KR100994720B1 - 열교환기의 리시버 드라이어 - Google Patents

열교환기의 리시버 드라이어 Download PDF

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KR100994720B1
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Abstract

본 발명에 따른 열교환기의 리시버 드라이어는, 열교환 매체가 유입 및 유출되도록 열교환기의 헤더 파이프와 연결되는 적어도 하나의 유입구 및 유출구를 가지며, 일측에 개구부가 형성된 관상의 리시버 탱크와; 리시버 탱크의 내부에 삽입되는 것으로, 내부에 건조제가 장착되고 그 외주면에 필터부가 형성된 건조제 저장용기와; 건조제 저장용기와 일체로 성형되며 결합 수단에 의하여 리시버 탱크의 개구부와 결합되어 이를 밀봉하는 캡; 및 건조제 저장용기의 외주면에 마련되어, 유출구와 이와 인접한 유입구 사이를 구획하는 차단부;를 구비한다.

Description

열교환기의 리시버 드라이어{Receiver drier of heat exchanger}
도 1은 열교환기에 본 발명의 일 실시예에 따른 리시버 드라이어가 장착된 상태를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 리시버 드라이어에 대한 분리 사시도.
도 3은 도 2의 리시버 드라이어에 대한 부분 절제 단면도.
〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉
11,12..헤더 파이프 21..리시버 탱크
23..개구부 24..스토퍼
31..건조제 저장용기 32..필터부
33..하부 캡 35..차단부
37..패킹 40..결합수단
본 발명은 열교환기의 리시버 드라이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량용 공기조화장치에 채용되는 응축기에 구비되는 리시버 드라이어에 관한 것이다.
통상적으로, 차량용 공기조화장치의 응축기로 사용되는 열교환기는 기상의 열교환 매체를 방열 휜과 접촉된 튜브의 내부로 통과시켜 튜브 및 방열 휜의 표면과 접촉되는 유동공기와 열교환이 이루어지도록 하여 액화시키고 있다.
이러한 과정에서 냉매에 따라 다소의 차이는 있으나, 액상의 열교환 매체 속에 포함된 수분과 이에 의한 금속의 부식에 의한 침전물 등을 제거하거나, 잉여 냉매 저장을 위해 리시버 드라이어(receiver drier) 또는 어큐뮬레이터 드라이어(accumulator drier)가 사용된다.
이러한 리시버 드라이어는 응축기에서 응축된 액상의 열교환 매체를 보관하는 기능과, 냉매로부터 수분과 불순물을 거르는 기능과, 응축기로부터 유입된 기상의 열교환 매체를 액체로 액화시킬 때까지 유지하는 기능을 수행한다.
이와 같은 기능을 수행하기 위하여, 리시버 드라이어는 응축기의 헤더 파이프와 연통되는 관상의 리시버 탱크와, 이 리시버 탱크 내부에 수용되는 건조제 및 필터로 구성된 건조제-필터 유닛을 포함하며, 건조제-필터 유닛을 리시버 탱크에 수용한 후에는 캡에 의하여 리시버 탱크를 밀봉시키게 된다.
상기와 같이 구성된 리시버 드라이어에 있어서, 건조제와, 필터 및, 캡이 각각 별개로 제조된 단품으로 되어 있는 경우가 있는데, 이러한 경우에는, 리시버 탱크에 건조제와, 필터 및, 캡을 조립할 때, 조립이 완전하게 이루어졌는지를 판별하기 어려운 면이 있고, 조립 공정수 또한 많아지는 단점이 있다.
이에 따라, 리시버 탱크에 건조제-필터 유닛 및 캡이 정확하게 조립되도록 하는 한편, 조립 공정이 보다 단순하게 될 필요가 있다.
게다가, 건조제-필터 유닛은 소모품으로서 그 수명이 다하게 되면 교환이 되 어야 하는데, 이를 위해 리시버 탱크에 대하여 건조제-필터 유닛 및 캡을 장착하고 분리하는 작업이 보다 용이하게 될 것이 요구된다.
이와 관련된 기술로는 일본 특개평12-274888호에 개시된 수액기가 있다.
