KR200342475Y1 - 수액기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수액기 본체로부터 필터 및 건조제의 교환이 용이함과 동시에 그 구성요건을 간편히 하고 제조 및 결합공정을 용이하게 할 수 있는 수액기에 관한 것이다.

본 고안은 응축기의 헤더파이프와 결합되는 수액기에 있어서, 상기 헤더파이프와 연통하는 유입공 및 유출공이 각각 형성되며, 소정 직경을 갖고 상.하부가 개구된 수액기본체; 상기 수액기본체의 상.하 개구부를 밀폐하고 중앙에 두께방향으로 각각 감합공이 형성된 상부 및 하부캡; 상기 상.하부캡에 형성된 상기 각각의 감합공에 삽입되어 끝단이 외부로 돌설되는 로드를 갖고 상기 로드와 로드를 연결하고 상기 로드들의 직경보다 큰 직경을 갖는 플랜지가 형성된 본체를 포함하는 봉상부재; 상기 봉상부재의 하부로드의 플랜지에 상부가 밀착하고 하부가 상기 하부캡의 저면과 밀접되는 반구형상의 필터; 및 상기 상.하부로드의 단부를 각각 고정하는 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수액기

본 고안은 차량용 공조장치에 이용되는 수액기에 관한 것으로, 특히 압축기에서 유입된 냉매를 상분리하여 기냉매와 액냉매를 자중에 의해 분리시킨 후 각각의 유동로를 통해 열교환시키는 다중 유동형 응축기에 이용되는 수액기에 관한 것이다.

카에어컨은 압축기, 응축기, 수액기, 팽창변 그리고 증발기의 구성요소를 튜브로 연결하여 폐루프를 형성하도록 되어 있으며, 이의 밀폐된 공간을 냉매가 순환하면서 열교환을 통해 목적하는 바 차량 실내의 공기를 냉각하도록 되어 있다.

응축기 후단에는 압축기에서 압축된 고온.고압의 기체 상태로 상변환된 냉매가 응축기에서 발열작용을 통해 액상으로 상변환된 후 흡입되는 수액기가 설치되어 있다. 수액기에는 응축기를 통과한 냉매가 기상에서 액상으로 완전히 상변환되지 않은 상태로 유입된 기액 혼합냉매로부터 액냉매만을 팽창변으로 토출되게 하는 작용을 한다.

이러한 수액기는 현재까지 다양한 형태로 제조되어 이용되고 있는데 일예로 종래 수액기는 원통체로 알루미늄을 가공한 후 양측 개구부를 캡으로 밀폐시켜 브레이징 결합함으로써 가격면에서 불리한 점이 있다.

더욱이 수액기 내부에는 냉매중에 함유된 수분과 이물질을 제거하기 위한 건조제와 필터가 내장되어 있으며, 통상 본체 내부에 밀폐된 상태로 내장되어 하나의 조립체로 이루어져 있다.

때문에 냉매가 냉매회로를 순환하면서 필터의 불량으로 인해 수액기로 유입된 혼합냉매로부터 액분리를 원활하게 하지 못하거나 또는 냉매속에 함유된 수분을 제거하지 못하여 냉각효율이 감소될 경우 수액기 전체를 교환해야 하는 비경제적인 문제가 있다. 이러한 점을 감안하여 필터와 건조제를 교환할 수 있는 조립식 수액기가 제시된 바 있으나 이 또한 자체 무게를 줄일 수는 없고 분리가 용이하지 못한문제가 있다.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 특히 수액기 본체로부터 필터 및 건조제의 교환이 용이함과 동시에 그 구성요건을 간편히 하고 제조 및 결합공정을 용이하게 할 수 있는 수액기를 제공하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 응축기의 헤더파이프와 결합되는 수액기에 있어서, 상기 헤더파이프와 연통하는 유입공 및 유출공이 각각 형성되며, 소정 직경을 갖고 상.하부가 개구된 수액기본체; 상기 수액기본체의 상.하 개구부를 밀폐하고 중앙에 두께방향으로 각각 감합공이 형성된 상부 및 하부캡; 상기 상.하부캡에 형성된 상기 각각의 감합공에 삽입되어 끝단이 외부로 돌설되는 로드를 갖고 상기 로드와 로드를 연결하고 상기 로드들의 직경보다 큰 직경을 갖는 플랜지가 형성된 본체를 포함하는 봉상부재; 상기 봉상부재의 하부로드의 플랜지에 상부가 밀착하고 하부가 상기 하부캡의 저면과 밀접되는 반구형상의 필터; 및 상기 상.하부로드의 단부를 각각 고정하는 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 수액기본체 상.하부를 각각의 캡으로 밀폐하고 캡의 중앙으로 돌설된 봉상부재를 캡의 외측에서 고정하는 것으로, 캡의 착탈이 용이하여 내장된 건조제 및 필터의 교환이 용이하다.

