KR101658223B1 - Cooling-Storage System - Google Patents

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임홍영
전영하
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 축냉 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 냉각수를 이용하여 축냉을 수행함으로써 축냉 효과를 증대시킴과 동시에 축냉 준비 시간을 단축시키는 축냉 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 축냉 시스템은, 냉매를 흡입하여 압축시키는 압축기(110); 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(120); 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매를 유입받아 냉매를 교축시키는 팽창수단(130); 상기 팽창수단(130)으로부터 배출되어 분기된 냉매 일부를 유입받아 증발시키는 증발기(140); 상기 팽창수단(130)으로부터 배출되어 분기된 냉매 나머지 일부를 유입받아 교축시키는 감압수단(150); 상기 감압수단(150)으로부터 배출된 냉매와, 별도 열교환기(210)에 의하여 열교환되어 워터 펌프(220)에 의해 순환되는 냉각수가 각각 유통되며, 냉매 및 냉각수와 격리된 공간에 축냉재가 인입되어, 냉매 또는 냉각수와의 열교환에 의해 축냉재에 냉기를 저장시키거나, 상기 별도 열교환기(210)로 되돌아가는 냉각수를 축냉재에 저장된 냉기에 의해 냉각시키는 축냉 열교환기(160); 상기 증발기(140)와 상기 압축기(110) 사이에 구비되어, 상기 증발기(140)로부터 배출된 냉매의 유속을 이용해서 상기 축냉 열교환기(160)로부터 배출된 냉매 나머지 일부를 흡입한 후 승압하여 상기 압축기(110)로 유입시키는 이젝터(170); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.An object of the present invention is to provide a spiral cooling system for increasing the spiral cooling effect by performing spiral cooling using cooling water and shortening the spiral-cooling preparation time.
A whirling cooling system of the present invention comprises: a compressor (110) for sucking and compressing a refrigerant; A condenser 120 for condensing the refrigerant compressed in the compressor 110; Expansion means (130) for introducing the refrigerant condensed in the condenser (120) and throttling the refrigerant; An evaporator 140 for introducing a portion of the refrigerant discharged from the expansion means 130 into the evaporator 140; Decompression means (150) for introducing and reducing the remaining portion of the refrigerant discharged from the expansion means (130) and branched off; The refrigerant discharged from the decompression means 150 flows through the separate heat exchanger 210 and is circulated by the water pump 220. The refrigerant is introduced into the space separated from the refrigerant and the cooling water A hot-water heat exchanger (160) for storing cool air in the axial coolant by heat exchange with the coolant or the coolant, or cooling the coolant returning to the separate heat exchanger (210) by cool air stored in the coolant; The refrigerant discharged from the superheated steam heat exchanger (160) is sucked by using the flow rate of the refrigerant discharged from the evaporator (140) and boosted after the remaining part of the refrigerant discharged from the evaporator (140) An ejector 170 for introducing the refrigerant into the compressor 110; And a control unit.

Description

축냉 시스템 {Cooling-Storage System}{Cooling-Storage System}

본 발명은 축냉 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling system.

근래 자동차 산업에 있어서 세계적으로 환경과 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 연비 개선을 위한 연구가 이루어지고 있으며 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 경량화ㆍ소형화 및 고기능화를 위한 연구 개발이 꾸준히 이루어지고 있다.In recent years, interest in the environment and energy has been increasing worldwide in the automobile industry, and studies for improving fuel efficiency have been made. Research and development for lightening, miniaturization and high performance are continuously carried out in order to satisfy the needs of various consumers.

최근, 자동차 운행 시, 정차되면 자동으로 엔진을 정지하고 다시 변속기의 조작으로 엔진이 재시동되도록 하는 아이들 스톱/고 시스템을 채택하는 경우가 많다. 그러나 자동차의 냉방 장치는 엔진에 의해 작동되므로 엔진이 정지될 경우, 압축기도 정지하게 되고 이에 따라, 열교환기의 온도가 상승되어 사용자의 쾌적함을 떨어뜨리는 문제점이 있다. Recently, in many cases, an idle stop / stop system, which automatically stops the engine when the vehicle is stopped and restarts the engine by the operation of the transmission, is often used. However, since the cooling apparatus of the automobile is operated by the engine, when the engine is stopped, the compressor is also stopped, which raises the temperature of the heat exchanger and deteriorates the comfort of the user.

또한, 열교환기 내부의 열교환매체는 상온에서도 쉽게 기화되므로 압축기가 동작되지 않는 짧은 시간 동안 열교환매체가 기화되어 다시 엔진이 작동되어 압축기 및 열교환기가 작동되더라도 기화된 열교환매체를 압축하여 액화해야 하므로 실내에 냉풍이 공급되기 위한 시간이 오래 소요될 뿐만 아니라 전체 에너지 소요량이 높아지는 문제점이 있다. Also, since the heat exchange medium inside the heat exchanger is easily vaporized at room temperature, the heat exchange medium is vaporized for a short period of time in which the compressor is not operated, and the engine is operated again so that the vaporized heat exchange medium must be liquefied even when the compressor and the heat exchanger are operated. It takes a long time to supply cold air, and the total energy requirement is increased.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 축냉재를 이용하여 냉방장치가 가동될 때 열교환기에 의한 냉기를 저장하고 아이들 상태에서는 상기 축냉재의 냉기를 이용하는 방법이 제안된 바 있으며, 크게 열교환기와는 개별적으로 장착되는 축냉 장치 또는 열교환기와 일체로 형성되는 형태 등이 제안된 바 있다.
In order to solve the problems described above, there has been proposed a method of storing cool air by a heat exchanger when the cooling apparatus is operated using the axial coolant and using the cool air of the axial coolant in the idle state, And a form in which it is integrally formed with a coaxial cooling device or a heat exchanger to be mounted.

