KR100893354B1 - Internal heat exchanger for using CO2 as a refrigerant - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이산화탄소용 내부열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이산화탄소(CO2)를 냉매로 하는 냉매시스템에서 가스쿨러 출구측 냉매와 증발기 출구측 냉매를 상호 열교환시켜 냉방 성능을 향상시키도록 하는 이산화탄소용 내부열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to an internal heat exchanger for carbon dioxide, and more particularly, for carbon dioxide to improve cooling performance by mutually heat-exchanging a gas cooler outlet refrigerant and an evaporator outlet refrigerant in a refrigerant system using carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant. It relates to an internal heat exchanger.

이에 본 발명은 양단이 개방된 통체의 내부에 나선형의 격벽(23)을 사이에 두고 상호 대립된 나선형의 제 1,2 냉매유로(21)(22)가 형성되어, 각 냉매유로(21)(22)내에 동종 또는 이종의 제 1 냉매와 제 2 냉매가 각각 유동됨에 따라 상호 열교환이 가능토록 된 내부열교환기 몸체(20)와, 상기 내부열교환기 몸체(20)의 개방된 양 쪽에 각각 설치되어 상기 제 1,2 냉매유로(21)(22)의 입,출구(21a)(21b)(22a)(22b) 위치를 결정하는 제 1,2 엔드 플레이트(30)(40)로 구성됨을 특징으로 한다.Accordingly, in the present invention, helical first and second refrigerant passages 21 and 22 are formed to be opposed to each other with a spiral partition 23 interposed therebetween, so that each refrigerant passage 21 ( The internal heat exchanger body 20 and the internal heat exchanger body 20 which are capable of mutual heat exchange as the same or different types of the first refrigerant and the second refrigerant are respectively flowed in the inside 22 and the open sides of the internal heat exchanger body 20 are respectively installed. The first and second end plates 30 and 40 determine the positions of the inlet and the outlet 21a, 21b, 22a, and 22b of the first and second refrigerant paths 21 and 22, respectively.

열교환기, 냉매, 이산환탄소, 냉매유로, 증발기, 가스쿨러Heat exchanger, refrigerant, carbon dioxide, refrigerant flow path, evaporator, gas cooler

Description

이산화탄소용 내부열교환기{Internal heat exchanger for using CO2 as a refrigerant}Internal heat exchanger for using CO2 as a refrigerant

도 1은 종래의 일반적인 이중유로를 갖는 열교환기를 나타내는 개략 단면도,1 is a schematic cross-sectional view showing a heat exchanger having a conventional general double flow path,

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중유로를 갖는 이산화탄소용 내부열교환기를 나타내는 분해 사시도, 2 is an exploded perspective view showing an internal heat exchanger for carbon dioxide having a double flow path according to a first embodiment of the present invention;

도 3은 도 2에서의 이산화탄소용 내부열교환기 몸체를 나타내는 단면도,Figure 3 is a cross-sectional view showing the internal heat exchanger body for carbon dioxide in Figure 2,

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이중유로를 갖는 이산화탄소용 내부열교환기의 분해 사시도,4 is an exploded perspective view of an internal heat exchanger for carbon dioxide having a double channel according to a second embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이중유로는 갖는 이산화탄소용 내부열교환기의 분해 사시도,5 is an exploded perspective view of an internal heat exchanger for carbon dioxide having a double channel according to a third embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 이중유로를 갖는 이산화탄소용 내부열교환기를 나타내는 분해 사시도, 6 is an exploded perspective view showing an internal heat exchanger for carbon dioxide having a double channel according to a fourth embodiment of the present invention;

도 7은 도 6에서의 이산화탄소용 내부열교환기 몸체를 나타내는 단면도이다.FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an internal heat exchanger body for carbon dioxide in FIG. 6.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

10: 내부열교환기 20: 내부열교환기 몸체10: internal heat exchanger 20: internal heat exchanger body

20a,20b: 단위 열교환체 21: 제 1 냉매유로20a, 20b: unit heat exchanger 21: first refrigerant flow path

21a: 제 1 냉매유로 입구 21b: 제 1 냉매유로 출구 21a: first refrigerant flow passage inlet 21b: first refrigerant flow passage inlet                 

22: 제 2 냉매유로 22a: 제 2 냉매유로 입구22: second refrigerant passage 22a: second refrigerant passage inlet

22b: 제 2 냉매유로 출구 23: 격벽22b: second refrigerant flow path outlet 23: partition wall

24: 브릿지 30: 제 1 엔드플레이트24: bridge 30: first end plate

31: 제 1 냉매 유입공 32: 제 2 냉매 유입공31: first refrigerant inlet hole 32: second refrigerant inlet hole

33,41: 제 1 냉매 토출공 34,42: 제 2 냉매 토출공33,41: first refrigerant discharge hole 34,42: second refrigerant discharge hole

35: 냉매 파이프 40: 제 2 엔드 플레이트35: refrigerant pipe 40: second end plate

50: 냉매유로변환부재 51: 제 1 연결포트50: refrigerant flow path conversion member 51: the first connection port

52: 제 2 연결포트 60: 제 1 엔드캡52: second connection port 60: first end cap

61: 제 1 유입포트 62: 제 2 유입포트61: first inflow port 62: second inflow port

70: 제 2 엔드캡 71: 제 1 토출포트70: second end cap 71: first discharge port

72: 제 2 토출포트72: second discharge port

본 발명은 이산화탄소용 내부열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이산화탄소(CO2)를 냉매로 하는 냉매시스템에서 가스쿨러 출구측 냉매와 증발기 출구측 냉매를 상호 열교환시켜 냉방 성능을 향상시키도록 하는 이산화탄소용 내부열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to an internal heat exchanger for carbon dioxide, and more particularly, for carbon dioxide to improve cooling performance by mutually heat-exchanging a gas cooler outlet refrigerant and an evaporator outlet refrigerant in a refrigerant system using carbon dioxide (CO 2 ) as a refrigerant. It relates to an internal heat exchanger.

일반적으로 프레온가스로 불리는 CFC냉매는 오존층을 파괴하는 것으로 알려 져 국내외적으로 환경문제로 대두되고 있고, 이를 최소화할 수 있는 새로운 대체 냉매를 선진국을 중심으로 개발하여 가전제품에 적용하고 있다.CFC refrigerants, commonly referred to as freon gases, are known to destroy the ozone layer and are emerging as environmental issues at home and abroad, and new alternative refrigerants have been developed in advanced countries to minimize them.

상기와 같은 대체냉매중에 이산화탄소(CO2)는 우수한 안정성, 무취, 무독, 비부식성, 비연소, 비폭발성의 물질로서 윤활유와 양호한 상용성을 가지고 있고, 다른 냉매에 비해 가스의 비체적이 작아서 소형 에어컨 시스템 제작이 용이한 장점이 있다.Carbon dioxide (CO 2 ) is a good stability, odorless, non-toxic, non-corrosive, non-combustion, non-explosive substance in the alternative refrigerant as described above, has a good compatibility with lubricating oil, and the small volume of gas compared to other refrigerants The system is easy to manufacture.

