KR20190001344A

KR20190001344A - 콘덴서에 설치되는 열 전달 핀들의 메커니즘

Info

Publication number: KR20190001344A
Application number: KR1020170081205A
Authority: KR
Inventors: 정지영
Original assignee: 르노삼성자동차 주식회사
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2019-01-04
Also published as: KR102293449B1

Abstract

본 발명은 콘덴서에 설치되는 열 전달 핀들의 메커니즘에 관한 것인데, 자동차 엔진 룸에 설치되는 에어컨 시스템 장치의 라디에이터(20) 앞에 위치하는 콘덴서(10)에서, 상기 콘덴서(10)는 유로 사이에 설치되는 열 전달 핀(15)들을 지지하여 가변하는 메커니즘 장치(30)를 가지며, 상기 에어컨 시스템 장치가 온 되는 경우 상기 메커니즘 장치(30)의 열 전달 핀(15)들이 언폴딩되도록 제어함으로써 상기 열 전달 핀들의 유로 접촉 면적을 크게 하여 열교환 기작을 행하고, 상기 에어컨 시스템 장치가 오프 되는 경우 상기 메커니즘 장치(30)의 열 전달 핀(15)들이 폴딩되도록 제어함으로써 상기 열 전달 핀(15)들의 유로 접촉 면적을 작게 하여 유동을 원활하도록 하는 기작을 행하는 것을 특징으로 하는 콘덴서.

Description

콘덴서에 설치되는 열 전달 핀들의 메커니즘{MECHANISM OF HEAT TRANSFER PINS ON CONDENSER}

본 발명은 자동차 에어컨 시스템에 관하며, 특히 라디에이터 전면부에 위치하는 콘덴서 및 라디에이터의 효용성에 관한다.

자동차 에어컨 시스템이 제대로 작동하기 위해서는 라디에이터와 콘덴서가 주어진 역할을 해야 한다. 자동차에서 라디에이터와 콘덴서는 자동차 엔진룸 앞 부분에 설치되는데 구조적이며 유체역학적인 문제와 EGR 관련한 환경문제도 연관되어 있다.

라디에이터 앞에 설치되는 콘덴서는 그 위치로 말미암아 라디에이터로 흐르는 유동의 저항이 되고, 결과적으로 엔진의 냉각 성능을 감소시키는 원인이 되어 왔다. 오늘날 점점 강화되고 있는 배기가스 규제로 말미암아 라디에이터의 냉각성능이 차량 개발에서 더욱 중요하게 고려되고 있다. 예를 들어 엔진의 흡기 온도를 낮추면 EGR 유입을 증가시키고 NOx 발생을 줄일 수 있기 때문이다. 특히 강화된 디젤 법규로 인해서 NOx 배출 수치를 낮출 수 있는 기술이라면 그것의 산업상 진보적인 의미가 크다고 하겠다.

그런데 엔진의 흡기 온도를 낮추려면 라디에이터의 냉각 성능이 좋아야 하고, 라디에이터의 냉각 성능은 엔진 룸 내부로 흐르는 공기의 유량과 밀접한 관계가 있고, 공기의 유량을 증가시키려면 대체로 프론트 범퍼의 전면부 그릴 오픈 면적이 클수록 개선될 것이다. 그러나 전면부 그릴 면적이 커지게 되면 엔진 룸 내부로 흐르는 유동에서 발생하는 공기 저항으로 말미암아 연비가 증가하는 불이익이 생긴다. 또한 디자인 측면에서도 그 입구 면적은 작을수록 좋다는 관점을 간과하기도 어렵다.

