KR101213564B1 - 냉기 저장형 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 효과적인 냉각 에너지 저장 성능과 안정적인 냉각 에너지 방열 성능을 제공하고 고 생산성을 실현하기 위한 것이다. 증발기(40)는 수용공간을 사이에 형성하기 위하여 거의 동일한 간격으로 배열되는 다수개의 냉매 튜브(45)를 가진다. 다수개의 냉기 저장 용기(47)는 상기 수용공간의 일부에 배열되고 핀(46)은 남은 수용공간에 배열된다. 냉기 저장 유닛은 하나의 냉기 저장 용기(47)와 상기 냉기 저장 용기(47)의 양단에 배열되는 두 개의 냉매 튜브(45)에 의해 형성된다. 각각의 냉기 저장 용기(47)는 열교환기부를 형성하기 위하여 하나의 벽체부(47a)로부터 다른 벽체부(47a)까지 연장되는 돌출부(47b)를 가진다. 상기 냉기 저장 용기(47)는 솔더링 재료에 의해 상기 냉매 튜브(45)에 연결된다.

Description

냉기 저장형 열교환기{COOL-STORAGE TYPE HEAT EXCHANGER}

본 발명은 냉각 사이클에서 사용되는 냉기 저장형 열교환기에 관한 것이다.

냉각사이클은 에어컨 장치용으로 사용된다. 비록 제한된 작동일지라도, 냉각사이클의 작동이 정지할 때에도 냉각 작동이 수행되는 것에 대한 많은 제안이 있었다. 예를 들어, 차량용 에어컨 장치의 경우에서, 냉각사이클이 차량을 구동시키기 위한 엔진에 의해 작동한다. 그러므로, 차량이 정지되는 동안 엔진작동이 일시적으로 정지할 때, 냉각사이클의 작동도 마찬가지로 정지한다.

아이디어 중 하나에 따르면, 일시적인 차량의 정지 동안에도(즉, 일시적인 엔진 정지 동안) 냉각 작동을 제공할 수 있도록 냉기 저장 장치가 열교환기에 부착되는 냉기 저장형 열교환기가 냉각사이클에 사용된다.

예를 들어, 아래의 선행기술(특허 문헌)이 종래기술로 알려져 있다.

(1) 일본 특허 공보 제2004-184071호

(2) 일본 특허 공보 제2002-274165호

(3) 일본 특허 공보(PCT) 제2006-503253호

(4) 일본 특허 공보 제2002-225536호

(5) 일본 특허 공보 제2001-107035호

상기 특허문헌 (1),(2) 에 개시된 내용에 의하면, 냉매 튜브가 냉기 저장 장치의 일단에 형성되고 공기로 열교환을 하기 위한 핀이 타단에 형성된다. 상기 구조에 따르면, 냉기 저장 장치는 오직 일단에서부터 냉각된다. 따라서, 냉기저장 장치가 충분히 냉각되지 않을 우려가 있다. 반면에, 공기는 타단의 냉기 저장장치와 직접적으로 열교환한다. 고온을 가지는 공기가 냉기 저장 장치와 접촉할 때, 저장된 냉각 에너지가 신속히 이동된다. 상기와 같이, 종래기술에서는 냉기 저장 장치를 충분히 냉각시키고 저장된 냉기 에너지를 안정적으로 방열하기가 어렵다.

상기 특허 문헌 (3) 및 (4)에 개시된 내용에 의하면, 냉기 저장 장치는 열교환기의 일부에 구비된다. 상기 저장된 냉각 에너지는 냉매 튜브의 길이방향을 따라 냉매 튜브를 통해 핀으로 이동한다. 따라서, 고 냉각 능력을 얻기가 어렵다. 더구나, 냉기 저장 물질 및 핀이 이웃하는 냉매 튜브 사이에 배열되기 때문에, 고 생산성을 달성하지 못할 수 있다.

상기 특허 문헌 (5)에 따르면, 냉기 저장 요소가 열교환기용 핀 대신에 제공된다. 그러나, 이러한 구조에 따르면, 다수개의 냉기 저장 셀들이 냉매 튜브 사이에 배열되기 때문에, 마찬가지로 고 생산성을 달성하지 못할 수 있다.

본 발명은 상기 문제점들의 관점에서 구성된다. 본 발명의 목적은 냉각 에너지를 충분히 저장할 수 있고 저장된 냉각 에너지를 안정적으로 방열할 수 있는 냉기 저장형 열교환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 고 생산성이 실현될 수 있는 냉기 저장형 열교환기를 제공하는 것이다.

본 발명은 이하의 특징 중 하나 또는 이들의 조합을 가진다.

본 발명의 특징에 따르면, 냉기 저장형 열교환기는 제1 및 제2 헤더 탱크(41, 42), 및 상기 제1 및 제2 헤더 탱크(41, 42) 사이에서 서로 이격되어 배열되는 다수개의 냉매 튜브(45)를 가지고, 이로 인해 냉매가 상기 냉매튜브(45)를 통해 상기 제1 또는 제2 헤더 탱크(41, 42) 중 적어도 하나로부터 다른 헤더 탱크(41, 42)로 흐른다.

상기 열교환기는 이웃하는 냉매 튜브(45) 사이에 형성되는 수용공간에 배열되고 각각의 냉매 튜브(45)의 외부면에 연결되는 냉기 저장 용기(47, 247, 347, 447, 547, 647, 747e, 747f, 847, 947), 상기 냉기 저장 용기의 내부에 삽입되는 냉기 저장 물질(50), 이웃하는 냉매 튜브들(45) 사이에 각각 형성되고 상기 냉기 저장 용기의 양단에 형성되는 다수개의 공기 통로, 및 상기 냉매 튜브(45)를 통해 흐르는 냉매로부터 상기 공기 통로를 통해 흐르는 공기까지 열전달하기 위하여 각각의 공기 통로에 배열되는 다수개의 열전달 부재를 포함한다.

상기 열교환기에 있어서, 이웃하는 냉매 튜브(45) 사이에 형성되고 상기 냉기 저장 용기의 양단에 형성되는 수용공간이 공기 통로로서 형성되고, 상기 냉매 튜브(45)를 통해 흐르는 냉매와 열교환을 하기 위하여 공기가 공기 통로를 통해 통과한다.

상기 열교환기에 따르면, 냉기 저장 물질은 상기 냉기 저장 용기의 양단에 배열되는 냉매 튜브에 의해 효과적으로 냉각될 수 있고, 이로 인해 효과적인 냉각 에너지 저장 작용이 실현될 수 있다. 상기 냉매 튜브는 상기 냉기 저장 용기와 상기 공기 통로 사이에 존재하고, 이로 인해 상기 냉각 에너지는 상기 냉기 저장 물질로부터 상기 공기 통로까지 안정적으로 방열한다.

추가적으로, 냉기 저장 용기가 냉매 튜브와 연결되기 때문에, 높은 기계적 강도 뿐만 아니라 높은 열전달도 얻어질 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 냉기 저장형 열교환기는 상기 냉기 저장 용기(47, 447, 547, 647)에 구비되고, 상기 냉기 저장 용기의 내부로 돌출되는 열교환부(47b, 447b, 547b, 647b)를 더 포함한다. 그 결과, 냉각 에너지 방열 작용뿐만 아니라 냉각 에너지 저장작용도 효과적으로 수행될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 냉기 저장형 열교환기는 열교환을 구현하기 위하여 상기 냉기 저장 용기(247, 347, 747e, 747f, 847, 947)에 구비되는 내부핀(247b, 347b)을 더 포함한다. 이러한 특징에 따르면, 상기 열교환부는 용이하게 제조되는 내부핀에 의해 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 냉매 튜브(45)는 동일한 간격으로 배열되고, 상기 냉기 저장 용기의 폭(T)은 실질적으로 상기 공기 통로와 동일하다. 이러한 구조에 따르면, 공기 통로 및 냉기 저장 용기는 서로 교환될 수 있고, 이로 인해 상기 열교환기 내에서 냉기 저장 용기의 위치뿐만 아니라 갯수를 결정하는 것에 대한 유연성이 증가한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 냉매튜브들 사이에 형성되는 수용공간을 점유하는 상기 냉기 저장 용기의 비율이 상기 냉매 튜브들 사이에 형성되는 수용공간의 총 공간에 대해 10% 이상 50% 이하이다. 이러한 구조에 따르면, 냉각 에너지 방열 성능뿐만 아니라 냉각 에너지 저장 성능도 적절하게 유지될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 냉기 저장 용기는 솔더링(soldering) 재료에 의해 상기 냉매 튜브와 연결된다. 이러한 구조에 따르면, 상기 냉매 튜브와 냉기 저장 용기 사이의 열전달이 상기 솔더링 재료에 의해 증가될 수 있다. 추가적으로, 동일한 솔더링 오븐뿐만 아니라 냉매 튜브에 핀을 연결하기 위한 동일한 솔더링 재료가 상기 냉기 저장 용기를 상기 냉매 튜브에 연결시키기 위해 일반적으로 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 냉기 저장 용기는 한 쌍의 주 벽체부(47a, 447a)와 다수개의 칸막이부(47b, 447b)로 구성되고, 각각의 칸막이벽은 상기 벽체부 중 하나로부터 다른 벽체부까지 연장된다. 이러한 종류의 용기는, 압출공정에 의해 제조되는 다중 통로 파이프로서 알려져 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 열교환부는 돌출부(47b, 447b, 547b, 647b)에 의해 형성되고, 각각의 돌출부는 상기 냉기 저장 용기의 벽체부 중 하나(47a, 447a, 547a, 647a)로부터 다른 벽체부(47a, 447a, 547a, 647a) 방향으로 돌출된다. 이러한 특징에 따르면, 냉기 저장 용기가 보다 적은 부품으로 제조될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 다수개의 냉기 저장 용기가 동일한 간격으로 배열되고, 이로 인해 온도 분배를 피할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 다수개의 냉기 저장 용기는 중앙에 대해 상기 열교환기의 우측단과 좌측단에 동일하게 배열되고, 이로 인해 상기 열교환기의 좌측단과 우측단 사이의 온도차이를 피할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 다수개의 냉기 저장 용기는 상기 열교환기의 중앙에 대해 대칭적으로 배열된다. 이와 같은 특징에 따르면, 상기 열교환기의 좌측단과 우측단에 대칭적으로 온도분배가 될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 냉매 튜브, 상기 냉기 저장 용기 및 상기 공기 통로에 의해 형성되는 열교환 영역이 에어 컨디셔닝 경우에서 상기 열교환기의 하류측에 형성되는 단일의 공기 흐름 통로와 연통된다. 이러한 특징에 따르면, 단일의 공기 흐름 통로를 통해 흐르는 공기가 증발기의 열교환영역에 의해 냉각될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 냉매 튜브, 상기 냉기 저장 용기 및 상기 공기 통로에 의해 형성되는 열교환 영역이 두 개의 열교환 영역으로 분할되고, 각각의 열교환 영역은 에어 컨디셔닝 경우에서 상기 열교환기의 하류측에 형성되는 각각의 공기 흐름 통로와 연통된다. 이러한 특징에 따르면, 서로 다른 공기 흐름 통로를 통해 흐르는 공기가 각각의 열교환영역에 의해 개별적으로 냉각될 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 열교환기는 두 개로 칸막이된 제1 열교환기부(48)와 제2 열교환기부(49)를 포함하고, 하나의 냉기 저장 용기(47, 747e)와 상기 냉기 저장 용기의 양 단에 배열되는 두 개의 냉매튜브(45)가 제1 냉기 저장 유닛을 형성하고, 상기 제1 냉기 저장 유닛은 상기 제1 열교환기부(48)에 배열되고, 다른 냉기 저장 용기(47, 747f)와 상기 다른 냉기 저장 용기의 양 단에 배열되는 다른 두 개의 냉매 튜브(45)가 제2 냉기 저장 유닛을 형성하고, 상기 제2 냉기 저장 유닛은 상기 제2 열교환기부(49)에 배열된다.

