KR20140096706A

KR20140096706A - 증발기

Info

Publication number: KR20140096706A
Application number: KR1020130009614A
Authority: KR
Inventors: 송준영; 오광헌; 구중삼; 임홍영; 전영하
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2013-01-29
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2014-08-06

Abstract

본 발명은 차량용 에어컨의 증발기에 관한 것으로서, 증발기의 표면에 코팅층 형성되되 상부에는 친수성 코팅층이 형성되고 하부에는 발수성 코팅층이 형성되어, 증발기의 표면 부식 및 냄새 발생을 억제할 수 있으며 차량 내부로 응축수가 유입되는 것을 방지할 수 있는 증발기에 관한 것이다.

Description

증발기 {Evaporator}

본 발명은 차량용 에어컨의 증발기에 관한 것으로서, 증발기의 표면 부식 및 냄새 발생을 억제할 수 있으며 차량 내부로 응축수가 유입되는 것을 방지할 수 있는 증발기에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 에어컨은 하절기에 차량 내부를 냉방하거나 우천 시에 습기에 의해 창문에 끼는 성에를 제거하기 위해 사용된다.

이러한 에어컨의 냉동사이클은 냉매를 압축하여 송출하는 압축기; 상기 압축기에서 송출되는 고압의 냉매를 응축하는 응축기; 상기 응축기에서 응축되어 액화된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브; 및 상기 팽창밸브에 의해 팽창되는 저압의 액상 냉매를 차량 실내 측으로 송풍되는 공기와 열교환하여 증발시킴으로써 냉매의 증발잠열에 의한 흡열작용으로 실내로 송풍되는 공기를 냉각하는 증발기; 를 포함하여 이루어지며, 냉매 파이프로 연결되어 냉매 순환과정을 통하여 차량의 실내를 냉방하게 된다.

즉, 상기 증발기에서 열교환이 일어나면서 차량 실내의 열을 흡수하여 온도를 낮추게 된다.

이때, 상기 증발기는 매우 온도가 낮은 상태가 유지되며 열교환에 의해 증발기 주변의 온도가 낮아지면서 수분이 응결되어 증발기의 표면에 응축수가 발생된다.

그런데 이러한 응축수는 증발기의 열교환 효율을 저하시킬 뿐만 아니라 증발기의 핀 표면에 오랜 시간 잔류할 때 미생물이나 박테리아의 성장을 초래하여 악취 발생의 원인이 되기도 한다.

그리하여 종래의 증발기는 표면에 친수성 코팅을 하여 표면의 부식 및 냄새 발생을 억제하고 있다. 그러나 증발기의 경우 발생된 응축수를 빨리 배출하는 것이 바람직하며, 친수성 코팅은 배수성 측면에서 보면 발수성(초 소수성) 코팅에 비해 응축수의 배수에는 불리하다.

즉, 친수성 코팅을 한 증발기의 표면에 응축수가 발생하면 증발기의 표면이 젖게 되며, 이에 배수성 측면에서는 발수성 코팅이 유리하나 발수 코팅 시 핀 표면에 생성된 응축수가 바람을 타고 벤트 토출구로 나와 차량 내부로 유입될 수 있는 가능성이 존재하므로 발수성 코팅이 어려운 단점이 있다.

이와 관련된 기술로 한국공개특허(10-2008-0084227)인 "발수성 코팅층이 구비된 증발기 냉각핀"이 개시되어 있으며, 이는 도 1과 같이 증발기의 코일(10) 주변에 설치되는 냉각핀(20) 표면에 발수성 도료로 이루어지는 발수성 코팅층(30)을 형성하여 증발기의 부식을 방지하고 냉각 성능을 향상시킬 수 있도록 하고 있으나, 응축수가 바람을 타고 차량 내부로 유입될 수 있는 문제점이 있다.

KR 10-2008-0084227 A (2008.09.19.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 증발기의 표면에 발생하는 응축수의 배수성을 향상시켜 증발기 표면의 부식 및 냄새의 발생을 억제할 수 있으며, 응축수가 바람을 타고 벤트 토출구를 통해 차량 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 증발기를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 증발기는, 일정거리 이격되어 나란하게 형성되며, 일측에 열교환매체가 유입 또는 배출되도록 연결되는 입구파이프(110) 및 출구파이프(120)가 형성되는 한 쌍의 헤더탱크(100); 상기 한 쌍의 헤더탱크(100)에 양 단이 고정되어 열교환매체의 유로를 형성하는 복수개의 튜브(200); 및 상기 튜브(200)들 사이에 개재되어 접촉되는 복수개의 핀(300);을 포함하여 이루어지는 증발기에 있어서, 상기 증발기의 표면에는 코팅층(400)이 형성되되, 상부에는 친수성 코팅층(410)이 형성되고 하부에는 발수성 코팅층(420)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 튜브(200)는 상하 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 핀(300)이 형성되지 않는 영역인 핀 갭(310, fin gap)을 포함한 증발기 하부에 발수성 코팅층(420)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 친수성 코팅층(410) 및 발수성 코팅층(420)은 스프레이 코팅(spray coating) 또는 딥 코팅(dip coating)에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 증발기는, 증발기의 표면에 발생하는 응축수의 배수성을 향상시켜 증발기 표면의 부식 및 냄새의 발생을 억제할 수 있으며, 응축수가 바람을 타고 벤트 토출구를 통해 차량 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 증발기의 냉각핀을 나타낸 단면도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 증발기를 나타낸 사시도, 정면도 및 부분단면도.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 증발기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

