KR100621901B1

KR100621901B1 - 자동차용 접이식 증발기 코어 장치

Info

Publication number: KR100621901B1
Application number: KR1020040059320A
Authority: KR
Inventors: 최재식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2006-09-13
Also published as: KR20060010572A

Abstract

본 발명은 자동차의 냉방장치에 사용되는 증발기 코어 내부에 응축수가 잔류하는 것을 방지함으로써 잔류 응축수에 세균이 발생하여 악취가 나는 것을 예방할 수 있도록 구성된 자동차용 접이식 증발기 코어 장치를 마련하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 접이식 증발기 코어 장치는, 압축기, 응축기, 리시버 드라이어, 팽창 밸브 및 증발기로 구성되고, 상기 증발기 내에는 에어가 통과하는 핀과 냉매가 통과하는 튜브가 교대로 적층된 증발기 코어가 장착되어 있는 자동차용 냉방장치에 있어서; 상기 증발기 코어의 일측에는 지지부가 설치되고, 이 지지부에는 증발기 코어를 소정 방향으로 회전될 수 있도록 구동모터와 연결된 회전 샤프트가 설치되며, 상기 증발기 코어의 아래에는 응축수 받이가 마련된다.

증발기, 증발기 코어, 접이식, 응축수

Description

자동차용 접이식 증발기 코어 장치{Foldable apparatus of evaporator core in automobile}

도1은 자동차의 일반적인 냉방장치의 구성도.

도2는 본 발명에 따른 증발기 코어 장치를 종래와 비교하여 도시한 사시도.

도3은 본 발명에 따른 증발기 코어 장치의 작동상태도.

도4는 본 발명에 따른 증발기 코어 장치를 효과를 나타낸 그래프.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10: 압축기(compressor) 20: 응축기(condenser)

22: 냉각팬 30: 리시버 드라이어(Receiver drier)

40: 팽창밸브(Expansion Valve) 50: 증발기(Evaporator)

51: 에어 블로워(Air blower) 52: 흡기구

53: 냉각기 출구 54: 증발기 코어(Evaporator core)

55: 핀 56: 튜브

57: 탱크 60: 증발기 코어

61: 상부 코어 62: 하단 지지부

63: 회전 샤프트 65: 하부 코어

66: 상단 지지부 67: 회전 샤프트

70: 응축수 받이 71: 배출공

자동차용 접이식 증발기 코어 장치는 자동차의 냉방장치에 사용되는 증발기 코어 내부에 응축수가 잔류하는 것을 방지함으로써 잔류 응축수에 곰팡이와 같은 세균이 발생되어 악취가 나는 것을 예방할 수 있도록 마련된 자동차용 접이식 증발기 코어 장치에 관한 것이다.

도1에 도시된 바와 같이, 자동차용 냉방장치는 크게 압축기(10), 응축기(20), 리시버 드라이어(30), 팽창 밸브(40) 및 증발기(50)로 구성되고 냉매의 기화열을 이용하여 차실을 냉각시키는 역할을 한다. 상기 압축기(10)는 엔진에 연결된 V-밸트로 구동되며 증발기(50)에서 유입된 저온 저압의 기체를 압축하여 고온 고압의 기체로 바꾼 후에 응축기로 이송시킨다. 상기 응축기(20)는 라디에이터 앞에 설치되며 차량속도와 냉각팬(22) 등을 이용하여 고온 고압의 기체를 응축시켜 고온 고압의 액체로 만든다. 상기 리시버 드라이어(30)는 액체 속에 있는 수분과 이물질을 제거하고 적당한 양의 액체가 공급될 수 있도록 일정량을 저장한다. 상기 팽창 밸브(40)는 고온 고압의 액체를 팽창시켜 저온 저압의 액체로 만드는 기기로서 증발기(50)의 부하에 따라 냉매 공급량을 조절할 수 있도록 구성된다. 상기 증발기(50)는 저온 저압의 액체가 저온 저압의 기체로 변화되면서 발생되는 기화열을 통해 에어 블로워(51)에 의해 흡기구(52)로 유입된 차실 내의 에어를 열교환시킴으 로써 냉각되도록 해준다. 냉각된 에어는 에어 블로워(51)에 의해 냉각기 출구(52)를 통과하여 다시 차실 내로 공급된다.