또한, 이산화탄소의 가장 큰 특징으로는 높은 증기압력과 낮은 임계온도를 가지는 것이다.In addition, the biggest feature of carbon dioxide is to have a high vapor pressure and a low critical temperature.

상기의 높은 증기압력과 낮은 임계온도를 가지는 특성에 의해 이산화탄소 냉매시스템에서는 임계압력보다 낮은 압력에서 열을 흡수하고, 임계압력보다 높은(초임계상태) 압력에서 열을 방출하는 초임계싸이클을 구성하며, 주요 구성요소로는 압축기, 가스 쿨러, 내부열교환기, 팽창밸브, 증발기 등으로 이루어져 있다.Due to the high steam pressure and the low critical temperature, the carbon dioxide refrigerant system constitutes a supercritical cycle that absorbs heat at a pressure lower than the critical pressure and releases heat at a pressure higher than the critical pressure (supercritical state). The main components consist of a compressor, a gas cooler, an internal heat exchanger, an expansion valve, and an evaporator.

상기 싸이클의 효율은 가스쿨러 영역의 제어에 의해 영향을 받으므로 가스쿨러 출구냉매의 온도 및 압력을 감지하여 교축시의 냉매유량을 제어하는 것이 필요하며, 일반적으로 최적의 성적계수를 갖기 위해서는 가스쿨러 출구 냉매의 온도를 최대한 낮게 해야 하므로 가스쿨러 출구측 냉매와 증발기 출구측 냉매를 상호 열교환시켜 주는 내부열교환기가 필수적으로 필요하다.Since the efficiency of the cycle is influenced by the control of the gas cooler area, it is necessary to control the refrigerant flow rate during the throttling by sensing the temperature and pressure of the gas cooler outlet refrigerant. Since the temperature of the outlet refrigerant should be kept as low as possible, an internal heat exchanger that exchanges heat between the gas cooler outlet refrigerant and the evaporator outlet refrigerant is essential.

이러한 종래의 내부열교환기(1)의 일예로 도 1에 도시된 바와 같이, 밀폐용기 형태의 케이스(2)으로 이루어지며, 상기 케이스(2)에는 증발기로부터의 냉매가 유입 및 유출되는 유입구(3)와 유출구(4)가 형성되어 있다.As an example of such a conventional internal heat exchanger (1), as shown in Figure 1, it is made of a case 2 of a sealed container type, the case (2) inlet 3 through which refrigerant from the evaporator flows in and out And an outlet 4 are formed.

그리고, 상기 케이스(2) 내에는 가스쿨러로부터의 냉매가 통과하는 열전도성 코일도관(5)이 수용되도록 구성되어 있다.The case 2 is configured to accommodate a thermally conductive coil conduit 5 through which refrigerant from a gas cooler passes.

따라서, 상기 증발기로부터 배출되는 냉매와 상기 가스쿨러로부터 배출되는 냉매가 상기 케이스(2) 내에서 상호 열교환을 하게 되는 것이다.Therefore, the refrigerant discharged from the evaporator and the refrigerant discharged from the gas cooler are mutually heat exchanged in the case 2.

그리하여, 가스쿨러에서 토출된 냉매는 증발기에서 토출된 냉매에 열을 발산하여 냉각되고, 냉각된 냉매는 완전한 액체상태가 되어 팽창밸브로 유입되어 감압팽창 된다.Thus, the refrigerant discharged from the gas cooler is cooled by dissipating heat to the refrigerant discharged from the evaporator, and the cooled refrigerant becomes a complete liquid state and flows into the expansion valve to expand under reduced pressure.

또한, 증발기에서 증발된 냉매는 가스쿨러에서 토출된 냉매와 상호 열교환에 의해 가열되어 압축기로 복귀하게 된다.In addition, the refrigerant evaporated in the evaporator is heated by mutual heat exchange with the refrigerant discharged from the gas cooler and returned to the compressor.

그러나, 상기와 같은 구조의 종래 내부열교환기(1)는 열교환 효율이 좋지않아 열교환 효율을 높이기 위해 내부열교환기(1)의 크기를 크게 제작하게 되는데 이에 따라 중량이 증가하게 됨과 아울러 그 구조도 복잡해지는 문제점이 있으며, 내압성에도 취약한 문제점이 있었다.However, the conventional internal heat exchanger (1) of the above structure is not good heat exchange efficiency to increase the size of the internal heat exchanger (1) to increase the heat exchange efficiency, thereby increasing the weight and the structure is also complicated problem There was a weak problem, even pressure resistance.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 내부열교환기의 구조를 간단히 하고 크기를 줄이므로써 무게를 감소시킴과 아울러 내압성과 열교환 효율이 향상되는 이산화탄소용 내부열교환기를 제공 하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the conventional problems as described above is to provide an internal heat exchanger for carbon dioxide that reduces the weight by simplifying the structure of the internal heat exchanger and reduces its size and improves pressure resistance and heat exchange efficiency.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 양단이 개방된 통체의 내부에 나선형의 격벽을 사이에 두고 상호 대립된 나선형의 제 1,2 냉매유로가 형성되어, 각 냉매유로내에 동종 또는 이종의 제 1 냉매와 제 2 냉매가 각각 유동됨에 따라 상호 열교환이 가능토록 된 내부열교환기 몸체; 상기 내부열교환기 몸체의 개방된 양 쪽에 각각 설치되어 상기 제 1,2 냉매유로의 입,출구 위치를 결정하는 제 1,2 엔드 플레이트로 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a spiral first and second refrigerant paths which are opposed to each other with a spiral bulkhead interposed therebetween in an open cylinder of both ends, so that the first and second types of first and second types of refrigerants are in each refrigerant path. An internal heat exchanger body capable of mutual heat exchange as the and second refrigerants flow, respectively; It is characterized by consisting of the first and second end plates which are respectively installed on both open sides of the internal heat exchanger body to determine the inlet and outlet positions of the first and second refrigerant passages.

