KR20170008424A - 실외열교환기 - Google Patents

실외열교환기 Download PDF

Info

Publication number
KR20170008424A
KR20170008424A KR1020150099577A KR20150099577A KR20170008424A KR 20170008424 A KR20170008424 A KR 20170008424A KR 1020150099577 A KR1020150099577 A KR 1020150099577A KR 20150099577 A KR20150099577 A KR 20150099577A KR 20170008424 A KR20170008424 A KR 20170008424A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchanger
header tank
fixing means
refrigerant flow
outdoor heat
Prior art date
Application number
KR1020150099577A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102361208B1 (ko
Inventor
송준영
이동석
이선미
임홍영
조위삼
Original Assignee
한온시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한온시스템 주식회사 filed Critical 한온시스템 주식회사
Priority to KR1020150099577A priority Critical patent/KR102361208B1/ko
Priority to CN201680003574.1A priority patent/CN107074072B/zh
Priority to US15/542,022 priority patent/US10533805B2/en
Priority to PCT/KR2016/004147 priority patent/WO2017003075A1/ko
Publication of KR20170008424A publication Critical patent/KR20170008424A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102361208B1 publication Critical patent/KR102361208B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • B60H1/3204—Cooling devices using compression
    • B60H1/3227—Cooling devices using compression characterised by the arrangement or the type of heat exchanger, e.g. condenser, evaporator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F28F2009/222—Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit

Abstract

본 발명은 실외열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 차량용 히트펌프 시스템에서 냉ㆍ난방 모드 전환 시 냉매의 흐름이 반대로 이루어지는 실외열교환기에 있어서, 냉매 흐름에 따라 발생되는 차압에 의해 개폐가 조절되는 가변배플을 포함하여 형성됨으로써 냉방시보다 난방시 냉매 패스 수가 줄어들도록 형성될 뿐만 아니라, 냉매 흐름 방향에 따라 자유롭게 이동해야 하는 가변배플의 개폐수단이 브레이징 결합 시 중력방향으로 몰리는 클래드에 의해 용접되는 것을 방지할 수 있는 실외열교환기에 관한 것이다.

Description

실외열교환기{OUTDOOR HEAT EXCHANGER}
본 발명은 실외열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 차량용 히트펌프 시스템에서 냉ㆍ난방 모드 전환 시 냉매의 흐름이 반대로 이루어지는 실외열교환기에 있어서, 냉매 흐름에 따라 발생되는 차압에 의해 개폐가 조절되는 가변배플을 포함하여 형성됨으로써 냉방시보다 난방시 냉매 패스 수가 줄어들도록 형성될 뿐만 아니라, 냉매 흐름 방향에 따라 자유롭게 이동해야 하는 가변배플의 개폐수단이 브레이징 결합 시 중력방향으로 몰리는 클래드에 의해 용접되는 것을 방지할 수 있는 실외열교환기에 관한 것이다.
휘발유, 경유 등을 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량이 현재 일반적인 차량의 형태이나, 이러한 차량용 에너지원 역시 환경오염 문제 뿐 아니라 석유 매장량의 감소 등과 같은 다양한 원인으로 인해 새로운 에너지원의 필요성이 점점 대두되고 있는 바, 현재 가장 실용화 단계에 가까운 기술 중 하나가 연료 전지를 에너지원으로 하여 구동되는 차량이다.
그런데, 이와 같은 연료 전지를 사용하는 차량에서는 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 가지는 차량과는 달리 냉각수를 이용한 히팅 시스템을 사용할 수 없다. 즉, 종래의 석유를 에너지원으로 하는 엔진을 구동원으로 하는 차량의 경우 엔진에서 매우 많은 열이 발생하게 되고, 엔진을 냉각하기 위한 냉각수 순환 시스템이 구비되며, 냉각수가 엔진으로부터 흡수한 열을 실내 난방에 이용하도록 하고 있었다. 그러나 엔진에서 발생하는 것과 같은 많은 열이 연료 전지를 사용하는 차량의 구동원에서는 발생하지 않기 때문에, 이러한 종래의 난방 방식을 사용하기에는 한계가 있었다.
이에 따라 연료 전지 차량에서는, 공조 시스템에 히트펌프를 추가하여 이를 열원으로서 사용할 수 있게 하거나, 전기 히터와 같은 별도의 열원을 구비하는 등 여러 연구가 이루어지고 있다.
