KR101317377B1

KR101317377B1 - 차량용 컨덴서

Info

Publication number: KR101317377B1
Application number: KR1020110121886A
Authority: KR
Inventors: 김재연; 조완제
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-11-21
Filing date: 2011-11-21
Publication date: 2013-10-22
Also published as: KR20130056120A; JP2013107619A; DE102012105481A1; CN103134243B; CN103134243A; JP6023464B2; US20130126126A1; DE102012105481B4; US9109821B2

Abstract

차량용 컨덴서가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서는 상호간에 소정간격으로 이격되게 배치되는 제1, 제2 헤더; 다수개의 튜브와 방열핀으로 구성되어 상기 각 튜브를 통해 유동되는 냉매와 외기의 열교환이 이루어지며, 상호 마주하는 상기 제1, 제2 헤더의 길이방향 내측을 상호 연결하여 장착되는 열교환부; 상기 제1 헤더의 외측에 장착되며, 유입된 냉매를 상기 제1 헤더를 통해 상기 열교환부로 공급하고, 상기 열교환부와 제2 헤더를 통과한 냉매를 다시 상기 제1 헤더를 통해 공급받아 배출하도록 일측에 냉매 유입구와 냉매 배출구가 각각 형성되는 냉매탱크; 및 상기 열교환부를 통과한 냉매의 기액분리와 수분을 제거하도록 상기 제2 헤더의 외측에 연결되는 리시버 드라이어부를 포함하되, 상기 냉매탱크는 상기 냉매 유입구와 냉매 배출구를 사이에 두고 형성되는 제1 격막을 통해 내부공간이 구획되며, 상기 냉매 유입구와 연결된 상부에 형성되어 유입된 냉매의 유동 시, 냉매에 포함된 오일이 분리되도록 냉매의 회전을 유도하여 소용돌이를 발생시키는 스파이럴 홈을 더 포함한다.

Description

차량용 컨덴서{CONDENSER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 컨덴서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기체와 액체 상태의 냉매가 혼합되어 유입되면 외기와의 열교환을 통해 응축하는 차량용 컨덴서에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 에어컨 시스템은 외부의 온도변화에 관계없이 자동차 실내의 온도를 적당한 온도로 유지하여 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 에어컨 시스템은 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하여 액화시키는 컨덴서와, 상기 컨덴서에서 응축되어 액화된 냉매를 급속히 팽창시키는 팽창밸브, 및 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키면서 냉매의 증발 잠열을 이용하여 상기 에어컨 시스템이 설치된 실내로 송풍되는 공기를 냉각하는 증발기 등을 주요한 구성요소로 포함한다.

여기서, 상기 컨덴서는 압축된 고온 고압의 기체 냉매를 주행 중, 차량의 내부로 유입되는 외부공기를 통해 냉각시켜 저온의 액체 냉매로 응축시키게 된다.

이러한 컨덴서는 보통 기액분리를 통한 응축효율 향상과 냉매 중의 수분을 제거하기 위해 구비되는 리시버 드라이어와 배관을 통해 연결된다.

그러나 상기와 같은 종래의 컨덴서는 냉매를 유입 및 배출하기 위한 냉매파이프와의 연결 시, 양측 헤더와 연결된 방열핀과 튜브와 항상 수직방향으로 연결되야만 함에 따라 협소한 엔진룸 내부에서 레이아웃에 제약이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 헤더의 내부에서 냉매파이프와 튜브와의 간격이 좁아 냉매의 유동저항이 발생되며, 냉매의 확산이 불리해지는 문제점도 있다.

또한, 냉매의 내부에 포함된 미세 오일로 인해 냉매의 열교환부 통과 시, 튜브의 내부에서 유동하는 냉매에 유동저항이 발생하는 동시에 냉매의 열교환 효율이 낮아짐으로써, 냉매의 응축효율이 저하되는 문제점도 있다.

또한, 기액이 분리된 냉매의 배출 시에는 액상냉매를 배출하기 위한 냉매파이프를 컨덴서의 서브쿨 영역인 하부에 설치해야만 하여 배출되는 냉매의 유동량이 감소됨으로써, 에어컨 시스템의 전체적인 냉방성능이 저하되는 문제점도 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 기체와 액체상태로 혼합된 냉매의 유동을 제어하고, 냉매의 내부에 포함된 오일을 분리시킨 상태로 열교환부로 원활하게 공급함으로써, 냉매의 확산효율 및 열교환 효율을 향상시키고, 서브쿨 영역의 냉매 배출효율을 향상시켜 차량 에어컨 시스템의 전체적인 냉방효율을 향상시키도록 하는 차량용 컨덴서를 제공하고자 한다.