본 발명의 발명자는 이러한 문제점과 사항들을 해결하기 위해서 오랫동안 연구하고 시행착오를 거치며 개발한 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

자동차 에어컨 시스템의 콘덴서는 에어컨의 가동 여부와 상관없이 엔진 룸의 제한된 공간 안에서 고정되어 있다. 따라서 종래 기술에서는 콘덴서를 통과하는 유량과 유동은 에어컨의 작동 여부와는 상관없었다. 본 발명은 에어컨의 작동과 연관하여 유동의 흐름을 제어하는 기술을 제안함에 그 목적이 있다. 그리하여 에어컨이 동작할 때에는 열 전달의 효율을 최대화하고, 에어컨이 동작하지 않을 때에는 라디에이터로 향하는 유동을 원활하게는 시스템을 제안하는 것이다.

한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론 할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.

이와 같은 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, 자동차 엔진 룸에 설치되는 에어컨 시스템 장치의 라디에이터 앞에 위치하는 콘덴서에서, 상기 콘덴서는 유로 사이에 설치되는 열 전달 핀들을 지지하여 가변하는 메커니즘 장치를 가지며, 상기 에어컨 시스템 장치가 온 되는 경우 상기 메커니즘 장치의 열 전달 핀들이 언폴딩되도록 제어함으로써 상기 열 전달 핀들의 유로 접촉 면적을 크게 하여 열교환 기작을 행하고, 상기 에어컨 시스템 장치가 오프 되는 경우 상기 메커니즘 장치의 열 전달 핀들이 폴딩되도록 제어함으로써 상기 열 전달 핀들의 유로 접촉 면적을 작게 하여 유동을 원활하도록 하는 기작을 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 있어서, 상기 콘덴서의 메커니즘 장치는, 상기 열 전달 핀들이 설치되는 운반체와 상기 운반체가 이동을 가이드하는 레일을 포함하며, 상기 에어컨 시스템 장치의 온/오프에 의해서 상기 레일을 따라 운반체가 언폴딩 또는 폴딩되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

위와 같은 본 발명에 따르면, 자동차 에어컨 시스템에서 엔진 룸에 위치하는 콘덴서의 열 전달 핀의 변위를 제어함으로써 열 전달의 효율을 극대화함과 동시에, 라디에이터로 향하는 유동을 원활하게 함으로써 라디에이터의 냉각성능을 개선할 수 있다는 장점이 있다. 라디에이터의 냉각성능의 개선은 엔진의 효율과 배기가스 배출 개선에도 도움을 준다.

한편, 여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 에어컨이 작동될 때 언폴딩되는 콘덴서(10) 열 전달 핀(15)들의 메커니즘 장치(30)의 예를 나타낸다.
도 2는 도 1의 다른 관점의 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 에어컨이 오프될 때 폴딩되는 콘덴서(10) 열 전달 핀(15)들의 메커니즘 장치(30)의 예를 나타낸다.
도 4는 도 3의 다른 관점의 도면이다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 다소 과장해서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 발명은 자동차 에어컨 시스템의 전체 및/또는 일부 구성/구조/원리에 관한 것이 아니라, 콘덴서에 설치되는 열 전달 핀들의 위치와 운동 메커니즘에 관한 것이며, 이 메커니즘에 직접 관련되지 않은 나머지 구성들에 대해서는 그 설명을 생략한다. 따라서 자동차 에어컨의 일반 원리와 구조에 관해서는 특별한 사정이 없는 한 본 명세서에서 언급되지 않을 것이다. 본 발명은 자동차 에어컨의 일반 원리와 구조 자체에 관해서는 공지기술이 본 발명의 정신을 해치지 않는 한 그대로 적용될 수 있다.

먼저, 도 1을 보자. 도 1은 본 발명의 바람직한 어느 실시예에 따른 콘덴서(10)의 열 전달 핀 가변 메커니즘 장치(30)와 이 열 전달 핀 가변 메커니즘 장치(30)에 연결되어 있는 열 전달 핀(15)의 관계를 개념적으로 나타낸다. 특히 도 1은 이 메커니즘 장치(30)가 언폴딩된 상태, 즉 펼쳐진 상태를 예시한다.

