KR100701983B1 - Heat exchager and air conditioner for vehicle thereby - Google Patents
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Abstract
본 발명은 열교환기 및 이것을 이용한 자동차용 공기조화장치에 관한 것으로서, 히터 코어를 경유하는 냉각수의 높은 열원을 이용하여 증발기로부터 배출되는 냉매가스를 과열시켜 압축기로 공급함으로써 압축기의 압축효율을 향상시킬 수 있음과 아울러 압축기를 보호할 수 있고, 히터 코어 및 어큐물레이터를 일체화시킴으로써 부품의 단순화 및 원가절감을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 증발기의 과열구간을 배제함으로써 증발기의 콤팩트화를 도모하는 것을 목적으로 한다. The present invention relates to a heat exchanger and a vehicle air conditioner using the same, by using a high heat source of cooling water passing through a heater core to superheat the refrigerant gas discharged from the evaporator to supply to the compressor to improve the compression efficiency of the compressor. In addition, the compressor can be protected, the heater core and the accumulator can be integrated to simplify components and reduce costs, and the evaporator can be compacted by eliminating overheating of the evaporator. .
본 발명에 따른 장치는, 공기조화케이스(1)의 송풍통로에 설치되고 냉매와 유입 공기 사이의 열교환을 통해 실내를 냉방하는 증발기(3)와, 상기 송풍통로에 설치되고 엔진 냉각수와 유입 공기 사이의 열교환을 통해 실내를 난방하는 히터코어(4)를 포함하는 자동차용 공기조화장치에 있어서, 상기 증발기(3)와 히터코어(4)가 일체로 형성되어 일체형 열교환기를 구성하고; 상기 히터코어(4)의 일측에 설치되어 상기 증발기(3)에서 나오는 냉매를 기화시켜 압축기(51)로 전달하는 어큐물레이터(6)를 더 포함하며; 상기 어큐물레이터(6)의 냉매유입구(62)와 상기 증발기(3)의 냉매배출구(36)가 서로 연결되고, 상기 어큐물레이터(6)의 냉매배출구(63)는 압축기(51)와 연결되는 것을 특징으로 한다. The apparatus according to the present invention comprises an evaporator (3) installed in the air passage of the air conditioning case (1) and cooling the room through heat exchange between the refrigerant and the inlet air, and installed in the air passage and between the engine coolant and the inlet air. An air conditioner for automobiles comprising a heater core (4) for heating a room through heat exchange of the vehicle, comprising: the evaporator (3) and the heater core (4) integrally formed to form an integrated heat exchanger; An accumulator (6) installed at one side of the heater core (4) for vaporizing the refrigerant from the evaporator (3) and delivering it to the compressor (51); The refrigerant inlet 62 of the accumulator 6 and the refrigerant outlet 36 of the evaporator 3 are connected to each other, and the refrigerant outlet 63 of the accumulator 6 is connected to the compressor 51. It is characterized by.
냉매증발, 냉매과열, 공조, 공기조화, 열교환기, 에어컨, 에어콘 Refrigerant evaporation, refrigerant overheat, air conditioning, air conditioning, heat exchanger, air conditioner, air conditioner
Description
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 공기조화장치를 구성하는 증발기의 예를 나타내는 정면도이다. 1 is a front view showing an example of an evaporator constituting the air conditioner according to the first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 증발기를 구성하는 플랫 튜브의 분해 사시도이다. 2 is an exploded perspective view of the flat tube constituting the evaporator shown in FIG.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 공기조화장치를 구성하는 히터 코어를 나타내는 사시도이다. 3 is a perspective view showing a heater core constituting the air conditioner according to the first embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 히터 코어의 일부 단면을 나타낸 정면도이다. 4 is a front view showing a partial cross section of the heater core shown in FIG.
도 5는 도 5의 부분 확대 단면도이다. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of FIG. 5.
