KR101371525B1

KR101371525B1 - 응축기

Info

Publication number: KR101371525B1
Application number: KR1020110015778A
Authority: KR
Inventors: 신성홍; 김병주; 민은기; 장준일
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2011-02-23
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2014-03-10
Also published as: KR20120096604A

Abstract

본 발명은 응축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 본 발명은 기액분리기와 탱크 사이에 기액 분리된 액상 열교환매체가 이동되는 제2공간부를 형성함으로써 소형화를 방해하지 않으면서도 간단한 구성으로 상부 과냉각 영역을 형성할 수 있는 응축기에 관한 것이다.

Description

응축기{Condenser}

냉방 시스템에서는, 액체 상태의 열교환매체가 주변에서 기화열만큼의 열량을 흡수하여 기화되는 증발기에 의해 실제 냉각 작용이 일어나게 된다. 상기 증발기로부터 압축기로 유입되는 기체 상태의 열교환매체는 압축기에서 고온 및 고압으로 압축되고, 상기 압축된 기체 상태의 열교환매체가 응축기를 통과하면서 액화되는 과정에서 주변으로 액화열이 방출되며, 상기 액화된 열교환매체가 다시 팽창밸브를 통과함으로써 저온 및 저압의 습포화 증기 상태가 된 후 다시 증발기로 유입되어 기화하게 되어 사이클을 이루게 된다.

즉, 응축기는 고온ㆍ고압의 기체 상태인 냉매가 유입되어 열교환에 의해 액화열을 방출하면서 액체 상태로 응축된 후 배출되며, 상기 냉매를 냉각시키는 열교환매체로서 공기를 이용하는 공랭식, 액체를 이용하는 수랭식으로 형성될 수 있다.

냉각장치에서는, 액체 상태의 열교환매체가 주변에서 기화열만큼의 열량을 흡수하여 기화되는 증발기에 의해 실제 냉각 작용이 일어나게 된다. 상기 증발기로부터 압축기로 유입되는 기체 상태의 열교환매체는 압축기에서 고온 및 고압으로 압축되고, 상기 압축된 기체 상태의 열교환매체가 응축기를 통과하면서 액화되는 과정에서 주변으로 액화열이 방출되며, 상기 액화된 열교환매체가 다시 팽창밸브를 통과함으로써 저온 및 저압의 습포화 증기 상태가 된 후 다시 증발기로 유입되어 기화하게 되어 사이클을 이루게 된다.

상술한 바와 같이 상기 응축기에서는 고온ㆍ고압의 기체 상태인 냉매가 유입되어 열교환에 의해 액화열을 방출하면서 액체 상태로 응축된 후 배출되며, 종래의 응축기를 도 1 및 도 2에 도시하였다.

상기 도 1 및 도 2에 도시한 응축기는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제 1 헤더탱크(10) 및 제 2 헤더탱크(20); 상기 제 2 헤더탱크(20)에 구비되어 냉매가 유입 또는 배출되도록 하는 입구파이프(40) 및 출구파이프(50); 상기 제 1 헤더탱크(10) 및 제 2 헤더탱크(20) 내부에 구비되어 냉매의 유동을 조절하는 배플(30); 상기 제 1 헤더탱크(10)와 제 2 헤더탱크(20)에 양 단이 고정되어 냉매 유로를 형성하는 복수개의 튜브(60); 상기 튜브(60) 사이에 적층되는 복수개의 핀(70); 및 상기 제 1 헤더탱크(10)의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 기액분리기(80)를 포함하여 이루어지며, 상기 기액분리기(80)에서 액상 냉매만을 포집함으로써 과냉각(Subcooling)을 유도하도록 하는 구조로 되어 있다.

상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 응축기의 내부 흐름을 살펴보면, 압축기에 의해 고온ㆍ고압으로 압축된 기상 냉매는 제 1 헤더탱크의 입구파이프로 유입되며 내부에 구비된 배플에 의해 제 2 헤더탱크로 이동된다. 이때, 상기 응축기 내부에서는 이미 응축이 일어나게 되므로 기상과 액상이 혼합되어 있는 상태가 되므로 대체적으로 기상 냉매는 상부로 액상 냉매는 하부로 이동된다.

