KR20120059031A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 공조장치에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 팽창수단(팽창밸브)과 증발기를 연결하도록 설치되는 커넥터에 냉매를 분기할 수 있는 구조를 형성하여 상기 팽창수단에서 배출된 냉매를 분기하여 상기 증발기의 제1,2증발부로 각각 공급할 수 있도록 한 차량용 공조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle air conditioner, and more particularly, to form a structure capable of branching the refrigerant in the connector installed to connect the expansion means (expansion valve) and the evaporator to branch the refrigerant discharged from the expansion means It relates to a vehicle air conditioner to be supplied to each of the first and second evaporator of the evaporator.
차량용 공조장치는, 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드 실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자가 전후방 시야를 확보할 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는, 통상, 난방시스템과 냉방시스템을 동시에 갖추고 있어서, 외기나 내기를 선택적으로 도입하여 그 공기를 가열 또는 냉각한 다음 자동차의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기한다.The vehicle air conditioner is a vehicle interior that is installed for the purpose of securing the driver's front and rear view by removing the frost from the windshield or heating in the summer or winter, or during the rain or winter season. Such an air conditioning apparatus is usually provided with a heating system and a cooling system at the same time, thereby cooling, heating, or ventilating the interior of a vehicle by selectively introducing outside air or bet, heating or cooling the air, and then blowing the air into the interior of the vehicle.
이러한 공조장치의 일반적인 냉동사이클은 통상, 도 1에 도시된 바와 같이, 냉매를 압축하여 송출하는 압축기(Compressor)(1), 압축기(1)에서 송출되는 고압의 냉매를 응축하는 응축기(Condenser)(2), 응축기(2)에서 응축되어 액화된 냉매를 교축하는 예컨대 팽창밸브(Expansion Valve)(3), 그리고, 상기 팽창밸브(3)에 의해 교축된 저압의 액상 냉매를 차량 실내측으로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 실내에 토출되는 공기를 냉각하는 증발기(Evaporator)(4) 등이 냉매 배관(5)으로 연결되어 이루어지며, 다음과 같은 냉매 순환과정을 통하여 자동차 실내를 냉방한다.In general, the refrigeration cycle of such an air conditioning apparatus, as shown in Figure 1, a compressor (Compressor 1) for compressing and sending out the refrigerant, a condenser (Condenser) for condensing the high-pressure refrigerant from the compressor ( 2) an
자동차 공조장치의 냉방스위치(미도시)가 온(On) 되면, 먼저 압축기(1)가 엔진의 동력으로 구동하면서 저온 저압의 기상 냉매를 흡입,압축하여 고온 고압의 기체 상태로 응축기(2)로 송출하고, 응축기(2)는 그 기상 냉매를 외기와 열교환하여 고온 고압의 액체로 응축한다. 이어, 응축기(2)에서 고온 고압의 상태로 송출되는 액상 냉매는 팽창밸브(3)의 교축작용으로 급속히 팽창되어 저온 저압의 습포화 상태로 증발기(4)로 보내어지고, 증발기(4)는 그 냉매를 블로어(미도시)가 차량 실내로 송풍하는 공기와 열교환시킨다. 이에 냉매는 증발기(4)에서 증발하여 저온 저압의 기체 상태로 배출되고 다시 압축기(1)에 흡입되어 상술한 바와 같은 냉동사이클을 재순환하게 된다. 이상의 냉매순환과정에 있어서, 차량 실내의 냉방은 상술한 바와 같이 블로어(미도시)가 송풍하는 공기가 상기 증발기(4)를 거치면서 증발기(4)내를 순환하는 액상 냉매의 증발 잠열로 냉각되어 차가워진 상태로 차량 실내에 토출됨으로써 이루어진다.When the cooling switch (not shown) of the vehicle air conditioner is turned on, the compressor 1 first drives the engine power and sucks and compresses the low-temperature, low-pressure gaseous refrigerant to the
한편, 상기 응축기(2)와 팽창밸브(3)의 사이에는 기상과 액상의 냉매를 분리하는 리시버드라이어(미도시)가 설치되어 상기 팽창밸브(3)로 액상의 냉매만 공급될 수 있도록 하고 있다.Meanwhile, a receiver dryer (not shown) is provided between the
그러나, 상술한 바와 같은 단일 증발시스템으로는 냉방효율을 향상시키는데에 한계가 있기 때문에 도 2와 같이, 이중 증발을 통해 냉방효율을 향상시킨 이중 증발시스템이 개발되고 있다.However, since the single evaporation system as described above has a limitation in improving the cooling efficiency, as shown in FIG. 2, a dual evaporation system having improved cooling efficiency through double evaporation has been developed.
도 2에 도시된 이중 증발시스템은, 2개의 증발기(4a.4b)를 나란히 배치하여 구성한 것이며, 이때 냉매는 하나의 팽창밸브(3a)를 통과하는 과정에서 팽창됨과 동시에 분기되어 배출된 후 상기 각각의 증발기(4a,4b)로 공급되게 된다.The dual evaporation system shown in FIG. 2 is configured by arranging two evaporators 4a.4b side by side, wherein the refrigerant is expanded in the course of passing through one
이처럼 이중 증발시스템에서는 이중 증발시스템에 맞게 설계된 팽창밸브(3a)를 사용하고 있다.As such, the double evaporation system uses an
아울러, 상기와 같은 이중 증발시스템은, 공기유동방향으로 상류측에 배치된 첫번째 증발기(4a)를 통해 공기를 1차 냉각하고, 두번째 증발기(4b)로는 1차 냉각된 공기를 재차 냉각하여 냉방효율을 향상하게 된다.In addition, the dual evaporation system as described above, the first cooling the air through the first evaporator (4a) disposed upstream in the air flow direction, the second evaporator (4b) by cooling the first cooled air again cooling efficiency Will improve.
