KR20030072493A - Heat exchanger of air conditioner for automobile - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량 공조장치용 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 응축기의 입ㆍ출구파이프 중 어느 일측에 액냉매 차단수단을 설치하여 에어컨의 정지시에 액냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하도록 하는 차량 공조장치용 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger for a vehicle air conditioner, and more particularly, a vehicle for preventing liquid refrigerant from flowing into a compressor when the air conditioner is stopped by installing a liquid refrigerant blocking unit on one side of an inlet and an outlet pipe of the condenser. A heat exchanger for an air conditioner.
도 1은 일반적인 차량 공조장치의 설치상태도를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an installation state of a general vehicle air conditioning apparatus.
도시한 바와 같이 차량 공조장치는 압축기(1), 응축기(2), 팽창밸브(3) 및 증발기(4)로 이루어져 압축기(1)는 저압의 냉매가스를 고압으로 압축하여 응축기(2)로 토출하고, 응축기(2)는 압축기(1)에서 고압으로 압축된 냉매를 응축하여 상변화시키며, 응축기(2)에서 토출되는 냉매는 팽창밸브(3)를 통과하면서 저압의 포화 상태로 팽창되고 증발기(4)를 지나면서 주위의 열을 흡수하여 저압의 냉매가스로 상변화된다. 그리고, 이 저압의 냉매가스는 다시 압축기(1)로 유입되어 재순환된다.As illustrated, the vehicle air conditioner includes a compressor 1, a condenser 2, an expansion valve 3, and an evaporator 4, and the compressor 1 compresses a low pressure refrigerant gas to a high pressure and discharges it to the condenser 2. In addition, the condenser 2 condenses the refrigerant compressed to high pressure in the compressor 1 to be phase-changed, and the refrigerant discharged from the condenser 2 expands to a low pressure saturated state while passing through the expansion valve 3 and evaporator ( As it passes through 4), it absorbs the surrounding heat and changes its phase into a low pressure refrigerant gas. The low pressure refrigerant gas then flows back into the compressor 1 and is recycled.
도 2는 일반적인 응축기의 구성도이다.2 is a block diagram of a general condenser.
도시한 바와 같이 응축기(2)는 압축기(1)에서 압송된 고온ㆍ고압의 냉매를 외기와 열교환시켜 액화시키는 것으로, 일정간격 이격되어 설치된 한쌍의 헤더파이프(5)(5a)와, 양단이 상기 헤더파이프(5)(5a)에 접속됨과 아울러 등간격으로 설치된 복수개의 튜브(6)와, 상기 튜브의 사이에 개재된 코루게이트핀(7)과, 상기 헤더파이프(5)(5a)에 연결된 입ㆍ출구파이프(8)(9)로 구성되어 있다.As shown in the figure, the condenser 2 liquefies the high-temperature and high-pressure refrigerant conveyed by the compressor 1 by exchanging heat with the outside air, and a pair of header pipes 5 and 5a spaced at a predetermined interval and both ends are A plurality of tubes 6 connected to the header pipes 5 and 5a and equally spaced, a corrugated fin 7 interposed between the tubes, and a header pipe 5 and 5a are connected. It consists of inlet and outlet pipes 8 and 9.
그리고, 상기 헤더파이프(5)(5a)의 내부에는 복수개의 배플(미도시)이 설치되어 냉매흐름을 지그재그로 유동되게 하여 응축효율을 향상시킨다.In addition, a plurality of baffles (not shown) are installed inside the header pipes 5 and 5a to improve the condensation efficiency by allowing the refrigerant flow to be zigzag.
이와 같이 구성된 차량 공조장치는 에어컨의 동작을 정지 시킬 경우에 에어컨의 각 구성요소는 다양한 상태가 나타난다.When the vehicle air conditioner configured as described above stops the operation of the air conditioner, each component of the air conditioner appears in various states.
즉, 응축기(2)는 외부에 노출되어 있어 빠른 온도상승을 보이고, 압축기(1)는 비교적 많이 노출되어 있지만 온도의 변화가 없으며, 증발기(4)는 노출이 거의 없지만 차량 실내의 온도 상승으로 비교적 적은 온도변화를 나타낸다.That is, the condenser 2 is exposed to the outside and shows a rapid temperature rise. The compressor 1 is relatively exposed, but there is no change in temperature. The evaporator 4 has little exposure, but the temperature rise in the vehicle interior is relatively high. Little change in temperature.