상기 배플에 의해 형성된 유로를 따라 각각 상부 및 하부 영역을 거쳐 기액분리기의 하측에 포집된 냉매는 대부분 액상인 냉매가 모이게 되며, 다시 상기 액상 냉매가 과냉 영역을 통과하면서 과냉각이 발생함에 의해 냉매의 엔탈피를 더욱 낮출 수 있어 냉각 효율을 높일 수 있게 된다.

그런데 최근 소형화 및 고효율화에 따라 상부 과냉각 영역에 관한 요구가 높아지고 있다.

상기 과냉각 영역을 응축기의 상부에 형성하기 위해서는 상기 기액분리기 내부 또는 외부에 별도의 이동관을 형성하는 방법이 제안된 바 있다.

상기 이동관을 이용한 상부 과냉각 영역을 갖는 열교환기는 응축 영역을 거친 열교환매체가 상기 기액분리기에 의해 분리되고, 분리된 액상의 열교환매체가 이동관을 통해 상측으로 이동된 후, 상부의 헤더탱크 영역으로 유입되어 과냉각 과정을 거치게 된다.

그런데, 상기 이동관을 이용하는 경우에, 상기 이동관이 상기 기액분리기 내부에 위치될 경우에는 기액분리기의 구조가 복잡해질 수밖에 없으며, 상기 이동관이 상기 기액분리기 외부에 위치될 경우에는 전체 응축기의 크기가 증가되어 소형화를 방해하는 문제점이 있다.

이에 따라, 응축기 상부 영역에 과냉각 영역을 형성하면서도 간단한 구성을 가지고, 소형화가 가능한 응축기에 대한 개발이 요구된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기액분리기와 탱크 사이에 기액 분리된 액상 열교환매체가 이동되는 제2공간부를 형성함으로써 소형화를 방해하지 않으면서도 간단한 구성으로 상부 과냉각 영역을 형성할 수 있는 응축기를 제공하는 것이다.

더욱 상세하게, 본 발명의 목적은 공간형성부, 접합부, 및 연장부를 포함하는 탱크를 이용함으로써 일측에서 헤더와 결합에 의해 제1공간부를 형성하고, 타측에서 기액분리기와 결합됨으로써 제2공간부를 형성하여 액상 열교환매체의 이동을 위한 별도의 구성없이 간단하게 액상 열교환매체가 이동되는 공간을 형성할 수 있는 응축기를 제공하는 것이다.

