KR20040068393A - 리시버 드라이어를 갖는 응축기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 리시버 드라이어를 갖는 응축기는, 상호 소정 간격으로 이격되어 평행하게 배치되며, 내부에 설치된 배플들에 의해 복수개의 격실들을 갖는 제1,2 헤더 파이프와; 제2 헤더 파이프에 중앙 격실에 형성된 유입관 및 상부 격실에 형성된 배출관과; 제1,2 헤더 파이프에 양 단부가 삽입되어 연통되며, 유입관으로부터 유입된 냉매를 응축시키는 응축부를 이루고, 응축부의 상부에 위치되어 응축부에 의해 응축된 냉매를 과냉각시키는 과냉각부를 이루는 복수개의 튜브들; 및 제1 헤더 파이프와 연결관들에 의해 연통되게 일측에 설치되며, 응축부를 거쳐 응축된 냉매를 과냉각부로 공급하기 위한 유도관이 그 내부에 내장되며, 그 상부에 액냉매가 모아져 저장되는 상측 공간부가 형성된 리시버 드라이어;를 구비한다.

Description

리시버 드라이어를 갖는 응축기{Condenser having receiver drier}

본 발명은 차량용 응축기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 응축기의 상부에 과냉각부가 형성되도록 구조가 개선된 리시버 드라이어를 갖는 응축기에 관한 것이다.

통상적으로, 차량용 공조장치에 채용되는 응축기는 압축기로부터 고온 고압으로 압축된 기상의 냉매가 유입되어 보다 낮은 주위의 공기와 열교환하여 액상의 냉매로 변환시키는 열교환기이다. 상기 응축기는 한쌍의 헤더 파이프 사이로 튜브와 방열휜이 교대로 적층되어 코어부를 이루고, 헤더 파이프에는 유입관 및 배출관이 연통되게 설치되어 냉매를 유입 및 배출시키는 구조를 가진다. 상기 일측의 헤더 파이프에는 리시버 드라이어(receiver drier)가 결합되어서 액상의 냉매 속에 포함된 수분과, 이에 의한 금속의 부식 침전물 등이 제거될 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 응축기에 있어서, 헤더 파이프들 내부에는 각각 교호적으로 배플들이 설치되어 헤더 파이프 내부를 상호 엇갈린 복수개의 격실로 분리함으로써 헤더 파이프들과 튜브들에 의해 사행의 냉매 통로가 형성될 수 있다. 상기 냉매 통로는 헤더 파이프의 일측에 설치된 유입관으로부터 유입된 기상의 냉매가 튜브들 내를 이동하면서 액화되는 응축부와, 상기와 같이 응축된 냉매를 냉각시키는 과냉각부로 분리될 수 있다.

그런데, 종래의 응축기에 있어서, 과냉각부는 하부에 위치되게 되는데, 이에 따라 엔진룸에 설치되는 외장형 오일 쿨러, 인터 쿨러, 범퍼 등에 의하여 과냉각부가 가려져 상기 과냉각부로 유입되는 외기 온도가 상승될 수 있다. 따라서, 응축기의 효율이 떨어짐과 아울러, 시스템 효율이 전반적으로 저하되는 문제점이 발생될 우려가 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 과냉각부의 위치를 상부로 변경함으로써 열교환 효율을 최상의 상태로 유지할 수 있는 리시버 드라이어를 갖는 응축기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 응축기를 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 있어서, 응축기의 헤더 파이프에 연결되는 리시버 드라이어에 대한 분리 사시도.

도 3은 도 2의 헤더 파이프에 연결된 리시버 드라이어에 대한 부분 단면도.

도 4는 도 1의 응축기에서의 냉매 흐름을 도시한 작동 상태도.

