KR20140067929A - Internal heat exchanger for an air conditioning system - Google Patents

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KR20140067929A
KR20140067929A KR1020130144429A KR20130144429A KR20140067929A KR 20140067929 A KR20140067929 A KR 20140067929A KR 1020130144429 A KR1020130144429 A KR 1020130144429A KR 20130144429 A KR20130144429 A KR 20130144429A KR 20140067929 A KR20140067929 A KR 20140067929A
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flow path
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heat exchanger
air conditioning
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KR1020130144429A
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데니 라이어즈
도미니크 캠프
매트 가리시
찰스 쓰리프트
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티아이 오토모티브 엔지니어링 센터 (하이델베르크) 게엠베하
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Abstract

An internal heat exchanger for an air conditioning system, comprising an outer tube and a line structure arranged inside the outer tube defining a meandering serpentine first flow channel, with the second flow channel formed between the outer tube and the line structure. The first flow channel is formed by extruded components joined together to form a unitary structure inserted into the second flow channel which includes facing channel elements defining a serpentine path and two shells adhering to the channel elements defining the sides of the flow path and having fins extending perpendicular to the base disposed in the second flow channel.

Description

공기조절 시스템용 내부 열교환기{INTERNAL HEAT EXCHANGER FOR AN AIR CONDITIONING SYSTEM}[0001] INTERNAL HEAT EXCHANGER FOR AN AIR CONDITIONING SYSTEM [0002]

이 출원은 미국 특허법률 규칙 35 USC§119(e)에 따른 미국 임시 특허출원 번호 61/729,875호(출원일: 2012년 11월 26일; 발명의 명칭 "공기조절 시스템용 내부 열교환기")를 우선권으로 주장하며, 상기 특허출원의 명세서 및 도면은 본원에 참조로 포함되었다.This application claims priority from U.S. Provisional Patent Application No. 61 / 729,875, filed on November 26, 2012, entitled "Internal Heat Exchanger for Air Conditioning System ", U.S. Provisional Patent Application No. 35 USC §119 (e) , The specification and drawings of which are incorporated herein by reference.

본 발명은 외부 관과 상기 외부 관의 내부에 배치된 라인 구조(line structure)를 포함하는 공기조절 시스템용 내부 열교환기에 관한 것이며, 상기 라인 구조는 제1유로(flow channel)를 포함하고, 외부 관과 라인 구조 사이에는 제2유로가 형성된다.The present invention relates to an internal heat exchanger for an air conditioning system comprising an outer tube and a line structure disposed within the outer tube, the line structure including a first flow channel, And a second flow path is formed between the line structure.

DE 10 2007 015 186 A1은 그런 내부 열교환기를 공개하였다. 공기조절 시스템의 냉각회로에 포함된 내부 열교환기는 냉각제의 열을 고압 측에서 저압 측으로 전달하여 공기조절 시스템의 효과를 향상시킬 수 있는 것이다. 냉각제는 고압 측에서는 액체이며, 저압 측에서는 기체이고, 고압 측의 냉각제는 제1유로를 통해 전달되며, 저압 측의 냉각제는 제2유로를 통해 전달된다. 저압력 및 기체상태로 인해서, 제2유로를 통해 전달되는 냉각제는 상대적으로 적은 열흡수 용량을 나타내며, 그것은 내부 열교환기의 전체 전달 용량을 제한한다.DE 10 2007 015 186 A1 disclosed such an internal heat exchanger. The internal heat exchanger included in the cooling circuit of the air conditioning system can transfer the heat of the coolant from the high pressure side to the low pressure side to improve the effect of the air conditioning system. The coolant is liquid at the high pressure side, gas at the low pressure side, coolant at the high pressure side is transferred through the first flow path, and coolant at the low pressure side is transferred through the second flow path. Due to the low pressure and gaseous state, the coolant delivered through the second flow path exhibits a relatively low heat absorption capacity, which limits the overall transfer capacity of the internal heat exchanger.

일반적으로, 제2유로를 형성하는 외부 관과 상기 외부 관의 내부에 배치된 제1유로를 형성하는 라인 구조는, 외부 관의 길이와 관형 라인 구조의 길이가 같으며, 모두 단면이 원형으로 설계된다. 내부 열교환기가 예를 들어 차량 내의 모바일 공기조절 시스템에 설치용으로 설계되는 경우, 내부 열교환기의 크기, 특히 길이가 제한을 받게 되는 문제가 있다. 이러한 이유 때문에, 전체 열전달 용량이 마찬가지로 제한을 받게 된다.Generally, the line structure forming the outer pipe forming the second flow path and the first flow path arranged inside the outer pipe are designed such that the length of the outer pipe and the length of the tubular line structure are the same, do. When the internal heat exchanger is designed for installation in, for example, a mobile air conditioning system in a vehicle, there is a problem that the size, particularly the length, of the internal heat exchanger is limited. For this reason, the overall heat transfer capacity is likewise limited.