도 1은 본 고안에 따른 수액기의 설치상태를 보인 정면도,

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 수액기 평면도,

도 3은 수액기의 내부구조를 보이기 위한 도 2의 A-A선 종단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20;수액기 21;수액기본체

21a,21b;유입공 21c;유출공

22;상부캡 23;하부캡

24,25;실링부재 26;봉상부재

28;필터 29,30;O-링

31;건조제

도 1은 본 고안에 따른 수액기의 일 실시예를 도시한 것으로, 실시예에서는 다단 기액분리형 응축기에 적용된 예를 설명하고 있다.

부호 1은 응축기이고, 20은 수액기를 도시한 것이다. 응축기(1)는 다단 기액분리형 응축기로 일반적인 응축기와 동일한 구조로 이루어지며 다만 헤더파이프를 구획하는 배플들의 위치 및 입출구파이프의 위치를 달리하여 냉매의 유동경로를 기냉매 경로와 액냉매 경로로 분리하여 상변환시키고 있다.

이러한 다단 기액 분리형 응축기(1)는 수평방향으로 배열된 복수의 튜브(2)와 튜브(2) 사이에 교호로 배열된 코루게이트핀(3)에 의해 코어부를 형성하고 튜브(2) 양측에는 서로 대향되게 직립된 한쌍의 제1헤더파이프(4)와 제2헤더파이프(5)가 접속되어 있다.

튜브(2)는 편평한 관으로 내부에 다수의 냉매통로가 형성되어 있으며, 압출성형이나 프레스성형에 의해 제조된다. 실시예에서 제1,2헤더파이프(4)(5)는 각각 헤더(4a)(5a)와 탱크(4b)(5b)의 결합에 의해 타원형상의 냉매통로를 형성하고 있지만 파이프형태이어도 좋다.

상기 헤더(4a)(5a)에는 튜브(2)의 양단부를 각각 삽입하여 결합하도록 되어 있으며, 헤더(4a)(5a) 외측으로 탱크(5a)(5b)를 각각 결합함으로써 냉매통로를 형성하게 된다. 상기 제1,2헤더파이프(4)(5)는 복수의 배플(6-11)에 의해 구획분할되어 다실의 유체통로를 형성하고 있으며, 제1헤더파이프(4)에는 가스상태의 냉매가 유입되는 유입파이프(12)와 열교환부에서 외기와 열교환되어 상변환된 액냉매가 유출되는 유출파이프(13)가 각각 결합되어 있다.

상기 유입파이프(12)는 내부를 구획하는 배플(6)(7) 사이에 결합되고 유출파이프(13)는 배플(8) 하부에 결합되어 있다. 또한 제2헤더파이프(5)에 구비된배플(9-11)은 제1헤더파이프(4)에 구비된 배플(6-8)들과 서로 다른 위도차를 갖고 배열됨으로써 냉매유로를 다단으로 형성할 수 있다.

그리고 배플(11)은 제1헤더파이프(4)의 배플(8)과 동일 수평면상에 위치되게 함으로써 상변환된 냉매가 후술하는 수액기(20)를 통해 과냉각영역을 유동한 후 유출파이프(13)로 토출된다.