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 공기조화장치의 냉매유동경로를 나타내는 사시도이다. 6 is a perspective view showing a refrigerant flow path of the air conditioner according to the first embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 공기조화장치를 나타내는 구성도이다. 7 is a configuration diagram showing an air conditioner according to
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 공기조화장치를 구성하는 증발기를 나타내는 단면도이다. 8 is a cross-sectional view showing an evaporator constituting an air conditioner according to a second embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 공기조화장치의 냉매유동경로를 나타내는 사시도이다. 9 is a perspective view illustrating a refrigerant flow path of the air conditioner according to the second embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 공기조화장치를 구성하는 일체형 열교환 기를 나타내는 정면도이다. 10 is a front view showing an integrated heat exchanger constituting the air conditioner according to the third embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 실시예 3에 따른 공기조화장치의 냉매유동경로를 나타내는 사시도이다. 11 is a perspective view showing a refrigerant flow path of the air conditioner according to the third embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 실시예 3에 따른 공기조화장치를 나타내는 단면도이다. 12 is a cross-sectional view showing an air conditioner according to a third embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 실시예 4에 따른 공기조화장치를 구성하는 일체형 열교환기를 나타내는 정면도이다. 13 is a front view showing an integrated heat exchanger constituting the air conditioner according to the fourth embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 실시예 4에 따른 공기조화장치의 냉매유동경로를 나타내는 사시도이다. 14 is a perspective view showing a refrigerant flow path of the air conditioner according to the fourth embodiment of the present invention.
도 15는 본 발명의 실시예 4에 따른 공기조화장치를 나타내는 단면도이다. 15 is a cross-sectional view showing an air conditioner according to a fourth embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 공기조화케이스, 3 : 증발기, 1: air conditioning case, 3: evaporator,
4 : 히터 코어, 6 : 어큐물레이터, 4: heater core, 6: accumulator,
35 : 증발기의 냉매유입구, 36 : 증발기의 냉매배출구, 35: refrigerant inlet of the evaporator, 36: refrigerant outlet of the evaporator,
41 : 히터 코어의 튜브, 42 : 히터 코어의 전열핀, 41: tube of heater core, 42: heating fin of heater core,
43 : 상부 탱크, 44 : 하부 탱크, 43: upper tank, 44: lower tank,
51 : 압축기, 55 : 연결관, 51: compressor, 55: connector,
61 : 오링, 62 : 어큐물레이터의 냉매유입구, 61: O-ring, 62: refrigerant inlet of the accumulator,
63 : 어큐물레이터의 냉매배출구, 64 : 메시 필터, 63: refrigerant outlet of the accumulator, 64: mesh filter,
65 : 냉매유로용 홀컵, 71 : 증발기의 플랫 튜브, 65: hole cup for refrigerant flow path, 71: flat tube of evaporator,
72 : 증발기의 플레이트, 73 : 전열핀, 72: plate of the evaporator, 73: heating fin,
81 : 히터 코어의 플랫 튜브, 82 : 히터 코어의 플레이트, 81: flat tube of the heater core, 82: plate of the heater core,
441 : 비드, 721, 722 : 증발기의 홀컵, 441: beads, 721, 722: hole cup of the evaporator,
821, 822 : 증발기의 홀컵 821, 822: Hole Cup of Evaporator
본 발명은 열교환기 및 이것을 이용한 자동차용 공기조화장치에 관한 것으로서, 특히 증발기로부터 배출되는 냉매가스가 히터 코어를 거치도록 함으로써 압축기로 유입되는 냉매가스에 액냉매가 포함되지 않도록 하여 압축성을 높임과 아울러 압축기를 보호할 수 있는 열교환기 및 이것을 이용한 자동차용 공기조화장치에 관한 것이다. The present invention relates to a heat exchanger and an air conditioner for automobiles using the same, and in particular, by allowing the refrigerant gas discharged from the evaporator to pass through the heater core, the refrigerant gas flowing into the compressor does not include liquid refrigerant, thereby increasing compressibility. The present invention relates to a heat exchanger capable of protecting a compressor and an automobile air conditioner using the same.
자동차용 공기조화장치는 엔진의 동력을 전달받아 구동되는 압축기에 의하여 압축된 냉매가 응축기로 유입되어 냉각팬의 강제송풍에 의하여 열교환된 다음 리시버 드라이어, 팽창팰브, 및 증발기를 차례로 거쳐 다시 압축기로 유입되는 과정에서 공기조화케이스의 입구단에 설치되는 송풍기에 의하여 송풍되는 공기가 증발기를 거치는 냉매와 열교환되어 냉기 상태로 실내로 유입됨으로써 자동차의 실내를 냉방하는 장치와; 엔진의 냉각수가 히터 코어를 거쳐 엔진으로 복귀하는 과정에서 송풍기에 의하여 송풍되는 공기가 히터 코어를 거치는 냉각수와 열교환되어 온기 상태로 실내로 유입됨으로써 자동차의 실내를 난방하는 난방장치를 포함하는 장치이다. The air conditioner for automobiles receives refrigerant compressed by the compressor driven by the engine's power into the condenser, heat exchanges by forced air of the cooling fan, and then passes through the receiver dryer, the expansion valve, and the evaporator, and then flows back into the compressor. A device for cooling the interior of the vehicle by inflowing air blown by a blower installed at the inlet end of the air conditioning case to the refrigerant passing through the evaporator and entering the room in a cold state; In the process of returning the engine cooling water to the engine through the heater core, the air blown by the blower heats up with the cooling water passing through the heater core and enters the room in a warm state, thereby heating the interior of the vehicle.