본 발명은 콤팩트한 설계가 이루어지면서 높은 열전달 용량을 나타내는 내부 열교환기를 제공하는 것이다. 높은 열전달 용량을 나타내기 위해서, 제1유로가 구불구불한 뱀 모양의 구조로 형성된다. 이런 구조는 열교환을 하는데 사용할 수 있는 유효한 관의 길이를 내부 열교환기 내에서 현저하게 확장할 수 있다는 장점이 있다. 상기 구조는 열교환기의 열전달 용적을 증가하면서, 그 전체 길이는 짧게 되는 결과를 초래한다. 동시에, 제1유로의 구불구불한 구조는 내부 열교환기에 대한 특별히 콤팩트한 구조의 설계를 할 수 있게 하며, 예를 들어 차량의 모바일 공기조절 시스템에 설치하기에 특히 적합한 내부 열교환기가 되게 한다.The present invention provides an internal heat exchanger that exhibits a high heat transfer capacity with a compact design. In order to exhibit a high heat transfer capacity, the first flow path is formed as a meandering serpentine structure. This structure has the advantage that the length of the effective tube that can be used for heat exchange can be significantly extended in the internal heat exchanger. This structure results in a shorter overall length, while increasing the heat transfer volume of the heat exchanger. At the same time, the serpentine configuration of the first flow path allows the design of a particularly compact structure for the internal heat exchanger, making it an internal heat exchanger particularly suited for installation in, for example, a mobile air conditioning system of a vehicle.

제1유로를 형성하는 라인 구조의 외부는 열전도 리브(heat conducting rib)를 포함한다. 열전도 리브는 외부 관에서 중앙 집중적으로 제1유로를 형성하는 구조로부터 시작하여 외부 관의 내부 벽을 향하는 방향으로 신장하는 것이 바람직하다. 열전도 리브는 제1유로를 형성하는 라인 구조에 대해 직교하며, 외부 관에 대해 길이방향으로 신장되어, 제2유로에 유도되는 유체가 열전도 리브를 따라 흘러서, 열전도 리브에 의해 방출된 열을 흡수한다. 상기 열전도 리브는 제1유로의 라인 구조의 외면을 증가시켜서 열전달 용적을 증가시킨다. 열전도 리브는 제1유로를 형성하는 구조와 일체로 형성되어, 제1유로에 의해 전달된 유체로부터 열전도 리브로 바로 전환될 수 있다.The outside of the line structure forming the first flow path includes a heat conducting rib. It is preferred that the thermally conductive ribs extend in a direction toward the inner wall of the outer tube starting from a structure forming the first flow path centrally in the outer tube. The thermally conductive ribs are orthogonal to the line structure forming the first flow path and extend in the longitudinal direction with respect to the outer tube so that fluid guided in the second flow path flows along the heat conducting ribs to absorb the heat emitted by the thermally conductive ribs . The thermally conductive rib increases the outer surface of the line structure of the first flow path to increase the heat transfer volume. The thermally conductive rib may be formed integrally with the structure forming the first flow path, and may be directly switched from the fluid transferred by the first flow path to the heat conductive rib.

열전도 리브는 외부 관의 내벽 영역까지 신장될 수 있다. 그러나 설치를 간단히 하기 위해서, 열전도 리브는 외부 관의 내벽에 닿지 않게 하는 방식으로 설계된다. 열전도 리브와 외부 관의 내부 벽 사이에는 간격을 두는 것이 바람직하며, 상기 간격의 너비는 0.5mm와 2.5mm 사이이고, 바람직하게는 1.5mm이다. 이 실시예에서는 열전도 리브가 제2유로를 거의 완전히 통해 신장되는 것이 특히 유리하다. 그 결과, 유로가 열전도 리브 사이에 형성되어, 매우 효과적인 열전달이 초래된다. 동시에, 열전도 리브 및 그에 따른 라인 구조가, 쉽게 외부 관에 삽입하여 라인 구조를 설치할 수 있는 방법으로, 외부 관의 내벽으로부터 간격을 두고 떨어져 있게 된다.The thermally conductive rib may extend to the inner wall region of the outer tube. However, in order to simplify the installation, the heat conductive ribs are designed in such a manner as not to touch the inner wall of the outer tube. Preferably, a gap is provided between the thermally conductive rib and the inner wall of the outer tube, and the width of the gap is between 0.5 mm and 2.5 mm, preferably 1.5 mm. In this embodiment, it is particularly advantageous that the thermally conductive rib extends substantially completely through the second flow path. As a result, the flow path is formed between the heat conductive ribs, resulting in highly effective heat transfer. At the same time, the thermally conductive ribs and the resulting line structure are spaced apart from the inner wall of the outer tube in such a way that they can be easily inserted into the outer tube to provide a line structure.