본 발명에서 열 전달 핀 가변 메커니즘 장치(30)는 두 가지 조건을 만족한다. 첫째, 열 전달 핀(15)을 지지해주는 조건이다. 즉, 도시된 실시예에서는 다수의 열 전달 핀(15)이 기립하여 있다. 둘째, 열 전달 핀(15)의 위치를 가변하는 조건이다. 도 1은 콘덴서(10)의 길이방향을 따라 콘덴서(10)의 작용면 전체에 걸쳐서 열 전달 핀(15)이 위치함을 보여주지만, 도 3에서는 콘덴서(10)의 작용면의 한쪽 측면으로 열 전달 핀(1)이 폴딩되어 위치함을 보여주고 있다.

도 1에 도시되어 있는 것처럼, 라디에이터(20) 앞에 콘덴서(10)가 위치한다. 공기의 흐름은 콘덴서(10)의 작용면에 위치하여 있는 열 전달 핀(15)들을 통과해서 라디에이터(20)로 향한다. 열 전달 핀(15)들의 기능은 열을 방출하는 것이므로 에어컨 시스템이 가동 중일 때에는 콘덴서(10)의 상기 열 전달 핀(15)들과 공기의 접촉 면적이 커질수록 좋고, 열 전달 핀(15)들을 통해서 열 교환 기작이 행해진다.

도 2는 다소 과장되어 도시되어 있지만, 도 1의 콘덴서(10)의 콘덴서 채널(10a), 열 전달 핀 가변 메커니즘 장치(30) 및 열 전달 핀(15)의 관계를 다른 각도에서 나타내고 있다. 바람직하게는 열 전달 핀(15)들은 콘덴서(10)의 길이방향을 따라 일정한 간격으로 펼쳐져 있다.

도 1 및 도 2는 에어컨 시스템 장치(미도시)가 온 되어 있는 경우의 콘덴서 열 전달 핀(15)의 위치를 예시하고 있지만, 도 3 및 도 4는 에어컨 시스템 장치가 오프 되어 있는 경우의 콘덴서 열 전달 핀(15)의 위치를 예시한다. 이 경우 열 전달 핀 가변 메커니즘 장치(30)는 폴딩되며, 메커니즘 장치(30)의 폴딩에 따라 메커니즘 장치(30)에 지지되어 있는 열 전달 핀(15)도 도시되어 있는 예처럼 함께 폴딩될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는, 도 3에 도시되어 있는 것처럼, 콘덴서(10)의 길이방향을 따라 한 쪽 끝으로 메커니즘 장치(30)가 폴딩되도록 하는 것이 좋다. 본 발명의 다른 실시예에서는, 도시되어 있지 않지만, 메커니즘 장치(30)가 그 위치를 횡으로 크게 가변하지 않고 열 전달 핀(15)들만으로 가변할 수 있다. 그런 예로는, 직립해 있는 열 전달 핀(15)을 거의 동일 위치 혹은 적은 변위의 위치에서 눕히는 가변을 들 수 있다. 이 경우, 열 전달 핀(15)을 지지하는 메커니즘 장치(30)는 고정부와 가변부의 이중 구성으로 이루어져 있어서, 가변부를 이동시킴으로써 열 전달 핀(15)을 눕히거나 기립시킬 수 있다.

도 4를 보자. 도 2와 비교해 보면, 폴딩되었을 때 열 전달 핀(15) 사이의 간격은 언폴딩되었을 때의 열 전달 핀(15) 사이의 간격보다 훨씬 좁다.

이처럼, 본 발명은, 에어컨 시스템 장치가 오프 되는 경우 메커니즘 장치(30)가 폴딩되도록 제어함으로써 열 전달 핀(15)들의 유로 접촉 면적을 작게 하여 유동을 원활하도록 하는 것이다.

