KR20110062631A

KR20110062631A - 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치

Info

Publication number: KR20110062631A
Application number: KR1020090119410A
Authority: KR
Inventors: 박중하
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2009-12-03
Publication date: 2011-06-10

Abstract

본 발명은 압축기와 증발기를 연결하는 에어컨 배관 상에 드라이어 유닛이 장착된 이중관 구조를 적용함으로써, 응축기로부터 공급되는 고온고압의 액체 냉매에 수분 및 이물질을 제거하고, 동시에, 증발기로부터 압축기로 공급되는 저온 저압의 기체 냉매와 상호 열교환시키도록 하여 과냉효과를 통해 냉각효율을 높이고, 협소한 엔진 룸 내부에서 레이아웃을 간소화시키도록

기체 상태의 냉매를 압축시키는 압축기와, 압축된 냉매를 액체 상태로 응축시키는 응축기와, 상기 응축기와 연결되어 응축되어 액화된 액체 냉매를 작은 액체입자로 분사함에 따라 팽창시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브를 통해 팽창된 냉매를 공기와 열교환을 통해 증발시키는 증발기를 포함하는 에어컨 시스템에서 상기 압축기와 증발기가 연결되는 에어컨 배관 상에 설치되어 상기 응축기와 팽창 밸브를 상호 연결하며, 응축기로부터 공급되는 고온 고압의 액체 냉매에 수분 및 이물질을 제거하고, 동시에 증발기로부터 압축기로 공급되는 저온 저압의 기체 냉매로 상호 열교환시켜 팽창밸브로 공급시키도록 하는 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치에 있어서, 상기 에어컨 배관 상의 일측에 에어컨 배관의 외주면을 감싼 상태로 장착되며, 일측에는 상기 응축기와 연결되어 액체 냉매를 공급받는 입력포트가 형성되고, 타측에는 공급된 액체 냉매를 팽창밸브로 배출하는 배출포트가 각각 형성되는 파이프 하우징; 및 상기 파이프 하우징의 입력포트 측에서 상기 파이프 하우징과 에어컨 배관 사이에 장착되어 상기 입력포트로부터 유입되는 액체 냉 매에 포함된 수분 및 이물질을 제거하는 드라이어 유닛으로 이루어지는 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치를 제공한다.

에어컨 시스템, 드라이어 유닛, 이중관, 열교환

Description

차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치{RECEIVER DRYER DEVICE FOR AIR CONDITIONER OF VEHICLE}

본 발명은 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 응축기와 증발기가 연결되는 에어컨 배관 상에 이중관 구조를 갖도록 설치하여 응축기로부터 공급되는 고온고압의 액체 냉매에 잔존하는 수분 및 이물질을 제거하고, 동시에, 증발기로부터 공급되는 저온 저압의 기체 냉매와 상호 열교환시키도록 하는 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 에어컨 시스템은 외부의 온도변화에 관계없이 자동차 실내의 온도를 적당한 온도로 유지하여 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 에어컨 시스템은 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축되어 액화된 냉매를 급속히 팽창시키는 팽창밸브, 및 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키면서 냉매의 증발 잠열을 이용하여 상기 에어컨 시스템이 설치된 실내로 송풍되는 공기를 냉각하는 증발기 등을 주요한 구성요소로 포함한다.

상기한 에어컨 시스템은 일반적인 냉동 사이클에 따라 작동하는 것으로서, 냉매는 상기 구성원들을 순차적으로 반복 순환하면서 연속적으로 상변화되고, 냉매에 수분과 같은 이물질이 포함될 경우, 냉방과정이 수월하게 진행되지 못하는 동시에 배관의 어느 일부분이 막히는 현상이 발생하여 에어컨 시스템의 기능저하를 발생시킬 뿐만 아니라 에어컨 시스템의 부식을 초래하게 된다.

따라서, 종래의 에어컨 시스템은 액체 상태의 냉매에 포함된 수분과 이로 인한 금속의 부식으로 발생하는 침전물을 제거하기 위해 리시버 드라이어를 포함하여 구성된다.