그러나, 상기한 종래기술은, 도 1의 단일 증발시스템에서 사용되는 팽창밸브(2)와 도 2의 이중 증발시스템에서 사용되는 팽창밸브(3a)의 구조가 달라 각 증발시스템에 맞게 팽창밸브(3)(3a)를 설계해야하므로 비용 및 개발기간이 많이 소요되는 문제가 있고,However, the above-described conventional technique is different in structure of the
특히, 단일 증발시스템과 이중 증발시스템에서 팽창밸브(3)(3a)를 공용화할 수 없기 때문에 비용이 더욱 증대되는 문제가 있었다.In particular, since the expansion valve (3) (3a) can not be shared in a single evaporation system and a dual evaporation system, there is a problem that the cost is further increased.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 팽창수단(팽창밸브)과 증발기를 연결하도록 설치되는 커넥터에 냉매를 분기할 수 있는 구조를 형성하여 상기 팽창수단에서 배출된 냉매를 분기하여 상기 증발기의 제1,2증발부로 각각 공급할 수 있도록 함으로써, 단일 증발시스템의 팽창밸브를 이중 증발시스템에 적용할 수 있게 되어 팽창밸브를 공용화할 수 있고 이로인해 개발기간 및 비용이 절감되며, 아울러 상기 커넥터에 냉매 분기구조가 형성되므로 분기되는 냉매 유량을 간단하게 조정할 수 있음은 물론 배관 구조를 단순화 할 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to form a structure capable of branching the refrigerant in the connector installed to connect the expansion means (expansion valve) and the evaporator to branch the refrigerant discharged from the expansion means of the evaporator By supplying to the first and second evaporators, respectively, the expansion valve of a single evaporation system can be applied to the dual evaporation system so that the expansion valve can be shared, thereby reducing the development period and cost, and the refrigerant in the connector. Since the branch structure is formed, it is possible to easily adjust the flow rate of the branched refrigerant and to provide a vehicle air conditioner that can simplify the piping structure.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉매를 흡입하여 압축시키는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 배출된 냉매를 팽창시키도록 내부에 팽창유로를 구비한 팽창수단과, 상기 팽창수단에서 팽창되어 배출된 냉매를 각각 공급받아 증발시킨 후 상기 압축기로 배출시키도록 각각 입,출구파이프를 갖는 제1증발부 및 제2증발부를 구비하되, 상기 제1,2증발부가 블로어에 의해 송풍되는 공기의 유동방향으로 상,하류측에 중첩되게 배치된 증발기와, 상기 팽창수단과 증발기를 연결하도록 설치됨과 아울러 상기 팽창수단에서 팽창되어 배출된 냉매를 분기하여 상기 제1,2증발부로 각각 공급하는 커넥터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is an expansion having a compressor for sucking and compressing the refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant compressed by the compressor, and an expansion passage therein to expand the refrigerant discharged from the condenser Means and a first evaporation unit and a second evaporation unit having inlet and outlet pipes, respectively, for supplying and evaporating the refrigerant expanded and discharged from the expansion unit to be discharged to the compressor, respectively; An evaporator disposed to overlap the upstream and downstream sides in the flow direction of air blown by the additional blower, and installed to connect the expansion means and the evaporator, and branching the refrigerant expanded and discharged from the expansion means to the first, It characterized in that it comprises a connector for supplying each of the two evaporation.
본 발명은, 팽창밸브의 단일 팽창유로와 증발기의 입구파이프를 연결 접속하는 커넥터에 제1,2증발부로 냉매를 분기할 수 있는 구조(제1,2공급유로, 분기유로)를 형성하여 상기 팽창밸브에서 배출된 냉매를 분기하여 상기 증발기의 제1,2증발부로 각각 공급할 수 있도록 함으로써, 단일 증발시스템에 적용되는 팽창밸브를 이중 증발시스템에 적용할 수 있게 되어 팽창밸브를 공용화할 수 있고 이로인해 비용이 절감됨은 물론 각 증발시스템에 맞는 팽창밸브를 개발할 필요가 없으므로 개발기간도 단축할 수 있다.According to the present invention, the expansion is formed by forming a structure (first and second supply passages and branch passages) capable of branching the refrigerant to the first and second evaporators in a connector connecting the single expansion passage of the expansion valve and the inlet pipe of the evaporator. By diverting the refrigerant discharged from the valve to supply to the first and second evaporators of the evaporator, the expansion valve applied to a single evaporation system can be applied to the dual evaporation system, thereby making it possible to use the expansion valve in common. In addition to reducing costs, the development period can be shortened because there is no need to develop expansion valves for each evaporation system.
또한, 상기 커넥터내에 제1,2공급유로 및 분기유로로 구성된 냉매 분기구조가 형성되어 상기 팽창밸브와 증발기의 입,출구파이프를 직접 결합함으로써, 냉매 배관구조를 단순화 할 수 있다.In addition, a refrigerant branch structure consisting of first and second supply passages and branch passages is formed in the connector to directly couple the inlet and outlet pipes of the expansion valve and the evaporator, thereby simplifying the refrigerant piping structure.
그리고, 상기 커넥터를 통해 냉방부하가 크게 걸리는 제1증발부에는 상대적으로 많은 냉매 유량을 배분하고, 냉방부하가 작게 걸리는 제2증발부에는 상대적으로 적은 냉매 유량을 배분함으로써, 냉방성능 및 효율 향상을 극대화 할 수 있다.Further, by distributing a relatively large amount of refrigerant flow rate to the first evaporator portion having a large cooling load through the connector, and a relatively low amount of refrigerant flow rate to a second evaporation portion having a small cooling load, thereby improving cooling performance and efficiency. Can be maximized.
또한, 상기 커넥터내에 제1,2공급유로 및 분기유로로 구성된 냉매 분기구조를 형성한 후, 상기 분기유로의 직경을 조정하거나 상기 캡에 일정길이의 유량조절바를 형성함으로써, 제1,2공급유로(제1,2증발부)로 배분되는 냉매 유량을 간단하게 조정할 수 있다.Further, after forming a refrigerant branch structure consisting of the first and second supply passages and the branch passage in the connector, by adjusting the diameter of the branch passage or by forming a flow control bar of a predetermined length in the cap, the first and second supply passages The refrigerant flow rate distributed to the (first and second evaporation units) can be easily adjusted.