이와 관련된 기술로, 국내공개특허 제2012-0103054호(공개일 2012.09.19, 명칭 : 차량용 히트펌프시스템)가 개시된 바 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 차량용 히트펌프 시스템을 도시한 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 차량용 히트펌프 시스템(10)은 크게 실외 열교환기(11), 실내열교환기(12), 증발기(13), 압축기(14), 팽창수단(15) 및 칠러(chiller)(16)를 포함하여 형성된다.
먼저, 도 1을 참고로 난방 사이클을 설명하면, 상기 실내열교환기는 고온ㆍ고압의 냉매를 열교환하는 과정에서 고온의 열을 방출하고, 방출된 열기를 차량의 실내로 공급하여 실내를 난방한다.
상기 실내열교환기를 통과한 냉매가 제1밸브(21)를 통과한 후, 제1삼방밸브(22)에 의해 실외열교환기를 거치지 않고, 제2삼방밸브(23)에 의해 칠러(16)를 통과하여 전장 라디에이터(24)로부터 유입된 전장 냉각수와 열교환함으로써, 상기 칠러가 증발기 역할을 하게 된다.
이후, 냉매는 압축기를 지나 다시 실내열교환기를 통과하는 순환루트를 반복적으로 거치게 된다.
도 2를 참고로 냉방 사이클을 설명하면, 실외 열교환기가 응축기로서 작동하게 되며, 응축된 냉매가 상기 제2삼방밸브에 의해 증발기를 통과하며 주위 열을 흡수하면서 차량의 실내에 차가운 공기를 공급하게 된다.
다음으로, 냉매는 압축기 및 실내열교환기를 거쳐 다시 제1삼방밸브에 의해 상기 실외열교환기를 통과하는 순환루트를 반복적으로 거치며 냉방 사이클을 이루게 된다.
상술한 바와 같이 차량용 히트펌프 시스템의 실외열교환기는 냉방 모드시에는 응축기 역할을 하고, 난방 모드시에는 증발기 역할을 수행하게 되므로, 실외열교환기는 냉방 모드 시 냉매가 기상에서 액상으로 변하며, 난방 모드시 이상에서 기상으로 변하게 된다.
따라서 실외열교환기는 냉방 모드일 때와 냉매 흐름을 반대로 설계하게 되는데, 냉방 모드 시 냉매의 흐름에 따라 각 패스별 튜브의 열수가 줄어가는 방향으로 설계를 하고, 난방 모드 시 냉매측 압력강하량을 줄이기 위해 패스 수를 줄여 구성하는 것이 바람직하다.
도 3에는 냉방 모드 시 3 패스의 냉매 흐름을 가지며, 난방 모드 시 1 패스의 냉매 흐름을 갖는 실외열교환기가 도시되어 있는데, 이러한 냉매흐름이 가능하도록 하기 위해서는 제1헤더탱크 및 제2헤더탱크 상에 구비된 배플이 냉방시에는 폐쇄되고, 난방시에는 개방되도록 구성되어야 한다.
이에 따라, 냉ㆍ난방 모드에 따른 개폐 조절이 가능하며, 제조가 용이한 배플을 포함하는 실외열교환기의 개발이 필요하다.
국내공개특허 제2012-0103054호(공개일 2012.09.19, 명칭 : 차량용 히트펌프시스템)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량용 히트펌프 시스템에서 냉ㆍ난방 모드 전환 시 냉매의 흐름이 반대로 이루어지며, 냉방시보다 난방시 냉매 패스 수가 줄어들도록 형성되는 실외열교환기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 냉매 흐름에 따라 발생되는 차압에 의해 개폐가 조절되는 가변배플을 포함하여 형성됨으로써 냉ㆍ난방 모드에서의 패스 수가 달라지도록 구성되되, 냉매 흐름 방향에 따라 자유롭게 이동해야 하는 가변배플의 개폐수단이 브레이징 결합 시 중력방향으로 몰리는 클래드에 의해 용접되는 것을 방지할 수 있는 실외열교환기를 제공하는 것이다.