이러한 리시버 드라이어는 에어컨 시스템이 설치되는 공간활용 측면에서 응축기와 일체화되게 구성되며, 응축기에서 응축된 냉매를 다시 한번 과냉시키는 구조로 이루어진다.

그러나 상기와 같은 종래의 차량 에어컨 시스템에서 상기 리시버 드라이어가 응축기의 내부에 설치됨에 따라, 부피가 커진 응축기가 냉매튜브보다 차량의 전방 측으로 돌출되게 장착되어 보행자 보호 법규 및 저속충돌상품성 만족을 위한 RCAR 충돌법규 대응에 불리하여 응축기를 설계하는데 있어 불리한 단점이 있다.

또한 응축기와 리시버 드라이어의 일체형 구조는 응축기에서 응축된 냉매를 다시 한번 과냉시키는 구조로 이루어지는 바, 냉매의 흐름이 복잡하여 응축기 입출구 배관 내측의 압력강하가 빈번하게 발생되는 등의 문제점도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 압축기와 증발기를 연결하는 에어컨 배관 상에 드라이어 유닛이 장착된 이중관 구조를 적용함으로써, 응축기로부터 공급되는 고온고압의 액체 냉매에 수분 및 이물질을 제거하고, 동시에, 증발기로부터 압축기로 공급되는 저온 저압의 기체 냉매와 상호 열교환시키도록 하여 과냉효과를 통해 냉각효율을 높이고, 협소한 엔진 룸 내부에서 레이아웃을 간소화시키도록 하는 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치는 기체 상태의 냉매를 압축시키는 압축기와, 압축된 냉매를 액체 상태로 응축시키는 응축기와, 상기 응축기와 연결되어 응축되어 액화된 액체 냉매를 작은 액체입자로 분사함에 따라 팽창시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브를 통해 팽창된 냉매를 공기와 열교환을 통해 증발시키는 증발기를 포함하는 에어컨 시스템에서 상기 압축기와 증발기가 연결되는 에어컨 배관 상에 설치되어 상기 응축기와 팽창 밸브를 상호 연결하며, 응축기로부터 공급되는 고온 고압의 액체 냉매에 수분 및 이물질을 제거하고, 동시에 증발기로부터 압축기로 공급되는 저온 저압의 기체 냉매로 상호 열교환시켜 팽창밸브로 공급시키도록 하는 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치에 있어서, 상기 에어컨 배관 상의 일측에 에어컨 배 관의 외주면을 감싼 상태로 장착되며, 일측에는 상기 응축기와 연결되어 액체 냉매를 공급받는 입력포트가 형성되고, 타측에는 공급된 액체 냉매를 팽창밸브로 배출하는 배출포트가 각각 형성되는 파이프 하우징; 및 상기 파이프 하우징의 입력포트 측에서 상기 파이프 하우징과 에어컨 배관 사이에 장착되어 상기 입력포트로부터 유입되는 액체 냉매에 포함된 수분 및 이물질을 제거하는 드라이어 유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 파이프 하우징은 원통형상으로 상기 에어컨 배관의 직경보다 큰 직경으로 형성되며, 그 내주면과 상기 에어컨 배관의 외주면 사이에는 냉매를 이동시키기 위한 냉매유로가 형성되는 이중관 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 에어컨 배관은 상기 파이프 하우징이 장착되는 일정부분에 길이방향으로 외주면 둘레를 따라 다수개의 스파이럴 홈이 형성되는 나선구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 드라이어 유닛은 상기 입력포트 측에서 파이프 하우징의 내주면과 상기 에어컨 배관의 외주면 사이에 장착되는 드라이어; 및 상기 입력포트 측에서 상기 드라이어의 일측에 장착되는 필터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치에 의하면, 압축기와 증발기를 연결하는 에어컨 배관 상에 드라이어 유닛이 장착된 이중관 구조를 적용함으로써, 응축기로부터 공급되는 고온고압의 액체 냉매에 수분 및 이물질을 제거하고, 동시에, 증발기로부터 압축기로 공급되는 저온 저압의 기체 냉매와 상호 열교환시키도록 하여 과냉효과를 통해 냉각효율을 높이고, 협소한 엔진 룸 내부에서 레이아웃을 간소화시키는 효과가 있다.

