KR101734273B1 - 차량용 컨덴서 - Google Patents

Abstract

차량용 컨덴서가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서는, 압축기, 팽창밸브, 증발기를 포함하는 에어컨 시스템에서, 압축기로부터 압축된 냉매를 공급받아 응축시키고, 응축된 냉매를 증발기로 공급하는 차량용 컨덴서에 있어서, 일측에 냉매가 유입 및 배출되는 유입 파이프와 배출 파이프가 연결되는 제1 헤더 탱크와, 제1 헤더 탱크와 상호간에 소정간격으로 이격되게 배치되는 제2 헤더 탱크와, 다수개의 튜브와 방열핀으로 구성되어 각 튜브를 통해 유동되는 냉매와 외기의 열교환이 이루어지며, 상호 마주하는 제1 헤더 탱크와 제2 헤더 탱크의 길이방향 내측을 상호 연결하여 장착되는 열교환부와, 제1 헤더 탱크로부터 열교환부를 통과하면서 1차로 응축된 냉매를 증발기로부터 배출되는 저온저압의 기체냉매와 상호 열교환 시키도록 제2 헤더 탱크의 내부에 구비되는 과냉 파이프와, 제2 헤더 탱크의 외측에서 제2 헤더 탱크와 연결되며, 제2 헤더 탱크로부터 유입되는 냉매의 기액분리 및 수분을 제거하는 리시버 드라이어를 포함한다.

Description

차량용 컨덴서{CONDENSER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 컨덴서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증발기로부터 저온저압의 기체냉매를 유입시켜, 내부의 냉매를 외기와 함께 추가로 열교환시켜 열교환 효율 및 응축효율을 향상시키도록 하는 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 차량용 컨덴서는 하부 범퍼측 냉각 개구면적이 작고, 상부 그릴 측에 개구면적이 크게 설정되어 초기에 빠른 응축효과를 내기 위하여 초기 냉매 응축구간을 가운데가 아닌 상부로 설정 및 인렛 피팅을 개구면적과 오버랩되는 위치에 대응하고 있다.

즉, 컨덴서 패스 및 인렛 피팅 위치가 이원화 또는 다원화 필요하여 차종별로 컨덴서가 달라 플랫폼 단위로 완전 공용이 어려워 개발비용이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서는 헤더 탱크를 이중관 구조로 구성하여 외기와 열교환된 냉매를 증발기로부터 공급되는 저온저압의 기체냉매와 열교환을 통해 추가로 냉각시킨 후, 다시 외기와 열교환시켜 냉각 및 응축시킴으로써, 열교환 효율 증대를 통해 응축효율을 향상시키고, 에어컨 시스템의 전체적인 냉방성능을 향상시키도록 하는 차량용 컨덴서를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서는, 압축기, 팽창밸브, 증발기를 포함하는 에어컨 시스템에서, 상기 압축기로부터 압축된 냉매를 공급받아 응축시키고, 응축된 냉매를 상기 증발기로 공급하는 차량용 컨덴서에 있어서, 일측에 냉매가 유입 및 배출되는 유입 파이프와 배출 파이프가 연결되는 제1 헤더 탱크와, 상기 제1 헤더 탱크와 상호간에 소정간격으로 이격되게 배치되는 제2 헤더 탱크와, 다수개의 튜브와 방열핀으로 구성되어 상기 각 튜브를 통해 유동되는 냉매와 외기의 열교환이 이루어지며, 상호 마주하는 상기 제1 헤더 탱크와 제2 헤더 탱크의 길이방향 내측을 상호 연결하여 장착되는 열교환부와, 상기 제1 헤더 탱크로부터 상기 열교환부를 통과하면서 1차로 응축된 냉매를 상기 증발기로부터 배출되는 저온저압의 기체냉매와 상호 열교환 시키도록 상기 제2 헤더 탱크의 내부에 구비되는 과냉 파이프와, 상기 제2 헤더 탱크의 외측에서 상기 제2 헤더 탱크와 연결되며, 상기 제2 헤더 탱크로부터 유입되는 냉매의 기액분리 및 수분을 제거하는 리시버 드라이어를 포함할 수 있다.