본 발명의 실외열교환기는 차량용 히트펌프 시스템에서 냉ㆍ난방 모드 전환 시 냉매의 흐름이 반대로 이루어지는 실외열교환기(10)에 있어서, 상기 실외열교환기(10)는 냉매가 유입 또는 배출되며 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120); 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 양단이 고정되어 냉매의 유로를 형성하는 복수개의 튜브(200); 상기 튜브(200) 사이에 개재되는 복수개의 핀(300); 및 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120) 내부에 구비되어 냉ㆍ난방 모드 전환에 따라 개폐가 조절되는 가변배플(400); 을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가변배플(400)은 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120) 내에 결합되며, 일정 영역이 중공되어 형성되는 제1냉매유동홀(411)을 포함하는 제1고정수단(410); 상기 제1고정수단(410)의 일측면 가장자리에 원주방향으로 일정 간격 이격되어 다수개 돌출되어 형성되는 안착돌기(421)에 접하여 결합 고정되며, 일정 영역 중공되어 형성되는 제2냉매유동홀(422)을 포함하는 제2고정수단(420); 상기 안착돌기(421)에 의해 형성되는 상기 제1고정수단(410) 및 제2고정수단(420)의 사이 공간부(431)에 배치되며, 상기 공간부(431) 내에서 냉매 유동방향으로 직선 이동하는 개폐수단(430); 및 상기 제1고정수단(410)의 타측면에서 상기 냉매유동홀의 외측 일정 영역에 돌출형성되는 클래드 차단벽(440); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가변배플(400)은 상기 제1고정수단(410)의 일측면에 상기 클래드 차단벽(440)이 더 형성되되, 상기 클래드 차단벽(440)이 상기 개폐수단(430)의 외측에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클래드 차단벽(440)은 상기 실외열교환기(10)의 너비방향으로 일측 또는 양측에 위치한 상기 냉매유동홀의 외측 영역에 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클래드 차단벽(440)은 상기 제1냉매유동홀(411)의 외측 전 영역에 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 클래드 차단벽(440)은 상기 제1냉매유동홀(411)의 외측 전 영역에 일정 간격으로 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2냉매유동홀(422)은 상기 제2고정수단(420)의 일정 영역에 중공되어 형성되며, 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2냉매유동홀(422)은 상기 제2고정수단(420)의 외주면 일정 영역이 내측으로 파여져 형성되며, 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실외열교환기(10)는 냉방 모드 시 냉매 흐름 방향으로 전면에 상기 가변배플(400)의 제2고정수단(420)이 배치되도록 상기 가변배플(400)이 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실외열교환기(10)는 상기 가변배플(400)이 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 각각 1개씩 배치되어 냉방 모드 시 3 패스의 냉매 흐름을 가지고, 난방 모드 시 1 패스의 냉매 흐름을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실외열교환기(10)는 상기 가변배플(400)이 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 각각 2개씩 배치되어 냉방 모드 시 5 패스의 냉매 흐름을 가지고, 난방 모드 시 1 패스의 냉매 흐름을 갖는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 실외열교환기는 차량용 히트펌프 시스템에서 냉ㆍ난방 모드 전환 시 냉매의 흐름이 반대로 이루어지며, 냉방시보다 난방시 냉매 패스 수가 줄어들도록 형성됨으로써, 냉매측 압력 강하량이 증가로 인한 착상 현상을 최대한 지연시킬 수 있으며, 시스템 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실외열교환기는 냉매 흐름에 따라 발생되는 차압에 의해 개폐가 조절되는 가변배플을 포함하여 형성됨으로써 별도의 조작 없이도 냉ㆍ난방 모드에서의 패스 수가 달라지도록 할 수 있으며, 기존의 실외열교환기에서 사용되던 배플 대신 가변배플을 설치하는 간단한 조립과정으로 제조가 가능하여 추가적인 부품제조가 필요 없다는 장점이 있다.
아울러, 본 발명은 냉매 흐름 방향에 따라 자유롭게 이동해야 하는 가변배플의 개폐수단이 브레이징 결합 시 중력방향으로 몰리는 클래드에 의해 용접되는 것을 방지할 수 있어 안정적인 성능 확보가 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 종래 차량용 히트펌프 시스템의 난방 사이클을 나타낸 개략도.
도 2는 종래 차량용 히트펌프 시스템의 냉방 사이클을 나타낸 개략도.
도 3은 실외열교환기에서 냉ㆍ난방 모드시 냉매 패스수가 달라지는 예를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 실외열교환기를 나타낸 정단면도.
도 5는 본 발명에 따른 실외열교환기가 브레이징 로에 놓이는 상태를 나타낸 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 실외열교환기의 가변배플을 나타낸 분해사시도 및 정면도
도 8 내지 도 9는 가변배플의 다양한 실시예를 나타낸 사시도.