개별적으로 축냉재가 저장되는 축냉기가 구비된 차량용 공조 장치를 도 1에 도시하였다.FIG. 1 shows a vehicle air conditioner equipped with a cooler for storing the individual axial coolant.

상기 도 1에 도시한 차량용 공조 장치는 각각의 도어(11d, 12d, 13d)에 의하여 개도가 조절되는 벤트(11, 12, 13)가 설치된 공조 케이스(10)와; 상기 공조 케이스(10)의 공기유입구와 연결되어 외기를 송풍하는 송풍부(14); 상기 공조 케이스(10) 내부에 구비되는 증발기(E) 및 히터코어(H); 냉ㆍ난방설정에 따라 회동되어 상기 히터코어(H)를 통과하는 공기의 양을 조절하는 템프도어(15); 및 상기 증발기(E)와 히터코어(H) 사이에 축냉재가 내장된 축냉기(16a, 16b); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.The vehicle air conditioner shown in FIG. 1 includes an air conditioner case 10 in which vents 11, 12, and 13 whose openings are adjusted by respective doors 11d, 12d, and 13d are installed; A blowing unit 14 connected to an air inlet of the air conditioning case 10 to blow outside air; An evaporator (E) and a heater core (H) provided in the air conditioning case (10); A tempo door 15 rotated according to a cooling / heating setting to regulate the amount of air passing through the heater core H; And axial coolers (16a, 16b) having an axial coolant interposed between the evaporator (E) and the heater core (H); And is formed to include a plurality of protrusions.

상기 차량용 공조 장치는 종래와 비교하여 축냉재가 내장된 축냉기가 형성됨으로써 조건에 따라 증발기의 토출 온도를 상기 복수 개의 축냉기 내부에 장입된 축냉재의 온도에 냉기를 저장하고, 아이들 상태에서 이를 방출하여 축냉에 의해 냉방 성능을 향상시키고, 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.The vehicle air conditioner according to the present invention is characterized in that a refrigerating machine with a built-in condensing cooler is formed in comparison with a conventional one, so that refrigerant is stored at a temperature of the condensing cooler charged in the plurality of condensing coolers, The cooling performance is improved by discharging the cooling water by the cooling of the cooling water, and energy can be saved.

그러나 상기 차량용 공조 장치는 상기 축냉기가 별도의 구성품으로서 상기 증발기와 직렬로 배열됨에 따라, 축냉기가 구비되는 공조 케이스 내부의 공간이 소요되어 공조 장치의 소형화를 방해하게 되며, 별도의 축냉기를 형성하고 장착하기 위한 공정이 추가되어 생산성을 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 상기 축냉기는 증발기와 열교환된 공기와 2차로 열교환되므로 축냉 성능에 한계가 있는 문제점이 있다. 또한, 증발기에 의해 냉각된 공기를 이용하여 축냉을 수행하게 되기 때문에 냉기를 저장하는 시간이 많이 걸리게 되고, 냉각수 양에 따라 축냉 지속 시간이 결정되는바 냉각수 양이 많을수록 축냉 준비 시간이 길어지는 단점이 있다.
However, in the vehicle air conditioner, since the air conditioner is arranged as a separate component in series with the evaporator, a space inside the air conditioner case in which the air conditioner is installed is required, which hinders the air conditioner from being miniaturized. There is a problem that productivity is lowered by adding a process for forming and mounting. In addition, since the axial cooler exchanges heat with the evaporator and the heat exchanged air, there is a problem that the cooling performance is limited. In addition, since the cooling is performed using the air cooled by the evaporator, it takes a long time to store the cold air, and the duration of the cooling is determined by the amount of the cooling water. As the amount of the cooling water is increased, have.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 냉각수를 이용하여 축냉을 수행함으로써 축냉 효과를 증대시킴과 동시에 축냉 준비 시간을 단축시키는 축냉 시스템을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a hot-water cooling system for increasing the cooling effect by performing cooling by using cooling water, .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 축냉 시스템은, 냉매를 흡입하여 압축시키는 압축기(110); 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(120); 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매를 유입받아 냉매를 교축시키는 팽창수단(130); 상기 팽창수단(130)으로부터 배출되어 분기된 냉매 일부를 유입받아 증발시키는 증발기(140); 상기 팽창수단(130)으로부터 배출되어 분기된 냉매 나머지 일부를 유입받아 교축시키는 감압수단(150); 상기 감압수단(150)으로부터 배출된 냉매와, 별도 열교환기(210)에 의하여 열교환되어 워터 펌프(220)에 의해 순환되는 냉각수가 각각 유통되며, 냉매 및 냉각수와 격리된 공간에 축냉재가 인입되어, 냉매 또는 냉각수와의 열교환에 의해 축냉재에 냉기를 저장시키거나, 상기 별도 열교환기(210)로 되돌아가는 냉각수를 축냉재에 저장된 냉기에 의해 냉각시키는 축냉 열교환기(160); 상기 증발기(140)와 상기 압축기(110) 사이에 구비되어, 상기 증발기(140)로부터 배출된 냉매의 유속을 이용해서 상기 축냉 열교환기(160)로부터 배출된 냉매 나머지 일부를 흡입한 후 승압하여 상기 압축기(110)로 유입시키는 이젝터(170); 를 포함하여 이루어져, 냉매가 상기 감압수단(150)을 한 번 더 통과하게 함으로써 상기 증발기(140)를 통과하는 냉매보다 더욱 온도가 낮은 냉매를 이용하여 축냉이 수행되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a water cooling system comprising: a compressor (110) for sucking and compressing a refrigerant; A condenser 120 for condensing the refrigerant compressed in the compressor 110; Expansion means (130) for introducing the refrigerant condensed in the condenser (120) and throttling the refrigerant; An evaporator 140 for introducing a portion of the refrigerant discharged from the expansion means 130 into the evaporator 140; Decompression means (150) for introducing and reducing the remaining portion of the refrigerant discharged from the expansion means (130) and branched off; The refrigerant discharged from the decompression means 150 flows through the separate heat exchanger 210 and is circulated by the water pump 220. The refrigerant is introduced into the space separated from the refrigerant and the cooling water A hot-water heat exchanger (160) for storing cool air in the axial coolant by heat exchange with the coolant or the coolant, or cooling the coolant returning to the separate heat exchanger (210) by cool air stored in the coolant; The refrigerant discharged from the superheated steam heat exchanger (160) is sucked by using the flow rate of the refrigerant discharged from the evaporator (140) and boosted after the remaining part of the refrigerant discharged from the evaporator (140) An ejector 170 for introducing the refrigerant into the compressor 110; And the refrigerant is allowed to pass through the decompression means 150 once more so that the refrigerant is cooled using a refrigerant having a temperature lower than that of the refrigerant passing through the evaporator 140. [