도 1은 일반적인 차량용 에어컨의 냉동사이클을 나타내는 구성도,
도 2는 종래의 이중 증발시스템을 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 단일 블로어를 통해 송풍되는 공기가 제1,2증발부를 순서대로 통과하는 과정에서의 온도변화를 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 증발기와 커넥터 및 팽창밸브를 나타내는 분해 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 커넥터와 팽창밸브를 나타내는 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 커넥터의 캡에 유량조절바가 형성된 경우를 나타내는 단면도이다.1 is a configuration diagram showing a refrigeration cycle of a general vehicle air conditioner,
2 is a block diagram showing a conventional double evaporation system,
3 is a block diagram showing an air conditioner for a vehicle according to the present invention;
4 is a view showing a temperature change in the process of passing the air blown through a single blower in the order in the vehicle air conditioner according to the present invention in order,
5 is an exploded perspective view showing an evaporator, a connector, and an expansion valve in a vehicle air conditioner according to the present invention;
6 is a cross-sectional view showing a connector and an expansion valve in a vehicle air conditioner according to the present invention;
Figure 7 is a cross-sectional view showing a case in which the flow rate adjustment bar is formed on the cap of the connector in the vehicle air conditioner according to the present invention.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 차량용 공조장치는, 압축기(100) -> 응축기(110) -> 팽창수단(120) -> 증발기(130)를 냉매 배관(105)으로 연결하여 구성되되, 상기 증발기(130)를 2개의 증발영역으로 분리하여 제1증발부(131)와 제2증발부(132)로 구성한 이중 증발시스템이다.The vehicle air conditioner according to the present invention is configured by connecting the compressor 100-> condenser 110-> expansion means 120->
상기 압축기(100)는 동력공급원(엔진 또는 모터 등)으로부터 동력을 전달받아 구동하면서 증발기(130)에서 토출된 기상 냉매를 흡입,압축하여 고온 고압의 기체 상태로 응축기(110)로 토출하게 된다.The
상기 응축기(110)는 상기 압축기(100)에서 토출된 고온 고압의 기상 냉매를 외기와 열교환시켜 고온 고압의 액체로 응축하여 팽창수단(120)으로 토출하게 된다.The
상기 팽창수단(120)은, 상기 응축기(110)에서 배출된 고온 고압의 액상 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 액상(습포화) 상태가 되게 한 후, 상기 증발기(130)로 공급하게 된다.The expansion means 120 expands the high temperature and high pressure liquid refrigerant discharged from the
상기 팽창수단(120)은, 도 3과 같이, 상기 응축기(110)와 증발기(130)를 연결하는 냉매 배관(105)상에 단일의 팽창밸브(121)를 설치하여 이루어진다.The expansion means 120, as shown in Figure 3, is formed by installing a
상기 팽창밸브(121)는, 도 6과 같이, 응축기(110)로부터 공급받은 냉매를 팽창시키도록 하부에는 오리피스(123a)를 갖는 팽창유로(123)가 형성되며, 상부에는 증발기(130)에서 배출된 냉매를 압축기(100)로 공급하도록 연결유로(124)가 형성된 본체(122)와, 상기 팽창유로(123)의 오리피스(123a)를 통과하는 냉매의 유량을 조절하는 밸브(125)와, 상기 연결유로(124)내를 유동하는 냉매의 온도변화에 따라 변위되는 다이아프램(126)에 의해 승하강하면서 상기 밸브(125)를 이동시키는 샤프트(127)로 구성된다.As shown in FIG. 6, the
따라서, 상기 증발기(130)에서 배출되어 상기 연결유로(124)내를 유동하는 냉매 온도에 따라 상기 다이아프램(126)이 상,하방향으로 변위되게 되고, 이와 연동하는 상기 샤프트(127)가 상기 본체(122)의 내부에서 승하강하면서 상기 밸브(125)를 이동시켜 상기 팽창유로(123)의 오리피스(123a) 개도를 조절함으로써, 상기 팽창유로(123)를 통해 증발기(130)로 공급되는 냉매유량이 조절되게 된다.Therefore, the
이처럼, 상기 팽창밸브(121)는 응축기(110)와 증발기(130)의 사이에 설치되어 냉매가 증발기(130)에서 급격히 증발될 수 있도록 응축된 냉매를 팽창시키고, 이렇게 팽창된 냉매가 증발기(130)에서 적절한 과열도를 유지하면서 증발될 수 있도록 증발기(130)로 공급되는 냉매유량을 조절하는 역할을 하게 된다.As such, the
한편, 상기 응축기(110)와 팽창수단(120)의 사이에는 기상과 액상의 냉매를 분리하는 리시버드라이어(미도시)가 설치되어 상기 팽창수단(120)으로 액상의 냉매만 공급될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, a receiver dryer (not shown) is installed between the
그리고, 상기 증발기(130)는 상기 팽창밸브(121)에서 팽창되어 배출된 냉매를 각각 공급받아 증발시킨 후 상기 압축기(100)로 배출시키도록 각각 입,출구파이프(131a,131b)(132a,132b)를 갖는 제1증발부(131) 및 제2증발부(132)를 구비하여 구성된다.The
따라서, 상기 팽창밸브(121)로부터 팽창 냉매를 공급받아 단일 블로어(140)를 통해 차량 실내측으로 송풍되는 공기와 열교환시켜 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 차량 실내에 토출되는 공기를 냉각하게 된다.Therefore, by receiving the expansion refrigerant from the
또한, 상기 제1,2증발부(131,132)는 단일의 증발기(130)를 2개의 증발영역으로 분리하여 제1증발부(131)와 제2증발부(132)를 구성하는 것이 바람직하다.In addition, the first and
아울러, 상기 제1증발부(131)와 제2증발부(132)는, 단일의 블로어(140)에 의해 송풍되는 공기가 제1,2증발부(131,132)를 순차적으로 통과하는 과정에서 냉각되도록, 상기 공기의 유동방향으로 상,하류측에 중첩되게 배치된다.In addition, the
상기한 증발기(130)는, 상호 일정간격 이격되어 나란하게 배치됨과 아울러 각각 격벽(134,136)에 의해 내부 공간이 양분되는 제1,2탱크(133,135)와,The
상기 제1,2탱크(133,135)를 연통시키도록 연결되되, 제1탱크(133)내의 양분된 공간과 제2탱크(135)내의 양분된 공간을 각각 연통시켜 상기 공기유동방향으로 상류측에 제1증발부(131) 및 하류측에 제2증발부(132)를 구성하는 복수개의 튜브(137,138)와,The first and
상기 제1증발부(131)측 제1탱크(133) 또는 제2탱크(135)의 양단부에 형성되는 입구파이프(131a) 및 출구파이프(131b)와,An
상기 제2증발부(132)측 제1탱크(133) 또는 제2탱크(135)의 양단부에 형성되는 입구파이프(131a) 및 출구파이프(131b)와,An
상기 복수개의 튜브(138) 사이에 개재되는 방열핀(미도시)으로 이루어진다.It is made of a heat radiation fin (not shown) interposed between the plurality of tubes (138).