도 10은 가변배플의 또 다른 실시예를 나타낸 배면도.
도 11은 가변 배플의 또 다른 실시예를 나타낸 분해사시도.
도 12 내지 14는 본 발명에 따른 실외열교환기의 냉매흐름도를 나타낸 다양한 실시예.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 차량용 히트펌프 시스템의 실외열교환기를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 실외열교환기(10)는 차량용 히트펌프 시스템 내에 구비되는 것으로, 냉방 모드 시 응축기 역할을 하고, 난방 모드 시 증발기 역할을 하는 것으로, 도 4와 같이 크로스 플로우(cross flow) 타입으로 형성될 수도 있고, 다운 플로우(down flow) 타입으로 형성될 수도 있다.
특히, 본 발명의 실외열교환기(10)는 냉ㆍ난방 모드 전환 시 냉매의 흐름이 반대로 이루어지는 것으로, 크게 제1헤더탱크(110), 제2헤더탱크(120), 튜브(200), 핀(300) 및 가변배플(400)을 포함하여 형성된다.
상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)는 냉매가 유입 또는 배출되는 것으로, 크로스 플로우 타입인 경우에는 길이방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 구비되며, 다운 플로우 타입인 경우에는 너비방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 구비된다.
도 12 내지 14에 도시된 실시예의 경우, 냉방 모드시에는 상기 제1헤더탱크(110)로 냉매가 유입되고, 상기 제2헤더탱크(120)로 냉매가 배출되며, 난방 모드시에는 상기 제2헤더탱크(120)로 냉매가 유입되고, 상기 제1헤더탱크(110)로 냉매가 배출된다.
상기 튜브(200)는 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 양단이 고정되어 냉매의 유로를 형성하는 것으로, 복수개가 길이방향으로 나란히 구비되며, 그 사이에 전열면적이 증대되도록 핀(300)이 개재된다.
상기 가변배플(400)은 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120) 내부에 구비되어 냉ㆍ난방 모드 전환에 따라 개폐가 조절되는 것으로, 제1고정수단(410), 제2고정수단(420), 개폐수단(430) 및 클래드 차단벽(440)을 포함하여 형성될 수 있다.
상기 제1고정수단(410)은 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제3헤더탱크 상에 형성된 배플 삽입홈에 삽입되어 결합되는 것으로, 기존의 배플과는 달리 가운데 일정 영역이 중공되는 제1냉매유동홀(411)을 포함하여 형성된다.
상기 제2고정수단(420)은 상기 제1고정수단(410)의 일측면 가장자리에 원주방향으로 일정 간격 이격되어 다수개 돌출되어 형성되는 안착돌기(421)에 접하여 결합 고정되며, 일정 영역 중공되어 형성되는 제2냉매유동홀(422)이 다수개 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2냉매유동홀(422)은 상기 제2고정수단(420)의 일정 영역에 중공되어 형성되며, 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 즉, 도 6과 같이 상기 제2냉매유동홀(422)은 상기 제2고정수단(420)에 원주방향으로 일정 거리 이격되어 다수개 형성될 수 있다.
또 다른 실시예로, 상기 제2냉매유동홀(422)은 상기 제2고정수단(420)의 외주면 일정 영역이 내측으로 파여져 적어도 하나 이상 형성될 수 있는데, 도 7과 같이 대략 90도 간격으로 이격되어 상기 제2냉매유동홀(422)이 4개 형성되는 경우, 상기 제2고정수단(420)은 십자 형태로 형성될 수 있다.
상기 개폐수단(430)은 상기 안착돌기(421)에 의해 형성되는 제1고정수단(410) 및 제2고정수단(420)의 사이 공간부(431)에 배치되는데, 상기 공간부(431) 내에서 냉매 유동으로 발생되는 압력에 의해 냉매 유동방향으로 직선 이동하게 된다.
즉, 상기 개폐수단(430)은 냉매가 상기 제2고정수단(420) 측에서 제1고정수단(410) 측으로 유동되는 경우 상기 제1고정수단(410)에 접하여 상기 냉매유동홀을 막으면서 냉매의 흐름 방향이 전환되도록 하며, 냉매가 상기 제1고정수단(410) 측에서 상기 제2고정수단(420) 측으로 유동되는 경우 상기 냉매유동홀을 개방하여 상기 안착돌기(421) 사이 공간을 통해 냉매가 통과하도록 한다.
