KR20180085458A - 수냉식 응축기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수냉식 응축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게 플레이트가 적층되어 응축 영역과 과냉 영역을 이루되, 응축 영역과 과냉 영역 사이에 기액분리기가 배치되도록 하고, 기액분리기를 고정하는 브라켓 내부로 냉매 및 냉각수의 연결통로가 형성되도록 함으로써, 패키지 및 조립 공정이 단순화된 일체형 수냉식 응축기에 관한 것이다.
Description
본 발명은 수냉식 응축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게 플레이트가 적층되어 응축 영역과 과냉 영역을 이루되, 응축 영역과 과냉 영역 사이에 기액분리기가 배치되도록 하고, 기액분리기를 고정하는 브라켓 내부로 냉매 및 냉각수의 연결통로가 형성되도록 함으로써, 패키지 및 조립 공정이 단순화된 일체형 수냉식 응축기에 관한 것이다.
일반적인 차량용 에어컨의 냉동 사이클에서는, 액체 상태의 열교환매체가 주변에서 기화열만큼의 열량을 흡수하여 기화되는 증발기에 의해 실제 냉각 작용이 일어나게 된다. 상기 증발기로부터 압축기로 유입되는 기체 상태의 열교환매체는 압축기에서 고온 및 고압으로 압축되고, 상기 압축된 기체 상태의 열교환매체가 응축기를 통과하면서 액화되는 과정에서 주변으로 액화열이 방출되며, 상기 액화된 열교환매체가 다시 팽창밸브를 통과함으로써 저온 및 저압의 습포화 증기 상태가 된 후 다시 증발기로 유입되어 기화하게 되어 사이클을 이루게 된다.
즉, 응축기는 고온ㆍ고압의 기체 상태인 냉매가 유입되어 열교환에 의해 액화열을 방출하면서 액체 상태로 응축된 후 배출되며, 상기 냉매를 냉각시키는 열교환매체로서 공기를 이용하는 공랭식, 액체를 이용하는 수랭식으로 형성될 수 있다.
상기 공랭식 응축기(Condenser)는 차량 전면의 개구부를 통해 유입되는 공기와 열교환 되는 구성으로서, 공기와 원활한 열교환을 위하여 범퍼 빔이 형성되는 차량 전측에 고정된다.
그런데, 상기 공냉식 응축기는 차량 사고가 발생될 경우에, 범퍼 빔의 후단에 형성되므로, 보행자에 가해지는 충격력이 커질 수 있으며, 열교환기 구성 역시 충격에 의해 파손될 위험성이 크며, 이에 따른 수리비 예상에 따라 보험료 산정 기준이 상승될 수 있는 문제점이 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 수랭식 응축기(10)는 복수의 플레이트(20)가 적층된 판형 열교환기가 이용될 수 있다.
상기 수랭식 응축기는 복수개의 플레이트(20)가 적층되어 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 각각 유동되는 제1유동부(21) 및 제2유동부(22)가 형성되고, 제1열교환매체가 유입/배출되는 제1입구파이프(31) 및 제1출구파이프(32), 제2열교환매체가 유입/배출되는 제2입구파이프(41) 및 제2출구파이프(42), 상기 제1열교환매체를 기상 열교환매체와 액상 열교환매체로 분리하는 기액분리기(50), 상기 제1유동부(21)의 응축 영역과 상기 기액분리기(50)를 연결하는 제1연결파이프(51) 및 상기 기액분리기와 상기 제1유동부(21)의 과냉 영역을 연결하는 제2연결파이프(52)를 포함하여 형성된다.
상기 수랭식 응축기(10)는 상기 제1입구파이프(31)를 통해 유입된 제1열교환매체가 상기 제1유동부(21)의 응축 영역을 유동하고, 상기 제1연결파이프(51)를 통해 상기 기액분리기(50)로 이동하며, 다시 상기 제2연결파이프(52) 통해 상기 제1유동부의(21) 과냉 영역을 유동한 후, 상기 제1출구파이프(32)를 통해 배출된다.
이 때, 상기 제2열교환매체는 상기 제2입구파이프(41)를 통해 유입되어 상기 제1유동부(21)와 교번되어 형성되는 제2유동부(22)에 유동되며, 상기 제1열교환매체를 냉각시키게 된다.