상기 제1 냉기 저장 유닛과 상기 제2 냉기 저장 유닛은 상기 열교환기를 통해 흐르는 공기 흐름 방향으로 서로 정렬되고, 상기 제1 냉기 저장 유닛과 상기 제2 냉기 저장 유닛은 단열수단으로서 작용하는 공간을 그 사이에 형성하기 위하여 서로 이격된다.

이러한 특징에 따르면, 상기 제1 및 제2 냉기 저장 유닛 사이에서 온도 차이가 발생하는 경우에서도, 두 개의 냉기 저장 유닛을 위한 냉각 에너지 방열 성능뿐만 아니라 냉각 에너지 저장 성능의 감소도 억제될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 열교환기는 두 개로 칸막이된 제1 열교환기부(48)와 제2 열교환기부(49)를 포함하고, 하나의 냉기 저장 용기(847, 947)와 상기 냉기 저장 용기의 양 단에 배열되는 두 개의 냉매튜브(45)가 제1 냉기 저장 유닛을 형성하고, 상기 제1 냉기 저장 유닛은 상기 제1 열교환기부(48)에 배열되고, 다른 냉기 저장 용기(847, 947)와 상기 다른 냉기 저장 용기의 양 단에 배열되는 다른 두 개의 냉매 튜브(45)가 제2 냉기 저장 유닛을 형성하고, 상기 제2 냉기 저장 유닛은 상기 제2 열교환기부(49)에 배열된다.

상기 제1 냉기 저장 유닛과 상기 제2 냉기 저장 유닛은 상기 열교환기를 통해 흐르는 공기 흐름 방향으로 서로 정렬되고, 상기 제1 냉기 저장 유닛과 상기 제2 냉기 저장 유닛은 단열수단으로서 작용하는 칸막이벽(847q) 또는 제한부(947h) 수단에 의해 서로 연결된다.

이러한 특징에 따르면, 상기 제1 및 제2 냉기 저장 유닛 사이에서 온도 차이가 발생하는 경우에서도, 두 개의 냉기 저장 유닛을 위한 냉각 에너지 방열 성능뿐만 아니라 냉각 에너지 저장 성능의 감소도 마찬가지로 억제될 수 있다.

본 발명의 상기한 기타 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 구체적인 기술로부터 보다 명확해질 수 있다.

냉각 에너지는 냉기 저장 물질로부터 공기 통로까지 안정적으로 방열할 수 있고, 냉기 저장 용기가 냉매 튜브와 연결되기 때문에 높은 기계적 강도 뿐만 아니라 높은 열전달도 얻어질 수 있다.

그리고, 다수개의 냉기 저장 용기가 동일한 간격으로 배열되고 우측단과 좌측단에 동일하게 배열되므로, 열교환기의 좌측단과 우측단 사이의 온도차이를 피할 수 있다.

제1 및 제2 냉기 저장 유닛 사이에서 온도 차이가 발생하는 경우에서도, 두 개의 냉기 저장 유닛을 위한 냉각 에너지 방열 성능뿐만 아니라 냉각 에너지 저장 성능의 감소도 억제될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉각 사이클을 나타내는 개략 블록 다이어그램.
도 2는 제1 실시예에 따른 열교환기를 나타내는 평면도.
도 3a는 제1 실시예에 따른 열교환기를 나타내는 측면도.
도 3b는 열교환기 내의 냉매 흐름을 나타내는 열교환기의 개략 사시도.
도 4는 도 2의 Ⅳ - Ⅳ선을 따른 횡단면을 나타내는 부분 확대도.
도 5는 도 3a의 Ⅴ - Ⅴ선을 따른 종단면을 나타내는 부분 확대도.
도 6은 점유비(RM)와 냉기 저장 물질의 용량(VM) 사이의 관계를 나타낸 그래프.
도 7은 점유비(RM)와 냉기 저장 물질의 열교환 영역(AM) 사이의 관계를 나타낸 그래프.
도 8은 점유비(RM)와 핀 영역(AF) 사이의 관계를 나타낸 그래프.
도 9는 점유비(RM)와 냉기 저장 물질의 냉각 에너지 방열 능력(WM) 사이의 관계를 나타낸 그래프.
도 10은 점유비(RM)와 냉매의 냉각 능력(WR) 사이의 관계를 나타낸 그래프.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 횡단면을 나타낸 부분 확대도.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 종단면을 나타낸 부분 확대도.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 횡단면을 나타낸 부분 확대도.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기의 종단면을 나타낸 부분 확대도.
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 열교환기의 횡단면을 나타낸 부분 확대도.
도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 열교환기의 횡단면을 나타낸 부분 확대도.
도 17은 본 발명의 제6 실시예에 따른 열교환기용 냉기 저장 용기의 횡단면을 나타낸 부분 확대도.
도 18은 본 발명의 제7 실시예에 따른 열교환기의 횡단면을 나타낸 부분 확대도.
도 19는 본 발명의 제8 실시예에 따른 열교환기의 횡단면을 나타낸 부분 확대도.
도 20은 본 발명의 제9 실시예에 따른 열교환기의 종단면을 나타낸 부분 확대도.
도 21a는 본 발명의 제10 실시예에 따른 이젝터 타입 냉각 사이클을 나타낸 개략 블록 다이어그램.
도 21b는 열교환기 내의 냉매 흐름을 나타낸 열교환기의 개략 사시도.
도 22는 본 발명의 제11 실시예에 따른 에어컨 장치를 보인 개략 단면도.
도 23은 제11 실시예에 따른 열교환기의 평면도.
도 24는 제12 실시예에 따른 열교환기의 평면도.
도 25는 제13 실시예에 따른 열교환기의 평면도.
도 26은 제14 실시예에 따른 열교환기의 평면도.

(제1 실시예)

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉각사이클(1)을 나타내는 개략 블록 다이어그램이다. 상기 냉각사이클(1)은 차량용 에어컨 장치에 사용된다. 상기 냉각사이클(1)은 압축기(10), 방열기(20), 감압기(30) 및 열교환기(증발기)(40)를 포함한다. 이러한 구성요소들은 폐순환 내의 냉매 파이프에 의해 연결되고, 이로 인해 냉매가 폐순환 내에서 순환한다. 압축기(10)는 구동원(2)에 의해 작동하고, 이는 차량을 구동하기 위한 내연기관이다. 따라서, 구동원(2)이 정지할 때, 압축기(10)의 작동도 정지한다. 압축기(10)는 증발기(40)로부터 냉매를 끌어들이고, 이를 압축하여 방열기(20)로 압축된 냉매를 배출한다. 방열기(20)는 고온의 냉매를 냉각시킨다. 또한, 방열기(20)는 응축기로 언급된다. 감압기(30)는 응축기(20)에 의해 냉각된 냉매를 감압시킨다. 감압기(30)는 고정된 오리피스, 온도 의존형 확장밸브, 또는 이젝터(ejector)로 구성될 수 있다. 증발기(40)는 상기 증발기(40)를 통과하는 공기를 냉각시키기 위해 감압기(30)에 의해 감압된 냉매를 증발시키고, 이로 인해 냉각된 공기가 차량의 승객실로 공급된다. 상기 냉각사이클은, 고압측 냉매와 저압측 냉매 사이에서 열교환을 하기 위한 내부 열교환기, 및 냉매의 초과량을 저장하기 위한 수신기(receiver) 또는 저장기(accumulator)와 같은 탱크를 더 포함할 수 있다. 차량 구동원(2)은 내연기관 또는 전기 모터로 구성될 수 있다.

도 2는 제1 실시예에 따른 냉기 저장형 열교환기인 증발기(40)를 나타내는 평면도이다. 도 3a는 도 2의 열교환기를 나타내는 측면도이다. 도 3b는 열교환기의 냉매 흐름을 나타내는 열교환기의 개략 사시도이다. 도 4는 도 2의 Ⅳ - Ⅳ선을 따른 횡단면을 나타내는 부분확대도이다. 도 5는 도 3의 Ⅴ - Ⅴ선을 따른 종단면을 나타내는 부분확대도이다.

도 2, 3a 및 3b에서, 증발기(40)는 알루미늄과 같은 금속으로 구성되는 관 부재에 의해 형성되는 다수개의 냉매 흐름 경로를 가진다. 냉매 흐름 경로는 한 쌍의 헤더 탱크(41, 42, 43 및 44)와 각 쌍의 헤더 탱크에 연결되는 다수개의 냉매 튜브(45)에 의해 형성된다. 냉매 흐름은 도 3b의 화살표로 표시된다.

도 2, 3a 및 3b에서, 제1 및 제2 헤더 탱크(41, 42)는 탱크의 제1 조(first pair)를 형성하고, 각 헤더 탱크(41, 42)는 각각 소정의 거리를 가지고 서로 평행하게 배열된다. 동일한 방법에 의해, 제3 및 제4 헤더 탱크(43, 44)도 탱크의 제2 조(second pair)를 형성하고, 각 헤더 탱크(43, 44)는 각각 소정의 거리를 가지고 평행하게 배열된다. 다수개의 냉매 튜브(45)는 제1 헤더 탱크(41) 및 제2 헤더 탱크(42) 사이에서 동일한 거리로 배열된다. 냉매 튜브(45)의 각 단부는 상기 헤더 탱크(41, 42)의 내부와 연통된다. 제1 열교환기부(48)가 제1 헤더 탱크(41) 및 제2 헤더 탱크(42)에 의해 형성되고 다수개의 냉매 튜브(45)가 그 사이에서 배열된다.