이러한 냉방시스템에 있어서 일반적으로 팽창밸브는 응축기로부터 나오는 냉매에 적정한 과열도를 조절하여 기액혼합상태로 증발기로 보내는 역할을 한다. 이러한 팽창밸브를 거쳐 증발기로 유입된 냉매가 완전히 기화되지 않고 일부 냉매가 액상으로 압축기로 유입될 경우 액냉매 압축현상이 발생하여 압축기가 크게 손상될 우려가 있고, 특히 냉난방 겸용 히트 펌프에 있어서는 외기 온도가 낮을 때 냉매온도도 낮으므로 압축기로의 액냉매 유입 가능성이 크다. 이 때문에 증발기의 출구단부에 지나친 과열구간을 형성하고 있지만 결국 이 구간은 손실구간으로 작용함으로써 결과적으로 증발기 효율을 저하시키는 요인이 된다. In such a cooling system, the expansion valve generally serves to control the degree of superheat appropriate to the refrigerant from the condenser and send it to the evaporator in the gas-liquid mixed state. If the refrigerant introduced into the evaporator through the expansion valve is not completely vaporized and some refrigerant is introduced into the compressor in the liquid phase, liquid refrigerant compression may occur and the compressor may be greatly damaged. In particular, in an air-conditioning combined heat pump, When the temperature is low, the refrigerant temperature is also low, so the liquid refrigerant may be introduced into the compressor. For this reason, an excessive overheating section is formed at the outlet end of the evaporator. However, this section acts as a loss section, and as a result, the evaporator efficiency is lowered.
따라서, 본 발명자들은 최근에는 증발기 및 히터 코어가 일렬로 설치되는 센터 타입 또는 세미 센터 타입의 공기조화장치가 주로 사용되고 있을 뿐만 아니라 증발기 및 히터 코어가 일체로 이루어진 일체형 열교환기도 제안되고 있다는 점을 고려하여 히터 코어를 거치는 냉각수의 열원을 이용하여 냉매를 과열시킴으로써 냉매 증발성능을 향상시킬 수 있는 공기조화장치를 개발하게 되었다. Accordingly, the present inventors consider that in recent years, a center type or semi-center type air conditioner in which an evaporator and a heater core are installed in a line is mainly used, and an integrated heat exchanger in which the evaporator and the heater core are integrally proposed is also considered. It has been developed an air conditioner that can improve the refrigerant evaporation performance by overheating the refrigerant using a heat source of the cooling water passing through the heater core.
본 발명은 히터 코어를 경유하는 냉각수의 높은 열원을 이용하여 증발기로부터 배출되는 냉매가스를 과열시켜 압축기로 공급함으로써 압축기의 압축효율을 향상시킴과 아울러 압축기를 보호하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to improve the compression efficiency of the compressor and to protect the compressor by superheating the refrigerant gas discharged from the evaporator using a high heat source of cooling water passing through the heater core to the compressor.
본 발명의 다른 목적은 히터 코어 및 어큐물레이터를 일체화시킴으로써 부품의 단순화 및 원가절감을 도모할 수 있을 뿐만 아니라 증발기의 과열구간을 배제함으로써 증발기의 콤팩트화를 도모하는 것이다. Another object of the present invention is to simplify the components and reduce the cost by integrating the heater core and the accumulator, as well as to compact the evaporator by eliminating the overheating section of the evaporator.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 공기조화장치는, 공기조화케이스의 송풍통로에 설치되고 냉매와 유입 공기 사이의 열교환을 통해 실내를 냉방하는 증발기와, 상기 송풍통로에 설치되고 엔진 냉각수와 유입 공기 사이의 열교환을 통해 실내를 난방하는 히터코어를 포함하는 자동차용 공기조화장치에 있어서, 상기 증발기와 히터코어가 일체로 형성되어 일체형 열교환기를 구성하고; 상기 히터코어의 일측에 설치되어 상기 증발기에서 나오는 냉매를 기화시켜 압축기로 전달하는 어큐물레이터를 더 포함하며; 상기 어큐물레이터의 냉매유입구와 상기 증발기의 냉매배출구가 서로 연결되고, 상기 어큐물레이터의 냉매배출구는 압축기와 연결되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the air conditioner according to the present invention, an evaporator installed in the air passage of the air conditioning case and cooling the room through heat exchange between the refrigerant and the inlet air, installed in the air passage and the engine coolant and An air conditioner for an automobile comprising a heater core for heating a room through heat exchange between inlet air, comprising: the evaporator and the heater core integrally formed to form an integrated heat exchanger; An accumulator installed on one side of the heater core to vaporize the refrigerant from the evaporator and transfer the refrigerant to the compressor; The refrigerant inlet of the accumulator and the refrigerant outlet of the evaporator are connected to each other, and the refrigerant outlet of the accumulator is connected to the compressor.
