KR20110022765A

KR20110022765A - 차량용 듀얼 타입 공조장치

Info

Publication number: KR20110022765A
Application number: KR1020090080170A
Authority: KR
Inventors: 변상철
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 2009-08-28
Filing date: 2009-08-28
Publication date: 2011-03-08
Also published as: KR101569478B1

Abstract

본 발명은 차량용 듀얼 타입 공조장치에 관한 것으로서, 후석부분의 냉방성능을 향상시킬 수 있고, 압축기로 도입되는 냉매의 온도 상승을 방지하여 냉매의 온도 상승으로 인한 압축기의 내구성 약화 및 수명의 단축 현상을 방지하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 압축기와, 응축기와, 압축기와 응축기를 거치면서 압축 및 응축된 냉매를 도입하여 냉기를 발생시키는 증발기를 각각 포함하는 전,후석 공조유닛과, 응축기로부터 토출된 고온냉매와 압축기에 도입되는 저온냉매를 상호 열교환시키는 내부열교환기를 포함하는 차량용 듀얼 타입 공조장치에 있어서, 전석 공조유닛의 증발기에서 토출된 냉매는 내부열교환기를 통과하도록 함과 아울러, 내부열교환기를 통과한 냉매가 후석 공조유닛의 증발기에서 토출된 냉매와 혼합되어 압축기로 도입될 수 있게 하는 구조를 갖는다.

Description

차량용 듀얼 타입 공조장치{DUAL TYPE AIR CONDITIONING SYSTEM FOR AUTOMOTIVE VEHICLES}

본 발명은 차량용 듀얼 타입 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 후석부분의 냉방성능을 향상시킬 수 있고, 압축기로 도입되는 냉매의 온도 상승을 방지하여 냉매의 온도 상승으로 인한 압축기의 내구성 약화 및 수명의 단축 현상을 방지할 수 있는 차량용 듀얼 타입 공조장치에 관한 것이다.

최근의 차량용 공조장치는, 차실내의 앞부분과 뒷부분을 독립적으로 냉, 난방하는 듀얼 타입으로 개발되고 있다.

듀얼 타입 공조장치의 일례로서, 일본 공개특허 제2000-118231호가 있다. 이 기술은, 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(1)와, 응축기(2) 및, 실내의 앞부분을 냉방하기 위한 주증발기(3)와, 실내의 뒷부분을 냉방하기 위한 부증발기(4)를 구비한다.

이러한 듀얼 타입 공조장치에 의하면, 압축기(1)로부터 토출된 고온·고압의 냉매가 응축기(3)를 통과하면서 저온·고압으로 응축되고, 응축된 저온·고압의 냉매가 주증발기(3)와 부증발기(4)의 상류측에 설치된 팽창밸브(3a, 4a)를 통과하면 서 저온·저압으로 팽창된다.

그리고 팽창된 저온·저압의 냉매는, 주증발기(3)와 부증발기(4)를 통과하면서 기화되며, 이렇게 기화된 냉매는 주변의 열을 흡수하면서 냉기를 발생시킨다.

이때, 주증발기(3)에서 발생된 냉기는 실내의 앞부분으로 공급되면서 차실내의 앞부분을 냉방한다. 그리고 부증발기(4)에서 발생된 냉기는 실내의 뒷부분으로 공급되면서 차실내의 뒷부분을 냉방한다.

그런데, 이러한 종래의 공조장치는, 응축기(3)를 통과한 냉매가 주증발기(3)와 부증발기(4)로 나눠지면서 공급되므로, 증발기(3, 4)의 냉각효율이 낮아진다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 차실내의 전석, 후석 냉방성능이 저하된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 장치의 구조를 개선함으로써, 차실내의 전석, 후석 냉방성능을 최대한 향상시킬 수 있는 차량용 듀얼 타입 공조장치를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 차량용 듀얼 타입 공조장치는, 압축기와, 응축기와, 상기 압축기와 응축기를 거치면서 압축 및 응축된 냉매를 도입하여 냉기를 발생시키는 증발기를 각각 포함하는 전,후석 공조유닛과, 상기 응축기로부터 토출된 고온냉매와 상기 압축기에 도입되는 저온냉매를 상호 열교환시키 는 내부열교환기를 포함하는 차량용 듀얼 타입 공조장치에 있어서, 상기 전석 공조유닛의 증발기에서 토출된 냉매는 상기 내부열교환기를 통과하도록 함과 아울러, 상기 내부열교환기를 통과한 냉매가 상기 후석 공조유닛의 증발기에서 토출된 냉매와 혼합되어 상기 압축기로 도입될 수 있게 하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 응축기로부터 토출된 냉매가 상기 내부열교환기를 통과한 후, 상기 전,후석 공조유닛의 증발기로 각각 분기되어 공급되도록 하는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 내부열교환기는, 이중관 구조로서, 상기 전석 공조유닛의 증발기로부터 상기 압축기로 이송되는 냉매가 통과할 수 있는 내부유로와, 상기 응축기로부터 상기 전,후 공조유닛의 증발기로 이송되는 냉매가 통과할 수 있는 외부유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 듀얼 타입 공조장치에 의하면, 내부열교환기를 이용하여 증발기로 도입되는 냉매의 온도를 낮추어주는 구조이므로, 증발기의 냉각능력을 향상시킬 수 있으며, 따라서, 전석 및 후석의 냉방성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 내부열교환기를 통과한 냉매를 후석 공조유닛에 공급하는 구조이므로, 내부열교환기에 의해 온도가 낮아진 냉매를 후석 공조유닛에 공급할 수 있다. 따라서, 후석 공조유닛의 냉방효율을 최대한 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 후석 공조유닛으로부터 토출된 저온냉매를 내부열교환기를 통과시키지 않고 내부열교환기를 통과한 전석 공조유닛의 냉매와 혼합시키는 구조이므로, 전석 공조유닛의 냉매가 온도 상승된 채로 압축기에 직접 도입되는 것을 방지할 수 있으며, 이로써, 압축기로 도입되는 냉매의 온도를 낮출 수 있는 효과가 있다