그런데, 상술한 바와 같이 기액분리기를 수용하고 있는 수랭식 응축기는 별물의 기액분리기 탱크를 연결하고, 응축 영역과 과냉 영역을 도관으로 연결하는 구조는 연결을 위한 추가 부품이 많이 들고, 자리를 많이 차지하기 때문에, 패키징과 부품의 구성 측면에서 합리적이지 못하다는 단점이 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 플레이트가 적층되어 응축 영역과 과냉 영역을 이루되, 응축 영역과 과냉 영역 사이에 기액분리기가 배치되도록 하고, 기액분리기를 고정하는 브라켓 내부로 냉매 및 냉각수의 연결통로가 형성되도록 함으로써, 패키지 및 조립 공정이 단순화된 일체형 수냉식 응축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 수냉식 응축기는 길이방향으로 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)가 다수가 교번 적층되어, 냉각수가 유동되는 냉각수 유동부(130) 및 냉매가 유동되는 냉매 유동부(140)가 교번되어 형성되며, 냉매의 응축이 이루어지는 응축 영역(200); 길이방향으로 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)가 다수개 교번 적층되어, 냉각수가 유동되는 냉각수 유동부(130) 및 냉매가 유동되는 냉매 유동부(140)가 교번되어 형성되며, 냉매의 과냉각이 이루어지는 과냉 영역(300); 및 길이방향으로 상기 응축 영역(200) 및 과냉 영역(300) 사이 공간에 배치되어, 상기 응축 영역(200)을 통과한 냉매가 유입되어 기액 분리된 다음, 상기 과냉 영역(300)으로 배출되도록 연결된 기액분리기(400); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)에는 적층 방향으로 교번되어 형성되는 냉매 유동부(140) 간에 연통되어 냉매가 유동되도록 중공되며, 그 둘레가 냉각수 유동부(130) 측으로 돌출되는 제1돌출부(161)가 형성된 냉매 유출입홀(151)과, 제2돌출부(162)가 형성된 냉매 유동홀(152); 및 적층 방향으로 교번되어 형성되는 냉각수 유동부(130) 간에 연통되어 냉각수가 유동되도록 중공되며, 그 둘레가 냉매 유동부(140) 측으로 돌출되는 제3돌출부(163)가 형성된 냉각수 유출입홀(153)과, 제4돌출부(164)가 형성된 냉각수 유동홀(154); 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 수냉식 응축기(1)는 상기 기액분리기(400)가 위치한 상기 응축 영역(200) 일측 면에 형성되어, 상기 기액분리기(400)의 높이방향으로 양단에 각각 결합 고정되며, 상기 응축 영역(200) 및 과냉 영역(300) 사이에 냉매 또는 냉각수 연결 통로(511)를 형성하는 제1브라켓(500); 및 상기 기액분리기(400)가 위치한 상기 과냉 영역(300) 일측 면에 형성되어, 상기 제1브라켓(500)과 결합 고정되는 제2브라켓(600); 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1브라켓(500)은 상기 기액분리기(400)의 높이방향으로 상측 외주면을 감싸며 결합되고, 상기 과냉 영역(300) 및 응축 영역(200)의 상기 냉각수 유동홀(154)을 연결하는 냉각수 연결 통로(511)가 내부에 관통 형성된 제1상부 브라켓(510); 및 상기 기액분리기(400)의 높이방향으로 하측 외주면을 감싸며 결합되고, 상기 기액분리기(400)에서 기액 분리된 냉매가 과냉 영역(300) 측으로 유동되도록, 상기 기액분리기(400)의 하단에 형성된 배출홀(420)과 상기 과냉 영역(300)의 냉매 유동홀(152)을 연결하는 냉매 연결 통로(521)가 내부에 관통 형성된 제1하부 브라켓(520); 을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기액분리기(400)는 폭 방향으로 상기 냉매 유출입홀(151) 및 냉각수 유출입홀(153)이 형성된 측에 치우쳐 배치되되, 폭 방향으로 외측 가장자리 면이 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)가 위치한 범위 내에 배치되도록 직경이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)는 상기 냉매 유출입홀(151)과 냉매 유동홀(152)이, 높이 방향으로 서로 반대되는 측에 배치되고, 상기 냉각수 유출입홀(153)과 냉각수 유동홀(154)이, 높이 방향으로 서로 반대되는 측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)는 상기 냉매 유출입홀(151)과 냉각수 유출입홀(153)이 높이 방향으로 서로 반대되는 측에 배치되고, 상기 냉매 유동홀(152)과 냉각수 유동홀(154)이 높이 방향으로 서로 반대될 수 있다.