본 발명에 따르면, 상기 어큐물레이터의 내부 중앙에는 메시 필터(mesh filter)가 설치되는 것이 바람직하다. According to the present invention, it is preferable that a mesh filter is installed at the inner center of the accumulator.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차용 공기조화장치에 따르면, 증발기로 유입된 냉매는 증발기의 내부유로를 거치는 과정에서 송풍공기와 열교환되어 증발되기 시작하고, 이와 같이 증발되는 냉매는 증발기 및 어큐물레이터를 연결하는 연결관을 통하여 어큐물레이터의 내부로 유입된다. 어큐물레이터 내부로 유입된 냉매는 어큐물레이터의 내부를 거치는 과정에서 냉매의 증발온도보다 현저하게 높은 대략 100℃ 내외의 냉각수와 열교환되어 과열된다. 따라서 어큐물레이터를 거친 냉매는 액냉매가 함유되지 않은 기상으로 바뀌어 압축기로 공급되므로 압축기의 압축효율이 향상될 뿐만 아니라 액냉매 압축현상이 발생하지 않아 압축기를 보호할 수 있다. 어큐물레이터의 내부에 메시 필터가 설치됨에 따라 냉매가스의 유속에 의하여 냉매가 메시 필터에 부딪힘으로써 냉매의 무화, 즉 냉매의 과열이 촉진될 수 있다. According to the air conditioner for automobiles according to the present invention configured as described above, the refrigerant introduced into the evaporator is evaporated by heat exchange with the blowing air in the course of passing through the internal flow path of the evaporator, the refrigerant evaporated as described above evaporator and air It is introduced into the accumulator through a connection pipe connecting the cumulator. The refrigerant introduced into the accumulator is overheated by heat exchange with cooling water of about 100 ° C. which is significantly higher than the evaporation temperature of the refrigerant in the course of passing through the accumulator. Therefore, the refrigerant that has passed through the accumulator is converted into a gaseous phase containing no liquid refrigerant and is supplied to the compressor, thereby not only improving the compression efficiency of the compressor but also protecting the compressor since liquid refrigerant compression does not occur. As the mesh filter is installed inside the accumulator, the refrigerant impinges on the mesh filter due to the flow rate of the refrigerant gas, thereby facilitating atomization of the refrigerant, that is, overheating of the refrigerant.
본 발명의 다른 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the preferred embodiments based on the accompanying drawings.
<실시예 1><Example 1>
도 1 내지 도 7을 참조하면서 본 발명의 실시예 1에 따른 공기조화장치에 대하여 설명한다. An air conditioner according to
도 7에 도시된 바와 같이, 공기조화케이스(1)의 입구단에는 송풍기(2)가 설치되어 있다. 따라서, 공기조화케이스(1)의 내부는 상기 송풍기(2)에 의하여 송풍되는 공기의 송풍통로로 작용하며, 이 송풍통로의 전후에 증발기(3) 및 히터 코어(4)가 차례로 설치되어 있다. As illustrated in FIG. 7, a
실시예 1에 있어서, 증발기(3)는 적층형 증발기가 사용된다. 즉, 이 증발기(3)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하단에 한 쌍의 홀컵(321,321)이 형성되고 구획비드(322)에 의하여 U턴 유로(323)가 형성된 두 플레이트(32,32)가 접합된 다수의 플랫 튜브(31)와, 다수의 전열핀(33)이 교대로 적층되어 이루어진다. 냉매유입구(35)와 냉매배출구(36)는 증발기(3)의 하단부 전후의 소정의 위치에 차례로 설치되는 것이 바람직하다. In Example 1, the
따라서, 팽창밸브(54)(도 7 참조)를 거쳐 냉매유입구(35)로 유입되는 냉매는 증발기(3)의 플랫 튜브(31)들에 의하여 형성되는 소정의 유로를 거치는 과정에서 송풍기(2)에 의하여 송풍되는 공기와 열교환되어 증발되면서 냉매배출구(36)를 통하여 배출된다. 한편, 증발기(3) 내부를 유동하는 냉매와 열교환된 공기는 냉기로 바뀌어 공기조화케이스(1)의 출구단에 설치된 디프로스트 벤트(11), 냉난방 벤트(12) 및 푸트 벤트(13)를 통하여 자동차 실내로 공급됨으로써 자동차의 냉방에 사용된다. Accordingly, the refrigerant flowing into the refrigerant inlet 35 through the expansion valve 54 (see FIG. 7) passes through a predetermined flow path formed by the
도시되지는 않았지만 실시예 1에 있어서는 상기한 적층형 증발기 이외에 상부 헤더 파이프 및 하부 헤드 파이프 사이에 튜브들 및 전열핀들이 교대로 적층된 형태의 증발기도 사용될 수 있는데, 이 경우에도 증발기의 전후의 소정의 위치에 냉매유입구 및 냉매배출구가 차례로 설치된다. Although not shown, in the first embodiment, an evaporator in which tubes and heating fins are alternately stacked between the upper header pipe and the lower head pipe in addition to the above-described stacked evaporator may also be used. At the position, the refrigerant inlet and the refrigerant outlet are sequentially installed.
