KR20190037655A - 수액기 및 액분리기 일체형 차량용 응축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수액기 및 액분리기 일체형 응축기에 관한 것으로, 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매가 유입되는 응축기입구와 수액기로 응축된 액체냉매를 유출시키는 응축기출구 각각은 외측으로 노출되어 있도록 형성되어 있으며, 내부에는 복수의 구획격판이 형성되어 있는 일측 헤더와, 상기 일측 헤더에 대하여 일정 간격으로 이격되어 있도록 형성되어 있으며, 내부에는 하나의 구획격판이 형성되어 있는 타측 헤더와, 상기 일측 헤더와 타측 헤더를 연결하도록 상,하측을 향해 일정간격으로 수평하게 설치되어 있는 복수의 냉매순환튜브와, 상기 복수의 냉매순환튜브 사이에 각각 형성되어 있는 복수의 방열핀과, 상기 일측 헤더에 형성되어 있는 응축기출구에 연결되는 입구관와 팽창밸브로 액체냉매를 토출시키는 출구관이 형성되어 있는 수액기가 응축기에 일체로 결합되는 구조로 구성되는 차량용 응축기에 있어서, 상기 차량용 응축기는 응축기에서 토출되는 냉매의 온도 및 압력이 수액기에서 낮아지도록 하여 상기 응측기에서 수액기 측으로 냉매가 잘 흐를 수 있도록 하기 위하여 상기 수액기의 내부에는 증발기로부터 기화된 냉매를 공급받기 위한 입구 및 압축기로 기체냉매를 공급하기 위한 출구가 수액기의 외측으로 돌출되어 있도록 액분리기를 상기 수액기의 내부에 삽입 형성하여 수액기와 액분리기가 이중관 구조로 일체로 겹합되도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

수액기 및 액분리기 일체형 차량용 응축기{SAP and liquid separator all-in-one car condensers}

본 발명은 수액기 및 액분리기 일체형 차량용 응축기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매를 외기와 열교환시키는 작용으로 액화시키는 응축기와 상기 응축기에서 토출되는 냉매를 저장하고 액화된 냉매를 팽창밸브로 공급하는 수액기와, 증발기에서 열교환작용으로 증발된 저온저압의 기체냉매를 저장하고 증발된 냉매를 압축기로 공급하는 액분리기를 결합하고, 이를 응축기와 일체형으로 구성하는 수단으로, 차량의 냉동사이클의 운전성능을 향상시키고 설치공간을 줄여 줄 수 있도록 하여 차량 공조장치의 설치구조를 간소화시키며, 특히 수액기의 온도 및 압력이 낮아지게 하여 응축기에서 토출되는 냉매가 수액기 측으로 잘 흐르도록 함으로써 냉매의 순환효율의 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 응축기에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 공조장치는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기 등이 냉매가 순차적으로 순환할 수 있도록 하는 냉매순환배관으로 연결되어 있으며, 차량의 엔진동력으로 압축기를 구동시키는 방법으로 냉매가 순환되도록 구성되어 있다.

종래 기술의 차량용 공조장치는 압축기에서 고온고압으로 압축된 냉매가스가 응축기를 통과하면서 주변의 외부공기와의 열교환작용으로 응축되어 액체냉매로 변화되게 하며, 이렇게 액화된 냉매는 응축기의 일측에 연결되어 있는 수액기에 저장되며, 상기 수액기에 저장되는 액체냉매는 팽창밸브로 보내지며, 상기 팽창밸브는 액체냉매를 급속팽창시켜 안개상태의 냉매를 증발기로 보내게 되면 상기 증발기를 통과하는 안개상태의 냉매는 열교환매체와의 열교환작용으로 저온저압의 기체상태로 증발하여 액분리기로 보내지게 되며, 상기 액분리기는 기체냉매를 압축기로 보내고 상기 압축기는 기체냉매를 고온고압으로 압축하여 응축기로 토출시키는 작용을 반복되풀이 하도록 구성되어 있다.