또한, 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)는 상기 냉매 유출입홀(151)과 냉매 유동홀(152)이, 서로 대각선 방향으로 엇갈려 배치되고, 상기 냉각수 유출입홀(153)과 냉각수 유동홀(154)이, 서로 대각선 방향으로 엇갈려 배치될 수 있다.
또한, 상기 수냉식 응축기(1)는 교번되어 다수개 적층되는 제1플레이트(110) 또는 제2플레이트(120)에 상기 냉매 유출입홀(151), 냉매 유동홀(152), 냉각수 유출입홀(153) 및 냉각수 유동홀(154) 중 적어도 어느 하나 이상이 밀폐된 배플(170)이 형성되어, 냉매 또는 냉각수의 유로가 조절될 수 있다.
또한, 상기 수냉식 응축기(1)는 상기 냉매 유출입홀(151) 또는 냉매 유동홀(152) 중 어느 하나가 밀폐되어, 상기 응축 영역(200) 또는 과냉 영역(300) 내에서 2패스 이상의 냉매 유로가 형성되는 경우, 각 패스 별로 할당된 냉매 유동부(140)의 비율이 동일할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 수냉식 응축기는 플레이트가 적층되어 응축 영역과 과냉 영역을 이루되, 응축 영역과 과냉 영역 사이에 기액분리기가 배치되도록 하고, 기액분리기를 고정하는 브라켓 내부로 냉매 및 냉각수의 연결통로가 형성되도록 함으로써, 패키지 및 조립 공정이 단순화되었다는 장점이 있다.
다시 말해, 본 발명의 수냉식 응축기는 응축 영역을 통과한 냉매가 기액분리기를 거쳐 과냉 영역으로 가는 유로와 동일한 순서로 응축 영역, 기액분리기 및 과냉 영역이 배치되도록 패키지화됨으로써, 냉매 또는 냉각수 유로를 최대한 짧게 구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 응축 영역 및 과냉 영역 사이에 배치된 기액분리기를 고정하는 브라켓 내부에 냉매 또는 냉각수 유로가 관통 형성되도록 함으로써, 외부로 별도 도관을 배치할 필요가 없어, 콤팩트한 패키지를 구성할 수 있다.
아울러, 본 발명의 수냉식 응축기는 응축 영역, 과냉영역 및 기액분리기가 각각 모듈화가 가능함으로써, HEV, BEVE와 같이 다변화된 차량 시스템에 다양한 방식으로 지원이 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 수냉식 응축기를 나타낸 분해사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수냉식 응축기를 나타낸 사시도.
도 3 및 본 발명의 실시 예에 따른 수냉식 응축기를 나타낸 분해사시도.
도 4는 도 2의 수냉식 응축기에서 제1플레이트가 적층된 상태를 나타낸 사시도.
도 5는 도 2의 수냉식 응축기에서 제2플레이트가 적층된 상태를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수냉식 응축기를 나타낸 정면도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수냉식 응축기에서 냉매 유출입홀과 냉매 유동홀을 기준으로 절단한 단면 사시도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 수냉식 응축기에서 냉각수 유출입홀과 냉각수 유동홀을 기준으로 절단한 단면 사시도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수냉식 응축기를 나타낸 사시도.
도 3 및 본 발명의 실시 예에 따른 수냉식 응축기를 나타낸 분해사시도.
도 4는 도 2의 수냉식 응축기에서 제1플레이트가 적층된 상태를 나타낸 사시도.
도 5는 도 2의 수냉식 응축기에서 제2플레이트가 적층된 상태를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수냉식 응축기를 나타낸 정면도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 수냉식 응축기에서 냉매 유출입홀과 냉매 유동홀을 기준으로 절단한 단면 사시도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 수냉식 응축기에서 냉각수 유출입홀과 냉각수 유동홀을 기준으로 절단한 단면 사시도.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 수냉식 응축기를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 수냉식 응축기(1)는 크게 응축 영역(200), 과냉 영역(300) 및 기액분리기(400)를 포함하여 형성된다.
상기 응축 영역(200)은 길이방향으로 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)가 다수개 교번 적층되어 형성되며, 이를 통해 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)에 의해 형성되는 사이 공간에 냉각수가 유동되는 냉각수 유동부(130)와, 냉매가 유동되는 냉매 유동부(140)가 교번되어 형성되고, 냉매의 응축이 이루어진다.
