KR101476915B1

KR101476915B1 - 자동차용 열교환장치

Info

Publication number: KR101476915B1
Application number: KR20130082362A
Authority: KR
Inventors: 고동환
Original assignee: 고동환
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2014-12-26

Abstract

본 발명은 자동차용 열교환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉매출입부와 다수의 튜브, 건조부를 갖는 자동차 공기조화용 열교환장치에 있어서, 상기 건조부는, 상기 튜브가 설치되도록 다수의 튜브설치공이 일측으로 형성되고, 상기 튜브와 연통되어 냉매가 이동되기 위한 순환공간부의 일부가 구성되되, 상기 유입공간부는 개방된 형태로 형성되는 헤더파이프, 상기 헤더파이프 순환공간부의 개방된 일부와 결합되어 상기 순환공간부를 완성시키되, 상기 순환공간부를 따라 이동되면서 열교환된 냉매를 통과시키며 건조시키기 위한 건조탱크, 상기 헤더파이프 순환공간부의 개방된 일부와 상기 건조탱크를 결합시키기 위한 결합수단, 상기 순환공간부의 냉매를 상기 건조탱크로 유입시키고, 건조탱크에서 건조된 냉매를 순환공간부로 배출시키기 위한 연결부, 및 상기 순환공간부를 구획하도록 다수 개 구비되어 구획된 각 순환공간부에 위치된 튜브를 따라 냉매가 이동되도록 이동로를 형성하기 위한 다수의 배플;을 포함하여 이루어진다.

Description

자동차용 열교환장치{Automotive heat exchangers}

본 발명은 열교환장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 배플을 용이하게 설치할 수 있도록 하여 열교환되는 냉매를 용이하게 가이드 할 수 있고, 열교환 된 냉매를 건조탱크로 용이하게 가이드하여 냉매를 용이하게 건조시킬 수 있어 건조효율 및 작업효율을 향상시킬 수 있는 자동차용 열교환장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 냉방장치인 에어컨 시스템은 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기, 냉매열을 외부로 방출하는 열교환장치(응축기), 냉매를 일시 저장하면서 증발기로 순환시키는 건조탱크, 건조탱크로부터 완전 액화된 냉매를 받는 팽창밸브를 통해 냉매를 순환시켜 차량의 실내 공기온도를 낮추어주는 기능을 수행하는 증발기로 구성된다.

압축기는 엔진 동력을 이용하여 기체상태의 냉매를 고온 고압으로 압축하는 기능을 수행하고, 응축기는 압축기의 출구에서 토출되어 유입되는 고온 고압의 냉매가스를 통과시키면서 냉매의 열을 외부로 방출시켜서 냉매가스를 액화시키는 기능을 수행한다.

이러한 열교환장치는 종래 공개특허 10-2009-0092451에서 개진된 바와 같이, 배플에 의해 구획된 내부 공간부를 갖는 헤더파이프에 다수의 튜브가 구비되어 냉매가 이동되면서 열교환되며, 열교환된 냉매는 건조탱크를 통과하여 건조된 상태로 배출된다.

다시 말해, 헤더파이프는 내부가 하나의 공간부로 형성된 후, 다수의 배플이 접합됨에 따라 다수의 공간부로 구획되고, 각 구획된 공간부에 설치된 튜브들을 따라 냉매가 이동되면서 열교환이 이루어지는 것이다.

그러나 종래 열교환장치의 헤더파이프는 하나의 관 형상으로 형성됨에 따라 다수의 배플을 헤더파이프의 공간부 상단을 통해 삽입 후, 원하는 위치에 설치해야 된다.