상기와 같은 종래 기술의 차량용 공조장치는 압축기가 엔진동력을 전달받기 용이하도록 상기 압축기는 엔진룸에 설치되어 있으며, 응축기는 외기와의 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 차량 외측에 노출되어 있도록 설치되며, 증발기의 경우는 엔진룸측에 설치되어 외부 공기를 차갑게 냉각시켜서 냉동탑차의 내부로 공급할 수 있도록 구성된다.

그러나 종래 기술의 차량용 공조장치는 응축기에서 응축된 액체냉매를 일시 저장하는 수액기와 증발기에서 열교환작용으로 증발된 기체냉매가 저장되는 액분리기가 따로따로 분리된 상태로 형성되어 있기 때문에 차량용 공조장치의 설치구조가 효율적이지 못하다는 것이 문제점으로 나타나고 있으며, 또한 상기 응축기에서 응축되어 토출되는 액체냉매가 수액기 측에서 과냉각되는 작용이 일어나지 않을 때에는 상기 수액기의 온도 및 압력이 상기 응축기의 온도, 압력과 같거나 높을 경우에는 응축기에서 응축되는 냉매가 수액기측으로 잘 흐르지 못하게 될 뿐 아니라 상기 증발기에서 증발된 기체냉매가 저장되는 액분리기에서 기체냉매에 포함되어 있는 안개상태의 냉매를 증발시키는 작용을 기대하기 어렵다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.

등록특허 제10-1081964호(2011. 11. 11. 공고) 등록특허 제10-1560347호(2015. 10. 07. 공고)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량용 응축기에 수액기 및 액분리기를 일체로 결합하여 구성하는 수단으로, 차량의 공조장치의 설치구조를 간소화할 수 있도록 하였으며, 특히 응축기에 수액기 및 액분리기를 이중관 구조로 일체화하여 상기 수액기에 저장되는 액체냉매와 상기 액분리기에 저장되는 기체냉매가 서로 열교환하는 작용으로 수액기의 온도 및 압력이 응축기보다 낮아지도록 하여 상기 응축기에서 응축 액화되는 액체냉매가 수액기 측으로 잘 흐르도록 하는 동시에 수액기에서는 액화된 액체냉매를 팽창밸브에 공급할 수 있도록 하는 한편, 액분리기는 증발된 기체냉매를 압축기로 공급할 수 있도록 하여 냉매의 순환작용이 잘 이루지는 차량용 응축기를 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서,

압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매가 유입되는 응축기입구와 수액기로 응축된 액체냉매를 유출시키는 응축기출구 각각은 외측으로 노출되어 있도록 형성되어 있으며, 내부에는 복수의 구획격판이 형성되어 있는 일측 헤더와,

상기 일측 헤더에 대하여 일정 간격으로 이격되어 있도록 형성되어 있으며, 내부에는 하나의 구획격판이 형성되어 있는 타측 헤더와;

상기 일측 헤더와 타측 헤더를 연결하도록 상,하측을 향해 일정간격으로 수평하게 설치되어 있는 복수의 냉매순환튜브와;

상기 복수의 냉매순환튜브 사이에 각각 형성되어 있는 복수의 방열핀과;

상기 일측 헤더에 형성되어 있는 응축기출구에 연결되는 입구관와 팽창밸브로 액체냉매를 토출시키는 출구관이 형성되어 있는 수액기가 응축기에 일체로 결합되는 구조로 구성되는 차량용 응축기에 있어서,