동일한 방법에 의해, 다수개의 냉매 튜브(45)가 제3 헤더 탱크(43)와 제4 헤더 탱크(44) 사이에서 동일한 거리로 배열된다. 상기 냉매 튜브(45)의 각 단부는 상기 헤더 탱크(43, 44)의 내부와 연통된다. 제2 열교환기부(49)는 상기 제3 헤더 탱크(43)와 제4 헤더 탱크(44)에 의해 형성되고 다수개의 냉매 튜브(45)가 그 사이에 배열된다. 상기와 같이, 상기 열교환기(40)는 두 개로 칸막이된 제1 열교환기부(48)와 제2 열교환기부(49)로 구성된다. 상기 제2 열교환기부(49)는 공기 흐름의 상류단에 위치하고, 제1 열교환기부(48)는 하류단에 위치한다.

냉매용 주입 포트로서 형성되는 조인트가 제1 헤더 탱크(41)의 일단에 제공된다. 상기 제1 헤더 탱크(41)의 내부는 칸막이(도시되지 않음)에 의해 2개의(제1 및 제2) 헤더부(41a, 41b)로 분할되고, 상기 칸막이는 상기 제1 헤더 탱크(41)의 길이방향의 중간 부분에 구비된다. 다수개의 냉매 튜브(45)들은 두 개의(제1 및 제2) 튜브 그룹(48A, 48B)으로 분할된다. 냉매는 상기 제1 헤더 탱크(41)의 제1 헤더부(41a)로 흐른다. 그리고, 냉매는 상기 제1 헤더부(41a)로부터 상기 제1 튜브 그룹(48A)의 다수개의 냉매 튜브로 배분된다. 냉매는 상기 제1 튜브 그룹(48A)의 냉매 튜브(45)를 통과하여 제2 헤더 탱크(42)로 흐른다. 냉매는 상기 제2 헤더 탱크(42)로 모이고 상기 제2 튜브 그룹(48B)의 다수개의 냉매 튜브(45)로 배분된다. 냉매는 상기 제2 튜브 그룹(48B)의 다수개의 냉매 튜브(45)를 통해 상기 제1 헤더 탱크(41)의 제2 헤더부(41b)로 흐른다. 상기와 같이, 냉매를 위한 U자형 흐름 경로가 상기 제1 열교환기부(48)에 형성된다.

냉매용 배출 포트로서 형성되는 조인트가 상기 제3 헤더 탱크(43)의 일단에 구비된다. 상기 제3 헤더 탱크(43)의 내부도 마찬가지로 다른 칸막이(도시되지 않음)에 의해 2개의(제1 및 제2)헤더부(43a, 43b)로 분할되고, 상기 칸막이는 상기 제3 헤더 탱크(43)의 길이방향의 중간 부분에 구비된다. 다수개의 냉매 튜브(45)도 역시 2개의(제1 및 제2) 튜브 그룹(49A, 49B)으로 분할된다. 상기 제3 헤더 탱크(43)의 제1 헤더부(43a)는 상기 제1 헤더 탱크(41)의 제2 헤더부(41b)에 인접하여 구비되고, 이로 인해, 도 3b의 점선으로 표시된 바와 같이 상기 제3 헤더 탱크(43)의 제1 헤더부(43a) 및 상기 제1 헤더 탱크(41)의 제2 헤더부(41b)가 서로 연통된다.

냉매는 상기 제1 헤더 탱크(41)의 제2 헤더부(41b)로부터 상기 제3 헤더 탱크(43)의 제1 헤더부(43a)로 흐른다. 그리고, 냉매는 제1 헤더부(43a)로부터 상기 제1 튜브 그룹(49A)의 다수개의 냉매 튜브로 배분된다. 냉매는 상기 제1 튜브 그룹(49A)의 냉매 튜브(45)를 통해 상기 제4 헤더 탱크(44)로 흐른다. 냉매는 상기 제4 헤더 탱크(44)로 모이고 상기 제2 튜브 그룹(49B)의 다수개의 냉매 튜브(45)로 배분된다. 냉매는 상기 제2 튜브 그룹(49B)의 다수개의 냉매 튜브(45)를 통해 상기 제3 헤더 탱크(43)의 제2 헤더부(33b)로 흐른다. 상기와 같이, 냉매를 위한 U자형 흐름 경로가 또한 상기 제2 열교환기부(49)에 형성된다. 상기 배출 포트를 통해 상기 제3 헤더 탱크(43)의 제2 헤더부(43b)로부터 배출되는 냉매는 압축기(10)로 흐른다.

도 4 및 도 5에는, 냉매 튜브(45)가 다수개의 냉매 흐름 통로를 가지는 다수개의 통로 파이프로 형성된다. 상기 냉매 튜브(45)도 평판관(flat tube)로 언급된다. 상기 다수개의 통로 파이프는 압출공정에 의해 형성될 수 있다. 다수개의 냉매 흐름 통로는 상기 냉매 튜브(45)의 길이방향으로 연장되고 상기 냉매 튜브(45)의 양단이 개방된다. 다수개의 냉매 튜브(45)가 일렬로 배열되고, 이는 상기 헤더 탱크의 길이방향으로 평행하게 연장된다. 다수개의 냉매 튜브(45)가 각각의 주표면이 서로 마주보도록 일렬로 배열된다. 다수개의 수용공간이 이웃하는 냉매 튜브들(45) 사이에 형성된다. 다수개의 냉기 저장 용기(47)가 상기 수용공간 중 일부에 배열되고, 반면에 공기 통로(공기가 통과하고 상기 냉매 튜브를 통해 흐르는 냉매로 열교환을 하여 공기가 냉각되는)가 이하에서 설명하는 바와 같이 여분의 수용공간에 형성된다.

상기 증발기(40)는 차량의 승객룸 내로 공급되는 공기와 접촉하는 영역을 증가시키기 위하여 공기 통로 내에 내열되는 다수개의 핀(46)을 가진다. 상기 핀(46)은 주름진 타입의 핀(46)으로 구성된다. 각각의 핀(46)은 이웃하는 냉매튜브(45) 사이에 형성되는 각각의 공기 통로 내에 배열된다. 상기 핀(46)은 냉매 튜브(45)와 열적으로 연결된다. 상기 핀(46)은 높은 열전달을 가지는 결합재에 의해 상기 냉매 튜브(45)에 부착된다. 상기 결합재는 솔더링(soldering) 재료일 수 있다. 상기 핀(46)은 웨이브 형상으로 형성되는 알루미늄과 같은 얇은 금속으로 구성된다. 다수개의 루버(louver)가 상기 핀(46)에 형성된다.

증발기(40)는 다수개의 냉기 저장 용기(47)를 더 가지고, 이는 알루미늄과 같은 금속으로 형성된다. 상기 냉기 저장 용기(47)는 다공간 평판관(multi-space flat tube)으로 형성되고, 길이방향으로 연장된 다수개의 공간이 형성된다. 상기 냉기 저장 용기(47)의 길이방향 단부는 두께 방향으로 완전히 편평해지고, 이로 인해 단부가 차폐된다. 상기 용기(47)의 길이방향의 양단부는 냉기 저장 물질(50)이 삽입되어 밀봉 수단에 의해 보관될 수 있도록 근접하게 위치한다. 각각의 냉기 저장 용기(47)는 한 쌍의 주 외부면을 가지고, 각각은 상기 냉매 튜브(45)의 주표면과 면접촉한다.

상기 냉기 저장 용기(47)는 이웃하는 냉매 튜브(45) 사이에 형성되고 열적으로 서로 연결된 수용 공간 내에 배열된다. 상기 냉기 저장 용기(47)는 높은 열전달을 가지는 결합재에 의해 상기 냉매 튜브(45)에 부착된다. 접착제와 같은 솔더링 재료 또는 수지 재료가 결합재로서 사용될 수 있다. 상기 냉기 저장 용기(47)는 상기 냉매 튜브(45)에 솔더링된다. 많은 양의 솔더링 재료가 상기 냉기 저장 용기(47)와 냉매 튜브(45) 사이에 배치되고, 이로 인해 넓은 표면적을 통해 서로 연결된다. 상기 솔더링 재료는 상기 냉기 저장 용기 및 냉매 튜브(45)의 일면 또는 양면에 각각 도포될 수 있다. 그 결과, 상기 냉기 저장 용기(47) 및 냉매 튜브(45) 사이에서 높은 열전달이 실현될 수 있다.

도 4 및 도 5에는, 상기 냉기 저장 용기(47)의 두께 "T"가 공기 통로(즉, 수용공간)의 두께와 실질적으로 동일하다. 그러므로, 상기 냉기 저장 용기(47)의 두께 "T"는 또한 상기 핀(46)의 두께와 실질적으로 동일하다. 상기 냉기 저장 용기(47) 및 상기 핀(46)은 서로 교환될 수 있다. 따라서, 다수개의 냉기 저장 용기(47) 및 다수개의 핀(46)을 위한 패턴을 디자인함에 있어서 보다 유연하다. 상기 냉기 저장 용기(47)의 두께 "T"는 상기 냉매 튜브(45)의 두께보다 더 길다. 이런 종류의 구조는 많은 양의 냉기 저장 물질(50)을 삽입하기에 유리하다. 상기 냉기 저장 용기(47)의 길이 "L"은 상기 주름진 핀(46)의 길이와 거의 동일하다. 따라서, 이웃하는 냉매 튜브(45) 사이의 길이 방향의 거의 모든 수용 공간은 상기 냉기 저장 용기(47)에 의해 점유된다. 상기 냉기 저장 용기(47)와 헤더 탱크(41, 42, 43, 44) 사이에서 길이방향에 있는 수용공간의 어떠한 간격도 주름진 핀(46)의 작은 일부 또는 레진과 같은 채움재에 의해 점유되는 것이 바람직할 것이다.

상기 냉기 저장 용기(47)는 주 외부면을 형성하는 한 쌍의 주 벽체부(47a)와 두 개의 주 벽체부(47a)와 각각 연결되기 위하여 하나의 벽체부(47a)로부터 다른 벽체부(47a)까지 연장되는 다수개의 칸막이부(47b)를 가진다. 상기 냉기 저장 물질(50)을 위한 다수개의 작은 공간들이 상기 냉기 저장 용기(47) 내에 형성되고, 작은 공간들은 상기 냉기 저장 용기(47)의 길이방향으로 연장된다. 상기 다수개의 작은 공간들은 상기 증발기(40)를 통해 흐르는 공기 흐름 방향으로 상기 냉기 저장 용기 내에 배열된다. 각각의 작은 공간들은 상기 냉기 저장 용기(47)의 길이방향 양단에서 서로 연통된다. 각각의 작은 공간들은 단면 영역을 가지고, 이는 상기 냉매 튜브(45)의 냉매 흐름 통로의 단면 영역보다 실질적으로 더 크다.