또한, 통체의 내부에 이종 또는 동종의 제 1 냉매와 제 2 냉매가 흐르면서 열교환이 가능하도록 나선형의 제 1,2 냉매유로가 형성된 복수개의 단위 열교환체를 상호 연통 가능하게 연결하여 구성되는 양쪽 개방형의 내부열교환기 몸체; 상기 내부열교환기 몸체의 개방된 일측에 설치되며, 제 1 냉매와 제 2 냉매가 각각의 제 1 냉매유로와 제 2 냉매유로로 유입되도록 하는 제 1,2 냉매유입공이 형성된 제 1 엔드 플레이트; 상기 내부열교환기 몸체의 개방된 타측에 설치되며, 제 1 냉매와 제 2 냉매가 각각의 제 1 냉매유로와 제 2 냉매유로로부터 토출되는 제 1,2 냉매토출공을 갖는 제 2 엔드 플레이트; 및 상기 단위 열교환체 사이에 개입되며, 상기 제 1,2 냉매유입공과는 다른 위치에 제 1,2 연결포트가 형성되어 제 1,2 냉매의 유동방향을 변환시키는 냉매유동변환부재로 구성됨을 특징으로 한다.In addition, both open types are formed by connecting a plurality of unit heat exchangers each having a spiral first and second refrigerant flow paths formed therein so as to allow heat exchange while the first and second refrigerants of the same type or the same type flow in the cylinder. Internal heat exchanger body; A first end plate installed at one open side of the internal heat exchanger body and having first and second refrigerant inlet holes formed therein to allow the first and second refrigerants to flow into the first and second refrigerant passages, respectively; A second end plate installed on the other open side of the internal heat exchanger body and having first and second refrigerant discharge holes through which first and second refrigerants are discharged from each of the first and second refrigerant passages; And a refrigerant flow converting member interposed between the unit heat exchangers and having first and second connection ports formed at positions different from the first and second refrigerant inlet holes to change the flow direction of the first and second refrigerants. It is done.

또한, 양단이 개방된 통체의 내부에 나선형의 단일통로로 되어 제 1 냉매가 흐르는 제 1 냉매유로와, 상기 제 1 냉매유로를 따라 격벽을 사이에 두고 형성되되 상기 격벽간을 연결하는 다수의 브릿지에 의해 구획되어 제 2 냉매가 직선으로 흐르도록 통로를 갖는 제 2 냉매유로로 이루어져 상기 제 1,2 냉매가 각각 유동됨에 따라 상호 열교환이 가능토록 된 내부열교환기 몸체; 상기 내부열교환기 몸체의 개방된 일측에 설치되며, 상기 제 1 냉매와 제 2 냉매가 각각의 제 1 냉매유로와 제 2 냉매유로로 유입되도록 하는 제 1,2 냉매유입공이 형성되는 제 1 엔드 플레이트; 상기 내부열교환기 몸체의 개방된 타측에 설치되며, 상기 제 1,2 냉매유로를 통과한 각각의 제 1,2 냉매가 토출되는 제 1,2 냉매토출공이 형성되는 제 2 엔드 플레이트; 상기 제 1 엔드 플레이트의 외측에 설치되어 각 냉매유입공으로 제 1,2 냉매를 구분하여 유입되도록 제 1,2 유입포트를 갖는 제 1 엔드캡; 및 상기 제 2 엔드 플레이트의 외측에 설치되어 각 냉매토출공으로부터 토출되는 제 1,2 냉매를 구분하여 외부로 토출하기 위한 제 1,2 토출포트를 갖는 제 2 엔드캡;으로 구성됨을 특징으로 한다.In addition, a plurality of bridges are formed between the first coolant flow path and a first coolant flow path through which the first coolant flows, and a partition wall is formed along the first coolant flow path to form a single helical passage inside the cylinder having both ends open. An internal heat exchanger body which is partitioned by a second refrigerant flow passage having a passage so that the second refrigerant flows in a straight line so that mutual exchange of heat is possible as the first and second refrigerants respectively flow; A first end plate installed at an open side of the internal heat exchanger body and having first and second refrigerant inlet holes formed therein to allow the first and second refrigerants to flow into the first and second refrigerant passages, respectively; A second end plate installed at the other open side of the internal heat exchanger body and having first and second refrigerant discharge holes through which the first and second refrigerants passing through the first and second refrigerant passages are discharged; A first end cap installed at an outer side of the first end plate and having first and second inflow ports so as to separately enter the first and second refrigerants into each refrigerant inlet hole; And a second end cap installed at an outer side of the second end plate and having first and second discharge ports for dividing the first and second refrigerants discharged from each refrigerant discharge hole and discharging them to the outside. .

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

종래에 있어서와 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략한다.The same parts as in the prior art are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중유로를 갖는 이산화탄소용 내부열교환기를 나타내는 분해 사시도, 도 3은 도 2에서의 이산화탄소용 내부열교환기 몸체를 나타내는 단면도이다.2 is an exploded perspective view illustrating an internal heat exchanger for carbon dioxide having a double flow path according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an internal heat exchanger body for carbon dioxide in FIG. 2.

도시된 바와 같이, 본 발명의 내부열교환기(10)는 양단이 개방된 통체의 내부에 나선형의 격벽(23)을 사이에 두고 상호 대립된 나선형의 제 1,2 냉매유로(21)(22)가 형성된 내부열교환기 몸체(20)와, 상기 내부열교환기 몸체(20)의 개방된 양 쪽에 각각 설치되어 상기 제 1,2 냉매유로(21)(22)의 입,출구(21a)(21b)(22a)(22b) 위치를 결정하는 제 1,2 엔드 플레이트(30)(40)로 구성된다.As shown, the internal heat exchanger 10 of the present invention has a spiral first and second refrigerant flow passages 21 and 22 opposed to each other with a spiral partition wall 23 interposed therebetween in a cylinder having both ends open. The internal heat exchanger body 20 and the open and open sides of the internal heat exchanger body 20 are respectively provided, and the inlet and outlet 21a, 21b and 22a of the first and second refrigerant flow passages 21 and 22 are formed. 22b, the first and second end plates 30 and 40 determine the position.

여기서 상기 나선형으로 감기는 형태의 제 1,2 냉매유로(21)(22)에는 그 시작부과 끝부가 대략 원형으로 확대된 제 1,2 냉매유로 입,출구(21a)(21b)(22a)(22b)가 형성되게 된다.Here, the first and second refrigerant passages 21 and 22 having the spiral winding form the first and second refrigerant passages 21a, 21b and 22a (the first and the second refrigerant passages whose first and end portions are enlarged in a substantially circular shape). 22b) is formed.

또한, 상기 내부열교환기 몸체(20)는 압출공정에 의해 제작되는 것이 바람직하다.In addition, the internal heat exchanger body 20 is preferably manufactured by an extrusion process.

그리고, 상기 제 1 엔드플레이트(30)는 상기 제 1 냉매와 제 2 냉매가 상기 제 1 냉매유로(21)와 제 2 냉매유로(22)의 입구(21a)(22a)측으로 각각 유입되도록 하는 제 1,2 냉매유입공(31)(32)이 형성됨과 아울러 상기 제 1 냉매유로(21)와 제 2 냉매유로(22)를 경유한 제 1,2 냉매가 상기 출구(21b)(22b)측을 통해 각각 토출될 수 있도록 제 1,2 냉매토출공(33)(34)이 형성된다.The first end plate 30 is configured to allow the first refrigerant and the second refrigerant to flow into the inlets 21a and 22a of the first refrigerant passage 21 and the second refrigerant passage 22, respectively. First and second refrigerant inlet holes 31 and 32 are formed, and the first and second refrigerants passing through the first and second refrigerant passages 21 and 22 are at the outlets 21b and 22b. First and second refrigerant discharge holes 33 and 34 are formed so as to be discharged through each.