개시된 수액기는, 공정수의 절감을 위하여, 필터를 마개에 설치한 상태에서 수액기 본체에 삽입하도록 구성되어 있으며, 이를 위해, 필터 및 마개 중 어느 한쪽에는 볼록부를 마련하고, 다른 한쪽에는 홈부를 마련함으로써, 볼록부가 홈부에 끼워져 필터가 마개에 설치되어지도록 되어 있다. 한편, 필터의 상부에는 건조제가 위치되어 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 건조제 저장용기와 캡을 일체로 형성하는 한편, 건조체 저장용기의 외주면에 필터부를 형성함으로써, 리시버 탱크에 대한 장착과 분리를 용이하게 하며, 조립 공정수를 줄일 수 있는 열교환기의 리시버 드라이어를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열교환기의 리시버 드라이어는,
열교환 매체가 유입 및 유출되도록 열교환기의 헤더 파이프와 연결되는 적어도 하나의 유입구 및 유출구를 가지며, 일측에 개구부가 형성된 관상의 리시버 탱크와;
상기 리시버 탱크의 내부에 삽입되는 것으로, 내부에 건조제가 장착되고 그 외주면에 필터부가 형성된 건조제 저장용기와;
상기 건조제 저장용기와 일체로 성형되며 결합 수단에 의하여 상기 리시버 탱크의 개구부와 결합되어 이를 밀봉하는 캡; 및
상기 건조제 저장용기의 외주면에 마련되어, 상기 유출구와 이와 인접한 유입구 사이를 구획하는 차단부;를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
상기 필터부는 상기 차단부를 경계로 상하측에 각각 형성된 상측 필터부 및 하측 필터부를 포함하여 된 것이 바람직하다.
상기 차단부는 상기 건조제 저장용기의 외주면에 형성된 고정홈에 삽입되어 고정되는 고리형 부재로 이루어지며, 그 자유단이 상기 리시버 탱크의 내부벽에 밀착되는 것이 바람직하다.
상기 차단부는 상기 건조제 저장용기와 일체로 형성되어, 그 자유단이 상기 리시버 탱크의 내부벽에 밀착되는 것이 바람직하다.
상기 결합수단은, 상기 리시버 탱크와 캡을 각각 관통하여 형성된 결합공들과, 상기 결합공들에 삽입되는 결합핀을 포함하여 된 것이 바람직하다.
상기 건조제 저장용기의 일단부에 탄성부재가 마련되고, 상기 탄성부재가 밀착될 수 있도록 상기 리시버 탱크의 내부벽에 스토퍼가 마련됨으로써, 상기 리시버 탱크로부터 건조제 저장용기 및 캡이 용이하게 분리될 수 있도록 된 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 열교환기에 설치된 본 발명의 일 실시예에 따른 리시버 드라이어가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 응축기로 사용되는 열교환기(10)는, 상호 평행하게 설치되는 한쌍의 헤더 파이프들(11)(12)과, 상기 헤더 파이프들(11)(12)에 그 양단부가 연통되는 복수개의 튜브(13)들과, 상기 튜브(13)들 사이에 설치되는 방열휜(14)들을 포함한다. 상기 헤더 파이프들(11)(12)의 내부에는 공급관(16)으로부터 공급된 열교환 매체가 튜브(13)들로 형성된 통로가 사행을 이루며 배출관(15)으로 배출될 수 있도록 미도시된 배플들이 설치되어 있다.
상기와 같이 구성된 열교환기(10)에 있어서, 일측의 헤더 파이프(12)에는 리시버 드라이어(20)가 설치되어 있다.
상기 리시버 드라이어(20)에 대한 분리된 상태는 도 2에, 이의 조립된 상태는 도 3에 각각 도시되어 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 리시버 드라이어(20)는 관상의 리시버 탱크(21)를 구비한다. 상기 리시버 탱크(21)의 상단에는 상부 캡(22)이 결합되어 있으며, 하단에는 개구부(23)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 리시버 탱크(21)의 상하 외주면에는 열교환 매체가 유입 및 유출되도록 제1,2유입구(21a)(21b)와 유출구(21c)가 형성되어 있다. 상기 제1,2유입구(21a)(21b) 및 유출구(21c)는 연결관들(17a)(17b)(17c)에 의해 헤더 파이프(12)와 연통되어진다.
