탱크(210)의 속으로 유입된다.
수액기 탱크(210)의 속에서는 냉매가 필터 본체(310)에 형성된 다수의 소공(311)을들 통해 내부의 건조제(350)와 접하게 되며, 건조제와 접한 후의 냉매는 수분이 제거 되면서 액화되어 밑으로 이동하고, 밑에서는 반드시 연결부재(340)와 필터부재(330)를 통해 여과 되면서 냉매 배출공(213)을 따라 나가서 헤더 파이프(120) 하단의 냉매 유입구멍(122)을 통해 서브 쿨 존(130)으로 이동하는 것이다.
이때, 냉매가 연결부재(340) 및 필터부재(330)를 거칠 때는 필터부재(330)의 확장 테두리(333)가 수액기 탱크(210)의 내경에 맞게 끼워져 있으므로 요홈관(341)에 끼워진 돌기관(331)을 따라 내려 가며, 필터부재(330)의 내부에서 외부로 흐르면서 여과망(332)을 지나 여과된 후 내보내진다.
한편, 본 발명의 수액기(200)는 내부의 필터 어셈블리(300)를 분해하고 조립하기에 매우 용이하다.
즉, 하단의 플러그(230)가 탄성클립(240)에 의해 지지되어 있으므로 탄성클립(240)의 양단을 ㄱ자형 클립홈(217)으로부터 이탈 시키면 상기 플러그(230)를 쉽게 빼 낼 수 있으며, 따라서 내부의 필터 어셈블리(300)도 쉽게 꺼낼 수 있다.
위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 가장 큰 장점은 헤더 파이프와 수액기 탱크의 사이에 별도의 냉매 유도로를 구비하였기 때문에 냉매의 흐름에 저항을 주지 않느다. 따라서 응축효율이 향상됨은 물론 전체 냉동사이클의 성능을 향상시킨다.
또한, 냉매 유도로를 구성하되, 별도의 부품을 사용하는 것이 아니라 수액기 탱크의 안쪽을 요홈부로 형성하여 이들을 서로 맞대고 용접하였을 때, 자연적으로 냉매 유도로가 형성되고, 또, 헤더 파이프와 수액기 탱크를 가용접 후, 브레이징 용접하도록 하였기 때문에 별도의 부품을 필요로 하지 않으며, 냉매가 수액기로부터 서브 쿨 존으로 흐를 때, 유도관을 구비하기 때문에 냉매가 이동하기에 용이하며, 헤더 파이프와 수액기 탱크의 상단부를 용접 가능한 하나의 상부캡으로 마감하도록 하였기 때문에 역시 제조 및 생산에 유리하다.
또한, 수액기 내부의 필터를 어셈블리화 하였기 때문에 조립 작업이 수월하며, 헤더 파이프 및 수액기 탱크의 저면을 플러그로 밀폐하되, 플러그를 받치는 탄성클립으로써 손쉽게 분해 조립할 수 있도록 하였기 때문에 교체 및 수리 보수에 편리함이 큰 것이다.
도 1은 수액기를 일체로 갖는 본 발명의 에어콘 콘덴서의 구성도
도 2는 본 발명 콘덴서의 수액기 부착부분을 보인 확대 단면도
도 3a, 도 3b, 도 3c는 본 발명의 수액기 탱크의 구성 예시도
도 4는 본 발명의 수액기용 상부 캡을 보인 구성도
도 5는 본 발명의 수액기용 하부 플러그를 보인 구성도
도 6은 본 발명의 수액기용 하부 플러그를 고정하는 탄성클립의 구성도
도 7은 본 발명의 필터 어셈블리 구성도
도 8은 본 발명의 필터 본체 구성도
도 9는 본 발명의 가압마개를 보인 구성도
도 10은 본 발명의 필터부재를 보인 구성도
도 11은 본 발명의 필터부재용 연결부재의 구성도
도 12는 본 발명의 필터부재와 연결부재의 조립상태도
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>
100 : 콘덴서 110 : 좌측 헤더 파이프
111 : 냉매 유입구 112 : 냉매 유출구
120 : 우측 헤더 파이프 130 : 서브 쿨 존
200 : 수액기 201 : 유도로
210 : 수액기 탱크 211 : 반원호부
212 : 요홈부 220 : 상부캡
230 : 플러그 240 : 탄성클립
241 : 탄성클립 300 : 필터 어셈블리
310 : 본체 320 : 가압마개
330 : 여과필터 340 : 연결부재

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 냉매 유입구(111)와 냉매 유출구(112)를 상 ·하단에 가진 좌측 헤더 파이프(110)와, 그 반대쪽에 위치한 채 외측면 하단부분에 냉매 배출구멍(121)과 냉매 유입구멍(122)을 가지는 우측 헤더 파이프(120), 이들 헤더 파이프(110)(120)의 사이를 연결한 다수의 튜브(101)와, 이들 튜브(101)의 사이 사이에 개입시킨 다수의 핀(102)으로 이루어진 콘덴서(100); 상기 콘덴서(100)의 우측 헤더 파이프(120)의 외측에 부착하되, 그 단면이 반원호부(211)와 요홈부(212)로 이루어져 반달모양을 가지는 수액기 탱크(210); 상기 수액기 탱크(210)의 내부에 내장하되 반달모양의 단면을 가지는 필터 어셈블리(300); 상기 우측 헤더 파이프(120)의 상단면과 수액기 탱크(210)의 상단면을 동시에 밀폐시키기 위한 상부캡(220); 상기 수액기 탱크(210)의 하단을 밀폐하기 위한 반달 모양의 플러그(230); 로 구성되는 수액기를 일체로 갖는 에어콘용 콘덴서에 있어서,
    상기 필터 어셈블리(300)는, 상 ·중 ·하단에 형성한 간격유지용 돌기(312)들과 냉매 흐름을 위해 외주면에 형성한 다수의 소공(311)들을 보유하며 내부에 건조제(350)를 채운 본체(310), 상기 본체(310) 상단에 끼워져 건조제의 유동을 막는 가압마개(320), 상기 본체 하단에 조립되되 여과망(332)을 가진 필터부재(330), 상기 본체(310)와 필터부재(330)를 연결하는 연결부재(340)로 구성된 것을 특징으로 하는 수액기를 일체로 갖는 에어콘용 콘덴서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 필터부재(330)는, 그 상단에 수액기 탱크(210)의 내경에 맞는 확장 테두리(333)를 구비하여 그 상부와 그 하부를 차단할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 수액기를 일체로 갖는 에어콘용 콘덴서.
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