도 2에서, 다수개의 냉매 튜브(45)는 일정한 거리로 배열된다. 다수개의 공간(즉, 수용공간)들은 이웃하는 냉매 튜브(45) 사이에 각각 형성된다. 다수개의 핀(46)과 다수개의 냉기 저장 용기(47)는 소정의 원상태와 부합되도록 다수개의 수용공간 내에 각각 배치된다. 상기 핀(46)이 배치되는 수용공간은 공기 통로이다. 상기 여분의 수용공간은 상기 냉기 저장 용기(47)를 위한 공간이다. 상기 냉매 튜브(45)들 사이의 모든 수용공간의 10% 내지 50%의 공간은 상기 냉기 저장 용기(47)를 위한 공간으로 사용된다. 상기 냉기 저장 용기(47)는 상기 증발기(40) 전체에 동일하게 배열된다. 상기 냉기 저장 용기(47)의 양면에 배치되는 각각의 냉매 튜브(45)는 서로 마주보는 냉매 튜브(45)들과 함께 공기 통로를 각각 형성하고, 상기 냉매 튜브(45)를 통해 흐르는 냉매로 열교환을 수행하기 위한 공기가 흐른다. 다시 말해, 두 개의 냉매 튜브(45)는 두 개의 핀(46) 사이에 배열되고, 하나의 냉기 저장 용기(47)가 두 개의 냉매 튜브(45) 사이에 배열된다.

하나의 냉기 저장 용기(47)와 두 개의 이웃하는 냉매 튜브(45)는 단일의 냉기 저장 유닛을 형성한다. 상기 증발기(40)에서, 동일한 구조를 가지는 다수개의 냉기 저장 유닛이 동일한 간격으로 배열된다. 더구나, 다수개의 냉기 저장 유닛은 양쪽 방향으로 동일하게 배열된다. 추가적으로, 다수개의 냉기 저장 유닛은 대칭되도록 배열된다.

상기 제1 열교환기부(48)에 배열되는 다수개의 제1 냉기 저장 유닛과 상기 제2 열교환기부(49) 내에 배열되는 다수개의 제2 냉기 저장 유닛은 층층이 놓이는 방법에 의해 배열되고 공기 흐름 방향으로 서로 나란히 배열된다. 상기 제1 냉기 저장 유닛의 냉기 저장 용기(47)와 상기 제2 냉기 저장 유닛의 냉기 저장 용기(47)는 서로 각각 분리되고, 그 사이에 단열수단으로서 공간이 제공된다.

냉매 튜브(45), 핀(46) 및 냉기 저장 용기(47)의 패턴이 이하에서 설명되고, 거의 측단에서(예를 들어 도 2의 거의 왼쪽단으로부터) 상기 증발기를 바라본다. 측면판이 보강부재로서 상기 증발기(40)의 거의 왼쪽단에 배열된다. 상기 핀(46)은 상기 보강부재(상기 측면판) 및 상기 냉매 튜브(45) 사이에 배열되고, 이는 거의 왼쪽단으로부터의 제1 튜브이다. 상기 핀(46)은 제1 냉매 튜브(45)의 양단에 배열된다. 상기 냉기 저장 용기(47)는 상기 제2 및 제3 냉매 튜브(45) 사이에 배열된다. 상기 핀(46)은 상기 제3 및 제4 냉매 튜브(45) 사이에 배열된다. 상기 핀(46)은 상기 제4 및 제5 냉매 튜브(45) 사이에 배열된다. 상기 냉기 저장 용기(47)는 상기 제5 및 제6 냉매 튜브(45) 사이에 배열된다. 상기 핀(46)은 상기 제6 및 제7 냉매 튜브(45) 사이에 배열된다. 위와 같은 패턴은 상기 증발기(40)의 거의 왼쪽단으부터 거의 오른쪽단까지 반복된다.

도 2의 구조에 따르면, 상기 핀(46)은 상기 증발기(40)의 양단부에 구비된다. 상기 냉기 저장 용기(47)는 양단부에 배열되지 않는다. 더구나, 상기 핀(46)은 상기 냉매 튜브(45)의 거의 왼쪽과 거의 오른쪽의 양단 모두에 배열된다. 상기 냉기 저장 용기(47)는 상기 냉매 튜브(45)의 거의 왼쪽과 거의 오른쪽의 양단 모두에 배열되지 않는다. 상기 냉기 저장 용기(47)는 오직 소정의 이웃하는 냉매 튜브(45) 사이에 배열된다. 그리고, 상기 핀(46)은 그러한 냉매 튜브(45)들 사이에 배열되지 않고 그 사이에는 냉기 저장 용기(47)가 배열된다. 상기 핀(46)은 상기 냉기 저장 유닛의 양단에 배열되는데, 즉 상기 핀(46)은 상기 냉기 저장 용기(47)의 양단에 위치하는 냉매 튜브(45)의 외측단에 배열된다. 상기 배열에 의하면, 상기 냉매 튜브(45) 및 상기 핀(46)은 상기 냉기 저장 용기(47)에 대하여 대칭되도록 배열된다. 상기 냉기 저장 용기(47), 상기 냉매 튜브(45) 및 상기 핀(46)을 위한 이러한 대칭 배열은 증발기(40) 전체에 걸쳐 형성된다.

도 6 내지 10은 상기 냉기 저장 용기(47)의 점유비와 증발기(40)의 다양한 특징들 사이의 관계를 각각 나타내는 그래프이다. 도 2의 구조에 의하면, 상기 냉기 저장 용기(47)는 냉매 튜브들 간의 전체 수용 공간의 3분의 1을 점유하고, 상기 냉매 튜브들 간의 수용공간의 나머지 3분의 2는 핀(46)(즉, 공기 통로)에 의해 점유된다. 그러므로, 상기 냉기 저장 용기(47)의 점유비는 33%이다. 상기 점유비는 높은 냉각 에너지 방열 특성을 수행하도록 결정된다. 본 발명의 발명자들은 다양한 관점에서 점유율과 관련된 증발기(40)의 성능을 연구해왔다. 발명자들의 연구에 따르면, 증발기의 높은 효율은 점유율이 소정의 범위에서 정해지는 경우에서 달성될 수 있다.

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 냉기 저장 물질(50)의 용량(VM)은 점유율(RM)이 커짐에 따라 증가할 수 있다.도 7에 도시된 바와 같이, 상기 점유비(RM)가 증가할 때, 상기 냉기 저장 물질(50)의 열교환 영역(AM)이 증가될 수 있다. 더구나, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 점유비(RM)가 증가하면, 상기 핀(46)의 핀 영역(AF)은 상대적으로 감소한다.

상기와 같은 특성을 고려하면, 상기 냉기 저장 물질(50)의 냉각효율, 즉 냉각 에너지 방열 능력(WM)은 점유비(RM)에 관하여 최대값을 가지는 특성 커브를 나타낸다. 도 9는 점유비(RM)와 냉각 에너지 방열 능력(WM) 사이의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 점유비(RM)가 10% 보다는 크지만 60%보다는 작은 범위 내에서 정해질 때, 높은 냉각 에너지 방열 능력(WM)이 달성될 수 있다. 약 30%의 점유비는 가장 높은 냉각 에너지 방열 능력(WM)을 얻기 위하여 가장 바람직하다. 도 10에 도시된 바와 같이, 점유비(RM)가 증가하면 냉매의 냉각 능력(WR)은 감소한다. 에어컨 장치를 위해 요구되는 가능한 냉각능력(WR)의 관점에 의하면, 냉각능력(WR)이 높을수록 좋다. 이러한 관점에 의하면, 점유비(RM)는 50% 이하인 것이 바람직하다. 본 실시예에 따르면, 냉기 저장 물질에 의한 냉각 에너지 방열 능력(WM)과 냉매의 냉각 능력(WR) 사이의 평형 관점에 의하면, 점유비는 33%에서 정해진다.

본 실시예의 작용은 추후 설명될 것이다. 에어컨 작용을 위한 명령, 예를 들어 냉각 수행을 위한 명령을 차량 승객으로부터 받는 경우, 압축기(10)가 구동원(2)에 의해 구동된다. 상기 압축기(10)는 증발기(40)로부터 냉매를 끌어들여, 압축하고 압축된 냉매를 배출한다. 상기 압축기(10)로부터 배출된 냉매는 방열기(20)에서 방열한다. 상기 방열기(20)로부터의 냉매는 감압기(30)에 의해 감압되고 증발기(40)로 공급된다. 냉매는 증발기(40)에서 증발되고, 그 후에 냉기 저장 용기(47)뿐만 아니라 상기 핀(46)을 이용하여 증발기(40)를 통과하는 공기도 냉각시킨다.

차량이 일시적으로 정지할 때, 에너지 소비를 감소키시기 위해 구동원(2)의 작동도 정지한다. 그리고, 압축기(10)의 작동도 정지한다. 그 후에, 증발기(40)의 냉매는 점차적으로 냉각 능력을 상실한다. 이러한 공정 동안에, 냉기 저장 물질(50)은 점차적으로 냉각 에너지를 방열하고 공기를 냉각시킨다. 이러한 작용에서, 공기의 열은 핀(46), 냉매 튜브(45) 및 냉기 저장 용기(47)를 통해 냉기 저장 물질(50)에 전달된다. 그 결과, 냉각 사이클(1)이 일시적으로 정지된 이후라도, 냉기 저장 물질(50)에 의해 공기는 지속적으로 냉각될 수 있다. 차량이 다시 이동을 시작하면, 구동원(2)이 다시 압축기(10)를 구동시키고, 냉각 사이클(1)이 냉기 저장 물질(50)을 냉각시키고 냉각 에너지를 저장한다.

본 실시예에 따르면, 냉매 튜브(45) 및 핀(46)(공기 통로)은 냉기 저장 용기(47)에 대하여 대칭적으로 배열된다. 따라서, 상기 냉기 저장 물질(50)은 상기 냉기 저장 용기(47)의 한 쌍의 벽체부(47a)로부터 효율적으로 냉각된다. 상기 냉기 저장 용기(47)는 양 측면으로부터 동일하게 냉각 에너지를 저장한다. 추가적으로, 냉기 저장 용기(47)는 양 측면으로부터 동일하게 저장된 냉각 에너지를 방열한다.

상기 냉기 저장 용기(47)는 핀(46)과 직접적으로 접촉하지 않는다. 상기 냉기 저장 용기(47)는 냉매 튜브(45)를 이용하여 적어도 핀(46)들과 열적으로 연결된다. 따라서, 고온을 가지는 공기가 일시적으로 공기 통로를 통해 흐르는 경우라도, 상기 냉기 저장 물질(50)로부터의 냉각 에너지의 과도한 방열이 방지될 수 있다.