또한, 에어컨 배관 상에 리시버 드라이어 장치를 설치함으로써, 종래에 비해 보행자 보호 법규 및 저속충돌상품성 만족을 위한 RCAR 충돌법규 대응에 유리한 장점이 있고, 팽창밸브를 통해 증발기로 유입되는 액체냉매 속에 기체상태로 남아있는 불응축 기체냉매를 증발기로부터 배출되는 저온의 기체냉매와 상호 열교환을 통해 응축시킴으로써, 불응축 기체냉매에 의한 냉각 효율 저하를 방지하고, 팽창밸브에서의 팽창효율을 증가시켜 에어컨 시스템의 전체적인 효율을 증대시키는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치의 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치는, 압축기와 증발기를 연결하는 에어컨 배관 상에 드라이어 유닛이 장착된 이중관 구조를 적용함으로써, 응축기로부터 공급되는 고온고압의 액체 냉매에 수분 및 이물질을 제거하고, 동시에, 증발기로부터 압축기로 공급되는 저온 저압의 기체 냉매와 상호 열교환시키도록 하여 과냉효과를 통해 냉각효율을 높이고, 협소한 엔진 룸 내부에서 레이아웃을 간소화시키도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치(100)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 기본적으로, 기체 상태의 냉매를 압축시키는 압축기(101)와, 압축된 냉매를 액체 상태로 응축시키는 응축기(103)와, 상기 응축기(103)와 연결되어 응축되어 액화된 액체 냉매를 작은 액체입자로 분사함에 따라 팽창시키는 팽창밸브(105)와, 상기 팽창밸브(105)를 통해 팽창된 냉매를 공기와 열교환을 통해 증발시키는 증발기(107)를 포함하는 에어컨 시스템에 적용된다.

여기서, 상기 압축기(101)와 응축기(103)는 냉매튜브(109)를 통해 연결되며, 상기 냉각튜브(109)는 상기 압축기(101)로부터 공급되는 압축된 냉매를 냉각시킨 후, 응축되도록 상기 응축기(103)로 냉매를 공급하게 된다.

이와 같은 에어컨 시스템에 적용되는 본 발명의 실시예에 따른 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치(100)는 상기 압축기(101)와 증발기(107)가 연결되는 에어컨 배관(111) 상에 설치되어 상기 응축기(103)와 팽창 밸브(105)를 상호 연결하며, 응축기(103)로부터 공급되는 고온 고압의 액체 냉매에 수분 및 이물질을 제거하고, 동시에 증발기(107)로부터 압축기로 공급되는 저온 저압의 기체 냉매로 상호 열교환시켜 팽창밸브(105)로 공급시키도록 한다.

이러한 리시버 드라이어 장치(100)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 파이프 하우징(120)과, 드라이어 유닛(130)으로 구성되며, 이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 파이프 하우징(120)은 상기 에어컨 배관(111) 상의 일측에 에어컨 배관(111)의 외주면을 감싼 상태로 장착되며, 외주면 상의 일측에는 상기 응축기(103)와 연결되어 액체 냉매를 공급받는 입력포트(121)가 형성되고, 타측에는 공급된 액체 냉매를 팽창밸브(105)로 배출하는 배출포트(123)가 각각 형성된다.

여기서, 상기 파이프 하우징(120)은 원통형상으로 상기 에어컨 배관(111)의 직경보다 큰 직경으로 형성되며, 그 내주면과 상기 에어컨 배관(111)의 외주면 사이에는 냉매를 이동시키기 위한 냉매유로(125)가 형성되는 이중관 구조로 이루어진다.