다음으로, 상기 과냉 영역(300)은 길이방향으로 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)가 다수개 교번 적층되어 형성되며, 이를 통해 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)에 의해 형성되는 사이 공간에 냉각수가 유동되는 냉각수 유동부(130)와, 냉매가 유동되는 냉매 유동부(140)가 교번되어 형성되고, 냉매의 과냉각이 이루어진다.
도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)에는 냉매 유출입홀(151), 냉매 유동홀(152), 냉각수 유출입홀(153) 및 냉각수 유동홀(154)이 형성되며, 그 위치는 사각 형태의 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120) 내에서 각 코너에 인접하여 형성된다.
먼저, 상기 냉매 유출입홀(151)은 적층 방향으로 교번되어 형성되는 냉매 유동부(140) 간에 연통되어 냉매가 유동되도록 중공 형성되는 것으로, 그 둘레가 냉각수 유동부(130) 측으로 돌출되는 제1돌출부(161)를 포함한다.
그리고 상기 냉매 유동홀(152)은 상기 냉매 유출입홀(151)은 적층 방향으로 교번되어 형성되는 냉매 유동부(140) 간에 연통되어 냉매가 유동되도록 중공 형성되는 것으로, 그 둘레가 냉각수 유동부(130) 측으로 돌출되는 제2돌출부(162)를 포함한다.
상기 냉각수 유출입홀(153)은 적층방향으로 교번되어 형성되는 냉각수 유동부(130) 간에 연통되어 냉각수가 유동되도록 중공 형성되는 것으로, 그 둘레가 냉매 유동부(140) 측으로 돌출되는 제3돌출부(163)를 포함한다.
다음으로, 냉각수 유동홀(154)은 적층방향으로 교번되어 형성되는 냉각수 유동부(130) 간에 연통되어 냉각수가 유동되도록 중공 형성되는 것으로, 그 둘레가 냉매 유동부(140) 측으로 돌출되는 제4돌출부(164)를 포함한다.
이때, 본 발명의 수냉식 응축기(1)는 길이방향으로 최외측 면에 위치한 냉각수 유출입홀(153)에 냉각수가 유입되는 제1유입구(181) 및 배출되는 제1유출구(191)가 형성된다.
또한, 본 발명의 수냉식 응축기(1)는 길이방향으로 최외측 면에 위치한 냉매 유출입홀(151)에 냉매가 유입되는 제2유입구(182) 및 배출되는 제2유출구(192)가 형성된다.
한편, 상기 기액분리기(400)는 응축된 냉매의 기액 분리가 이루어지는 곳으로, 길이방향으로 응축 영역(200) 및 과냉 영역(300) 사이 공간에 배치된다.
상기 응축 영역(200), 과냉 영역(300) 및 기액분리기(400)는 각각 모듈화된 형태로, 필요에 따라 조립 순서 및 위치를 변경 가능하다.
도 3에 도시된 것처럼, 본 발명의 수냉식 응축기(1)는 상기 과냉 영역(300) 및 응축 영역(200) 사이에 기액분리기(400)를 결합 고정하기 위해 제1브라켓(500) 및 제2브라켓(600)을 더 포함한다.
상기 제1브라켓(500)은 상기 기액분리기(400)가 위치한 상기 응축 영역(200) 일측 면에 형성되어, 상기 기액분리기(400)의 높이방향으로 양단에 각각 결합 고정되며, 상기 응축 영역(200) 및 과냉 영역(300) 사이에 냉매 또는 냉각수 연결 통로(511)를 형성하게 된다.
더욱 상세하게, 상기 제1브라켓(500)은 제1상부 브라켓(510)과, 제1하부 브라켓(520)으로 이루어지는데, 도 7에 도시된 것처럼, 상기 제1상부 브라켓(510)은 상기 기액분리기(400)의 상측 외주면을 감싸며 결합되고, 상기 과냉 영역(300) 및 응축 영역(200)의 상기 냉각수 유동홀(154)을 연결하는 냉각수 연결 통로(511)가 내부에 관통 형성된다.