한편, 열교환기는 성능 확보를 위해 핀(300) 높이가 대략 4~8mm 정도로 구성되고, 튜브(200)의 두께가 1~2mm 사이로 구성되는 것이 일반적이다.
따라서 상기 가변배플(400)은 6mm 이내에서 구성되어야 하므로 상기 제1고정수단(410), 제2고정수단(420) 및 개폐수단(430)은 최대한 얇게 형성되어야 한다. 또한, 상기 가변배플(400)은 튜브(200)와도 어느 정도 간극을 두고 설치되어야 하므로 약 5mm 내에 구성되어야 하며, 상기 제1고정수단(410) 및 제2고정수단(420)의 두께를 고려하면 상기 공간부(431)는 대략 2mm이내가 될 수 있다.
본 발명의 실외열교환기(10)는 각 파트들이 브레이징으로 결합되는데, 이를 위해 도 5와 같은 상태로 기면과 평행하게 브레이징 로(brazing furnace)에 놓인다. 이때, 클래드는 녹으면서 각 파트들을 용접하게 되는데, 유동 시 중력 방향으로 치우치게 되어 헤더탱크의 하측부가 상측보다 클래드가 많이 모여 브레이징 되며, 상기 가변배플(400)에도 하측부에 클래드가 많이 모여 상기 개폐수단(430)이 상기 제1고정수단(410) 또는 제2고정수단(420)과 용접되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서 본 발명의 실외열교환기(10)에 구비되는 상기 가변배플(400)에는 상기 제1고정수단(410)의 타측면, 즉 상기 개폐수단(430)과 접하는 반대측면에서 상기 냉매유동홀의 외측 일정 영역에 돌출되는 클래드 차단벽(440)이 더 형성된다.
이때, 상기 클래드 차단벽(440)은 실외열교환기(10)가 브레이징 로에 놓이는 상태를 기준으로 상기 냉매유동홀의 상측에 형성되고, 상기 개폐수단(430)보다 외측에 형성되어 클래드가 흘러내리지 않도록 함으로써, 상기 개폐수단(430)이 상기 제1고정수단(410) 또는 제2고정수단(420)과 용접되는 것을 방지할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 가변배플(400)에는 상기 안착돌기(421)가 상기 제1고정수단(410)의 내주면을 따라 일정 간격 이격되어 다수개 형성되며, 상기 안착돌기(421) 및 개폐수단(430) 사이 공간에 상기 클래드 차단벽(440)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 가변배플(400)은 상기 안착돌기(421)가 돌출되는 높이만큼 상기 제1고정수단(410) 및 제2고정수단(420)이 사이에 상기 공간부(431)가 형성된다.
상기 클래드 차단벽(440)은 도 8 및 도 9와 같이 상기 제1고정수단(410)의 상기 개폐수단(430)과 접하는 반대측면 뿐만 아니라, 상기 개폐수단(430)과 접하는 면에도 형성될 수 있다.
또한, 상기 클래드 차단벽(440)은 다양한 형태로 변경실시가 가능한데, 도 8처럼 상기 냉매유동홀의 상기 실외열교환기(10)의 너비방향으로 일측 또는 양측에 위치한 외측 영역, 실외열교환기(10)가 브레이징 로에 놓이는 상태를 기준으로 상기 냉매유동홀의 상측 및 하측에 모두 형성될 수도 있으며, 도 9처럼 상기 냉매유동홀의 외측 전 영역에 형성될 수도 있다.
도 9에 도시된 가변배플(400)은 상기 클래드 차단벽(440)이 상기 냉매유동홀과 상기 개폐수단(430)의 외측에서, 상기 제1고정수단(410)의 내주면을 따라 돌출형성되되, 상기 안착돌기(421)가 형성된 영역을 제외한 나머지 영역에 형성될 수 있다.
또 다른 실시예로, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 클래드 차단벽(440)은 상기 냉매유동홀의 외측 전 영역에 일정 간격으로 돌출형성될 수도 있다.
이에 따라, 브레이징 시 녹아 흘러내리는 클래드는 모세관 현상으로 인해 각 파트들의 경계면 또는 모서리 부분을 유동하게 되고, 상기 클래드 차단벽(440)은 이러한 원리에 의해 클래드가 상기 개폐수단(430) 측으로 이동하여 상기 제1고정수단(410) 또는 제2고정수단(420)과 용접되는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 실외열교환기(10)는 상기 가변배플(400)의 설치방향, 개수 및 위치를 조절함으로써, 냉ㆍ난방 모드 시 냉매 패스 수를 다르게 할 수 있다.