도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 것처럼, 본 발명의 메커니즘 장치(30)는, 콘덴서(10)의 작용면에 설치되어 있는 열 전달 핀(15)들의 지지하고 가변한다. 이로써 열 전달 핀(15)들의 위치가 변경된다. 열 전달 핀(15)들의 제1 위치는 에어컨이 작동할 때이며, 자동차의 제어 유닛이 메커니즘 장치(30)의 상태를 판단해서 필요한 동력이 전달되도록 제어한다. 제2 위치는 에어컨이 작동하지 않을 때이며, 자동차의 제어 유닛이 메커니즘 장치(30)의 상태를 판단해서 필요한 동력이 전달되도록 제어한다. 제1 위치는 열 전달 핀(15)들을 언폴딩하여 콘덴서(10)의 작용면 전체적으로 열 전달 핀(15)들이 유효하게 위치하여 그 작용면을 통과하는 공기와 열 교환을 한다. 제 2 위치는 열 전달 핀(15)들을 폴딩하는 것이며, 콘덴서(10)의 작용면에서 열 전달 핀(15)들이 작용면에 걸쳐서 적어도 성기게 위치함으로써 라디에이터로 향하는 유동을 원활하게 한다.

도시되어 있는 실시예의 경우뿐만 아니라, 앞에서 잠시 설명한 구성을 포함해서 다양한 메커니즘이 본 발명에 적용될 수 있겠다.

(1) 상기 메커니즘 장치(30)는 열 전달 핀(15)들이 설치되는 운반체(미도시)와 상기 운반체가 이동을 가이드하는 레일(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다. 가이드 레일은 콘덴서(10)의 채널에 고정되며, 이 가이드 레일을 따라 운반체가 이동함으로써 열 전달 핀(15)도 이동(폴딩/언폴딩)하는 것이 가능하다. 에어컨이 온/오프 될 때, 자동차의 제어 유닛이 상기 운반체가 가이드 레일을 따라 변위하도록 동력수단을 제어한다. 이 실시예에서 메커니즘 장치(30)는 콘덴서(10)의 길이방향을 따라 양쪽 끝을 변위하게 된다. 당업자라면 도 1 내지 도 4의 메커니즘으로 그 원리와 구성을 쉽게 파악할 수 있을 것이다.

(2) 본 발명의 또 다른 실시예에서, 메커니즘 장치자체가 상기 콘덴서(10)의 길이방향을 따라 양쪽 끝으로 전체적으로 변위하지 않고, 열 전달 핀만 그 위치 혹은 적은 변위를 가지고 쓰러지고(폴딩), 기립하는(언폴딩) 메커니즘으로 이루어질 수도 있다. 이런 실시예에서 메커니즘 장치는 전술한 것처럼 메커니즘 장치를 콘덴서에 고정하는 고정부와 열 전달 핀들이 설치된 가변부의 이중구성으로 이루어질 수 있고, 제어유닛이 상기 가변부에 동력을 전달하는 동력수단을 제어한다.

본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명이 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.

Claims

자동차 엔진 룸에 설치되는 에어컨 시스템 장치의 라디에이터 앞에 위치하는 콘덴서에서, 상기 콘덴서는 유로 사이에 설치되는 열 전달 핀들을 지지하여 가변하는 메커니즘 장치를 가지며, 상기 에어컨 시스템 장치가 온 되는 경우 상기 메커니즘 장치의 열 전달 핀들이 언폴딩되도록 제어함으로써 상기 열 전달 핀들의 유로 접촉 면적을 크게 하여 열교환 기작을 행하고, 상기 에어컨 시스템 장치가 오프 되는 경우 상기 메커니즘 장치의 열 전달 핀들이 폴딩되도록 제어함으로써 상기 열 전달 핀들의 유로 접촉 면적을 작게 하여 유동을 원활하도록 하는 기작을 행하는 것을 특징으로 하는 콘덴서.
제1항에 있어서,
상기 메커니즘 장치는 상기 열 전달 핀들이 설치되는 운반체와 상기 운반체가 이동을 가이드하는 레일을 포함하며, 상기 에어컨 시스템 장치의 온/오프에 의해서 상기 레일을 따라 운반체가 언폴딩 또는 폴딩되도록 제어되는 것인, 콘덴서.