KR101631572B1 - 응축기 - Google Patents

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KR101631572B1
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Abstract

본 발명은 응축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 핀이 개재되지 않아 이물질에 쉽게 노출되어 있는 튜브의 일측면을 보호함으로써, 부식 및 누설과 같은 튜브손상으로 발생되는 응축 성능 저하를 막고, 응축기의 내구성을 향상시킨 응축기에 관한 것이다.
본 발명의 응축기(100)는 헤더(111)와 탱크(112)의 결합에 의해 형성되며 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120); 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 형성되고 냉매가 유입되는 입구 파이프(130) 및 냉매가 배출되는 출구 파이프(140); 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 양단이 고정되어 냉매 유로를 형성하는 복수개의 튜브(150); 상기 튜브(150) 사이에 개재되는 복수개의 핀(160); 및 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 기액분리기(170); 를 포함하여 이루어지는 응축기(100)에 있어서, 상기 응축기(100)는 상기 헤더(111)와 상기 핀(160)이 일정거리 이격되는 공간부(180)가 형성되고, 상기 핀(160)의 길이방향으로 양측 단부가 상기 튜브(150) 일측면과 접하도록 연장되는 부식방지부(190)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 응축기는 핀이 개재되지 않아 이물질에 쉽게 노출되어 있는 공간부의 튜브를 보호함으로써, 튜브의 손상을 막고, 손상에 의한 응축 효율 및 공조시스템 효율 저하를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 응축기는 차량 주행 시 차 측으로 튀는 이물질이 응축기의 튜브에 달라붙어 발생되는 부식 및 누설을 방지함으로써, 누설에 의해 발생되는 응축 성능 저하 등의 문제점을 해결하고, 응축기의 내구성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

Description

응축기{Condenser}
본 발명은 응축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 핀이 개재되지 않아 이물질에 쉽게 노출되어 있는 튜브의 일측면을 보호함으로써, 부식 및 누설과 같은 튜브손상으로 발생되는 응축 성능 저하를 막고, 응축기의 내구성을 향상시킨 응축기에 관한 것이다.
열교환기는 온도차가 있는 두 환경 사이에서 한쪽의 열을 흡수하여 다른 쪽으로 열을 방출시키는 장치로서, 실내의 열을 흡수하여 외부로 방출할 경우에는 냉방 시스템으로서, 외부의 열을 흡수하여 실내로 방출할 경우에는 난방 시스템으로서 작용하게 된다.
기본적으로 열교환기는 주변으로부터 열을 흡수하는 증발기, 열교환매체를 압축하는 압축기, 주변으로 열을 방출하는 응축기, 열교환매체를 팽창시키는 팽창밸브로 구성된다.
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 방출된다.
또, 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 열교환매체가 유입되어 열교환에 의해 액화열을 방출하면서 액체 상태로 응축된 후 배출된다.
도 1 및 도 2는 종래의 일반적인 응축기(1)를 도시한 것이다.
도 2에 도시한 상기 응축기(1)는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제1헤더탱크(10) 및 제2헤더탱크(20)를 가지고 있으며, 상기 제1헤더탱크(10) 및 제2헤더탱크(20)는 일반적으로 헤더(11)와 탱크(12)의 결합에 의해 형성된다.
또한, 상기 응축기(1)는 상기 제1헤더탱크(10) 또는 제2헤더탱크(20)에 형성되어 냉매가 유입되는 입구 파이프(30)와 배출되도록 하는 출구 파이프(40)를 갖는다.
또, 상기 제1헤더탱크(10) 및 제2헤더탱크(20)에 양 단이 고정되어 냉매의 유로를 형성하는 복수개의 튜브(50)와 상기 튜브(50) 사이에 개재되는 복수개의 핀(60)을 갖는다.
