KR200150667Y1 - 차량용 복합기능 열교환장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량용 복합기능 열교환장치에 관한 것으로서, 냉매의 흐름을 안내하는 다수의 튜브와, 상기 튜브내에 흐르는 냉매와 외부공기사이의 열교환을 용이하게 하도록 상기 튜브들사이에 배설된 다수의 주름핀과, 상기 다수의 튜브의 양단부에 상기 튜브와 각각 연통접합된 제1, 제2관형헤더(43, 45)를 구비한 열교환장치에 있어서, 상기 제1, 제2관형헤더(43, 45)의 중간부에는 제3관형헤더(47)가 상기 튜브들을 가로질러 배설되고, 상기 제3관형헤더(47)의 내부에는 격리판(59)이 상기 제3관형헤더(47)의 길이방향을 따라 배설되어 두 개의 냉매통로로 분리형성됨에 의해, 응축기와 방열기의 기능을 동시에 하는 것을 특징으로 하며, 이와 같이 구성되어 있으므로, 응축기의 기능과 방열기의 기능를 동시에 하므로, 별도의 제작라인을 위한 설비가 줄고 부품수가 감소하며 제조공정이 줄어 지므로 열교환기의 제조비를 절감할 수 있고, 외부공기는 냉매가 흐르는 냉매통로 및 냉각수가 흐르는 냉각수통로를 독립적으로 통과하면서 열교환되므로, 응축기의 열교환량 및 방열기의 열교환량이 크게 된다.

Description

차량용 복합기능 열교환장치

본 고안은 응축기와 방열기의 기능을 동시에 가지는 차량용 복합기능 열교환장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 냉매사이클의 형성에 의해 차량을 냉방하는 공기조화기용 증발기 및 응축기, 엔진을 냉각하도록 순환하는 냉각수를 식히는 방열기가 배설되어 있다.

상기 응축기와 방열기는 차량의 외부공기에 의해서도 강제냉각되도록 차량의 앞쪽에 서로 인접되게 설치되어 있다.

상기 증발기는 그 내부에 흐르는 저압의 냉매액이 기화하면서 주위 공기의 열을 흡수함에 의해 냉기를 발생시키는 열교환기이고, 상기 응축기는 상기 증발기와 냉매사이클을 형성하도록 그 내부에 흐르는 고압의 냉매가스가 액화하면서 주위공기에 열을 방출하는 열교환기이며, 상기 방열기는 엔진에서 발생되는 열을 빼앗아 데워진 냉각수가 차량 외부에 열을 방출하는 열교환기이다.

즉, 상기 응축기와 방열기는 그 내부에 흐르는 각 작동유체(냉매, 냉각수)가 냉각되는 열교환기이다.

종래의 응축기는 도1에 도시한 바와 같이, 다수의 튜브(1)가 서로 일정한 간격을 유지하게 주름핀(3)에 의해 매개되어 배설되고, 상기 각 튜브(1)의 양단부에는 반원통파이프형상의 제1, 제2관형헤더(5, 7)가 상기 튜브(1)에 연통되게 접속되고, 상기 튜브(1)들중의 최상측 튜브(1a)와 최하측 튜브(1b)에는 주름핀(3a, 3b)에 의해 매개되어 제1, 제2지지부재(9, 11)가 각각 고착된 구조로 되어 있다.

이때, 상기 제1관형헤더(5) 및 제2관형헤더(7)의 각 양단은 캡(13, 13`) 및 캡(15, 15`)이 고착되어 막혀 있고, 상기 제1, 제2관형헤더(5, 7)의 외면에는 제1, 제2관형헤더(5, 7)의 내부에 냉매를 출입시키도록 냉매유입니플(17) 및 냉매유출니플(19)이 각각 기밀하게 고착되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 웅축기는 엔진의 일측에 배설되어, 상기 냉매유입니플(17)을 통해 고온의 냉매가스가 상기 튜브(1)의 내부에 유입하여 흐르면서 상기 주름핀(3)을 매개로 주위공기와 용이하게 열교환하여 냉각되어 냉매액으로 변하여 상기 냉매유출니플(19)을 통하여 배출된다.