상기 리시버 탱크(21)의 내부에는 건조제 저장용기(31)가 삽입되어 장착된다.
상기 건조제 저장용기(31)는 대략 파이프 형상으로 이루어져 있으며, 그 상단 개구를 통하여 미도시된 건조제가 장착되어진다. 장착된 건조제는 열교환 매체에 포함된 수분을 흡수하게 된다. 상기 건조제 저장용기(31)의 상단 개구는 중공을 가지는 커버(34)와 결합되어진다.
그리고, 상기 건조제 저장용기(31)의 외주면에는, 상기 제1,2유입구(21a)(21b)로부터 유입되는 필터부(32)가 형성되어 열교환 매체로부터 불순물을 거르게 된다.
또한, 상기 건조제 저장용기(31)의 외주면에는 도 3에 도시된 바와 같이, 차단부(35)가 구비되어진다. 상기 차단부(35)는 리시버 탱크(21)의 제2유입구(21b)와 유출구(21c) 사이를 구획하게 된다. 즉, 상기 건조제 저장용기(31)가 리시버 탱크(21)내에 설치된 상태에서, 상기 차단부(35)의 자유단은 상기 리시버 탱크(21)의 내부벽에 밀착되며, 이에 따라, 상기 리시버 탱크(21)의 제2유입구(21b)와 유출구(21c) 사이가 구획되어질 수 있다. 따라서, 상기 차단부(35)는 제2유입구(21b)를 통하여 유입된 열교환 매체가 건조제 저장용기(31)를 거치지 않고, 유출구(21c)측으로 진행하는 것을 방지할 수 있게 되어, 열교환 매체에 포함된 수분과 불순물이 유출구(21c)를 통하여 유출되는 것이 차단되어질 수 있다.
상기 차단부(35)는 도시된 바에 따르면, 고리형 부재(35a)를 포함한다. 상기 고리형 부재(35a)는 상기 건조제 저장용기(31)의 외주면에 형성된 고정홈(35b)에 삽입되어 고정되어진다. 한편, 상기 차단부는 상술한 바에 한정되지 않고, 건조제 저장용기와 일체로 형성될 수도 있다.
상기 건조제 저장용기(31)의 외주면에 형성된 필터부(32)는, 상기 차단부(35)를 경계로 상하측에 각각 형성된 상측 필터부(32a) 및 하측 필터부(32b)를 포함한다. 상기 필터부(32)는 도시된 바와 같이, 망사 형태로 이루어질 수 있다. 이에 한정되지 않고, 상기 필터부가 복수개의 통공들로 이루어질 수도 있다.
상기 필터부(32)의 위치는 상기 리시버 탱크(21)의 제2유입구(21b) 및 유출구(21c)에 상응하는데, 도 3에 도시된 바에 따르면, 상기 상측 필터부(32a)는 제2유입구(21b)에, 하측 필터부(32b)는 유출구(21c)에 각각 상응하도록 위치되어질 수 있다. 상기와 같이 상측 필터부(32a)가 제2유입구(21b)에 상응하게 위치됨으로써, 상기 제2유입구(21b)로 유입된 열교환 매체가 상측 필터부(32a)를 먼저 통과한 후 건조제를 거치게 됨으로써 필터링 효과가 높아질 수 있다.
한편, 상기 건조제 저장용기(31)의 하측에는 하부 캡(33)이 일체로 형성되어 있다. 즉, 상기 건조제 저장용기(31) 및 하부 캡(33)은 예컨대, 합성수지 등에 의해 일체로 사출 성형될 수 있다.
상기 하부 캡(33)은 그 하단부에 플랜지부(33a)가 형성되어 있으며, 상기 플랜지부(33a)의 상부에는 상기 리시버 탱크(21)의 하부에 결합되는 결합부(33b)가 형성되어 있다.