제1유로를 형성하는 라인 구조는 복수의 파트로 구성된다. 제1유로는 구불구불한 뱀 모양의 구조로 형성되어서, 라인 구조의 능력을 향상시켰다.The line structure forming the first flow path is composed of a plurality of parts. The first flow path is formed of a serpentine structure that enhances the ability of the line structure.

라인 구조는, 적어도 열전도 리브가 제공되고 그리고 채널 요소에 의해 서로 연결되는 셀(shell)을 포함할 수 있다. 그런 라인 구조를 제조하기 위해, 셀 및 채널 요소가 먼저 준비되고, 예를 들면 압출로 제작된다. 열전도 리브는 단일 피스로 물질적으로 균일한 방식으로 셀에 형성된다. 셀의 평탄한 면은 한 부분씩 제1유로 섹션의 내부 벽을 형성한다. 그 결과, 셀의 측면을 형성하는 것이 유로의 모양을 결정하게 된다.The line structure may include a shell in which at least a heat conducting rib is provided and interconnected by the channel elements. To fabricate such a line structure, the cell and channel elements are first prepared and made, for example, by extrusion. The thermally conductive ribs are formed in the cell in a materially uniform manner with a single piece. The flat side of the cell forms an inner wall of the first flow section section by one part. As a result, forming the side surface of the cell determines the shape of the flow path.

채널 요소는 간격을 두고 떨어져 있는 돌출부로 형성된 빗(comb)-모양이 바람직하다. 2개의 채널 요소가 횡방향 벽과 대면 관계로 바람직하게 배치되며, 한편에서는 구불구불한 뱀 모양의 구조를 형성하고, 또한 다른편에서는 제1유로의 측면 경계 벽을 형성한다. 채널 요소는 제1유로의 측면 경계 벽을 형성하고, 그곳에 위치한 바늘 모양의 돌출부를 가진 평탄한 기부를 포함한다. 라인 구조 및 제1유로를 제조하기 위해 2개의 채널 요소를 서로 마주보고 배치하며, 상기 돌출부는 서로 대면한다. 채널 요소를 횡방향으로 이동시켜 구불구불한 구조를 초래하게도 한다.The channel elements are preferably comb-shaped with protrusions spaced apart. The two channel elements are preferably arranged in face-to-face relationship with the transverse wall, forming a meandering serpentine structure on the one hand and a side border wall of the first flow path on the other hand. The channel element defines a side boundary wall of the first flow path and includes a flat base with a needle-like projection located thereon. The two channel elements face each other and face each other to produce a line structure and a first flow path. It also causes the channel element to move in the lateral direction, resulting in a twisted structure.

라인 구조에 의해 형성된 제1유로는 적어도 부분적으로 직사각형의 단면을 나타낼 수 있다. 그런 채널은 제조가 용이하며, 원형 채널에 비해 더 큰 면적을 갖는다.The first flow path formed by the line structure may exhibit an at least partially rectangular cross-section. Such a channel is easy to manufacture and has a larger area than a circular channel.

라인 구조의 요소는 금속재료로 구성할 수 있다. 특히, 처리가 용이하고 높은 열전도성을 가진 재료들이 고려된다. 그런 유리한 재료는 알루미늄 합금을 포함하며, 상기 합금은 한편에선 높은 열전도성을 나타내면서, 다른 한편에서는 압출로 처리할 수 있어서, 라인 구조를 간단하고 비용효과적으로 제조할 수 있게 한다.The elements of the line structure can be made of a metal material. Particularly, materials which are easy to process and have high thermal conductivity are considered. Such advantageous materials include aluminum alloys which, on the one hand, exhibit high thermal conductivity and, on the other hand, can be processed by extrusion, making the line structure simple and cost-effective.

라인 구조의 요소는 서로 물질적으로 결합할 수 있다. 이 방법에서는 접합 결합이나 용접을 통해 요소를 연결할 수 있다. 재료 결합은 누출을 방지하기 위해, 요소의 엄격하고 내구성 있는 연결을 할 수 있게 한다. 또한, 이 방법은 간단하고 비용-효과적이다.The elements of the line structure can be physically coupled to each other. In this method, the elements can be connected through joints or welds. Material bonding allows rigid and durable connections of the elements to prevent leakage. In addition, this method is simple and cost-effective.