상기 차량용 컨덴서에 있어서, 상기 제2 헤더 탱크는 내주면 상에 상기 과냉 파이프의 외주면을 지지하는 적어도 하나의 격벽이 형성될 수 있다.

상기 차량용 컨덴서에 있어서, 상기 격벽은 상기 제2 헤더 탱크의 내주면 둘레를 따라 이격되게 형성될 수 있다.

상기 차량용 컨덴서에 있어서, 상기 격벽은 상기 제2 헤더 탱크의 내부에서 열교환부의 길이방향을 따라 상기 각 튜브의 사이에 각각 형성될 수 있다.

상기 차량용 컨덴서에 있어서, 상기 제2 헤더 탱크와 과냉 파이프는 양단부에 브레이징 용접을 통해 결합될 수 있다.

상기 차량용 컨덴서에 있어서, 상기 열교환부는 하부에 상기 리시버 드라이어부로 배출된 냉매를 외기와의 열교환을 통해 2차로 냉각하여 응축시키는 2차 열교환부를 더 포함할 수 있다.

상기 차량용 컨덴서에 있어서, 상기 2차 열교환부는 상기 열교환부의 하부로부터 일정간격 이격된 위치에서 상기 제1 헤더 탱크와 제2 헤더 탱크를 상호 연결하여 형성될 수 있다.

상기 차량용 컨덴서에 있어서, 상기 리시버 드라이어부는 상기 열교환부에 대응하는 상기 제2 헤더 탱크의 하부 일측과 연결되는 유입관을 통해 연결되어 냉매가 유입되며, 상기 제2 열교환부에 대응하여 상기 유입관의 하부에서 상기 제2 헤더 탱크의 내부에 형성되는 격막을 통해 구획된 상기 제2 헤더 탱크의 하부 일측과 연결되는 배출관을 통해 냉매를 배출할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서는 헤더 탱크를 이중관 구조로 구성하여 외기와 열교환된 냉매를 증발기로부터 공급되는 저온저압의 기체냉매와 열교환을 통해 추가로 냉각시킨 후, 다시 외기와 열교환시켜 냉각 및 응축시킴으로써, 열교환 효율 증대를 통해 응축효율을 향상시키고, 에어컨 시스템의 전체적인 냉방성능을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 헤더 탱크의 내부에서 액체상태의 냉매와 저온저압의 기체냉매의 유동방향을 서로 반대방향으로 하여 상호 열교환시킴으로써, 보다 신속하고 효율적인 열교환이 가능해지는 효과도 있다.

또한, 냉매를 과냉시키기 위한 별도의 장치 없이도 냉매의 과냉이 가능하여 개발비용 및 제작원가를 줄이는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서의 작동시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서의 제2 헤더 탱크를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3의 B-B선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 3의 C-C선에 따른 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서의 작동시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서의 제2 헤더 탱크를 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 5는 도 3의 B-B선에 따른 단면도이고, 도 6은 도 3의 C-C선에 따른 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(1)는 에어컨 시스템에 적용된다.

여기서, 상기 에어컨 시스템은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 냉매를 압축하는 압축기(3), 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(5), 및 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기(7)를 포함하여 구성되며, 압축기(3)와 팽창밸브(5)의 사이에는 본 실시예에 따른 컨덴서(9)가 구비되어 냉매를 응축시키게 된다.