이는, 배플 이동 시, 수평상태 유지가 어려움은 물론, 접합 전에 원하는 위치에 이탈되지 않도록 가 고정시키기도 어려워 작업 효율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 열교환되면서 이동되는 냉매와 열교환되어 배출되는 냉매가 각각 이격되어 이동됨에 따라 냉매의 열교환 시간이 증가됨은 물론, 경우에 따라 열교환을 위한 튜브를 더 설치해야 하는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 냉매가 이동되며 열교환되기 위한 다수의 튜브가 설치되도록 다수의 튜브설치공이 일측으로 형성되고, 튜브와 연통되어 냉매가 이동되기 위한 순환공간부의 일부를 형성하는 헤더파이프와, 헤더파이프의 순환공간부를 폐쇄시키며, 순환공간부를 따라 이동되면서 열교환된 냉매를 통과시키며 건조시키기 위한 건조탱크, 헤더파이프와 건조탱크를 결합시키기 위한 결합수단, 순환공간부의 냉매를 상기 건조탱크로 유입시키고, 건조탱크에서 건조된 냉매를 순환공간부로 배출시키기 위한 연결부 및 순환공간부를 구획하도록 다수 개 구비되어 구획된 각 순환공간부에 위치된 튜브를 따라 냉매가 이동되도록 이동로를 형성하기 위한 다수의 배플로 구성되어 다수의 배플을 용이하게 설치함은 물론 헤더파이프와 건조탱크의 결합도 용이하며, 열교환 된 냉매를 건조탱크로 용이하게 가이드하여 냉매를 용이하게 건조시킬 수 있어 건조효율 및 작업효율을 향상시킬 수 있는 자동차용 열교환장치를 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 냉매출입부와 다수의 튜브, 건조부를 갖는 자동차 공기조화용 열교환장치에 있어서, 상기 건조부는, 상기 튜브가 설치되도록 다수의 튜브설치공이 일측으로 형성되고, 상기 튜브와 연통되어 냉매가 이동되기 위한 순환공간부의 일부가 구성되되, 상기 유입공간부는 개방된 형태로 형성되는 헤더파이프, 상기 헤더파이프 순환공간부의 개방된 일부와 결합되어 상기 순환공간부를 완성시키되, 상기 순환공간부를 따라 이동되면서 열교환된 냉매를 통과시키며 건조시키기 위한 건조탱크, 상기 헤더파이프 순환공간부의 개방된 일부와 상기 건조탱크를 결합시키기 위한 결합수단, 상기 순환공간부의 냉매를 상기 건조탱크로 유입시키고, 건조탱크에서 건조된 냉매를 순환공간부로 배출시키기 위한 연결부, 및 상기 순환공간부를 구획하도록 다수 개 구비되어 구획된 각 순환공간부에 위치된 튜브를 따라 냉매가 이동되도록 이동로를 형성하기 위한 다수의 배플;을 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 헤더파이프의 길이방향을 길이방향이라 하며, 상기 결합수단은, 상기 헤더파이프 순환공간부의 개방된 일부와 상기 건조탱크를 결합시키기 위한 수단으로, 상기 헤더파이프에 형성된 순환공간부 길이방향의 단부를 따라 형성되는 결합홈, 및 상기 결합홈에 끼워지도록 상기 건조탱크에 형성되는 결합돌기를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 헤더파이프의 길이방향을 길이방향이라 하며, 상기 결합수단은, 상기 헤더파이프 순환공간부의 개방된 일부와 상기 건조탱크를 결합시키기 위한 수단으로, 상기 헤더파이프에 형성된 순환공간부 길이방향의 단부를 따라 형성되는 결합돌기, 및 상기 결합돌기가 끼워지도록 상기 건조탱크에 형성되는 결합홈을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 결합홈과 결합돌기가 결합된 부위를 따라 결합용접부가 더 구비된다.

그리고 상기 건조탱크는 단면적의 형상이 동일하여 압출이나 사출로 제작한 후 원하는 크기로 잘라 사용된다.

또한, 상기 헤더파이프는 길이방향으로 미리 제작한 후, 원하는 크기로 잘라 사용한다.

그리고 상기 헤더파이프와 상기 건조탱크로 완성된 순환공간부는 길이방향 양쪽 끝 단부에 헤더캡이 각각 구비되어 접합됨에 따라 순환공간부의 길이방향 양쪽 끝 단부를 폐쇄시킨다.

또한, 상기 연결부는, 상기 헤더파이프와 상기 건조탱크로 완성된 순환공간부의 냉매를 건조탱크로 유입시키기 위한 유입연결부, 및 상기 건조탱크에서 건조된 냉매를 순환공간부로 배출시키기 위한 배출연결부를 포함하여 이루어지고, 상기 유입연결부와 배출연결부는 상기 배플에 의해 상기 순환공간부의 구획된 다른 공간에 각각 형성되어 상기 건조탱크로 연통된다.