상기 공기유동방향으로 상,하류측에 설치된 상기 제1증발부(131)측 튜브(137)들과 제2증발부(132)측 튜브(138)들은 일체형으로 형성될 수도 있고, 또는 서로 분리된 형태로 형성될 수도 있다.The
한편, 도면에서는 상기 제1증발부(131)의 입,출구파이프(131a)(131b)는 제1증발부(131)측 제1탱크(133)의 양단부에 연결 형성되고, 상기 제2증발부(132)의 입,출구파이프(132a)(132b)는 제2증발부(132)측 제1탱크(133)의 양단부에 연결 형성된다.Meanwhile, in the drawing, the inlet and
이때, 상기 제1증발부(131)의 입구파이프(131a)와 제2증발부(132)의 입구파이프(132a)는 제1탱크(133)의 서로 반대 방향에 연결 형성됨으로써, 상기 팽창밸브(121)로부터 배출된 냉매가 아래에서 설명될 커넥터(160)의 제1,2공급유로(162)(163)를 통해 분기된 후 상기 제1증발부(131) 및 제2증발부(132)를 서로 반대방향으로 유동하게 된다.At this time, the
또한, 상기 제1증발부(131)의 입구파이프(131a)와 제2증발부(132)의 입구파이프(132a)는 상기 커넥터(160)의 제1,2공급유로(162)(163)를 통해 상기 팽창밸브(121)의 팽창유로(123)와 연결되고, 상기 제1증발부(131)의 출구파이프(131b)와 상기 제2증발부(132)의 출구파이프(132b)는 단부가 합류되게 형성되어 상기 커넥터(160)의 출구유로(166)를 통해 상기 팽창밸브(121)의 연결유로(124)와 연결된다.In addition, the
그리고, 상기 제1탱크(133) 또는 제2탱크(135)의 내부에는 배플(139)이 설치되는데, 상기 배플(139)은, 상기 제1,2탱크(133,135)의 내부 공간을 냉매 유동방향으로 구획하게 된다. 따라서, 상기 제1,2증발부(131,132)의 각 입구파이프(131a)(132a)를 통해 유입된 냉매는 상기 배플(139)에 의해 각 증발부를 지그재그 형태로 유동한 후, 출구파이프(131b)(132b)를 통해 배출된다.In addition, a
한편, 상기 제1,2증발부(131,132)의 각 출구파이프(131b)(132b)에서 배출된 냉매는 다시 합류된 후, 상기 커넥터(160)의 출구유로(166)와 팽창밸브(121)의 연결유로(124)를 거쳐 상기 압축기(100)로 유입된다.Meanwhile, the refrigerant discharged from each of the
그리고, 본 발명에서는, 상기 팽창수단(120)과 증발기(130)를 연결하도록 설치됨과 아울러 상기 팽창수단(120)에서 팽창되어 배출된 냉매를 분기하여 상기 제1,2증발부(131,132)로 각각 공급하는 커넥터(160)가 구비된다.In addition, in the present invention, the expansion means 120 and the
즉, 상기 커넥터(160)는 상기 팽창밸브(121) 단일 팽창유로(123)와 상기 제1,2증발부(131,132)의 각 입구파이프(131a)(132a)를 연결함과 아울러 상기 팽창밸브(121)의 연결유로(124)와 상기 제1,2증발부(131,132)의 각 출구파이프(131b)(132b)를 연결하게 된다.That is, the
이러한 상기 커넥터(160)는, 일측이 상기 팽창밸브(121)와 연결 결합되고 타측은 상기 제1,2증발부(131,132)의 각 입,출구파이프(131a,131b)(132a,132b)와 연결 결합되는 몸체(161)와,The
상기 몸체(161)의 양측을 관통하도록 형성되어 상기 팽창밸브(121)의 단일 팽창유로(123)와 상기 제1증발부(131)의 입구파이프(131a)를 연통되게 연결하는 제1공급유로(162)와,A first supply passage formed to penetrate both sides of the
상기 몸체(161)의 내부에 상기 제1공급유로(162)와 일정간격 이격되게 형성되어 상기 제2증발부(132)의 입구파이프(132a)와 연결되는 제2공급유로(163)와,A
상기 몸체(161)의 내부에 상기 제1공급유로(162)와 제2공급유로(163)를 연결하도록 형성되어 상기 제1공급유로(162)를 유동하는 냉매를 제2공급유로(163)로 일정량 분기하는 분기유로(164)를 포함하여 이루어진다.The refrigerant flowing in the
여기서, 상기 분기유로(164)는, 몸체(161)의 일단부(하단부)에서 수직으로 일정깊이 드릴가공하여 상기 제1공급유로(162)와 제2공급유로(163)를 관통함으로써, 제1공급유로(162)와 제2공급유로(163)를 서로 연통되게 연결하게 된다.Here, the
이때, 상기 분기유로(164)의 개방된 일단부(하단부)는 캡(165)을 결합하여 폐쇄하게 된다.At this time, the open one end (lower end) of the
또한, 상기 몸체(161)의 내부에는 상기 제1공급유로(162)와 일정간격 이격되어 몸체(161)의 양측을 관통하도록 형성됨과 아울러 상기 제1,2증발부(131,132)의 각 출구파이프(131b)(132b)가 합류된 상태로 연결되는 출구유로(166)가 형성된다.In addition, the