또한, 상기 제 2 엔드플레이트(40)는 일정한 두께의 폐쇄형으로 되어 내부열교환기 몸체(20)의 한 쪽을 밀봉하게 된다.In addition, the second end plate 40 is closed to a certain thickness to seal one side of the internal heat exchanger body 20.

그리고, 상기 제 1 엔드플레이트(30)의 각 냉매유입공(31)(32)과 냉매토출공(33)(34)에는 각 냉매가 유동할 수 있도록 별도의 냉매파이프(35)가 일체로 또는 분리형으로 구비되게 된다.In addition, separate refrigerant pipes 35 are integrally formed in each of the refrigerant inlet holes 31 and 32 and the refrigerant discharge holes 33 and 34 of the first end plate 30 to allow each refrigerant to flow therethrough. It will be provided as a separate type.

따라서, 동종 또는 이종의 제 1 냉매와 제 2 냉매가 상기 제 1 엔드플레이트(30)의 각 냉매유입공(31)(32)을 통해 상기 내부열교환기 몸체(20)의 제 1 냉매유로(21)와 제 2 냉매유로(22)의 입구(21a)(22a)측으로 유입되어 상기 각 냉매유로(21)(22)내를 나선방향으로 유동하면서 상호 열교환되게 되는데, 이때 상기 제 2 엔드플레이트(40)가 내부열교환기 몸체(20)의 일측을 폐쇄함에 따라 상기 제 1,2 냉매는 상기 제 1 엔드플레이트(30)의 냉매토출공(33)(34)에 의해 개방된 출구(21b)(22b)를 통해 토출되어 상기 제 1 엔드플레이트(30)의 냉매토출공(33)(34)측에 연결된 냉매파이프(35)로 흘러가게 된다.Accordingly, the first refrigerant passage 21 of the internal heat exchanger body 20 may have the same or different types of first and second refrigerants through the refrigerant inlet holes 31 and 32 of the first end plate 30. And flows into the inlets 21a and 22a of the second refrigerant passage 22 and flows in a spiral direction in each of the refrigerant passages 21 and 22, whereby the second end plate 40 As the first and second refrigerants close one side of the internal heat exchanger body 20, the outlets 21b and 22b opened by the refrigerant discharge holes 33 and 34 of the first end plate 30 are closed. Is discharged through the flow to the refrigerant pipe 35 connected to the refrigerant discharge holes 33, 34 side of the first end plate (30).

그리고, 상기 제 1,2 냉매는 상기 제 1,2 냉매유로(21)(22)를 구획하는 격벽(23)과 접촉을 하면서 이 격벽(23)을 통하여 서로 열교환을 하게 되며, 상기 격벽(23)이 나선형으로 됨에 따라 그 접촉 면적이 매우 크도록 구성된 것이다. 따라서, 접촉면적의 증가에 의한 열교환 효율의 향상을 기할 수 있다.In addition, the first and second refrigerants exchange heat with each other through the partition walls 23 while contacting the partition walls 23 partitioning the first and second refrigerant passages 21 and 22. ) Is constructed so that its contact area becomes very large as it becomes spiral. Therefore, the heat exchange efficiency can be improved by increasing the contact area.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이중유로를 갖는 이산화탄소용 내부열교환기의 분해 사시도로써, 상기한 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하고 반복되는 설명은 생략한다.4 is an exploded perspective view of an internal heat exchanger for carbon dioxide having a double flow path according to a second embodiment of the present invention, and only a configuration different from the above-described embodiment will be omitted.

도시된 바와 같이, 상기 제 1 실시예와 동일한 구조의 내부열교환기 몸체(20)와, 상기 내부열교환기 몸체(20)의 개방된 양 쪽에 각각 설치되어 상기 제 1,2 냉매유로(21)(22)의 입,출구(21a)(21b)(22a)(22b) 위치를 결정하는 제 1,2 엔드플레이트(30)(40)로 구성되되, 상기 제 1 엔드플레이트(30)는 상기 제 1 냉매와 제 2 냉매가 상기 제 1 냉매유로(21)와 제 2 냉매유로(22)의 입구(21a)(22a)측으로 각각 유입되도록 하는 제 1 냉매유입공(31)(32)이 형성된다.As illustrated, the internal heat exchanger body 20 having the same structure as that of the first embodiment and the open side of the internal heat exchanger body 20 are respectively installed, and the first and second refrigerant flow passages 21 and 22 are respectively provided. The first and second end plates 30 and 40 determine the positions of the inlet and the outlet 21a, 21b, 22a and 22b, and the first end plate 30 is connected to the first refrigerant. First refrigerant inlets 31 and 32 are formed to allow the second refrigerant to flow into the inlets 21a and 22a of the first refrigerant passage 21 and the second refrigerant passage 22, respectively.

그리고, 상기 제 2 엔드플레이트(40)는 상기 입구(21a)(22a)측으로 유입된 제 1,2 냉매가 상기 제 1 냉매유로(21)와 제 2 냉매유로(22)내를 나선방향으로 유 동하면서 열교환된 후, 상기 각 출구(21b)(22b)측으로 토출되도록 제 1,2 냉매토출공(41)(42)이 형성되게 된다.In the second end plate 40, the first and second refrigerants introduced to the inlets 21a and 22a flow in the spiral direction in the first refrigerant passage 21 and the second refrigerant passage 22. After the heat exchange while moving, the first and second refrigerant discharge holes 41 and 42 are formed to be discharged to each of the outlets 21b and 22b.

즉, 상기 제 1 엔드플레이트(30)의 제 1,2 냉매유입공(31)(32)과 상기 제 2 엔드플레이트(40)의 제 1,2 냉매토출공(41)(42)이 서로 다른 위치에 형성되는 것이 바람직하다.That is, the first and second refrigerant inlet holes 31 and 32 of the first end plate 30 and the second and second refrigerant discharge holes 41 and 42 of the second end plate 40 are different from each other. It is preferably formed in position.

그리고, 상기 제 1 실시예와 마찬가지로 상기 제 1,2 엔드플레이트(30)(40)의 각 냉매유입공(31)(32)과 냉매토출공(41)(42)측에는 각 냉매가 유동할 수 있도록 별도의 냉매파이프(35)가 일체로 또는 분리형으로 연결되게 된다.As in the first embodiment, the refrigerant may flow in the refrigerant inlet holes 31 and 32 and the refrigerant discharge holes 41 and 42 in the first and second end plates 30 and 40. The separate refrigerant pipe 35 is to be connected integrally or separately.

