KR100528244B1 - 수액기 일체형 응축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수액기 일체형 응축기에 관한 것으로서, 서로 이격되게 설치된 두 개의 헤더 파이프와, 상기 두 개의 헤더 파이프 사이에 평행하게 설치된 다수의 튜브와, 상기 다수의 튜브 사이에 설치된 다수의 방열핀과, 상기 두 개의 헤더 파이프 중의 하나에 일체로 결합된 수액기를 구비한 수액기 일체형 응축기에 있어서, 상기 수액기(28)는 상기 헤더 파이프에 연통되는 관로형 구멍을 구비하며 헤더 파이프에 일체로 브레이징되는 하부 몸체(38)와, 상기 하부 몸체의 상측에 결합되어 브레이징되는 상부 몸체(40)로 나누어져 있으므로, 수액기를 응축기 헤더에 직접 연결하여 추가적인 공정 없이 간단히 조립할 수 있으므로, 조립공수가 절감되고 구조가 간단하다.

Description

수액기 일체형 응축기{condenser united with receiver dryer}

본 발명은 수액기 일체형 응축기에 관한 것이다.

일반적으로 응축기는 압축기에서 나온 고온 고압의 냉매를 외기와 열교환시켜 액화시키는 것이고, 수액기는 응축기와 팽창밸브 사이에 설치되어 응축기에서 액화된 냉매를 냉방부하에 따라 필요한 양을 증발기로 공급할 수 있도록 일시적으로 저장하는 기능과 아울러 응축기로부터 나온 냉매 중에 포함된 기상냉매를 분리하는 기능을 수행하는 것으로, 최근에는 공간활용 측면과 냉매량을 줄일 수 있으며, 응축기와 수액기를 일체화시킨 수액기 일체형 널리 실용화되어 있다.

종래 수액기 일체형 응축기로서, 한국 등록특허 제10-0376559호는 도1에 도시한 바와 같이 압축기에서 압축된 고온 고압의 냉매를 방열시키는 방열핀(2)이 개재된 다수의 튜브(4)가 상호 평행하게 설치됨과 아울러 등간격으로 설치되고, 상기 다수의 튜브(4) 양측에 제1헤더 파이프(6) 및 제2헤더 파이프(8)가 직립으로 연통되며, 상기 제1, 제2헤더 파이프(6, 8) 내부에는 튜브(4)를 통해 제1, 제2헤더 파이프(6, 8) 사이를 지그재그로 냉매가 유동하면서 냉매 유로를 형성하도록 다수의 배플(10)이 고정되고, 상기 제1헤더 파이프(6)에는 냉매 유입구(12)와 냉매 유출구(14)가 형성되며, 상기 제2헤더 파이프(8)에는 다수의 연결파이프(16)를 통하여 연통되는 수액기(18)가 일체로 연결된다.

그런데, 종래 수액기 일체형 응축기는 수액기의 입출구 역할을 하는 연결 파이프(16)를 통하여 수액기(18)를 헤더 파이프(8)에 연결하므로 추가적인 연결 파이프가 필요하는 등 조립 구조가 복잡하며 조립 공수가 많다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 수액기를 응축기 헤더에 직접 연결하여 추가적인 공정 없이 간단히 조립할 수 있는 수액기 일체형 응축기를 제공하는 데 있다.

본 발명에 의한 수액기 일체형 응축기는, 서로 이격되게 설치된 두 개의 헤더 파이프와, 상기 두 개의 헤더 파이프 사이에 평행하게 설치된 다수의 튜브와, 상기 다수의 튜브 사이에 설치된 다수의 방열핀과, 상기 두 개의 헤더 파이프 중의 하나에 일체로 결합된 수액기를 구비한 수액기 일체형 응축기에 있어서, 상기 수액기는 상기 헤더 파이프에 연통되는 관로형 구멍을 구비하며 헤더 파이프에 일체로 브레이징 되는 하부 몸체와, 상기 하부 몸체의 상측에 결합되어 브레이징 되는 상부 몸체로 나누어져 있는 것을 특징으로 한다.