한편, 상기 컨덴서(9)에는 증발기(7)로부터 증발된 저온저압 상태의 기체냉매가 공급되며, 컨덴서(9)를 통과한 저온저압의 기체냉매는 압축기(3)로 공급된다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(1)는, 헤더 탱크를 이중관 구조로 구성하여 외기와 열교환된 냉매를 증발기(7)로부터 공급되는 저온저압의 기체냉매와 열교환을 통해 추가로 냉각시킨 후, 다시 외기와 열교환시켜 냉각 및 응축시킴으로써, 열교환 효율 증대를 통해 응축효율을 향상시키고, 에어컨 시스템의 전체적인 냉방성능을 향상시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(1)는, 제1 헤더 탱크(10), 제2 헤더 탱크(20), 열교환부(30), 과냉 파이프(40), 및 리시버 드라이어(50)를 포함하여 구성되며, 이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 제1 헤더 탱크(20)는 일측에 냉매가 유입 및 배출되는 유입 파이프(11)와 배출 파이프(13)가 연결된다.

이러한 제1 헤더 탱크(20)는 상기 유입 파이프(11)를 통해 압축기(3)로부터 압축된 냉매를 공급받아 저장하게 되며, 상기 열교환부(30)를 통과하면서 응축된 냉매를 상기 배출 파이프(13)를 통해 팽창밸브(5)로 배출하게 된다.

본 실시예에서, 상기 제2 헤더 탱크(20)는 제1 헤더 탱크(10)와 상호간에 소정간격으로 이격되게 배치된다.

그리고 상기 열교환부(30)는 다수개의 튜브(31)와 방열핀(미도시)으로 구성되어 각 튜브(31)를 통해 유동되는 냉매와 외기의 열교환이 이루어지며, 상호 마주하는 제1 헤더 탱크(10)와 제2 헤더 탱크(20)의 길이방향 내측을 상호 연결하여 장착된다.

즉, 상기 열교환부(30)는 제1 헤더 탱크(10)와 제2 헤더 탱크(20)를 상호 연결함으로써, 제1 헤더 탱크(10)와 제2 헤더 탱크(20) 내부의 냉매를 상호간에 유동시키게 된다.

여기서, 상기 열교환부(30)는 하부에 리시버 드라이어(50)로 배출된 냉매를 외기와의 열교환을 통해 2차로 냉각하여 응축시키는 2차 열교환부(60)를 더 포함한다.

상기 2차 열교환부(60)는 열교환부(30)의 하부로부터 일정간격 이격된 위치에서 상기 제1 헤더 탱크(10)와 제2 헤더 탱크(20)를 상호 연결하여 형성된다.

본 실시예에서, 상기 과냉 파이프(40)는 제1 헤더 탱크(10)로부터 열교환부(30)를 통과하면서 1차로 응축된 냉매를 증발기(7)로부터 배출되는 저온저압의 기체냉매와 상호 열교환 시키도록 제2 헤더 탱크(20)의 내부에 구비된다.

여기서, 상기 과냉 파이프(40)는 제2 헤더 탱크(20)의 양단부에 브레이징 용접을 통해 결합되어 제2 헤더 탱크(20)의 내부에 유입된 냉매가 과냉 파이프(40)의 내부를 통과하는 저온저압의 기체냉매와 혼입되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

상기 제2 헤더 탱크(20)는 내주면 상에 상기 과냉 파이프(40)의 외주면을 지지하는 적어도 하나의 격벽(21)이 형성된다.

상기 격벽(21)은 제2 헤더 탱크(20)의 내주면 둘레를 따라 이격되게 형성되며, 이러한 격벽(21)은 제2 헤더 탱크(20)의 내부에서 열교환부(30)의 길이방향을 따라 각 튜브(31)의 사이에 각각 형성된다.

그리고 상기 리시버 드라이어(50)는 제2 헤더 탱크(20)의 외측에서 제2 헤더 탱크(20)와 연결되며, 제2 헤더 탱크(20)로부터 유입되는 냉매의 기액분리 및 수분을 제거하게 된다.