따라서, 동종 또는 이종의 제 1 냉매와 제 2 냉매가 상기 제 1 엔드플레이트(30)의 각 냉매유입공(31)(32)을 통해 상기 내부열교환기 몸체(20)의 제 1 냉매유로(21)와 제 2 냉매유로(22)의 입구(21a)(22a)측으로 유입되어 상기 각 냉매유로(21)(22)내를 나선방향으로 유동하면서 상호 열교환된 후, 상기 제 2 엔드플레이트(40)의 냉매토출공(41)(42)에 의해 개방된 출구(21b)(22b)를 통해 토출되어 상기 제 2 엔드플레이트(40)의 냉매토출공(41)(42)측에 연결된 냉매파이프(35)로 흘러가게 된다.Accordingly, the first refrigerant passage 21 of the internal heat exchanger body 20 may have the same or different types of first and second refrigerants through the refrigerant inlet holes 31 and 32 of the first end plate 30. And flows into the inlets 21a and 22a of the second refrigerant passage 22 and flows mutually while flowing in the refrigerant passages 21 and 22 in a helical direction, and then the second end plate 40 The refrigerant pipe 35 discharged through the outlets 21b and 22b opened by the refrigerant discharge holes 41 and 42 and connected to the refrigerant discharge holes 41 and 42 side of the second end plate 40. It flows into.

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이중유로는 갖는 이산화탄소용 내부열교환기의 분해 사시도로써, 상기한 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하고 반복되는 설명은 생략한다.FIG. 5 is an exploded perspective view of an internal heat exchanger for carbon dioxide having a double flow channel according to a third embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 상기한 제 1 실시예의 내부열교환기 몸체(20)와 동일한 구조로 되는 복수개의 단위 열교환체(20a)(20b)를 상호 연통 가능하게 연결하여 구 성되는 내부열교환기 몸체(20)와, 상기 내부열교환기 몸체(20)의 개방된 일측에 설치되며, 제 1 냉매와 제 2 냉매가 각각의 제 1 냉매유로(21)와 제 2 내매유로(22)의 입구(21a)(22a)측으로 유입되도록 하는 제 1,2 냉매유입공(31)(32)이 형성된 제 1 엔드플레이트(30)와, 상기 내부열교환기 몸체(20)의 개방된 타측에 설치되며, 제 1 냉매와 제 2 냉매가 각각의 제 1 냉매유로(21)와 제 2 냉매유로(22)의 출구(21b)(22b)측을 통해 토출되도록 제 1,2 냉매토출공(41)(42)을 갖는 제 2 엔드플레이트(40)와, 상기 단위 열교환체(20a)(20b) 사이에 개입되며 상기 냉매유입공(31)(32)과는 다른 위치에 제 1,2 연결포트(51)(52)가 형성되어 제 1,2 냉매의 유동방향을 변환시키는 냉매유동변환부재(50)로 구성된다.As shown, the internal heat exchanger body 20 is configured by connecting the plurality of unit heat exchangers (20a, 20b) having the same structure as the internal heat exchanger body 20 of the first embodiment so as to communicate with each other Is installed on one open side of the internal heat exchanger body 20, the first refrigerant and the second refrigerant to the inlet (21a) (22a) side of each of the first refrigerant passage (21) and the second internal medium passage (22) The first end plate 30 having the first and second refrigerant inlet holes 31 and 32 formed therein and the other side of the internal heat exchanger body 20 are installed on the other open side. A second end plate having first and second refrigerant discharge holes 41 and 42 to be discharged through the outlets 21b and 22b of each of the first refrigerant passage 21 and the second refrigerant passage 22; 40 and the first and second connection ports 51 and 52 are formed between the unit heat exchangers 20a and 20b and are different from the refrigerant inlet holes 31 and 32. ,2 It consists of a refrigerant flow conversion member 50 which converts the flow direction of the sheets.

여기서 상기 냉매유동변환부재(50)의 각 연결포트(51)(52)는 일측 단위 열교환체(20a)의 제 1,2 냉매유로(21)(22)의 출구(21b)(22b)측과 연결되고 타측 단위 열교환체(20b)에는 입구(21a)(22a)측이 연결됨으로써, 일측 단위 열교환체(20a)의 제 1,2 냉매유로(21)(22)의 입구(21a)(22a)측으로 유입되는 제 1,2 냉매는 바깥쪽에서 안쪽을 향하는 나선방향으로 유동하면서 상호 열교환을 한 후, 상기 냉매유동변환부재(50)의 각 연결포트(51)(52)에 의해 개방된 제 1,2 냉매유로(21)(22)의 출구(21b)(22b)측을 통해 토출되게 된다.Here, each of the connection ports 51 and 52 of the refrigerant flow converting member 50 is connected to the outlets 21b and 22b of the first and second refrigerant passages 21 and 22 of the unit heat exchanger 20a. The inlet 21a, 22a is connected to the other side unit heat exchanger 20b, so that the inlet 21a, 22a of the first and second refrigerant flow passages 21, 22 of the one side unit heat exchanger 20a is connected. The first and second refrigerants introduced into the side flow through each other while flowing in a helical direction from the outside to the inside, and then open to each of the first and second openings 51 and 52 by the connection ports 51 and 52 of the refrigerant flow converting member 50. 2 are discharged through the outlets 21b and 22b of the refrigerant passages 21 and 22.

계속해서, 상기 각 연결포트(51)(52)를 통과한 제 1,2 냉매는 타측 단위 열교환체(20b)의 제 1,2 냉매유로(21)(22)의 입구(21a)(22a)측으로 유입되어 이번에는 안쪽에서 바깥쪽으로 향하는 나선방향으로 유동하면서 상호 열교환을 한 후, 상기 제 2 엔드플레이트(40)의 제 1,2 냉매토출공(41)(42)에 의해 개방된 제 1,2 냉 매유로(21)(22)의 출구(21b)(22b)측을 통해 토출되어 냉매파이프(35)로 흘러가게 된다.Subsequently, the first and second refrigerants passing through the connection ports 51 and 52 are inlets 21a and 22a of the first and second refrigerant passages 21 and 22 of the other unit heat exchanger 20b. The first and second heat exchangers, the first and second refrigerant discharge holes 41 and 42 of the second end plate 40 are exchanged with each other while flowing in a spiral direction from the inner side to the outer side. 2 is discharged through the outlets 21b and 22b of the refrigerant passages 21 and 22 to flow into the refrigerant pipe 35.