여기에서 응축기(2) 및 증발기(4)측에서 압축기(1)측으로 냉매가 유동되어지고, 에어컨의 초기구동시에 액냉매가 압축기(1)로 유입되어 구동되면 소음이 발생할 뿐만 아니라 파손되는 경우도 있다.In this case, when the refrigerant flows from the condenser 2 and the evaporator 4 to the compressor 1 side, and the liquid refrigerant flows into the compressor 1 and is driven during the initial operation of the air conditioner, not only noise is generated but also it is broken. have.
즉, 압축기(1)보다 상대적으로 고온 고압상태에 있는 응축기(2) 및 증발기(4)의 냉매가 압축기(1)로 유동되어지는 것이다.That is, the refrigerant of the condenser 2 and the evaporator 4 which are relatively hot and high pressure than the compressor 1 flows to the compressor 1.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 응축기 입ㆍ출구파이프 중 어느 일측에 액냉매 차단수단을 설치하여 에어컨의 정지시에 액냉매가 압축기로 유입되는 것을 차단하는 차량 공조장치용 열교환기를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object thereof is to install a liquid refrigerant blocking means on either side of a condenser inlet / outlet pipe to prevent the liquid refrigerant from entering the compressor when the air conditioner is stopped. A heat exchanger for an apparatus is provided.
도 1은 일반적인 차량용 공조장치의 설치상태도1 is an installation state of a general vehicle air conditioner
도 2는 일반적인 응축기의 구성도2 is a block diagram of a general condenser
도 3은 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제1실시예로서, 냉매유로가 개방된 상태를 나타낸 도면.3 is a view showing a state in which a refrigerant flow path is opened as a first embodiment of a condenser provided with a liquid refrigerant blocking means according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제1실시예로서, 냉매유로가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면.Figure 4 is a first embodiment of the condenser provided with a liquid refrigerant blocking means according to the present invention, a view showing a state in which the refrigerant passage is closed.
도 5는 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제2실시예로서, 냉매유로가 개방된 상태를 나타낸 도면.5 is a view showing a state in which a refrigerant flow path is opened as a second embodiment of a condenser provided with a liquid refrigerant blocking means according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제2실시예로서, 냉매유로가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면.6 is a view showing a state in which a refrigerant flow path is closed as a second embodiment of a condenser provided with a liquid refrigerant blocking means according to the present invention.
도 7은 본 발명의 제2실시예의 요부를 나타낸 사시도.7 is a perspective view showing the main parts of a second embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제3실시예로서, 냉매유로가 개방된 상태를 나타낸 도면.8 is a third embodiment of a condenser provided with a liquid refrigerant blocking means according to the present invention, showing a state in which a refrigerant passage is opened.
도 9는 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제3실시예로서, 냉매유로가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면.9 is a third embodiment of a condenser provided with a liquid refrigerant blocking means according to the present invention, showing a state in which a refrigerant passage is closed.
(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
M: 액냉매 차단수단10: 밸브케이싱M: liquid refrigerant blocking means 10: valve casing
11: 자기코일12: 플런저11: magnetic coil 12: plunger
13: 스프링14: 전원연결단자13: Spring 14: Power connector
15: 에어컨 스위치16: 판밸브케이싱15: air conditioner switch 16: plate valve casing
16a: 안내돌기17: 개폐플레이트16a: guide protrusion 17: opening and closing plate
17a: 안내홈18: 스프링17a: guide groove 18: spring
19: 코킹부20: 개폐볼19: caulking unit 20: opening and closing ball
21: 스프링21: spring
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 헤더파이프, 입ㆍ출구파이프, 튜브 및 핀으로 이루어진 차량 공조장치용 열교환기에 있어서, 상기 입ㆍ출구파이프 중 어느 일측에 에어컨 작동시 냉매의 흐름을 허용하는 반면, 에어컨 정지시 열교환기내에 존재하는 액냉매가 압축기로 유입되는 것을 차단하는 액냉매 차단수단이 설치된 것이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a heat exchanger for a vehicle air conditioner including a header pipe, an inlet / outlet pipe, a tube, and a fin, wherein one side of the inlet / outlet pipe allows a refrigerant to flow during an air conditioner operation. When the air conditioner stops, the liquid refrigerant blocking means for preventing the liquid refrigerant existing in the heat exchanger from flowing into the compressor is installed.