상기 증발기(40)의 수용공간에 대한 냉기 저장 용기(47)의 점유비는 1/3이다. 그러므로, 냉매의 냉각 능력은 크게 손상 받지 않는 반면, 높은 냉각 에너지 방열 능력(WM)이 상기 냉기 저장 물질에 의해 달성될 수 있다. 열교환부로서 작용하는 다수개의 칸막이벽들(47b)은 냉기 저장 용기(47)와 냉기 저장 물질(50) 사이의 접촉영역을 증가시키고, 이로 인해 상기 냉기 저장 용기(47) 및 냉기 저장 물질(50) 사이의 효과적인 열교환이 실현될 수 있다. 상기 냉기 저장 용기(47)는 솔더링 재료에 의해 냉매 튜브(45)에 연결되고, 그로 인해 높은 열전달과 높은 생산성을 달성할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 증발기(40)는 하나의 열교환영역을 제공한다. 상기 열교환 영역은 에어컨 덕트(duct)(에어컨의 경우에 형성되는)에서 정의되는 단일의 공기 흐름 통로에서 배열된다. 다수개의 냉기 저장 용기(47)는 상기 증발기(40) 내에서 동일한 거리로 배열된다. 그 결과, 냉기 저장 용기(47)는 증발기(40) 내에서 동일하게 배열된다. 특히, 다수개의 냉기 저장 용기(47)는 양 방향으로 동일하게 배분되고, 다수개의 냉매 튜브(45)는 일렬로 배열된다. 다수개의 냉기 저장 용기(47)는 양 방향으로 증발기(40)의 중앙 라이너(liner)에 관하여 대칭적으로 배열되고, 냉매 튜브(45)는 일렬로 배열된다. 상기 냉기 저장 용기(47)의 이러한 배열에 따르면, 에어컨 덕트에서의 좌우방향(양 방향)에서의 온도 분배가 억제될 수 있다.

(제2 실시예)

도 11 및 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기(증발기)를 나타내는 부분확대도이고, 도 11은 횡단면도이고, 도 12는 종단면도이다. 도 11은 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도의 일 부분과 대응된다. 도 12는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ선에 다른 단면도의 일부분과 대응된다. 제1 실시예와 동일한 도면 부호는 제1 실시예와 동일한 본 실시예의 부분들에 대해 사용될 수 있다.

냉기 저장 용기(247)가 사각 단면을 가지는 평판관으로써 형성된다. 상기 냉기 저장 용기(247)는 한 쌍의 주 벽체부(247a)와 한 쌍의 측벽체부(247c)를 가진다. 열교환부를 형성하는 주름진 타입의 내부 핀(247b)은 상기 냉기 저장 용기(247)의 내부에 배열되고, 상기 내부 핀(247b)의 다수개의 상단부와 하단부는 공기 흐름 방향으로 교대로 배열된다. 상기 내부핀(247b)의 상단부와 하단부 각각은 냉기 저장 용기(247)의 길이방향으로 연장되고 이런 다수개의 상단부 및 하단부는 상기 주 벽체부(247a)에 솔더링된다. 이러한 구조에 따르면, 상기 냉기 저장 용기(247)와 냉기 저장 물질(50) 사이의 접촉 영역이 상기 내부핀(247b) 수단에 의해 증가될 수 있다.

(제3 실시예)

도 13 및 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기(증발기)를 나타내는 부분 확대도이고, 도 13은 횡단면도이고 도 14는 종단면도이다. 도 13은 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도의 일부와 대응된다. 도 14는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도의 일부와 대응된다. 제1 실시예와 동일한 도면 부호는 제1 실시예와 동일한 본 실시예의 부분들에 대해 사용될 수 있다.

냉기 저장 용기(347)는, 제2 실시예의 냉기 저장 용기(247)에서와 동일한 방법(도 11 및 12)에서와 같이 사각 단면을 가지는 평판관으로서 형성된다. 상기 냉기 저장 용기(347)는 한 쌍의 주 벽체부(347a)와 한 쌍의 측벽체부(347c)를 가진다. 열교환부를 형성하는 주름진 타입의 내부 핀(347b)이 상기 냉기 저장 용기(347)의 내부에 배열되고, 상기 내부핀(347b)의 다수개의 상단부 및 하단부가 상기 냉기 저장 용기(347)의 길이방향에 교대로 배열된다. 상기 내부핀(347b)의 상단부 및 하단부 각각은 공기 흐름 방향으로 연장되고 이런 다수개의 상단부 및 하단부는 상기 주벽체부(347a)에 솔더링된다. 이러한 구조에 따르면, 상기 냉기 저장 용기(347)와 냉기 저장 물질(50) 사이의 접촉영역이 상기 내부핀(347b) 수단에 의해 증가될 수 있다.

(제4 실시예)

도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 열교환기(증발기)를 나타내는 부분 확대도이고, 도 15는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도의 일부와 대응되는 횡단면도이다. 제1 실시예와 동일한 도면 부호는 제1 실시예와 동일한 본 실시예의 부분들에 대해 사용될 수 있다.

냉기 저장 용기(447)는 공기 흐름 방향에서의 폭 W를 가지고, 상기 폭 W는 상기 제1 열교환기부(48)의 폭과 상기 제2 열교환기부(49)의 폭에 대한 추가적인 값과 동일하다. 상기 냉기 저장 용기(447)는 상기 증발기(40)의 두 개로 칸막이된 열교환기부(48 및 49)를 위한 폭 모두를 커버하는 폭 W를 가지기 때문에, 상기 냉기 저장 물질(50)의 용량(VM)을 증가시키는 것이 가능하다.

상기 냉기 저장 용기(447)는 상기 제1 실시예(도 4)의 냉기 저장 용기(47)와 동일한 구조를 가진다. 상기 냉기 저장 용기(447)는 외측면을 형성하는 한 쌍의 주벽체부(447a)와 열교환부를 형성하는 다수개의 칸막이부(447b)를 가지고, 두 개로 칸막이된 열교환기부(48 및 49)의 칸막이 방향(즉, 공기 흐름 방향)으로 배열되는 다수개의 작은 공간을 형성하기 위하여 각각의 칸막이부(447b)는 하나의 벽체부(447a)로부터 다른 벽체부(447a)까지 연장된다. 두 개의 냉매 튜브(45)는 상기 냉기 저장 용기(447)의 외측면에 배열된다. 다른 두 개의 냉매 튜브(45)도 마찬가지로 상기 냉기 저장 용기(447)의 다른 외측면에 배열된다. 다시 말해, 상기 냉기 저장 용기(447)는 각각의 외측면에 다수개의 냉매 튜브(45)를 가진다. 도 15에 도시된 바와 같이, 상기 냉기 저장 용기(447)는 폭 W 방향으로 배열되는 다수개의 작은 공간(보유 유닛)을 가진다. 각각의 보유유닛은 제1 실시예(도 2)에 도시된 길이 L과 동일한 길이 L을 가진다. 다수개의 보유 유닛을 가지는 상기 냉기 저장 용기(447)는 이웃하는 냉매 튜브(45) 사이에 배열된다.

(제5 실시예)

도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 열교환기(증발기)를 나타내는 부분 확대도이고, 도 16은 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도의 일부와 대응되는 횡단면도이다. 제1 실시예와 동일한 도면 부호는 제1 실시예와 동일한 본 실시예의 부분들에 대해 사용될 수 있다.

냉기 저장 용기(347)는 한 쌍의 주 벽체부(547a)와 다수개의 돌출부(547b)를 가지고, 각각의 돌출부(547b)는 벽체부(547a) 중 하나로부터 다른 벽체부(547a)까지 돌출되고, 상기 돌출부(547b)는 열교환부를 형성한다. 상기 냉기 저장 용기(547)는 하나의 연속적인 내부 공간을 형성하기 위하여 서로 연통되는 다수개의 작은 공간들을 가진다. 개구부(547c)는 측벽체부들 중 하나에 형성되고, 이를 통해 냉기 저장 물질(50)이 상기 냉기 저장 용기(547)의 내부공간에 삽입된다. 상기 개구부(547c)는 측벽체부에 형성되고, 이는 공기 흐름에서 증발기(40)의 상류측 또는 하류측에 위치된다. 에폭시 수지와 같은 열경화 수지로 된 밀봉 부재(547d)가 개구부(547c)에 개재된다.

상기 증발기(40)가 제조될 때, 먼저 냉기 저장 용기(547)용 부품들, 냉매 튜브(45), 핀(46) 및 다른 부품들이 준비된다. 그리고, 이러한 부품들은 일시적으로 조립된다. 일시적으로 조립된 증발기(가제조된 증발기)는 솔더링 공정을 수행하기 위하여 솔더링 오븐에 인입된다. 상기 냉기 저장 용기(547), 냉매 튜브(45) 및 핀(46)은 서로 견고하게 솔더링된다.

그리고, 상기 냉기 저장 물질(50)이 상기 개구부(547c)를 통해 냉기 저장 용기(547)에 삽입된다. 그리고, 밀봉부재(547d)가 상기 개구부(547c)에 개재된다. 본 실시예에 따르면, 상기 냉기 저장 용기(547)는 제조 공정동안 상기 증발기(40)에 용이하게 조립될 수 있다. 상기 제조 공정은 본 발명의 다른 실시예에도 적용될 수 있다.

(제6 실시예)

도 17은 본 발명의 제6 실시예에 따른 열교환기(증발기)용 냉기 저장 용기를 나타내는 부분 확대도이고, 도 17은 횡단면도이다. 상기 냉기 저장 용기(647)는 얇은 금속판으로 형성되고, 이는 평판관 형상으로 구부러진다. 상기 금속판의 일단은 타단에 의해 감아진다. 상기 냉기 저장 용기(647)는 길이방향(도 17의 지면에 수직인 방향)으로 연장되는 한 쌍의 주 벽체부(647a)를 가진다. 상기 냉기 저장 용기(647)의 길이방향 단부 각각은 두께 방향(도 17의 좌우 방향)으로 평편화되어, 각 단부가 차폐된다.

다수개의 홈(dimple)(647b)이 상기 벽체부(647a)에 형성된다. 상기 홈(647b)은 일 벽체부로부터 타 벽체부까지 돌출되는 볼록부에 의해 형성된다. 상기 홈들은 열교환부를 형성한다. 상기 일 벽체부(647a)에 형성된 홈(647b) 각각은 타 벽체부(647a)에 형성된 홈(647b) 각각에 대해 대면하고 상기 홈의 대면하는 상단부 각각은 서로 연결된다. 다수개의 홈은 상기 냉기 저장 물질(50)과 냉기 저장 용기(647) 사이의 접촉영역을 증가시킨다. 본 실시예의 냉기 저장 용기(647)는 본 발명의 다른 실시예의 냉기 저장 용기에서도 사용될 수 있다.

(제7 실시예)

도 18은 본 발명의 제7 실시예에 따른 열교환기(증발기의 일부)를 나타내는 부분 확대도이고, 도 18은 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도의 일부와 대응되는 횡단면도이다. 제1 실시예와 동일한 도면 부호는 제1 실시예와 동일한 본 실시예의 부분들에 대해 사용될 수 있다.