상기 차량용 응축기는 응축기에서 토출되는 냉매의 온도 및 압력이 수액기에서 낮아지도록 하여 상기 응측기에서 수액기 측으로 냉매가 잘 흐를 수 있도록 하기 위하여 상기 수액기의 내부에는 증발기로부터 기화된 냉매를 공급받기 위한 입구 및 압축기로 기체냉매를 공급하기 위한 출구가 수액기의 외측으로 돌출되어 있도록 액분리기를 상기 수액기의 내부에 삽입 형성하여 수액기와 액분리기가 이중관 구조로 일체로 겹합되도록 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수액기 내부에 삽입 형성되는 액분리기 내부에는 입구로 유입되는 기체냉매가 출구를 향해 지그재그상으로 순환되도록 하는 복수의 격판이 지그재그상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수액기의 내부에 삽입 형성되는 액분리기의 외주면에는 나선방열핀이 나선상으로 권취되어 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수액기의 내면과 상기 액분리기 외주면 사이에는 응추기의 일측헤더에 형성되어 있는 응축기출구를 통해 수액기측으로 유입되는 액체냉매와 액분리기 내부로 유입되는 기체냉매가 서로 열교환작용이 활발하게 이루지게 하는 열교환용 충진물이 충진되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 차량에 설치되는 차량용 응축기는 응축기에서 응축된 액체냉매가 저장되는 수액기의 내부에 증발기에서 증발된 기체냉매가 저장되는 액분리기가 삽입 설치되어 이중관 구조로 형성되어 있으므로 차량의 공조장치의 설치구조를 간소화하는 효과가 있으며, 특히 응축기에서 응축된 고온고압의 액체냉매가 저장되는 수액기의 내부에 증발기에서 증발된 저온저압의 기체냉매가 저장되는 액분리기가 삽입 설치하는 수단으로, 상기 수액기에 저장되는 액체냉매와 상기 액분리기에 저장되는 기체냉매와의 열교환작용으로 액분리기에 저장되는 기체냉매가 수액기에 저장되는 액체냉매로부터 열을 빼앗기는 작용으로 상기 수액기에 저장되는 액체냉매가 과냉각되게 하는 효과가 있는 한편, 상기 액분리기에 저장되는 기체냉매는 열을 빼앗는 작용으로 기화되는 효과를 기대할 수 있으며, 이와 같은 효과로 인하여 응축기에서 토출되는 냉매가 수액기측으로 잘 흐르게 되고 증발기에서 증발되는 냉매는 압축기측으로 잘 흐르게 되므로 자동차 응축기의 냉동순환작용이 향상되는 효과를 기대할 수 있게 되는 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명을 설명하기 위한 차량용 응축기와 이중관 구조로 형성되는 수액기와 액분리기가 일체로 결합된 제1 실시예
도 3 및 도 4는 본 발명의 차량용 응축기와 이중관 구조로 형성되는 수액기와 액분리기가 일체로 결합된 채 액분리기 내부에 지그재그상으로 격판이 형성되어 있는 제2 실시예
도 5 및 도 6은 본 발명의 차량용 응축기와 이중관 구조로 형성되는 수액기와 액분리기가 일체로 결합된 채 액분리기 내부에 지그재그상으로 형성되는 격판과 나선방열핀이 형성되어 있는 제3 실시예
도 7 및 도 8은 본 발명의 차량용 응축기와 이중관 구조로 형성되는 수액기와 액분리기가 일체로 결합된 채 액분리기 내부에 지그재그상으로 형성되는 격판과 나선방열핀 및 열교환용 충전물이 충전되어 있는 제4 실시예

본 발명에 의한 차량용 응축기에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1은 차량용 응축기를 나타내는 것이다.

먼저, 도 1 및 도 2의 도시는 제1 실시예를 나타내는 것으로, 상기 차량용 응축기(1)는 압축기(미도시)에서 토출되는 고온고압의 기체냉매가 유입되는 응축기입구(21)와 응축기출구(22)가 형성되어 있는 일측 헤더(2a)와, 상기 일측 헤더(2a)와는 일정간격으로 이격된 위치에 대칭상으로 형성되어 있는 타측 헤더(2b)와, 상기 일측 및 타측 헤더(2a)(2b)를 수평상으로 연결하는 복수의 냉매순환튜브(3) 및 상기 복수의 냉매순환튜브(3)들 사이에 형성되는 방열핀(4) 등으로 구성되어 있다.