또한, 압축기로 도입되는 냉매의 온도를 낮출 수 있으므로, 온도 상승된 냉매의 유입으로 인한 압축기의 내구성 저하와 그로 인한 압축기의 수명 저하를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 듀얼 타입 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다(종래와 동일한 구성요소는 동일한 부호를 사용하여 설명한다).

도 2는 본 발명에 따른 차량용 듀얼 타입 공조장치를 나타내는 도면이다. 먼저, 본 발명에 따른 듀얼 타입 공조장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 2를 참조하여 듀얼 타입 공조장치에 대해 간략하게 살펴본다.

차량용 듀얼 타입 공조장치는, 압축기(10)와 응축기(20)와 전석 공조유닛(30)과 후석 공조유닛(40)을 구비한다.

압축기(10)는 기화된 냉매를 고온·고압의 가스로 압축하고, 응축기(20)는 고온,고압의 냉매를 액화시킨다.

전석 공조유닛(30)은, 팽창밸브(32)와 증발기(34)와 상기 증발기(34)에 공기 를 송풍하는 송풍기(36)를 구비하며, 증발기(34)의 냉기를 실내의 앞부분으로 송풍한다.

후석 공조유닛(40)은, 응축기(20)를 통과한 냉매를 바이패스하는 바이패스 라인(42)과, 바이패스 라인(42)에 설치되는 팽창밸브(44)와 증발기(45) 및, 증발기(45)에 공기를 송풍하는 송풍기(46)를 구비한다. 이러한 후석 공조유닛(40)은 증발기(45)의 냉기를 실내의 뒷부분으로 송풍한다.

그리고 듀얼 타입 공조장치는, 내부열교환기(50)를 구비한다. 내부열교환기(50)는 이중관 구조로서, 내부관(52)과 외부관(54)을 갖는다.

내부관(52)은, 내부유로(52a)를 갖추고 있으며, 이 내부유로(52a)에는 전석 공조유닛(30)의 증발기(34)를 통과한 저온의 냉매가 도입되어 흐른다.

외부관(54)은, 내부관(42)과의 사이에 외부유로(54a)가 형성되도록 내부관(52)의 외면 둘레에 설치된다. 내부관(52)과 외부관(54) 사이의 외부유로(54a)에는 응축기(20)를 통과한 고온의 냉매가 도입되어 흐른다.

이러한 내부열교환기(50)는, 외부유로(54a)를 따라 흐르는 고온의 냉매와, 내부유로(52a)를 따라 흐르는 저온 냉매를 상호 열교환시킨다. 따라서, 외부유로(54a)를 따라 흐르는 냉매의 온도를 낮추어 준다. 이로써, 응축기(20)로부터 전석 공조유닛(30)의 증발기(40)로 도입되는 냉매의 온도를 추가적으로 낮추어 준다.

다음으로, 본 발명에 따른 차량용 듀얼 타입 공조장치의 특징부를 도 2를 참조하여 상세하게 살펴본다.

먼저, 본 발명의 듀얼 타입 공조장치는, 응축기(20)를 통과한 냉매를 후석 공조유닛(40)으로 바이패스하는 바이패스 라인(42)을 구비하되, 상기 바이패스 라인(42)이 내부열교환기(50)의 외부유로(54a) 출구측(54b)으로부터 분기되는 구성을 갖는다.

이렇게, 내부열교환기(50)의 외부유로(54a) 출구측(54b)으로부터 분기되는 바이패스 라인(42)은, 내부열교환기(50)를 통과한 응축기(20)의 냉매를 바이패스 하게 된다.

따라서, 내부열교환기(50)에서 열교환된 냉매가 후석 공조유닛(40)에 공급될 수 있게 한다. 이로써, 온도가 낮춰진 냉매가 후석 공조유닛(40)의 증발기(45)에 공급될 수 있게 한다. 그 결과, 후석 공조유닛(40)의 냉방효율을 향상시키며, 이에 따라, 후석부분의 냉방효과가 증진된다.