이 때, 상기 축냉 열교환기(160)는 냉매가 유통되는 냉매 유통부(161)와, 냉각수가 유통되는 냉각수 유통부(162)와, 함체 형태로 형성되어 축냉재가 수용되며, 상기 냉매 유통부(161) 및 상기 냉각수 유통부(162)가 그 내부에 수용되어, 상기 냉매 유통부(161) 또는 상기 냉각수 유통부(162)를 유통하는 냉매 또는 냉각수가 축냉재와 열교환하여 냉기가 저장되도록 하는 케이스(163)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In this case, the hot-water storage heat exchanger 160 includes a refrigerant circulation unit 161 through which the refrigerant flows, a cooling water circulation unit 162 through which the cooling water flows, and a shaft- The coolant circulation unit 161 and the coolant circulation unit 162 are accommodated in the coolant circulation unit 161 or the coolant circulation unit 162 so that the coolant or coolant flowing through the coolant circulation unit 161 or the coolant circulation unit 162 is heat- And a case (163).

또한 이 때, 상기 냉매 유통부(161)는 내측에 냉매가 유통 가능한 유로 공간(161b)이 형성된 플레이트(161a) 한 쌍이 서로 마주보고 접합되어 형성되는 튜브(161c) 다수 개가 병렬 배치되어 형성되되, 상기 플레이트(161a)의 일측에는 통공 형태의 유통구(161e)가 형성된 탱크부(161d)가 형성되어 상기 탱크부(161d)가 서로 접합 결합되며, 상기 유통구(161e)에 의해 다수 개의 상기 튜브(161c)가 서로 연통되도록 형성되며, 상기 냉각수 유통부(162)는 내측에 냉각수가 유통 가능한 유로 공간(162b)이 형성된 플레이트(162a) 한 쌍이 서로 마주보고 접합되어 형성되는 튜브(162c) 다수 개가 병렬 배치되어 형성되되, 상기 플레이트(162a)의 일측에는 통공 형태의 유통구(162e)가 형성된 탱크부(162d)가 형성되어 상기 탱크부(162d)가 서로 접합 결합되며, 상기 유통구(162e)에 의해 다수 개의 상기 튜브(162c)가 서로 연통되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In this case, the refrigerant circulation unit 161 is formed by arranging a plurality of tubes 161c, which are formed by joining together a pair of plates 161a having a flow path space 161b through which a refrigerant can flow, A tank portion 161d having a through-hole 161e is formed at one side of the plate 161a so that the tank portion 161d is joined and joined to each other, and the plurality of tubes And a plurality of tubes 162c formed by joining together a pair of plates 162a having a flow path space 162b through which cooling water can flow is formed inside the cooling water circulation unit 162, A tank 162d having a through-hole 162e is formed at one side of the plate 162a so that the tank 162d is joined and joined to each other, and the flow port 162e, By a plurality Further characterized in that the tube (162c) is formed to communicate with each other.

또한, 상기 축냉 열교환기(160)는 상기 냉매 유통부(161)의 튜브(161c)와 상기 냉각수 유통부(162)의 튜브(162c)가 서로 교번 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The cold storage heat exchanger 160 is formed such that the tube 161c of the refrigerant circulation unit 161 and the tube 162c of the cooling water circulation unit 162 are alternately arranged.

또한, 상기 축냉재는 상기 케이스(163)에 봉입한 물 또는 PCM(phase charge material) 또는 증발기(140)에서 발생된 응축수 중 하나인 것을 특징으로 한다.In addition, the axial coolant is one of water sealed in the case 163, PCM (phase charge material), or condensed water generated in the evaporator 140.

또한, 상기 별도 열교환기(210)는 히터코어인 것을 특징으로 한다.Further, the separate heat exchanger 210 is a heater core.

또한, 상기 감압 수단(150)은 오리피스로 형성되는 것을 특징으로 한다.Further, the decompression means 150 is characterized by being formed as an orifice.

또한, 상기 이젝터(170)는 상기 증발기(140)로부터 배출된 냉매를 감압 팽창시키면서 냉매 유속을 증가시키는 노즐부(171)와, 상기 노즐부(171)로부터 분사되는 냉매의 증가된 유속을 이용하여 상기 축냉 열교환기(160)로부터 배출된 냉매 나머지 일부를 흡입하는 흡입부(172)와, 상기 노즐부(171)에서 분사되는 냉매와 상기 흡입부(172)를 통해 흡입되는 냉매를 혼합한 후 이 냉매의 압력을 승압시키는 디퓨져부(173)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
The ejector 170 may include a nozzle unit 171 that increases the refrigerant flow rate while expanding the refrigerant discharged from the evaporator 140 and an increased flow rate of the refrigerant sprayed from the nozzle unit 171 A suction unit 172 for sucking the remaining part of the refrigerant discharged from the cold storage heat exchanger 160 and a refrigerant sprayed from the nozzle unit 171 and a refrigerant sucked through the suction unit 172, And a diffuser section (173) for increasing the pressure of the refrigerant.