라인 구조는 외부 관에 삽입할 수 있다. 이것은 특히 내부 열교환기의 제조를 간단하게 한다.The line structure can be inserted into the outer tube. This simplifies the manufacture of internal heat exchangers in particular.

라인 구조의 반대편 단부는 제1유로에 대한 파이프 소켓을 구비하여 제1유로를 통하는 유체흐름을 수행할 수 있다. 공기조절 시스템의 고압 측의 배관은 파이프 소켓에 연결될 수 있다.The opposite end of the line structure may include a pipe socket for the first flow path to perform fluid flow through the first flow path. The piping on the high pressure side of the air conditioning system may be connected to a pipe socket.

외부 관은 각각의 단부 면이 뚜껑(lid)으로 밀봉될 수 있으며, 각각의 단부 면은 시스템의 배관과 제2유로 사이의 연결을 위한 파이프 조인트를 포함한다. 공기조절 시스템의 저압 측의 배관은 파이프 소켓에 연결할 수 있다. 또한 뚜껑도 제1유로와 연결된 파이프 소켓에 파이프를 연결하기 하기 위한 관통 구멍을 갖는다. 본원에서는 관통 구멍이 누설을 방지하는 방식으로 설계된다. 결과적으로, 파이프 소켓은 공기조절 시스템에 내부 열교환기를 합체하기 위한 연결 요소로 형성된다.The outer tube may be sealed with a lid at each end surface, and each end surface includes a pipe joint for connection between the piping of the system and the second flow path. The piping on the low pressure side of the air conditioning system can be connected to a pipe socket. The lid also has a through hole for connecting the pipe to a pipe socket connected to the first flow path. Here, the through holes are designed in such a manner as to prevent leakage. As a result, the pipe socket is formed as a connecting element for incorporating the internal heat exchanger into the air conditioning system.

외부 관의 내경은 25mm와 35mm 사이의 치수가 바람직하다. 제1유로의 폭은 3.5mm와 5.5mm 사이의 치수가 바람직하다. 이 치수는 특히 콤팩트한 내부 열교환기를 얻을 수 있으며, 특히 상기 열교환기를 차량의 모바일 공기조절 시스템에 합체하는데 매우 적당한 것이다. 동시에, 열전달 용량은 약 600W(watts)로 높으며, 열교환기에 대해 약 500mm의 길이에서 진행된다.The inner diameter of the outer tube is preferably between 25 mm and 35 mm. The width of the first flow path is preferably between 3.5 mm and 5.5 mm. This dimension is particularly suitable for obtaining a compact internal heat exchanger, particularly for incorporating the heat exchanger into a mobile air conditioning system of a vehicle. At the same time, the heat transfer capacity is as high as about 600 W (watts) and is about 500 mm in length for the heat exchanger.

본 발명에 따른 내부 열교환기는 모바일 공기조절 시스템, 특히 차량의 공기조절 시스템에 사용하기에 바람직한 것이다. 콤팩트한 구조의 설계, 관 형상 및 높은 열전달 용량은 특히 본 발명에 따른 내부 열교환기를 차량의 모바일 공기조절 시스템에 합체하기에 매우 적합하게 형성한 것이다.The internal heat exchanger according to the invention is preferred for use in mobile air conditioning systems, particularly air conditioning systems in vehicles. The compact design, tubular shape and high heat transfer capacity are particularly well suited for incorporating the internal heat exchanger according to the invention into a mobile air conditioning system of a vehicle.

도1은 내부 열교환기를 가진 모바일 공기조절 시스템의 공기조절 회로를 나타낸 도면이다.
도2는 내부 열교환기의 단면도이다.
도3은 내부 열교환기의 제1분해 사시도이다.
도4는 내부 열교환기의 제2분해 사시도이다.
도5는 내부 열교환기의 제3분해 사시도이다.
도6은 내부 열교환기의 제4분해 사시도이다.
도7은 조립된 내부 열교환기의 사시도이다.1 shows an air conditioning circuit of a mobile air conditioning system with an internal heat exchanger.
2 is a sectional view of the internal heat exchanger.
3 is a first exploded perspective view of the internal heat exchanger.
4 is a second exploded perspective view of the internal heat exchanger.
5 is a third exploded perspective view of the internal heat exchanger.
6 is a fourth exploded perspective view of the internal heat exchanger.
7 is a perspective view of the assembled internal heat exchanger.

본 발명에 따른 내부 열교환기의 구조를 몇 가지 실시예를 통해 개략적으로 나타낸 첨부된 도면을 참조하여 아래에서 상세히 설명한다.The structure of the internal heat exchanger according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings schematically shown through several embodiments.

