KR19990020128U - 수액기 일체형 응축기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수액기 일체형 응축기에 관한 것으로, 상.하부에 각각 냉매 유입파이프 및 유출파이프를 갖는 커넥터탱크(4)와, 커넥터탱크(4)와 평행하게 격설되고 상.하부 직경이 동일하게 확관되는 리턴탱크(5)와, 상기 커넥터탱크 및 리턴탱크와 연통되게 접속되는 튜브(2) 및 상기 튜브 사이에 교호하여 설치된 코루게이트핀(3)과, 상기 커넥터탱크 및 리턴탱크 내부를 구획분할하여 냉매를 유턴시키는 다수의 배플(8-10)과, 상기 리턴탱크의 하부 공간을 분할하고 그 벽면에 적어도 하나 이상의 유통홀(12)이 형성된 분할플레이트(11)와, 상기 리턴탱크의 상부에 내장되는 건조제(13)와, 상기 리턴탱크의 하부에 내장되는 필터(14)를 포함하여 냉매가 유동하는 과정에서 리턴탱크에서 수액기능을 행하고, 이후 커넥터탱크로 유동하면서 수분이 분리된 순수냉매가 다시 열교환함으로써 열교환량을 증대시킬 수 있다.

Description

수액기 일체형 응축기

본 고안은 차량용 공기조화장치에 있어서, 응축기의 리턴탱크에서 수액기 기능을 겸할 수 있는 수액기 일체형 응축기에 관한 것이다.

차량용 냉동싸이클은 압축기, 응축기, 수액기, 팽창변 그리고 증발기가 순차적으로 연결된 냉매회로를 형성하고 있으며, 이 냉매회로를 따라 냉매가 순환하게 되고, 이러한 순환 과정중에 외부공기와 열교환하면서 공기를 냉각시킨다.

수액기는 응축기에서 상변환된 냉매를 기액분리하여 팽창변에 액냉매만을 유입되게 하는 것으로, 응축기와 분리되어 있으나 근래에는 한정된 차량 엔진룸의 공간성을 극복하기 위해 수액기와 응축기가 일체로 형성된 수액기 일체형 응축기가 제시되고 있다.

일예로 일본국 실개공 평3-31266호는 응축기의 냉매유출구측의 종방향 헤더의 직경을 크게하고, 그 직경을 크게한 헤더내에 건조제를 내장하여 수액기 기능을 유지할 수 있도록 함과 동시에 수액기능은 열교환 경로 최종단계에서 행해지고 있다.

그러나 수액기는 2상의 냉매를 기액분리하는 목적과, 냉매속에 혼합된 수분을 제거하기 위한 목적을 동시에 수행하는 것으로, 상기한 고안은 냉매열교환 최종단계에서 수액기능을 행하게 되므로 열교환중에 수분이 함유된 상태로 냉매가 유동하므로 함유된 수분에 의해 열교환량을 저하시키게 된다.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 특히 응축기 내부를 유동하는 냉매유도 경로상에서 수액기능을 행할 수 있는 수액기 일체형 응축기를 제공하는데 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 냉매속에 함유된 수분을 제거한 상태에서 순수 액냉매만을 재차 열교환시켜 열교환량을 증대시킬 수 있도록 하는 수액기 일체형 응축기를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 수액기 일체형 응축기는 본 고안은 상.하부에 각각 냉매 유입파이프 및 유출파이프를 갖는 커넥터탱크와, 상기 커넥터탱크의 직경보다 큰 직경을 갖고 평행하게 수직으로 격설되는 리턴탱크와, 상기 커넥터탱크 및 리턴탱크와 연통되게 접속되는 튜브 및 상기 튜브 사이에 교호하여 설치된 냉각핀과, 상기 커넥터탱크 및 리턴탱크 내부를 구획분할하여 냉매를 유턴시키는 다수의 배플과, 상기 리턴탱크의 하부 공간을 분할하고 그 벽면에 적어도 하나 이상의 유통홀이 형성된 플레이트와, 상기 리턴탱크의 상부에 내장되는 건조제와, 상기 리턴탱크의 하부에 내장되는 필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 냉매가 유동하는 과정에서 리턴탱크에서 수액기능을 행하고, 이후 수분이 분리된 순수냉매가 커넥터탱크로 유동하면서 다시 열교환함으로써 열교환량을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 응축기 정면도,