상기 하부 몸체는 원통부와, 브레이징시 헤더 파이프에 용이하게 가조립하도록 상기 헤드 파이프의 외주면을 감싸면서 밀착하는 플랜지부와, 상기 원통부와 상기 플랜지부를 연결하는 연결부로 이루어지고, 상기 관로형 구멍은 상기 연결부에 형성되어 있다.

상기 하부 몸체의 하부에는 브레이징 후 나사결합되는 캡이 결합되어 있다.상기 캡의 상부에는 이물질을 잡아두도록 필터가 부착되고, 상기 필터 하단부에는 누설을 방지하고 기밀을 유지하는 오링이 구비되어 있다.

상기 상부 몸체는 상측이 막히고 하측이 트인 통형으로서 하측의 트인 부분이 상기 하부 몸체의 상측단에 끼워져 고정되어 있다.

상기 상부 몸체에는 수액기의 안정성을 높이는 한편 마운팅을 용이하게 하도록 상기 헤더 파이프의 상부의 외주면을 감싸면서 밀착하는 고정 브라켓이 결합되어 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도2에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 일체형 응축기는, 서로 평행하게 이격되어 설치된 제1헤더 파이프(20) 및 제2헤더 파이프(22)와, 상기 제1헤더 파이프(20)와 제2헤더 파이프(22)의 슬롯들에 그 양단부가 삽입되며 서로 병렬로 배치된 다수의 튜브(24)와, 상기 튜브(24) 사이에 개재된 다수의 방열핀(26)과, 상기 제2헤더 파이프(22)에 일체로 결합된 수액기(28)를 구비한다.

상기 제1헤더 파이프(20)의 상, 하부에는 냉매유입구(30)와 냉매유출구(32)가 각각 형성되고, 상기 제2헤더 파이프(22)의 하부에는 상기 수액기(28)에 통하는 2개의 연통구멍이 형성되어 있다. 이 2개의 연통구멍은 후술하는 수액기의 관로형 구멍에 맞추어져, 응축기의 응축영역에서 수액기로 냉매가 유출하는 유출구와, 수액기에서 과냉각영역으로 냉매가 유입하는 유입구를 이룬다.

상기 제1헤더 파이프(20)와 제2헤더 파이프(22)의 상, 하단부는 캡부재(34)에 의해 밀봉되어 있으며, 상기 제1, 제2헤더 파이프(20, 22)의 내부에는 격실을 형성하는 다수개의 배플(36)이 고정되어 연통된 튜브(24)와 냉매유로를 형성한다.

상기 수액기(28)는 상기 제2헤더 파이프(22)의 하부에 일체로 브레이징 되는 하부 몸체(38)와, 상기 하부 몸체(38)의 상측에 끼워져 브레이징에 의해 고정되는 한편 고정 브라켓(42)에 의해 상기 제2헤더 파이프(22)의 상부에 고정되는 상부 몸체(40)로 나누어져 있다. 상기 하부 몸체(38)는 압출가공에 의해 제조하고, 상기 상부 몸체(40)는 단조가공에 의해 제조한다.

상기 하부 몸체(38)의 내부에는 필터(44)가 설치되어 있고, 하부 몸체(38)의 하단에는 캡(46)이 나사결합되어 있다. 그리고 상기 상부 몸체(40)의 내부에는 건조제 조립체(48)가 설치되어 있다. 상기 캡(46)의 상부에는 상기 필터(44)가 부착되어 이물질을 잡아두고, 필터(44) 하단부에는 누설을 방지하고 기밀을 유지하는 오링이 구비되어 있다.