도1은 모바일 공기조절 시스템(2), 특히 차량의 공기조절 시스템의 공기조절 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다. 공기조절 시스템은 냉각제가 그 안에서 순환하는 시스템 부품들 사이에 배치된 폐쇄된 회로 배관장치로 구성된다. 냉각제는 압축기(17)에 의해 압축되어 응축기(18)로 흐르며, 여기서 냉각제는 액화된다. 응축기(18)에서 나온 후에 냉각제는 액체이며, 7bar 내지 15bar(Barometers)의 압력에서 30℃(Centigrade) 내지 50℃°의 온도를 나타낸다. 다음, 액체 냉각제는 본 발명에 따라 내부 열교환기(1)의 제1유로(5)에 공급되며, 응축기(18)를 나온 냉각제는 제2유로(6)를 통해 흘러가는 증발기(20)를 나온 기체 냉각제에 열을 방출한다. 다음, 액체 냉각제가 팽창 밸브(19) 쪽으로 흘러가며, 여기서 냉각제의 압력은 감소된다. 냉각제는 증발기(20)의 열을 흡수하며, 그것은 증발되어 기체가 된다. 가열된 기체 냉각제는 2.5bar 내지 4bar의 압력에서 -1℃ 내지 15℃ 의 온도를 갖는다. 기체 냉각제는 내부 열교환기(1)의 제2유로(6)를 통해 흐르며, 제1유로(5)를 따라 흘러가는 액체 냉각제로부터 열을 흡수한다.1 is a schematic illustration of an air conditioning circuit of a mobile air conditioning system 2, in particular an air conditioning system of a vehicle. The air conditioning system consists of a closed circuit piping arrangement disposed between the system components in which the coolant circulates. The coolant is compressed by the compressor (17) and flows to the condenser (18) where the coolant is liquefied. After exiting the condenser 18, the coolant is liquid and exhibits a temperature of 30 DEG C (Centigrade) to 50 DEG C at a pressure of 7 bar to 15 bar (Barometers). Next, the liquid coolant is supplied to the first flow path 5 of the internal heat exchanger 1 according to the present invention, and the refrigerant exiting the condenser 18 flows out of the evaporator 20 flowing through the second flow path 6 Releases heat to the gaseous coolant. Next, the liquid coolant flows toward the expansion valve 19, where the pressure of the coolant is reduced. The coolant absorbs the heat of the evaporator 20, which evaporates and becomes gas. The heated gaseous coolant has a temperature of -1 ° C to 15 ° C at a pressure of 2.5 bar to 4 bar. The gas coolant flows through the second flow path 6 of the internal heat exchanger 1 and absorbs heat from the liquid coolant flowing along the first flow path 5. [

도2는 공기조절 시스템, 특히 차량에 사용하기 위한 모바일 공기조절 시스템용 내부 열교환기(1)의 단면도이다. 내부 열교환기(1)는 관형으로 설계되며, 외부 관(3)과 외부 관(3)의 내부에 배치된 라인 구조(4)를 포함한다. 라인 구조(4)는 외부 관(3)에 삽입되어, 나타내었다.2 is a cross-sectional view of an internal heat exchanger 1 for a mobile air conditioning system for use in an air conditioning system, particularly a vehicle. The internal heat exchanger 1 is designed in a tubular shape and includes an outer tube 3 and a line structure 4 disposed inside the outer tube 3. The line structure 4 is shown inserted into the outer tube 3.

라인 구조(4)는 제1유로(5)를 형성한다. 제2유로(6)는 외부 관(3)과 라인 구조(4) 사이에 형성된다. 라인 구조(4)는 여기에서는 제1유로(5)가 직사각형 단면의 구불구불한 뱀 모양의 구조로 이루어지게 형성된다. 외부 관(3)의 내경은 30mm이고, 제1유로(5)의 폭의 치수는 4.5mm이다.The line structure (4) forms the first flow path (5). A second flow path (6) is formed between the outer tube (3) and the line structure (4). Here, the line structure 4 is formed such that the first flow path 5 has a serpentine serpentine structure having a rectangular cross section. The inner diameter of the outer tube 3 is 30 mm, and the dimension of the width of the first flow path 5 is 4.5 mm.