또한, 냉매파이프의 연결 시, 튜브와의 방향에 관계없이 연결이 가능하여 협소한 엔진룸 내부에서 레이아웃을 간소화할 수 있도록 하는 차량용 컨덴서를 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서는 상호간에 소정간격으로 이격되게 배치되는 제1, 제2 헤더; 다수개의 튜브와 방열핀으로 구성되어 상기 각 튜브를 통해 유동되는 냉매와 외기의 열교환이 이루어지며, 상호 마주하는 상기 제1, 제2 헤더의 길이방향 내측을 상호 연결하여 장착되는 열교환부; 상기 제1 헤더의 외측에 장착되며, 유입된 냉매를 상기 제1 헤더를 통해 상기 열교환부로 공급하고, 상기 열교환부와 제2 헤더를 통과한 냉매를 다시 상기 제1 헤더를 통해 공급받아 배출하도록 일측에 냉매 유입구와 냉매 배출구가 각각 형성되는 냉매탱크; 및 상기 열교환부를 통과한 냉매의 기액분리와 수분을 제거하도록 상기 제2 헤더의 외측에 연결되는 리시버 드라이어부를 포함하되, 상기 냉매탱크는 상기 냉매 유입구와 냉매 배출구를 사이에 두고 형성되는 제1 격막을 통해 내부공간이 구획되며, 상기 냉매 유입구와 연결된 상부에 형성되어 유입된 냉매의 유동 시, 냉매에 포함된 오일이 분리되도록 냉매의 회전을 유도하여 소용돌이를 발생시키는 스파이럴 홈을 더 포함한다.

상기 스파이럴 홈은 상기 제1 격막을 기준으로 상기 냉매탱크의 상부 내주면 상에 길이방향을 따라 일체로 형성될 수 있다.

상기 제1 격막은 상기 스파이럴 홈을 통과하면서 분리된 오일이 상기 냉매 배출구로 배출되는 냉매와 함께 배출되도록 일면에 오일 배출홀이 형성될 수 있다.

상기 냉매탱크는 상기 제1 헤더와의 사이에 길이방향으로 격벽이 형성되며, 상기 격벽에는 상기 제1 격막을 기준으로 상부에는 냉매가 상기 제1 헤더를 통해 열교환부로 유입되는 적어도 하나 이상의 유입홀이 형성되고, 하부에는 제1 헤더를 통해 냉매가 배출되는 적어도 하나 이상의 배출홀이 각각 형성될 수 있다.

상기 각 유입홀은 상기 격벽에 등간격으로 형성되며, 상부에서 하부로 갈수록 그 단면적이 점점 작아지게 형성될 수 있다.

상기 각 배출홀은 상기 격벽에 등간격으로 형성될 수 있다.

상기 제1 헤더와 냉매탱크와 격벽은 일체형으로 형성될 수 있다.

상기 제1헤더와 냉매탱크와 격벽은 2 피스(pieces)로 분리 구성되어 상호 조립될 수 있다.

상기 제1 헤더는 상기 격벽이 일체로 형성된 파이프 형상으로 형성되며, 상기 냉매탱크는 상기 제1 헤더의 외주면을 감싼 상태로 장착될 수 있다.

상기 냉매탱크는 분리 구성되어 상기 제1 헤더를 사이에 두고 상호 조립될 수 있다.

상기 제1 헤더는 길이방향으로 일면에 상기 열교환부가 장착되는 라운드진 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.

상기 냉매탱크와 격벽은 일체로 형성되어 상기 열교환부의 반대측에서 상기 제1 헤더의 외측을 감싼 상태로 장착될 수 있다.

상기 냉매탱크와 격벽은 상호 조립 가능한 2 피스(pieces)로 분리 구성되어 상기 제1 헤더를 사이에 두고 상호 조립될 수 있다.

상기 격벽은 상기 열교환부의 반대측에서 상기 제1 헤더의 외측을 감싼 상태로 장착되고, 상기 냉매탱크는 상기 제1 헤더의 반대측에서 상기 격벽의 외주면을 감싼 상태로 장착될 수 있다.