상기 제1하부 브라켓(520)은 상기 기액분리기(400)의 하측 외주면을 감싸며 결합되고, 상기 기액분리기(400)에서 기액 분리된 냉매가 과냉 영역(300) 측으로 유동되도록, 상기 기액분리기(400) 하단에 형성된 배출홀(420)과, 상기 과냉 영역(300)의 냉매 유동홀(152)을 연결하는 냉매 연결 통로(521)가 내부에 관통 형성된다.
상기 제1상부 브라켓(510) 및 제1하부 브라켓(520)은 상기 응축 영역(200)의 기액분리기(400)가 위치한 최외측 면에 결합된다.
다음으로, 상기 제2브라켓(600)은 제2상부 브라켓(610)과 제2하부 브라켓(620)으로 이루어니다. 상기 제2상부 브라켓(610) 및 상기 제2하부 브라켓(620)은 상기 과냉 영역(300)의 기액분리기(400)가 위치한 최외측 면에 결합되어, 상기 제1상부 브라켓(510) 및 제1하부 브라켓(520)과 별도의 체결수단(640)을 통해 결합됨으로써, 상기 과냉 영역(300) 및 응축 영역(200)이 하나로 조립되도록 한다.
이때, 상기 제1브라켓(500) 및 제2브라켓(600)은 도 3과 같이 상기 수냉식 응축기(1)의 폭 방향으로 양측 방향으로 돌출되며, 돌출된 영역에는 상기 체결수단(640)이 결합되는 체결홈(630)이 각각 형성될 수 있다.
상기 제1브라켓(500) 및 제2브라켓(600)은 도 3과 같이 체결홈(630)이 형성되는 영역이 폭 방향으로 돌출될 수도 있으며, 높이방향으로 돌출될 수도 있고, 설계 패키지 사양에 따라, 그 위치는 다양하게 변경 실시가 가능하다.
한편, 상기 기액분리기(400)는 폭 방향으로 상기 냉매 유출입홀(151) 및 냉각수 유출입홀(153)이 형성된 측에 치우쳐 배치된다. 이는 상기 제1브라켓(500) 내부에 형성된 냉각수 연결 통로(511) 및 냉매 연결 통로(521)가 과냉 영역(300) 및 응축 영역(200)의 냉각수 유동홀(154) 및 냉매 유동홀(152)과 일직선으로 직접 연결되도록 하기 위함이다.
이에 따라, 본 발명의 수냉식 응축기(1)는 응축 영역(200)을 통과한 냉매가 기액분리기(400)를 거쳐 과냉 영역(300)으로 가는 냉매 또는 냉각수 유로를 최대한 짧게 구성할 수 있다.
이때, 상기 기액분리기(400)는 폭 방향으로 외측 가장자리 면이 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)가 위치한 범위 내에 배치되도록 직경이 형성됨으로써, 기액분리기(400)에 의해 전체 수냉식 응축기(1)의 폭이 더 커지지 않도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 수냉식 응축기(1)는 서로 다른 열교환매체, 즉 냉각수와 냉매가 유동되는 과정에서 서로 열교환 됨으로써 응축이 일어나게 되는데, 이때, 열교환 효율을 높이기 위해, 서로 반대방향으로 유동되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 제1유입구(181)와 제2유입구(182), 제1배출구 및 제2배출구는 길이방향으로 서로 반대되는 측에 배치된다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같은 냉매 및 냉각수 유로를 형성하기 위해, 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)는 상기 냉매 유출입홀(151)과 냉매 유동홀(152)이, 높이 방향으로 서로 반대되는 측에 배치되고, 상기 냉각수 유출입홀(153)과 냉각수 유동홀(154)이, 높이 방향으로 서로 반대되는 측에 배치된다.
또한, 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)는 상기 냉매 유출입홀(151)과 냉각수 유출입홀(153)이 높이 방향으로 서로 반대되는 측에 배치되고, 상기 냉매 유동홀(152)과 냉각수 유동홀(154)이 높이 방향으로 서로 반대되는 측에 배치될 수 있다.
아울러, 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)는 상기 냉매 유출입홀(151)과 냉매 유동홀(152)이, 서로 대각선 방향으로 엇갈려 배치되고, 상기 냉각수 유출입홀(153)과 냉각수 유동홀(154)이, 서로 대각선 방향으로 엇갈려 배치됨으로써, 냉각수 유동부(130) 및 냉매 유동부(140) 내에서 상기 냉매 및 냉각수가 전면에 걸쳐 골고루 유동되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 수냉식 응축기(1)는 교번되어 다수개 적층되는 제1플레이트(110) 또는 제2플레이트(120)의 상기 냉매 유출입홀(151), 냉매 유동홀(152), 냉각수 유출입홀(153) 및 냉각수 유동홀(154) 중 적어도 어느 하나 이상이 밀폐되어, 냉매 또는 냉각수의 유로가 조절될 수 있다.