또한 상기 일측 헤더(2a)의 내부에는 복수의 구획격판(23)(24)이 일정 간격으로 격설되어 있으며, 상기 타측 헤더(2b)의 내부에는 하나의 구획격판(25)이 형성되어 있는 상기 일측 헤더(2a)에 형성되어 있는 복수의 구획격판(23)(24)과 타측 헤더(2b)에 형성되어 있는 하나의 구획격판(25)은 복수의 냉매순환튜브(3)들을 따라 순환하는 냉매의 량이 고르게 분배되어 순환할 수 있도록 구성되어 있다.

예를 들어, 도면을 기준하여 볼 때 일측 헤더(2a)의 내부에 격설되어 있는 복수의 구획격판(23)(24) 중 상단 구획격판(23)은 위에서 두번째 및 세번째 냉매순환튜브(3) 사이에 형성되어 있으며, 일측 헤더(2a)의 밑에서 두번째 및 세번째 냉매순환튜브(3) 사이에는 하단 구획격판(24)이 형성되어 있으며, 상기 타측 헤더(2b)의 내부에 형성되어 있는 하나의 구획격판(25)은 복수의 냉매순환튜브(3)들 가운데 부분에 위치하도록 형성되어 있다. 즉, 도면상 위에서 네번째 및 다섯번째 또는 밑에서 네번째 및 다섯번째 냉매순환튜브(3) 사이에 위치하도록 형성되어 있는 것이다.

따라서 상기 차량용 응축기(1)의 일측 헤더(2a)에 형성되어 있는 응축기입구(21)를 통해 유입되는 고온고압의 기체냉매는 상단 구획격판(23)에 의해 도면상 위에서 첫번째 및 두번째 냉매순환튜브(3)를 통해 타측 헤더(2b) 쪽으로 순환 이동하게 되며, 상기한 위에서 첫번째 및 두번째 냉매순환튜브(3)를 통해 타측 헤더(2b) 쪽으로 이동하는 냉매는 구획격판(25)에 의하여 위에서 세번째 및 네번째 냉매순환튜브(3)를 따라 일측 헤더(2a) 쪽으로 순환 이동하게 되고, 상기한 세번째 및 네번째 냉매순환튜브(3)를 따라 일측 헤더(2a) 쪽으로 이동한 냉매는 하단 구획격판(24)에 의해 위에서 다섯번째(밑에서 네번째) 및 여섯번째(밑에서 세번째) 냉매순환튜브(3)를 따라 타측 헤더(2b) 쪽으로 순환 이동한 다음, 상기 타측 헤더(2b)의 하단부에 연결되어 있는 밑에서 첫번째 및 두번째 냉매순환튜브(3)를 통해 상기 일측 헤더(2a)의 하단부로 순환 이동하게 되며, 이어서 상기 일측 헤더(2a)의 하단부에 형성되어 있는 응축기출구(22)를 통해 유출되는데, 상기 응축기출구(22)는 일측 헤더(2a)에 근접하게 설치되어 있는 수액기(5)의 하단부에 형성되어 있는 금속관(파이프) 구조의 수액기입구(51)에 연결되어 있으므로 상기 응축기출구(22)를 통해 수액기입구(51)로 공급되는 냉매는 상기 수액기(5) 내부로 유입되는 것이며, 이와 같이 압축기(미도시)에서 고온고압으로 압축되어 차량용 응축기(1)로 유입되는 고온고압의 기체냉매는 복수의 냉매순환튜브(3)를 따라 일측 및 타측 헤더(2a)(2b)에 연결되어 있는 복수의 냉매순환튜브(3)를 지그재그상으로 순환 이동하는 과정에서 방열핀(4)을 통해 외기와의 열교환작용으로 응축 액화되어 고온고압의 액체냉매로 변하여 상기 수액기(5)로 유입된다.

상기와 같이 수액기(5)에 유입된 고온고압의 액체냉매는 수액기출구(52)를 통해 팽창밸브(미도시)로 공급되도록 구성되어 있는 것이다.

