KR20050099003A - 수액기 일체형 응축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수액기가 설치된 반대편의 헤더파이프의 구조를 변경하여 응축기 하부에 치우져있는 과냉각영역의 액냉매를 응축기의 상부로 바이패스시킴으로써 열교환기을 방해하는 커버 또는 다른 열교환기가 전면에 위치하더라도 응축기의 전체 성능이 저하되지 않도록 한 수액기 일체형 응축기를 제공하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되며, 내부에 설치된 복수개의 배플에 의해 응축부 및 제1,2 과냉각부를 형성하는 격실을 구비한 제1, 제2 헤더파이프와; 상기 헤더 파이프들 사이에 양단부가 연통되어 상기 응축부 및 제1,2 과냉각부를 형성하는 유로를 제공하는 복수개의 튜브와; 상기 튜브들 사이에 개재된 복수개의 핀과; 상기 헤더 파이프에 설치된 냉매 유입구 및 냉매 배출구와; 상기 제2 헤더파이프와 적어도 한곳에서 연통 결합되어, 응축된 냉매를 상기 제1 과냉각부로 공급하도록 설치된 수액기와; 상기 제1 헤더파이프에 구비되어 제1 과냉부와 제2 과냉각부를 연통시키는 바이패스수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수액기 일체형 응축기{RECEIVER DRIER - INTEGRATED CONDENSER}

본 발명은 수액기 일체형 응축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수액기가 설치된 반대편의 헤더파이프의 구조를 변경하여 응축기 하부에 치우져있는 과냉각영역의 액냉매를 응축기의 상부로 바이패스시킴으로써 열교환을 방해하는 커버 또는 다른 열교환기가 전면에 위치하더라도 응축기의 전체 성능이 저하되지 않도록 한 수액기 일체형 응축기에 관한 것이다.

일반적으로 응축기는 압축기에서 압송된 고온,고압의 냉매를 외기와 열교환시켜 액화시키는 것이고, 수액기는 냉방시스템상의 응축기와 팽창밸브 사이에 설치되어 응축기에서 액화된 냉매를 냉방부하에 따라 필요한 양을 증발기로 공급할 수 있도록 일시적으로 저장하는 역할을 한다.

또한, 수액기 내부에는 건조제와 필터가 구비되어 냉매중에 포함되어 있는 수분이나 불순물을 여과하는 것이다.

이러한 응축기와 수액기는 일반적으로 각각 분리된 형태로 결합하지만, 한정된 엔진룸의 공간활용면에서 문제가 있어 최근에는 응축기와 수액기가 일체로 형성된 수액기 일체형 응축기가 제시되고 있으며, 본 출원인이 선출원하여 등록된 수액기 일체형 응축기는 다단기액 분리되어 응축효과를 극대화하고 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 수액기 일체형 응축기의 단면도이며, 이를 다단기액 분리형 응축기로 표현할 수 있다.

도시된 바와 같이, 수액기 일체형 응축기는 제1 헤더파이프(1) 및 상기 제1 헤더파이프(1)와 평행하게 이격 설치되는 제2 헤더파이프(2)와, 양단이 상기 제1,2 헤더파이프(1)(2)에 연통되도록 나란하게 설치되는 튜브(3)와, 상기 튜브(3)들 사이에 개재되는 방열핀(4)과, 상기 제1,2 헤더파이프(1)(2)의내부에 설치되어 냉매유를 형성하는 복수의 배플(5)과, 상기 제2 헤더파이프(2)에 일체로 연통되는 수액기(6)와, 상기 제2 헤더파이프(2)와 수액기(6)를 연결하는 응축영역에 형성된 연결파이프(7) 및 과냉각 영역에 형성된 출구파이프(7a)와, 상기 제1 헤더파이프(1)의 일측에 형성된 냉매유입구(8) 및 상기 제1 헤더파이프(1)의 과냉각영역에 형성된 냉매유출구(8a)로 구성되어 있습니다.

이와 같이 구성된 종래 수액기 일체형 응축기는 제1 헤더파이프(1)의 중간부위에 설치된 냉매유입구(8)를 통해 유입된 냉매가 냉매유입 유로를 통과하면서 비교적 기상의 냉매는 상측으로 부상되면서 정해진 냉매유로를 따라 응축되는 것이고, 냉매유입 유로를 통과하면서 비교적 액상의 냉매는 하측으로 유동되면서 정해진 냉매유로를 따라 응축되어진다.

그리고, 상기의 냉매유로들을 통과하면서 응축된 냉매는 수액기(6)에 저장되고, 이 때 건조재와 필터에 의해 수분 및 불순물이 제거되는 것이다.