도3 내지 도6은 각각 여러 조립 단계에서 나타나는 본 발명에 따른 내부 열교환기(1)의 분해 사시도이다. 도면을 통해 분명히 나타낸 바와 같이, 라인 구조(4)의 외부에는 열전도 리브(7)가 위치하며, 상기 리브는 제1유로(5)를 형성하는 라인 구조(4)의 일부분으로부터 외부 관(3)의 내부 벽면의 영역 쪽으로 신장된다. 열전도 리브(7)는 제2유로가 흘러가는 방향을 따라 종방향으로 신장되어서, 제2유로(6)를 통해 흘러나가는 냉각제가 열전도 리브(7)를 따라 흘러서 열을 흡수한다.3 to 6 are exploded perspective views of the internal heat exchanger 1 according to the present invention, which are shown at various stages of assembly. As clearly shown in the figure, a thermally conductive rib 7 is located outside the line structure 4, and the ribs extend from the portion of the line structure 4 forming the first flow path 5 to the outer tube 3, To the area of the inner wall surface of the inner wall surface. The heat conductive ribs 7 are elongated in the longitudinal direction along the flow direction of the second flow path so that coolant flowing through the second flow path 6 flows along the heat conductive ribs 7 to absorb heat.

여기에서는 열전도 리브(7)의 외부 엣지와 외부 관(3)의 내부 벽(8) 사이의 거리는, 라인 구조(4)가 삽입을 통해 용이하게 설치될 수 있는 방식으로 선택된다. 이 실시예에서의 거리는 1.5mm이다.Here, the distance between the outer edge of the thermally conductive rib 7 and the inner wall 8 of the outer tube 3 is selected in such a way that the line structure 4 can be easily installed through the insert. The distance in this embodiment is 1.5 mm.

도3 내지 도5에 나타낸 바와 같이, 라인 구조(4)는 복수의 파트로 구성되며, 기부(base)에 대해 직교하는 방향으로 신장되는 열전도 리브(7)가 제공되고 2개의 채널 요소(10)에 의해 연결되는 2개의 셀(9)을 포함한다. 리브(7)가 기부에 대해 수직적으로 있기 때문에, 리브는 외부 관(3)의 내부 원통형 벽면의 형상을 따라 변하는 길이를 갖는다.3 to 5, the line structure 4 is composed of a plurality of parts and is provided with a heat conductive rib 7 extending in a direction orthogonal to the base and two channel elements 10 are provided, (Not shown). Since the ribs 7 are perpendicular to the base, the ribs have a length that varies along the shape of the inner cylindrical wall surface of the outer tube 3. [

채널 요소(10)는 빗 모양으로 형성되며, 채널 요소의 상부와 하부에서 각각의 셀(9)의 기부와 연결된다. 채널 요소(10)는 돌출부(16)를 포함하며, 채널 요소(10)는 제1유로(5)를 형성하는 뱀 모양의 구불구불한 구조를 형성하는 방법으로 서로에 대해 오프셋 되는 채널 요소로, 셀에 의해 연결된다.The channel element 10 is shaped like a comb and is connected to the base of each cell 9 at the top and bottom of the channel element. The channel element 10 comprises a protrusion 16 and the channel element 10 is a channel element offset relative to one another in such a way as to form a serpentine serpentine structure forming a first channel 5, Lt; / RTI >

따라서, 제1유로(5)를 형성하는 라인 구조(4)는 함께 결합된 복수의 부품을 포함하여 단일 구조를 형성한다. 상기 부품은 평탄한 기초 면을 가진 기부를 각각 구비하는 2개의 셀(9)을 포함한다. 리브(7)는 각각의 기부에 대해 직교하는 방향으로 신장된다. 라인 구조(4)는 추가로 2개의 채널 요소(10)를 포함하며, 상기 추가 채널 요소는 반-원통형 곡선 벽으로 연결된 일련의 평행한 벽을 형성하는 일련의 이격진 돌출부(16)를 포함한다.Thus, the line structure 4 forming the first flow path 5 comprises a plurality of parts joined together to form a single structure. The part comprises two cells (9) each having a base with a flat base surface. The ribs 7 are elongated in directions orthogonal to the respective bases. The line structure 4 further comprises two channel elements 10 which comprise a series of spaced apart protrusions 16 forming a series of parallel walls connected by semi-cylindrical curved walls .

도2에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 채널 요소(10)는 일측 채널 요소(10)의 돌출부(16)가 타측 채널 요소(10)의 돌출부(16) 사이에 상호계합되게(interengaged) 배치되어서, 뱀 모양의 구불구불한 제1유로(5)를 형성한다. 즉, 일측 채널 요소(10)의 이격진 돌출부(16)의 단부가 타측 채널 요소(10)의 반-원통형으로 구부러진 벽면의 중앙을 향하게 배치된다.As best seen in Figure 2 the channel element 10 is arranged such that the protrusions 16 of one channel element 10 are interengaged between the protrusions 16 of the other channel element 10 To form a serpentine meandering first flow path (5). That is, the end of the spaced-apart projection 16 of the one-side channel element 10 is disposed facing the center of the half-cylindrical bent wall surface of the other side channel element 10.