아울러, 본 발명의 목적은 기액분리기의 외면에 탱크의 연장부를 지지하는 지지부가 형성됨으로써 탱크가 정확한 위치에 장착될 수 있으며, 기액분리기와 탱크의 접합 부위를 넓혀 내구성을 보다 높일 수 있는 응축기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 탱크와 기액분리기 사이를 연결하는 연통파이프가 구비되어 응축 영역을 거친 열교환매체가 기액분리기 내부로 용이하게 이동될 수 있으며, 내구성을 가화할 수 있는 응축기를 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 기액분리기 및 제1헤더탱크의 단부가 단일 밀폐판을 이용하여 고정됨으로써 종래의 엔드캡을 대신하여 일체로 제조됨으로써 부품수를 줄일 수 있으며, 브레이징 이전에 가조립 상태를 유지하는 것이 용이하고, 열교환매체의 누설을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 응축기(1000)는 기상 열교환매체와 액상 열교환매체를 분리하며, 제1고정홈(603) 및 제1체결부(604)가 각각 형성된 기액분리기(600); 제2고정홈(126)이 형성된 탱크(120) 및 제2체결부(111)가 형성된 헤더(110)의 결합에 의해 제1공간부(101)를 형성하고, 상기 탱크(120)가 상기 기액분리기(600) 외면에 일체로 구비되며, 상기 기액분리기(600) 외면과 탱크(120) 외측 사이에 기액분리기(600)를 통해 분리된 액상 열교환매체가 이동되는 제2공간부(102)를 형성하는 제1헤더탱크(100); 상기 제1헤더탱크(100)와 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 제2헤더탱크(200); 열교환매체가 유입되도록 하는 입구파이프(310) 및 배출되도록 하는 출구파이프(320); 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)에 양단이 고정되어 열교환매체 유로를 형성하는 튜브(400); 상기 튜브(400) 사이에 개재되는 복수개의 핀(500); 및 단일 판형태로 상기 제1고정홈(603) 및 제2고정홈(126)에 삽입 고정되어 상기 기액분리기(600) 내부, 상기 제1헤더탱크(100)의 제1공간부(101) 및 제2공간부(102)를 폐쇄하며, 상기 튜브(400) 삽입 방향으로 일측에 상기 제1체결부(604)에 체결되어 상기 기액분리기(600)를 고정하는 제1코킹부(131) 및 타측에 상기 제2체결부(111)에 체결되어 상기 헤더(110)를 고정하는 제2코킹부(132)가 형성되는 밀폐판(130); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탱크(120)는 상기 제2공간부(102)를 형성하는 공간형성부(121)와, 상기 공간형성부(121)의 양 단부로부터 연장되어 상기 기액분리기(600)의 외면과 접합되는 접합부(122)와, 상기 접합부(122)의 단부로부터 절곡되어 상기 제1공간부(101)를 형성하도록 상기 튜브(400) 삽입 방향과 나란하게 연장되는 연장부(123)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 밀폐판(130)은 상기 기액분리기(600) 내부를 밀폐하는 제1판부(133)와, 상기 제1고정홈(603) 형성 영역에 대응되도록 상기 제1판부(133)의 일정 영역이 연장되는 제2판부(134)와, 상기 제2고정홈(126)을 관통하여 상기 탱크(120)의 연장부(123) 및 헤더(110)에 의해 형성된 제1공간부(101), 및 제2공간부(102)를 밀폐하도록 상기 제2판부(134)의 일정 영역이 연장되는 제3판부(135)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 기액분리기(600)는 상기 탱크(120)의 연장부(123)를 지지하도록 상기 기액분리기(600)의 높이방향으로 길게 지지부(605)가 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 응축기(1000)는 상기 탱크(120)의 공간형성부(121)에 제1중공홀(124)이 형성되고, 상기 기액분리기(600)에 상기 제1중공홀(124)에 대응되는 제2중공홀(601)이 형성되며, 상기 제1중공홀(124) 및 제2중공홀(601)에 삽입 고정되어 상기 제1공간부(101) 내부의 열교환매체가 상기 기액분리기(600) 내부로 이동되도록 하는 연통파이프(140)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 응축기(1000)는 상기 기액분리기(600)에 상기 제2공간부(102)와 연통되도록 제3중공홀(602)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 응축기(1000)는 상기 탱크(120)의 공간형성부(121)에 상기 제1공간부(101)와 제2공간부(102)가 서로 연통되도록 제4중공홀(125)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 응축기(1000)는 상기 제4중공홀(125) 및 출구파이프(320)가 장착 높이방향으로 상측에 구비되어 과냉각 영역(A4)이 상측에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 응축기(1000)는 상기 입구파이프(310) 및 출구파이프(320)가 제2헤더탱크(200)에 형성되되, 상기 입구파이프(310)를 통해 제2헤더탱크(200)로 유입된 열교환매체가 튜브(400)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제1공간부(101)로 이동되고 다시 제2헤더탱크(200)로 이동되면서 응축되는 응축 영역(A1); 상기 응축 영역(A1)을 거친 열교환매체가 상기 연통파이프(140)를 통해 기액분리기(600) 내부로 유입되어 기액 분리되는 기액 분리 영역(A2); 액상 열교환매체가 상기 제3중공홀(602)을 통해 제2공간부(102)로 이동되어 높이방향 상측으로 이동되는 이동 영역(A3); 및 상기 제4중공홀(125)을 통해 제1공간부(101)로 이동된 열교환매체가 상기 튜브(400)를 통해 제2헤더탱크(200)로 이동되면서 과냉각되는 과냉각 영역(A4); 을 거쳐 출구파이프(320)를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 응축기는 기액분리기와 탱크 사이에 기액 분리된 액상 열교환매체가 이동되는 제2공간부를 형성함으로써 소형화를 방해하지 않으면서도 간단한 구성으로 상부 과냉각 영역을 형성할 수 있는 장점이 있다.