한편, 상기 에어컨 배관(111)은 상기 파이프 하우징(120)이 장착되는 일정부분에 길이방향으로 외주면 둘레를 따라 형성되는 다수개의 스파이럴 홈(113)을 갖는 나선구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

즉, 상기 파이프 하우징(120)의 내부로 유입된 액체 냉매는 상기 냉매유로(125)를 통과 시, 상기 에어컨 배관(111)의 외주면 둘레에 일정구간 형성된 각 스파이럴 홈(113)을 따라 상기 에어컨 배관(111)의 외주면 둘레를 회전하면서 흐르게 된다.

이에 따라, 액체 냉매는 냉매유로(125)를 따라 상기 각 스파이럴 홈(113)을 통과하면서 상기 증발기(107)로부터 공급되어 에어컨 배관(111)의 내부에서 이동되 는 저온, 저압의 기체 냉매에 의해 보다 효율적으로 열교환이 이루어지게 되고, 액체 냉매 내부에 포함된 불응축 기체냉매도 열교환을 통해 응축된다.

그리고 상기 드라이어 유닛(130)은 상기 파이프 하우징(120)의 입력포트(121) 측에서 상기 파이프 하우징(120)과 에어컨 배관(111) 사이에 장착되어 상기 입력포트(121)로부터 유입되는 액체 냉매에 포함된 수분 및 이물질을 제거하게 된다.

여기서, 상기 드라이어 유닛(130)은 드라이어(131)와 필터(133)로 이루어진다.

먼저, 상기 드라이어(131)는 상기 입력포트(121) 측에서 파이프 하우징(120)의 내주면과 상기 에어컨 배관(111)의 외주면 사이에서 상기 배출포트(123) 측을 향하도록 장착된다.

그리고 상기 필터(133)는 상기 입력포트(121) 측에서 상기 드라이어(131)의 일측에 장착된다.

즉, 상기와 같이 구성되는 드라이어 유닛(130)은 상기 응축기(103)로부터 입력포트(121)를 통해 상기 파이프 하우징(120)의 내부로 유입되는 액체 냉매 내부에 포함된 수분 및 이물질을 상기 필터(133)와 드라이어(131)를 통해 필터링 하여 제거하게 된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치의 작동 및 작용을 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장 치의 작동 상태도이다.

상기 에어컨 시스템을 통해 냉매는 기체 또는 액체상태로 에어컨 시스템을 구성하는 압축기(101), 응축기(103), 팽창밸브(105), 증발기(107) 및 냉각튜브(109)를 순차적으로 반복 순환하는 냉동 사이클에 따라 연속적으로 상변화하면서 이동하게 된다.

여기서, 상기 응축기(103)로부터 배출되는 응축된 고온의 액체냉매가 상기 입력포트(121)를 통해서 상기 파이프 하우징(120)의 내부로 유입되면, 상기 드라이어 유닛(130)의 필터(133)와 드라이어(133)를 차례로 통과하게 된다.

이 때, 액체냉매 내부에 포함된 수분 및 이물질은 상기 필터(133)와 드라이어(131)를 차례로 통과하면서 필터링 되고, 필터링을 마친 액체냉매는 상기 냉각유로(125) 상에서 상기 에어컨 배관(111)에 형성된 각 스파이럴 홈(113)을 따라 상기 배출포트(123) 측으로 이동된다.

한편, 상기 증발기(107)로부터 공급되는 저온 저압 상태의 기체냉매는 상기 에어컨 배관(111)의 내부를 따라 상기 압축기(101)로 공급된다.

이에 따라, 상기 냉각유로(125) 상에서 각 스파이럴 홈(113)을 따라 상기 에어컨 배관(111)의 외주면 둘레를 회전하면서 이동하는 고온 고압 상태의 액체냉매는 상기 에어컨 배관(111)의 내부에서 이동되는 저온 저압 상태의 기체냉매와 열교환이 이루어지게 된다.