도 12 및 도 14는 냉방 모드 시 냉매 흐름 방향으로 전면에 상기 가변배플(400)의 제2고정수단(420)이 배치되도록 상기 가변배플(400)이 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 결합됨으로써, 냉방 모드시에는 상기 가변배플(400)에 의해 냉매 흐름 방향이 전환되도록 하되, 난방 모드시에는 냉매가 상기 가변배플(400)을 통과하여 냉매 패스 수가 더 줄어들 수 있다.
도 12의 실외열교환기(10)는 상기 가변배플(400)이 상기 제1헤더탱크(110)와 제2헤더탱크(120)에 각각 1개씩 배치되어 냉방 모드 시 3 패스의 냉매흐름을 가지고, 난방 모드 시 1 패스의 냉매 흐름을 가지게 된다.
좀 더 상세히 설명하면, 냉방 모드 시, 도 12의 실외열교환기(10)는 상기 제1헤더탱크(110)에 형성된 제1냉매입출구(131)로 냉매가 유입된 다음, 상기 튜브(200)를 따라 제2헤더탱크(120)로 유동된 후 하측으로 이동하게 되며, 상기 제2헤더탱크(120) 내에 형성된 상기 가변배플(400)에 의해 냉매 흐름 방향이 전환되어 다시 상기 튜브(200)를 따라 상기 제1헤더탱크(110)로 유동된다.
다음, 냉매는 상기 제1헤더탱크(110)에서 하측으로 이동한 후 다시 상기 튜브(200)를 따라 상기 제2헤더탱크(120)로 유동되며, 상기 제2냉매입출구(132)를 통해 냉매가 배출된다.
난방 모드 시, 도 12의 실외열교환기(10)는 상기 제2헤더탱크(120)에 형성된 제2냉매입출구(132)로 냉매가 유입된 다음 일부는 상측으로 이동하고 나머지는 상기 튜브(200)를 따라 상기 제1헤더탱크(110)로 유동된다.
이때, 상기 제2헤더탱크(120) 상에 설치된 상기 가변배플(400)은 냉매 흐름에 따라 발생된 압력에 의해 상기 개폐수단(430)이 상측으로 이동하여 냉매유동홀이 개방된 상태가 되며, 이에 따라 냉매는 상기 가변배플(400)을 통과하여 상기 튜브(200)를 따라 모두 상기 제1헤더탱크(110) 측으로 유동된 후, 상기 제1헤더탱크(110)의 제1냉매입출구(131)를 통해 냉매가 배출된다.
도 13의 실외열교환기(10)도 기본적인 작동 과정은 도 12과 유사하되, 상기 실외열교환기(10)는 상기 가변배플(400)이 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 각각 2개씩 배치되어 냉방 모드 시 5패스의 냉매 흐름을 가지고, 난방 모드 시 1 패스의 냉매 흐름을 갖게 된다.
또 다른 실시예로, 도 14의 실외열교환기(10)는 설치되는 방향이 서로 다른 가변배플(400)을 포함한다.
즉, 상기 제1헤더탱크(110)에 설치된 상기 가변배플(400) 중 1, 3번째 가변배플(400)과, 상기 제2헤더탱크(120)에 설치된 상기 가변배플(400)은 냉방 모드 시 냉매 흐름 방향으로 전면에 상기 제2고정수단(420)이 배치되도록 하여 냉매 흐름 방향을 전환시키는 역할을 하며, 상기 제1헤더탱크(110)에 설치된 상기 가변 배플 중 2번째 가변배플(400)은 냉방 모드 시 냉매 흐름 방향으로 후면에 상기 제2고정수단(420)이 배치되도록 하여 냉매가 통과하도록 한다.
따라서 도 13의 실외열교환기(10)는 냉방 모드 시, 제1헤더탱크(110)의 상측에 형성된 제1냉매입출구(131)를 통해 유입된 냉매가 1번째 가변배플(400)에 의해 상기 튜브(200)를 따라 상기 제2헤더탱크(120)로 유동되며, 상기 제2헤더탱크(120)에 설치된 가변배플(400)에 의해 다시 상기 제1헤더탱크(110)로 유동된 다음, 2번째 가변배플(400)을 통과하여 하측으로 이동된다.