더욱 상세하게, 본 발명의 응축기는 공간형성부, 접합부, 및 연장부를 포함하는 탱크를 이용함으로써 일측에서 헤더와 결합에 의해 제1공간부를 형성하고, 타측에서 기액분리기와 결합됨으로써 제2공간부를 형성하여 액상 열교환매체의 이동을 위한 별도의 구성없이 간단하게 액상 열교환매체가 이동되는 공간을 형성할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 본 발명의 응축기는 기액분리기의 외면에 탱크의 연장부를 지지하는 지지부가 형성됨으로써 탱크가 정확한 위치에 장착될 수 있으며, 기액분리기와 탱크의 접합 부위를 넓혀 내구성을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 응축기는 탱크와 기액분리기 사이를 연결하는 연통파이프가 구비되어 응축 영역을 거친 열교환매체가 기액분리기 내부로 용이하게 이동될 수 있으며, 내구성을 가화할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명의 응축기는 기액분리기 및 제1헤더탱크의 단부가 단일 밀폐판을 이용하여 고정됨으로써 종래의 엔드캡을 대신하여 일체로 제조됨으로써 부품수를 줄일 수 있으며, 브레이징 이전에 가조립 상태를 유지하는 것이 용이하고, 열교환매체의 누설을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 응축기를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에도시한 응축기의 열교환매체 흐름을 나타낸 도면.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 응축기의 사시도, 분해사시도, 및 단면도.
도 6은 상기 도 3에 표시한 AA'방향 단면도.
도 7은 상기 도 3에 표시한 BB'방향 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 응축기의 열교환매체 흐름 예를 나타낸 도면.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 응축기(1000)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 응축기(1000)는 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200); 입구파이프(310) 및 출구파이프(320); 튜브(400); 핀(500); 및 기액분리기(600)를 포함하여 형성된다.

상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 구성으로서, 본 발명에서 상기 제1헤더탱크(100)는 기액분리기(600)가 구비되는 부분으로 정의한다.

상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 각각 탱크(120, 220) 및 헤더(110, 210)의 결합에 의해 형성되며, 그 구분을 위하여 상기 제1헤더탱크(100)를 형성하는 헤더(110)는 도면부호 110, 탱크(120)는 도면부호 120으로, 상기 제2헤더탱크(200)를 형성하는 헤더(210)는 도면부호 210), 탱크(220)는 도면부호 220으로 나타내었다.

이 때, 본 발명의 응축기(1000)는 상기 제1헤더탱크(100)가 탱크(120) 및 헤더(110)의 결합에 의해 제1공간부(101)를 형성하되, 상기 탱크(120)가 기액분리기(600) 외면에 일체로 형성되며, 상기 기액분리기(600) 외면과 탱크(120) 외측 사이에 기액분리기(600)를 통해 분리된 액상 열교환매체가 이동되는 제2공간부(102)를 형성한다.

즉, 상기 탱크(120)는 상기 헤더(110)와의 결합을 통해 제1공간부(101)를 형성하며, 상기 기액분리기(600)와의 결합을 통해 제2공간부(102)를 형성한다.

이를 위하여, 상기 탱크(120)는 상기 제2공간부(102)를 형성하도록 높이방향으로 길게 오목한 형태로 형성되는 공간형성부(121)와, 상기 공간형성부(121)의 양 단부로부터 연장되어 상기 기액분리기(600)의 외면과 접합되는 접합부(122)와, 상기 접합부(122)의 단부로부터 절곡되어 상기 제1공간부(101)를 형성하도록 연장되는 연장부(123)를 포함하여 형성된다.

상기 연장부(123)는 일정 영역이 상기 헤더(110)와 결합된다.

상기 제1공간부(101) 및 제2헤더탱크(200) 내부는 튜브(400)에 의해 열교환매체가 이동되는 공간으로, 높이방향으로의 열교환매체 흐름을 차단하는 배플(150, 230)이 구비된다.