수액기(6)에 저장된 액상의 냉매는 출구파이프(7a)를 통해 과냉각영역을 통과하면서 냉매유출구(8a)를 통해 팽창밸브(미도시)로 유동되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술은 과냉각영역의 위치가 응축기의 최하단인 냉매유출구(8a)의 부근에만 치우쳐 있기 때문에 외기와의 원활한 열교환을 방해하는 커버(cover) 또는 다른 열교환기가 과냉부영역의 전면에 위치할 경우에 응축기의 전체 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 수액기가 설치된 반대편의 헤더파이프의 구조를 변경하여 응축기 하부에 치우져있는 과냉각영역의 액냉매를 응축기의 상부로 바이패스시킴으로써 열교환을 방해하는 커버 또는 다른 열교환기가 전면에 위치하더라도 응축기의 전체 성능이 저하되지 않도록 한 수액기 일체형 응축기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되며, 내부에 설치된 복수개의 배플에 의해 응축부 및 제1,2 과냉각부를 형성하는 격실을 구비한 제1, 제2 헤더파이프와; 상기 헤더 파이프들 사이에 양단부가 연통되어 상기 응축부 및 제1,2 과냉각부를 형성하는 유로를 제공하는 복수개의 튜브와; 상기 튜브들 사이에 개재된 복수개의 핀과; 상기 헤더 파이프에 설치된 냉매 유입구 및 냉매 배출구와; 상기 제2 헤더파이프와 적어도 한곳에서 연통 결합되어, 응축된 냉매를 상기 제1 과냉각부로 공급하도록 설치된 수액기와; 상기 제1 헤더파이프에 구비되어 제1 과냉부와 제2 과냉각부를 연통시키는 바이패스수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 수액기 일체형 응축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 수액기 일체형 응축기의 외관 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 응축기의 요부 사시도이며, 도 4는 본 발명에 의한 응축기의 단면도이다.

본 발명에 의한 응축기(100)는, 서로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치됨과 아울러 내부에 설치된 복수개의 배플(161,162,163,164)(171,172,173,174)에 의해 응축부 및 제1, 2 과냉각부를 형성하는 격실(S1,S2,S3,S4,S5)(S10,S11,S12,S13,S14)을 구비한 제1, 제2 헤더파이프(110,130)가 있다.

즉, 제1 헤더 파이프(110)의 내부에는 상하 방향으로 일정 간격을 두고 순서적으로 다수개의 배플(161,162,163,164)이 설치되어 있다.

상기 배플(162)과 배플(163) 사이에는 격실(S1)이 형성되고, 상기 배플(162)과 상기 배플(161) 사이에는 격실(S3)이 형성되며, 상기 배플(161)로부터 제1 헤더 파이프(110)의 최상단까지의 공간에는 격실(S5)이 형성되며, 상기 배플(163)과 상기 배플(164) 사이에는 격실(S2)이 형성되며, 상기 배플(164)로부터 제1 헤더 파이프(110)의 최하단까지의 공간에는 격실(S4)이 형성된다.

한편, 상기 제2 헤더 파이프(130)의 내부에는 상하 방향으로 일정 간격을 두고 순서적으로 다수개의 배플(171,172,173,174)이 설치되어 있다.

상기 배플(172)과 상기 배플(173) 사이에는 격실(S10)이 형성되고, 상기 배플(172)과 상기 배플(171) 사이에는 격실(S11)이 형성되며, 상기 배플(171)로부터 상기 제2 헤더 파이프(130)의 최상단까지의 공간에는 격실(S14)이 형성되며, 상기 배플(173)과 상기 배플(174) 사이에는 격실(S12)이 형성되며, 상기 배플(174)로부터 상기 제2 헤더 파이프(130)의 최하단까지의 공간에는 격실(13)이 형성된다.

여기서, 상기 배플(161)과 배플(171)은 동일선상에 위치하도록 설치되며, 상기 배플(164)과 상기 배플(174)는 동일선상에 위치하도록 설치된다.

상기와 같이 구성된 제1 헤더 파이프(110)는 두 개의 피스(piece)(110a)(110b)으로 이루어지며, 예컨대 헤더부와 탱크부가 길이 방향으로 접합되어 내부에 냉매가 상하로 통과할 수 있도록 유로를 제공한다.

여기서, 상기 피스(110a)(110b)는 본 발명에서 제1 헤더 파이프(110)을 예로 들어 도 3에 도시하였다.

상기 제1 헤더 파이프(110)에는 기상 냉매를 유입시킬 수 있도록 격실(S1)과 연통 가능하게 냉매 유입구(101)가 설치된다.

반면에 상기 제2 헤더 파이프(130)에는 액상 냉매를 배출시킬 수 있도록 격실(S14)과 연통 가능하게 냉매 배출구(131)가 설치된다.

그리고, 상기 제2 헤더파이프(130)와 적어도 한곳에서 연통 결합되어, 응축된 냉매를 상기 제1 과냉각부로 공급하도록 수액기(180)가 설치된다.