따라서 본 고안은 상기 배플(6-11)들의 위도차에 따라 냉매가 유동하는 튜브군이 분할되어 냉매유동 방향에 따라 위상차를 갖고 상,중,하부영역 및 과냉각영역으로 나눌수 있다.

도 2 및 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 수액기를 도시하고 있다. 도면을 참조하면, 수액기(20)는 다단 기액분리형 응축기(1)에 결합되는 것으로 분리가능한 분할체로 이루어져 있다.

이 수액기(20)는 관체형상의 수액기본체(21)와, 수액기본체(21)의 양측 개구부를 각각 밀폐하는 상부 및 하부캡(22)(23)을 포함하며, 이들은 분리가능하다.

상.하부캡(22,23)은 동일한 형상으로, 외주면에 단턱이 형성되어 수액기본체(21)의 내주면과 밀접되고, 중앙에는 후술할 봉상부재가 삽입되는 감합공(22a)(23a)이 각각 형성된다.

감합공(22a,23a) 주위는 단턱이 형성된 환형홈(22b)(23b)이 형성되어 있고, 이 환형홈(22b,23b)과 형상과 동일한 실링부재(24)(25)가 억지끼워 맞춤된다.

상기 상.하부캡(22,23)에는 수액기본체(21)의 축선방향으로 봉상부재(26)가 결합되며, 이 봉상부재(26)는 양측에 상기 감합공(22a)(23a)에 삽입되는 상.하부로드(26a)(26b)가 각각 형성되어 그 단부가 캡(22,23)의 외측으로 돌설되고, 상.하부로드(26a)(26b)의 외주연은 나사산이 형성되어 너트(27)로 나사결합된다.

상기 상.하부로드(26a)(26b)는 이들의 직경보다 큰 직경을 갖는 플랜지가 형성된 본체(26c)를 포함하고, 이 본체(26c)는 상.하부로드(26a)(26b)와 일체로 성형되어 있다.

실시예에서는 봉상부재(26)를 알루미늄등의 금속재질을 이용하고 있으나 수액의 전체 중량을 줄이고자 할 경우에는 플라스틱재를 성형하여도 좋다.

수액기본체(21)는 외주면 상부와 하부에 각각 수액기(1)의 제2헤더파이프(5)와 연통하는 유입공(21a)(21b)이 형성되어 있다. 이 유입공(21a)(21b)은 응축기(1)의 상부영역과 하부영역을 유동하는 냉매가 수액기본체(21)로 유입된다. 실시예에서는 유입공을 2개소 형성하고 있지만 일반적인 응축기에 적용할 경우에는 유입공을 1개소만 형성할 수도 있다.

그리고 하부에는 수액기(1)의 과냉각영역과 연통하는 유출공(21c)이 형성되어 있다.

또한 상기 봉상부재(26)의 하부로드(26b)의 플랜지와 하부캡(23)사이에는 필터(28)가 협지되고, 이 필터(28)는 반구형상으로 이루어진다.

상기 수액기본체(21)와 상.하부캡(22,23)이 밀접하는 부분에는 환상의 O-링(29)이 개재되고, 봉상부재(26)의 상.하부로드(26a)(26b)와 상.하부캡(22)(23)의 접면에도 O-링(30)이 각각 개재되어 수액기본체(21)를 기밀하게 밀폐시킨다. 도면중 미설명 부호 31은 건조제를 도시한 것이다.

이와 같이 구성된 수액기(20)는 수액기본체(21)의 상부 개구부를 둘레방향으로 O-링(29)을 개재한 상부캡(22)으로 밀폐한 후 하부 개구부에서 봉상부재(26)를 끼우되 상부로드(26a)를 상부캡(22)에 형성된 감합공(22a)으로 관통시킨다.

그리고, 건조제(31)를 수액기본체(21) 내부에 삽입하고 필터(28)를 하부로드(26b)에 끼워 상향으로 밀착시킨 후 하부캡(23)으로 수액기본체(21)의 개구부를 밀폐시킨다.

이후, 상.하부캡(22)(23)에 형성된 환형홈(22b)(23b)에 O-링(30)을 개재한 실링부재(24)(25)를 억지끼워 맞춘 후 상.하부로드(26a)(26b) 단부에 너트(27)를 체결하여 고정한다.