본 발명의 특징은, 상기 차량용 응축기(1)의 일측 헤더(2a)에 형성되어 있는 응축기출구(22)를 통해 유출되는 고온고압의 액체냉매가 저장되는 수액기(5)와, 증발기(미도시)에서 증발되는 저온저압의 기체냉매가 저장되는 액분리기(6)를 일체로 결합하는 수단으로, 상기 차량용 응축기(1)의 설치구조를 간소화시키는 동시에 상기 수액기(5)에 저장되는 고온고압의 액체냉매와 상기 액분리기(6)에 저장되는 저온저압의 기체냉매가 서로 열교환하는 작용으로 수액기(5)에 저장되는 액체냉매의 온도 및 압력이 낮아지게 하는 작용으로 응축기(1)의 냉매가 수액기(5) 측으로 잘 흐를 수 있도록 구성한 것에 있다.

이를 위해, 증발기(미도시)에서 증발된 저온저압의 기체냉매가 저장되는 액분리기(6)를 고온고압의 액체냉매가 저장되는 수액기(5)의 내부에 삽입 설치하는 구조로서, 상기 액분리기(6)의 설치공간을 생략할 수 있도록 하여 차량에 공조장치를 용이하게 설치할 수 있도록 하였으며, 또한 상기 수액기(5)에 저장되는 고온고압의 액체냉매와 상기 액분리기(6)에 저장되는 저온저압의 기체냉매간에 열교환하는 작용으로 상기 수액기(5)에 저장되는 액체냉매를 냉각시킬 수 있도록 하는 한편, 상기 액분리기(6)에 저장되는 기체냉매는 증발시킬 수 있도록 함으로써 상기 수액기(5)의 내부 온도 및 압력이 낮아지도록 함으로써 차량용 응축기(1)에서 응축되는 냉매가 수액기(5)측으로 흐르는 순환작용이 잘 이루어지도록 함과 동시에 상기 액분리기(6)에서는 증발기(미도시)에서 증발하지 못한 상태로 유입되는 안개상태의 냉매를 증발시킬 수 있게 되므로 액분리기(6)는 증발된 기체냉매를 압축기(미도시)에 공급할 수 있게 되는 것이다.

또한 상기 제1 실시예의 차량용 응측기(1)는 도 1의 도시와 같이 수직상으로 설치되어 있는 일측 헤더(2a)와 같이 수액기(5)가 수직상태 또는 입형상태로 설치할 수 있으며, 이 경우 상기 일측 헤더(2a)의 근접한 위치에 수직상으로 설치되는 수액기(5)는 하단부는 응축기출구(22)에 연결되는 수액기입구(51)에 의하여 지지되는 것이며, 상기 수액기(5)의 상단부와 일측 헤더(2a)의 상단부 각각은 지지대(53)의 양단이 용접되는 구조로 연결되어 있으므로 상기 수액기(5)는 일측 헤더(2a)의 근접한 위치에 수직상으로 견고하게 고정 설치되는 것이다.

또한 상기 수액기(5)의 내부에 삽입 설치되는 액분리기(6)의 입구(61)는 수액기(5)의 상단으로 돌출하는 구조로 형성되어 증발기(미도시)의 토출구에 연결되는 배관에 연결되는 것이며, 상기 액분리기(6)의 출구(62)는 압축기(미도시)의 입구측에 형성되는 배관에 연결되는 구조로 구성되는 것이다.

또한 도 2의 도시는 본 발명의 제1 실시예의 응축기(1)에 일체로 결합 형성되는 수액기(5)를 수평상태(횡형상태)로 설치한 실시예로서, 상기 수액기(5)는 응축기(1)를 구성하는 일측 및 타측 헤더(2a)(2b)의 하측에 수평상태 또는 횡형상태로 설치할 수 있으며, 이와 같이 수평상으로 설치되는 수액기(5)의 일단(도면상 좌측부분 참조)에 형성되는 수액기입구(51)는 상기 응축기(1)를 구성하는 일측 헤더(2a)의 하단에 연결되는 구조로 구성되어 있으며, 상기 수액기(5)의 타단에 용접으로 연결되는 지지대(53)가 타측 헤더(2b)의 하단에 용접으로 고정 부착되어 있도록 구성되어 있다.