한편, 히터 코어(4)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 튜브(41) 및 다수의 전열핀(42)들이 교대로 적층되고, 상기 튜브(41)들의 상단 및 하단에는 이 튜브(41)들의 내부유로와 통하도록 탱크(43,44)가 차례로 설치되어 이루어진다. 상기 탱크들(41,42)중 일측 탱크에는 냉각수유입구(45) 및 냉각수배출구(46)가 차례로 설치된다(여기서는 상부 탱크(43)에 냉각수유입구(45) 및 냉각수배출구(46)가 설치된 것이 예로서 도시됨). Meanwhile, as illustrated in FIGS. 3 and 4, the
따라서, 엔진으로부터 배출되어 냉각수유입구(45)로 유입되는 냉각수는 히터 코어(4)의 탱크들(43,44) 및 튜브(41)들에 의하여 형성되는 소정의 유로를 거치는 과정에서 송풍기(2)에 의하여 송풍되는 공기와 열교환되어 냉각되면서 냉각수배출구(46)를 통하여 배출되어 엔진으로 복귀됨으로써 엔진의 냉각이 수행된다. 한편, 냉각수와 열교환된 공기는 온기로 바뀌어 공기조화케이스(1)의 벤트들(11,12,13)을 통하여 자동차 실내로 공급됨으로써 자동차의 난방에 사용된다. Accordingly, the coolant discharged from the engine and introduced into the
실시예 1에 따르면, 증발기(3)의 냉매가스 과열구간, 즉 손실구간을 없애고 증발기(3)로부터 배출되는 냉매가스를 효과적으로 과열시켜 액상 냉매가 포함되지 않은 기상 냉매만을 압축기(51)로 공급함으로써 압축기(51)의 압축효율 향상 및 압축기(51) 보호를 도모할 수 있도록 증발기(3)로부터 배출되는 냉매가스가 히터 코어(4)를 거치는 냉각수와 열교환되도록 되어 있다. According to the first embodiment, the refrigerant gas overheating section of the
이를 위하여, 실시예 1에 있어서는 히터 코어(4)의 일측 탱크(여기서는 하부 탱크(44))의 하단에는 어큐물레이터(6)가 결합된다. 상기 어큐물레이터(6)는 상단부쪽이 개방되고 이 개방부가 히터 코어(4)의 하부 탱크(44)에 결합됨으로써 어큐물레이터(6)의 내부공간은 유로로 작용할 수 있다. 구체적으로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 히터 코어(4)의 하부 탱크(44)의 외주면 둘레를 따라 비드(441)가 돌출형성되고, 어큐물레이터(6)의 개방부 가장자리부는 상기 비드(441)를 파지할 수 있도록 굴곡됨으로써 어큐물레이터(6)가 히터 코어(4)로부터 이탈되지 않도록 히터 코어(4)에 결합될 수 있다. 그리고, 상기 비드(6)에 의하여 비드(6) 아래쪽에 형성되는 요입부와 어큐물레이터(6)의 개방된 굴곡부 내면과의 사이에 오링(61)이 개재됨으로써 어큐물레이터(6)와 히터 코어(4)의 하부 탱크(44)와의 결합이 견고하게 유지됨과 아울러 이 결합부의 액밀성이 유지될 수 있다. To this end, in the first embodiment, the
상기 어큐물레이터(6)의 양단부에는 냉매유입구(62) 및 냉매배출구(63)가 차례로 설치된다. 여기서는 어큐물레이터(6)의 좌측부에 냉매유입구(62)가 설치되고, 어큐물레이터(6)의 우측부 전방에 냉매배출구(63)가 설치된 것이 도시되어 있다. 그리고, 상기 어큐물레이터(6)의 냉매유입구(62) 및 냉매배출구(63) 사이 위치인 어큐물레이터(6)의 내부 중앙에는 메시 필터(64)가 더 설치되는 것이 바람직하다. The
실시예 1에 따르면, 증발기(3)의 냉매배출구(36)와 어큐물레이터(6)의 냉매 유입구(62)가 서로 통할 수 있도록 연결관(55)(도 7 참조)에 의하여 연결됨과 아울러 어큐물레이터(6)의 냉매배출구(63)는 압축기(51)와 연결된다. According to the first embodiment, the
다음에 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예 1에 따른 공기조화장치의 작용에 대하여 설명한다. Next, the operation of the air conditioner according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be described.