또, 상기 응축기(1)는 상기 제1헤더탱크(10) 또는 제2헤더탱크(20)의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 기액분리기(70)를 포함하여 이루어지며, 냉매를 기액분리하여 기상 냉매는 상단으로, 액상 냉매는 하단으로 보내어 최종적으로는 기액분리기(70)에서 액상 냉매만을 포집함으로써 과냉각을 유도하도록 하는 구조로 되어 있다.
상기 응축기(1)는 패키지화된 차량용 프런트 엔드 모듈 내 구비되며, 상기 프런트 엔드 모듈은 차량의 전방부에 설치된다.
차량용 프런트 엔드 모듈(front end module)이란, 쿨링모듈, 헤드램프, 혼(horn) 및 범퍼 빔(bumper beam) 등과 같이 차량의 전방부에 독립작업으로 설치되는 장치들이 캐리어(carrier)에 장착되어 하나로 패키지화된 것으로, 차량용 프런트 엔드 모듈이 일체로 차체 프레임에 설치된다.
도 1은 일반적인 프런트 엔드 모듈을 구성하는 장치들을 도시한 분리 사시도이다.
도 1을 참조하면, 프런트 엔드 모듈에는 차량 전방부로부터 캐리어(4), 응축기(1), 라디에이터(2), 및 냉각팬(3)이 구비된다.
여기서, 응축기(1)는 압축기에서 전달된 고온 고압의 에어컨 냉매를 액화시키고, 라디에이터(2)는 자동차 엔진에서 발생하는 열을 흡수한 냉각수를 냉각시키며, 냉각팬(3)이 외부공기를 상기 응축기(1)와 라디에이터(2)에 강제적으로 통과시킴으로써, 냉각 성능을 향상시킨다.
최근에는 이들 응축기(1)와 라디에이터(2) 및 냉각팬(3)이 일체로 결합되어, 하나의 쿨링모듈로서 캐리어(4)에 장착된다.
상술한 바와 같이, 상기 응축기(1)는 일반적으로 차량의 전방에 장착되므로, 주행 중 진흙이나 빗물 등의 이물질이 차 측으로 튈 때, 상기 응축기는 이물질에 직접적으로 접촉하게 된다.
상기 응축기(1)는 상기 제1헤더탱크(10) 및 제2헤더탱크(20)의 헤더(11)는 스틸로 이루어져 있고, 상기 핀은 알루미늄으로 이루어지므로 조립과정 중 브레이징 결합 시, 상기 헤더와 핀의 거리가 너무 가까우면 스틸의 높은 열로 인해 알루미늄 핀의 형상이 변형될 수 있다.
이에 따라, 상기 응축기(1)는 상기 튜브(50) 사이에 개재되는 핀(60)과 상기 제1헤더탱크(10) 및 제2헤더탱크(20)의 헤더(11) 사이에 일정거리 이격되는 공간부(80)가 형성된다.
그런데, 도 2와 같이 상기 공간부(80)가 형성되는 상기 튜브(50)의 하측면에는 핀(60)이 개재되지 않기 때문에 주행 중 차 측으로 튀는 이물질에 노출되어 있어, 상기 이물질에 의해 부식될 수 있는 가능성이 크다.
상기 튜브(50)는 냉매의 유로로, 이물질에 의한 부식과 누설이 발생될 경우, 냉매가 새어나올 수 있으며, 이에 따라 응축 성능이 크게 저하되어 공조시스템의 효율이 전반적으로 저하될 뿐만 아니라, 사용수명이 짧아지는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 핀이 개재되지 않아 이물질에 쉽게 노출되어 있는 공간부의 튜브를 보호함으로써, 튜브의 손상을 막고, 손상에 의한 응축 효율 및 공조시스템 효율 저하를 방지할 수 있는 응축기를 제공하는 것이다.