〈도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명〉

11,12..헤더 파이프 13..튜브

15..유입관 16..배출관

17..배플 18..연결관

20..리시버 드라이어 21..리시버 탱크

24..필터 수단 25..필터

26..건조제 27..건조제 용기

28..유도관 30..차단 부재

31..응축부 32..과냉각부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 리시버 드라이어를 갖는 응축기는,

상호 소정 간격으로 이격되어 평행하게 배치되며, 내부에 설치된 배플들에 의해 복수개의 격실들을 갖는 제1,2 헤더 파이프와;

상기 제2 헤더 파이프에 중앙 격실에 형성된 유입관 및 상부 격실에 형성된 배출관과;

상기 제1,2 헤더 파이프에 양 단부가 삽입되어 연통되며, 상기 유입관으로부터 유입된 냉매를 응축시키는 응축부를 이루고, 상기 응축부의 상부에 위치되어 응축부에 의해 응축된 냉매를 과냉각시키는 과냉각부를 이루는 복수개의 튜브들; 및

상기 제1 헤더 파이프와 연결관들에 의해 연통되게 일측에 설치되며, 상기 응축부를 거쳐 응축된 냉매를 상기 과냉각부로 공급하기 위한 유도관이 그 내부에 내장되며, 그 상부에 액냉매가 모아져 저장되는 상측 공간부가 형성된 리시버 드라이어;를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 리시버 드라이어는, 상부에 개구를 가지는 리시버 탱크와, 상기 리시버 탱크의 개구에 결합되는 캡과, 상기 캡의 직하방에 설치되어 상기 리시버 탱크 내의 냉매로부터 이물질 및 수분을 제거하는 필터 수단인 필터 및 건조제를 구비하며, 상기 필터는 상기 리시버 탱크의 상측 공간부에 위치되며, 상기 건조제는 상기 필터의 하부에 위치되는 것이 바람직하다.

상기 리시버 탱크의 내주면에는 고정돌기가 형성되어, 상기 필터가 안착되며 상기 리시버 탱크의 개구에 캡이 결합될 때 상기 캡의 하부면과 필터의 상부 가장자리면이 밀착됨으로써 상기 필터가 고정되어지며, 상기 고정돌기는 리시버 탱크의 내부 공간을 상측 공간부 및 하측 공간부로 구획하는 것이 바람직하다.

상기 리시버 탱크에는, 상기 고정돌기의 상부에 설치되어 상기 리시버 탱크의 상측 공간부로부터 하측 공간부로 액냉매가 누설되는 것을 방지하는 차단 부재가 더 구비된 것이 바람직하다.

상기 유도관에 대하여 상기 필터 및 건조제를 지지 및 결합하기 위하여, 상기 유도관의 상부측 외주면에는 걸림턱이 돌출되어 형성되어 있으며, 하부측 외주면에는 고정부재가 설치된 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 리시버 드라이어를 갖는 응축기를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 응축기는 상호 평행하게 설치되는 한쌍의 제1,2 헤더 파이프(11)(12)와, 상기 제1,2헤더 파이프(11)(12)와 그 양단부가 연통되도록 결합되며 상호 소정간격 이격되는 복수개의 튜브(13)들과, 상기 튜브(13)들의 사이에 개재되는 방열휜(14)을 포함한다.

상기 제1,2 헤더 파이프(11)(12)의 내부에는 유입관(15)으로부터 유입된 냉매가 상기 제1,2 헤더 파이프(11)(12)와 튜브(13)들에 의해 형성된 통로가 사행을 이루어 배출관(16)과 연통될 수 있게 복수개의 배플(17)들이 설치되어 있다. 상기 제1,2 헤더 파이프(11)(12)는 원통형 파이프로 이루어지거나, 반원형의 파이프들이 상호 브레이징(brazing) 접합되어 이루어질 수 있다.

한편, 상기 제1 헤더 파이프(11)에는 리시버 드라이어(20)가 설치되어 있다.

본 발명의 특징에 따른 리시버 드라이어(20)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 리시버 탱크(21)와, 상기 리시버 탱크(21)의 상부 개구에 결합되어 이를 밀봉하는 캡(22)과, 상기 리시버 탱크(21) 내에 설치되는 필터 수단(24)을 포함한다.

상기 리시버 탱크(21)와 제1 헤더 파이프(11) 사이는 상부로부터 연결관(18)들에 의해 연통되어진다.

상기 캡(22)의 결합부(22a)의 외주면에는 원주방향으로 적어도 하나의 홈(22b)들이 형성되고, 이 홈(22b)들에 패킹(23)들이 설치될 수 있다. 상기 패킹(23)은 리시버 탱크(21)로부터 냉매가 누수되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 오-링이 이용될 수 있다.