상기 플랜지부(33a)의 가장자리 상면은 리시버 탱크(21)의 하단면에 밀착되어 상기 하부 캡(33) 및 건조제 저장용기(31)가 리시버 탱크(21) 내로 더 이상 밀려들어가지 않게 이들의 위치를 한정할 수 있게 된다.
그리고, 상기 결합부(33b)의 외주면에는 원주방향으로 적어도 하나의 패킹용 홈(36)이 형성되어 있다. 상기 패킹용 홈(36)에는 리시버 탱크(21)로부터 열교환 매체의 누출을 방지하기 위한 패킹(37)이 설치되어진다. 상기 패킹(37)은 도시된 바에 따르면, 적어도 하나의 오링으로 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 하부 캡(33)은 상기 리시버 탱크(21)와 결합수단(40)에 의해 결합되어 고정되어진다.
상기 결합수단(40)은, 상기 하부 캡(33)의 일측에 이의 폭방향으로 관통되어 형성된 제1결합공(41)과, 상기 리시버 탱크(21)와 하부 캡(33)이 결합된 상태에서 상기 제1결합공(41)과 대응되도록 리시버 탱크(21)에 형성된 제2결합공(42)과, 상기 제1,2결합공(41)(42)에 삽입되는 결합핀(43)을 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 결합수단(40)에 의해 상기 리시버 탱크(21)에 하부 캡(33)이 고정되어 이를 밀봉시키게 된다. 이에 따라, 상기 하부 캡(33)과 일체로 형성된 건조제 저장용기(31) 또한 리시버 탱크(21) 내에서 정위치에 놓여질 수 있게 된다. 상기 결합핀(43)의 단부에는 제1,2결합공(41)(42)으로부터 상기 결합핀(43)이 분리되는 것을 방지하기 위하여 고정부(43a)가 더 구비되어진다.
한편, 상기 건조제 저장용기(31)를 밀봉하는 커버(34)에는 중공을 제외한 부분에 탄성부재(38)가 구비되어 있으며, 상기 탄성부재(38)에 상응하도록 리시버 탱크(21)의 내부벽에 스토퍼(24)가 형성됨으로써, 상기 건조제 저장용기(31) 및 하부 캡(33)을 리시버 탱크(21)로부터 분리하는 것이 보다 용이해질 수 있다.
상술하면, 상기 스토퍼(24)는 리시버 탱크(21)의 외주면에 대하여 비딩 가공을 함으로써, 상기 리시버 탱크(21)의 내주면으로부터 반경방향으로 돌출된 구조를 가질 수 있으며, 이에 따라, 상기 탄성부재(38)의 가장자리 상면이 상기 스토퍼(24)의 하면에 대하여 압착되어질 수 있다. 따라서, 상기 탄성부재(38)와 결합된 건조제 저장용기(31)는 탄성부재(38)에 의해 탄성 바이어스 되어지며, 이와 같은 건조제 저장용기(31)가 리시버 탱크(21)에 설치된 상태에서, 상기 리시버 탱크(21)로부터 건조제 저장용기(31)를 분리하기 위하여 결합수단(40)의 결합핀(43)을 제거하게 되면, 탄성부재(38)의 복원력에 의해 건조제 저장용기(31)가 리시버 탱크(21)로부터 용이하게 분리되어질 수 있게 된다. 한편, 상기 건조제 저장용기의 상단 개구에 결합되는 커버는 생략될 수 있으며, 탄성 부재만이 건조제 저장용기의 상단 개구에 결합되어 설치될 수도 있다.
상기와 같이 구성된 리시버 드라이어(20)가 열교환기(10)에 장착되어 작용하는 것을 설명하면 다음과 같다.