또한, 상기 액냉매 차단수단은 입구파이프에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 차량 공조장치용 열교환기.In addition, the liquid refrigerant blocking means is a heat exchanger for a vehicle air conditioner, characterized in that formed integrally with the inlet pipe.
또한, 상기 액냉매 차단수단은 전원연결단자가 설치된 밸브케이싱과, 상기 밸브케이싱의 내측에 형성된 자기코일과, 상기 자기코일의 전원인가에 따라 진퇴작동되어 냉매유로를 개폐시키는 플런저와, 일측은 상기 밸브케이싱에 고정되고, 타측은 상기 플런저에 고정된 스프링으로 구성된 것이다.The liquid refrigerant blocking means may include a valve casing provided with a power connection terminal, a magnetic coil formed inside the valve casing, a plunger which moves forward and backward according to application of power of the magnetic coil, and one side of the valve casing. It is fixed to the valve casing, the other side is composed of a spring fixed to the plunger.
또한, 상기 전원연결단자는 에어컨 스위치와 연결되어진 것이다.In addition, the power connection terminal is connected to the air conditioner switch.
또한, 상기 액냉매 차단수단은 내주면에 냉매흐름방향으로 갈수록 작아지는 경사면을 갖는 적어도 하나 이상의 안내돌기가 형성된 판밸브케이싱과, 상기 안내돌기에 끼워맞춤되는 안내홈이 형성되고, 상기 안내돌기를 따라 승하강되어 유로를 개폐시키는 개폐플레이트와, 일측은 상기 판밸브케이싱에 고정되고 타측은 상기 개폐플레이트에 고정된 스프링으로 구성된 것이다.In addition, the liquid refrigerant blocking means is formed on the inner circumferential surface of the valve valve casing formed with at least one guide projection having an inclined surface becomes smaller toward the flow direction of the refrigerant, and a guide groove fitted to the guide projection is formed, along the guide projection Opening and closing plate for opening and closing the opening and closing, and one side is fixed to the valve valve casing and the other side is composed of a spring fixed to the opening and closing plate.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. 설명에 앞서 본 발명은 헤더파이프(5)(5a), 튜브(6), 코르케이트핀(7), 입ㆍ출구파이프(8)(9)로 이루어진 응축기의 구성은 종래와 동일함으로 그 구성의 상세한 설명은 생략하며, 다만 본 발명의 특징인 입구파이프(8)에 설치된 액냉매 차단수단에 대해서만 설명함과 아울러 종래와 같은 구성요소는 동일한 부호를 부여하여 설명의 혼잡을 방지한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to the description of the present invention, a condenser composed of a header pipe (5) (5a), a tube (6), a corcate pin (7), and an inlet / outlet pipe (8) (9) is the same as that of the related art. Detailed description will be omitted, but only the liquid refrigerant blocking means installed in the inlet pipe 8, which is a feature of the present invention, and the same components as in the prior art are given the same reference numerals to prevent confusion of the description.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 액냉매 차단수단이 구비된 응축기의 제1실시예를 나타낸 도면이다. 이하 액냉매 차단수단을 부호 M으로 부여하여 설명한다.3 and 4 is a view showing a first embodiment of a condenser provided with a liquid refrigerant blocking means according to the present invention. Hereinafter, the liquid refrigerant blocking means will be described with reference to M.
도시한 바와 같이 액냉매 차단수단(M)을 헤더파이프(5)의 일측에 형성된 입구파이프(8)의 내측에 설치된 상태를 나타낸 것으로서, 상기 액냉매 차단수단(M)은 전원연결단자(14)가 설치된 밸브케이싱(10)과, 상기 밸브케이싱(10)의 내측에 형성된 자기코일(11)과, 상기 자기코일(11)의 전원인가에 따라 진퇴작동되어 냉매유로를 개폐시키는 플런저(12)와, 일측은 상기 밸브케이싱(10)에 고정되고, 타측은 상기 플런저(12)에 고정된 스프링(13)으로 구성되어져 있다.As shown, the liquid refrigerant blocking means (M) is shown as being installed inside the inlet pipe (8) formed on one side of the header pipe (5), the liquid refrigerant blocking means (M) is a power connection terminal (14) Is provided with a valve casing 10, the magnetic coil 11 formed inside the valve casing 10, and the plunger 12 to move back and forth in response to the power supply of the magnetic coil 11 to open and close the refrigerant flow path; , One side is fixed to the valve casing 10, the other side is composed of a spring 13 fixed to the plunger 12.