압축기(51)를 구동하면 압축기(51)에 의하여 압축되어 토출되는 냉매가 도 7에 도시된 바와 같이 응축기(52), 리시버 드라이어(53) 및 팽창밸브(54)를 거쳐 증발기(3)의 냉매유입구(35)로 유입된다. 증발기(3)로 유입된 냉매는 증발기(3)의 내부유로를 거치는 과정에서 송풍기(2)에 의하여 송풍되는 공기와 열교환되어 증발되기 시작하여 증발기(3)의 냉매배출구(36)를 통하여 배출될 때 거의 기체 상태로 바뀐다. 이 기상 냉매에는 액상 냉매가 미량 함유되어 있기 때문에 그대로 압축기(51)로 공급될 경우 액압축 현상이 일어나 소음 및 압축기(51) 손상이 야기될 우려가 있지만, 실시예 1에 있어서는 증발기(3)로부터 배출되는 냉매가스가 연결관(55) 을 히터 코어(4)에 설치된 어큐물레이터(6)의 내부로 유입되고, 이 냉매는 어큐물레이터(6)의 내부를 거쳐 어큐물레이터(6)의 냉매배출구(63)를 통하여 배출되는 과정에서 냉매의 증발온도보다 현저하게 높은 대략 100℃ 내외의 냉각수와 열교환되어 과열된다. 따라서 어큐물레이터(6)를 거친 냉매는 액냉매가 함유되지 않은 기상으로 바뀌어 압축기(51)로 공급되므로 압축기(51)의 압축효율이 향상될 뿐만 아니라 액냉매 압축현상이 발생하지 않아 압축기(51)를 보호할 수 있다. 어큐물레이터(6)의 내부에 메시 필터(64)가 설치됨에 따라 냉매가스의 유속에 의하여 냉매가 메시 필터(64)에 부딪힘으로써 냉매의 과열이 촉진될 수 있다.
When the
<실시예 2><Example 2>
도 8 및 도 9를 참조하면서 본 발명의 실시예 2에 따른 공기조화장치에 대하여 설명한다. 편의상 여기서는 실시예 1과 대응하는 요소는 동일부호를 붙여 나타낸다. An air conditioner according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 and 9. For convenience, the elements corresponding to the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
실시예 2에 따른 공기조화장치에는 상단 및 하단에 각각 한 쌍의 홀컵(321,321)이 형성된 두 플레이트(32,32)가 접합된 다수의 플랫 튜브(31)와, 다수의 전열핀(33)이 교대로 적층되어 이루어진 형태의 증발기(3)가 적용된다. 이 증발기(3)에 있어서는 일측 엔드 플레이트(32)에는 냉매유입구(35) 및 냉매배출구(36)가 설치된다. 이 증발기(3)의 냉매배출구(36)는 히터 코어(4)(도 3 내지 도 5 참조)에 설치된 어큐물레이터(6)의 냉매유입구(62)와 연결관(55)에 의하여 연결된다. In the air conditioner according to the second embodiment, a plurality of
실시예 2에 있어서 나머지 구성 및 작용은 전술한 실시예 1과 동일하다. In
<실시예 3><Example 3>
도 10 내지 도 12를 참조하면서 실시예 3에 따른 공기조화장치에 대하여 설명한다. 실시예 3에 있어서는 전술한 실시예 1과 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 붙여 나타내고 여기서의 그 상세한 설명은 생략한다. An air conditioner according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 12. In Example 3, the same code | symbol is attached | subjected about the same part as Example 1 mentioned above, and the detailed description here is abbreviate | omitted.