그리고 상기 헤더파이프와 결합된 건조탱크를 차체 프레임에 설치하기 위한 설치브래킷이 더 구비되되, 상기 설치브래킷은 설치수단에 의해 상기 탱크파이프에 위치된다.

또한, 상기 설치수단은, 상기 건조탱크의 타단부 양측에 각각 돌출형성되는 설치턱, 및 상기 설치턱에 걸리도록 상기 설치브래킷에 형성되는 설치후크를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 설치턱과 설치후크가 결합된 부위를 따라 설치용접부가 더 구비된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차용 열교환장치에 의하면, 배플이 설치되는 순환공간부를 형성하는 헤더파이프와 건조탱크를 결합수단에 의해 결합하도록 구비하여 다수의 배플을 용이하게 설치함은 물론 헤더파이프와 건조탱크의 결합도 용이하며, 열교환된 냉매를 건조탱크로 용이하게 가이드하여 냉매를 용이하게 건조시킬 수 있어 건조효율 및 작업효율을 향상시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 열교환장치를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 열교환장치의 헤더파이프와 건조탱크를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 열교환장치 헤더파이프와 건조탱크의 평면도를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 열교환장치의 단면도를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 열교환장치의 설치브래킷을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도면에서 도시한 바와 같이, 자동차용 열교환장치(10)는 자동차 실내 공기조화를 위해 사용되는 것으로, 냉매출입부와 다수의 튜브, 건조부로 구성되며, 공기조화용 냉매가 이동되면서 열교환시키기 위한 것이다.

이러한 자동차용 열교환장치(10)의 건조부는 헤더파이프(100)와 건조탱크(200), 결합수단(300), 연결부(500) 및 배플(600)로 구성된다.

먼저, 튜브(400)는 냉매가 이동되며 열교환되기 위한 다수 개 구비되며, 헤더파이프(100)는 튜브(400)가 설치되도록 다수의 튜브설치공(120)이 일측으로 형성되고, 튜브(400)와 연통되어 냉매가 이동되기 위한 순환공간부(110)가 구성되되, 상기 유입공간부는 개방된 형태로 형성된다.

그리고 건조탱크(200)는 헤더파이프(100) 순환공간부(110)의 개방된 일부와 결합되어 순환공간부(110)를 완성시키되, 순환공간부(110)를 따라 이동되면서 열교환된 냉매를 통과시키며 건조시키기 위해 구비된다.

결합수단(300)은 헤더파이프(100) 순환공간부(110)의 개방된 일부와 건조탱크(200)를 결합시키기 위해 구비되고, 연결부(500)는 순환공간부(110)의 냉매를 건조탱크(200)로 유입시키고, 건조탱크(200)에서 건조된 냉매를 순환공간부(110)로 배출시키기 위해 구비된다.

또한 배플(600)은 순환공간부(110)를 구획하도록 다수 개 구비되어 구획된 각 순환공간부(110)에 위치된 튜브(400)를 따라 냉매가 이동되도록 이동로를 형성하기 위해 다수 개 구비된다.

여기서, 다수의 튜브(400)는 일단부가 헤더파이프(100)의 튜브설치공(120)에 설치되어 순환공간부(110)와 연통되고, 타단부는 다수의 다른 배플에 의해 다수 개 구획된 다른 헤더파이프에 형성된 유로공간과 연통되어 다른 헤더파이프를 통해 유입된 냉매를 순환시켜 열교환시키게 된다.

그리고 순환공간부(110)는 상단부와 하단부에 헤더캡(130)이 각각 구비되어 접합됨에 따라 순환공간부(110)의 상단부와 하단부를 폐쇄시키게 된다.

다시 말해, 헤더파이프(100)의 길이방향을 길이방향이라 하며, 헤더캡(130)은 헤더파이프(100)와 건조탱크(200)로 완성된 순환공간부(110)의 길이방향 양쪽 끝 단부에 각각 구비되어 접합됨에 따라 순환공간부(110)의 길이방향 양쪽 끝 단부를 폐쇄시키는 것이다.

또한 연결부(500)는 순환공간부(110)의 냉매를 건조탱크(200)로 유입시키기 위한 유입연결부(510)와 건조탱크(200)에서 건조된 냉매를 순환공간부(110)로 배출시키기 위한 배출연결부(520)로 구성된다.