상기 리시버 탱크(21)의 내부에는 설치된 필터 수단(24)은 냉매에 포함된 이물질을 제거하기 위한 필터(25)와, 냉매에 포함된 수분을 흡수하는 건조제(26)를포함하여 구성된다.

상기 필터(25)는 망상의 매시(mesh)로 이루어지며, 그 상부가 개구된 형상을 가지고 있다. 상기 필터(25)는 리시버 탱크(21) 상부의 냉매가 모아져서 저장되는 상측 공간부에 위치된다.

그리고, 상기 필터(25)가 리시버 탱크(21) 내에 지지되어 고정될 수 있게, 리시버 탱크(21)의 내주면에는 도 3에 도시된 바와 같이, 소정 높이로 돌출된 고정돌기(21a)가 형성되어 있다. 상기 고정돌기(21a)는 대략 상기 제1 연결관(18a)과 제2 연결관(18b) 사이의 위치에 형성되어 있다. 또한, 상기 고정돌기(21a)는 리시버 탱크(21) 내를 상측 공간부 및 하측 공간부로 구획하게 된다.

상기 필터(25)의 하부 가장자리면이 상기 고정돌기(21a)의 상부 측면에 안착된 상태에서 캡(22)이 리시버 탱크(21)의 개구에 설치되면, 상기 캡(22)의 하부면이 필터(25)의 상부 가장자리면에 밀착 가압됨으로써 상기 필터(25)가 고정될 수 있다.

또한, 상기 리시버 탱크(21) 내에 건조제(26)가 내장되어 있는데, 상기 건조제(26)는 건조제 저장용기(27)에 담겨져 있다. 상기 건조제 저장용기(27)는 복수개의 통공들을 가지는 합성수지재의 사출관, 또는 금속 매시로 이루어질 수 있다. 상기 건조제 용기(27)는 상기 필터(25)의 하부에 설치되며, 필터(25)와 일체로 결합될 수도 있다.

한편, 상기 고정돌기(21a)의 상부에는 도시된 바와 같이, 차단부재(30)가 마련됨으로써 상측 공간부의 액냉매가 하측 공간부로 누설되는 것이 방지될 수 있다.

상기 필터(25)의 하부면의 중앙부와, 건조제 용기(27)의 중앙부에는 각각 유도관(28)이 삽입되어 설치될 수 있도록 관통공이 형성되어 있다. 상기 유도관(28)은, 그 상단부가 대략 필터(25) 내에 위치되어지며, 하단부가 제3 연결관(18c)의 위치보다 아래 즉, 리시버 탱크(21)의 내측 하단면에 근접하게 놓이도록 설치되는 것이 바람직하다. 상기 유도관(28)의 상부측 외주면에는 걸림턱(28a)이 돌출되어 형성되어 있다. 상기 걸림턱(28a)은 유도관(28)이 필터(25)의 상부 개구를 통하여 삽입되어 설치될 때 상기 유도관(28)이 필터(25)에 대하여 고정될 수 있게 한다.

상기 유도관(28)이 필터(25) 및 건조제 용기(27)에 삽입된 후에는, 건조제 용기(27)의 하측에 유도관(28)에 대해 고정부재(29)가 설치됨으로써 상기 유도관(28)이 상방으로 이탈되는 것을 방지하게 된다. 또한, 상기 고정부재(29)는 상기 걸림턱(28a)과 함께, 상기 유도관(28)에 대하여 필터(25) 및 건조제 용기(27)를 지지하게 하는 한편, 이들의 결합을 용이하게 한다.

한편, 상기 유도관(28)의 하측 외주면에는 상기 고정부재(29)가 안착되어 고정될 수 있도록 안착홈(28b)이 형성되어 있다.

도 4에는 상기의 구성을 가지는 응축기에서의 냉매 흐름을 나타낸 작동 상태도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 제1,2 헤더 파이프(11)(12)의 내부에 각각 교호적으로 배플(17)들이 설치됨으로써, 상기 제1,2 헤더 파이프(11)(12)의 내부가 상호 엇갈린 복수개의 격실들로 분리되어 있다. 상기와 같이 격실들로 분리된 제1,2헤더 파이프(11)(12)와 튜브(13)들에 의해 사행의 냉매 통로가 형성되어진다. 상기 냉매통로는 제2 헤더 파이프(12)에 설치된 유입관(15)으로부터 유입된 기상의 냉매가 액화되는 응축부(31)와, 응축된 냉매를 냉각시키는 과냉각부(32)로 구분될 수 있다.

상기 응축부(31)는 제2 헤더 파이프(12)의 중앙 격실에 내부와 연통되도록 설치된 유입관(15)과 대응되는 튜브(13)들에 의해 형성되며 냉매가 기액으로 분리되는 제1 영역(A)과, 상기 제1 영역(A)의 상하부에 위치되는 제2,3 영역(B)(C)과, 상기 제3 영역(C)의 하부에 위치되는 제4 영역(D), 및 상기 제2 영역(B)의 상부에 위치되는 제5 영역(E)으로 이루어진다. 상기 제2,3,4,5 영역(B)(C)(D)(E)을 거치면서 유입관(15)을 통해 유입된 냉매가 계속하여 응축되어지게 된다.

상기 과냉각부(32)인 제6 영역(F)은 제5 영역(E)의 상부에 위치되어 있다.

상기 제4 영역(D)에 대응되는 위치에서 제1 헤더 파이프(11)와 리시버 탱크(21)를 연통시키는 제3 연결관(18c)은, 유입관(15)으로부터 유입된 냉매가 제1 영역(A)을 통과하면서 액상으로 분리된 냉매가 제1,3,4 영역(A)(C)(D)을 통과하면서 응축되어 리시버 드라이어(20) 측으로 공급될 수 있게 한다.

그리고, 상기 제5 영역(E)에 대응되는 위치에서 제1 헤더 파이프(11)와 리시버 탱크(21)를 연통시키는 제2 연결관(18b)은, 상기 제1 영역(A)을 통과하면서 여전히 기체상태로 남아 있는 냉매가 제1,2,5 영역(A)(B)(E)을 통과하면서 냉각되어 리시버 드라이어(20) 측으로 공급될 수 있게 한다.

상기와 같이 제2,3 연결관(18b)(18c)을 통하여 리시버 드라이어(20)의 리시버 탱크(21)로 공급된 냉매는 리시버 탱크(21) 내에 장착된 건조제(26)에 의해 수분이 제거되며, 리시버 탱크(21) 내에 내장된 유도관(28)의 하단부를 통하여 유입되어 상부로 이동되어진다.

한편, 상기 제6 영역(F)에 대응되는 위치에서 제1 헤더 파이프(11)와 리시버 탱크(21)를 연통시키는 제1 연결관(18a)은, 유도관(28)을 통하여 상승한 액상의 냉매가 필터(25)를 거쳐 제6 영역(F)으로 유입될 수 있게 한다.

상기 제1 연결관(18a)을 통하여 제1 헤더 파이프(11)로 유입된 냉매는 상기 제6 영역(F)을 이루는 튜브(13)들을 통과하면서 과냉각되어지고, 제2 헤더 파이프(12)의 상부 격실에 설치된 배출관(16)을 통하여 배출된다. 따라서, 응축기의 상부에 과냉각부(32)가 형성되어질 수 있다.

여기에서 상술한 바와 같은 영역들은 제1,2 헤더 파이프의 내부에 설치되는 배플들의 수 및 설치 위치에 따라 다양한 형태로 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 구성된 응축기의 작동을 설명하면 다음과 같다.

제2 헤더 파이프(12)의 유입관(15)으로부터 공급된 기상의 냉매는 응축부(31)의 제1 영역(A)을 거치면서 열교환이 이루어져 기상과 액상으로 분리되고, 기상의 냉매는 제1,2,5 영역(A)(B)(E)의 튜브(13)들을 통과하면서 열교환이 이루어져 액화된 후 제2 연결관(18b)을 통하여 제1 헤더 파이프(11)로부터 리시버 탱크(21)로 유입된다.