도 5에서 상기 제1공간부(101) 및 제2헤더탱크(200) 내부에 각각 2개의 배플(150, 230)이 구비되는 형태를 도시하였으나, 이는 일 실시예로 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 배플(150, 230)의 개수 및 위치는 더욱 다양하게 형성될 수 있다.

상기 기액분리기(600)는 상기 탱크(120)를 지지하도록 상기 기액분리기(600)의 높이방향으로 길게 지지부(605)가 돌출형성되는데, 상기 지지부(605)는 상기 연장부(123)에 접하도록 판형태로 형성됨으로써 상기 탱크(120)의 장착 위치를 명확히 할 수 있다.

또한, 상기 지지부(605) 내면과 상기 연장부(123) 외면이 서로 접촉되어 상기 접합부(122)와 함께 브레이징 시 접합고정되므로 고정력을 보다 높일 수 있도록 상기 연장부(123)는 상기 튜브(400) 삽입 방향과 나란하게 판형태로 형성되는 것이 바람직하다.

도면 6은 상기 밀폐판(130) 및 배플(150)이 존재하지 않는 영역인 도 3에 AA'로 표시한 부분을 나타낸 단면도이고, 도 7은 상기 밀폐판(130)이 존재하는 영역인 도 3에 BB'로 표시한 부분을 나타낸 단면도이다.

도 7을 참조로, 본 발명의 응축기(1000)는 내구성을 보다 증대하기 위하여 종래의 엔드캡을 대신하여 밀폐판(130)을 이용한다.

상기 밀폐판(130)은 단일개로 상기 기액분리기(600), 및 제1헤더탱크(100)를 동시에 폐쇄한다.

이 때, 상기 기액분리기(600)에는 상기 밀폐판(130)의 일측이 삽입되는 제1고정홈(603)이 중공 형성되고, 상기 탱크(120)에 상기 밀폐판(130)의 타측이 삽입되는 제2고정홈(126)이 중공 형성된다.

상기 제1고정홈(603) 및 제2고정홈(126)은 높이방향으로 동일 위치에 형성되며, 수평방향으로 중공된다.

상기 기액분리기(600)는 일반적으로 원통 형태로 형성되므로, 상기 탱크(120)가 구비되는 측이 일정 영역 중공되어 상기 제1고정홈(603)이 형성되며, 상기 밀폐판(130)이 상기 기액분리기(600) 내부 및 상기 제1고정홈(603)이 형성되지 않은 영역과 접하도록 단차진 형태로 형성된다.

또한, 상기 밀폐판(130)의 타측은 상기 제1헤더탱크(100)의 제1공간부(101) 및 제2공간부(102)를 동시에 폐쇄하도록 형성되되, 상기 제1공간부(101)가 탱크(120)와 헤더(110)의 결합에 의해 형성되므로, 상기 탱크(120) 및 헤더(110)의 형태에 대응되도록 형성된다.

아울러, 상기 밀폐판(130)은 가조립 상태를 유지할 수 있도록 상기 튜브(400) 삽입 방향으로 일측에 상기 기액분리기(600)를 고정하는 제1코킹부(131) 및 타측에 헤더(110)를 고정하는 제2코킹부(132)가 형성된다.

물론, 상기 기액분리기(600)는 상기 제1코킹부(131)가 삽입 고정되는 제1체결부(604)가 형성되고, 상기 헤더(110)는 상기 제2코킹부(132)가 삽입 고정되는 제2체결부(111)가 형성된다.

더욱 상세하게, 상기 밀폐판(130)은 상기 기액분리기(600) 내부를 밀폐하는 제1판부(133)와, 상기 제1고정홈(603) 형성 영역에 대응되도록 상기 제1판부(133)의 일정 영역이 연장되는 제2판부(134)와, 상기 제2고정홈(126)을 관통하여 상기 탱크(120)의 연장부(123) 및 헤더(110)에 의해 형성된 제1공간부(101), 및 제2공간부(102)를 밀폐하도록 상기 제2판부(134)의 일정 영역이 연장되는 제3판부(135)를 포함하여 형성된다.