상기 냉매탱크는 분리 구성되어 상기 제1 헤더의 외측에서 상기 격벽을 사이에 두고 상호 조립될 수 있다.

상기 냉매탱크는 상기 냉매 유입구와 냉매 배출구에 대응하는 일측에 각각 유입 및 배출 파이프가 연결되는 조인트 플랜지가 장착될 수 있다.

상기 제1 헤더와 냉매탱크는 상, 하부에 냉매의 누출을 방지하기 위한 밀폐캡이 각각 장착될 수 있다.

상기 제1 헤더와 제2 헤더는 상기 열교환부의 하부에 서브쿨 영역을 형성하도록 내부공간이 제2, 제3 격막을 통해 각각 구획될 수 있다.

삭제

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서에 의하면, 기체와 액체상태로 혼합된 냉매의 유동을 제어하고, 냉매의 내부에 포함된 오일을 분리시킨 상태로 열교환부로 원활하게 공급함으로써, 냉매의 확산효율 및 열교환 효율을 향상시키고, 서브쿨 영역의 냉매 배출효율을 향상시켜 차량 에어컨 시스템의 전체적인 냉방효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 별도의 오일 분리장치의 설치 없이도, 냉매탱크에 형성되는 스파이럴 홈을 통해 냉매의 유동 시, 냉매의 회전에 의한 소용돌이를 발생을 통해 냉매에 포함된 오일을 자중에 의해 하부로 떨어뜨려 쉽게 분리시키고, 분리된 오일은 응축이 완료된 냉매의 배출 시, 함께 배출시킬 수 있는 효과도 있다.

또한, 냉매파이프의 연결 시, 튜브와의 방향에 관계없이 연결이 가능하여 협소한 엔진룸 내부에서 레이아웃을 간소화시키는 효과가 있다.

또한, 냉매를 유입 및 배출시키는 냉매파이프를 조인트 플랜지를 통해 장착이 가능하여 제작원가 절감 및 조립공수를 줄이고, 시스템의 전체적인 사이즈를 축소할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서의 단면도이다.
도 3은 도 1의 A 부분에 대한 확대 투영 사시도이다.
도 4는 도 1의 B-B 선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 2의 C 부분에 대한 확대도이다.
도 6은 도 1의 D-D 선에 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서의 작동 상태도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서에 적용되는 제1 헤더와 격벽과, 냉매탱크의 다양한 결합구조를 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서의 사시도 및 단면도이고, 도 3은 도 1의 A 부분에 대한 확대 투영 사시도이며, 도 4는 도 1의 B-B 선에 따른 단면도이고, 도 5는 도 2의 C 부분에 대한 확대도이며, 도 6은 도 1의 D-D 선에 따른 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(100)는 차량의 에어컨 시스템에 적용되는 것으로, 기체와 액체상태로 혼합된 냉매의 유동을 제어하고, 냉매의 내부에 포함된 오일을 분리시킨 상태로 열교환부(130)로 원활하게 공급함으로써, 냉매의 확산효율 및 열교환 효율을 향상시키고, 서브쿨 영역(136)의 냉매 배출효율을 향상시켜 전체적인 냉방효율을 향상시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(100)는, 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 기본적으로 제1, 제2 헤더(110, 120), 열교환부(130), 냉매탱크(140), 및 리시버 드라이어부(180)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 제1, 제2 헤더(110, 120)는 상호간에 소정간격으로 이격되게 배치된다.

본 실시예에서, 상기 열교환부(130)는 다수개의 튜브와 방열핀으로 구성되어, 상기 각 튜브를 통해 유동되는 냉매와 외기의 열교환이 이루어지며, 상호 마주하는 상기 제1, 제2 헤더(110, 120)의 길이방향 내측을 상호 연결하여 장착된다.

즉, 상기 제1, 제2 헤더(110, 120)는 도면을 기준으로 좌, 우측에 이격되게 배치된 상태로, 튜브(132)와 방열핀(134)으로 구성된 상기 열교환부(130)의 양단부를 상호 연결하게 된다.

그리고 상기 냉매탱크(140)는 상기 열교환부(130)에 대응하여 상기 제1 헤더(110)의 외측에 장착된다.

이러한 냉매탱크(140)는 유입된 냉매를 상기 제1 헤더(110)를 통해 상기 열교환부(130)로 공급하고, 열교환부(130)와 제2 헤더(120)를 통과한 냉매를 다시 제1 헤더(110)를 통해 공급받아 배출하도록 일측에 냉매 유입구(142)와 냉매 배출구(144)가 각각 형성된다.