본 발명에 의하면, 종래에 증발기에 의해 냉각된 공기의 냉기를 이용하여 축냉을 수행했던 것과는 달리 냉각수에 의해 축냉이 이루어지도록 함으로써, 종래에 비해 훨씬 축냉 효율을 증대시킬 수 있는 큰 효과가 있다. 특히 본 발명에 의하면, 추가 감압 장치와 이젝터를 사용하여 증발기를 통과한 냉매 일부의 온도를 더 떨어뜨리고 이를 이용하여 축냉을 수행하도록 함으로써 축냉 효율을 더욱 극대화시키는 효과가 있다. 또한 본 발명에 의하면, 종래에 비해 훨씬 축냉 효율이 증대될 뿐만 아니라 축냉 준비 시간 역시 크게 단축할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, there is a great effect that the cooling efficiency can be increased much more than the conventional one by performing the cooling by the cooling water, unlike the case where the cooling of the air by the evaporator has conventionally been performed. Particularly, according to the present invention, the temperature of a part of the refrigerant passing through the evaporator is further lowered by using the additional decompression device and the ejector, and the cooling is performed by using the additional decompression device and the ejector, thereby maximizing the cooling efficiency. Further, according to the present invention, not only the efficiency of the cooling of the shaft is increased, but also the preparation time of the cooling and cooling is greatly reduced.

도 1은 종래 차량용 공조 장치.
도 2는 본 발명의 축냉 시스템.
도 3은 본 발명의 축냉 열교환기의 상세도.
도 4는 본 발명의 이젝터의 상세도.1 is a conventional automotive air conditioner.
Fig. 2 is a system for cooling a mandrel according to the present invention. Fig.
Fig. 3 is a detailed view of the heat-shrinkable heat exchanger of the present invention. Fig.
4 is a detailed view of the ejector of the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 축냉 시스템을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a cooling system according to the present invention having the above-described structure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 축냉 시스템을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 축냉 시스템은, 압축기(110), 응축기(120), 팽창수단(130), 증발기(140), 감압수단(150), 축냉 열교환기(160), 이젝터(170)를 포함하여 이루어진다. 이하에서 각 부에 대해 보다 상세히 설명한다.2 shows a water cooling system of the present invention. As shown in the figure, the present constriction cooling system includes a compressor 110, a condenser 120, an expansion unit 130, an evaporator 140, a depressurizing unit 150, a cold-storage heat exchanger 160, an ejector 170, . Each section will be described in more detail below.

상기 압축기(110)는 냉매를 흡입하여 압축시키는 역할을 하며, 상기 응축기(120)는 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매를 응축시키는 역할을 하고, 상기 팽창수단(130)은 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매를 유입받아 냉매를 교축시키는 역할을 하고, 상기 증발기(140)는 상기 팽창수단(130)으로부터 배출되어 분기된 냉매 일부를 유입받아 증발시키는 역할을 한다. 상기 압축기(110), 상기 응축기(120), 상기 팽창수단(130), 상기 증발기(140)는 일반적인 냉각 시스템의 기본 구성인 바 상세한 설명은 생략한다.The compressor 110 sucks and compresses the refrigerant and the condenser 120 condenses the refrigerant compressed by the compressor 110 and the expansion device 130 compresses the refrigerant compressed by the condenser 120, And the evaporator 140 serves to evaporate a part of the refrigerant discharged from the expansion means 130 into the refrigerant. The compressor 110, the condenser 120, the expansion unit 130, and the evaporator 140 are the basic components of a general cooling system, and a detailed description thereof will be omitted.

본 발명에서는 상술한 바와 같은 일반적인 냉각 시스템에 더하여, 감압수단(150)과, 축냉 열교환기(160)와, 이젝터(170)가 구비된다. 종래의 냉각 시스템에서는 팽창수단에서 배출된 냉매가 모두 증발기로 유입되어 증발된 후 압축기로 공급되나, 본 발명에서는 냉매가 이와는 다른 경로를 따라 흐르게 된다. 즉, 상기 팽창수단(130)으로부터 배출된 냉매가 분기되어, 그 중 일부는 상기 증발기(140)로 공급되어 냉각 시스템에서의 냉각 동작을 수행하고, 나머지 일부는 상기 축냉 열교환기(160)로 공급되어 축냉이 이루어지도록 하게 되는 것이다. 이와 같이 분기된 냉매들은 상기 이젝터(170)에서 혼합된 후 상기 압축기(110)로 공급된다.In the present invention, the decompression means 150, the superheating heat exchanger 160, and the ejector 170 are provided in addition to the general cooling system as described above. In the conventional cooling system, all of the refrigerant discharged from the expansion means flows into the evaporator and is evaporated and then supplied to the compressor. In the present invention, however, the refrigerant flows along a different path. That is, the refrigerant discharged from the expansion means 130 is branched, and a part of the refrigerant is supplied to the evaporator 140 to perform a cooling operation in the cooling system, while the remaining portion is supplied to the hot- So that the cooling is performed. The refrigerant branched in this way is mixed in the ejector 170 and then supplied to the compressor 110.

상기 감압수단(150)은 상기 팽창수단(130)으로부터 배출되어 분기된 냉매 나머지 일부를 유입받아 교축시킨 후 상기 축냉 열교환기(160)로 냉매를 공급한다. 상기 감압 수단(150)은 오리피스와 같은 부품으로서 구현될 수 있다.The decompression means 150 receives the remaining portion of the refrigerant discharged from the expansion means 130 and throttles the rest of the refrigerant, and then supplies the refrigerant to the supercooled heat exchanger 160. The decompression means 150 can be implemented as a component such as an orifice.