제1 냉기 저장 유닛(하나의 냉기 저장 용기(747e)를 가지고 상기 냉기 저장 용기(747e)의 양단에 두 개의 냉매 튜브(45)를 가지는)이 상기 제1 열교환기부(48)에 구비된다. 제2 냉기 저장 유닛(하나의 냉기 저장 용기(747f)를 가지고 상기 냉기 저장 용기(747f)의 양단에 두 개의 냉매 튜브(45)를 가지는)도 마찬가지로 상기 제2 열교환기부(49)에 구비된다. 상기 제1 및 제2 냉기 저장 유닛들은 각각 분리되고, 이로 인해 상기 제1 냉기 저장 유닛과 상기 제2 냉기 저장 유닛 사이에 공간(단열수단으로 작용하는)이 형성된다.

상기 구조에 따르면, 상기 제1 및 제2 냉기 저장 유닛은 각각 열적으로 분리되고, 이로 인해 상기 냉기 저장 용기(747e 및 747f)들 사이에서의 열전달이 억제된다. 그 결과, 냉기 저장 용기(747e)의 온도가 상기 냉기 저장 용기(747f)와는 다른 값에서 제어될 수 있다. 추가적으로, 상기 냉기 저장 용기(747e)의 냉기 저장 물질(50)과 상기 냉기 저장 용기(747f) 내의 냉기 저장 물질(50) 사이에서의 열전달이 억제될 수 있다. 상기 용기(747e 또는 747f) 내의 냉기 저장 물질(50)의 이동도 억제될 수 있다. 단열부재가 상기 냉기 저장 용기(747e 및 747f) 사이에서 배열될 수 있다. 도 18에 도시된 실시예에서, 내부 핀은 각각의 냉기 저장 용기(747e 및 747f) 내에 배열된다. 상기 제1 실시예 내지 제6 실시예에서 나타낸 냉기 저장 용기도 본 제7 실시예에 적용될 수 있다.

상기 제1 열교환기부(48)의 냉매 튜브(45)가 냉매 흐름에 대한 상류측에 배열된다. 따라서, 상기 제2 열교환기부(49)의 냉매 튜브(45)가 냉매 흐름에 대한 하류측에 배열된다. 상기 제1 열교환기부(48)의 냉매 튜브(45) 내의 냉매가 기체-액체 2상 조건(gas-liquid two phase condition) 내에 있는 경우라도, 상기 제2 열교환기부(49)의 냉매 튜브(45) 내의 냉매는 과열 기체 조건(super-heat condition)으로 될 수 있다. 그 결과, 상기 제1 열교환기부(48)의 냉기 저장 물질(50)의 온도가 용융점보다 낮은 경우라도, 상기 제2 열교환기부(49)의 냉기 저장 물질(50)의 온도는 용융점보다 더 높을 수 있다. 상기와 같이, 제1 열교환기부(48)와 제2 열교환기부(49) 사이에서 온도차이가 발생하는 경우가 될 수 있고, 이는 냉매 흐름에 기인한다.

상기 제1 열교환기부(48)는 공기 흐름에 대한 하류 측에 배열된다. 따라서, 상기 제2 열교환기부(49)는 공기 흐름에 대한 상류 측에 배열된다. 그 결과, 상기 제1 열교환기부(48)와 제2 열교환기부(49) 사이의 온도 차이가 공기 흐름에 따라 발생할 수 있다. 온도 차이가 단일의 냉기 저장 용기에서 발생하는 경우에서는, 냉각 에너지 방열 효율뿐만 아니라 냉각 에너지 저장 효율도 감소될 우려가 있다.

그러나, 본 실시예에 따르면, 단열부가 상기 냉기 저장 용기(747e 및 747f)들 사이에 구비된다. 따라서, 온도 차이가 상기 제1 열교환기부(48)와 제2 열교환기부(49) 사이에서 발생하더라도, 냉각 에너지 방열효율뿐만 아니라 냉각 에너지 저장 효율의 감소도 억제할 수 있다. 예를 들어, 냉기 저장 용기 중 오직 하나(일 예로, 냉기 저장 용기(747e))의 온도가 용융점 이하로 유지되고, 냉각 에너지가 그러한 냉기 저장 용기(747e)에서만 저장될 수 있다.

(제8 실시예)

도 19는 본 발명의 제8 실시예에 따른 열교환기(증발기의 일부)를 나타내는 부분 확대도이고, 도 19는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도의 일부와 대응되는 횡단면도이다. 제1 실시예와 동일한 도면 부호는 제1 실시예와 동일한 본 실시예의 부분들에 대해 사용될 수 있다.

냉기 저장 용기(847)가 상기에서 설명한 제7 실시예(도 8)와 유사한 구조를 가진다. 상기 냉기 저장 용기(847)는 단일의 용기로 구성되고, 하나의 내부공간을 상기 제1 열교환기부(48)와 제2 열교환기부(49)를 위한 두 개의 공간으로 분할하기 위하여 칸막이벽(847q)이 구비된다. 상기 칸막이벽(847q)은 상기 냉기 저장 용기(847)의 각각의 내부공간 내의 냉기 저장 물질(50) 사이에서 단열부로 작용한다.

제1 냉기 저장 유닛(상기 제1 열교환기부(48) 및 냉매 튜브(45)를 위한 냉기 저장 용기(847)의 일부를 구성함) 및 제2 냉기 저장 유닛(상기 제2 열교환기부(49)와 냉매 튜브(45)를 위한 냉기 저장 용기(847)의 일부를 구성함)이 절연수단으로 작용하는 칸막이벽(847q) 수단에 의해 서로 연결된다.

상기와 같은 구조에 따르면, 상기 냉기 저장 용기(847)의 각각의 내부공간들 내의 냉기 저장 물질(50) 사이의 열전달이 억제될 수 있다. 상기 냉기 저장 용기(847) 내의 냉기 저장 물질(50)의 이동도 또한 억제될 수 있다. 제1 실시예 내지 제6 실시예의 냉기 저장 용기도 또한 냉기 저장 용기(847) 대신 본 실시예에 적용될 수 있다. 상기 제1 열교환기부(48)와 제2 열교환기부(49) 사이에서 온도차이가 발생하더라도, 냉각 에너지 방열 효율뿐만 아니라 냉각 에너지 저장 효율의 감소를 억제할 수 있는데, 이는 단열부(칸막이벽(847q))가 상기 냉기 저장 용기(847) 내에 구비되기 때문이다.

(제9 실시예)

도 20은 본 발명의 제9 실시예에 따른 열교환기(증발기의 일부)를 나타내는 부분 확대도이고, 도 20은 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선에 따른 단면도의 일부와 대응되는 횡단면도이다. 제1 실시예와 동일한 도면 부호는 제1 실시예와 동일한 본 실시예의 부분들에 대해 사용될 수 있다.

냉기 저장 용기(947)는 상기에서 설명한 제8 실시예(도 19)와 동일한 구조를 가진다. 상기 냉기 저장 용기(947)는 단일의 용기로 구성되고, 상기 제1 열교환기부(48) 및 제2 열교환기부(49)용 냉기 저장 물질(50)을 위한 두 개의 내부 공간을 형성하기 위해 제한부(947h)가 구비된다. 상기 제한부(947h)는 상기 냉기 저장 용기(947)의 내부공간 각각 내의 냉기 저장 물질(50) 사이에서 단열부로 작용한다.

제1 냉기 저장 유닛(상기 제1 열교환기부(48) 및 냉매 튜브(45)를 위한 냉기 저장 용기(947)의 일부를 구성함) 및 제2 냉기 저장 유닛(제2 열교환기부(49)와 냉매 튜브(45)를 위한 냉기 저장 용기(947)의 일부를 구성함)은 단열수단으로 작용하는 제한부(947h) 수단에 의해 각각 연결된다.

상기와 같은 구조에 따르면, 상기 냉기 저장 용기(947)의 내부 공간 각각의 상기 냉기 저장 물질(50)들 사이의 열교환이 억제될 수 있다. 상기 용기(947) 내의 냉기 저장 물질(50)의 이동도 또한 억제될 수 있다. 제1 실시예 내지 제6 실시예의 냉기 저장 용기가 상기 냉기 저장 용기(947) 대신에 본 실시예에 적용될 수 있다. 상기 제1 열교환기부(48)와 제2 열교환기부(49) 사이에서 온도차이가 발생하더라도, 냉각 에너지 방열 효율뿐만 아니라 냉각 에너지 저장 효율의 감소도 억제할 수 있는데, 이는 단열부(상기 제한부(947h))가 상기 냉기 저장 용기(947) 내에 구비되기 때문이다.

상기 제한부(947h)는 상기 냉기 저장 용기(947)의 중간부에서 서로 대면하는 홈과 같은 함몰부를 형성하는 것에 의한 프레스 작업에 의해 형성된다. 두 개의 내부 공간들 사이에서 냉기 저장 물질(50)의 이동이 상기 제한부(947h)에 의해 완전히 제한된다. 상기 제한부(947h)는 선택적으로 형성되기 때문에 냉기 저장 물질(50)을 내부 공간 내에 삽입할 때 작업성을 향상시키기 위하여 냉기 저장 물질(50)의 작은 양이라도 상기 제한부(947h)를 통해 이동할 수 있다.

(제10 실시예)

도 21a는 본 발명의 제10 실시예에 따른 이젝터 타입의 냉각 사이클(1001)을 나타내는 개략 블록 다이어그램이다. 도 21b는 열교환기 내의 냉매 흐름이 화살표로 표시되어 있는 제10 실시예에 적용되는 열교환기(1040)의 개략 사시도이다. 상기 실시예와 동일한 도면 부호는 상기 실시예와 동일한 본 실시예의 부분들에 대해 사용될 수 있다.

상기 냉각 사이클(1001)은 고압 주입구, 저압 주입구 및 혼합 냉매 배출구를 가지는 이젝터(60)를 포함한다. 고압 냉매가 상기 고압 주입구를 통해 이젝터(60)로 제공되면, 이로 인해 이젝터(60)는 노즐로부터 고압 냉매를 배출한다. 고압 냉매가 노즐로부터 배출될 때 냉매는 저압 주입구를 통해 이젝터로 흡인된다. 상기 노즐로부터 배출된 냉매와 상기 저압 주입구를 통해 흡인된 냉매는 상기 이젝터(60)에서 서로 혼합된다. 이렇게 혼합된 냉매는 지연되고 가압된다. 혼합된 냉매는 상기 이젝터(60)의 혼합 냉매 배출구로부터 배출된다.