여기서, 상기 냉매탱크(140)는, 도 3 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 냉매 유입구(142)와 냉매 배출구(144)를 사이에 두고, 상기 제1 헤더(110)와 냉매탱크(140)의 사이에 형성된 내부공간을 상, 하부로 구획하는 제1 격막(146)이 형성된다.

즉, 상기 제1 격막(146)은 상기 냉매탱크(140)를 냉매 유입구(142)와 냉매 배출구(144)를 기준으로 상, 하부로 구획하게 된다.

또한, 상기 냉매탱크(140)는 상기 제1 격막(146)을 통해 구획되어 냉매 유입구(142)와 연결되는 상부에 스파이럴 홈(145)이 형성된다.

상기 스파이럴 홈(145)은 상기 냉매 유입구(142)를 통해 유입된 냉매의 유동 시, 냉매에 포함된 오일이 분리되도록 냉매의 회전을 유도하여 소용돌이를 발생시키게 된다.

여기서, 상기 스파이럴 홈(145)은 상기 제1 격막(146)을 기준으로 상기 냉매탱크(140)의 상부 내주면 상에 길이방향을 따라 일체로 형성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 상기 스파이럴 홈(145)은 냉매 유입구(142)를 통해 유입되는 냉매가 제1 격막(146)을 통해 구획된 냉매탱크(140)의 상부로 이동 시, 냉매가 회전되도록 유도하게 된다.

그러면 냉매는 상기 스파이럴 홈(145)의 내주면을 따라 회전되면서 중앙에 소용돌이가 발생되며, 이 때, 냉매의 내부에 포함된 오일이 자중에 의해 소용돌이의 중앙으로 집중된 상태로, 상기 제1 격막(146)을 향하여 떨어져 포집된다.

여기서, 상기 제1 격막(146)은 스파이럴 홈(145)을 통과하면서 분리된 오일이 상기 냉매 배출구(144)로 배출되는 냉매와 함께 배출되도록 일면에 오일 배출홀(148)이 형성된다.

상기 오일 배출홀(144)은 스파이럴 홈(145)을 따라 회전하면서 이동하는 냉매로부터 분리되어 상기 제1 격막(146)의 상부에 포집된 오일을 상기 열교환부(130)를 통과하면서 응축이 완료된 냉매로 배출시키게 된다.

이에 따라, 응축이 완료된 냉매는 상기 오일 배출홀(148)을 통해 배출되는 오일이 포함된 상태로 미도시된 팽창밸브로 상기 냉매 배출홀(144)을 통하여 배출된다.

한편, 본 실시예에서, 상기 냉매탱크(140)는 상기 제1 헤더(110)와의 사이에 길이방향으로 격벽(150)이 형성되어 상기 제1 헤더(110)와의 사이에 냉매가 유입되어 1차로 저장되는 내부공간을 형성하게 된다.

그리고 상기 격벽(150)에는 제1 격막(146)을 기준으로 상부에는 냉매가 제1 헤더(110)를 통해 열교환부(130)로 유입되는 적어도 하나 이상의 유입홀(152)이 형성되고, 하부에는 제1 헤더(110)를 통해 냉매가 배출되는 적어도 하나 이상의 배출홀(154)이 각각 형성된다.

여기서, 상기 각 유입홀(152)은 상기 격벽(150)에 등간격으로 형성되며, 상부에서 하부로 갈수록 그 단면적이 점점 작아지게 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 냉매 유입홀(142)로 유입된 냉매는 스파이럴 홈(145)을 따라 상부로 이동되면서 오일이 분리된 상태로, 상기 격막(146)을 기준으로 격벽(150)을 따라 하부에서 상부로 갈수록 유동저항이 커지는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 냉매는 상기 각 유입홀(152)을 통해 제1 헤더(110)로 유입 시, 유동저항이 최소화된 상태로 균일하게 유입된다.

즉, 유입된 냉매는 단면적이 각기 다른 각 유입홀(152)을 통하여 유동저항이 최소화된 상태로, 균일하게 상기 제1 헤더(110)로 유입되며, 상기 열교환부(130)의 각 튜브(132)로 고르게 유동된다.