즉, 상기 밀폐판(130)은 상기 제1판부(133) 내지 제3판부(135)가 일체로 형성된 판형태로, 상기 제1판부(133)가 상기 기액분리기(600) 내부를 폐쇄하며, 상기 제2판부(134)가 상기 제1고정홈(603) 형성 영역에 대응되도록 형성되어 기액분리기(600)와 접합된다.

이 때, 상기 제2판부(134)는 상기 제1고정홈(603)을 폐쇄하며, 상기 기액분리기(600)와 연속된 외면을 갖는다.

상기 제3판부(135)는 상기 제2판부(135)의 일정 영역이 연장되어 상기 탱크(120)의 연장부(123) 및 헤더(110)가 형성하는 내부 공간을 밀폐하는 구성으로, 상기 제2고정홈(126)을 관통하여 상기 제1공간부(101), 및 제2공간부(102)를 밀폐한다.(도 7 참조)

이를 통해, 본 발명의 응축기(1000)는 단일 밀폐판(130)에 의해 별도의 구성인 엔드캡을 대신하여, 상기 기액분리기(600) 및 제1헤더탱크(100)의 상측 단부를 폐쇄할 수 있으며, 가조립 상태를 안정적으로 유지할 수 있고, 일체로 구비되어 전체 내구성을 보다 향상할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 응축기(1000)는 응축된 열교환매체가 기액분리기(600) 내부로 이동되기 위하여 상기 탱크(120)의 공간형성부(121)에 제1중공홀(124)이 형성되고, 상기 기액분리기(600)에 제2중공홀(601)이 형성되며, 상기 제1중공홀(124) 및 제2중공홀(601)에 삽입되는 연통파이프(140)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 연통파이프(140)는 상기 제1공간부(101)와 기액분리기(600)를 연결하여 내부 공간을 통해 응축된 열교환매체가 이동되는 공간으로, 외부의 제2공간부(102)와는 독립적인 영역을 형성한다.

상기 기액분리기(600) 내부로 유입된 열교환매체는 기상 열교환매체 및 액상 열교환매체가 분리되며, 분리된 액상 열교환매체가 상기 기액분리기(600)에 형성된 제3중공홀(602)을 통해 제2공간부(102)로 이동된다.

상기 제3중공홀(602)은 상기 기액분리기(600)와 제2공간부(102)가 서로 연통되도록 상기 기액분리기(600)의 일정 영역이 중공된 부분이다.

이 때, 상기 제3중공홀(602)은 높이방향으로 하측 영역에 구비되어 분리된 액상 열교환매체가 이동되도록 한다.

상기 연통파이프(140)가 높이방향으로 최하측에 구비되는 것이 바람직하므로, 상기 제3중공홀(602)이 가장 하측에 위치될 수 있도록 상기 연통파이프(140)에 인접한 상측에 구비되는 것이 바람직하다.

상기 액상 열교환매체는 상기 제2공간부(102)를 따라 높이방향 상측으로 이동되며, 상기 제4중공홀(125)을 통해 상기 제1공간부(101)로 이동된다.

이 때, 상기 제4중공홀(125)은 높이방향으로 상측에 위치되어 분리된 액상 열교환매체가 상측 부분에서 이동되어 과냉각되는 것이 바람직하다.

상기 출구파이프(320)는 과냉각된 열교환매체가 배출되므로, 제2헤더탱크(200)의 상측에 구비되는 것이 바람직하다.

상기 기액분리기(600) 내부에는 건조제(610) 및 필터(620)가 구비된다.

즉, 본 발명의 응축기(1000)는 열교환매체가 응축 영역(A1), 상기 응축 영역(A1)을 통과한 열교환매체가 기액분리기(600)로 이동되어 기액 분리되는 기액 분리 영역(A2), 상기 제2공간부(102)를 통해 이동되는 이동 영역(A3), 및 과냉각 영역(A4)을 거쳐 배출된다.

도 8은 본 발명의 응축기(1000)의 일 예로, 제2헤더탱크(200)에 입구파이프(310) 및 출구파이프(320)가 구비되며, 상측에 과냉각 영역(A4)을 갖는 형태를 나타내었다.