그리고, 상기 몸체(161)의 제1공급유로(162) 일측과, 상기 출구유로(166) 일측에는 각각 접속부(162a)(166a)가 돌출 형성되어 상기 팽창밸브(121)의 팽창유로(123)와 연결유로(124)의 일측으로 삽입되어 결합되게 된다.In addition, one side of the
한편, 상기 제1,2증발부(131,132)의 각 입구파이프(131a)(132a)는 상기 몸체(161)의 제1,2공급유로(162)(163)에 삽입되어 결합되고, 상기 제1,2증발부(131,132)의 각 출구파이프(131b)(132b)는 끝단부가 합류되게 형성되어 상기 몸체(161)의 출구유로(166)에 삽입되어 결합된다.The
또한, 상기 제1공급유로(162)는 상기 팽창유로(123)의 출구와 동심상에 형성되고, 상기 제2공급유로(163)는 상기 제1공급유로(162)의 하측으로 일정간격 이격되어 평행하게 형성되며, 상기 분기유로(164)는 상기 제1,2공급유로(162)(163)에 대해 직각으로 형성된다.In addition, the
아울러, 상기 출구유로(166)는 상기 제1공급유로(162)의 상측으로 일정간격 이격되어 평행하게 형성된다.In addition, the
이와 같이, 본 발명은 상기 팽창밸브(121)의 단일 팽창유로(123)와 상기 증발기(130)의 입구파이프(131a)(132a)를 연결 접속하는 커넥터(160)에 상기 제1,2증발부(131,132)로 냉매를 분기할 수 있는 구조(제1,2공급유로(162)(163), 분기유로(164))를 형성하여 상기 팽창밸브(121)에서 배출된 냉매를 분기하여 상기 증발기(130)의 제1,2증발부(131,132)로 각각 공급할 수 있도록 함으로써, 단일 증발시스템에 적용되는 팽창밸브(121)를 이중 증발시스템에 적용할 수 있게 되어 팽창밸브(121)를 공용화할 수 있고 이로인해 비용이 절감됨은 물론 각 증발시스템에 맞는 팽창밸브(121)를 개발할 필요가 없으므로 개발기간도 단축할 수 있다.As such, the present invention provides the first and second evaporation parts to the
또한, 상기 커넥터(160)내에 제1,2공급유로(162)(163) 및 분기유로(164)로 구성된 냉매 분기구조가 형성되어 상기 팽창밸브(121)와 증발기(130)의 입,출구파이프(131a,131b)(132a,132b)를 직접 결합함으로써, 냉매 배관(105) 구조를 단순화 할 수 있다.In addition, a refrigerant branch structure including first and
한편, 상기 단일의 블로어(140)를 통해 송풍되는 공기는 상기 제1증발부(131) 및 제2증발부(132)를 순차적으로 통과하게 되는데, 이때, 공조케이스(150)의 내부에서 단일 블로어(140)에 의해 송풍되는 공기의 유동방향으로 상류측에 있는 제1증발부(131)에는 더운공기가 유입되므로 상대적으로 냉매부하가 크게 걸리게 되고, 하류측에 있는 제2증발부(132)에는 제1증발부(131)에서 1차 냉각된 공기가 유입되므로 상대적으로 냉방부하가 작게 걸리게 된다.On the other hand, the air blown through the
즉, 도 4와 같이, 상기 단일 블로어(140)로부터 송풍되어 제1증발부(131)를 통과하기 전의 공기는 고온이고, 제1증발부(131)를 통과하면서 1차 냉각된 공기는 중온이며, 제2증발부(132)를 통과하면서 재차 냉각된 공기는 저온으로 바뀌게 된다.That is, as shown in FIG. 4, the air before blowing from the
따라서, 단일 블로어(140)로부터 송풍되는 공기가 통과하는 순서대로 제1,2증발부(131,132)에 걸리는 냉방부하가 순차적으로 작아지는 특성을 고려하여, 공기 유동방향으로 상류측에 배치된 제1증발부(131)에는 하류측에 배치된 제2증발부(132) 보다 상대적으로 많은 양의 냉매가 배분되어 공급되도록 하는 것이 바람직하다.Therefore, in consideration of the characteristic that the cooling loads applied to the first and
즉, 냉방부하가 크게 걸리는 제1증발부(131)에는 상대적으로 많은 냉매 유량을 배분하고, 냉방부하가 작게 걸리는 제2증발부(132)에는 상대적으로 적은 냉매 유량을 배분하도록 하는 것이다.That is, a relatively large amount of refrigerant flow rate is allocated to the
본 발명에서는 상기 커넥터(160)의 제1공급유로(162)가 상기 팽창밸브(121)의 팽창유로(123) 출구와 동심상에 형성되어 있고, 제2공급유로(163)는 분기유로(164)를 통해 제1공급유로(162)로부터 분기되어 형성되기 때문에, 일직선인 제1공급유로(162) 보다는 직각으로 꺽인 제2공급유로(163)에서 압력이 많이 걸려 손실이 발생하게 된다.In the present invention, the
따라서, 상기 커넥터(160)의 제1공급유로(162)로는 냉매유량이 많게 되고, 제2공급유로(163)로는 냉매유량이 상대적으로 적게 되어, 상기 제1공급유로(162)와 연결된 제1증발부(131)측으로 상대적으로 냉매유량이 많이 공급되고, 상기 제2공급유로(163)와 연결된 제2증발부(132)측으로는 상대적으로 냉매유량이 적게 공급된다.Accordingly, the refrigerant flow rate is increased in the