그리고 상기 각 배출홀(154)은 상기 격벽(150)에 등간격으로 형성되며, 상기 각 배출홀(154)을 통해 배출된 냉매는 상기 냉매탱크(140)에 저장되었다가 냉매 배출홀(144)을 통하여 컨덴서(100)의 외부로 배출된다.

상기와 같은 구성을 갖는 제1 헤더(110)와 냉매탱크(140)는 도면을 기준으로 상, 하부에 내부에 유입된 냉매의 누출을 방지하기 위한 밀폐캡(160)이 각각 장착된다.

이러한 밀폐캡(160)은 상기 제1 헤더(110)와 냉매탱크(140)의 상부와 하부에 장착되어 냉매의 누출을 방지하는 동시에, 상기 제1 헤더(110)와 냉매탱크(140)의 사이에서 각 유입홀(152)과 배출홀(154)을 제외하고 냉매가 유동되는 것을 방지하게 된다.

그리고 상기 제1, 제2 헤더(110, 120)는 1차로 응축된 상태로 상기 리시버 드라이어부(180)를 통과한 냉매를 추가로 외기와 열교환시키는 서브쿨 영역(135)을 형성하도록 상기 열교환부(130)의 상부와 하부를 구획하는 제2, 제3 격막(112, 122)이 각각 형성되어 내부공간이 분할된다.

여기서, 상기 열교환부(130)는 상기 제2, 제3 격막(112, 122)에 대응하여 상, 하부가 각각 구획됨으로써, 하부에 서브쿨 영역(136)을 형성하게 되며, 냉매는 상기 열교환부(130)의 상부에서는 제1 헤더(110)에서 제2 헤더(120)를 향하여 유동하고, 서브쿨 영역(136)에서는 제2 헤더(120)에서 제1 헤더(110)를 향하여 유동된다.

한편, 본 실시예에서, 상기 냉매탱크(140)는 상기 냉매 유입구(142)와 냉매 배출구(144)에 대응하는 일측에 각각 냉매를 유입 및 배출하는 냉매파이프가 연결되는 조인트 플랜지(170)가 장착될 수 있다.

상기 조인트 플랜지(170)는 냉매파이프의 장착 시, 상기 냉매탱크(140)의 외주측 어느 위치에서라도 상기 냉매 유입구(142)와 냉매 배출구(144)를 연결할 수 있도록 함으로써, 냉매파이프의 레이아웃 자유도를 향상시키게 된다.

본 실시예에서, 상기 리시버 드라이어부(180)는 상기 열교환부(130)를 통과한 냉매의 기액분리와 수분을 제거하도록 제2 헤더(120)의 외측에 연결된다.

이러한 리시버 드라이어부(180)는 상기 열교환부(130)를 통과하면서 응축된 냉매를 상기 제2 헤더(120)를 통해 공급받아 기액분리 및 수분을 제거하게 되며, 상기 제2 헤더(120)를 통해 다시 열교환부(130)의 하부에 형성된 서브쿨 영역(136)으로 냉매를 유입시키게 된다.

한편, 본 실시예에서, 상기 제1 헤더(110)와 냉매탱크(140)와 격벽(150)은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 일체형으로 형성된다.

즉, 상기 제1 헤더(110)와 냉매탱크(140)와 격벽(150)은 압출 성형 등을 통하여 상호간에 일체로 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 컨덴서(100)는 상기 열교환부(130)가 튜브(132)와 방열핀(134)으로 구성된 핀-플레이트 형 열교환기로 이루어진다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(100)의 작동을 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서의 작동 상태도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 차량용 컨덴서(100)는 냉매파이프를 통해 냉매 유입구(142)로 유입된 냉매가 1 차로 냉매탱크(140)로 유입된 후, 제1 격막(146)을 기준으로 하부에서 상부로 갈수록 스파이럴 홈(145)에 의해 회전되면서 이동된다.

이 때, 회전되는 냉매는 상기 스파이럴 홈(145)의 내주면을 따라 회전되면서 중앙에 소용돌이를 발생시키게 되며, 냉매에 포함된 오일은 자중에 의해 소용돌이 측으로 이동된 후, 상기 제1 격막(146)으로 떨어져 포집된다.

이에 따라, 유입된 냉매는 내부에 포함된 오일이 분리된 상태로 상기 격벽(150)에 형성된 각 유입홀(152)을 통해 열교환부(130)로 유동된다.

여기서, 냉매는 각 유입홀(152)로 유입 시, 냉매 유입구(142)에 가깝게 위치되어 압력이 높은 하부에서 단면적이 작은 유입홀(152)을 통해 적은 양이 유입된다.