도4는 상기 필터와 캡 및 건조제 조립체를 제거한 상태의 수액기(28)를 나타내고 도5는 수액기의 하부 몸체의 단면도이다. 도시한 바와 같이, 하부 몸체(38)에는 응축기의 응축영역에 연통하는 관로형 구멍(38b)과 과냉각영역에 연통하는 관로형 구멍(38c)를 구비하고, 브레이징시 제2헤더 파이프(22)에 용이하게 가조립하도록 상기 제2헤드 파이프(22)의 외주면을 감싸면서 밀착하는 플랜지부(38d)가 형성되어 있다. 상기 플랜지부(38d)는 연결부(38e)에 의해 원통부(38a)와 일체로 성형된다. 상기 관로형 구멍(38b, 38c)는 상기 연결부(38e) 부분에 형성된다. 그리고 상기 원통부(38a)의 내부에는 상기 캡(46)이 나사결합되도록 암나사(38f)가 형성되고, 상기 원통부(38a)의 상단에는 상기 상부 몸체가 끼워져 걸리도록 턱(38g)이 형성되어 있다. 상기 플랜지부(38d)는 상기 원통부(38a)의 전길이에 걸쳐 형성되어 있으며, 상기 제2헤더 파이프(22)에 끼워져 걸려 자기유지되도록 그 단부가 약간 구부려져 있다.

상기 플랜지부(38d)의 내면에는 브레이징성 및 조립성을 향상하는 한편 소재의 압출성을 향상하도록 홈(38f)이 형성되어 있다. 브레이징시 플랜지부(38d)의 내부에는 용접부재가 삽입되는데 상기 홈(38f)을 통해 열전달이 잘되므로 용접부재가 쉽게 녹아 내려 브레이징성이 향상되는 것이다. 그리고, 플랜지부(38d)를 헤더에 가조립할 때 상기 홈(38f)이 변형을 흡수하므로 쉽게 조립할 수 있으며, 헤더가 D형으로 된 경우에는 플랜지부(38d)도 직선부와 곡선부를 가져야 하는데 이 경우 직선부와 곡선부의 경계점에 상기 홈(38f)을 형성하게 되면 소재의 압출시에 금속물이 잘 흐르고 치수를 맞추기가 쉬워서 불량률을 줄일 수 있게 된다.

즉, 상기 홈(38f)은 낮은 온도에서도 브레이징이 잘되게 하고, 브레이징 시 열이 홈으로 들어가서 균일한 열분배가 이루어지며, 조립시에 손쉽게 작업할 수 있으며, 원소재의 압출시에 불량률을 줄일 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 하부 몸체(38)는 도7의 (a)에서 (e)에 단면으로 도시한 바와 같이 다양한 형태로 변형이 가능하다.

도7의 (a)는 응축기의 응축영역에 연통하는 관로형 구멍(138b)과 과냉각영역에 연통하는 관로형 구멍(138c)이 원통부(38a)의 내부구멍에 편심되게 형성된 형태이다.

도7의 (b) 및 (c)는 수액기를 취부하도록 마운팅 구멍(38g, 38g')을 가진 플랜지(38h, 38h')가 원통부(38a)에 상기 플랜지부(38d)의 반대측에 형성된 형태이다.

도7의 (d) 및 (e)는 수액기를 취부하는 마운팅 구멍(138g, 138g')를 가진 플랜지(138h, 138h')가 별도의 브라켓으로 분리되어 원통부(38a)에 용착되는 형태이다.

상기 상부 몸체(40)는 상측이 막히고 하측이 트인 통형으로서 하측의 트인 부분이 상기 하부 몸체의 상측단에 끼워져 고정된다. 즉, 상기 상부 몸체(40)의 하단은 상기 턱(38g)에 끼워져 걸리어 브레이징에 의해 하부 몸체(38)와 일체로 된다. 상기 상부 몸체(40)의 하측단부와 상기 하부 몸체(38)의 상측단부는 판재나 산회피막을 제거한 분말화합물 등의 별도의 용접부재를 사용하여 브레이징한다. 따라서 수액기의 상부 몸체(40)와 하부 몸체(38)는 크래드 재가 아닌 소재로 되어 있다.

상기 고정 브라켓(42)은, 도6에 도시한 바와 같이 상기 상부 몸체(40)의 외주면에 밀착하여 걸리는 제1플랜지부(42a)와, 상기 제2헤더 파이프(22)의 외주면에 밀착하여 걸리는 제2플랜지부(42b)가 이어진 형상으로서, 상기 제1, 제2플랜지부(42a, 42b)의 단부는 상기 상부 몸체(40) 및 제2헤더 파이프(22)에 끼워져 걸려 자기유지되도록 그 단부가 약간 구부려져 있다. 상기 제2플랜지부(42b)의 내부에는 브레이징 및 조립성을 향상하는 한편 소재의 압출성을 향상하도록 홈(42c)이 형성되어 있다. 상기 홈(42c)이 형성된 효과는 상기 홈(38f)의 효과와 동일하다.