상기 축냉 열교환기(160)는, 상기 감압수단(150)으로부터 배출된 냉매와, 별도 열교환기(210)에 의하여 열교환되어 워터 펌프(220)에 의해 순환되는 냉각수가 각각 유통되며, 냉매 및 냉각수와 격리된 공간에 축냉재가 인입되어, 냉매 또는 냉각수와의 열교환에 의해 축냉재에 냉기를 저장시키거나, 상기 별도 열교환기(210)로 되돌아가는 냉각수를 축냉재에 저장된 냉기에 의해 냉각시키는 역할을 한다. 여기에서, 상기 축냉 열교환기(160)에 유통되는 냉각수는, 냉매와는 별도로 냉각수 순환 라인에서 공급되는 것으로, 일반적인 냉각수 순환 라인에 라디에이터나 히터와 같은 열교환기 및 냉각수를 강제 순환하는 워터 펌프가 구비된다는 점은 일반적으로 잘 알려져 있는 바, 상기 별도 열교환기(210) 및 상기 워터 펌프(220)에 대한 상세한 설명은 여기에서는 생략하기로 한다. 또한, 일반적으로 상술한 바와 같은 냉각수 순환 라인에 구비되는 열교환기 중 대표적인 것은 히터코어로서, 즉 상기 별도 열교환기(210)는 히터코어일 수 있다.The refrigerant discharged from the decompression means 150 is circulated through the refrigerant heat exchanger 160 and the refrigerant circulated by the water pump 220 is heat-exchanged by the heat exchanger 210, The cooling water stored in the axial heat exchanger 210 is cooled by the cooling air stored in the axial heat exchanger 210 or the cooling water is returned to the separate heat exchanger 210 do. Here, the cooling water circulated in the superheating heat exchanger 160 is supplied from a cooling water circulation line separately from the refrigerant, and a water pump for forcibly circulating cooling water and a heat exchanger such as a radiator or a heater is provided in a general cooling water circulation line A detailed description of the separate heat exchanger 210 and the water pump 220 will be omitted here. In addition, a typical example of the heat exchanger provided in the cooling water circulation line as described above is a heater core, that is, the separate heat exchanger 210 may be a heater core.

상기 축냉 열교환기(160)의 역할에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 상기 감압수단(150)에 의해 압력이 떨어지게 된 냉매는 상기 증발기(140)를 통과하는 냉매보다 온도가 더 떨어지게 된다. 종래의 축냉 장치에서는 증발기를 통과한 공기에 의해 축냉제에 냉기가 저장되게 되었던 바, 냉매 - 공기 / 공기 - 축냉재 순으로 2차적으로 열교환이 일어나야 비로소 냉기의 저장이 이루어지게 되어, 축냉 효율이 극히 낮았다. 그러나 본 발명에 의하면, 냉매에서 축냉재로 직접 냉기가 전달되어 축냉 효율이 극대화될 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 종래에는 증발기를 통과하는 냉매로부터 공기 - 축냉재 순으로 냉기가 전달되었는데, 본 발명에서는 냉매가 상기 감압수단(150)을 한 번 더 통과하게 함으로써 상기 증발기(140)를 통과하는 냉매보다 더욱 온도가 낮은 냉매를 이용하여 축냉을 수행하므로, 종래에 비하여 축냉 효율이 훨씬 높아지게 된다. 냉기 저장 시에는 상술한 바와 같은 원리에 의하여 냉기 저장이 이루어지며, 한편 냉기를 저장하지 않을 때에는 상기 축냉 열교환기(160)는 상기 별도 열교환기(210)로 되돌아가는 냉각수를 축냉재에 저장된 냉기를 사용하여 냉각시키는 역할을 하게 된다. 상기 축냉 열교환기(160)의 구체적인 구성은 이후에 보다 상세히 설명한다.The role of the hot-water heat exchanger 160 will be described in more detail as follows. The refrigerant whose pressure is lowered by the decompression means 150 is lower in temperature than the refrigerant passing through the evaporator 140. In the conventional hot-water condensing apparatus, the cool air is stored in the coolant by the air passing through the evaporator, and the cool air is stored only in the order of the coolant-air / air- It was extremely low. However, according to the present invention, the cooling air is directly transferred from the refrigerant to the axial coolant, thereby maximizing the cooling efficiency. In the present invention, the refrigerant passes through the decompression means 150 once more, so that the refrigerant passing through the evaporator 140 is cooled more than the refrigerant passing through the refrigerant passing through the evaporator 140, Since the cooling is performed using the coolant having a lower temperature, the cooling efficiency is much higher than the conventional case. When cold air is not stored, the cold water heat exchanger (160) circulates the cooling water returning to the separate heat exchanger (210) through the cold air stored in the cold water storage tank And serves to cool it. The specific configuration of the cold-storage heat exchanger 160 will be described later in more detail.

상기 이젝터(170)는, 상기 증발기(140)와 상기 압축기(110) 사이에 구비되어, 상기 증발기(140)로부터 배출된 냉매의 유속을 이용해서 상기 축냉 열교환기(160)로부터 배출된 냉매 나머지 일부를 흡입한 후 승압하여 상기 압축기(110)로 유입시키며, 이로써 냉매의 순환이 완료된다. 상기 이젝터(170)의 구성에 대하여 좀더 구체적으로 설명하자면, 상기 이젝터(170)는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 증발기(140)로부터 배출된 냉매를 감압 팽창시키면서 냉매 유속을 증가시키는 노즐부(171)와, 상기 노즐부(171)로부터 분사되는 냉매의 증가된 유속을 이용하여 상기 축냉 열교환기(160)로부터 배출된 냉매 나머지 일부를 흡입하는 흡입부(172)와, 상기 노즐부(171)에서 분사되는 냉매와 상기 흡입부(172)를 통해 흡입되는 냉매를 혼합한 후 이 냉매의 압력을 승압시키는 디퓨져부(173)를 포함하여 이루어진다. 상기 이젝터(170)의 구성은 일반적인 이젝터의 구성을 따르므로 보다 상세한 설명은 여기에서는 생략한다.
The ejector 170 is disposed between the evaporator 140 and the compressor 110 and uses the flow rate of the refrigerant discharged from the evaporator 140 to cool the remaining portion of the refrigerant discharged from the superheated heat exchanger 160 And then flows into the compressor 110, thereby completing the circulation of the refrigerant. As shown in FIG. 4, the ejector 170 may include a nozzle unit 170 for expanding the refrigerant flow rate while expanding the refrigerant discharged from the evaporator 140, A suction portion 172 for sucking the remaining portion of the refrigerant discharged from the hot-water heat exchanger 160 using the increased flow rate of the refrigerant sprayed from the nozzle portion 171; And a diffuser 173 for mixing the refrigerant injected through the suction portion 172 and the pressure of the refrigerant. Since the structure of the ejector 170 follows the structure of a general ejector, a more detailed description will be omitted here.