이와는 반대로, 상기 제1 격막(146)을 기준으로 냉매탱크(140)의 상부는 냉매 유입구(142)로부터 멀게 위치됨으로써, 하부에 비해 상대적으로 낮은 압력이 형성되는 바, 단면적이 큰 유입홀(152)을 통해 적은 압력으로도 많은 양의 냉매가 유입된다.

따라서, 냉매는 상기 제1 헤더(110)의 하부에서 상부까지 균일하게 공급되어 열교환부(130)로 공급되어 원활하게 열교환부(130)의 상, 하부로 유입된다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 컨덴서(100)는 상기 열교환부(130)의 상, 하부에 위치되는 각 튜브(132)로 오일이 분리된 냉매를 원활하게 유입시킬 수 있어 냉매의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

그리고 유입된 냉매는 열교환부(130)를 거치면서 외기와 1차로 열교환 되어 응축된 후, 상기 리시버 드라이어부(180)를 통과하면서 기액분리 및 수분이 제거된다.

이러한 상태로, 냉매는 상기 제2 헤더(120)를 통해 다시 열교환부(130)로 유입되어 서브쿨 영역(136)에서 외기와 열교환되면서 유동하여 다시 제1 헤더(110)로 유입된다.

상기 제1 헤더(110)로 유입된 냉매는 각 배출홀(154)을 통해 상기 제1 격막을 기준으로 하부에 위치되는 냉매탱크(140)로 균일하게 배출된다.

그리고 냉매탱크(140)로 유입된 응축이 완료된 냉매는 냉매 배출구(144)를 통해 냉매파이프로 배출되는데, 이 때, 냉매를 배출하는 냉매 배출구(144)는 각 배출홀(154)로부터 떨어진 냉매 유입구(142) 근처에 위치함에 따라, 냉매 배출구(144) 측 유동저항이 낮아진다.

이에 따라, 열교환부(130)의 서브쿨 영역(136)에서 배출되는 냉매는 냉매탱크(140)를 통해 저장된 후, 냉매파이프를 통해서 배출됨으로써, 그 유동저항이 작아져 원활하게 배출된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(100)를 적용하면, 기체와 액체상태로 혼합된 냉매의 유동을 제어하고, 냉매의 내부에 포함된 오일을 분리시킨 상태로 열교환부(130)로 원활하게 공급할 수 있다.

이에 따라, 본 실시예에 따른 차량용 컨덴서(100)는 냉매의 확산효율 및 열교환 효율을 향상시키고, 서브쿨 영역(135)의 냉매 배출효율을 향상시켜 차량 에어컨 시스템의 전체적인 냉방효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 별도의 오일 분리장치의 설치 없이도, 냉매탱크(140)에 형성되는 스파이럴 홈(145)을 통해 냉매의 유동 시, 냉매의 회전에 의한 소용돌이 발생을 통해 냉매에 포함된 오일을 자중에 의해 하부로 떨어뜨려 쉽게 분리시키고, 분리된 오일은 응축이 완료된 냉매의 배출 시, 함께 배출시킬 수 있다.

또한, 냉매파이프의 연결 시, 튜브(132)와의 방향에 관계없이 연결이 가능하여 협소한 엔진룸 내부에서 레이아웃을 간소화시킬 수 있다.

또한, 냉매를 유입 및 배출시키는 냉매파이프를 조인트 플랜지(170)를 통해 장착이 가능하여 제작원가 절감 및 조립공수를 줄이고, 시스템의 전체적인 사이즈를 축소시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(100)를 설명함에 있어 상기 제1 헤더(110), 연료탱크(140), 및 격벽(150)이 일체로 형성되는 것을 일 실시예로 하여 설명하고 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 상기한 제1 헤더(110)와 연료탱크(140), 및 격벽(150)은 다음과 같이 다양한 구조로 분리 구성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서에 적용되는 제1 헤더와 격벽과, 냉매탱크의 다양한 결합구조를 나타낸 단면도이다.

먼저, 도 8의 (a)와 같이, 상기 제1헤더(110a)와 냉매탱크(140a)와 격벽(150a)은 2 피스(pieces)로 분리 구성되어 상호 조립될 수 있다.