증발기(1040)가 도 21b에 도시된 제1 실시예의 증발기(40)와 유사한 구조를 가진다. 상기 제1 실시예에서, 증발기(40)는 제3 헤더 탱크(43)의 제1 헤더부(43a)와 상기 제1 헤더 탱크(41)의 제2 헤더부(41b)를 연통시키기 위한 연통부를 가지고, 이로 인해 냉매가 상기 제1 헤더 탱크(41)로부터 제3 헤더 탱크(43)까지 흐른다. 그러나, 본 실시예의 증발기(1040)는 이러한 연통부를 가지지 않는다. 대신에, 냉매 배출구가 상기 제1 헤더 탱크(41)의 제2 헤더부(41b)에 형성되고 냉매 주입구가 상기 제3 헤더 탱크(43)의 제1 헤더부(43a)에 형성되고, 이로 인해 상기 제1 열교환기부(1048)과 제2 열교환기부(1049) 각각은 독립적인 증발기로서 작용한다. 상기 제1 열교환기부(1048)는 상기 증발기(1040)를 통해 흐르는 공기 흐름에 대한 하류측에 배열된다. 상기 제2 열교환기부(1049)는 공기 흐름에 대한 상류측에 배열된다.

상기 냉각사이클(1001)은 상기 방열기(20)의 하류측에서 두 갈래로 나뉘는 냉매 경로를 가진다. 제1 감압기(31)가 하나의 냉매 경로에 구비되고, 이는 상기 이젝터(60)의 고압 주입구에 연결된다. 제2 감압기(32)는 다른 냉매 경로(두 갈래로 나뉜 경로) 내에 구비되고, 이는 제1 열교환기부(1048)의 주입구와 연결된다. 제1 열교환기부(1048)의 배출구는 상기 이젝터(60)의 저압 주입구와 연결된다. 상기 이젝터(60)의 혼합 냉매 배출구가 제2 열교환기부(1049)의 주입구와 연결된다. 상기 제2 열교환기부(1049)의 배출구는 압축기(10)와 연결된다. 상기 구조에 따르면, 제1 열교환기부(1048)는 상기 이젝터(60)의 흡입측에 연결되고, 반면에 제2 열교환기부(1049)는 이젝터(60)의 배출측에 연결된다. 그 결과, 상기 제1 열교환기부(1048)의 온도가 제2 열교환기부(1049)에 비해 낮다. 상기와 같이, 상기 제1 열교환기부(1048)와 제2 열교환기부(1049) 사이에서 온도 차이가 발생한다.

상기에서 설명한 실시예의 냉기 저장 용기는 증발기(1040)에 적용될 수 있다. 상기 제7 실시예 내지 제9 실시예의 냉기 저장 용기는 상기 증발기(1040)에 적용되는 것이 바람직하다. 이러한 배열(제7 실시예 내지 제9 실시예의 냉기 저장 용기를 구비한 증발기(1040))에 의해, 제1 열교환기부(1048)와 제2 열교환기부(1049) 사이에서의 온도 차이가 유지될 수 있다.

(제11 실시예)

도 22는 본 발명의 제11 실시예에 따른 에어컨 장치를 보인 개략 단면도이다. 상기 실시예와 동일한 도면 부호는 상기 실시예와 동일한 본 실시예의 부분들에 대해 사용될 수 있다.

상기 에어컨 장치(70)는 하나는 운전자를 위해 다른 하나는 승객을 위해 두개의 룸으로 서로 다른 온도의 에어 컨디셔닝 공기를 각각 제공하기 위하여 차량에 적용되는 에어컨 장치이다. 상기 에어컨 장치(70)는 블로우(blow) 유닛(71), 공기 조절 유닛(72)(즉, 에어 컨디셔닝의 경우) 및 공기 덕트 유닛(76a, 76b)을 가진다. 상기 증발기(40)는 전체 공기 흐름 통로를 관장하는 온도 조절 유닛(72)의 내부에 구비된다. 중앙판(73)이 두 개의 공기 흐름 통로를 형성하기 위하여 상기 온도 조절 유닛(72) 내에 구비된다. 상기 중앙판(73)은 상기 증발기(40)의 하류측으로부터 상기 공기 덕트 유닛(76a, 76b)을 향해 연장된다. 상기 중앙판(73)에 의해 분할되는 각각의 공기 흐름 통로들에서, 공기 혼합 도어(75a(75b)) 및 히터 코어(74a(74b))가 구비된다.

상기 히터 코어(74a)를 통해 흐르는 뜨거운 공기의 흐름량 및 상기 히터 코어(74a(74b))를 우회하는 차가운 공기의 흐름량은 상기 공기 혼합 도어(75a(75b))에 의해 조절되고, 이로 인해 공기 덕트 유닛(76a(76b)) 내로 흐르는 혼합 공기의 온도는 바람직한 온도에서 제어된다. 상기 공기 혼합 도어(75a, 75b)는 서로 독립적으로 제어된다. 각각의 공기 흐름 통로의 하류측에서, 운전자용 공기 덕트 유닛(76a)과 승객용 공기덕트 유닛(76b)이 구비된다. 각각의 공기 덕트 유닛(76a, 76b)은 다수개의 개구부를 가지고, 이는 디프로스터(defroster) 덕트, 안면 덕트, 족부 덕트 등에 각각 연결된다. 상기 공기 덕트 유닛(76a, 76b) 각각은 에어 컨디셔닝된 공기가 하나의 덕트 또는 선택된 다수개의 덕트로 흐르도록 한다.

도 23은, 도 2의 평면도에 대응되는 증발기(40)에 대한 평면도를 도시하고, 이는 상기 중앙판(73)의 위치를 일점쇄선으로 표시한다. 상기 중앙판(73)은 상기 증발기(40)의 중앙에 위치한다. 상기 중앙판(73)은 상기 냉매 튜브(45)의 길이방향과 평행하도록 위치한다. 상기 중앙판(73)은 냉매 튜브(45)의 하류측에 직접 위치하고, 이는 상기 증발기(40)의 중앙에 배열된다. 상기 중앙판(73)의 상류단부는 중앙 냉매 튜브(45)와 근접하거나, 완충부재를 이용하여 중앙 냉매 튜브(45)와 직접적 또는 간접적으로 접촉한다. 그 결과, 상기 중앙판(73)은 상기 증발기(40)의 열교환영역을 두 개의 열교환영역으로 분리하고, 각각은 상기 중앙판(73)에 의해 분할되는 온도 조절 유닛(72) 내에서 공기 흐름 통로와 각각 연통된다.

본 실시예에 따르면, 7개의 냉기 저장 용기(47)가 냉매 튜브(45)를 배열하는 양쪽방향에서 상기 중앙판(73)의 우측단과 좌측단에 각각 배열된다. 즉, 냉기 저장 용기(47)와 동일한 갯수가 증발기(40)의 중앙선의 양단에 배열되고, 상기 중앙판(73)과 정렬된다. 상기 냉기 저장 용기(47) 각각은 상기 냉기 저장 물질(50)을 위한 동일한 용량을 가지기 때문에, 냉기 저장 물질(50)과 동일한 양이 상기 중앙선의 양단에 배열된다. 따라서, 운전자측과 승객측 사이에서의 냉각 에너지 저장량 또는 냉각 에너지 저장 효과 상의 차이가 억제된다. 예를 들어, 저장된 냉각 에너지를 방열할 때, 운전자측과 승객측 사이에서의 온도 차이가 억제될 수 있다.

더구나, 다수개의 냉기 저장 용기(47)가 중앙판(73)에 대하여 대칭적으로 배열된다. 따라서, 운전자측과 승객측 사이에서의 온도 차이가 억제될 수 있다. 다시 말해, 대칭적인 온도 분배가 대칭적으로 배열되는 공기 혼합 도어(75a, 75b), 히터 코어(74a, 74b) 및 공기 덕트 유닛(76a, 76b)에 의해 달성될 수 있다. 더구나, 각각의 공기 흐름 통로, 다수개의 냉기 저장 용기(47)가 동일하게 배열되고, 이로 인해 각각의 공기 흐름 통로에서의 온도 분배가 억제될 수 있다.

(제12 실시예)

도 24는 제12 실시예에 따른 증발기(1240)를 나타내는 평면도이다. 상기 실시예와 동일한 도면 부호는 상기 실시예와 동일한 본 실시예의 부분들에 대해 사용될 수 있다. 상기 증발기(1240)는 상기 실시예(도 22)의 에어컨 장치(70)에 적용된다.

상기 증발기(1240)는 상기 중앙판(73)의 우측단과 좌측단에 각각 3개의 냉기 저장 용기(47)를 가진다. 즉, 냉기 저장 용기(47)와 동일한 갯수가 상기 중앙판(73)(상기 증발기의 중앙선)의 양단에 배열된다. 따라서, 상기 냉기 저장 물질(50)과 동일한 수량이 상기 중앙판(73)의 양단에 배열된다. 그 결과, 운전자측과 승객측 사이에서의 온도 차이가 억제될 수 있다.

추가적으로, 다수개의 냉기 저장 용기(47)가 상기 중앙판(73)에 대하여 대칭적으로 배열된다. 따라서, 상기 운전자측과 승객측 사이의 온도 분배의 차이가 억제될 수 있다. 다시 말해, 대칭적인 온도 분배를 제공할 수 있다.

상기 증발기(40)의 각각의 열교환 영역에서, 3개의 냉기 저장 용기(47)는 각각의 공기 흐름 통로의 중앙에 근접하여 위치하도록 배열된다. 그 결과, 각각의 공기 흐름 통로에서 과도한 온도 분배가 발생되는 것을 방지한다. 상기 증발기(1240)는 상기 중앙판(73)이 없는 단일의 공기 흐름 통로를 가지는 에어컨 장치에도 적용될 수 있다.

(제13 실시예)

도 25는 제13 실시예에 따른 증발기(1340)를 나타내는 평면도이다. 상기 실시예와 동일한 도면 부호는 상기 실시예와 동일한 본 실시예의 부분들에 대해 사용될 수 있다. 상기 증발기(1340)는 상기 실시예(도 22)의 에어컨 장치(70)에 적용된다.

도 25의 증발기(1340)는 도 25에서 상기 냉기 저장 용기(47)가 대칭적으로 배열되지 않는 점에서 도 24의 증발기(1240)와 상이하다. 상기 증발기(1340)는 상기 중앙판(73)의 우측단과 좌측단에 각각 3개의 냉기 저장 용기(47)를 가진다. 즉, 냉기 저장 용기(47)와 동일한 갯수가 상기 중앙판(73)의 양단에 배열된다. 따라서, 상기 냉기 저장 물질(50)과 동일한 수량이 상기 중앙판(73)의 양단에 배열된다. 그 결과, 운전자측과 승객측 사이의 온도 차이가 억제될 수 있다.

상기 냉기 저장 용기(47)는 상기 중앙판(73)에 대하여 비대칭적으로 배열된다. 상기 증발기(40)의 각각의 열교환 영역에서, 3개의 냉기 저장 용기(47)가 좌측단에 위치하도록 불균형하게 배열된다. 상기 냉기 저장 용기의 불균형한 배열은 불균형적인 온도 분배를 제공한다. 이러한 종류의 구조는 불균형적인 온도 분배의 요구에 따른 개별적인 필요성에 적용되는 것이 필요한 경우에 유용할 수 있고, 이는 에어컨 장치(70)의 구조로부터 기인할 수 있다. 상기 증발기(1340)는 중앙판(73)이 없는 단일이 공기 흐름 통로를 가지는 에어컨 장치에 적용될 수 있다.