다음, 냉매는 상기 튜브(200)를 따라 상기 제2헤더탱크(120)로 유동된 후 다시 상기 튜브(200)를 따라 상기 제1헤더탱크(110)의 제2냉매입출구(132)를 통해 배출된다.
난방 모드 시, 냉매는 상기 제1헤더탱크(110)의 하측에 형성된 제2냉매입출구(132)를 통해 유입되며, 상기 제1헤더탱크(110)의 2번째 가변배플(400)에 의해 냉매 흐름 방향이 전환되어 상기 튜브(200)를 따라 상기 제2헤더탱크(120)로 유동된 후, 상측으로 이동하여 상기 튜브(200)를 따라 상기 제1헤더탱크(110)의 제1냉매입출구(131)를 통해 배출된다.
이에 따라, 본 발명의 실외열교환기(10)는 차량용 히트펌프 시스템에서 냉ㆍ난방 모드 전환 시 냉매의 흐름이 반대로 이루어지며, 냉방시보다 난방시 냉매 패스 수가 줄어들도록 형성됨으로써, 냉매측 압력 강하량이 증가로 인한 착상 현상을 최대한 지연시킬 수 있으며, 시스템 효율을 향상시킬 수 있다.
아울러, 본 발명은 냉매 흐름 방향에 따라 자유롭게 이동해야 하는 가변배플(400)의 개폐수단(430)이 브레이징 결합 시 중력방향으로 몰리는 클래드에 의해 용접되는 것을 방지할 수 있어 안정적인 성능 확보가 가능하다는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 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.
10 : 실외열교환기
110 : 제1헤더탱크 120 : 제2헤더탱크
131 : 제1냉매입출구 132 : 제2냉매입출구
200 : 튜브
300 : 핀
400 : 가변배플
410 : 제1고정수단 411 : 제1냉매유동홀
420 : 제2고정수단 421 : 안착돌기
422 : 제2냉매유동홀
430 : 개폐수단 431 : 공간부
440 : 클래드 차단벽

Claims (11)

  1. 차량용 히트펌프 시스템에서 냉ㆍ난방 모드 전환 시 냉매의 흐름이 반대로 이루어지는 실외열교환기(10)에 있어서,
    상기 실외열교환기(10)는
    냉매가 유입 또는 배출되며 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120);
    상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 양단이 고정되어 냉매의 유로를 형성하는 복수개의 튜브(200);
    상기 튜브(200) 사이에 개재되는 복수개의 핀(300); 및
    상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120) 내부에 구비되어 냉ㆍ난방 모드 전환에 따라 개폐가 조절되는 가변배플(400); 을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 실외열교환기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가변배플(400)은
    상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120) 내에 결합되며, 일정 영역이 중공되어 형성되는 제1냉매유동홀(411)을 포함하는 제1고정수단(410);
    상기 제1고정수단(410)의 일측면 가장자리에 원주방향으로 일정 간격 이격되어 다수개 돌출되어 형성되는 안착돌기(421)에 접하여 결합 고정되며, 냉매가 유동되도록 형성되는 제2냉매유동홀(422)을 포함하는 제2고정수단(420);
    상기 안착돌기(421)에 의해 형성되는 상기 제1고정수단(410) 및 제2고정수단(420)의 사이 공간부(431)에 배치되며, 상기 공간부(431) 내에서 냉매 유동방향으로 직선 이동하는 개폐수단(430); 및
    상기 제1고정수단(410)의 타측면에서 상기 냉매유동홀의 외측 일정 영역에 돌출형성되는 클래드 차단벽(440); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 실외열교환기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가변배플(400)은
    상기 제1고정수단(410)의 일측면에 상기 클래드 차단벽(440)이 더 형성되되, 상기 클래드 차단벽(440)이 상기 개폐수단(430)의 외측에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 실외열교환기.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 클래드 차단벽(440)은
    상기 실외열교환기(10)의 너비방향으로 일측 또는 양측에 위치한 상기 냉매유동홀의 외측 영역에 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 실외열교환기.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 클래드 차단벽(440)은
    상기 제1냉매유동홀(411)의 외측 전 영역에 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 실외열교환기.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 클래드 차단벽(440)은
    상기 제1냉매유동홀(411)의 외측 전 영역에 일정 간격으로 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 실외열교환기.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 제2냉매유동홀은
    상기 제2고정수단의 일정 영역에 중공되어 형성되며, 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 실외열교환기.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 제2냉매유동홀은
    상기 제2고정수단의 외주면 일정 영역이 내측으로 파여져 형성되며, 적어도 하나 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 실외열교환기.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 실외열교환기(10)는