상기 전원연결단자(14)는 에어컨 스위치(15)와 연결되어 있다.The power connection terminal 14 is connected to the air conditioner switch 15.
또한, 상기 액냉매 차단수단(M)은 응축기의 브레이징 후에 조립하도록 밸브케이싱에 체결나사부(10a)를 형성하고, 오링(10b)을 개재하여 냉매의 유출을 방지하도록 이루어져 있다.In addition, the liquid refrigerant blocking means (M) is formed to form a fastening screw portion (10a) in the valve casing to be assembled after the brazing of the condenser, it is made to prevent the leakage of the refrigerant through the O-ring (10b).
즉, 에어컨 스위치(15)를 온시키게 되면 전원연결단자(14)와 전기적으로 연결된 자기코일(11)이 자화되어 플런저(12)를 자기코일(11)측으로 잡아 당기게 되고, 플런저(12)에 의해 폐쇄되어져 있던 냉매유로를 개방시켜 압축기에서 응축기로의 냉매흐름을 허용하는 반면, 에어컨 스위치(15)를 오프시키게 되면 압축되어져 있던 스프링(13)이 신장되면서 플런저(12)가 복귀되고, 이에 따라 냉매유로가 폐쇄되여 응축기 내부에서 압축기로의 냉매흐름을 차단하게 된다.That is, when the air conditioner switch 15 is turned on, the magnetic coil 11 electrically connected to the power connection terminal 14 is magnetized to pull the plunger 12 toward the magnetic coil 11, and by the plunger 12. While opening the closed refrigerant path to allow the flow of refrigerant from the compressor to the condenser, turning off the air conditioner switch 15 causes the compressed spring 13 to expand and the plunger 12 is returned. The flow path is closed to block the flow of refrigerant from the condenser to the compressor.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 액냉매 차단수단(M)이 구비된 응축기의 제2실시예를 나타낸 도면이다.5 to 7 is a view showing a second embodiment of the condenser provided with a liquid refrigerant blocking means (M) according to the present invention.
도시한 바와 같이 제2실시예의 액냉매 차단수단(M)은 내주면에 냉매흐름방향으로 갈수록 작아지는 경사면을 갖는 적어도 하나 이상의 안내돌기(16a)가 형성된 판밸브케이싱(16)과, 상기 안내돌기(16)에 끼워맞춤되는 안내홈(17a)이 형성되고, 상기 안내돌기(16a)를 따라 승하강되어 유로를 개폐시키는 개폐플레이트(17)와, 일측은 판밸브케이싱(16)에 고정되고 타측은 상기 개폐플레이트(17)에 고정된 스프링(18)으로 구성되어 있다.As shown, the liquid refrigerant blocking means (M) of the second embodiment includes a plate valve casing (16) having at least one guide protrusion (16a) having an inclined surface on the inner circumferential surface of the refrigerant flow toward the refrigerant flow direction, and the guide protrusion ( The guide groove 17a is fitted to the 16 is formed, the opening and closing plate 17 to move up and down along the guide projection 16a to open and close the flow path, and one side is fixed to the plate valve casing 16 and the other side is It is composed of a spring 18 fixed to the opening and closing plate 17.
즉, 에어컨이 구동되면 압축기에서 응축기로의 압송되는 고온고압의 냉매 압력에 의해 개폐플레이트(17)의 안내홈(17a)이 안내돌기(16a)를 따라 하측으로 이동하게 된다.That is, when the air conditioner is driven, the guide groove 17a of the opening / closing plate 17 moves downward along the guide protrusion 16a by the high temperature and high pressure refrigerant pressure being pumped from the compressor to the condenser.