부언하면, 상기 수액기(180)는 상기 제2 헤더 파이프(130)의 격실(S12)을 통해 응축된 냉매가 유입되고, 격실(S13)을 통해 냉매가 제1 과냉각부로 배출되도록 설치된다.

그리고, 상기 수액기(180)는 상기 제2 헤더 파이프(130)의 격실(S11)을 통해 응축된 냉매가 유입되어 상기 격실(S13)을 통해 냉매가 제1 과냉각부로 배출되도록 설치될 수도 있다.

한편, 상기 제1 헤더 파이프(110)에는 제1 과냉각부와 제2 과냉각부를 연통되도록 하는 바이패스수단이 구비된다.

상기 바이패스수단은, 일단부가 제1 헤더 파이프(110)의 제1 과냉각부를 형성하는 격실(S4)과 연통됨과 아울러 타단부가 상기 제1 헤더 파이프(110)의 제2 과냉각부를 형성하는 격실(S5)과 연통되는 바이패스관(190)으로 이루어진다.

좀더 상세하게 설명하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 바이패스관(190)은 상기 격실(S4)과 연통되는 연통공(190a)에 연통 가능하게 설치되고, 상기 격실(S5)과 연통되는 연통공(190b)과 연통 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 바이패스관(190)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 헤더 파이프(110)의 외면에 한 몸체로 형성된다.

그리고, 상기 바이패스관(190)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 헤더 파이프(110)의 탱크부(110a)와 일체로 형성됨과 아울러 상기 제1, 제2 과냉각부와 연통되도록 연통공(190a)(190b)을 구비한다.

한편, 상기 바이패스관(190)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 헤더 파이프(110)의 외면과 이격되게 형성할 수도 있다.

이제까지 설명한 본 발명의 구성중 제1 과냉각부는 상기 제1, 제2 헤더파이프(110)(130)의 하단부에 구비되며, 상기 제2 과냉각부는 상기 제1,제2 헤더파이프(110)(130)의 상단부에 구비된다.

상기 제1, 제2 헤더 파이프(110)(130) 사이에는 양단부가 연통되어 응축부 및 제1, 제2 과냉각부를 형성하는 유로를 제공하는 복수개의 튜브(140)가 설치된다.

상기 튜브(140)는 압출 방식으로 편평한 타입으로 제작이 된다.

상기 튜브(140)들 사이에는 방열 면적을 확대하기 위한 핀(150)이 개재된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 도 4를 참조하여 냉매유동경로를 기준으로 하여 설명하면 다음과 같다.

압축기(미도시)로부터 토출되는 기상냉매는 냉매유입구(101)를 통해 배플(162)과 배플(163)에 형성된 제1 헤더파이프(110)의 격실(S1)로 유입된다.

상기 격실(S1)로 유입된 냉매는 배플(162)과 배플(163) 사이의 응축부 영역에 해당되는 튜브(140)들 지나면서 냉각되어 과열이 제거되고, 응축과정이 이루어진다.

여기서, 상기 냉매는 과열이 제거되고 응축된 상태가 됨에 따라 일부는 액상으로 변화하고, 나머지 일부는 기체의 상태로 남아 있게 되어 기상과 액상의 두 개의 상이 혼합되게 된다.

한편, 상기 혼합된 냉매중 상대적으로 기상의 냉매는 그 운동이 활발하여 액상의 냉매와의 밀도차에 의한 부력에 의하여 상부로 이동하게 되고, 액상의 냉매는 높은 점성 및 기체에 비하여 큰 질량 및 밀도로 인하여 중력 방향인 하부로 이동하게 된다.

따라서, 기상의 냉매는 배플(172)(173)에 의해 형성된 제2 헤더파이프(130)의 격실(S10)을 통과한 후에 배플(162) 및 배플(172) 사이의 튜브(140)들을 지나면서 재응축하게 된다.

이어서, 배플(162) 및 배플(172) 사이의 영역에서 응축된 기상의 냉매는 배플(161)과 배플(162) 사이에 형성된 제1 헤더파이프(110)의 격실(S3)을 통과한 후, 배플(161)과 배플(172) 사이의 튜브(140)들을 지나면서 다시 한번 응축되어 액체 상태로 변화된 후, 배플(171) 및 배플(172) 사이의 제2 헤더파이프(130)의 격실(S11)로 유입된다.

상기 제2 헤더파이프(130)의 격실(S11)로 유입된 액상의 냉매는 제1 연결파이프(181)를 지나 수액기(180)로 유입된 후, 수액기(180)의 내부를 따라 하방으로 낙하된다.

상기 수액기(180)의 하부로 낙하된 액상의 냉매는 제2 헤더파이프(130)의 격실(S13)과 연통되는 제3 연결파이프(183)를 통해 상기 격실(S13)에 속하는 제1 과냉각부에 해당되는 튜브(140)들을 지나면서 과냉각되게 된다.