일실시 예로, 도 8과 같이, 상기 수냉식 응축기(1)는 냉매가 응축 영역(200) 내에서 2패스 이상의 유로를 갖게 되는 경우, 상기 냉매 유동홀(152) 또는 냉매 유출입홀(151)에 의해 형성되는 적층방향으로의 냉매 유로 상, 일정 영역에서 밀폐된 부분이 일종의 배플(170) 역할을 함으로써, 냉매 유로가 조절될 수 있다.
이때, 상기 수냉식 응축기(1)는 상기 냉매 유출입홀(151) 또는 냉매 유동홀(152) 중 어느 하나가 밀폐되어, 상기 응축 영역(200) 또는 과냉 영역(300) 내에서 2패스 이상의 냉매 유로가 형성되는 경우, 각 패스 별로 할당된 냉매 유동부(140)의 비율이 동일하게 하는 것이 바람직하다.
도 8을 기준으로 다시 설명하면, 상기 응축 영역(200) 내에서 냉매는 2패스로 유동되는데, 이 경우, 첫 번째 패스를 이루는 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)의 적층 개수와, 두 번째 패스를 이루는 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)의 적층 개수가 동일하게 할당되도록 함으로써, 열교환 효율이 최대화 될 수 있도록 한다.
또 다른 실시 예로, 상기 수냉식 응축기(1)는 냉각수 유동홀(154) 또는 냉각수 유출입홀(153)에 의해 형성되는 적층방향으로의 냉각수 유로 상, 일정 영역이 밀폐되도록 함으로써, 냉각수 유로가 조절될 수도 있다.
도 7을 참조로, 본 발명의 수냉식 응축기(1)에서 냉각수의 흐름을 설명하면,
냉각수는 상기 과냉 영역(300) 측에 형성된 제1유입구(181)를 통해 유입되며, 상기 냉각수 유출입홀(153)이 이루는 적층 방향으로의 냉각수 유로를 통과하면서, 상기 과냉 영역(300) 측 냉각수 유동부(130) 내에서 상측 방향으로 이동하게 된다.
다음으로, 냉각수는 상기 냉각수 유동홀(154)이 이루는 적층 방향으로의 냉각수 유로를 통과한 후, 상기 제1상부 브라켓(510) 내부의 냉각수 연결 통로(511)를 지나, 응축 영역(200)으로 유입된다.
이후, 냉각수는 응축 영역(200) 내에서 상기 냉각수 유동홀(154)이 이루는 적층 방향으로의 냉각수 유로를 통과한 다음, 상기 응축 영역(200) 측 냉각수 유동부(130) 내에서 하측 방향으로 이동하여 냉각수 유출입홀(153)을 따라, 상기 제1유출구(191)로 배출된다.
도 8을 참조로, 본 발명의 수냉식 응축기(1)에서 냉매의 흐름을 설명하면,
냉매는 상기 응축 영역(200) 측에 형성된 제2유입구(182)를 통해 유입되며, 상기 냉매 유출입홀(151)이 이루는 적층 방향으로의 냉매 유로를 통과하면서 상기 응축 영역(200) 측 냉매 유동부(140) 내에서 하측 방향으로 이동한 다음, 상기 냉매 유동홀(152)이 이루는 적층 방향으로의 냉매 유로를 지나, 다시 냉매 유동부(140) 내에서 상측 방향으로 이동하며 응축이 이루어진다.
다음으로, 냉매는 상기 기액분리기(400)의 상측에 형성된 유입홀(410)로 유입되어 기액 분리된 다음, 하측에 형성된 배출홀(420)을 통해 상기 제1하부 브라켓(520)의 냉매 연결 통로(521)에 도달하게 된다.
이후, 냉매는 냉매 연결 통로(521)와 연결된 과냉 영역(300) 측 냉매 유동홀(152)로 유입된 다음, 과냉 영역(300) 측 냉매 유동부(140) 내에서 상측 방향으로 이동하여 냉매 유출입홀(151)을 따라, 상기 제2유출구(192)로 배출된다.