따라서, 상기 각각의 단위 열교환체(20a)(20b)의 중간에 연결통로인 냉매유동변환부재(50)를 사용한 것으로, 상기 각각의 단위 열교환체(20a)(20b)의 입,출구(21a)(21b)(22a)(22b)가 상호 반대로 됨에 따라 내부열교환기 몸체(20) 내부에서 좀더 난류화를 촉진 시킴으로써 열교환 효율을 크게 향상시킬 수 있는 것이다.Therefore, the refrigerant flow converting member 50, which is a connection passage, is used in the middle of each of the unit heat exchangers 20a and 20b, and the inlet and outlet 21a of each unit heat exchanger 20a and 20b is used. As (21b) (22a) and (22b) are mutually opposite to each other, the heat exchange efficiency can be greatly improved by promoting more turbulence in the internal heat exchanger body (20).

도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 이중유로를 갖는 이산화탄소용 내부열교환기를 나타내는 분해 사시도이고, 도 7은 도 6에서의 이산화탄소용 내부열교환기 몸체를 나타내는 단면도로써, 상기한 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하며 그 반복되는 설명은 생략한다.6 is an exploded perspective view illustrating an internal heat exchanger for carbon dioxide having a double flow path according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an internal heat exchanger body for carbon dioxide in FIG. 6, which is different from the above embodiment. Only the description will be omitted, and repeated descriptions thereof will be omitted.

도시된 바와 같이, 양단이 개방된 통체의 내부에 나선형의 단일통로로 되어 제 1 냉매가 흐르는 제 1 냉매유로(21)와, 상기 제 1 냉매유로(21)를 따라 격벽(23)을 사이에 두고 형성되되 상기 격벽(23)간을 연결하는 다수의 브릿지(24)에 의해 구획되어 제 2 냉매가 직선으로 흐르도록 통로를 갖는 제 2 냉매유로(22)로 이루어져 상기 제 1,2 냉매가 각각 유동됨에 따라 상호 열교환이 가능토록 된 내부열교환기 몸체(20)와, 상기 내부열교환기 몸체(20)의 개방된 일측에 설치되며, 상기 제 1 냉매와 제 2 냉매가 각각의 제 1 냉매유로(21)의 입구(21a)측과 다수개로 구획되어 있는 제 2 냉매유로(22)의 입구(22a)측으로 유입되도록 하는 제 1,2 냉매유입공(21)(22)이 형성되는 제 1 엔드플레이트(30)와, 상기 내부열교환기 몸체(20)의 개방된 타측에 설치되며, 상기 제 1 냉매유로(21)를 통과한 제 1 냉매가 토출되는 제 1 냉매토출공(41)이 형성됨과 아울러 제 2 냉매유로(22)를 직선으로 통과한 제 2 냉매가 토출되는 제 2 냉매토출공(42)이 형성되는 제 2 엔드플레이트(40)와, 상기 제 1 엔드플레이트(30)의 외측에 설치되어 상기 제 1,2 냉매유입공(31)(32)으로 제 1,2 냉매를 구분하여 유입되도록 제 1,2 유입포트(61)(62)를 갖는 제 1 엔드캡(60) 및 상기 제 2 엔드플레이트(40)의 외측에 설치되어 제 1,2 냉매토출공(41)(42)으로부터 토출되는 제 1,2 냉매를 구분하여 외부로 토출하기 위한 제 1,2 토출포트(71)(72)를 갖는 제 2 엔드캡(70)으로 구성된다.As shown in the drawing, a spiral single passage is formed inside the cylinder having both ends open, and the first refrigerant passage 21 through which the first refrigerant flows, and the partition 23 along the first refrigerant passage 21. The first and second refrigerants are formed of a second refrigerant passage 22 formed by a plurality of bridges 24 connecting the partition walls 23 and having a passage so that the second refrigerant flows in a straight line. The internal heat exchanger body 20 and the internal heat exchanger body 20 which are capable of mutual heat exchange as they flow, are installed on one open side of the internal heat exchanger body 20, and the first refrigerant passage and the second refrigerant passage are respectively formed in the first refrigerant passage 21. The first end plate 30 is formed with the first and second refrigerant inlet holes 21 and 22 to be introduced into the inlet 22a side of the second refrigerant passage 22, which is divided into a plurality of inlets 21a and the inlet 21a. ) And the other side of the internal heat exchanger body 20 which is opened, and the first refrigerant passage 21 A first refrigerant discharge hole 41 through which the first refrigerant passed through is discharged is formed, and a second refrigerant discharge hole 42 through which the second refrigerant passed through the second refrigerant passage 22 in a straight line is formed; It is installed on the second end plate 40 and the outside of the first end plate 30, the first and second refrigerant flows into the first and second refrigerant inlet holes 31, 32 to separate the first and second refrigerants 1,2, A first end cap 60 having inlet ports 61 and 62 and a first end cap 60 installed outside the second end plate 40 and discharged from the first and second refrigerant discharge holes 41 and 42; It consists of a second end cap (70) having a first and second discharge ports (71, 72) for dividing the two refrigerant to the outside.

또한, 상기 제 1,2 엔드캡(60)(70)은 내부에 상기 냉매가 일시 저장되는 공간부(63)(73)를 가지게 된다.In addition, the first and second end caps 60 and 70 have spaces 63 and 73 in which the refrigerant is temporarily stored.

여기서 상기한 제 1 실시예와 같이 상기 제 1,2 냉매유로(21)(22)에는 그 시작부과 끝부가 대략 원형으로 확대된 제 1,2 냉매유로 입,출구(21a)(21b)(22a)(22b)가 형성되게 된다.Here, as in the first embodiment, the first and second refrigerant passages 21 and 22 have first and second refrigerant passages 21a, 21b, 22a having their first and end portions expanded in a substantially circular shape. ) 22b is formed.

그리고, 상기 제 1 엔드캡(60)의 각 유입포트(61)(62)와 상기 제 2 엔드캡(70)의 토출포트(71)(72)에는 각 냉매가 유동할 수 있도록 별도의 냉매파이프(35)가 일체로 또는 분리형으로 구비되게 된다.In addition, separate refrigerant pipes may flow to each of the inflow ports 61 and 62 of the first end cap 60 and the discharge ports 71 and 72 of the second end cap 70. 35 may be provided integrally or separately.