또한, 차량 주행 시 차 측으로 튀는 이물질이 응축기의 튜브에 달라붙어 발생되는 부식 및 누설을 방지함으로써, 누설에 의해 발생되는 응축 성능 저하 등의 문제점을 해결하고, 응축기의 내구성을 향상시킬 수 있는 응축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 응축기(100)는 헤더(111)와 탱크(112)의 결합에 의해 형성되며 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120); 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 형성되고 냉매가 유입되는 입구 파이프(130) 및 냉매가 배출되는 출구 파이프(140); 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 양단이 고정되어 냉매 유로를 형성하는 복수개의 튜브(150); 상기 튜브(150) 사이에 개재되는 복수개의 핀(160); 및 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 기액분리기(170); 를 포함하여 이루어지는 응축기(100)에 있어서, 상기 응축기(100)는 상기 헤더(111)와 상기 핀(160)이 일정거리 이격되는 공간부(180)가 형성되고, 상기 핀(160)의 길이방향으로 양측 단부가 상기 튜브(150) 일측면과 접하도록 연장되는 부식방지부(190)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 응축기(100)는 상기 헤더(111)에 상기 부식방지부(190)를 지지하도록 상기 공간부(180) 영역으로 돌출되는 돌기부(200)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 돌기부(200)는 중력방향으로 갈수록 돌출되는 너비가 점차 감소되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 응축기는 핀이 개재되지 않아 이물질에 쉽게 노출되어 있는 공간부의 튜브를 보호함으로써, 튜브의 손상을 막고, 손상에 의한 응축 효율 및 공조시스템 효율 저하를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 응축기는 차량 주행 시 차 측으로 튀는 이물질이 응축기의 튜브에 달라붙어 발생되는 부식 및 누설을 방지함으로써, 누설에 의해 발생되는 응축 성능 저하 등의 문제점을 해결하고, 응축기의 내구성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 프런트 엔드 모듈을 나타낸 분해 사시도
도 2는 종래의 응축기를 나타낸 정면도
도 3은 본 발명에 따른 응축기를 나타낸 정면도
도 4는 본 발명에 따른 응축기를 나타낸 사시도
도 5는 본 발명에 따른 응축기의 헤더와 탱크를 나타낸 분해사시도
도 6은 본 발명에 따른 응축기의 핀과 튜브를 나타낸 사시도
도 7은 본 발명에 따른 응축기의 다른 헤더와 탱크를 나타낸 분해사시도
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 응축기(100)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 프런트 엔드 모듈을 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 종래의 응축기를 나타낸 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 응축기를 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 응축기를 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 응축기의 헤더와 탱크를 나타낸 분해사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 응축기의 핀과 튜브를 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 응축기의 다른 헤더와 탱크를 나타낸 분해사시도이다.
상기 도 3에 도시한 응축기(100)는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)를 가지고 있으며, 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)는 일반적으로 헤더(111)와 탱크(112)의 결합에 의해 형성된다.
도 3과 같이, 상기 응축기는 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 형성되어 냉매가 유입되는 입구 파이프(130)와 배출되도록 하는 출구 파이프(140)를 갖는다.
또한, 상기 응축기(100)는 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120) 내부에 구비되어 냉매의 유동을 조절하는 배플(미도시)을 갖는다.
또, 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 양 단이 고정되어 냉매의 유로를 형성하며 일정간격으로 이격되어 병렬 배치된 복수개의 튜브(150)를 갖는다.
또, 상기 튜브(150) 사이에 개재되며 상기 튜브(150) 사이를 흐르는 공기와의 전열면적을 증가시키는 복수개의 핀(160)을 갖는데, 일정한 상기 튜브(150) 사이 공간에 최대한 큰 전열면적이 구비되도록 하기 위해 상기 핀(160)은 상하로 절곡되어 튜브(150) 사이에 개재된다.
또, 상기 응축기(100)는 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 기액분리기(170)를 포함하여 이루어지며, 냉매를 기액분리하여 기상 냉매는 상단으로, 액상 냉매는 하단으로 보내어 최종적으로는 기액분리기(170)에서 액상 냉매만을 포집함으로써 과냉각을 유도하도록 하는 구조로 되어 있다.