도 3은 본 발명의 축냉 열교환기의 상세도이다. 도 3을 통해 본 발명의 축냉 열교환기에 대하여 보다 상세히 설명한다.3 is a detailed view of the heat-shrinkable heat exchanger of the present invention. The cold-storage heat exchanger of the present invention will be described in more detail with reference to FIG.

먼저, 본 발명의 축냉 열교환기(160)는 크게 냉매가 유통되는 냉매 유통부(161)와, 냉각수가 유통되는 냉각수 유통부(162)와, 함체 형태로 형성되어 축냉재가 수용되는 케이스(163)를 포함하여 이루어진다. 상기 케이스(163)에는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 축냉재 뿐만 아니라 상기 냉매 유통부(161) 및 상기 냉각수 유통부(162)가 그 내부에 수용되어, 즉 상기 냉매 유통부(161) 및 상기 냉각수 유통부(162)가 축냉재에 둘러싸여 있도록 형성되게 된다. 따라서 상기 냉매 유통부(161) 또는 상기 냉각수 유통부(162)를 유통하는 냉매 또는 냉각수가 축냉재와 열교환하여 냉기가 저장될 수 있게 된다.The cold storage heat exchanger 160 of the present invention includes a refrigerant circulation unit 161 through which refrigerant flows, a cooling water circulation unit 162 through which cooling water flows, a case 163 ). 3, the refrigerant circulation unit 161 and the cooling water circulation unit 162 are accommodated in the casing 163, that is, the refrigerant circulation unit 161, And the cooling water circulation part 162 are formed so as to be surrounded by the axial coolant. Accordingly, the coolant or coolant flowing through the coolant circulation unit 161 or the coolant circulation unit 162 can be heat-exchanged with the coolant, thereby allowing cool air to be stored.

이 때, 상기 냉매 유통부(161)는 내측에 냉매가 유통 가능한 유로 공간(161b)이 형성된 플레이트(161a) 한 쌍이 서로 마주보고 접합되어 형성되는 튜브(161c) 다수 개가 병렬 배치되어 형성되되, 상기 플레이트(161a)의 일측에는 통공 형태의 유통구(161e)가 형성된 탱크부(161d)가 형성되어 상기 탱크부(161d)가 서로 접합 결합되며, 상기 유통구(161e)에 의해 다수 개의 상기 튜브(161c)가 서로 연통되도록 형성될 수 있다.In this case, the refrigerant circulation unit 161 is formed by arranging a plurality of tubes 161c, which are formed by joining together a pair of plates 161a having a flow path space 161b through which a refrigerant can flow, A tank portion 161d having a through hole 161e formed at one side of the plate 161a is joined to the tank portion 161d so that the plurality of tubes 161c may communicate with each other.

또한, 상기 냉각수 유통부(162)는 내측에 냉각수가 유통 가능한 유로 공간(162b)이 형성된 플레이트(162a) 한 쌍이 서로 마주보고 접합되어 형성되는 튜브(162c) 다수 개가 병렬 배치되어 형성되되, 상기 플레이트(162a)의 일측에는 통공 형태의 유통구(162e)가 형성된 탱크부(162d)가 형성되어 상기 탱크부(162d)가 서로 접합 결합되며, 상기 유통구(162e)에 의해 다수 개의 상기 튜브(162c)가 서로 연통되도록 형성될 수 있다.The cooling water circulation unit 162 includes a plurality of tubes 162c formed in parallel to each other and formed by joining a pair of plates 162a having flow passage spaces 162b through which cooling water can flow, A tank portion 162d having a flow hole 162e in the form of a through hole is formed at one side of the tube portion 162a so that the tank portion 162d is joined and joined to each other, May communicate with each other.

이와 같이 형성된 상기 냉매 유통부(161) 및 상기 냉각수 유통부(162)는, 도 3에 도시되어 있는 실시예에서와 같이, 상기 냉매 유통부(161)의 튜브(161c)와 상기 냉각수 유통부(162)의 튜브(162c)가 서로 교번 배치되도록 형성됨으로써, 상기 축냉 열교환기(160)에서 냉매 또는 냉각수와 축냉재 간의 열교환이 보다 원활하게 이루어질 수 있게 된다.3, the refrigerant circulation unit 161 and the cooling water circulation unit 162 formed in this way are connected to the tube 161c of the refrigerant circulation unit 161 and the cooling water circulation unit 162 are arranged alternately with each other, heat exchange between the refrigerant or the cooling water and the axial coolant can be more smoothly performed in the superheated heat exchanger (160).

도 3에 도시되어 있는 실시예에서 보이는 바와 같이, 상기 냉매 유통부(161)와 상기 냉각수 유통부(162)는 단지 그 내부에 유통되는 열교환매체가 냉매인지 냉각수인지의 차이가 있을 뿐, 동일한 형태로 형성되도록 할 수 있다. 즉, 상기 냉매 유통부(161)의 플레이트(161a)와 상기 냉각수 유통부(162)의 플레이트(162a)가 동일 형상으로 형성되도록 하는 것이다. 이와 같이 함으로써 상기 축냉 열교환기(160)의 제조 시 금형 수를 줄이고 제작 상의 편의성을 보다 증대시킬 수 있다.As shown in the embodiment shown in FIG. 3, the coolant circulation unit 161 and the coolant circulation unit 162 differ from each other only in that the heat exchange medium circulated in the coolant circulation unit 161 is a coolant or a coolant, As shown in FIG. That is, the plate 161a of the refrigerant circulation unit 161 and the plate 162a of the cooling water circulation unit 162 are formed in the same shape. In this way, the number of molds can be reduced during manufacture of the hot-water-cooled heat exchanger (160), and the ease of manufacturing can be further increased.