그리고, 종래 방열기는 제1도에 도시한 바와 같이, 상/하탱크(21, 23) 사이에 다수의 튜브(25)가 배설되고, 상기 각 튜브(25)사이에 방열핀(27)이 배설되어 상기 튜브(25)의 내부에 흐르는 냉각수가 상기 방열핀(27)을 통하여 외부로 열을 방출하는 구조로 되어 있다.

상기 상/하탱크(21, 23)는 상기 튜브(25)와 연통하는 헤드플레이트(29, 31)에 케이스(33, 35)가 결합되고, 상기 케이스(33, 35)에는 엔진을 식히는 냉각수가 출입하도록 냉각수유입, 유출구(33a, 35a)가 형성된 구조로 되어 있다.

이와같이 구성된 종래의 방열기는 상기 응축기의 일측에 배설되어, 상기 냉각수유입구(33a)을 통해 고온의 냉각수가 상기 상탱크(21)를 거쳐 상기 튜브(25)의 내부에 유입하여 흐르면서 상기 방열핀(27)을 매개로 주위공기와 용이하게 열교환하여 냉각되어 저온의 냉각수로 변하여 하탱크(23)를 거쳐 상기 냉각수 유출구(35a)을 통하여 배출된다.

그런데, 이와 같이 구성된 응축기와 방역기는 별도의 공정으로 제작되므로, 별도의 제작라인을 위한 설비의 이중투자, 부품수의 증가 및 제조공정의 증가로 인하여 열교환기의 제조비가 상승한다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 응축기와 방열기는 별도의 유니트로서 인접되게 배설되어 있다. 따라서, 외부공기가 응축기 및 방열기를 순차적으로 통과하게 되므로 응축기를 통과하면서 온도가 상승된 외부공기가 방열기를 지날 때에는 열교환효과가 떨어져서, 방열기의 열교환량이 적어진다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어 진 것으로서, 본 고안의 목적은 응축기와 방열기의 제조비용을 줄이고 응축기 및 방열기의 열교환량을 동시에 크게 하는 차량용 복합기능 열교환장치를 제공하는데 있다.

제1도는 종래 차량용 공기조화기의 응축기를 나타내는 사시도.

제2도는 종래 차량용 방열기를 나타내는 입면도.

제3도는 본 고안의 일 실시예에 의한 차량용 복합기능 열교환장치를 나타내는 사시도.

제4도는 제3도의 제3관형헤더의 횡단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

43 : 제1관형헤더 45 : 제2관형헤더

47 : 제3관형헤더 59 : 격리판

본 고안에 의한 차량용 복합기능 열교환장치는 냉매의 흐름을 안내하는 다수의 튜브와, 상기 튜브내에 흐르는 냉매와 외부공기사이의 열교환을 용이하게 하도록 상기 튜브들사이에 배설된 다수의 주름핀과, 상기 다수의 튜브의 양단부에 상기 튜브와 각각 연통접합된 제1, 제2관형헤더를 구비한 열교환장치에 있어서, 상기 제1, 제2관형헤더의 중간부에는 제3관형헤더가 상기 튜브들을 가로질러 배설되고, 상기 제3관형헤더의 내부에는 격리판이 상기 제3관형헤더의 길이방향을 따라 배설되어 두 개의 냉매통로로 분리형성됨에 의해, 응축기와 방열기의 기능을 동시에 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

제3도에 도시한 바와 같이, 다수의 튜브(41)로 이루어진 제1튜브군(T1)과 다수의 튜브(41`)로 이루어진 제2튜브군(T2)의 양단부에는 관형헤더가 연통되게 배설되어 있다. 즉, 상기 다수의 튜브(41)의 양단부에는 제1, 제3관형헤더(43, 47)가 연통되게 접속되어있고, 상기 다수의 튜브(41')의 양단부에는 제3, 제2관형헤더(47, 45)가 연통되게 접속되어 있다. 따라서, 상기 제1튜브군(T1)과 제2튜브군(T2)은 제3관형헤더(47)에 의해 분리되어 있다.

상기 제1, 제2관형헤더(43, 45)는 대체로 반원통단면형으로 되어 있고, 상기 제3관형헤더(47)은 대체로 장구단면형으로 되어 있다.

상기 다수의 투브(41, 41')는 서로 일정한 간격을 유지함과 동시에 열교환이 용이하도록 주름핀(43, 43')에 의해 매개되어 배설되어 있고, 상기 튜브군(T1, T2)중의 최상측 튜브와 최하측 튜브에는 상기 주름핀(43, 43')에 의해 매개되어 제1, 제2지지부재(49, 49')(51, 51')가 각각 고착되어 있다.