따라서, 상기 제 1 냉매가 유동하는 상기 냉매파이프(35)가 상기 제 1 엔드캡(60)의 제 1 유입포트(61)를 통과하여 선단부가 상기 제 1 엔드플레이트(30)의 제 1 냉매유입공(31)과 연결됨에 따라 상기 제 1 냉매는 곧바로 상기 내부열교환기 몸체(20)의 제 1 냉매유입공(21)의 입구(21a)측으로 유입되게 되며, 제 2 냉매는 상기 다른 냉매파이프(35)를 통해 제 1 엔드캡(60)의 제 2 유입포트(62)측으로 유입된 후, 그 내부 공간부(63)에 충전이 된 상태에서 상기 제 1 엔드플레이트(30)의 다수개로 구획된 제 2 냉매유입공(32)을 통해 상기 내부열교환기 몸체(20)의 다수개로 구획된 제 2 냉매유로(22)의 입구(22a)측으로 유입되게 된다.Therefore, the refrigerant pipe 35 through which the first refrigerant flows passes through the first inlet port 61 of the first end cap 60, and a tip portion thereof enters the first refrigerant of the first end plate 30. As the ball 31 is connected, the first refrigerant flows directly into the inlet 21a of the first refrigerant inlet hole 21 of the internal heat exchanger body 20, and the second refrigerant is the other refrigerant pipe 35. After being introduced into the second inlet port 62 side of the first end cap 60, the first partitioned into a plurality of the first end plate 30 in the state filled with the inner space (63) The second refrigerant inlet hole 32 is introduced into the inlet 22a of the second refrigerant passage 22 divided into a plurality of internal heat exchanger bodies 20.

계속해서, 상기 제 1 냉매는 상기 제 1 냉매유로(21)내에서 나선방향으로 유동을 하며 제 2 엔드플레이트(40)의 제 1 냉매토출공(41)에 의해 개방된 제 1 냉매유로(21)의 출구(21b)측을 통해 토출되어 상기 제 2 엔드플레이트(40)의 제 1 냉매토출공(41)과 연결되는 냉매파이프(35)로 흘러가게 된다.Subsequently, the first refrigerant flow passage 21 spirally flows in the first refrigerant passage 21 and is opened by the first refrigerant discharge hole 41 of the second end plate 40. Is discharged through the outlet 21b of the c) and flows to the refrigerant pipe 35 connected to the first refrigerant discharge hole 41 of the second end plate 40.

그리고, 제 2 냉매는 상기 다수개로 구획된 제 2 냉매유로(22)내를 직선으로 유동하면서 상기 제 1 냉매와 열교환되어 상기 제 2 엔드플레이트(40)의 제 2 냉매 토출공(42)에 의해 개방된 제 2 냉매유로(22)의 출구(22b)측을 통해 토출되어 상기 제 2 엔드캡(70)의 공간부(73)로 유입되어 일시 충전됨과 동시에 제 2 토출포트(72)와 연결된 냉매파이프(35)로 흘러가게 된다.In addition, the second refrigerant is heat-exchanged with the first refrigerant while flowing in the plurality of second refrigerant passages 22 partitioned in a straight line, and is discharged by the second refrigerant discharge holes 42 of the second end plate 40. The refrigerant is discharged through the outlet 22b side of the open second refrigerant passage 22 and flows into the space 73 of the second end cap 70 to be temporarily charged and connected to the second discharge port 72. It flows into the pipe 35.

따라서, 상기 내부열교환기 몸체(20)는 상기 제 2 냉매유로(22)가 다수개로 구획되도록 상기 격벽(23)간에 형성되는 브릿지(24)에 의해 내압성이 더욱 향상되게 된다.Therefore, the internal heat exchanger body 20 is further improved in pressure resistance by the bridge 24 formed between the partition walls 23 so that the second refrigerant passage 22 is divided into a plurality of.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 내부열교환기(10)는 이산화탄소 냉매시스템의 가스쿨러 출구측 냉매와 증발기 출구측 냉매를 상호 열교환시키는 내부열교환기로서 냉동사이클 상의 고압과 저압이 상호 열교환되어 열교환 성능을 향 상시키는 것이다.As described above, the internal heat exchanger 10 according to the present invention is an internal heat exchanger that mutually heat exchanges a gas cooler outlet refrigerant and an evaporator outlet refrigerant of a carbon dioxide refrigerant system, thereby exchanging high pressure and low pressure on a refrigerating cycle for mutual heat exchange performance. It is to improve.

아울러 상기 냉동사이클을 중심으로 설명하면 다음과 같다.In addition, when described with reference to the refrigeration cycle as follows.

냉매는 압축기, 가스쿨러, 팽창밸브 그리고 증발기를 순차적으로 통과하면서 차실내로 공급되는 외기와 열교환을 수행하게 되는 바, The refrigerant passes through the compressor, the gas cooler, the expansion valve, and the evaporator in sequence, thereby performing heat exchange with the outside air that is supplied to the cabin.

먼저 압축기에서는 기체 상태의 냉매를 액화되기 쉬운 고온,고압의 기체 상태로 압축하며, 이 냉매는 가스쿨러를 통과하면서 초임계상태에서 열을 방출하고, 본 발명의 내부열교환기(10)의 제 1 냉매유로(21)를 통과한 후 팽창밸브로 유동하게 된다.First, the compressor compresses a gaseous refrigerant into a gaseous state of high temperature and pressure, which is easily liquefied. The refrigerant discharges heat in a supercritical state while passing through a gas cooler, and the first refrigerant of the internal heat exchanger 10 of the present invention. After passing through the flow path 21, the flow to the expansion valve.

여기서 상기 냉매는 가스쿨러를 거치면서 액체 상태로 상변화되어 팽창밸브로 유입되는 것이다.Here, the refrigerant is changed into a liquid state while passing through the gas cooler and introduced into the expansion valve.

계속해서, 액체 상태로 상변화된 냉매는 팽창밸브의 교축 작용에 의해 저온,저압의 습포화 증기 상태로 변화되어 증발기로 유입되고, 증발기로 유입된 냉매는 주변의 공기로부터 증발에 필요한 열(증발잠열)을 흡수하여 스스로 증발함과 아울러 기체 상태로 변화한 다음 본 발명의 내부열교환기(10)의 제 2 냉매유로(22)를 통과하면서 상기 제 1 냉매유로(21)를 통과하는 냉매와 상호 열교환된 후, 압축기로 유입되는 사이클을 반복적으로 수행하게 된다.Subsequently, the refrigerant phase-changed into a liquid state is changed into a low-temperature, low-pressure wet saturated vapor state by the throttling action of the expansion valve, and is introduced into the evaporator, and the refrigerant introduced into the evaporator is heat required for evaporation from the surrounding air (evaporation latent heat). ) Absorbs and evaporates itself, changes to a gaseous state, and then heat exchanges with the refrigerant passing through the first refrigerant passage 21 while passing through the second refrigerant passage 22 of the internal heat exchanger 10 of the present invention. After that, the cycle flowing into the compressor is repeatedly performed.

즉, 가스쿨러에서 토출된 냉매는 증발기에서 토출된 냉매에 열을 발산하여 냉각되고, 본 발명의 내부열교환기(10)에서 냉각된 냉매는 완전한 액체상태가 되어 팽창밸브로 유입되어 감압팽창 된다.That is, the refrigerant discharged from the gas cooler is cooled by dissipating heat to the refrigerant discharged from the evaporator, and the refrigerant cooled in the internal heat exchanger 10 of the present invention is in a completely liquid state and is introduced into the expansion valve to expand under reduced pressure.