    냉방 모드 시 냉매 흐름 방향으로 전면에 상기 가변배플(400)의 제2고정수단(420)이 배치되도록 상기 가변배플(400)이 상기 제1헤더탱크(110) 또는 제2헤더탱크(120)에 결합되는 것을 특징으로 하는 실외열교환기.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 실외열교환기(10)는
    상기 가변배플(400)이 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 각각 1개씩 배치되어 냉방 모드 시 3 패스의 냉매 흐름을 가지고, 난방 모드 시 1 패스의 냉매 흐름을 갖는 것을 특징으로 하는 실외열교환기.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 실외열교환기(10)는
    상기 가변배플(400)이 상기 제1헤더탱크(110) 및 제2헤더탱크(120)에 각각 2개씩 배치되어 냉방 모드 시 5 패스의 냉매 흐름을 가지고, 난방 모드 시 1 패스의 냉매 흐름을 갖는 것을 특징으로 하는 실외열교환기.
KR1020150099577A 2015-06-30 2015-07-14 실외열교환기 KR102361208B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150099577A KR102361208B1 (ko) 2015-07-14 2015-07-14 실외열교환기
CN201680003574.1A CN107074072B (zh) 2015-06-30 2016-04-21 室外热交换器
US15/542,022 US10533805B2 (en) 2015-06-30 2016-04-21 Outdoor heat exchanger
PCT/KR2016/004147 WO2017003075A1 (ko) 2015-06-30 2016-04-21 실외열교환기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150099577A KR102361208B1 (ko) 2015-07-14 2015-07-14 실외열교환기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170008424A true KR20170008424A (ko) 2017-01-24
KR102361208B1 KR102361208B1 (ko) 2022-02-11

Family

ID=57993304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150099577A KR102361208B1 (ko) 2015-06-30 2015-07-14 실외열교환기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102361208B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120103054A (ko) 2011-03-09 2012-09-19 한라공조주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
KR20140083320A (ko) * 2012-12-26 2014-07-04 한라비스테온공조 주식회사 차량용 히트펌프 시스템의 실외 열교환기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120103054A (ko) 2011-03-09 2012-09-19 한라공조주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
KR20140083320A (ko) * 2012-12-26 2014-07-04 한라비스테온공조 주식회사 차량용 히트펌프 시스템의 실외 열교환기

Also Published As

Publication number Publication date
KR102361208B1 (ko) 2022-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10533805B2 (en) Outdoor heat exchanger
US20160138871A1 (en) Duplex heat exchanger
US10625564B2 (en) Outdoor heat exchanger
KR101462173B1 (ko) 열교환기
KR101786965B1 (ko) 헤더유닛 및 이를 가지는 열교환기
KR101731294B1 (ko) 차량용 히트펌프 시스템
CN102869942A (zh) 车室内热交换器
JP5355730B2 (ja) 空調装置
JP2008170140A (ja) 車両用熱交換器
EP2982924A1 (en) Heat exchanger
US20160370119A1 (en) Heat exchanger assembly having a refrigerant distribution control using selective tube port closures
KR20170008424A (ko) 실외열교환기
CN203671790U (zh) 空调器及其换热系统
KR101476915B1 (ko) 자동차용 열교환장치
KR102335898B1 (ko) 실외열교환기
KR20060104121A (ko) 자동차용 공조케이스의 리브구조
JP6126361B2 (ja) 蓄冷機能付き空気冷却器
KR20140036756A (ko) 실외열교환기
KR20080103293A (ko) 3피스 타입 헤더파이프 어셈블리 및 이의 제작방법과 그를이용한 열교환기
KR101472368B1 (ko) 열교환기
KR101291028B1 (ko) 축냉 증발기
KR101855850B1 (ko) 일체형 열교환기
KR101650088B1 (ko) 열교환기
KR100925097B1 (ko) 수랭식 열교환기
KR200355174Y1 (ko) 냉방성능을 향상시키는 구조를 갖는 매니폴드 튜브 및 이를 이용한 열교환기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant