KR19990039590U - 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축기를 일체형으로 구성한 열교환기 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축기를 일체형으로 구성한 열교환기에 관한 것으로써, 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축 열교환기에 각각 설치되는 열교환기 튜브시트를 일체형으로 제작하여 단일의 열교환기에 적용함으로써 차량의 엔진냉각용 열교환 작용과 공조시스템의 응축 열교환 작용 기능을 동시에 수행 할 수 있으며, 불필요한 부품의 소요를 줄일 수 있어 경량화 및 소형화할 수 있고, 조립공정을 단축시킬 수 있어 차량의 연비향상과 에너지 절감 및 제조원가 절감을 도모할 수 있을 뿐 만 아니라, 장착공간을 최소화 할 수 있어 엔진실 내부의 부품 상호간의 장착성을 향상시킬 수 있게 한 것이다.
Description
본 고안은 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축기를 일체형으로 구성한 열교환기에 관한 것으로, 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축 열교환기에 각각 설치되는 열교환기 튜브시트를 일체형으로 제작하여 단일의 열교환기에 적용함으로써 차량의 엔진냉각용 열교환 작용과 공조시스템의 응축 열교환 작용 기능을 동시에 수행 할 수 있어 경량화에 따른 차량연비 향상과 제조원가 절감을 도모할 수 있는 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축기를 일체형으로 구성한 열교환기에 관한 것이다.
최근 자동차 산업분야에서 연비절감과 대기환경오염 문제 등의 개선을 목적으로 범정부차원에서 차량부품의 경량화를 통한 에너지 절감운동이 시도되고 있는 바, 이러한 추세에 부흥하기 위해 차량의 핵심부품인 엔진성능의 향상과 차량의 전체부품의 고효율화 및 경량화 방안이 중점적으로 논의·연구되고 있다.
종래의 일반적인 차량의 엔진냉각용 라디에이터의 열교환기와 공조시스템의 평행순환형 응축 열교환기는 서로 독립된 기술 구성 및 기능을 담당하고 있었다.
엔진냉각용 라디에이터는 차량 엔진의 실린더 주위에 냉각수를 흐르게 하여 고온의 엔진을 냉각시켜 피스톤, 밸브 등의 과열로 인한 고착을 방지하고 윤활유의 온도를 일정하게 유지시켜 실린더 내부의 마찰 및 마모를 방지하기 위한 장치이며, 차량의 공조시스템의 구성요소인 응축열교환기는 압축기에서 토출된 고온고압의 냉매를 외기와의 강제대류를 통하여 응축 열교환 시키는 장치로서, 이 두 장치는 차량의 엔진실 내부에 각각 분리되어 장착되어 있으므로 장착공간의 확보가 어렵고 동일 공간상에 중복 장착되므로써 생산성 저하 및 제조공정의 증가, 엔진냉각용 라디에이터용 팬과 응축열교환기용 팬간의 상호 유동방해로 인한 열전달 성능 저하와 소음발생 등의 문제점이 있어왔다.
이러한 단점을 해결하기 위한 방편으로 고정구를 이용하여 응축기와 라디에이터를 단순히 하나로 결합시키는 모듈화를 통하여 제조공정의 단축과 작업성 향상 및 엔진실 내부의 장착공간의 최소화를 꾀한 구조도 있었으나, 이는 체결용 고정구 수의 증가로 인하여 모듈화된 총 중량이 증가되어 연비가 좋지 않은 단점이 있었고, 이 모듈화를 통하여 장착된 응축기용 팬과 라디에이터용 팬 상호간의 유동간섭문제는 여전히 잔존해 있어 성능의 저하를 초래하는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 제반 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축 열교환기에 각각 설치되는 열교환기 튜브시트를 일체형으로 제작하여 단일의 열교환기에 적용함으로써 차량의 엔진냉각용 열교환 작용과 공조시스템의 응축 열교환 작용 기능을 동시에 수행 할 수 있어 경량화에 따른 차량연비 향상과 제조원가 절감을 도모할 수 있는 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축기를 일체형으로 구성한 열교환기를 제공함을 그 목적으로 하고 있다.
도 1 은 일부를 절개한 본 고안의 사시도
도 2a 는 도 1 중 열교환부와 라디에이터부에 분리형 핀을 사용한 확대도
도 2b 는 도 1 도 중 열교환부와 라디에이터부에 일체형 핀을 사용한 확대도
도 3a 는 응축 열교환부의 길이가 라디에이터부보다 짧게하여 구성한 일체형 튜브시트의 사시도
도 3b 는 응축 열교환부의 길이와 라디에이터부의 길이를 동일하게하여 구성한 일체형 튜브시트의 사시도
도 4a 는 절단부가 없는 부분을 단면한 일체형 튜브시트의 단면도
도 4b 는 절단부가 있는 부분을 단면한 일체형 튜브시트의 단면도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 응축 열교환부 2 : 라디에이터부
5a, 5b : 분리형 핀 5c : 일체형 핀
6 : 일체형 튜브시트 7 : 절단부
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 동작효과를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 은 일부를 절개한 본 고안의 사시도, 도 2a 는 도 1 중 열교환부와 라디에이터부에 분리형 핀을 사용한 확대도, 도 2b 는 도 1 도 중 열교환부와 라디에이터부에 일체형 핀을 사용한 확대도, 도 3a 는 응축 열교환부의 길이가 라디에이터부보다 짧게하여 구성한 일체형 튜브시트의 사시도, 도 3b 는 응축 열교환부의 길이와 라디에이터부의 길이를 동일하게하여 구성한 일체형 튜브시트의 사시도, 도 4a 는 절단부가 없는 부분을 단면한 일체형 튜브시트의 단면도, 도 4b 는 절단부가 있는 부분을 단면한 일체형 튜브시트의 단면도로서, 본 고안의 구성은 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축 열교환기에 각각으로 설치되는 종래방식의 열교환기 튜브시트를 도 1 에 도시한 바와 같이 일체형으로 구성하여 단일의 열교환기에 연결, 설치하므로써 엔진냉각용 열교환 작용과 공조시스템의 응축 열교환 작용을 동시에 수행하도록 함을 그 요부로 하고 있으며, 구체적으로는 응축 열교환부(1)와 라디에이터부(2)가 일체로 구성된 일체형 튜브시트(6)와, 이 일체형 튜브시트(6)의 'U'자홈 중심선을 따라 일정간격으로 관통시킨 절단부(7)를 구비하여 좌, 우측 탱크(4a)(4b) 및 좌, 우측 헤드파이프(3a)(3b) 사이에 적재한 후 분리형 핀(5a)(5b) 또는 일체형 핀(5c)을 장착하여 보강대(8)로 마감하므로써 일체형 열교환기가 이루어지게 되는 것이다.
상기에서 도 2a 에 도시한 바와 같이 응축 열교환부(1)와 엔진냉각용 라디에이터부(2)에 각각 장착되어 열교환 기능을 담당하도록 분리형 핀(5a)(5b)을 구성할 수도 있고, 다른 실시예로서 도 2b 에 도시한 바와 같이 일체로 장착되어 열교환 기능을 동시에 수행할 수 있도록 일체형 핀(5c)을 구성할 수 도 있다.
일체형 튜브시트(6)는 냉각수가 유입(화살표 A 방향)되어 엔진을 냉각시키는 라디에이터부(2) 기능을 수행하는 튜브와 냉매가 유입(화살표 B 방향)되어 응축 열교환시키는 응축 열교환부(1) 기능을 담당하는 튜브로 이루어지며, 도 3a 는 응축 열교환부(1)는 짧게 라디에이터부(2)는 길게 구성한 것이며, 도 3b 는 응축 열교환부(1)와 라디에이터부(1)의 전체길이를 동일하게 구성시킨 것이다.
이때, 라디에이터부(2)와 응축열교환부(1) 사이에 전도에 의한 상호 열전달이 이루어질 경우 응축 열교환 효율이 나빠져 공조시스템의 원활한 사이클이 이뤄지지 못하는 결과를 초래할 수도 있다.
일체형 튜브시트(6)는 응축 열교환부(1)와 라디에이터부(2)가 상호 연결되어 있는 중심부에 "U"자 형태의 홈이 구성되어 있고, 이 'U'자홈을 일정간격으로 관통시킨 절단부(7)는 일체형 튜브시트(6)가 동시에 열교환을 수행하면서 전도(Conduction)에 의한 상호 열전달을 차단시켜 주는 역할을 한다.
도 4a 및 도 4b 는 상기한 일체형 튜브시트(6)의 단면 형상을 도시한 것으로, 도 4a 는 응축 열교환부(1)와 라디에이터부(2)가 상호 연결되어 있는 중심부에 "U"자형의 홈이 구성되며, 절단부(7)가 없는 단면을 절개한 것이고, 도 4b 는 관통된 절단부(7)가 있는 단면을 절개한 것이다.
압축기에서 토출된 고온고압의 냉매는 일체형 튜브시트(6)의 응축 열교환부(1)의 냉매 유입구(9)로 유입되어 응축 열교환이 이루어지며, 냉각수는 일체형 튜브시트(6)의 라디에이터부(2)의 냉각수 유입구(10)로 유입되어 엔진을 냉각시키는 순환작용을 각각 수행하게 되는 것이다.
상기와 같은 구성 및 동작 효과를 갖는 본 고안을 사용함에 의해 얻을 수 있는 효과는 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축열교환기에 설치되는 열교환기 튜브시트를 일체형으로 구성하여 단일의 열교환기에 설치하므로써 불필요한 부품의 소요를 줄일 수 있어 경량화 및 소형화할 수 있고, 조립공정을 단축시킬 수 있어 차량의 연비향상과 에너지 절감 및 제조원가 절감을 도모할 수 있으며, 장착공간을 최소화 할 수 있어 엔진실 내부의 부품 상호간의 장착성을 향상시킬 수 있는 등의 효과를 가진다.
Claims (3)
- 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축 열교환기에 각각 설치되는 열교환기 튜브시트(6)를 일체형으로 제작하고, 전도에 의한 상호열전달을 차단하는 역할을 하도록 상기 일체형 튜브시트(6)의 중심선을 따라 절개된 'U'자홈을 일정간격으로 관통시킨 절단부(7)를 형성하고, 외기와의 접촉면적을 크게하여 열전달 효율을 높이기 위한 핀을 장착하여 단일의 열교환기에 적용하므로써, 차량의 엔진냉각용 열교환 작용과 공조시스템의 응축 열교환 작용 기능을 동시에 수행 할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축기를 일체형으로 한 열교환기.
- 제 1 항에 있어서,핀은 응축 열교환부(1)와 엔진냉각용 라디에이터부(2)에 각각 장착되어 열교환 기능을 담당하도록 분리형 핀(5a)(5b)을 적용함을 특징으로 하는 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축기를 일체형으로 한 열교환기.
- 제 1 항에 있어서,핀은 응축 열교환부(1)와 엔진냉각용 라디에이터부(2)에 일체로 장착되어 열교환 기능을 동시에 수행할 수 있도록 일체형 핀(5c)을 적용함을 특징으로 차량의 엔진냉각용 라디에이터와 공조시스템의 응축기를 일체형으로 한 열교환기.
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