한편, 상기 응축기(1)를 구성하는 일측 및 타측 헤더(2a)(2b) 각각은 복수의 고정간(26)에 의하여 차량에 부착되는 구조로 고정 설치되는 것이다.

다음, 도 3 및 도 4의 도시는 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 것으로, 제2 실시예의 차량용 응축기(1)는 전술한 제1 실시예와 같이 수직상으로 설치되는 일측 헤더(2a)와 이에 대하여 일정간격으로 이격되는 위치에 대칭상으로 설치되는 타측 헤더(2b) 및 상기 일측 및 타측 헤더(2a)(2b)를 연결하는 복수의 냉매순환튜브(3), 그리고 상기 복수의 냉매순환튜브(3) 사이사이에 형성되는 방열핀(4) 등이 구성되어 있으며, 상기한 각 구성은 제1 실시예와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다만, 제2 실시예의 차량용 응축기(1)는 액분리기(6)의 구성이 제1 실시예와 비교해 볼 때 새로운 구성이 추가되어 있으므로, 그 추가된 구성에 대하여 설명하면 다음과 같다.

제2 실시예의 액분리기(6)는 증발기(미도시)에서 열교환작용으로 증발하는 저온저압의 기체냉매가 입구(61)를 통해 액분리기(6) 내부로 유입되는 기체냉매 지그재그상으로 흐르면서 수액기(5)에 저장되는 고온고압의 액체냉매와 열교환작용이 잘 이루어지도록 하는 것에 특징이 있다.

이를 위해, 제2 실시예의 액분리기(6) 내부에는 복수의 안내격판(63)이 일정간격으로 격설되어 되어 있으며, 상기 복수의 안내격판(63) 각각에는 이동통로(64)가 지그재그상으로 형성되어 있도록 구성되어 있다.(확대부분 참조)

따라서 제2 실시예의 차량용 응축기(1)는 증발기(미도시)에서 증발되어 액분리기(6)의 내부로 유입되는 저온저압의 기체냉매가 복수의 안내격판(63)에 의하여 지그재그상으로 흐르게 될 때 상기 수액기(5)에 저장되어 있는 고온고압의 액체냉매와의 열교환작용이 활발하게 이루지게 하는 장점이 있는 것이다.

또한 제2 실시예의 차량용 응축기(1)는 수직상으로 설치되는 일측 헤더(2a)의 일측에 설치되는 액분리기(6)를 수직상으로 형성할 수 있으며(도 3 참조), 또한 상기 액분리기(6)를 일측 및 타측 헤더(2a)(2b)의 하측에 수평상태로 형성할 수 있으며(도 4 참조), 이렇게 수평상으로 횡설되는 액분리기(6)의 내부에 일정간격으로 격설되는 복수의 안내격판(63)들 중 하측에 밀착되게 설치되는 안내격판(63) 각각의 하부에는 냉매액이 흘러갈 수 있도록 하는 연결공(65)이 각각 형성되어 있다.(도 4의 확대부분 참조)

다음, 도 5 및 도 6의 도시는 본 발명의 제3 실시예의 차량용 응축기(1)를 나타내는 것으로, 제3 실시예의 차량용 응축기(1)는 전술한 제1,2 실시예와 같이 수직상으로 설치되는 일측 헤더(2a)와 이에 대하여 일정간격으로 이격되는 위치에 대칭상으로 설치되는 타측 헤더(2b) 및 상기 일측 및 타측 헤더(2a)(2b)를 연결하는 복수의 냉매순환튜브(3), 그리고 상기 복수의 냉매순환튜브(3) 사이사이에 형성되는 방열핀(4) 등이 구성되어 있으며, 상기한 각 구성은 제1 실시예와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다만, 제3 실시예의 차량용 응축기(1)는 액분리기(6)의 구성이 제1,2 실시예와 비교해 볼 때 새로운 구성이 하나더 추가되어 있으므로, 그 추가된 구성에 대하여 설명하면 다음과 같다.