물론, 유입연결부(510)와 배출연결부(520)를 순환공간부(110)의 구획된 다른 공간과 연통되도록 배플(600)이 구비되어 냉매가 유입연결부(510)로 유입되어 건조탱크(200)를 거치면 건조된 후, 배출연결부(520)를 통해 순환공간부(110)로 배출됨이 당연하다.

이러한 자동차용 열교환장치(10)의 작동상태를 살펴보면, 다른 헤더파이프를 통해 열교환을 위한 냉매가 유입되어 일부 튜브(400)를 따라 이동되어 다수의 배플(600)에 의해 구획된 헤더파이프(100)의 순환공간부(110)의 어느 한 공간부로 이동된 후, 이동로를 형성하는 다른 튜브(400)를 통해 다시 다른 헤더파이프의 공간부로 이동되며, 이를 반복하게 된다.

이와 같이, 다수의 튜브(400)를 통과하면서 냉매는 열교환이 이루어지며, 헤더파이프(100)의 하단부까지 이동된 냉매는 연결부(500)의 유입연결부(510)를 통해 건조탱크(200)로 유입되어 건조된다.

그리고 건조된 냉매는 연결부(500)의 배출연결부(510)를 통해 다시 헤더파이프(100)의 순환공간부(110)로 유입된 후, 배출되는 것이다.

여기서, 헤더파이프(100)와 건조탱크(200)를 결합시키기 위한 결합수단(300)은 결합홈(310)과 결합돌기(320)로 구성된다.

이러한 결합수단(300)은 헤더파이프(100)에 형성된 일부의 순환공간부(110)와 건조탱크(200)를 결합시켜 순환공간부(110)를 형성시키는 수단인 것이다.

일 실시 예로, 결합홈(310)은 헤더파이프(100)에 형성된 순환공간부(110) 길이방향의 단부를 따라 형성되고, 결합돌기(320)는 결합홈(310)에 끼워지도록 건조탱크(200)에 형성된다.

이때, 길이방향은 헤더파이프(100)의 길이방향을 길이방향으로 한다.

한편, 결합수단(300)의 다른 실시 예로, 결합돌기(320)는 헤더파이프(100)에 형성된 순환공간부(110) 길이방향의 단부를 따라 형성되고, 결합홈(310)은 결합돌기(320)가 끼워지도록 건조탱크(200)에 형성된다.

이러한 결합홈(310)과 결합돌기(320)가 결합된 부위를 따라 결합용접부(330)가 더 구비될 수 있으며, 이에 따라 헤더파이프(100)와 건조탱크(200)를 견고하게 결합시킬 수 있게 된다.

여기서, 건조탱크(200)는 단면적의 형상이 동일하여 압출이나 사출로 제작한 후 원하는 크기로 잘라 사용된다.

또한 헤더파이프(100)는 길이방향으로 미리 제작한 후, 원하는 크기로 잘라 사용하는 것으로, 결합수단(300)에 의해 결합되는 건조탱크(200)와 헤더파이프(100)는 동일한 길이로 절단되어 사용됨이 당연하다.

또한 헤더파이프(100)와 결합된 건조탱크(200)를 차체 프레임에 설치하기 위한 설치브래킷(700)이 더 구비되되, 설치브래킷(700)은 설치수단(800)에 의해 건조탱크(200)에 설치된다.

이러한 설치브래킷(700)은 적어도 두 개 이상 구비되어 건조탱크(200)를 차체프레임에 고정시킴에 따라 열교환장치(10)를 차체프레임에 설치하게 된다.

여기서, 설치수단(800)은 설치턱(810)과 설치후크(820)로 구성된다.

설치턱(810)은 건조탱크(200)의 타단부 양측에 각각 돌출형성되고, 설치후크(820)는 설치턱(810)에 걸리도록 설치브래킷(700)에 형성된다.

이러한 설치수단(800)에 의한 설치브래킷(700)의 설치상태를 살펴보면, 설치브래킷(700)에 형성된 설치후크(820)를 건조탱크(200)의 설치턱(810)의 상측 또는 하측에 위치시킨 후, 설치턱(810)을 따라 설치브래킷(700)을 이동시켜 위치시키게 된다.