즉, 상기 제1 헤더(110a)와 냉매탱크(140a)는, 도면을 기준으로, 상, 하부로 분리 구성되며, 각 내측을 향하는 중앙에 격벽(150a)이 각각 일체로 돌출 형성되어 용접 등을 통해 상호 조립된다.

이러한 제1 헤더(110a)와, 냉매탱크(140a), 및 격벽(150a)은 압출 성형을 등을 통하여 분리 제작된 후, 상호 조립될 수 있다.

그리고 도 8의 (b) 내지 (d)에서 도시한 바와 같이, 상기 제1 헤더(110b, 110c, 110d)는 격벽(150b, 150c, 150d)이 일체로 형성된 파이프 형상으로 형성되며, 상기 냉매탱크(140b, 140c, 140d)는 상기 제1 헤더(110b, 110c, 110d)의 외주면을 감싼 상태로 장착될 수 있다.

여기서, 상기 제1 헤더(110b, 110c, 110d)는 원통 형상이나 상기 격벽(150b, 150c, 150d)이 직선형으로 형성된 파이프로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 냉매탱크(140d)는, 도 8의 (d)와 같이, 분리 구성되어 파이프 형상으로 격벽(140d)과 일체로 형성되는 상기 제1 헤더(110d)를 사이에 두고, 상호 조립될 수 있다.

그리고, 상기 제1 헤더(110e, 110f, 110g, 110h, 110i)는, 도 8의 (e) 내지 (i)에서 도시한 바와 같이, 길이방향으로 일면에 상기 열교환부(130)가 장착되는 라운드진 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 냉매탱크(140e)와 격벽(150e)은, 도 8의 (e)와 같이, 일체로 형성되어 상기 열교환부(130)의 반대측에서 상기 제1 헤더(110e)의 외측을 감싼 상태로 장착될 수 있다.

또한, 상기 냉매탱크(140f)와 격벽(150f)은, 도 8의 (f)와 같이, 상호 조립 가능한 2 피스(pieces)로 분리 구성되어 상기 제1 헤더(110f)를 사이에 두고 상호 조립될 수 있다.

즉, 상기 냉매탱크(140f)는, 도면을 기준으로, 상, 하부로 분리 구성되며, 각 내측을 향하는 중앙에 격벽(150f)이 각각 일체로 돌출 형성되어 용접 등을 통해 상호 조립된다.

한편, 상기 격벽(150g, 150h, 150i)은, 도 8의 (g) 내지 (i)에서 도시한 바와 같이, 상기 열교환부(130)의 반대측에서 상기 제1 헤더(110g, 110h, 110i)의 외측을 감싼 상태로 장착될 수 있다.

이러한 격벽(150g, 150h, 150i)은 반원형 또는 “??”자 형상의 파이프 형태로 형성되어 라운드진 플레이트 형상의 제1 헤더(110g, 110h, 110i)의 외측을 감싼 상태로 장착된다.

여기서, 상기 냉매탱크(140g, 140h)는, 도 8의 (g)와 (h)와 같이, 반원형 파이프 형상의 일체형으로 형성되어 상기 제1 헤더(110g, 110h)의 외측에서 상기 격벽의 외주면을 감싼 상태로 장착될 수 있다.

그리고 상기 냉매탱크(140i)는, 도 8의 (i)와 같이, 분리 구성되어 상기 제1 헤더(110i)의 외측에서 상기 격벽(150i)을 사이에 두고 상호 조립될 수 있다.

즉, 상기 냉매탱크(140i)는, 도면을 기준으로, 상, 하부로 분리 구성되어 제1 헤더(110i)의 외주면을 감싼 상태로 장착된 상기 격벽(150i)의 외주면의 상, 하부 외측에서 용접 등을 통해 상호 조립된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(100)는 상기 제1 헤더(110), 냉매탱크(140), 및 격벽(150)이 일체형 구조를 포함하여 전술한 바와 같은 다양한 결합구조로 이루어질 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 컨덴서 110 : 제1 헤더
112 : 제2 격막 120 : 제2 헤더
122 : 제3 격막 130 : 열교환부
132 : 튜브 134 : 방열핀
136 : 서브쿨 영역 140 : 냉매탱크
142 : 냉매 유입구 144 : 냉매 배출구
145 : 스파이럴 홈 146 : 제1 격막
148 : 오일 배출구 150 : 격벽
152 : 유입구 154 : 배출구
160 : 밀폐캡 170 : 조인트 플랜지
180 : 리시버 드라이어부