각각의 셀(9)의 기부의 평탄한 면은 대향 채널 요소(10)의 측벽에 부착되어 유체 밀봉된 제1유로(5)를 형성한다.The flat sides of the bases of each cell 9 are attached to the side walls of the counter channel element 10 to form a fluid-tight first flow path 5.

라인 구조(4)의 요소, 셀(9) 및 채널 요소(10)는 금속재료로 이루어질 수 있으며, 본 실시예에서는 압출공정에 의해 형성된 알루미늄 합금으로 이루어진다. 라인 구조(4)의 요소(9, 10)는 서로 납땜 용접에 의해 단단히 결합된다. 그러나, 이것은 다른 재료와 제조공정을 사용할 수도 있다.The elements of the line structure 4, the cells 9 and the channel elements 10 can be made of a metal material, which in this embodiment is made of an aluminum alloy formed by an extrusion process. The elements 9, 10 of the line structure 4 are tightly coupled to each other by brazing welding. However, it may use other materials and manufacturing processes.

라인 구조(4)의 반대편 단부 면(11)은 파이프 소켓(27)을 포함하여 공기조절 시스템(2)의 파이프(12)를 유체 밀폐한 관계(fluid tight relation)로 수용한다. 파이프 소켓(27)은 유체 밀폐한 관계로 파이프(12)의 단부를 수용하며, 제1유로(5)을 통해 유체가 이동할 수 있게 제1유로(5)와 연통한다.The opposite end surface 11 of the line structure 4 includes a pipe socket 27 to receive the pipe 12 of the air conditioning system 2 in a fluid tight relation. The pipe socket 27 receives the end portion of the pipe 12 in a fluid-tight relationship, and communicates with the first flow path 5 so that the fluid can move through the first flow path 5.

외부 관(3)의 단부는 제2유로(6)와 연통하는 파이프 소켓(15)을 포함하는 뚜껑(14)으로 밀봉된다. 파이프 소켓(15)은 유체 밀폐한 관계로 파이프(22)의 관의 단부를 각각 수용하여, 제2유로(6)로 흐르게 하고 그리고 제2유로(6)로부터 유체가 흘러나오게 한다. 뚜껑(14)은 또한 포트(23)도 포함하며, 상기 포트를 통해 유체 밀폐한 관계로 제1유로(5)에 연결된 시스템의 파이프(12)가 신장된다.The end of the outer tube 3 is sealed with a lid 14 comprising a pipe socket 15 in communication with the second flow path 6. The pipe sockets 15 receive the ends of the pipes of the pipe 22 in fluid-tight relation, respectively, to flow into the second flow path 6 and flow out of the second flow path 6. The lid 14 also includes a port 23 through which the pipe 12 of the system connected to the first flow path 5 in a fluid tight relationship is elongated.

도7은 내부 열교환기(1)의 윤곽을 나타낸 사시도이다. 내부 열교환기(1)는 관형으로 설계되었으며, 40mm의 직경과 130mm의 길이에서 600W의 열전달 용적을 갖는다. 그 결과, 내부 열교환기(1)는 모바일 공기조절 시스템(2)에 합체하기에 적합하다.Fig. 7 is a perspective view showing the outline of the internal heat exchanger 1. Fig. The internal heat exchanger 1 is designed in a tubular shape and has a heat transfer volume of 600 W at a diameter of 40 mm and a length of 130 mm. As a result, the internal heat exchanger (1) is suitable for incorporation into the mobile air conditioning system (2).

본 발명의 범위 내에는 상술한 기술구성의 변형 및 개조가 포함된다. 본원에 게시되고 한정된 발명은 명세서 및/또는 도면에서 언급 또는 실시된 각각의 특징 중 2개 이상의 특징을 다르게 조합하여 실시되는 기술구성을 포함하는 것이다. 본원에 기재된 실시예는 본 발명을 실시하는데 알려진 최상의 모드를 설명한 것이어서, 당업자는 다르게 본 발명을 활용할 수 있을 것이며, 따라서, 본 발명은 첨부된 청구범위의 정신을 이탈하지 않는 범위 내에서 이루어지는 본 발명을 개조 및 변경한 기술구성을 포함하는 것이다.The scope of the present invention includes modifications and alterations of the above-described technical constructions. The invention disclosed herein and its limited inventions encompasses technical constructions that are implemented by combining different features of at least two of the features mentioned or performed in the specification and / or drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the embodiments described herein are illustrative of the best mode known to practice the invention and that those skilled in the art will be able to utilize the invention differently and that the present invention, Which is a modification of the technology.