한편, 액상의 냉매는 제1,3,4 영역(A)(C)(D)의 튜브(13)들을 통과하면서 계속해서 열교환이 이루어져 과냉각되어 제3 연결관(18c)을 통하여 제1 헤더 파이프(11)로부터 리시버 탱크(21)로 유입된다.

상기와 같이 액화되어 리시버 탱크(21)의 내부로 유입된 냉매는 건조제(26)에 의해 수분이 제거되고, 유도관(28)의 하부를 통하여 상승한 후 필터(25)를 거쳐 제1 연결관(18a)을 통하여 리시버 탱크(21)로부터 제1 헤더 파이프(11)로 유입된다. 유입된 냉매는 제6 영역(F)의 튜브(13)들을 통과하면서 과냉각된 후 제2 헤더 파이프(12)의 배출관(16)을 통하여 외부로 배출되어진다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 응축기는 과냉각부를 상부에 위치시킬 수 있게 냉매의 유동 경로를 형성하고, 이에 따른 리시버 드라이어를 구비함으로써, 열교환 효율을 최상의 상태로 유지할 수 있게 하는 한편, 컴팩트한 구조로 이루어질 수 있다.

또한, 리시버 탱크 내에 유도관, 건조제, 필터가 서로 결합됨으로써 조립 등의 작업이 단순화될 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

1. 상호 소정 간격으로 이격되어 평행하게 배치되며, 내부에 설치된 배플들에의해 복수개의 격실들을 갖는 제1,2 헤더 파이프와;

   상기 제2 헤더 파이프에 중앙 격실에 형성된 유입관 및 상부 격실에 형성된 배출관과;

   상기 제1,2 헤더 파이프에 양 단부가 삽입되어 연통되며, 상기 유입관으로부터 유입된 냉매를 응축시키는 응축부를 이루고, 상기 응축부의 상부에 위치되어 응축된 냉매를 과냉각시키는 과냉각부를 이루는 복수개의 튜브들; 및

   상기 제1 헤더 파이프와 연결관들에 의해 연통되게 일측에 설치되며, 상기 응축부를 거쳐 응축된 냉매를 상기 과냉각부로 공급하기 위한 유도관이 그 내부에 내장되며, 그 상부에 액냉매가 모아져 저장되는 상측 공간부가 형성된 리시버 드라이어;를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 리시버 드라이어를 갖는 응축기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 리시버 드라이어는, 상부에 개구를 가지는 리시버 탱크와, 상기 리시버 탱크의 개구에 결합되는 캡과, 상기 캡의 직하방에 설치되어 상기 리시버 탱크 내의 냉매로부터 이물질 및 수분을 제거하는 필터 수단인 필터 및 건조제를 구비하며,

   상기 필터는 상기 리시버 탱크의 상측 공간부에 위치되며, 상기 건조제는 상기 필터의 하부에 위치되는 것을 특징으로 하는 리시버 드라이어를 갖는 응축기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 리시버 탱크의 내주면에는 고정돌기가 형성되어, 상기 필터가 안착되며 상기 리시버 탱크의 개구에 캡이 결합될 때 상기 캡의 하부면과 필터의 상부 가장자리면이 밀착됨으로써 상기 필터가 고정되어지며, 상기 고정돌기는 리시버 탱크의 내부 공간을 상측 공간부 및 하측 공간부로 구획하는 것을 특징으로 하는 리시버 드라이어를 갖는 응축기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 리시버 탱크에는, 상기 고정돌기의 상부에 설치되어 상기 리시버 탱크의 상측 공간부로부터 하측 공간부로 액냉매가 누설되는 것을 방지하는 차단 부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 리시버 드라이어를 갖는 응축기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 리시버 탱크 내에서, 상기 유도관의 상단부는 상기 필터 내에 위치되고, 하단부는 리시버 탱크의 내측 하단면에 근접하게 위치되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 리시버 드라이어를 갖는 응축기.
6. 제 2항 내지 제 5항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 유도관에 대하여 상기 필터 및 건조제를 지지 및 결합하기 위하여, 상기 유도관의 상부측 외주면에는 걸림턱이 돌출되어 형성되어 있으며, 하부측 외주면에는 고정부재가 설치된 것을 특징으로 하는 리시버 드라이어를 갖는 응축기.