이 때 증발기 내에서 실제로 열교환이 일어나는 부분은 증발기 코어(54)이다. 이 증발기 코어(54)는 보통 핀-튜브 구조로 이루어지는데, 도2의 (a)에서 보는 바와 같이 에어 블로워(51)에 의해 공급되는 에어가 통과하는 핀(fin, 55)과 팽창 밸브(40)로부터 공급되는 냉매가 통과하는 튜브(tube,56)가 교대로 적층되어 열교환이 효율적으로 이루어질 수 있도록 구성되며, 그 일측에는 탱크(57)가 일체로 마련되어 있다.

운전자가 냉방장치를 가동시키면 차가운 냉매와 더운 에어가 서로 열교환을 하면서 증발기 코어(54) 내에 응축수가 발생된다. 이 응축수는 배출 호스(drain hose, 미도시) 통하여 자동차 밖으로 배출된다. 그러나, 일부 응축수는 모두 배출되지 못하고 증발기 코어(54) 내에 잔류하게 된다. 왜냐하면, 증발기 코어(54)가 수직방향 또는 약간 경사진 상태로 장착되기 때문이다. 이와 같이 증발기 코어(54) 내에 응축수가 잔류하게 되면, 이 응축수에 외부로부터 유입된 이물질이 혼합되고 이로 인해 곰팡이와 같은 세균 등이 생겨나 냉방장치 작동 시에 심한 악취를 발생시키게 된다. 이는 탑승자의 불쾌감을 불러일으키는 대표적인 것으로 초기품질지수(IQS)의 상위 10위 안에 드는 중요한 문제점으로 지적되고 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 증발기 코어를 소정 방향으로 회전시킬 수 있는 접이식으로 구성하여 정기적으로 증발기 코어를 회전시켜 그 내부에 잔류한 응축수를 배출해 냄으로써 잔류 응축수로 인한 세균 발생의 문제점을 해결할 수 있는 자동차용 접이식 증발기 코어 장치를 마련하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 접이식 증발기 코어 장치는, 압축기, 응축기, 리시버 드라이어, 팽창 밸브 및 증발기로 구성되고, 상기 증발기 내에는 에어가 통과하는 핀과 냉매가 통과하는 튜브가 교대로 적층된 증발기 코어가 장착되어 있는 자동차용 냉방장치에 있어서; 상기 증발기 코어의 일측에는 지지부가 설치되고, 이 지지부에는 증발기 코어를 소정 방향으로 회전될 수 있도록 구동모터와 연결된 회전 샤프트가 설치된다.

또한, 상기 증발기 코어는 상부 코어와 하부 코어로 구성되고, 상기 상부 코어의 하단에 설치된 하단 지지부에는 그 일측에 회전 샤프트가 설치되며, 상기 하부 코어의 상단에 설치된 상단 지지부에는 상기 하단 지지부 상에 설치된 회전 샤프트와 대향되는 타측에 회전 샤프트가 설치된다.

또한, 상기 증발기 코어의 아래에는 응축수 받이가 별도로 마련된다.

이하에서 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 자동차용 접이식 증발기 코어 장치의 일 실시예를 보다 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 자동차용 접이식 증발기 코어 장치를 종래의 증발기 코어와 비교하여 도시한 것이다. 종래의 증발기 코어(54)는 도2의 (a)에서와 같이, 에어 블로워(51)에 의해 공급되는 에어가 통과하는 핀(fin, 55)과 팽창 밸브(40)로 부터 공급되는 냉매가 통과하는 튜브(tube,56)가 교대로 적층되어 효율적인 열교환이 이루어질 수 있도록 구성되며, 그 일측에는 탱크(57)가 일체로 마련되어 있음은 이미 상기한 바이다.

본 발명에 따른 자동차용 접이식 증발기 코어 장치의 구성은 도2의 (b)에 도시되어 있다. 증발기 코어(60)가 핀, 튜브, 탱크가 일체로 결합된다는 점 및 실차에서의 장착위치는 종래와 동일하다. 그러나, 증발기 코어(60)가 상부 코어(61)와 하부 코어(65)로 구분된다는 점에서 종래와 상이하다. 또한, 상부 코어(61)의 하단에는 하단 지지부(62)가 마련되고, 이 하단 지지부(62)의 일측에는 상부 코어(61)를 소정 방향으로 회전시키거나 이를 다시 원래의 위치로 복귀시킬 수 있도록 회전 샤프트(63)가 설치된다. 도시되어 있지는 않았으나 상기 회전 샤프트(63)의 끝단에는 구동모터가 연결 설치된다.