제3 실시예의 액분리(6)는 증발기(미도시)에서 열교환작용으로 증발하는 저온저압의 기체냉매가 입구(61)를 통해 액분리기(6) 내부로 유입되는 기체냉매 지그재그상으로 흐르면서 수액기(5)에 저장되는 고온고압의 액체냉매와 열교환작용이 더욱 잘 이루어지도록 한 것에 특징이 있다.

이를 위해, 제3 실시예의 액분리기(6) 외주에는 나선방열핀(66)이 나선상으로 권취되어 있도록 구성되어 있으며(도 5의 확재부분 참조), 상기 나선방열핀(66)은 수액기(5) 내부에 저장되는 고온고압의 액체냉매와 액분리기(6) 내부를 지그재그상으로 순환 이동하는 저온저압의 기체냉매가 열교환작용이 더욱 활발하게 이루어질 수 있게 하는 장점이 있는 것이다.

따라서 제3 실시예의 차량용 응축기(1)는 수액기(5)에 저장되는 액체냉매의 고온이 액분리기(6)의 외주와 그에 나선상으로 권취되어 있는 나선방열핀(66)을 통해 상기 액분리기(6) 내부를 지그재그상으로 순환 이동하는 저온저압의 기체냉매에 빼앗기게 되므로 상기 수액기(5)의 내부로 유입되는 액체냉매는 과냉각되는 작용이 나타나 차량용 응축기(1)의 냉매가 수액기(5)쪽으로 잘 흐르게 되며, 또한 상기 액분리기(6)로 유입되는 저온저압의 기체냉매는 수액기(5)에 저장되는 고온고압의 액체냉매로부터 열을 빼앗는 작용이 나타나게 되므로 증발기(미도시)에서 기화되지 못한 채 액분리기(6)로 유입되는 안개상태의 냉매가 기화되어 압축기(미도시)에 공급되는 압축기는 기체냉매를 설정된 압력으로 압축시키는 압축작용이 잘 이루어지게 되는 것이다.

다음, 도 7 및 도 8의 도시는 본 발명의 제4 실시예의 차량용 응축기(1)를 도시한 것으로, 제4 실시예의 차량용 응축기(1)는 전술한 제1 실시예와 같이 수직상으로 설치되는 일측 헤더(2a)와 이에 대하여 일정간격으로 이격되는 위치에 대칭상으로 설치되는 타측 헤더(2b) 및 상기 일측 및 타측 헤더(2a)(2b)를 연결하는 복수의 냉매순환튜브(3), 그리고 상기 복수의 냉매순환튜브(3) 사이사이에 형성되는 방열핀(4) 등이 구성되어 있으며, 상기한 각 구성은 제1 실시예와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다만, 제4 실시예의 차량용 응축기(1)는 액분리기(6)가 삽입 설치되어 이중관 구조로 구성되는 수액기(5)의 내부에 열교환작용을 촉진시키기 위한 열교환용 충진물(67)이 추가되어 있으므로 추가된 구성에 대하여 설명하면 다음과 같다.

제4 실시예의 차량용 응축기(1)는 수액기(5)의 내부에는 액분리기(6)를 삽입 설치되어 있으며, 또한 상기 액분리기(6)를 감싸주는 상태가 되도록 열교환용 충진물(67)이 삽입 설치되어 있다.

상기 열교환용 충진물(67)은 열전도율이 우수한 금속재질을 소재로 하여 그물상태로 엮어진 구조이거나 또는 스펀지와 같이 크고 작은 기공에 무수히 형성되어 있는 구조로 구성되어 있다.

따라서 상기 열교환용 충진물(67)이 삽입 충진되어 있는 수액기(5) 내부로 유입되는 고온고압의 액체냉매는 열교환용 충진물(67) 속으로 스며들게 되므로 상기 열교환용 충진물(67)은 액체냉매와 같이 고온으로 가열되게 되므로, 상기 수액기(5)에 유입되는 고온고압의 액체냉매와 상기 액분리기(6)로 유입되는 저온저압의 기체냉매가 서로 열교환하는 작용이 더욱더 활발히 진행되게 하는 장점이 있는 것이다.