이와 같이, 상기 커넥터(160)를 통해 냉방부하가 크게 걸리는 제1증발부(131)에는 상대적으로 많은 냉매 유량을 배분하고, 냉방부하가 적게 걸리는 제2증발부(132)에는 상대적으로 적은 냉매 유량을 배분함으로써, 냉방성능 및 효율 향상을 극대화 할 수 있다.In this way, a relatively large flow rate of the refrigerant is distributed to the
또한, 상기 제1,2증발부(131,132)의 냉방부하량에 따라 상기 커넥터(160)의 분기유로(164)의 직경을 조정하면 상기 제1,2공급유로(162)(163)를 통해 공급되는 냉매의 유량 배분을 간편하게 조정할 수 있다.In addition, when the diameter of the
즉, 상기 커넥터(160)의 분기유로(164)의 직경을 상기 제1,2공급유로(162)(163)내의 최소 직경과 같게 형성하게 되면, 직각으로 꺽인 제2공급유로(163)측으로의 냉매 배분이 상대적으로 적어지게 되고,That is, when the diameter of the
상기 커넥터(160)의 분기유로(164)의 직경을 상기 제1,2공급유로(162)(163)내의 최소 직경보다 작게 형성하게 되면, 직각으로 꺽인 제2공급유로(163)측으로의 냉매 배분이 더욱 적어지게 되며,When the diameter of the
상기 커넥터(160)의 분기유로(164)의 직경을 상기 제1,2공급유로(162)(163)내의 최소 직경보다 크게 형성하게 되면, 제1,2공급유로(162)(163)의 냉매 배분이 동일하게 되거나 제2공급유로(163)측으로의 냉매 배분을 더 많게 할 수도 있다.When the diameter of the
본 발명에서는 상기 제1증발부(131)에 냉방부하가 상대적으로 크게 걸리고 제2증발부(132)에는 냉방부하가 상대적으로 작게 걸리게 되므로, 상기 분기유로(164)의 직경은 상기 제1공급유로(162)의 최소 직경과 같거나 작게 형성하여, 상기 제1증발부(131)에 상대적으로 많은 양의 냉매를 공급하고 제2증발부(132)에는 상대적으로 적은 양의 냉매를 공급하는 것이 바람직하다.In the present invention, since the cooling load is relatively large on the
그리고, 상기 커넥터(160)의 제1,2공급유로(162)(163)로 공급되는 냉매 유량배분을 조정하기 위한 다른 방법으로는, 도 7과 같이, 상기 분기유로(164)의 개방된 하부를 폐쇄하도록 결합되는 캡(165)에 상기 분기유로(164)를 통해 제2공급유로(163)로 공급되는 냉매유량을 가변할 수 있도록 분기유로(164)내로 일정길이 삽입되는 유량조절바(165a)를 형성할 수도 있다.In addition, as another method for adjusting the refrigerant flow rate distribution supplied to the first and
이때, 상기 캡(165)의 상측에 일정길이 돌출 형성되는 유량조절바(165a)의 끝단부는 상기 제2공급유로(163)와 중첩되는 위치까지 연장 되어 상기 제2공급유로(163)로 공급되는 유량에 직접적인 영향을 미치는 분기유로(164) 부분의 단면적을 조정함으로써, 제1,2공급유로(162)(163)로 공급되는 냉매 유량배분을 간편하게 조정 할 수 있다.At this time, the end portion of the
즉, 상기 캡(165)의 유량조절바(165a)를 통해 상기 제2공급유로(163)의 입구측과 연결되는 분기유로(164)의 단면적을 축소하게 되면, 상기 제2공급유로(163)로 공급되는 냉매유량이 적어지게 되어 상기 제1공급유로(162)로 상대적으로 많은 냉매유량이 배분되고, 상기 제2공급유로(163)로는 상대적으로 적은 냉매유량이 배분되는 것이다.That is, when the cross-sectional area of the
한편, 상기 유량조절바(165a)를 길이별로 미리 제작해 놓게 되면, 상기 캡(165)을 교체하는 것만으로 상기 제1,2공급유로(162)(163)의 유량 배분을 간단히 조정할 수 있다.On the other hand, if the
이와 같이, 상기 커넥터(160)내에 제1,2공급유로(162)(163) 및 분기유로(164)로 구성된 냉매 분기구조를 형성한 후, 상기 분기유로(164)의 직경을 조정하거나 상기 캡(165)에 일정길이의 유량조절바(165a)를 형성함으로써, 제1,2공급유로(162)(163)로 배분되는 냉매 유량을 간단하게 조정할 수 있음은 물론 배관 구조를 단순화 할 수 있다.
As such, after forming the refrigerant branch structure including the first and
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the air conditioner for a vehicle according to the present invention will be described.