한편, 상기 하부 코어(65)의 상단에는 상단 지지부(66)가 마련되어 상기 하단 지지부(62)와 접촉되도록 설치된다. 이 상단 지지부(66)의 타측에는 상기 하부 코어(65)를 소정 방향으로 회전시키거나 이를 다시 원래의 위치로 복귀시킬 수 있도록 회전 샤프트(67)가 설치된다. 보다 상세하게는 상기 회전 샤프트(67)는 하단 지지부(62) 상에 설치된 회전 샤프트(63)와 대향되도록 설치되며, 이 회전 샤프트(67)의 끝단에도 구동모터가 연결 설치된다.

도2의 (b)에서는 상부 코어(61)는 왼쪽에 설치된 회전 샤프트(63)에 의해 왼쪽으로 회전하고, 하부 코어(65)는 오른쪽에 설치된 회전 샤프트(67)에 의해 오른쪽으로 회전되므로 모두 시계방향으로 회전된다. 물론, 상기 상부 코어(61)의 회전 샤프트(63)를 오른쪽에 설치하고, 하부 코어(65)의 회전 샤프트(67)를 왼쪽에 설치하여 모두 반시계방향으로 회전되도록 구성할 수도 있다. 양자는 모두 상기 2개의 회전 샤프트(63,67)가 대향되도록 설치된다는 점에서 동일하다. 요컨대, 상부 코어(61)와 하부 코어(65)가 수평이 될 때까지 회전되면 증발기 코어는 완전히 펼쳐지게 되고 다시 반대방향으로 회전하여 원래 위치로 복귀하면 접히는 형태가 되므로 본 발명의 증발기 코어 장치는 접이식으로 구성된다.

본 발명의 기술적 사상은 증발기 코어(60)의 일측에 지지부를 설치하고 이 지지부 상에 구동모터와 연결된 회전 샤프트를 설치하여 증발기 코어(60)를 소정방향으로 회전시킬 수 있도록 구성하는 것이므로, 가장 간단하게는 상기 증발기 코어(60)를 하나로 구성하고 그 하단에 지지부 및 회전 샤프트를 설치할 수도 있다. 그러나, 이렇게 구성되면 회전 반경이 너무 커질 뿐만 아니라 증발기 코어(60) 전체를 한꺼번에 회전시켜야 하므로 더 큰 용량의 구동모터가 장착되어야 한다. 이 구동모터는 엔진 출력에서 나오는 전기를 이용하므로 용량이 클수록 더 많은 엔진 출력을 소비하여 전체 자동차 출력을 약화시킨다. 따라서, 증발기 코어(60)를 상·하부 코어(61,65)로 나누어 작은 용량의 구동모터를 2개 사용하는 것이 출력 면에서 유리하다. 물론 3개 이상의 코어로 분리될 수도 있으나 증발기 코어 전체의 크기와 구성의 복잡성을 고려해 볼 때 2개로 분리되는 것이 가장 바람직하다.
한편, 도2의 (a)와 같이 전체가 하나로 이루어진 종래의 증발기 코어(54)와 달리, 본 발명에 따르면 도2의 (b) 및 도3에서 보듯이 증발기 코어(60)를 구성하는 상부 코어(61)와 하부 코어(65)가 완전히 별개로 만들어져 독립적으로 회전되기 때문에 냉매의 유동방식도 상기 상부 코어(61)와 하부 코어(65)에 대해 각각 독립적으로 유동되도록 구성된다.
이를 위해 냉매유동관의 연결방식도 달라진다. 종래의 증발기 코어는 고정되어 있었으므로 팽창밸브(40)로부터 강재로 된 고정 배관에 의해 증발기 코어(54)까지 연결하여도 무방하였다. 그러나, 본원발명에 따르면 상부 코어(61)와 하부 코어(65)가 별도로 구성되고, 회전되기 때문에 고정 배관만으로는 이를 연결할 수 없다. 이러한 점을 고려하여 본 발명에서는 팽창밸브(40)로부터 증발기 코어(60) 근처까지는 기존의 철재로 된 고정 배관을 사용하고, 이 고정 배관과 상부 코어(61) 및 하부 코어(65) 사이의 연결은 고무 호스와 같은 플렉스블 호스로 이루어진다. 이 플렉스블 호스는 상부 코어(61)와 하부 코어(65)의 회전 반경을 커버할 수 있도록 충분한 플렉스빌리티(Flexibility)를 갖추도록 구성된다. 더욱이, 상기 플렉스블 호스는 "Y" 형태의 분기관으로 형성되어 팽창밸브(40)로부터 공급되는 냉매가 상부 코어(61) 및 하부 코어(65) 각각에 독립적으로 유동되도록 해 준다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차용 접이식 증발기 코어 장치의 작용을 도3을 참조하여 설명한다. 상기한 바와 같이 증발기 코어 내부에는 에어와 냉매가 열교환되면서 응축수가 발생하며, 이 응축수는 배출 호스를 통해 모두 배출되 지 못하고 증발기 코어 내부에 잔류하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 일정 시간이 되면 상기 증발기 코어를 소정 방향으로 회전시켜 코어 내부에 잔류하는 응축수를 모두 배출시킨다.