도 2는 수액기 기능를 갖는 리턴탱크를 보인 요부단면도,

도 3은 도 2의 A-A선 단면도,

도 4는 도 2의 B-B선 단면도,

도 5 및 도 6은 리턴탱크의 다른 실시예를 보인 단면도,

도 7 내지 도 9는 필터와 건조제의 위치관계를 설명하기 위한 단면도,

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1;응축기 2;튜브

3;코루게이트핀 4;커넥터탱크

5;리턴탱크 6;입구파이프

7;출구파이프 8-10;배플

11;분할플레이트 11a;수평부

11b;수직부 12;유통홀

13;건조제 14;필터

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 수액기 일체형 응축기 정면도이고, 도 2는 수액기가 내장된 리턴탱크를 보인 요부확대 단면도이며, 도 3 및 도 4는 리턴탱크의 평단면도를 도시한 것이다.

전체를 부호 1로 표시한 응축기는 복수의 튜브(2) 사이에 코루게이트핀(3)을 개재하여 적층하고 있다. 튜브(2)의 각단부는 좌우에 대향하고 있는 커넥터탱크(4) 및 리턴탱크(5)와 연통되게 삽입되어 있다. 커넥터탱크(4)의 상.하부에는 입구파이프(6)와 출구파이프(7)가 결합되어 있으며, 각각의 탱크에는 다수의 배플(8-10)이 설치되어 냉매를 지그재그로 유동시키고 있다.

상기 리턴탱크(5)는 커넥터탱크(4)의 직경보다 크게 확관되어 있으며, 커넥터탱크(4)의 직경에 비해 대략 1.2-3배의 직경을 갖는게 바람직하다. 배플(9) 하부에는 분할플레이트(11)가 설치되어 있으며, 상기 분할플레이트(11)는 프레스에 의해 절곡되어 수평부(11a)와 수직부(11b)를 형성하고 있다. 분할플레이트(11)의 외주연에는 다수의 유통홀(12)이 형성되어 있으며, 수평부(11a)와 수직부(11b)에 형성하여도 되며, 가능한 기액분리를 위해 리턴탱크(5) 저면과 근접한 위치에 형성하는 것이 좋다. 상기 유통홀(12)은 그 직경이 대략 3-16mm로 전체적으로 냉매 통과면적이 동일할 경우 유통홀의 개수와 관계없다.

실시예에서는 상기 리턴탱크(5)가 압출에 의한 파이프형상으로 이루져 있으나, 도 5 및 도 6과 같이 다수의 플레이트를 조합하여 제조할 수 있으며, 이는 튜브(2)가 삽입되는 헤더(5a)와, 상기 헤더(5a)와 결합하여 냉매유로를 형성하는 탱크(5b)로 이루어지며, 상기 리턴탱크(5)의 내측에 플레이트(5c)를 브레이징 결합하여도 실시예와 동일한 결과를 얻을 수 있다.

한편 본 고안은 배플(9)을 중심으로 리턴탱크(5)의 하부에는 건조제(13)를 내장하여 냉매중에 혼합된 수분을 제거하게 되며, 분할플레이트(11)의 전방에는 필터(14)를 설치하고 있다. 실시예에서는 상기 건조제(13)를 리턴탱크(5) 상부에 내장하고 있으나 도 7 내지 도 9와 같이 리턴탱크(5)의 하부에 내장하여도 좋으며, 건조제(13)와 필터(14)의 위치가 냉매유동방향에 대해 역전되어도 좋다.

상기 필터(14)는 분할플레이트(11)에 형성된 유통홀(12)의 위치에 따라 설치위치가 결정되며, 일예로 수평부(11a)와 수직부(11b)에 모두 유통홀(12)이 형성될 경우 필터(14)를 수평부(11a) 상면에 수평으로 설치하고, 수직부(11b)에 유통홀(12)이 형성될 경우 유통홀(12) 전면에 수직으로 설치하게 된다.

또한 건조제(13)는 냉매경로에 방향에 대해 필터 후단에 위치하여도 좋으며, 리턴탱크(5) 하부에 필터(14)와 함께 위치하여도 좋다.

이와 같이 구성된 본 고안은 압축기에서 압축된 고온.고압의 기냉매가 커넥터탱크(4) 상부에 결합된 유입파이프(6)를 통해 상류튜브를 경유하여 리턴탱크(5)로 유동한 후 배플(10)에 의해 유턴되면서 중류튜브를 통해 다시 커넥터탱크(4)로 유동한다. 리턴탱크(5)로 유동한 냉매는 건조제(13)에 의해 수분이 제거된 상태가 되며, 본 고안은 이와 같이 수분이 제거된 순수냉매를 유동시킴으로써 열교환효율을 높일 수 있게 된다.

그리고 커넥터탱크(4)로 유동한 냉매는 배플(9)의 의해 경로가 전환되면서 리턴탱크(5)의 하부로 유동하여 여기서 필터(14)를 통과한 후 하류튜브를 경유하여 출구파이프(7)로 유출하게 된다.

이때 리턴탱크(5) 하부로 유입된 냉매는 필터(14)를 통과하면서 자중에 의해 기액분리하게 된다. 즉, 분할플레이트(11)의 수직부(11b)에 형성된 유통홀(12)이 리턴탱크(5)의 저면과 근접되어 있기 때문에 일정한 냉매저장공간을 형성하게 된다.

따라서 기체냉매는 자중에 의해 상부에 위치하게 되며, 반대로 액체냉매는 하부에 위치하므로 분할플레이트(11)에 형성된 유통홀(12)을 통해 액냉매만을 유동시킬 수 있다.

여기서, 본 고안은 리턴탱크(5)를 수액기능을 할 수 있도록 직경을 확관하고 내부에 건조제와 필터를 내장하는 것으로, 냉매의 유동경로 상에서 수액기의 역할을 하고 있으며, 이후 수분이 제거된 순수 액냉매만을 하류튜브를 통해 다시 열교환시킴으로써 완전한 상변환이 가능함과 동시에 열교환량을 증대시켜 냉각효율을 높일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 리턴탱크를 커넥터탱크에 비해 일정한 비율로 확관시키고 내부에 건조제 및 필터를 내장하여 수액기 기능을 행할 수 있도록 함으로써 소형화가 가능하여 엔진룸의 공간성의 한계를 극복할 수 있고, 또한 냉매의 열교환 경로상에서 수액기능을 행하기 때문에 순수 액냉매만을 다시 하류튜브를 통해 열교환시킬 수 있어 열교환량을 증대시킴과 동시에 냉각효율을 높일 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 상.하부에 각각 냉매 유입파이프 및 유출파이프를 갖는 커넥터탱크;

   상기 커넥터탱크의 직경보다 큰 직경을 갖고 평행하게 수직으로 격설되는 리턴탱크;

   상기 커넥터탱크 및 리턴탱크와 연통되게 접속되는 튜브 및 상기 튜브 사이에 교호하여 설치된 냉각핀;

   상기 커넥터탱크 및 리턴탱크 내부를 구획분할하여 냉매를 유턴시키는 다수의 배플;

   상기 리턴탱크의 하부 공간을 일부 분할하고 그 벽면에 적어도 하나 이상의 유통홀이 형성된 분할플레이트;

   상기 리턴탱크의 상부에 내장되는 건조제; 및

   상기 리턴탱크의 하부에 내장되는 필터를 포함함으로써 리턴탱크 내부에서 수액기 기능을 수행할 수 있도록 함을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 리턴탱크 하부에 건조제를 내장하고, 상기 분할플레이트의 수직부에 필터를 설치함을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 분할플레이트의 수평부 상면에 필터를 설치하고, 상기 필터의 후단에 건조제를 내장하는 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 커넥터탱크의 직경과 리턴탱크의 직경비가 1:1.2 에서 1:3의 범위를 갖는 비율로 형성되는 수액기 일체형 응축기