다시, 도 2를 참조하면, 본 발명의 듀얼 타입 공조장치는, 후석 공조유닛(40)을 통과한 냉매를 압축기(10)측으로 리턴시키는 리턴라인(60)을 구비한다.

리턴라인(60)은, 내부열교환기(50)의 내부유로(52a) 출구측(52b)에 직접 연결된다. 따라서, 후석 공조유닛(40)을 통과한 냉매가 내부열교환기(50)를 거치지 않게 한다.

그 결과, 열교환되지 않은 후석 공조유닛(40)의 저온 냉매가 내부열교환기(50)의 내부유로(52a)를 통과한 냉매와 혼합될 수 있게 한다. 이로써, 내부유로(52a)를 통과하는 과정에서 온도가 상승된 냉매의 온도를 낮추어 준다.

따라서, 압축기(10)로 도입되는 냉매의 온도를 낮추어 준다. 그 결과, 냉매의 온도 상승으로 인해 발생되는 압축기(10)의 내구성 저하현상과, 그로 인한 수명 저하현상을 미연에 방지할 수 있다.

이와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 내부열교환기를 이용하여 증발기로 도입되는 냉매의 온도를 낮추어주는 구조이므로, 증발기의 냉각능력을 향상시킬 수 있으며, 따라서, 전석 및 후석의 냉방성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은, 내부열교환기(50)를 통과한 냉매를 후석 공조유닛(40)에 바이패스하는 구조이므로, 내부열교환기(50)에 의해 온도가 낮아진 냉매를 후석 공조유닛(40)의 증발기(45)에 공급할 수 있다. 따라서, 후석 공조유닛(40)의 냉방효율을 최대한 향상시키고, 이로써, 후석부분의 냉방효과가 증진된다.

또한, 본 발명은, 후석 공조유닛(40)을 통과한 저온의 냉매를 내부열교환기(50)를 통과시키지 않고 압축기(10)로 직접 도입시키는 구조이므로, 압축기(10)로 도입되는 냉매의 온도를 낮출 수 있다.

따라서, 내부열교환기(50)를 통과한 전석 공조유닛(30)의 냉매가 온도 상승된 채로 압축기(10)에 직접 도입되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 온도 상승된 냉매의 유입 및 오일 순환성 저하로 인한 압축기(10)의 내구성 저하와 그로 인한 압축기(10)의 수명 저하현상을 미연에 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

도 1은 종래의 차량용 듀얼 타입 공조장치를 나타내는 도면,

도 2는 본 발명에 따른 차량용 듀얼 타입 공조장치를 나타내는 도면이다.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 압축기 20: 응축기

30: 전석 공조유닛 32: 팽창밸브

34: 증발기 36: 송풍기

40: 후석 공조유닛 42: 바이패스 라인(Bypass Line)

44: 팽창밸브 45: 증발기

46: 송풍기 50: 내부열교환기

52: 내부관 52a: 내부유로

52b: 내부유로의 출구측 54: 외부관

54a: 외부유로 54b: 외부유로의 출구측

60: 리턴라인(Return Line)

Claims

압축기(10)와, 응축기(20)와, 상기 압축기(10)와 응축기(20)를 거치면서 압축 및 응축된 냉매를 도입하여 냉기를 발생시키는 증발기(34, 45)를 각각 포함하는 전,후석 공조유닛(30, 40)과, 상기 응축기(20)로부터 토출된 고온냉매와 상기 압축기(10)에 도입되는 저온냉매를 상호 열교환시키는 내부열교환기(50)를 포함하는 차량용 듀얼 타입 공조장치에 있어서,

상기 전석 공조유닛(30)의 증발기(34)에서 토출된 냉매는 상기 내부열교환기(50)를 통과하도록 함과 아울러, 상기 내부열교환기(50)를 통과한 냉매가 상기 후석 공조유닛(40)의 증발기(45)에서 토출된 냉매와 혼합되어 상기 압축기(10)로 도입될 수 있게 하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 타입 공조장치.
제 1항에 있어서,

상기 응축기(20)로부터 토출된 냉매가 상기 내부열교환기(50)를 통과한 후, 상기 전,후석 공조유닛(30, 40)의 증발기(34, 45)로 각각 분기되어 공급되도록 하는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 타입 공조장치.
제 2항에 있어서,

상기 내부열교환기(50)는, 이중관 구조로서, 상기 전석 공조유닛(30)의 증발기(34)로부터 상기 압축기(10)로 이송되는 냉매가 통과할 수 있는 내부유로(52a) 와, 상기 응축기(20)로부터 상기 전,후 공조유닛(30, 40)의 증발기(34, 45)로 이송되는 냉매가 통과할 수 있는 외부유로(54a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 듀얼 타입 공조장치.