Claims

상호간에 소정간격으로 이격되게 배치되는 제1, 제2 헤더;
다수개의 튜브와 방열핀으로 구성되어 상기 각 튜브를 통해 유동되는 냉매와 외기의 열교환이 이루어지며, 상호 마주하는 상기 제1, 제2 헤더의 길이방향 내측을 상호 연결하여 장착되는 열교환부;
상기 제1 헤더의 외측에 장착되며, 유입된 냉매를 상기 제1 헤더를 통해 상기 열교환부로 공급하고, 상기 열교환부와 제2 헤더를 통과한 냉매를 다시 상기 제1 헤더를 통해 공급받아 배출하도록 일측에 냉매 유입구와 냉매 배출구가 각각 형성되는 냉매탱크; 및
상기 열교환부를 통과한 냉매의 기액분리와 수분을 제거하도록 상기 제2 헤더의 외측에 연결되는 리시버 드라이어부를 포함하되,
상기 냉매탱크는 상기 냉매 유입구와 냉매 배출구를 사이에 두고 형성되는 제1 격막을 통해 내부공간이 구획되며, 상기 냉매 유입구와 연결된 상부에 형성되어 유입된 냉매의 유동 시, 냉매에 포함된 오일이 분리되도록 냉매의 회전을 유도하여 소용돌이를 발생시키는 스파이럴 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 스파이럴 홈은
상기 제1 격막을 기준으로 상기 냉매탱크의 상부 내주면 상에 길이방향을 따라 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 제1 격막은
상기 스파이럴 홈을 통과하면서 분리된 오일이 상기 냉매 배출구로 배출되는 냉매와 함께 배출되도록 일면에 오일 배출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서,
제1항에 있어서,
상기 냉매탱크는
상기 제1 헤더와의 사이에 길이방향으로 격벽이 형성되며, 상기 격벽에는 상기 제1 격막을 기준으로 상부에는 냉매가 상기 제1 헤더를 통해 열교환부로 유입되는 적어도 하나 이상의 유입홀이 형성되고, 하부에는 제1 헤더를 통해 냉매가 배출되는 적어도 하나 이상의 배출홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제4항에 있어서,
상기 각 유입홀은
상기 격벽에 등간격으로 형성되며, 상부에서 하부로 갈수록 그 단면적이 점점 작아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제4항에 있어서,
상기 각 배출홀은
상기 격벽에 등간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제4항에 있어서,
상기 제1 헤더와 냉매탱크와 격벽은
일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제4항에 있어서,
상기 제1헤더와 냉매탱크와 격벽은
2 피스(pieces)로 분리 구성되어 상호 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제4항에 있어서,
상기 제1 헤더는 상기 격벽이 일체로 형성된 파이프 형상으로 형성되며,
상기 냉매탱크는 상기 제1 헤더의 외주면을 감싼 상태로 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제9항에 있어서,
상기 냉매탱크는
분리 구성되어 상기 제1 헤더를 사이에 두고 상호 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제4항에 있어서,
상기 제1 헤더는 길이방향으로 일면에 상기 열교환부가 장착되는 라운드진 플레이트 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제11항에 있어서,
상기 냉매탱크와 격벽은
일체로 형성되어 상기 열교환부의 반대측에서 상기 제1 헤더의 외측을 감싼 상태로 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제11항에 있어서
상기 냉매탱크와 격벽은
상호 조립 가능한 2 피스(pieces)로 분리 구성되어 상기 제1 헤더를 사이에 두고 상호 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제11항에 있어서,
상기 격벽은 상기 열교환부의 반대측에서 상기 제1 헤더의 외측을 감싼 상태로 장착되고,
상기 냉매탱크는 상기 제1 헤더의 반대측에서 상기 격벽의 외주면을 감싼 상태로 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제14항에 있어서,
상기 냉매탱크는
분리 구성되어 상기 제1 헤더의 외측에서 상기 격벽을 사이에 두고 상호 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 냉매탱크는
상기 냉매 유입구와 냉매 배출구에 대응하는 일측에 각각 유입 및 배출 파이프가 연결되는 조인트 플랜지가 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 제1 헤더와 냉매탱크는
상, 하부에 냉매의 누출을 방지하기 위한 밀폐캡이 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 제1 헤더와 제2 헤더는
상기 열교환부의 하부에 서브쿨 영역을 형성하도록 내부공간이 제2, 제3 격막을 통해 각각 구획되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
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