이때, 설치턱(810)과 설치후크(820)가 결합된 부위를 따라 설치용접부(830)가 더 구비되어 설치브래킷(700)을 건조탱크(200)에 견고하게 결합시킴에 따라 열교환장치(10)를 차체 프레임에 견고하게 설치할 수 있다.

10 : 열교환장치 100 : 헤더파이프
110 : 순환공간부 120 : 튜브설치공
130 : 헤더캡 200 : 건조탱크
300 : 결합수단 310 : 결합홈
320 : 결합돌기 330 : 결합용접부
400 : 튜브 500 : 연결부
510 : 유입연결부 520 : 배출연결부
600 : 배플 700 : 설치브래킷
800 : 설치수단 810 : 설치턱
820 : 설치후크 830 : 설치용접부

Claims

냉매출입부와 다수의 튜브, 건조부를 갖는 자동차 공기조화용 열교환장치에 있어서,
상기 건조부는,
상기 튜브가 설치되도록 다수의 튜브설치공이 일측으로 형성되고, 상기 튜브와 연통되어 냉매가 이동되기 위한 순환공간부의 일부가 구성되되, 상기 순환공간부는 개방된 형태로 형성되는 헤더파이프;
상기 헤더파이프 순환공간부의 개방된 일부와 결합되어 상기 순환공간부를 완성시키되, 상기 순환공간부를 따라 이동되면서 열교환된 냉매를 통과시키며 건조시키기 위한 건조탱크;
상기 헤더파이프 순환공간부의 개방된 일부와 상기 건조탱크를 결합시키기 위한 결합수단;
상기 순환공간부의 냉매를 상기 건조탱크로 유입시키고, 건조탱크에서 건조된 냉매를 순환공간부로 배출시키기 위한 연결부; 및
상기 순환공간부를 구획하도록 다수 개 구비되어 구획된 각 순환공간부에 위치된 튜브를 따라 냉매가 이동되도록 이동로를 형성하기 위한 다수의 배플;을 포함하고,
상기 헤더파이프의 길이방향을 길이방향이라 하며,
상기 결합수단은,
상기 헤더파이프 순환공간부의 개방된 일부와 상기 건조탱크를 결합시키기 위한 수단으로,
상기 헤더파이프에 형성된 순환공간부 길이방향의 단부를 따라 형성되는 결합홈; 및
상기 결합홈에 끼워지도록 상기 건조탱크에 형성되는 결합돌기를 포함하며,
상기 연결부는,
상기 헤더파이프와 상기 건조탱크로 완성된 순환공간부의 냉매를 건조탱크로 유입시키기 위한 유입연결부; 및
상기 건조탱크에서 건조된 냉매를 순환공간부로 배출시키기 위한 배출연결부;를 포함하여 이루어지고,
상기 유입연결부와 배출연결부는 상기 배플에 의해 상기 순환공간부의 구획된 다른 공간에 각각 형성되어 상기 건조탱크로 연통되는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 결합홈과 결합돌기가 결합된 부위를 따라 결합용접부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환장치.
제1항에 있어서,
상기 건조탱크는 단면적의 형상이 동일하여 압출이나 사출로 제작한 후 원하는 크기로 잘라 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환장치.
제1항에 있어서,
상기 헤더파이프는 길이방향으로 미리 제작한 후, 원하는 크기로 잘라 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환장치.
제1항에 있어서,
상기 헤더파이프와 상기 건조탱크로 완성된 순환공간부는 길이방향 양쪽 끝 단부에 헤더캡이 각각 구비되어 접합됨에 따라 순환공간부의 길이방향 양쪽 끝 단부를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 헤더파이프와 결합된 건조탱크를 차체 프레임에 설치하기 위한 설치브래킷이 더 구비되되, 상기 설치브래킷은 설치수단에 의해 상기 건조탱크에 위치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환장치.
제9항에 있어서, 상기 설치수단은,
상기 건조탱크의 타단부 양측에 각각 돌출형성되는 설치턱; 및
상기 설치턱에 걸리도록 상기 설치브래킷에 형성되는 설치후크를 포함하여 이루어지는 자동차용 열교환장치.
제10항에 있어서,
상기 설치턱과 설치후크가 결합된 부위를 따라 설치용접부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 열교환장치.