열교환기(10)의 공급관(16)으로 공급된 기상의 열교환 매체는 헤더 파이프들(11)(21)과 튜브(13)들에 의해 사행의 형상으로 형성된 유로를 통과하면서 외기와 열교환이 이루어져 액화되고, 이와 같이 액화된 열교환 매체는 일측의 헤더 파이프(12)와 연결된 리시버 드라이어(20)로 유입된다. 즉, 리시버 드라이어(20)를 구성하는 리시버 탱크(21)의 제1,2유입구(21a)(21b)로 유입되어지게 되는데, 제1유입구(21a)로 유입된 열교환 매체는 건조제 저장용기(31)의 상부를 통하여 건조제 및 하측 필터부(32)를 지나면서 수분과 불순물이 제거되어지며, 제2유입구(21b)로 유입된 열교환매체는 차단부(35)의 상측에 위치한 상측 필터부(32a)를 거쳐 건조제 저장용기(31) 내로 유입된 후, 건조제를 거쳐 수분 및 불순물이 제거되어지게 된 다. 상기와 같이 수분 및 불순물이 제거된 열교환 매체는 다시 하측 필터부(32b)를 거친 후 유출구(21c)를 통하여 헤더 파이프(12)로 유출되고, 유출된 액상의 열교환 매체는 헤더 파이프(11)(12)와 튜브(13)들에 의한 과냉각 영역을 통과한 후, 배출관(15)을 통하여 배출되어지게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 열교환기의 리시버 드라이어는, 건조제 저장용기와 캡을 일체로 형성하는 한편, 건조체 저장용기의 외주면에 필터부를 형성함으로써, 그 구조가 간단해질 수 있어 제조비용 및 조립 공정수가 절감될 수 있다. 또한, 리시버 탱크에 대한 건조제 저장용기의 장착과 분리가 가능하게 되어 교체 수리가 용이해질 수 있다.
아울러, 건조제 저장용기에 마련된 차단부에 의해 리시버 탱크의 제2유입구 및 유출구 사이가 구획됨으로써, 제2유입구로 유입된 열교환 매체가 필터부를 먼저 통과될 수 있어 필터링 효과가 향상될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 열교환 매체가 유입 및 유출되도록 열교환기(10)의 헤더 파이프(12)와 연결되는 적어도 하나의 유입구(21a)(21b) 및 유출구(21c)를 가지며, 일측에 개구부(23)가 형성된 관상의 리시버 탱크(21)와;
    상기 리시버 탱크(21)의 내부에 삽입되는 것으로, 내부에 건조제가 장착되고 그 외주면에 필터부(32)가 형성된 건조제 저장용기(31)와;
    상기 건조제 저장용기(31)와 일체로 성형되며 결합 수단(40)에 의하여 상기 리시버 탱크(21)의 개구부(23)와 결합되어 이를 밀봉하는 캡(33); 및
    상기 건조제 저장용기(31)의 외주면에 마련되어, 상기 유출구(21c)와 이와 인접한 유입구(21b) 사이를 구획하는 차단부(35);를 구비하며,
    상기 차단부(35)는 상기 건조제 저장용기(31)의 외주면에 형성된 고정홈(35b)에 삽입되어 고정되는 고리형 부재(35a)로 이루어지며, 그 자유단이 상기 리시버 탱크(21)의 내부벽에 밀착되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 리시버 드라이어.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 필터부(32)는 상기 차단부(35)를 경계로 상하측에 각각 형성된 상측 필터부(32a) 및 하측 필터부(32b)를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 열교환기의 리시버 드라이어.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 차단부(35)는 상기 건조제 저장용기(31)와 일체로 형성되어, 그 자유단이 상기 리시버 탱크(21)의 내부벽에 밀착되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 리시버 드라이어.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 결합수단(40)은, 상기 캡(33)과 리시버 탱크(21)를 각각 관통하여 형성된 결합공들(41)(42)과, 상기 결합공들(41)(42)에 삽입되는 결합핀(43)을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 열교환기의 리시버 드라이어.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 캡(33)에는 상기 리시버 탱크(21)로부터 열교환 매체의 누출을 방지하기 위한 적어도 하나의 패킹(37)이 구비된 것을 특징으로 하는 열교환기의 리시버 드라이어.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 건조제 저장용기(31)의 일단부에 탄성부재(38)가 마련되고, 상기 탄성부재(38)가 밀착될 수 있도록 상기 리시버 탱크(21)의 내부벽에 스토퍼(24)가 마련됨으로써, 상기 리시버 탱크(21)로부터 건조제 저장용기(31) 및 캡(33)이 분리될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 열교환기의 리시버 드라이어.
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