상기 도 8에 도시한 응축기(1000)는 상기 입구파이프(310)를 통해 제2헤더탱크(200)로 유입된 열교환매체가 튜브(400)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제1공간부(101)로 이동되고 다시 제2헤더탱크(200)로 이동되면서 응축되는 응축 영역(A1); 상기 응축 영역(A1)을 거친 열교환매체가 상기 연통파이프(140)를 통해 기액분리기(600) 내부로 유입되어 기액 분리되는 기액 분리 영역(A2); 액상 열교환매체가 상기 제3중공홀(602)을 통해 제2공간부(102)로 이동되어 높이방향 상측으로 이동되는 이동 영역(A3); 및 상기 제4중공홀(125)을 통해 제1공간부(101)로 이동된 열교환매체가 상기 튜브(400)를 통해 제2헤더탱크(200)로 이동되면서 과냉각되는 과냉각 영역(A4); 을 거쳐 상기 출구파이프(320)를 통해 배출된다.

도면에서 상기 응축 영역(A1)은 상기 제2헤더탱크(200)로 유입된 열교환매체가 상기 튜브(400)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제1공간부(101)로 이동되는 제1응축 영역(A1-1); 상기 제1공간부(101)의 높이방향 하측으로 이동되고, 상기 튜브(400)를 통해 상기 제2헤더탱크(200)로 이동되는 제2응축 영역(A1-2); 및 상기 제2헤더탱크(200)의 높이방향 하측으로 이동되고, 상기 튜브(400)를 통해 상기 제1공간부(101)로 이동되는 제3응축 영역(A1-3)을 포함하는 예를 도시하였다.

상기 응축 영역(A1)은 상기 제1공간부(101) 및 제2헤더탱크(200) 내부에 구비되는 배플(150, 230) 형태 및 형성 개수에 따라 다르게 형성될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 응축기(1000)는 기액분리기(600)와 탱크(120) 사이에 기액 분리된 액상 열교환매체가 이동되는 제2공간부(102)를 형성함으로써 소형화를 방해하지 않으면서도 간단한 구성으로 상부 과냉각 영역(A4)을 형성할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 응축기
100 : 제1헤더탱크
101 : 제1공간부 102 : 제2공간부
110 : 헤더 111 : 제2체결부
120 : 탱크 121 : 공간형성부
122 : 접합부 123 : 연장부
124 : 제1중공홀 125 : 제4중공홀
126 : 제2고정홈
130 : 밀폐판 131 : 제1코킹부
132 : 제2코킹부 133 : 제1판부
134 : 제2판부 135 : 제3판부
140 : 연통파이프
150 : 배플
200 : 제2헤더탱크 210 : 헤더
220 : 탱크 230 : 배플
310 : 입구파이프 320 : 출구파이프
400 : 튜브
500 : 핀
600 : 기액분리기 601 : 제2중공홀
602 : 제3중공홀 603 : 제1고정홈
604 : 제1체결부 605 : 지지부
610 : 건조제 620 : 필터
A1(A1-1 ~A1-3) : 응축 영역
A2 : 기액 분리 영역
A3 : 이동 영역
A4 : 과냉각 영역