한편, 상기 배플(172) 및 제6 배플(173) 사이에 형성된 제2 헤더파이프(130)의 격실(S10)의 액상 냉매는 배플(163) 및 배플(173) 사이의 튜브(170)들을 지나 격실(S2)에 모인후, 배플(164) 및 배플(173) 사이의 튜브(140)를 지나 격실(S12)를 통과하면서 1차 과냉각된 다음, 수액기(180)와 연결되는 제2 연결파이프(182)를 통해 수액기(180)로 유입된다.

상기와 같이 수액기(180)내로 유입된 액냉매는 상기 제1 연결파이프(181)를 지나 수액기(180)로 유입된 액냉매와 혼합된 후, 제2 헤더파이프(130)의 격실(S13)과 연통되는 제3 연결파이프(183)를 통해 상기 격실(S13)에 속하는 튜브(140)들을 지나면서 1차 과냉각되게 된다.

상기와 같이 1차 과냉각된 액냉매는 제1 헤더파이프(110)의 격실(S4)과 연통된 바이패스관(190)을 따라 상승하면서 제1 헤더파이프(110)의 격실(S5)로 유입된 다음, 제1, 제2 헤더파이프(110)(130)의 격실(S5)(S14) 사이에 속하는 제2 과냉각부 영역에 해당되는 튜브(140)들을 따라 2차 과냉각된 후, 제2 헤더파이프(130)의 격실(S14)과 연통된 냉매 배출구(131)를 통해 응축기의 외부로 배출되는 것이다.

상기와 같이, 제1 헤더파이프(110)의 격실(S3)의 액냉매를 제1 헤더파이프(110)의 상부측으로 바이패스 시킨후 외부로 배출시킴으로써, 열교환을 방해하는 커버 또는 다른 열교환기가 응축기의 하부에 위치하더라도 응축기의 전체 성능이 저하되지 않게된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 수액기 일체형 응축기에 따르면, 수액기가 설치된 반대편의 헤더파이프의 구조를 변경하여 응축기 하부에 치우져있는 과냉각영역의 액냉매를 응축기의 상부로 바이패스시킴으로써 열교환을 방해하는 커버 또는 다른 열교환기가 전면에 위치하더라도 응축기의 전체 성능이 저하되지 않게 된다.

또한, 응축기내에 과냉각 영역을 보다 자유롭게 배치, 형성 가능하게 되어 응축기를 설계할 때 그 설계 자유도가 향상되는 잇점이 있다.

그리고, 냉매가 2차에 걸쳐 냉각되므로 전체적인 냉방 성능이 향상되는 잇점도 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 수액기 일체형 응축기의 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 수액기 일체형 응축기의 외관 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 응축기의 요부 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 응축기의 단면도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 제1 헤더파이프

101 : 냉매 유입구

130 : 제2 헤더파이프

131 : 냉매 배출구

140 : 튜브

150 : 핀

190 : 바이패스관

Claims (6)

1. 서로 소정 간격 이격되어 평행하게 배치되며, 내부에 설치된 복수개의 배플에 의해 응축부 및 제1,2 과냉각부를 형성하는 격실을 구비한 제1, 제2 헤더파이프(110,130)와;

   상기 헤더 파이프들 사이에 양단부가 연통되어 상기 응축부 및 제1,2 과냉각부를 형성하는 유로를 제공하는 복수개의 튜브(140)와;

   상기 튜브들 사이에 개재된 복수개의 핀(150)과;

   상기 헤더 파이프에 설치된 냉매 유입구(101) 및 냉매 배출구(131)와;

   상기 제2 헤더파이프와 적어도 한곳에서 연통 결합되어, 응축된 냉매를 상기 제1 과냉각부로 공급하도록 설치된 수액기(180)와;

   상기 제1 헤더파이프에 구비되어 제1 과냉부와 제2 과냉각부를 연통시키는 바이패스수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 바이패스수단은 일단부가 상기 제1 과냉각부를 형성하는 격실과 연통되고, 타단부가 상기 제2 과냉각부를 형성하는 격실과 연통되는 바이패스관(190)인 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 바이패스관(190)은 상기 제1 헤더파이프(110)의 외면에 한 몸체로 형성되는 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 바이패스관(190)은 상기 제1 헤더파이프(110)의 탱크부와 일체 성형됨과 아울러 제1, 2 과냉부와 연통되도록 연통공(190a)(190b)을 구비한 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 바이패스관(190)은 상기 제1 헤더파이프(110)의 외면과 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 과냉각부는 상기 헤더 파이프의 하단부에 구비되며,

   상기 제2 과냉각부는 상기 헤더 파이프의 상단부에 구비되는 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.