먼저, 상기 압축기(100)에서 압축되는 고온 고압의 기상 냉매는 상기 응축기(110)로 유입된다.First, the high temperature and high pressure gaseous refrigerant compressed by the
상기 응축기(110)로 유입된 기상냉매는 외부공기와의 열교환을 통해 응축되면서 고온 고압의 액상 냉매로 상변화 한 후, 상기 팽창밸브(121)의 팽창유로(123)로 유입된다.The gaseous refrigerant introduced into the
상기 팽창밸브(121)의 팽창유로(123)로 유입된 냉매는 팽창유로(123)를 통과하는 과정에서 감압 팽창되어 저온 저압의 액상냉매가 된 후, 상기 커넥터(160)의 제1공급유로(162)로 유입된다.After the refrigerant flowing into the
상기 커넥터(160)의 제1공급유로(162)로 냉매가 유입되면, 일부는 제1공급유로(162)를 통과한 후 제1증발부(131)측 입구파이프(131a)를 통해 제1증발부(131)로 공급되고, 일부는 분기유로(164) 및 제2공급유로(163)를 통과 한 후 제2증발부(132)측 입구파이프(132a)를 통해 제2증발부(132)로 공급된다.When the refrigerant flows into the
이때, 상기 분기유로(164)의 직경을 조정하거나 상기 캡(165)의 유량조절바(165a) 길이를 조정하여 분기유로(164)의 유로 단면적을 조정함으로써, 상기 제1,2증발부(131,132)로 공급되는 냉매의 배분량을 조정할 수 있다.In this case, the first and
본 발명에서는 냉방부하가 많이 걸리는 제1증발부(131)에 상대적으로 많은 냉매유량이 배분되고, 냉방부하가 적게 걸리는 제2증발부(132)에 상대적으로 적은 냉매유량이 배분된다.In the present invention, a relatively large refrigerant flow rate is allocated to the
계속해서, 상기 제1,2증발부(131,132)의 서로 반대방향에 형성된 각 입구파이프(131a)(132a)를 통해 제1,2증발부(131,132)로 공급된 저온 저압의 액상냉매는 제1,2증발부(131,132)를 서로 반대방향으로 유동하게 되는데, 이때, 제1,2증발부(131,132)의 튜브(137)(138)들을 지그재그 형태로 유동하는 과정에서 단일 블로어(140)를 통해 차량 실내측으로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발함과 동시에 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 차량 실내로 송풍되는 공기를 냉각시키게 된다.Subsequently, the low-temperature low-pressure liquid refrigerant supplied to the first and
상기 제1,2증발부(131,132)를 서로 반대방향으로 유동하면서 증발된 냉매는 각 출구파이프(131b)(132b)를 통해 배출되면서 합류된 후, 상기 커넥터(160)의 출구유로(166)로 유입되고,The refrigerant evaporated while the first and
이후, 상기 팽창밸브(121)의 연결유로(124)를 거쳐 상기 압축기(100)로 유입되면서 상술한 바와 같은 냉동사이클을 재순환하게 된다.Thereafter, the refrigerating cycle as described above is recycled while flowing into the
100: 압축기 110: 응축기
120: 팽창수단 121: 팽창밸브
123: 팽창유로 124: 연결유로
130: 증발기 131: 제1증발부
131a,132a: 입구파이프 131b,132b: 출구파이프
132: 제2증발부 133: 제1탱크
134,136: 격벽 135: 제2탱크
137,138: 튜브 139: 배플
140: 블로어 150: 공조케이스
160: 커넥터 161: 몸체
162: 제1공급유로 163: 제2공급유로
164: 분기유로 165: 캡
165a: 유량조절바 166: 출구유로100: compressor 110: condenser
120: expansion means 121: expansion valve
123: expansion passage 124: connection passage
130: evaporator 131: first evaporator
131a and 132a:
132: second evaporator 133: the first tank
134, 136: bulkhead 135: second tank
137,138: tube 139: baffle
140: blower 150: air conditioning case
160: connector 161: body
162: first supply channel 163: second supply channel
164: branching euro 165: cap
165a: flow control bar 166: outlet flow path
Claims (8)
상기 압축기(100)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(110)와,
상기 응축기(110)에서 배출된 냉매를 팽창시키도록 내부에 팽창유로(123)를 구비한 팽창수단(120)과,
상기 팽창수단(120)에서 팽창되어 배출된 냉매를 각각 공급받아 증발시킨 후 상기 압축기(100)로 배출시키도록 각각 입,출구파이프(131a,131b)(132a,132b)를 갖는 제1증발부(131) 및 제2증발부(132)를 구비하되, 상기 제1,2증발부(131,132)가 블로어(140)에 의해 송풍되는 공기의 유동방향으로 상,하류측에 중첩되게 배치된 증발기(130)와,
상기 팽창수단(120)과 증발기(130)를 연결하도록 설치됨과 아울러 상기 팽창수단(120)에서 팽창되어 배출된 냉매를 분기하여 상기 제1,2증발부(131,132)로 각각 공급하는 커넥터(160)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.Compressor 100 for sucking and compressing the refrigerant,
A condenser 110 for condensing the refrigerant compressed by the compressor 100,
Expansion means (120) having an expansion passage (123) therein to expand the refrigerant discharged from the condenser (110);
A first evaporation unit having inlet and outlet pipes 131a and 131b and 132a and 132b to be respectively supplied with the refrigerant discharged and expanded from the expansion means 120 and then evaporated and then discharged to the compressor 100. 131 and a second evaporator 132, the evaporator 130 is disposed so that the first, second evaporator 131, 132 overlaps the upstream, downstream side in the flow direction of air blown by the blower 140 )Wow,
The connector 160 is installed to connect the expansion means 120 and the evaporator 130, and branches the refrigerant expanded and discharged from the expansion means 120 to supply the first and second evaporators 131 and 132, respectively. Vehicle air conditioning apparatus comprising a.