이 경우, 필터링이 완료되어 상기 배출포트(123)로 이동되는 액체냉매의 내부에 포함된 불응축 기체냉매도 열교환을 통해 응축됨에 따라, 불응축 기체냉매에 의한 에어컨 시스템의 효율저하를 방지하게 되고, 상기 팽창밸브(105)에서의 팽창효율이 증대된다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치(100)를 적용하면, 압축기(101)와 증발기(107)를 연결하는 에어컨 배관(111) 상에 드라이어 유닛이 장착된 이중관 구조를 적용함으로써, 응축기로부터 공급되는 고온고압의 액체 냉매에 수분 및 이물질을 제거하고, 동시에, 증발기(107)로부터 압축기(101)로 공급되는 저온 저압의 기체 냉매와 상호 열교환시키도록 하여 과냉효과를 통해 냉각효율을 높이고, 협소한 엔진 룸 내부에서 레이아웃을 간소화시킬 수 있다.

또한, 상기 에어컨 배관(111) 상에 상기 리시버 드라이어 장치(100)을 설치함으로써, 종래 기술에 비해 보행자 보호 법규 및 저속충돌상품성 만족을 위한 RCAR 충돌법규 대응에 유리한 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치(100)는 상기 팽창밸브(105)를 통해 증발기(107)로 유입되는 액체냉매 속에 기체상태로 남아있는 불응축 기체냉매를 증발기로부터 배출되는 저온의 기체냉매와 상호 열교환을 통해 응축시킴으로써, 불응축 기체냉매에 의한 냉각 효율 저하를 방지하고, 팽창밸브(105)에서의 팽창효율을 증가시켜 에어컨 시스템의 전체적인 효율을 증대시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치의 작동 상태도이다.

Claims

기체 상태의 냉매를 압축시키는 압축기와, 압축된 냉매를 액체 상태로 응축시키는 응축기와, 상기 응축기와 연결되어 응축되어 액화된 액체 냉매를 작은 액체입자로 분사함에 따라 팽창시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브를 통해 팽창된 냉매를 공기와 열교환을 통해 증발시키는 증발기를 포함하는 에어컨 시스템에서 상기 압축기와 증발기가 연결되는 에어컨 배관 상에 설치되어 상기 응축기와 팽창 밸브를 상호 연결하며, 응축기로부터 공급되는 고온 고압의 액체 냉매에 수분 및 이물질을 제거하고, 동시에 증발기로부터 압축기로 공급되는 저온 저압의 기체 냉매로 상호 열교환시켜 팽창밸브로 공급시키도록 하는 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치에 있어서,

상기 에어컨 배관 상의 일측에 에어컨 배관의 외주면을 감싼 상태로 장착되며, 일측에는 상기 응축기와 연결되어 액체 냉매를 공급받는 입력포트가 형성되고, 타측에는 공급된 액체 냉매를 팽창밸브로 배출하는 배출포트가 각각 형성되는 파이프 하우징; 및

상기 파이프 하우징의 입력포트 측에서 상기 파이프 하우징과 에어컨 배관 사이에 장착되어 상기 입력포트로부터 유입되는 액체 냉매에 포함된 수분 및 이물질을 제거하는 드라이어 유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치.
제1항에 있어서,

상기 파이프 하우징은 원통형상으로 상기 에어컨 배관의 직경보다 큰 직경으로 형성되며, 그 내주면과 상기 에어컨 배관의 외주면 사이에는 냉매를 이동시키기 위한 냉매유로가 형성되는 이중관 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치.
제1항에 있어서,

상기 에어컨 배관은 상기 파이프 하우징이 장착되는 일정부분에 길이방향으로 외주면 둘레를 따라 다수개의 스파이럴 홈이 형성되는 나선구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치.
제1항에 있어서,

상기 드라이어 유닛은

상기 입력포트 측에서 파이프 하우징의 내주면과 상기 에어컨 배관의 외주면 사이에 장착되는 드라이어; 및

상기 입력포트 측에서 상기 드라이어의 일측에 장착되는 필터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 에어컨 시스템용 리시버 드라이어 장치.