한편, 상기 고정 브라켓(42)은 도8의 (a) 및 (b)에 단면으로 도시한 바와 같이 다양한 형태로 변형이 가능하다.

도8의 (a)는 수액기를 취부하도록 마운팅 구멍(42d)을 가진 플랜지(42e)가 제1플랜지부(42a)에 형성된 형태이다.

도8의 (b)는 수액기의 상부몸체를 전체적으로 감싸는 원통부(142a)가 제1플랜지부 대신에 형성된 형태이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 수액기 일체형 응축기는, 먼저 응축기 부분을 가조립하는 한편 수액기의 하부 몸체(38)에 상부 몸체(40)를 끼워 가조립한 다음, 하부 몸체(38)의 플랜지부(38d)를 응축기의 제2헤더 파이프(22) 하부에 끼워 가조립하는 한편 상부 몸체(40)와 제2헤더 파이프(22)의 상부를 고정 브라켓(42)으로 연결하여 가조립한 다음, 노내에서 브레이징하여 응축기와 수액기를 일체화 한다.

상기 하부 몸체(38)와 상부 몸체(40)의 가조립시, 하부 몸체(38)와 제2헤더 파이프(22)의 가조립 시 및 상기 상부 몸체(40)와 제2헤더 파이프(22)를 고정 브라켓(42)으로 가조립할 시에는, 별도의 크래드 부재를 사용하지 않고 용접부재(판재나 산회피막을 제거한 분말화합물 등)를 넣어 가조립한다.

브레이징이 끝나면, 상기 하부 몸체(38)의 내부 공간을 통하여 건조제 조립체(48)를 삽입하여 상부 몸체(40)의 내부 공간에 설치하고, 필터(44)가 달린 캡(46)을 하부 몸체(38)의 암나사(38f)에 나사결합하여 수액기를 밀폐하여 완료한다.

상기 필터(44)와 캡(46)을 별도 조립할 수도 있다. 즉, 필터(44)를 하부 몸체(38)의 중간부에 삽입 설치한 후, 캡(46)을 나사결합하여 수액기를 밀폐시키는 공정으로 조립할 수도 있다.

도3은 본 발명에 의한 수액기 일체형 응축기의 냉매 흐름을 나타내기 위한 개략도이다. 도시한 바와 같이, 제1, 제2헤더 파이프(20, 22)에는 각각 1개 이상의 배플이 구비되어 각각 3개의 격실로 나누어져, 응축기의 내부는 4개의 냉매유로를 이룬다.

먼저, 냉매유입구(30)을 통해 제1헤더 파이프(20)의 상부격실에 유입한 냉매는 P1, P2 및 P3유로를 순차적으로 흐르면서 기상의 냉매가 응축과정을 겪으면서 외기와 열교환된 후, 수액기(28)의 하부 몸체(38)를 통해 수액기를 유입되어 저장되어 상부 몸체(40)에 설치된 건조제 조립체(48)에 의해 수분이 제거되는 한편 하부 몸체(38)에 설치된 필터에 의해 먼지 등이 제거된 다음, P4 유로를 지나서 냉매유출구(32)를 통해 유출하여 팽창밸브(미도시)로 유동된다.

상기 P1, P2 및 P3유로는 응축 영역을 이루며, 상기 P4 유로를 흐르는 냉매는 거의 액상이므로 과냉각 영역을 이룬다. 물론 P2 및 P3 유로를 흐르는 냉매에도 액상이 포함되므로 어느 정도의 과냉각이 이루어 진다. 그리고, P3 유로를 지난냉매는 응축영역에서의 응축과정을 통해 거의 액상의 냉매로 바뀌어 있다. 따라서 상기 수액기(40)에는 거의 액상의 냉매가 저장된다.