본 발명의 특징을 간략히 정리하면, 본 발명의 수냉식 응축기(1)는 응축 영역(200)을 통과한 냉매가 기액분리기(400)를 거쳐 과냉 영역(300)으로 가는 유로와 동일한 순서로 응축 영역(200), 기액분리기(400) 및 과냉 영역(300)이 배치되도록 패키지화됨으로써, 냉매 또는 냉각수 유로를 최대한 짧게 구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 응축 영역(200) 및 과냉 영역(300) 사이에 배치된 기액분리기(400)를 고정하는 브라켓 내부에 냉매 또는 냉각수 유로가 관통 형성되도록 함으로써, 외부로 별도 도관을 배치할 필요가 없어, 콤팩트한 패키지를 구성할 수 있다.
아울러, 본 발명의 수냉식 응축기(1)는 응축 영역(200), 과냉영역 및 기액분리기(400)가 각각 모듈화가 가능함으로써, HEV, BEVE와 같이 다변화된 차량 시스템에 다양한 방식으로 지원이 가능하다는 장점이 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.
1: 수냉식 응축기
110: 제1플레이트 120: 제2플레이트
130: 냉각수 유동부 140: 냉매 유동부
151: 냉매 유출입홀 152: 냉매 유동홀
153: 냉각수 유출입홀 154: 냉각수 유동홀
161: 제1돌출부 162: 제2돌출부
163: 제3돌출부 164: 제4돌출부
170: 배플
181: 제1유입구 182: 제2유입구
191: 제1유출구 192: 제2유출구
200: 응축 영역
300: 과냉 영역
400: 기액분리기
410: 유입홀 420: 배출홀
500: 제1브라켓
510: 제1상부 브라켓 511: 냉각수 연결 통로
520: 제1하부 브라켓 521: 냉매 연결 통로
600: 제2브라켓
610: 제2상부 브라켓 620: 제2하부 브라켓
630: 체결홈 640: 체결수단
110: 제1플레이트 120: 제2플레이트
130: 냉각수 유동부 140: 냉매 유동부
151: 냉매 유출입홀 152: 냉매 유동홀
153: 냉각수 유출입홀 154: 냉각수 유동홀
161: 제1돌출부 162: 제2돌출부
163: 제3돌출부 164: 제4돌출부
170: 배플
181: 제1유입구 182: 제2유입구
191: 제1유출구 192: 제2유출구
200: 응축 영역
300: 과냉 영역
400: 기액분리기
410: 유입홀 420: 배출홀
500: 제1브라켓
510: 제1상부 브라켓 511: 냉각수 연결 통로
520: 제1하부 브라켓 521: 냉매 연결 통로
600: 제2브라켓
610: 제2상부 브라켓 620: 제2하부 브라켓
630: 체결홈 640: 체결수단
Claims (10)
- 길이방향으로 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)가 다수가 교번 적층되어, 냉각수가 유동되는 냉각수 유동부(130) 및 냉매가 유동되는 냉매 유동부(140)가 교번되어 형성되며, 냉매의 응축이 이루어지는 응축 영역(200);
길이방향으로 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)가 다수개 교번 적층되어, 냉각수가 유동되는 냉각수 유동부(130) 및 냉매가 유동되는 냉매 유동부(140)가 교번되어 형성되며, 냉매의 과냉각이 이루어지는 과냉 영역(300); 및
길이방향으로 상기 응축 영역(200) 및 과냉 영역(300) 사이 공간에 배치되어, 상기 응축 영역(200)을 통과한 냉매가 유입되어 기액 분리된 다음, 상기 과냉 영역(300)으로 배출되도록 연결된 기액분리기(400); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 응축기.
- 제 1항에 있어서,
상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)에는
적층 방향으로 교번되어 형성되는 냉매 유동부(140) 간에 연통되어 냉매가 유동되도록 중공되며, 그 둘레가 냉각수 유동부(130) 측으로 돌출되는 제1돌출부(161)가 형성된 냉매 유출입홀(151)과, 제2돌출부(162)가 형성된 냉매 유동홀(152); 및
적층 방향으로 교번되어 형성되는 냉각수 유동부(130) 간에 연통되어 냉각수가 유동되도록 중공되며, 그 둘레가 냉매 유동부(140) 측으로 돌출되는 제3돌출부(163)가 형성된 냉각수 유출입홀(153)과, 제4돌출부(164)가 형성된 냉각수 유동홀(154); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 응축기.