도 3을 참조로 상기 응축기(100)의 냉매 흐름을 간략히 설명하면, 다음과 같다.
상기 응축기(100)는 상기 입구 파이프(130)를 통해 상기 제1헤더탱크(110)로 유입된 냉매가 각각 상측과 하측의 튜브(150)를 통해서 배플(미도시)에 의해 형성된 유로를 따라 이동된다.
다음으로, 냉매는 상기 제2헤더탱크(120)로 유입되어 상기 기액분리기(170)를 통과된 후, 다시 하측에 형성된 튜브(150)를 통해 이동되어 상기 출구 파이프(140)를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 응축기(100)는 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)의 헤더(111)는 스틸로 이루어져 있고, 상기 핀(160)은 알루미늄으로 이루어지므로 조립과정 중 브레이징 결합 시, 상기 헤더(111)와 핀(160)의 거리가 너무 가까우면 스틸의 높은 열로 인해 상기 핀(160)의 형상이 변형될 수 있다.
따라서 상기 응축기(100)에는 상기 튜브(150) 사이에 개재되는 핀(160)과 상기 튜브(150)의 양측 단부가 삽입되어 있는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)의 헤더(111) 사이에 일정거리 이격되는 공간부(180)가 형성된다.
상술한 바와 같이, 상기 응축기(100)는 차량의 프런트 엔드 모듈 중에서도 전방에 설치되어 차량 주행 시 차 측으로 튀는 이물질에 쉽게 노출된다.
이에 따라, 본 발명은 핀(160)이 개재되지 않아 이물질에 쉽게 노출되어 있는 공간부(180)의 튜브(150)를 보호함으로써, 튜브(150)의 손상을 막고, 손상에 의한 응축 효율 및 공조시스템 효율 저하를 방지할 수 있는 응축기(100)를 제공하려는 목적을 갖고 있다.
본 발명은 상기 공간부(180)의 튜브(150)를 보호하기 위해, 상기 튜브(150)의 일측면과 접하도록 상기 핀(160)의 길이방향으로 양측 단부를 연장 형성하여 상기 핀(160)에 의해서 상기 튜브(150)에 직접적으로 이물질이 튀는 것을 방지한다.
도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 핀은 이물질에 쉽게 노출되는 상기 공간부의 상측에 구비되는 상기 튜브 하측면과 접하도록 길이방향으로 양측 단부가 연장되어 부식방지부(190)가 형성된다.
도 3 및 도 4에서 도시된 바와 같이, 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)의 헤더(111)에는 상기 공간부(180) 영역으로 돌출되는 돌기부(200)가 형성된다.
도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 부식방지부(190)의 일측면은 상기 튜브(150)의 하측면과 접하고, 상기 부식방지부(190)의 타측면은 상기 돌기부(200)와 접하며 상기 돌기부(200)에 의해 지지된다.
상기 돌기부(200)는 상기 부식방지부(190)를 지지하기 용이하도록 상기 공간부(180) 형성 영역으로 일정 너비만큼 돌출되되, 상기 공간부(180) 형성 영역 내에서 돌출되도록 형성되어 상기 튜브(150) 사이에 절곡되어 개재되는 핀(160)을 방해하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
더불어, 본 발명의 돌기부(200)는 도 7에서 도시된 바와 같이, 중력방향으로 갈수록 돌출되는 너비가 점차 감소되도록 형성될 수 있다.
상기 돌기부(200)는 상기 돌기부(200)에 물이나 진흙 등의 이물질이 묻었을 경우 경사진 외주면을 따라 흘러내리기 용이한 형태로, 상기 돌기부에 이물질이 고이거나 부착되는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 응축기(100)는 핀(160)이 개재되지 않아 이물질에 쉽게 노출되어 있는 공간부(180)의 튜브(150)를 보호함으로써, 상기 튜브(150)의 손상을 막고, 손상에 의한 응축 효율 및 공조시스템 효율 저하를 방지할 수 있다는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 응축기(100)는 차량 주행 시 차 측으로 튀는 이물질이 응축기(100)의 튜브(150)에 달라붙어 발생되는 부식 및 누설을 방지함으로써, 누설에 의해 발생되는 응축 성능 저하 등의 문제점을 해결하고, 응축기(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 응축기(100)를 제조하는 방법을 설명하면, 먼저 이용되는 각 부품을 제조한다.