(제14 실시예)

도 26은 제14 실시예에 따른 증발기(1440)를 나타내는 평면도이다. 상기 실시예와 동일한 도면 부호는 상기 실시예와 동일한 본 실시예의 부분들에 대해 사용될 수 있다. 상기 증발기(1440)는 상기 실시예(도 22)의 에어컨 장치(70)에 적용된다.

상기 증발기(1440)는 상기 중앙판(73)의 우측단에 5개의 냉기 저장 용기(47)를 가지고 상기 중앙판(73)의 좌측단에 4개의 냉기 저장 용기(47)를 가진다. 즉, 냉기 저장 용기(47)의 서로 다른 갯수가 상기 중앙판(73)의 각 단에 배열된다. 다시 말해, 상기 냉기 저장 물질(50)의 서로 다른 수량이 상기 중앙판(73)의 각 단에 배열된다. 그 결과, 냉각 에너지 저장 수행을 위한 서로 다른 효과가 운전자측과 승객측에서 얻어질 수 있다.

상기 냉기 저장 용기(47)는 상기 중앙판(73)에 대해 비대칭적으로 배열된다. 상기 증발기(40)의 열교환영역 각각에서, 상기 냉기 저장 용기(47)는 보다 많은 냉기 저장 용기(47)가 좌측단에 위치하도록 비대칭적으로 배열된다. 상기 냉기 저장 용기의 비대칭적인 배열은 비대칭적인 온도 분배를 제공한다. 이러한 종류의 구조는 비대칭적인 온도 분배의 요구에 따라 개별적인 요청에 적용될 필요성이 있는 경우에서 유용할 수 있고, 이는 에어컨 장치(70)의 구조로부터 기인한다. 상기 증발기(1440)는 중앙판(73)이 없는 단일의 공기 흐름 통로를 가지는 에어컨 장치에 적용될 수 있다.

(기타 실시예)

본 발명은 상기에서 설명한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 방법에 따라 변형되거나 개조될 수 있다.

예를 들어, 상기 냉기 저장 용기는, 이웃하는 냉매 튜브(45) 사이에 형성되는 총 수용공간의 1/2. 1/3. 1/4 또는 1/5를 점유할 수 있다.

상기 냉기 저장 용기(47)이 길이 L은 상기 냉매 튜브(45) 또는 핀(46)의 길이보다 짧게 될 수 있다. 이런 경우, 짧은 핀 또는 다른 채움부재가 상기 냉매 튜브 사이의 수용공간의 남은 공간에 삽입될 수 있다.

내부 핀이 냉기 저장 용기의 내부에 배열되는 경우, 주름진 내부핀의 상단부 각각이 각각의 개구부 내에 삽입되고 상기 상단부가 상기 냉매튜브와 직접적으로 접촉하도록 다수개의 개구부가 주벽체부에 형성될 수 있다.

냉매 튜브는 압출공정에 의해 형성되거나, 다수개의 홈을 가지는 판을 벤딩하여 형성될 수 있다. 상기 핀(46)은 제거될 수 있다. 이러한 종류(핀없는)의 열교환기는 핀부재 타입 열교환기라고 호칭된다. 핀대신에, 공기와의 열교환을 증가시키기 위하여 다수개의 돌출부가 냉매 튜브의 외측면부에 형성될 수 있다.

본 발명은 다양한 냉매 흐름을 가지는 증발기에 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은, 냉매가 제 열교환기부 및 제2 열교환기부의 정면판 또는 후면판의 U자형 경로에서 흐르지 않고 공기 흐름 방향에서의 판에서 제1 열교환기부 및 제2 열교환기부에 의해 형성되는 U자형 경로 또는 직선의 단일 경로에서 흐르는 증발기에 적용될 수 있다.

본 발명은 냉동고, 가열 작용 또는 온수 공급 장치를 위한 냉각 사이클에도 적용될 수 있다.

상기 실시예에서, 칸막이부(47b)(일 예로 도 4), 내부핀(247b)(예를 들어, 도 11), 또는 돌출부(547b)(예를 들어 도 16)가 냉기 저장 용기(47, 247, 547)에 구비된다. 그러나, 본 발명의 다른 개조에 있어서, 상기 칸막이부, 내부 핀 또는 돌출부가 항상 필요한 것은 아니다.

* 도면의 주요 부분에 대한 설명 *
40 : 증발기 41, 42, 43, 44 : 제1 내지 제4 헤더 탱크
45 : 냉매 튜브 46 : 핀
47, 247, 347, 447, 547, 647, 747e, 747f, 847, 947 : 냉기 저장 용기
47a 247a, 347a, 447a, 547a, 647a : 벽체부
47b, 447b : 칸막이부 48 , 49 : 열교환기부

Claims (17)

1. 제1 헤더 탱크 및 제2 헤더 탱크;
   상기 제1 헤더 탱크 및 상기 제2 헤더 탱크 사이에서 서로 이격되어 배열되는 다수개의 냉매 튜브;
   이웃하는 냉매 튜브 사이에서 형성되는 수용공간 내에 배열되고 각각의 냉매 튜브의 외측면에 연결되는 냉기 저장 용기;
   상기 냉기 저장 용기의 내부에 삽입되는 냉기 저장 물질;
   이웃하는 냉매 튜브들 사이에 각각 형성되고 상기 냉기 저장 용기의 양단에 형성되는 다수개의 공기 통로;
   상기 냉매 튜브를 통해 흐르는 냉매로부터 상기 공기 통로를 통해 흐르는 공기까지 열전달하기 위하여 각각의 공기 통로에 배열되는 다수개의 열교환기 부재;및
   열교환이 가능하도록 상기 냉기 저장 용기에 구비되는 내부핀을 포함하고,
   상기 냉매가 상기 제1 헤더 탱크 및 상기 제2 헤더 탱크 중 적어도 하나로부터 다른 헤더 탱크까지 상기 냉매 튜브를 통해 흐르는
   냉기 저장형 열교환기.
   
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12. 제1항에 있어서,
    상기 냉매 튜브, 상기 냉기 저장 용기 및 상기 공기 통로에 의해 형성되는 열교환 영역이 에어 컨디셔닝 경우에서 상기 열교환기의 하류측에 형성되는 단일의 공기 흐름 통로와 연통되는
    냉기 저장형 열교환기.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 냉매 튜브, 상기 냉기 저장 용기 및 상기 공기 통로에 의해 형성되는 열교환 영역이 두 개의 열교환 영역으로 분할되고,
    각각의 열교환 영역은 에어 컨디셔닝 경우에서 상기 열교환기의 하류측에 형성되는 각각의 공기 흐름 통로와 연통되는
    냉기 저장형 열교환기.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 열교환기는 두 개로 칸막이된 제1 열교환기부와 제2 열교환기부를 포함하고,
    하나의 냉기 저장 용기와 상기 냉기 저장 용기의 양 단에 배열되는 두 개의 냉매튜브가 제1 냉기 저장 유닛을 형성하고, 상기 제1 냉기 저장 유닛은 상기 제1 열교환기부에 배열되고,
    다른 냉기 저장 용기와 상기 다른 냉기 저장 용기의 양 단에 배열되는 다른 두 개의 냉매 튜브가 제2 냉기 저장 유닛을 형성하고, 상기 제2 냉기 저장 유닛은 상기 제2 열교환기부에 배열되고,
    상기 제1 냉기 저장 유닛과 상기 제2 냉기 저장 유닛은 상기 열교환기를 통해 흐르는 공기 흐름 방향으로 서로 정렬되고,
    상기 제1 냉기 저장 유닛과 상기 제2 냉기 저장 유닛은 단열수단으로서 작용하는 공간을 그 사이에 형성하기 위하여 서로 분리되는
    냉기 저장형 열교환기.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 열교환기는 두 개로 칸막이된 제1 열교환기부와 제2 열교환기부를 포함하고,
    하나의 냉기 저장 용기와 상기 냉기 저장 용기의 양 단에 배열되는 두 개의 냉매튜브가 제1 냉기 저장 유닛을 형성하고, 상기 제1 냉기 저장 유닛은 상기 제1 열교환기부에 배열되고,
    다른 냉기 저장 용기와 상기 다른 냉기 저장 용기의 양 단에 배열되는 다른 두 개의 냉매 튜브가 제2 냉기 저장 유닛을 형성하고, 상기 제2 냉기 저장 유닛은 상기 제2 열교환기부에 배열되고,
    상기 제1 냉기 저장 유닛과 상기 제2 냉기 저장 유닛은 상기 열교환기를 통해 흐르는 공기 흐름 방향으로 서로 정렬되고,
    상기 제1 냉기 저장 유닛과 상기 제2 냉기 저장 유닛은 단열수단으로서 작용하는 칸막이벽 또는 제한부 수단에 의해 서로 연결되는
    냉기 저장형 열교환기.
    
16. 제1항에 있어서,
    상기 열교환기는 두 개로 칸막이된 제1 열교환기부와 제2 열교환기부를 포함하고,
    상기 제1 열교환기부는 상기 냉매 튜브의 양 단에 연결되는 제1 헤더 탱크와 제2 헤더 탱크를 가지고, 상기 제1 헤더 탱크는 상기 제1 헤더 탱크 내부에 구비되는 칸막이에 의해 제1 헤더부와 제2 헤더부로 분할되고, 이로 인해 냉매가 상기 냉매 튜브의 제1 튜브 그룹, 상기 제2 헤더 탱크 및 상기 냉매 튜브의 제2 튜브 그룹을 통해 상기 제1 헤더 탱크의 제1 헤더부로부터 상기 제1 헤더 탱크의 제2 헤더부까지 U자형 경로에서 흐르고,
    상기 제2 열교환기부는 상기 냉매 튜브의 양단과 연결되는 제3 헤더 탱크와 제4 헤더 탱크를 가지고, 상기 제3 헤더 탱크는 상기 제3 헤더 탱크의 내부에 구비되는 칸막이에 의해 제1 헤더부와 제2 헤더부로 분할되고,
    상기 제3 헤더 탱크의 제1 헤더부는 상기 제1 헤더 탱크의 제2 헤더부와 연통하고, 이로 인해 냉매가 상기 냉매 튜브의 제1 튜브 그룹, 상기 제4 헤더 탱크 및 상기 냉매 튜브의 제2 튜브 그룹을 통해 상기 제3 헤더 탱크의 제1 헤더부로부터 상기 제3 헤더 탱크의 제2 헤더부까지 U자형 경로에서 흐르는
    냉기 저장형 열교환기.
    
17. 제1항에 있어서,
    상기 냉기 저장 용기의 두께(T)는 상기 수용공간과 동일한
    냉기 저장형 열교환기.

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