상기 응축 영역은 응축기 전체 유효 단면적의 70 ~ 80%를 차지하도록 냉매유로를 형성하며, 과냉각 영역은 응축기 전체 유효 단면적의 20 ~ 30%를 차지하도록 냉매유로를 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 제1, 제2헤더 파이프(20, 22)에 구비되는 배플의 수를 바꾸어, 응축기의 내부에 2개, 3개 또는 5개의 냉매유로를 이루게 구성할 수도 있다.

본 발명에 의한 수액기 일체형 응축기에 의하면, 수액기를 응축기 헤더에 직접 연결하여 추가적인 공정 없이 간단히 조립할 수 있으므로, 조립공수가 절감되고 구조가 간단하다. 그리고, 브레이징 후 건조제와 필터를 용이하게 삽입하여 수액기를 밀폐시킬 수 있다.

도1은 종래 수액기 일체형 응축기의 구조를 나타낸 단면도,

도2는 본 발명에 의한 수액기 일체형 응축기의 구조를 나타낸 단면도,

도3은 도2의 수액기 일체형 응축기의 냉매흐름을 나타내기 위한 개략도,

도4는 본 발명에 의한 수액기 일체형 응축기의 수액기를 나타낸 상세도,

도5는 도4에서 화살표 A-A선에 따른 단면도,

도6은 도4에서 화살표 B-B선에 따른 단면도,

도7의 (a) 내지 (e)는 본 발명에 의한 수액기 일체형 응축기의 하부몸체의 다른 실시예를 나타내는 단면도,

도8의 (a) 및 (b)는 본 발명에 의한 수액기 일체형 응축기의 고정브라켓의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 제1헤더 파이프 22 : 제2헤더 파이프

24 : 튜브 26 : 방열핀

28 : 수액기 38 : 하부 몸체

40 : 상부 몸체 42 : 고정브라켓

44 : 필터 46 : 캡

48 : 건조제 조립체

Claims (9)

1. 서로 이격되게 설치된 두 개의 헤더 파이프와, 상기 두 개의 헤더 파이프 사이에 평행하게 설치된 다수의 튜브와, 상기 다수의 튜브 사이에 설치된 다수의 방열핀과, 상기 두 개의 헤더 파이프 중의 하나에 일체로 결합된 수액기를 구비한 수액기 일체형 응축기에 있어서,

   상기 수액기(28)는 상기 헤더 파이프에 연통하는 관로형 구멍(38b)(38c)을 구비하며 헤더 파이프에 일체로 브레이징되는 하부 몸체(38)와, 상기 하부 몸체의 상측에 결합되어 브레이징되는 상부 몸체(40)로 나누어져 있되,

   상기 하부몸체(38)는, 원통부(38a)와, 브레이징시 헤더 파이프에 용이하게 가조립하도록 상기 헤더파이프의 외주면을 감싸면서 밀착하는 플랜지부(38d)와, 상기 원통부(38a)와 상기 플랜지부(38d)를 연결하는 연결부(38e)로 이루어지고, 상기 관로형 구멍(38b)(38c)은 상기 연결부(38e)에 형성된 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 하부 몸체에는 수액기를 취부하도록 플랜지가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기
4. 제1항에 있어서,

   상기 하부 몸체의 하부에는 브레이징 후 나사결합되는 캡이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 상부 몸체는 상측이 막히고 하측이 트인 통형으로서, 하측의 트인 부분이 상기 하부 몸체의 상측단에 끼워져 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
6. 제1항에 있어서,

   상기 상부 몸체에는 수액기의 안정성을 높이는 한편 마운팅을 용이하게 하도록 상기 헤더 파이프의 상부의 외주면을 감싸면서 밀착하는 플랜지부를 가진 고정 브라켓이 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
7. 제6항에 있어서,

   상기 고정브라켓에는 수액기를 취부하도록 플랜지가 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
8. 제1항, 제3항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 플랜지부의 내면에는 브레이징 및 조립성을 향상하는 한편 소재의 압출성을 향상하도록 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
9. 제1항, 제3항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 수액기의 상부 몸체와 하부몸체의 연결부, 및 수액기와 헤더 파이프의 연결부에는 용접부재가 개재되어 브레이징되어 있는 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.