이는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)를 형성하는 헤더(111)와 탱크(112), 튜브(150) 및 핀(160) 등의 구성을 준비하는 것으로, 상기 헤더(111)에는 돌기부(200)가 형성되고, 상기 핀(160)과 상기 부식방지부(190)는 상술한 바와 같은 특징을 갖는 단일품으로 먼저 제조되는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 돌기부(200)는 상기 헤더(111)의 제작 과정에서 프레스 가공으로 형성할 수도 있으며, 먼저 상기 헤더(111)를 제조한 후, 별도로 엠보싱 공정을 추가하여 돌기부(200)를 헤더(111)의 일정 위치에 형성할 수도 있다.
상기 부식방지부(190)는 상기 공간부(180) 형성 영역의 튜브(150)와 접하도록 연장되어 형성되는데, 상기 공간부(180)에 해당하는 상기 핀(160) 양 단의 일정길이만큼은 도 3 및 도 6과 같이 상기 튜브(150)의 하측면에 평평하게 접하도록 형성한다.
다음으로, 상기 헤더(111), 튜브(150) 및 핀(160) 조립체를 형성하는데, 상기 튜브(150)의 일측을 상기 제1헤더탱크(110) 헤더(111)의 튜브삽입홀(151)에 고정한 다음, 상기 핀(160) 일측에 형성되는 부식방지부(190)를 상기 제1헤더탱크(110)의 헤더(111)에 형성된 돌기부(200)에 안착시킨다.
그 다음 상기 튜브(150) 타측을 상기 제2헤더탱크(120) 헤더(111)의 튜브삽입홀(151)에 고정 후, 상기 핀(160)의 타측에 형성되는 부식방지부(190)를 상기 제2헤더탱크(120)의 헤더(111)에 형성된 돌기부(200)에 안착한다.
다음으로, 상기 헤더(111), 튜브(150) 및 핀(160) 조립체와, 상기 탱크(112)를 고정하여 응축기(100)를 제조한다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 응축기
111 : 헤더 112 : 탱크
110 : 제1헤더탱크
120 : 제2헤더탱크
130 : 입구파이프
140 : 출구파이프
150 : 튜브 151 : 튜브삽입홀
160 : 핀
170 : 기액분리기
180 : 공간부
190 : 부식방지부
200 : 돌기부

Claims (3)

  1. 헤더(111)와 탱크(112)의 결합에 의해 형성되며 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120); 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 형성되고 냉매가 유입되는 입구 파이프(130) 및 냉매가 배출되는 출구 파이프(140); 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 양단이 고정되어 냉매 유로를 형성하는 복수개의 튜브(150); 상기 튜브(150) 사이에 개재되는 복수개의 핀(160); 및 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 기액분리기(170); 를 포함하여 이루어지는 응축기(100)에 있어서,
    상기 응축기(100)는 상기 헤더(111)와 상기 핀(160)이 일정거리 이격되는 공간부(180)가 형성되고, 상기 핀(160)의 길이방향으로 양측 단부가 상기 튜브(150) 일측면과 접하도록 연장되는 부식방지부(190)가 형성되며,
    상기 헤더(111)에 상기 부식방지부(190)를 지지하도록 상기 공간부(180) 영역으로 돌출되는 돌기부(200)가 형성되는 것을 특징으로 하는 응축기.
  2. 삭제
  3. 제 1 에 있어서,
    상기 돌기부(200)는 중력방향으로 갈수록 돌출되는 너비가 점차 감소되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 응축기.
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