실시예 3에 따르면, 공기조화케이스(1)의 송풍유로에는 증발기(3) 및 히터 코어(4)가 일체로 연결된 일체형 열교환기(7)가 설치된다. According to the third embodiment, the blower flow passage of the
이 일체형 열교환기(7)는 L자 형상의 두 플레이트(72,72)가 접합된 다수의 플랫 튜브(71)들이 차례로 적층된 증발기(3)와, 상기 L자의 공간부에 설치되어 증 발기(3)의 각 플랫 튜브(71)들과 연결됨으로써 증발기(3)의 플랫 튜브(71)들과 함께 전체적으로 사각형의 평면형상을 이루는 다수의 플랫 튜브(81)가 차례로 적층된 히터 코어(4)를 가진다. 상기 증발기(3)와 히터 코어(4)는 전열핀(73)들을 공유하며, 상기 증발기(3) 및 히터 코어(4) 사이에 열전달을 차단하도록 노치부(74)가 설치된다. The integrated heat exchanger (7) is an evaporator (3) in which a plurality of flat tubes (71) in which two L-shaped plates (72, 72) are joined are sequentially stacked, and is installed in the space of the L-shaped evaporator ( By connecting the respective
상기 증발기(3)를 각 플레이트(72)의 하단부에는 제1홀컵(721), 제2홀컵(722) 및 제3홀컵(723)이 차례로 형성됨과 아울러 상기 중앙의 제2홀컵(722)으로부터 상단부의 굴곡부 일부까지 L자형의 구획비드(724)가 형성됨으로써 각 플레이트(72)의 내면에는 L턴 유로가 형성된다. 또한, 상기 증발기(3)의 일측 엔드 플레이트(72)에 형성된 홀컵들중 두 홀컵, 즉 제1홀컵(721) 및 제2홀컵(722)은 실시예 1에 있어서와 같은 냉매유입구(35) 및 냉매배출구(36)로 차례로 작용하며, 나머지 하나의 제3홀컵(723)은 막힌다. 그리고, 증발기(3)를 구성하는 플레이트(72)들중 소정의 장소에 위치하는 플레이트의 홀컵들이 적절하게 막혀 배플을 형성함으로써 증발기(3)의 내부에 소정의 유로가 형성될 수 있다. 예컨대 도 11에 도시된 바와 같이 증발기(3)의 중앙 플레이트(72)의 제1홀컵(721)은 막히며, 상기 증발기(3)의 다른 쪽 엔드 플레이트(72)의 제3홀컵(723)은 막힘과 아울러 제1홀컵(721) 및 제2홀컵(722)은 서로 통하도록 이루어지면, 냉매유입구(35)(즉, 좌측 엔드 플레이트의 제1홀컵(721))를 통하여 증발기(3) 내부에 유입된 냉매는 두 번의 L턴을 거친 후 제2홀컵(722)들을 통하여 유동한 다음 최종적으로 냉매배출구(36)(즉, 좌측 엔드 플레이트의 제2홀컵(722))을 통하여 배출될 수 있다.
A
한편, 히터 코어(4)를 구성하는 각 플랫 튜브(81)는 증발기(3)와 마찬가지로 대략 직사각형으로 형성된 두 플레이트(82,82)의 접합에 의하여 이루어지는 것이 바람직하다. 각 플레이트(82)의 하단부에는 두 개의 홀컵(821,822)이 나란하게 형성되고, 이 히터 코어(4)의 일측 엔드 플레이트(82)의 두 홀컵(821,822)은 실시예 1에 있어서와 같은 냉각수유입구(45) 및 냉각수 배출구(46)로 작용한다. 또한, 상기 두 홀컵(821,822)으로부터 플레이트(82)의 상단부까지 구획비드(823)가 형성됨으로써 히터 코어(4)를 구성하는 각 플레이트(82)에는 U턴 유로가 형성되고, 히터 코어(4)를 구성하는 플레이트(82)들중 소정의 장소에 위치하는 플레이트의 홀컵들이 적절하게 막혀 배플을 형성함으로써, 히터 코어(4)의 내부에 소정의 냉각수 유로가 형성될 수 있다. On the other hand, it is preferable that each
실시예 3에 따르면, 히터 코어(4)의 각 플레이트(82)들 하단에는 히터 코어(4)의 홀컵들(821,822)과 구획되도록 형성된 냉매유로용 홀컵(65)이 일체로 연장설치된다. 따라서 히터 코어(4)의 각 플레이트(82)들이 차례로 접합됨에 따라 냉매유로용 홀컵(65)들도 차례로 접합됨으로써 이 냉매유로용 홀컵(65)들은 실시예 1에 있어서와 같이 그 내부를 통하여 유체가 흐를 수 있는 어큐물레이터(6)를 형성한다. 또한 어큐물레이터(6)를 형성하는 냉매유로용 홀컵(65)들중 한 쪽 끝의 냉매유로용 홀컵(65)은 실시예 1에 있어서와 같은 냉매유입구(62)로 작용하고 다른 쪽 끝의 냉매유로용 홀컵(65)은 실시예 1에 있어서와 같은 냉매배출구(63)로 작용하며, 냉매유입구로 작용하는 냉매유로용 홀컵(65)은 증발기(3)의 냉매배출구로 작용하는 홀컵과 연결관에 의하여 연결되고, 냉매배출구로 작용하는 냉매유로용 홀컵(65)은 압축기(51)와 연결된다. According to the third embodiment, the lower surface of each