1: 내부 열교환기 2: 공기조절 시스템 3: 외부 관(tube)
4: 라인 구조(line structure) 5: 제1유로(flow channel)
6: 제2유로 7: 열전도 리브(heat conducting rib)
8: 내부 벽 9: 셀(shell) 10: 채널 요소
11: 단부 면 12, 22: 파이프 16: 돌출부
17: 압축기 18: 응축기 19: 팽창 밸브
20: 증발기 23: 포트 27: 파이프 소켓 1: internal heat exchanger 2: air conditioning system 3: external tube
4: line structure 5: first channel (flow channel)
6: second flow path 7: heat conducting rib
8: inner wall 9: shell 10: channel element
11: end face 12, 22: pipe 16:
17: compressor 18: condenser 19: expansion valve
20: evaporator 23: port 27: pipe socket

Claims (18)

라인 구조가 제1유로를 포함하고 그리고 제2유로는 외부 관과 라인 구조 사이에 형성되는, 외부 관과 상기 외부 관의 내부에 배치된 라인 구조를 포함하는 공기조절 시스템용 내부 열교환기에 있어서, 상기 제1유로는 구불구불한 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.An internal heat exchanger for an air conditioning system, comprising: an outer tube having a line structure including a first flow path and a second flow path formed between the outer tube and the line structure; and a line structure disposed inside the outer tube, Wherein the first flow path is formed in a serpentine structure. 제1항에 있어서,
제1유로는 뱀 모양의 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the first flow path is formed in a snake-like structure. 제1항에 있어서,
라인 구조의 외부는 열전도 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.The method according to claim 1,
And the outside of the line structure includes a heat conductive rib. 제3항에 있어서,
열전도 리브는 외부 관의 내부 벽의 영역까지 신장되는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.The method of claim 3,
Wherein the heat conductive rib extends to a region of the inner wall of the outer tube. 제1항에 있어서,
라인 구조는 복수의 파트로 구성되는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the line structure comprises a plurality of parts. 제1항에 있어서,
채널 요소로써 상호 연결된 라인 구조는 셀을 포함하고, 열전도 리브가 제공되는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the line structure interconnected with the channel element comprises a cell, and a heat conducting rib is provided. 제6항에 있어서,
반-원형의 구부러진 벽에 의해 연결된 일련의 평행한 벽을 형성하는 돌출부로 빗 모양으로 형성된 2개의 채널 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.The method according to claim 6,
And two channel elements formed in comb shape by protrusions forming a series of parallel walls connected by a semi-circular bent wall. 제7항에 있어서,
일측의 채널 요소의 돌출부가 타측의 채널 요소의 돌출부 사이에 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.8. The method of claim 7,
Wherein protrusions of the channel elements on one side are spaced apart from the protrusions of the channel elements on the other side. 제8항에 있어서,
라인 구조의 요소는 금속재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.9. The method of claim 8,
Wherein the elements of the line structure are made of a metal material. 제9항에 있어서,
라인 구조의 요소는 서로 단단하게 결합되는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.10. The method of claim 9,
Wherein the elements of the line structure are tightly coupled to each other. 제1항에 있어서,
라인 구조는 외부 관에 삽입되는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the line structure is inserted into the outer tube. 제1항에 있어서,
라인 구조의 면은 파이프 소켓을 수용하며, 상기 파이프 소켓은 유체의 흐름을 수행할 수 있도록 제1유로와 연결되는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the surface of the line structure receives a pipe socket and the pipe socket is connected to a first flow path for performing a flow of fluid. 제1항에 있어서,
외부 관의 면은 각각의 뚜껑으로 밀봉되고, 상기 뚜껑은 파이프 조인트를 나타내며, 상기 조인트는 제1유로와 제2유로를 연결하는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.The method according to claim 1,
The surface of the outer tube being sealed with a respective lid, said lid representing a pipe joint, said joint connecting the first flow path and the second flow path. 제1항에 있어서,
외부 관의 내경은 25mm와 35mm 사이의 치수인 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein an inner diameter of the outer tube is between 25 mm and 35 mm. 제1항에 있어서,
제1유로의 폭은 3.5mm와 5.5mm 사이의 치수인 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the width of the first flow path is a dimension between 3.5 mm and 5.5 mm. 제1항에 있어서,
제1유로는 적어도 섹션이 직사각형의 단면을 갖는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the first flow path includes at least a section having a rectangular cross-section. 제1항에 있어서,
모바일 공기조절 시스템에서 사용하게 설계되는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the inner heat exchanger is designed for use in a mobile air conditioning system. 제8항에 있어서,
상기 제1유로는 직사각형의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 내부 열교환기.
9. The method of claim 8,
Wherein the first flow path has a rectangular cross section.
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