여기서, 상기 리시버 드라이어(50)는 열교환부(30)에 대응하는 제2 헤더 탱크(20)의 하부 일측과 연결되는 유입관(51)을 통해 연결되어 냉매가 유입된다.

이러한 리시버 드라이어(50)는 상기 2차 열교환부(60)에 대응하여 유입관(51)의 하부에서 제2 헤더 탱크(20)의 내부에 형성되는 격막(55)을 통해 구획된 제2 헤더 탱크(20)의 하부 일측과 연결되는 배출관(53)을 통해 냉매를 배출한다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(1)는 제1 헤더 탱크(10)의 유입 파이프(11)로 압축기(3)에서 압축된 냉매가 공급되면, 열교환부(30)의 각 튜브(31)를 통하여 제2 헤더 탱크(20) 측으로 이동된다.

여기서, 상기 각 튜브(31)를 통과하는 냉매는 외기와 상호 열교환이 이루어지면서, 냉각되어 1차로 응축된다.

그리고, 1차로 응축된 냉매는 상기 제2 헤더 탱크(20)의 내부로 유입되어 상기 리시버 드라이어(50)의 유입관(51)을 향하여 하부로 이동되며, 이때, 제2 헤더탱크(20)의 내부에서 유동하는 냉매는 상기 과냉 파이프(40)의 외주면에 접촉한 상태로 이동되면서 과냉 파이프(40)의 내부를 통과하는 저온저압 상태의 기체냉매와 상호 열교환이 이루어진다.

즉, 제2 헤더 탱크(20)의 내부로 유입되어 이동하는 냉매는 과냉 파이프(40)를 통과하는 저온저압의 기체냉매와의 열교환을 통해 추가로 냉각되어 응축된다.

이러한 상태로, 기체냉매와의 열교환이 완료된 냉매는 상기 리시버 드라이어(50)의 유입관(51)을 통해 유입되어 리시버 드라이어(50)의 내부에서 기액분리 및 수분이 제거되며, 배출관(53)을 통해 배출되어 다시 상기 제2 헤더 탱크(20)로 유입된다.

여기서, 상기 유입관(51)과 배출관(53)의 사이에서 상기 제2 헤더 탱크(20)의 내부에 형성된 격막(55)은 리시버 드라이어(50)를 통과한 냉매가 다시 제2 헤더탱크(20)의 상부로 유입되거나, 상기 격막(55)의 상부에 위치되는 리시버 드라이어(50)를 통과하지 않은 냉매가 유입되는 것을 방지하게 된다.

이에 따라, 상기 리시버 드라이어(50)를 통과한 냉매는 제2 헤더 탱크(20)의 하부로 유입되며, 상기 2차 열교환부(60)를 통해 제1 헤더 탱크(10)로 이동하면서 외기와 2차로 열교환이 이루어지면서 냉각 및 응축된다.

이러한 과정을 통해 응축이 완료된 냉매는 냉매 배출구를 통해 배출되어 팽창밸브(5)로 유입된다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(1)는 열교환부(30)를 통해 1차로 냉매를 응축 및 냉각하고, 제2 헤더 탱크(20)의 내부에서 저온저압의 기체냉매와 추가로 열교환을 통해 냉각하게 된다.

그런 후, 추가로 냉각된 냉매를 리시버 드라이어(50)를 통해 기액분리 및 수분을 제거한 상태로, 다시 2차 열교환부(60)를 통과시키면서 외기와의 열교환을 통해 2차로 응축 및 냉각함으로써, 냉매의 응축효율을 향상시키고, 냉매의 온도를 저하시킬 수 있어 에어컨 시스템의 전체적인 냉각성능을 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(1)를 적용하면, 헤더 탱크를 이중관 구조로 구성하여 외기와 열교환된 냉매를 증발기(7)로부터 공급되는 저온저압의 기체냉매와 열교환을 통해 추가로 냉각시킨 후, 다시 외기와 열교환시켜 냉각 및 응축시킴으로써, 열교환 효율 증대를 통해 응축효율을 향상시키고, 에어컨 시스템의 전체적인 냉방성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 헤더 탱크의 내부에서 액체상태의 냉매와 저온저압의 기체냉매의 유동방향을 서로 반대방향으로 하여 상호 열교환시킴으로써, 보다 신속하고 효율적인 열교환이 가능해질 수 있다.