- 제 2항에 있어서,
상기 수냉식 응축기(1)는
상기 기액분리기(400)가 위치한 상기 응축 영역(200) 일측 면에 형성되어, 상기 기액분리기(400)의 높이방향으로 양단에 각각 결합 고정되며, 상기 응축 영역(200) 및 과냉 영역(300) 사이에 냉매 또는 냉각수 연결 통로(511)를 형성하는 제1브라켓(500); 및
상기 기액분리기(400)가 위치한 상기 과냉 영역(300) 일측 면에 형성되어, 상기 제1브라켓(500)과 결합 고정되는 제2브라켓(600); 을 포함하는 수냉식 응축기.
- 제 3항에 있어서,
상기 제1브라켓(500)은
상기 기액분리기(400)의 높이방향으로 상측 외주면을 감싸며 결합되고, 상기 과냉 영역(300) 및 응축 영역(200)의 상기 냉각수 유동홀(154)을 연결하는 냉각수 연결 통로(511)가 내부에 관통 형성된 제1상부 브라켓(510); 및
상기 기액분리기(400)의 높이방향으로 하측 외주면을 감싸며 결합되고, 상기 기액분리기(400)에서 기액 분리된 냉매가 과냉 영역(300) 측으로 유동되도록, 상기 기액분리기(400)의 하단에 형성된 배출홀(420)과 상기 과냉 영역(300)의 냉매 유동홀(152)을 연결하는 냉매 연결 통로(521)가 내부에 관통 형성된 제1하부 브라켓(520); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 응축기.
- 제 4항에 있어서,
상기 기액분리기(400)는
폭 방향으로 상기 냉매 유출입홀(151) 및 냉각수 유출입홀(153)이 형성된 측에 치우쳐 배치되되, 폭 방향으로 외측 가장자리 면이 상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)가 위치한 범위 내에 배치되도록 직경이 형성되는 것을 특징으로 하는 수냉식 응축기.
- 제 2항에 있어서,
상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)는
상기 냉매 유출입홀(151)과 냉매 유동홀(152)이, 높이 방향으로 서로 반대되는 측에 배치되고,
상기 냉각수 유출입홀(153)과 냉각수 유동홀(154)이, 높이 방향으로 서로 반대되는 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 수냉식 응축기.
- 제 6항에 있어서,
상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)는
상기 냉매 유출입홀(151)과 냉각수 유출입홀(153)이 높이 방향으로 서로 반대되는 측에 배치되고,
상기 냉매 유동홀(152)과 냉각수 유동홀(154)이 높이 방향으로 서로 반대되는 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 수냉식 응축기.
- 제 7항에 있어서,
상기 제1플레이트(110) 및 제2플레이트(120)는
상기 냉매 유출입홀(151)과 냉매 유동홀(152)이, 서로 대각선 방향으로 엇갈려 배치되고,
상기 냉각수 유출입홀(153)과 냉각수 유동홀(154)이, 서로 대각선 방향으로 엇갈려 배치되는 것을 특징으로 하는 수냉식 응축기.
- 제 2항에 있어서,
상기 수냉식 응축기(1)는
교번되어 다수개 적층되는 제1플레이트(110) 또는 제2플레이트(120)에
상기 냉매 유출입홀(151), 냉매 유동홀(152), 냉각수 유출입홀(153) 및 냉각수 유동홀(154) 중 적어도 어느 하나 이상이 밀폐된 배플(170)이 형성되어,
냉매 또는 냉각수의 유로가 조절되는 것을 특징으로 하는 수냉식 응축기.
- 제 9항에 있어서,
상기 수냉식 응축기(1)는
상기 냉매 유출입홀(151) 또는 냉매 유동홀(152) 중 어느 하나가 밀폐되어, 상기 응축 영역(200) 또는 과냉 영역(300) 내에서 2패스 이상의 냉매 유로가 형성되는 경우, 각 패스 별로 할당된 냉매 유동부(140)의 비율이 동일한 것을 특징으로 하는 수냉식 응축기.
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|---|---|---|---|
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| KR20180085458A true KR20180085458A (ko) | 2018-07-27 |
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2017
- 2017-01-19 KR KR1020170008998A patent/KR102617945B1/ko active IP Right Grant
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