상기 커넥터(160)는,
일측이 상기 팽창수단(120)과 연결 결합되고 타측은 상기 제1,2증발부(131,132)의 각 입,출구파이프(131a,131b)(132a,132b)와 연결 결합되는 몸체(161)와,
상기 몸체(161)의 양측을 관통하도록 형성되어 상기 팽창수단(120)의 팽창유로(123)와 상기 제1증발부(131)의 입구파이프(131a)를 연통되게 연결하는 제1공급유로(162)와,
상기 몸체(161)의 내부에 상기 제1공급유로(162)와 일정간격 이격되게 형성되어 상기 제2증발부(132)의 입구파이프(132a)와 연결되는 제2공급유로(163)와,
상기 몸체(161)의 내부에 상기 제1공급유로(162)와 제2공급유로(163)를 연결하도록 형성되어 상기 제1공급유로(162)를 유동하는 냉매를 제2공급유로(163)로 일정량 분기하는 분기유로(164)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 1,
The connector 160,
One side is coupled to the expansion means 120 and the other side is the body 161 is coupled to each of the inlet, outlet pipes (131a, 131b) (132a, 132b) of the first and second evaporation (131,132),
The first supply passage 162 is formed to penetrate both sides of the body 161 to connect the expansion passage 123 of the expansion means 120 and the inlet pipe 131a of the first evaporator 131 in communication. )Wow,
A second supply passage 163 formed in the body 161 so as to be spaced apart from the first supply passage 162 at a predetermined interval and connected to the inlet pipe 132a of the second evaporator 132;
The refrigerant flowing in the first supply channel 162 is formed to connect the first supply channel 162 and the second supply channel 163 to the second supply channel 163 in the body 161. A vehicle air conditioning apparatus comprising a branch passage 164 for branching a predetermined amount.
상기 분기유로(164)는, 상기 제1공급유로(162)와 제2공급유로(163)를 연결하도록 상기 몸체(161)의 일단부에서 드릴가공하여 형성되되, 개방된 일단부는 캡(165)에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 2,
The branch flow path 164 is formed by drilling at one end of the body 161 to connect the first supply flow path 162 and the second supply flow path 163, the open one end cap 165 Vehicle air conditioner, characterized in that closed by.
상기 몸체(161)의 내부에는 상기 제1공급유로(162)와 일정간격 이격되어 몸체(161)의 양측을 관통하도록 형성됨과 아울러 상기 제1,2증발부(131,132)의 각 출구파이프(131b)(132b)가 합류된 상태로 연결되는 출구유로(166)가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 2,
The body 161 is formed to penetrate both sides of the body 161 by being spaced apart from the first supply passage 162 by a predetermined interval and each outlet pipe 131b of the first and second evaporation parts 131 and 132. The vehicle air conditioner, characterized in that the outlet passage 166 is formed to be connected in a joined state (132b).
상기 제1공급유로(162)는 상기 팽창유로(123)의 출구와 동심상에 형성되고,
상기 제2공급유로(163)는 상기 제1공급유로(162)의 하측으로 일정간격 이격되어 평행하게 형성되며,
상기 분기유로(164)는 상기 제1,2공급유로(162)(163)에 대해 직각으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 2,
The first supply passage 162 is formed concentric with the outlet of the expansion passage 123,
The second supply passage 163 is formed parallel to the lower side of the first supply passage 162 spaced apart at a predetermined interval,
The branch passage 164 is a vehicle air conditioning apparatus, characterized in that formed at right angles to the first, second supply passage (162, 163).
상기 분기유로(164)의 직경은 상기 제1공급유로(162)의 최소 직경과 같거나 작게 형성되어, 상기 제1,2증발부(131,132) 중 냉방부하가 작게 걸리는 제2증발부(132)에 상대적으로 적은 양의 냉매가 배분되어 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 2,
The diameter of the branch passage 164 is formed to be the same as or smaller than the minimum diameter of the first supply passage 162, the second evaporation portion 132 to take a smaller cooling load of the first, second evaporation portion (131, 132) Vehicle air conditioning apparatus characterized in that the relatively small amount of refrigerant to be distributed and supplied.
상기 캡(165)에는 상기 분기유로(164)를 통해 제2공급유로(163)로 공급되는 냉매유량을 가변할 수 있도록 상기 분기유로(164)내로 일정길이 삽입되는 유량조절바(165a)가 형성되어, 상기 제1,2증발부(131,132) 중 냉방부하가 작게 걸리는 제2증발부(132)에 상대적으로 적은 양의 냉매가 배분되어 공급되도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 3, wherein
The cap 165 is provided with a flow control bar 165a inserted into the branch passage 164 by a predetermined length so as to vary the refrigerant flow rate supplied to the second supply passage 163 through the branch passage 164. And a relatively small amount of refrigerant is distributed and supplied to the second evaporator 132 in which the cooling load is small among the first and second evaporators 131 and 132.
상기 증발기(130)는,
상호 일정간격 이격되어 나란하게 배치됨과 아울러 각각 격벽(134,136)에 의해 내부 공간이 양분되는 제1,2탱크(133,135)와,
상기 제1,2탱크(133,135)를 연통시키도록 연결되되, 제1탱크(133)내의 양분된 공간과 제2탱크(135)내의 양분된 공간을 각각 연통시켜 상기 공기유동방향으로 상류측에 제1증발부(131) 및 하류측에 제2증발부(132)를 구성하는 복수개의 튜브(137)(138)와,
상기 제1증발부(131)측 제1탱크(133) 또는 제2탱크(135)의 양단부에 형성되는 상기 입구파이프(131a) 및 출구파이프(131b)와,
상기 제2증발부(132)측 제1탱크(133) 또는 제2탱크(135)의 양단부에 형성되는 상기 입구파이프(132a) 및 출구파이프(132b)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.The method of claim 1,
The evaporator 130,
The first and second tanks 133 and 135, which are arranged side by side at a predetermined interval apart from each other, and whose internal space is divided by the partition walls 134 and 136, respectively,
The first and second tanks 133 and 135 are connected to each other, and the divided space in the first tank 133 and the divided space in the second tank 135 communicate with each other upstream in the air flow direction. A plurality of tubes 137 and 138 constituting the first evaporation unit 131 and the second evaporation unit 132 on the downstream side;
The inlet pipe 131a and the outlet pipe 131b formed at both ends of the first tank 133 or the second tank 135 on the first evaporation unit 131;
A vehicle air conditioning apparatus comprising the inlet pipe 132a and the outlet pipe 132b formed at both ends of the first tank 133 or the second tank 135 on the second evaporation unit 132 side. .
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