또한, 냉매를 과냉시키기 위한 별도의 장치 없이도 냉매의 과냉이 가능하여 개발비용 및 제작원가를 줄일 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1...차량용 컨덴서 3...압축기
5...팽창밸브 7...증발기
9...컨덴서 10...제1 헤더 탱크
11...유입 파이프 13...배출 파이프
20...제2 헤더 탱크 21...격벽
30...열교환부 31...튜브
40...과냉 파이프 50...리시버 드라이어
51...유입관 53...배출관
55...격막 60...2차 열교환부

Claims (8)

1. 압축기, 팽창밸브, 증발기를 포함하는 에어컨 시스템에서, 상기 압축기로부터 압축된 냉매를 공급받아 응축시키고, 응축된 냉매를 상기 증발기로 공급하는 차량용 컨덴서에 있어서,
   일측에 냉매가 유입 및 배출되는 유입 파이프와 배출 파이프가 연결되는 제1 헤더 탱크;
   상기 제1 헤더 탱크와 상호간에 소정간격으로 이격되게 배치되는 제2 헤더 탱크;
   다수개의 튜브와 방열핀으로 구성되어 상기 각 튜브를 통해 유동되는 냉매와 외기의 열교환이 이루어지며, 상호 마주하는 상기 제1 헤더 탱크와 제2 헤더 탱크의 길이방향 내측을 상호 연결하여 장착되는 열교환부;
   상기 제1 헤더 탱크로부터 상기 열교환부를 통과하면서 1차로 응축된 냉매를 상기 증발기로부터 배출되는 저온저압의 기체냉매와 상호 열교환 시키도록 상기 제2 헤더 탱크의 내부에 구비되는 과냉 파이프; 및
   상기 제2 헤더 탱크의 외측에서 상기 제2 헤더 탱크와 연결되며, 상기 제2 헤더 탱크로부터 유입되는 냉매의 기액분리 및 수분을 제거하는 리시버 드라이어; 를 포함하고,
   상기 제2 헤더 탱크에서 내주면 상에 상기 과냉 파이프의 외주면을 지지하는 적어도 하나의 격벽이 형성되고,
   상기 격벽은 상기 제2 헤더 탱크의 내주면 둘레를 따라 이격되게 형성되며, 상기 격벽은 상기 제2 헤더 탱크의 내부에서 상기 튜브와 상기 제2 헤더 탱크가 연결되는 부분을 제외하고, 상기 각 튜브 사이에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2 헤더 탱크와
   과냉 파이프는 양단부에 브레이징 용접을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
6. 제1항에 있어서,
   상기 열교환부는
   하부에 상기 리시버 드라이어로 배출된 냉매를 외기와의 열교환을 통해 2차로 냉각하여 응축시키는 2차 열교환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
7. 제6항에 있어서,
   상기 2차 열교환부는
   상기 열교환부의 하부로부터 일정간격 이격된 위치에서 상기 제1 헤더 탱크와 제2 헤더 탱크를 상호 연결하여 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
8. 제7항에 있어서,
   상기 리시버 드라이어는
   상기 열교환부에 대응하는 상기 제2 헤더 탱크의 하부 일측과 연결되는 유입관을 통해 연결되어 냉매가 유입되며,
   상기 2차 열교환부에 대응하여 상기 유입관의 하부에서 상기 제2 헤더 탱크의 내부에 형성되는 격막을 통해 구획된 상기 제2 헤더 탱크의 하부 일측과 연결되는 배출관을 통해 냉매를 배출하는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.

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