응축기(1)의 제2헤더(5)와 수액기(20) 사이에 연결파이프를 개재하여 결합을 완료한다.

이상과 같이 응축기(1)와 수액기(20)가 결합된 상태에서 도시되지 않은 압축기가 구동되면 냉매는 냉매회로를 순환하게 되고 이러한 과정중에 압축된 기냉매가 응축기(1)로 유입된다.

응축기(1)로 유입된 기냉매는 유입파이프(12)를 통해 중부영역으로 유동되어 액냉로 부분 상변환되면서 제2헤더파이프(5)의 배플(9)(10) 사이에 형성된 쳄버로 유동하게 되며, 상기 쳄버로 유동한 냉매는 기상과 액상이 혼합된 기액혼합상태로 유입된다. 기액혼합냉매는 자중에 의해 분리된 후 각각 다른 경로를 통해 유동하게 된다.

즉, 비중이 낮은 기냉매는 상승되어 상부영역으로 이동하게 되고, 비중이 높은 액냉매는 자중에 의해 하부영역으로 이동하면서 열교환하게 된다.

이와 같이 기상과 액상으로 분리되어 각각의 유동경로를 통해 유동하는 냉매중 상부영역으로 유동하는 기냉매는 열교환과정중 대부분 액상으로 상변환되어 수액기본체(21) 상부에 형성된 유입공(21a)을 통해 유입되고, 하부영역으로 유동하는 액냉매는 과냉각되어 상기 수액기본체(21) 하부에 형성된 유입공(21b)을 통해 유입된다.

수액기(20)기로 유입된 냉매는 수액기본체(21)에 내장된 건조제를 통과하면서 수분이 제거된 상태로 필터(28)를 통과하면서 냉매중에 함유된 불순물이 필터링되고 유출공(21c)을 통해 응축기(1) 최하부에 위치한 과냉각영역으로 유동하는 순환경로를 갖는다.

그리고 냉매 순환과정중에 증발기의 흡열열량이 낮아 증발온도가 설정온도 보다 높음으로 인해 차량 실내의 공기가 냉각되지 않을 경우나 또는 필터(28)에 이상이 있어 냉각효율이 불량할 경우에 조립과 역순으로 분해하여 필터(28)와 건조제(31)와 교환한 후 다시 조립한다.

이상과 같이 본 고안은 수액기 제조중에 발생하는 불량률을 현저하게 감소시킬 수 있고, 더욱이 조립이 용이하여 생산성을 높일 수 있다.

Claims (4)

1. 응축기의 헤더파이프와 결합되는 수액기에 있어서,

   상기 헤더파이프와 연통하는 유입공 및 유출공이 각각 형성되며, 소정 직경을 갖고 상.하부가 개구된 수액기본체;

   상기 수액기본체의 상.하 개구부를 밀폐하고 중앙에 두께방향으로 각각 감합공이 형성된 상부 및 하부캡;

   상기 상.하부캡에 형성된 상기 각각의 감합공에 삽입되어 끝단이 외부로 돌설되는 로드를 갖고 상기 로드와 로드를 연결하고 상기 로드들의 직경보다 큰 직경을 갖는 플랜지가 형성된 본체를 포함하는 봉상부재;

   상기 봉상부재의 하부로드의 플랜지에 상부가 밀착하고 하부가 상기 하부캡의 저면과 밀접되는 반구형상의 필터; 및

   상기 상.하부로드의 단부를 각각 고정하는 고정부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수액기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 수액기본체와 상기 상.하부캡이 접면하는 부분에 O-링 개재되는 것을 특징으로 하는 수액기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 상.하부캡의 감합공 외측으로 소정의 직경을 갖는 환형홈을 형성하고, 상기 환형홈에 억지끼워 맞춤되는 실링부재를 더 포함하는 것을특징으로 하는 수액기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 환형홈과 상기 실링부재가 접면하는 부분에 O-링이 개재되는 것을 특징으로 하는 수액기.