따라서, 증발기(3)를 거치는 과정에서 송풍기(2)에 의하여 송풍되는 공기와의 열교환에 의하여 증발되어 배출되는 냉매는 연결관(55) 및 냉매유입구로 작용하는 냉매유로용 홀컵(65)을 통하여 어큐물레이터(6)로 유입되어 히터 코어(4)를 거치는 냉각수와 열교환되어 과열되어 액상 냉매를 함유하지 않은 기상 냉매 상태로 압축기(51)로 공급될 수 있다. Therefore, the refrigerant evaporated and discharged by the heat exchange with the air blown by the
그리고, 도시되지는 않았지만 실시예 3에 따르면, 상기 냉매유로용 홀컵(65)들중 중앙부에 위치하는 적어도 하나의 냉매유로용 홀컵(65)에는 냉매의 과열이 촉진될 수 있도록 실시예 1에 있어서와 같은 메시 필터(64)가 설치되는 것이 바람직하다. Although not shown, according to the third embodiment, in at least one refrigerant
<실시예 4><Example 4>
도 13 내지 도 15를 참조하면서, 본 발명의 실시예 4에 따른 공기조화장치에 대하여 설명한다. 13 to 15, an air conditioner according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
실시예 4에 따른 공기조화장치는 전술한 실시예 3에 있어서 증발기(3)를 구성하는 플레이트(72)의 하단부에 두 개의 홀컵(721,722)이 형성되어 있고, 이 증발기(3)를 구성하는 플레이트(72)들중 일측 엔드 플레이트(72)의 두 홀컵(721,722)이 실시예 1에 있어서와 같은 냉매유입구(35) 및 냉매배출구(36)로 작용하며, 증발기(3)의 냉매배출구(35)(즉, 홀컵(722))가 히터 코어(4)에 설치된 어큐물레이터(6)의 냉매유입구로 작용하는 냉매유로용 홀컵(65)에 연결관(55)에 의하여 연결되어 이루어져 있다는 것을 제외하고 나머지 구성 및 작용이 전술한 실시예 3과 동 일하므로, 전술한 실시예 3과 동일한 부분은 동일부호를 붙여 나타내고 여기서의 그 상세한 설명은 생략한다. In the air conditioner according to the fourth embodiment, two
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉매 증발성능을 향상시킬 수 있는 공기조화장치에 있어서는, 증발기(3)를 거치는 과정에서 송풍기(2)에 의하여 송풍되는 공기와의 열교환에 의하여 증발되면서 증발기(3)로부터 배출되는 냉매가, 그 증발온도보다 높은 온도를 가지고 히터 코어(4)를 경유하는 냉각수와 열교환되어 과열된 상태로 압축기(51)로 공급되도록 이루어짐으로써 냉매가 액상을 함유하지 않은 기상으로 압축기(51)로 공급될 수 있으므로 압축기(51)의 압축효율이 향상되어 냉방성능의 향상 및 연료절감이 도모될 뿐만 아니라 압축기(51)의 액압축 현상이 방지되어 압축기(51)의 손상을 방지할 수 있다. In the air conditioner capable of improving the refrigerant evaporation performance according to the present invention configured as described above, the evaporator (3) while evaporating by heat exchange with the air blown by the blower (2) in the course of passing through the evaporator (3). The refrigerant discharged from the heat exchanger is supplied to the
또한 어큐물레이터(6)가 히터 코어(4)에 일체로 설치되도록 이루어져 있으므로 부품의 단순화로 인한 원가절감 및 설치공간의 확보를 도모할 수 있을 뿐만 아니라 증발기(3)에 냉매의 과열구간을 배제할 수 있으므로 증발기(3)의 콤팩트화를 도모할 수 있다. In addition, since the
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Non-Patent Citations (2)
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