즉, 상부 코어(61)는 하단 지지부(62)의 왼쪽에 설치된 회전 샤프트(63)에 의해 왼쪽으로 수평(90°)이 될 때까지 회전되고, 하부 코어(65)는 상단 지지부(66)의 오른쪽에 설치된 회전 샤프트(67)에 의해 오른쪽으로 수평(90°)이 될 때까지 회전된다. 상기 회전 샤프트(63,67)의 회전각도는 0°~90°사이에서 조절될 수 있다. 이렇게 상부 코어(61)와 하부 코어(65)가 수평이 되면 그 내부에 잔류하고 있던 응축수들이 아래로 떨어지게 된다. 이 응축수들은 배출 호스와는 별도로 설치된 응축수 받이(70)로 모이게 되고, 이 응축수들은 배출공(71)을 통해 외부로 배출된다. 따라서, 상기 응축수 받이(70)는 본 발명에 따른 코어 장치의 한 구성요소를 이룬다.

일정 시간이 경과하여 응축수의 배출이 완료되면, 상기 회전 샤프트(63,67)를 반대방향으로 회전시켜 상부 코어(61) 및 하부 코어(65)를 본래의 위치인 수직 상태로 복귀시킨다. 이러한 작용은 상기 구동모터가 일정 간격으로 일어나도록 세팅함으로써 자동으로 작동될 수도 있고, 구동모터에 버튼을 연결하고 이 버튼을 운전자가 조작하도록 구성함으로써 필요시에 수동으로 작동될 수도 있다.

도4는 본 발명에 따른 자동차용 접이식 증발기 코어 장치의 효과를 나타낸 그래프이다. 종래의 증발기 코어는 항상 수직인 상태로 유지되며 이 때 응축수 잔류량을 100％로 보면, 코어를 소정 각도로 회전시킴에 따라 잔류량은 감소하여 수 평(90°)으로 회전시킨 경우에는 거의 응축수가 잔류하지 않는다는 것을 알 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 자동차용 접이식 증발기 코어 장치에 의하면, 증발기 코어 내부에 응축수가 잔류하지 않기 때문에 코어가 항상 건조한 상태를 유지하므로 곰팡이와 같은 세균 발생이 없어 악취가 발생되지 않는다. 즉, 냉방장치 가동시에 불쾌한 냄새를 발생시키는 주요 원인이 제거되어 항상 차실 내의 공기를 쾌적한 상태로 유지할 수 있다.

Claims

압축기, 응축기, 리시버 드라이어, 팽창 밸브 및 증발기로 구성되고, 상기 증발기 내에는 에어가 통과하는 핀과 냉매가 통과하는 튜브가 교대로 적층된 증발기 코어가 장착되어 있는 자동차용 냉방장치에 있어서; 상기 증발기 코어(60)의 일측에는 지지부(62,66)가 설치되고, 이 지지부(62,66)에는 증발기 코어(60)를 소정 방향으로 회전될 수 있도록 구동모터와 연결된 회전 샤프트(63,67)가 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 접이식 증발기 코어 장치.
제1항에 있어서, 상기 증발기 코어(60)는 상부 코어(61)와 하부 코어(65)로 구성되고, 상기 상부 코어(61)의 하단에 설치된 하단 지지부(62)에는 그 일측에 회전 샤프트(63)가 설치되며, 상기 하부 코어(65)의 상단에 설치된 상단 지지부(66)에는 상기 하단 지지부(62) 상에 설치된 회전 샤프트(63)와 대향되는 타측에 회전 샤프트(67)가 설치된 것을 특징으로 하는 자동차용 접이식 증발기 코어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 증발기 코어(60)의 아래에는 응축수 받이(70)가 마련된 것을 특징으로 하는 자동차용 접이식 증발기 코어 장치.