Claims

기상 열교환매체와 액상 열교환매체를 분리하며, 제1고정홈(603) 및 제1체결부(604)가 각각 형성된 기액분리기(600);
제2고정홈(126)이 형성된 탱크(120) 및 제2체결부(111)가 형성된 헤더(110)의 결합에 의해 제1공간부(101)를 형성하고, 상기 탱크(120)가 상기 기액분리기(600) 외면에 일체로 구비되며, 상기 기액분리기(600) 외면과 탱크(120) 외측 사이에 기액분리기(600)를 통해 분리된 액상 열교환매체가 이동되는 제2공간부(102)를 형성하는 제1헤더탱크(100);
상기 제1헤더탱크(100)와 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 제2헤더탱크(200);
열교환매체가 유입되도록 하는 입구파이프(310) 및 배출되도록 하는 출구파이프(320);
상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)에 양단이 고정되어 열교환매체 유로를 형성하는 튜브(400);
상기 튜브(400) 사이에 개재되는 복수개의 핀(500); 및
단일 판형태로 상기 제1고정홈(603) 및 제2고정홈(126)에 삽입 고정되어 상기 기액분리기(600) 내부, 상기 제1헤더탱크(100)의 제1공간부(101) 및 제2공간부(102)를 폐쇄하며, 상기 튜브(400) 삽입 방향으로 일측에 상기 제1체결부(604)에 체결되어 상기 기액분리기(600)를 고정하는 제1코킹부(131) 및 타측에 상기 제2체결부(111)에 체결되어 상기 헤더(110)를 고정하는 제2코킹부(132)가 형성되는 밀폐판(130);을 포함하며,
상기 탱크(120)는 상기 제2공간부(102)를 형성하는 공간형성부(121)와, 상기 공간형성부(121)의 양 단부로부터 연장되어 상기 기액분리기(600)의 외면과 접합되는 접합부(122)와, 상기 접합부(122)의 단부로부터 절곡되어 상기 제1공간부(101)를 형성하도록 상기 튜브(400) 삽입 방향과 나란하게 연장되는 연장부(123)를 포함하여 형성되며,
상기 밀폐판(130)은 상기 기액분리기(600) 내부를 밀폐하는 제1판부(133)와, 상기 제1고정홈(603) 형성 영역에 대응되도록 상기 제1판부(133)의 일정 영역이 연장되는 제2판부(134)와, 상기 제2고정홈(126)을 관통하여 상기 탱크(120)의 연장부(123) 및 헤더(110)에 의해 형성된 제1공간부(101), 및 제2공간부(102)를 밀폐하도록 상기 제2판부(134)의 일정 영역이 연장되는 제3판부(135)를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 응축기.
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제1항에 있어서,
상기 기액분리기(600)는 상기 탱크(120)의 연장부(123)를 지지하도록 상기 기액분리기(600)의 높이방향으로 길게 지지부(605)가 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 응축기.
제1항에 있어서,
상기 응축기(1000)는
상기 탱크(120)의 공간형성부(121)에 제1중공홀(124)이 형성되고,
상기 기액분리기(600)에 상기 제1중공홀(124)에 대응되는 제2중공홀(601)이 형성되며,
상기 제1중공홀(124) 및 제2중공홀(601)에 삽입 고정되어 상기 제1공간부(101) 내부의 열교환매체가 상기 기액분리기(600) 내부로 이동되도록 하는 연통파이프(140)가 구비되는 것을 특징으로 하는 응축기.
제5항에 있어서,
상기 응축기(1000)는 상기 기액분리기(600)에 상기 제2공간부(102)와 연통되도록 제3중공홀(602)이 형성되는 것을 특징으로 하는 응축기.
제6항에 있어서,
상기 응축기(1000)는 상기 탱크(120)의 공간형성부(121)에 상기 제1공간부(101)와 제2공간부(102)가 서로 연통되도록 제4중공홀(125)이 형성되는 것을 특징으로 하는 응축기.
제7항에 있어서,
상기 응축기(1000)는 상기 제4중공홀(125) 및 출구파이프(320)가 장착 높이방향으로 상측에 구비되어 과냉각 영역(A4)이 상측에 형성되는 것을 특징으로 하는 응축기.
제8항에 있어서,
상기 응축기(1000)는
상기 입구파이프(310) 및 출구파이프(320)가 제2헤더탱크(200)에 형성되되,
상기 입구파이프(310)를 통해 제2헤더탱크(200)로 유입된 열교환매체가 튜브(400)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제1공간부(101)로 이동되고 다시 제2헤더탱크(200)로 이동되면서 응축되는 응축 영역(A1);
상기 응축 영역(A1)을 거친 열교환매체가 상기 연통파이프(140)를 통해 기액분리기(600) 내부로 유입되어 기액 분리되는 기액 분리 영역(A2);
액상 열교환매체가 상기 제3중공홀(602)을 통해 제2공간부(102)로 이동되어 높이방향 상측으로 이동되는 이동 영역(A3); 및
상기 제4중공홀(125)을 통해 제1공간부(101)로 이동된 열교환매체가 상기 튜브(400)를 통해 제2헤더탱크(200)로 이동되면서 과냉각되는 과냉각 영역(A4); 을 거쳐 출구파이프(320)를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 응축기.