우선, 증발기는 튜브가 압출성형을 통해 일체형으로 형성되고 한 쌍의 탱크에 양단이 고정되어 구성되는 형태의 압출튜브형 증발기와, 튜브가 한 쌍의 플레이트의 결합에 의해 형성되며 복수개의 튜브가 적층되어 구성되는 형태의 적층튜브형 증발기로 제작될 수 있다.

본 발명의 증발기는 상기 압출튜브형 및 적층튜브형 증발기 형태로 모두 제작될 수 있으며, 이하 압출튜브형 증발기에 대한 실시예로 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 증발기를 나타낸 사시도 및 정면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 증발기(1000)는, 일정거리 이격되어 나란하게 형성되며, 일측에 열교환매체가 유입 또는 배출되도록 연결되는 입구파이프(110) 및 출구파이프(120)가 형성되는 한 쌍의 헤더탱크(100); 상기 한 쌍의 헤더탱크(100)에 양 단이 고정되어 열교환매체의 유로를 형성하는 복수개의 튜브(200); 및 상기 튜브(200)들 사이에 개재되어 접촉되는 복수개의 핀(300);을 포함하여 이루어지는 증발기에 있어서, 상기 증발기의 표면에는 코팅층(400)이 형성되되, 상부에는 친수성 코팅층(410)이 형성되고 하부에는 발수성 코팅층(420)이 형성된다.

먼저, 상기 헤더탱크(100)는 열교환매체가 유입 배출되는 공간이며, 상기 튜브(200)로 열교환매체를 안내하는 부분으로서, 일정거리 이격되어 나란하게 형성된다.

그리고 일측의 헤더탱크(100)에는 열교환매체가 유입되는 입구파이프(110), 및 열교환매체가 배출되는 출구파이프(120)가 형성된다.

이때, 상기 입구파이프(110) 및 출구파이프(120)는 상기 한 쌍의 헤더탱크(100) 중 어느 하나에 형성될 수 있으며, 서로 다른 헤더탱크(100)에 각각 형성될 수도 있다. 또한 상기 입구파이프(110) 및 출구파이프(120)가 형성되는 위치 역시 열교환매체의 흐름을 조절하기 위해 다양하게 형성될 수 있다.

그리고 상기 헤더탱크(100)의 내부에는 열교환매체의 흐름을 조절할 수 있도록 열교환매체 흐름을 차단하는 배플(130)이 형성될 수 있다. 이때, 상기 배플(130) 또한 열교환매체의 흐름을 조절하기 위해 다양한 위치 및 형태로 형성될 수 있다.

여기에 상기 튜브(200)가 상기 한 쌍의 헤더탱크(100)에 양단이 고정되어 형성되어 열교환매체의 유로가 형성된다.

그리고 상기 튜브(200)들 사이에 상기 핀(300)이 각각 개재된다.

이때, 상기 핀(300)은 상기 튜브(200)에 접촉되도록 결합되며, 지그재그 형태 및 주름진 형태의 판으로 형성되어, 상기 튜브(200) 내부를 통과하는 열교환매체의 열교환 효율을 향상시키도록 구성된다.

이와 같이 형성되는 증발기(1000)는 표면에 코팅층(400)이 형성되되, 상부에는 친수성 코팅층(410)이 형성되고 하부에는 발수성 코팅층(420)이 형성된다.

즉, 증발기(1000)는 표면 전체에 코팅층(400)이 형성되는데, 도 2 및 도 3과 같이 증발기의 하측의 일부분을 제외한 상부 전체가 친수성 코팅층(410)으로 코팅되고, 하부만 발수성 코팅층(420)으로 코팅된다. 이때, 발수성 코팅층(420)은 초 소수성 코팅층이 될 수 있다.