또한, 증발기에서 증발된 냉매는 가스쿨러에서 토출된 냉매와 본 발명의 내 부열교환기(10)에서 상호 열교환에 의해 가열되어 압축기로 복귀하게 된다.In addition, the refrigerant evaporated in the evaporator is heated by mutual heat exchange in the internal heat exchanger 10 of the refrigerant discharged from the gas cooler and returned to the compressor.

따라서, 가스쿨러에서 토출된 냉매를 본 발명의 내부열교환기(10)에서 과냉시켜 완전한 액체상태의 냉매를 팽창밸브로 유입시키므로써 팽창밸브의 오작동을 방지하게 되어 에어컨 시스템이 불안정해지는 문제를 예방할 수가 있다.Therefore, the refrigerant discharged from the gas cooler is supercooled in the internal heat exchanger 10 of the present invention to prevent the malfunction of the expansion valve by preventing the expansion valve from malfunctioning by introducing a refrigerant in a completely liquid state into the expansion valve. .

또한, 증발기에서 냉매의 증발이 원활하게 이루어지지 않아 냉매의 건도가 낮은 상태로 토출 된다고 하더라도 본 발명의 내부열교환기(10)를 통과 하면서 가스쿨러에서 토출된 냉매와 상호 열교환하여 재차 가열되어 건도가 향상된 상태로 압축기로 유입됨으로써, 압축기의 수명을 연장할 수 있음과 동시에 에어컨의 냉방성능 및 효율 또한 증가 시킬수 있는 것이다.In addition, even though the evaporator does not evaporate the refrigerant smoothly, even if the dryness of the refrigerant is discharged in a low state, while passing through the internal heat exchanger 10 of the present invention, the heat exchanged with the refrigerant discharged from the gas cooler is heated again to improve dryness. By entering the compressor in a state, it is possible to extend the life of the compressor and at the same time increase the cooling performance and efficiency of the air conditioner.

상기한 본 발명의 이산화탄소용 내부열교환기에 따르면, 상기 이산화탄소용 내부열교환기 몸체내에 나선형의 격벽을 사이에 두고 상호 대립된 나선형의 제 1,2 냉매유로를 형성함에 따라 상기 가스쿨러에서 토출된 냉매와 증발기에서 토출된 냉매가 상기 각 냉매유로를 통과 하면서 상호 열교환되게 하는 구조로써, 상기 각 냉매가 상기 격벽을 통해 서로 접촉하여 열교환을 하게 되는데 그 접촉면이 나선형으로 됨에따라 열교환 면적이 크게 증대되어 열교환 효율을 향상시키게 되는 것이다.According to the internal heat exchanger for carbon dioxide according to the present invention, the refrigerant discharged from the gas cooler and the evaporator are formed in the internal heat exchanger body for the carbon dioxide by forming the first and second spiral refrigerant paths opposed to each other with a spiral partition therebetween. The refrigerant discharged from the heat exchange structure passes through each of the refrigerant flow paths, and the refrigerants are in contact with each other through the partition wall to exchange heat, and as the contact surface becomes spiral, the heat exchange area is greatly increased to improve heat exchange efficiency. It will be improved.

또한, 상기 내부열교환기의 구조가 간단하고 크기도 작게 제작이 가능하여 중량을 줄일 수 있음과 동시에 내압성도 향상 되게 된다.

In addition, the structure of the internal heat exchanger can be made simple and small in size to reduce the weight and at the same time improve the pressure resistance.

Claims (6)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 양단이 개방된 통체의 내부에 나선형의 단일통로로 되어 제 1 냉매가 흐르는 제 1 냉매유로(21)와, 상기 제 1 냉매유로(21)를 따라 격벽(23)을 사이에 두고 형성되되 상기 격벽(23)간을 연결하는 다수의 브릿지(24)에 의해 구획되어 제 2 냉매가 직선으로 흐르도록 통로를 갖는 제 2 냉매유로(22)로 이루어져 상기 제 1,2 냉매가 각각 유동됨에 따라 상호 열교환이 가능토록 된 내부열교환기 몸체(20);The barrier rib is formed between the first refrigerant passage 21 through which the first refrigerant flows and is formed between the partition 23 along the first refrigerant passage 21 in a spiral single passage inside the cylinder having both ends opened. Comprised of a plurality of bridges (24) connecting between the 23 and the second refrigerant flow passage 22 having a passage so that the second refrigerant flows in a straight line consisting of the first and second refrigerant flows as the first and second refrigerants respectively flow Internal heat exchanger body 20 to enable this; 상기 내부열교환기 몸체(20)의 개방된 일측에 설치되며, 상기 제 1 냉매와 제 2 냉매가 각각의 제 1 냉매유로(21)와 제 2 냉매유로(22)로 유입되도록 하는 제 1,2 냉매유입공(31)(32)이 형성되는 제 1 엔드 플레이트(30);First and second refrigerants installed at one open side of the internal heat exchanger body 20 to allow the first and second refrigerants to flow into the first and second refrigerant passages 21 and 22, respectively. A first end plate 30 on which inlet holes 31 and 32 are formed; 상기 내부열교환기 몸체(20)의 개방된 타측에 설치되며, 상기 제 1,2 냉매유로(21)(22)를 통과한 각각의 제 1,2 냉매가 토출되는 제 1,2 냉매토출공(41)(42)이 형성되는 제 2 엔드 플레이트(40);First and second refrigerant discharge holes 41 installed at the other open side of the internal heat exchanger body 20 and through which the first and second refrigerants passing through the first and second refrigerant passages 21 and 22 are discharged. A second end plate 40 in which 42) is formed; 상기 제 1 엔드 플레이트(30)의 외측에 설치되어 각 냉매유입공(31)(32)으로 제 1,2 냉매를 구분하여 유입되도록 제 1,2 유입포트(61)(62)를 갖는 제 1 엔드캡(60); 및A first and second inlet ports 61 and 62 installed outside the first end plate 30 so as to separately enter the first and second refrigerants into the respective refrigerant inlet holes 31 and 32. End cap 60; And 상기 제 2 엔드 플레이트(40)의 외측에 설치되어 각 냉매토출공(41)(42)으로부터 토출되는 제 1,2 냉매를 구분하여 외부로 토출하기 위한 제 1,2 토출포트(71)(72)를 갖는 제 2 엔드캡(70);으로 구성됨을 특징으로 하는 이산화탄소용 내부열교환기.First and second discharge ports 71 and 72, which are installed outside the second end plate 40 to discharge the first and second refrigerants discharged from the respective refrigerant discharge holes 41 and 42 and are discharged to the outside. Internal heat exchanger for carbon dioxide, characterized in that consisting of; a second end cap (70) having.
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