또한 상기 축냉재는, 상기 케이스(163)에 봉입한 물 또는 PCM(phase charge material) 또는 증발기(140)에서 발생된 응축수 중 하나일 수 있다. 보다 구체적으로 설명하자면 다음과 같다. 먼저 상기 축냉재가 물 또는 PCM(phase charge material)일 경우, 상기 축냉재는 상기 케이스(163) 내에 봉입되어 이루어진다. 또는, 상기 축냉재가 상기 증발기(140)에서 발생된 응축수일 경우, 상기 케이스(163)는 상기 증발기(140) 주변에서 모여진 응축수를 유입받도록 형성될 수도 있다. 이 경우에는, 상기 축냉재가 물 또는 PCM일 경우 상기 케이스(163)가 밀봉되어 외부와는 완전 격리된 형태로 이루어지는 것과는 달리, 상기 케이스(163)에 유입구 및 배출구가 구비되게 된다. 이 때 유입구로는 물론 상기 증발기(140) 주변에서 모여진 응축수가 유입되며, 배출구가 구비됨으로써 상기 케이스(163)의 수용 가능 용량을 초과하는 응축수는 자연히 배출될 수 있도록 한다.
Also, the axial coolant may be one of water sealed in the case 163, PCM (phase charge material), or condensed water generated in the evaporator 140. More specifically, it is as follows. First, when the axial coolant is water or PCM (phase charge material), the axial coolant is sealed in the case 163. Alternatively, when the axial coolant is the condensed water generated in the evaporator 140, the case 163 may be formed to receive the condensed water collected around the evaporator 140. In this case, the case 163 is provided with an inlet and an outlet, unlike the case where the case 163 is sealed and completely isolated from the outside, when the axial coolant is water or PCM. At this time, the condensed water collected in the vicinity of the evaporator 140 as well as the inlet port is introduced, and the condensed water exceeding the acceptable capacity of the case 163 can be discharged naturally by having the discharge port.

본 발명은 상기한 실시예에 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.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It goes without saying that various modifications can be made.

110: 압축기 120: 응축기
130: 팽창밸브 140: 증발기
150: 감압수단
160: 축냉 열교환기 161: 냉매 유통부
162: 냉각수 유통부 163: 케이스
170: 이젝터 171: 노즐부
172: 흡입부 173: 디퓨져부
210: 별도 열교환기 220: 워터 펌프110: compressor 120: condenser
130: expansion valve 140: evaporator
150: Pressure reducing means
160: Cooling heat exchanger 161: Refrigerant circulation part
162: cooling water circulation part 163: case
170: Ejector 171:
172: suction portion 173: diffuser portion
210: separate heat exchanger 220: water pump

Claims (8)