그러면 상기 안내돌기(16a)가 하측으로 갈수록 작은 경사면을 가지고 있으므로 안내홈(17a)과 안내돌기(16a) 사이에 틈새가 발생하게 되어 냉매의 흐름을 허용하는 반면, 에어컨의 구동이 정지하게 되면 스프링(18)에 의해 개폐플레이트(17)를 상측으로 복귀시켜 안내돌기(16a)와 안내홈(17a)의 틈새를 차단하게 되어 응축기에서 압축기로의 냉매흐름을 차단하게 된다.Then, since the guide protrusion 16a has a smaller inclined surface toward the lower side, a gap is generated between the guide groove 17a and the guide protrusion 16a to allow the flow of the refrigerant, while the spring of the air conditioner stops driving. By closing the opening and closing plate 17 to the upper side (18) to block the gap between the guide projection (16a) and the guide groove (17a) to block the refrigerant flow from the condenser to the compressor.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 액냉매 차단수단(M)이 구비된 응축기의 제3실시예를 나타낸 도면이다.8 and 9 are views showing a third embodiment of the condenser provided with the liquid refrigerant blocking means (M) according to the present invention.
도시한 바와 같이 제3실시예의 액냉매 차단수단(M)은 입구파이프(8)의 일정길이의 상하단에 코킹부(19)를 형성하고, 상기 코킹부(19) 내에 개폐볼(20)과 스프링(21)을 개재된 구성이다.As shown, the liquid refrigerant blocking means M of the third embodiment forms a caulking portion 19 at the upper and lower ends of a predetermined length of the inlet pipe 8, and the opening and closing ball 20 and the spring in the caulking portion 19. It is the structure through 21.
즉, 압축기의 유동압에 따라 상기 개폐볼(20)이 하측으로 이동하게 되어 상단 코킹부(19)와 접면되어져 있던 개폐볼(20)이 이탈되면서 냉매유로를 개방하여 압축기에서 응축기로의 냉매흐름을 허용하게 되고, 에어컨이 정지되면 개폐볼(20)에 가해졌던 압력이 해제됨에 따라 스프링(21)의 복원력에 의해 개폐볼(20)이 상단 코킹부(19)와 접면되어 냉매유로를 폐쇄하게 되어 응축기에서 압축기로의 냉매유입을 차단하게 된다.That is, the opening and closing ball 20 moves downward according to the flow pressure of the compressor, so that the opening and closing ball 20 which is in contact with the upper caulking part 19 is released, and the refrigerant flow path is opened to coolant flow from the compressor to the condenser. When the air conditioner is stopped, the pressure applied to the opening / closing ball 20 is released and the opening / closing ball 20 is contacted with the upper caulking unit 19 by the restoring force of the spring 21 to close the refrigerant flow path. Thus, the refrigerant flow from the condenser to the compressor is blocked.
상기의 제1 내지 제3실시예에서는 응축기의 입구파이프측에 본 발명의 액냉매 차단수단을 설치한 구성을 기재하였지만, 응축기의 출구파이프측에 본 발명의 액냉매 차단수단을 설치할 수 있다.In the first to the third embodiments described above, the configuration in which the liquid refrigerant blocking means of the present invention is provided on the inlet pipe side of the condenser is described, but the liquid refrigerant blocking means of the present invention can be provided on the outlet pipe side of the condenser.
즉, 냉매의 특성상 에어컨이 정지되면 열교환기뿐만 아니라 배관내에서도 냉매가 잔존하게 되고, 상기 배관내의 액냉매는 냉매유로의 특성상 고압(응축기, 증발기)에서 저압(압축기)으로 흘러 가게되는데 응축기의 출구파이프측에 본 발명의 액냉매 차단수단을 설치하여 냉매흐름을 차단할 수 있는 것이다.That is, when the air conditioner is stopped due to the characteristics of the refrigerant, the refrigerant remains not only in the heat exchanger but also in the pipe, and the liquid refrigerant in the pipe flows from the high pressure (condenser, evaporator) to the low pressure (compressor) due to the nature of the refrigerant flow path. It is possible to block the refrigerant flow by installing the liquid refrigerant blocking means of the present invention on the side.
이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 차량 공조장치용 열교환기는 응축기의 입구파이프 내부에 액냉매 차단수단을 구비하여 응축기에서 압축기로의 액냉매의 유입을 차단함으로서, 에어컨의 초기구동시에 압축기의 액냉매 압축에 따른 소음을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 파손의 위험을 방지할 수 있는 것이다.As described above, the heat exchanger for a vehicle air conditioner includes a liquid refrigerant blocking means inside the inlet pipe of the condenser to block the inflow of the liquid refrigerant from the condenser to the compressor, thereby compressing the liquid refrigerant of the compressor during the initial operation of the air conditioner. Not only can prevent the noise, but also to prevent the risk of damage.
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