그리하여 증발기 상부에 형성된 친수성 코팅층(410)으로 인해 증발기를 통과하며 냉각되어 벤트 토출구를 통해 차량의 실내로 유입되는 공기(바람)를 타고 응축수가 유입되지 않으며, 증발기를 따라 흘러내리는 응축수가 증발기 하부에 형성된 발수성 코팅층(420)으로 인해 빠르게 배수될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 증발기는 친수성 코팅층과 발수성 코팅층으로 인해 증발기의 표면에 발생하는 응축수의 배수성을 향상시켜 증발기 표면의 부식 및 냄새의 발생을 억제할 수 있으며, 응축수가 바람을 타고 벤트 토출구를 통해 차량 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

그리고 상기 튜브(200)는 상하 방향으로 형성될 수 있다.

즉, 도시된 바와 같이 헤더탱크(100)가 상측과 하측에 구성되고 튜브(200)들이 상하(수직) 방향으로 형성되도록 구성되면 응축수의 배수성을 향상시킬 수 있으며, 튜브(200)와 핀(300)을 타고 흘러내리는 응축수가 발수성 코팅층(420) 부분에 접촉되면 빠르게 응축수가 배수될 수 있다.

이때, 상기 핀(300)이 형성되지 않는 영역인 핀 갭(310, fin gap)을 포함한 증발기 하부에 발수성 코팅층(420)이 형성될 수 있다.

즉, 도 4와 같이 핀(300)은 튜브(200)가 헤더탱크(100)에 결합되기 위해 헤더탱크(100)에서 일정한 거리만큼은 튜브(200)들 사이에 핀(300)이 형성되지 않는데 이 부분을 핀 갭(310, fin gap)이라고 하며, 핀 갭(310) 부분의 튜브(200)와 증발기의 하측에 구성되는 헤더탱크(100)의 표면에 발수성 코팅층(420)이 형성될 수 있다.

그리하여 냉각 공기를 타고 차량의 내부로 응축수가 유입될 수 있는 부분은 친수성 코팅층(410)을 형성하여 차량 내부로의 응축수 유입을 방지할 수 있으며, 발생된 응축수가 모이게 되는 증발기의 하부에는 발수성 코팅층(420)을 형성하여 배수성을 향상시킬 수 있다.

우선, 스프레이 코팅으로 친수성 코팅층(410)과 발수성 코팅층을 형성하는 방법은, 핀 갭(310) 부분의 튜브(200)들 사이 틈새로 핀(300)의 하단 높이에 빗 모양의 플레이트를 삽입한 후 상부에는 친수성 도료를 스프레이 하여 친수성 코팅층(410)이 형성되도록 하고, 하부에는 발수성(초 소수성) 도료를 스프레이 하여 발수성 코팅층(420)이 형성되도록 할 수 있다.

그리고 딥 코팅은 증발기를 코팅하고자 하는 도료에 담가 코팅할 수 있으며, 증발기 하부를 발수성 도료에 담근 후 꺼내 건조하여 발수성 코팅층(420)이 형성되도록 할 수 있고, 증발기를 뒤집어 나머지 부분을 친수성 도료에 담근 후 꺼내 건조하여 친수성 코팅층(410)이 형성되도록 할 수 있다.

또한, 상기한 스프레이 코팅 또는 딥 코팅 이외에도 다양한 방법으로 코팅층이 형성되도록 할 수도 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : (본 발명의) 증발기
100 : 헤더탱크
110 : 입구파이프 120 : 출구파이프
130 : 배플
200 : 튜브
300 : 핀 310 : 핀 갭(fin gap)
400 : 코팅층
410 : 친수성 코팅층 420 : 발수성(초 소수성) 코팅층

Claims

일정거리 이격되어 나란하게 형성되며, 일측에 열교환매체가 유입 또는 배출되도록 연결되는 입구파이프(110) 및 출구파이프(120)가 형성되는 한 쌍의 헤더탱크(100);
상기 한 쌍의 헤더탱크(100)에 양 단이 고정되어 열교환매체의 유로를 형성하는 복수개의 튜브(200); 및
상기 튜브(200)들 사이에 개재되어 접촉되는 복수개의 핀(300);을 포함하여 이루어지는 증발기에 있어서,
상기 증발기의 표면에는 코팅층(400)이 형성되되, 상부에는 친수성 코팅층(410)이 형성되고 하부에는 발수성 코팅층(420)이 형성되는 것을 특징으로 하는 증발기.
제1항에 있어서,
상기 튜브(200)는 상하 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 증발기.
제2항에 있어서,
상기 핀(300)이 형성되지 않는 영역인 핀 갭(310, fin gap)을 포함한 증발기 하부에 발수성 코팅층(420)이 형성되는 것을 특징으로 하는 증발기.
제1항에 있어서,
상기 친수성 코팅층(410) 및 발수성 코팅층(420)은 스프레이 코팅(spray coating) 또는 딥 코팅(dip coating)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 증발기.