냉매를 흡입하여 압축시키는 압축기(110);
상기 압축기(110)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(120);
상기 응축기(120)에서 응축된 냉매를 유입받아 냉매를 교축시키는 팽창수단(130);
상기 팽창수단(130)으로부터 배출되어 분기된 냉매 일부를 유입받아 증발시키는 증발기(140);
상기 팽창수단(130)으로부터 배출되어 분기된 냉매 나머지 일부를 유입받아 교축시키는 감압수단(150);
상기 감압수단(150)으로부터 배출된 냉매와, 별도 열교환기(210)에 의하여 열교환되어 워터 펌프(220)에 의해 순환되는 냉각수가 각각 유통되며, 냉매 및 냉각수와 격리된 공간에 축냉재가 인입되어, 냉매 또는 냉각수와의 열교환에 의해 축냉재에 냉기를 저장시키거나, 상기 별도 열교환기(210)로 되돌아가는 냉각수를 축냉재에 저장된 냉기에 의해 냉각시키는 축냉 열교환기(160);
상기 증발기(140)와 상기 압축기(110) 사이에 구비되어, 상기 증발기(140)로부터 배출된 냉매의 유속을 이용해서 상기 축냉 열교환기(160)로부터 배출된 냉매 나머지 일부를 흡입한 후 승압하여 상기 압축기(110)로 유입시키는 이젝터(170);
를 포함하여 이루어져,
냉매가 상기 감압수단(150)을 한 번 더 통과하게 함으로써 상기 증발기(140)를 통과하는 냉매보다 더욱 온도가 낮은 냉매를 이용하여 축냉이 수행되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 축냉 시스템.
A compressor 110 for sucking and compressing the refrigerant;
A condenser 120 for condensing the refrigerant compressed in the compressor 110;
Expansion means (130) for introducing the refrigerant condensed in the condenser (120) and throttling the refrigerant;
An evaporator 140 for introducing a portion of the refrigerant discharged from the expansion means 130 into the evaporator 140;
Decompression means (150) for introducing and reducing the remaining portion of the refrigerant discharged from the expansion means (130) and branched off;
The refrigerant discharged from the decompression means 150 flows through the separate heat exchanger 210 and is circulated by the water pump 220. The refrigerant is introduced into the space separated from the refrigerant and the cooling water A hot-water heat exchanger (160) for storing cool air in the axial coolant by heat exchange with the coolant or the coolant, or cooling the coolant returning to the separate heat exchanger (210) by cool air stored in the coolant;
The refrigerant discharged from the superheated steam heat exchanger (160) is sucked by using the flow rate of the refrigerant discharged from the evaporator (140) and boosted after the remaining part of the refrigerant discharged from the evaporator (140) An ejector 170 for introducing the refrigerant into the compressor 110;
, ≪ / RTI >
And the refrigerant is caused to pass through the decompression means (150) once more so that the refrigerant can be cooled using a refrigerant having a temperature lower than that of the refrigerant passing through the evaporator (140).
제 1항에 있어서, 상기 축냉 열교환기(160)는
냉매가 유통되는 냉매 유통부(161)와,
냉각수가 유통되는 냉각수 유통부(162)와,
함체 형태로 형성되어 축냉재가 수용되며, 상기 냉매 유통부(161) 및 상기 냉각수 유통부(162)가 그 내부에 수용되어, 상기 냉매 유통부(161) 또는 상기 냉각수 유통부(162)를 유통하는 냉매 또는 냉각수가 축냉재와 열교환하여 냉기가 저장되도록 하는 케이스(163)
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 축냉 시스템.
The heat exchanger according to claim 1, wherein the cold-storage heat exchanger (160)
A refrigerant circulation section 161 through which the refrigerant flows,
A cooling water circulation part 162 through which cooling water flows,
And the coolant circulation unit 161 and the coolant circulation unit 162 are accommodated in the coolant circulation unit 161 or the coolant circulation unit 162 to flow A case 163 for storing cool air by heat exchange with the coolant or the coolant,
And a cooling fan for cooling the cooling fan.
제 2항에 있어서,
상기 냉매 유통부(161)는
내측에 냉매가 유통 가능한 유로 공간(161b)이 형성된 플레이트(161a) 한 쌍이 서로 마주보고 접합되어 형성되는 튜브(161c) 다수 개가 병렬 배치되어 형성되되, 상기 플레이트(161a)의 일측에는 통공 형태의 유통구(161e)가 형성된 탱크부(161d)가 형성되어 상기 탱크부(161d)가 서로 접합 결합되며, 상기 유통구(161e)에 의해 다수 개의 상기 튜브(161c)가 서로 연통되도록 형성되며,
상기 냉각수 유통부(162)는
내측에 냉각수가 유통 가능한 유로 공간(162b)이 형성된 플레이트(162a) 한 쌍이 서로 마주보고 접합되어 형성되는 튜브(162c) 다수 개가 병렬 배치되어 형성되되, 상기 플레이트(162a)의 일측에는 통공 형태의 유통구(162e)가 형성된 탱크부(162d)가 형성되어 상기 탱크부(162d)가 서로 접합 결합되며, 상기 유통구(162e)에 의해 다수 개의 상기 튜브(162c)가 서로 연통되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 축냉 시스템.
3. The method of claim 2,
The refrigerant circulation unit 161
And a plurality of tubes 161c formed by joining a pair of plates 161a facing each other and having a flow path space 161b through which refrigerant can flow can be arranged in parallel with one another. A plurality of tubes 161c are formed to communicate with each other by the flow port 161e and the tank portion 161d is formed with the tank portion 161d formed therein,
The cooling water circulation unit 162
A plurality of tubes 162c formed by joining together a pair of plates 162a having flow passage spaces 162b through which cooling water can flow can be arranged in parallel with one another. And the tank 162d is formed to be connected to the tank 162d so that the plurality of tubes 162c are communicated with each other by the flow port 162e Cooling system.
제 3항에 있어서, 상기 축냉 열교환기(160)는
상기 냉매 유통부(161)의 튜브(161c)와 상기 냉각수 유통부(162)의 튜브(162c)가 서로 교번 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 축냉 시스템.
4. The heat exchanger according to claim 3, wherein the cold-storage heat exchanger (160)
Wherein a tube (161c) of the coolant circulation part (161) and a tube (162c) of the cooling water circulation part (162) are alternately arranged.
제 2항에 있어서, 상기 축냉재는
상기 케이스(163)에 봉입한 물 또는 PCM(phase charge material) 또는 증발기(140)에서 발생된 응축수 중 하나인 것을 특징으로 하는 축냉 시스템.
The refrigerator according to claim 2, wherein the axial coolant
Wherein the cooling water is one of water enclosed in the case (163) or PCM (phase charge material) or condensed water generated in the evaporator (140).
제 1항에 있어서, 상기 별도 열교환기(210)는
히터코어인 것을 특징으로 하는 축냉 시스템.
The heat exchanger according to claim 1, wherein the separate heat exchanger (210)
Wherein the cooling core is a heater core.
제 1항에 있어서, 상기 감압 수단(150)은
오리피스로 형성되는 것을 특징으로 하는 축냉 시스템.
2. The apparatus of claim 1, wherein the decompression means (150)
Orifice. ≪ / RTI >
제 1항에 있어서, 상기 이젝터(170)는
상기 증발기(140)로부터 배출된 냉매를 감압 팽창시키면서 냉매 유속을 증가시키는 노즐부(171)와,
상기 노즐부(171)로부터 분사되는 냉매의 증가된 유속을 이용하여 상기 축냉 열교환기(160)로부터 배출된 냉매 나머지 일부를 흡입하는 흡입부(172)와,
상기 노즐부(171)에서 분사되는 냉매와 상기 흡입부(172)를 통해 흡입되는 냉매를 혼합한 후 이 냉매의 압력을 승압시키는 디퓨져부(173)
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 축냉 시스템.The apparatus of claim 1, wherein the ejector (170)
A nozzle unit 171 for expanding the refrigerant flow rate while expanding the refrigerant discharged from the evaporator 140,
A suction unit 172 for sucking a remaining portion of the refrigerant discharged from the hot-water heat exchanger 160 using an increased flow rate of the refrigerant sprayed from the nozzle unit 171,
A diffuser unit 173 for mixing the refrigerant injected from the nozzle unit 171 and the refrigerant sucked through the suction unit 172 and for increasing the pressure of the refrigerant,
And a cooling fan for cooling the cooling fan.
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