상기 제1관형헤더(43) 및 제2관형헤더(45)의 양단은 대체로 반원형의 캡(53, 53')(55, 55')이 고착되어 막혀 있고, 상기 제3관형헤더(47)의 양단은 대체로 장구형의 평판캡(57, 57')이 고착되어 막혀 있다.

상기 제3관형헤더(47)의 내부에는 도4에 도시한 바와 같이, 격리판(59)이 상기 제3관형(47)의 길이방향을 따라 배설되어 두 개의 냉매통로로 분리형성되어 있다.

상기 제1관형헤더(43)의 외주면에는 상기 제1튜브군(T1)에 냉매가 유입하도록 냉매유입니플(61)이 기밀하게 고착되어 있고, 상기 제2관형헤더(45)의 외주면에는 상기 제2튜브군(T2)에 냉각수가 유입하도록 냉가수유입니플(63)이 기밀하게 고착되어 있고, 상기 제3관형헤더(47)에서 상기 격리판(59)으로 분리된 각 공간부에는 상기 제1튜브군(T1) 및 제2튜브군(T2)에 각각 유입한 냉매 및 냉각수가 유출하도록 냉매유출니플(65) 및 냉각수유출니플(67)이 연통되어 있다.

이와같은 구조로 된 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 복합기능 열교환장치는 가조립한 상태에서 용착로속에서 용착되어 일체로 제작된다.

이하 본 고안의 일실시예에 의한 차량용 복합기능 열교환장치의 작용에 대해 설명한다.

고온의 냉매가스는 냉매유입니플(61)을 통해 제1관형헤더(43)의 내부공간에 유입한 후, 제1튜브군(T1)의 튜브내부에 유입하여 흐르면서 주름핀(43)을 매개로 주위공기와 용이하게 열교환하여 냉각되어 냉매액으로 변하여 제3관형헤더(47)의 일측내부공간에 유입한 다음, 냉매유출니플(65)을 통하여 도시하지 않은 냉매관으로 유출된다.

한편, 엔진에서 발생되는 열을 빼앗아 데워진 냉각수는 냉각수유입니플(63)을 통해 제2관형헤더(45)의 내부공간에 유입한 후, 제2튜브군(T2)의 튜브내부에 유입하여 흐르면서 주름핀(43`)을 매개로 주위공기와 용이하게 열교환하여 냉각되어 제3관형헤더(47)의 타측내부공간에 유입한 다음, 냉각수유출니플(67)을 통하여 도시하지 않은 냉각수관으로 유출된다.

따라서, 외부공기는 냉매가 흐르는 냉매통로와 냉각수가 흐르는 냉각수통로의 외부를 독립적으로 흐르게 된다.

본 고안에 의한 차량용 복합기능 열교환장치는 응축기의 기능과 방열기의 기능를 동시에 하므로, 별도의 제작라인을 위한 설비가 줄고 부품수가 감소하며 제조공정이 줄어지므로 열교환기의 제조비를 절감할 수 있다.

그리고, 외부공기는 냉매가 흐르는 냉매통로 및 냉각수가 흐르는 냉각수통로의 외부를 독립적으로 통과하면서 열교환되므로, 응축기의 열교환량 및 방열기의 열교환량이 크게 된다.

Claims (1)

1. 냉매의 흐름을 안내하는 다수의 튜브와, 상기 튜브내에 흐르는 냉매와 외부공기사이의 열교환을 용이하게 하도록 상기 튜브들 사이에 배설된 다수의 주름핀과, 상기 다수의 튜브의 양단부에 상기 튜브와 각각 연통 접합된 제1, 제2관형헤더(43)(45)를 구비한 열교환장치에 있어서, 상기 제1, 제2관형헤더(43)(45)의 중간부에는 제3관형헤더(47)가 상기 튜브들을 가로질러 배설되고, 상기 제3관형헤더(47)의 내부에는 격리판(59)이 상기 제3관형헤더(47)의 길이방향을 따라 배설되며, 상기 제3관형헤더(47)의 좌우측은 상기 격리판(59)에 의해 별개로 분리형성된 냉매통로로 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 복합기능 열교환장치.