또한 제4 실시예의 차량용 응축기(1)는 수직상으로 설치되어 있는 일측 헤더(2a)의 일측에 수직상으로 설치될 수 있으며(도 7 참조), 또한 일측 및 타측 헤더(2a)(2b)의 하측에 수평상으로 설치되는 구조로 구성될 수 있다.(도 8 참조)

이와 같이 구성된 본 발명의 차량용 응축기(1)는 차량의 공조장치의 일부 구성으로 설치되는 것으로서, 종래 기술의 차량용 응축기(1)와 같이 수액기(5)만 결합되어 있도록 구성되는 기술에 비하여 차량용 응축기(1)의 일측에 결합되도록 형성되는 수액기(5) 속으로 액분리기(6)를 삽입 설치하는 구조로 구성되어 있으므로 차량 공조장치의 설치구조를 간소화할 수 있으며, 또한 압축기(미도시)에서 압축되는 고온고압의 냉매가 차량용 응축기(1)측으로 잘 흐르게 하는 효과와 증발기(미도시)에서 증발하지 못한 안개상태의 냉매를 기화시켜서 압축기로 공급할 수 있도록 하는 효과를 기대할 수 있는 것으로, 이에 대한 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 차량용 응축기(1)는 압축기(미도시)에서 압축되어 토출되는 고온고압의 기체냉매가 응축기입구(21)를 통해 일측 헤더(2a)로 유입되는데, 상기 일측 헤더(2a)로 유입되는 기체냉매는 일측 헤더(2a)에 형성되어 있는 상,하단 구획격판(23)(24) 및 타측 헤더(2b)에 형성되어 있는 구획격판(25)에 의하여 상기 일측 및 타측 헤더(2a)(2b)를 연결하는 복수의 냉매순환튜브(3)를 지그재그상으로 순환 이동하게 되며, 이와 같이 복수의 냉매순환튜브(3)를 지그재그상으로 순환 이동하는 과정에서 방열핀(4)에 의해 외기와의 열교환작용으로 응축 액화되어 응축기출구(22)에 연결되어 있는 수액기입구(51)를 통해 수액기(5) 내부로 유입 저장되는데, 상기 수액기(5) 내부에는 액분리기(6)가 삽입 설치되어 있으므로 수액기(5) 내부로 유입 저장되는 고온고압의 액체냉매는 액분리기(6)에 직접 접촉하게 되므로 상기 액분리기(6)에 유입되는 냉매와 열교환하는 상태가 된다.

상기 액분리기(6)에는 증발기(미도시)에서 증발되는 저온저압의 기체냉매가 유입된다.

따라서 상기 수액기(5)에 유입되는 고온고압의 액체냉매와 상기 액분리기(6)에 유입되는 저온저압의 기체냉매가 서로 열교환하게 된다. 즉, 상기 수액기(5)에 저장되는 고온고압의 액체냉매는 상기 액분리기(6)에 유입되는 저온저압의 기체냉매로부터 열을 빼앗기게 되며, 이에 따라 상기 수액기(5)의 내부 온도 및 압력이 일측 헤더(2a) 및 타측 헤더(2b)를 순환하면서 액화되는 액체냉매보다 낮아지게 되므로 상기 일측 및 타측 헤더(2a)(2b)를 순환 이동하면서 액화되는 액체냉매는 그보다 낮은 온도 및 압력의 수액기(5)측으로 흐르게 되는 순환작용이 잘 이루어지게 되며, 또한 상기 액분리기(6)의 내,외부에 복수의 안내격판(63)과 나선방열핀(66)이 형성되어 있을 경우에는 수액기(5)에 유입되는 고온고압의 액체냉매와 액분리기(6)에 유입되는 저온저압의 기체냉매의 열교환작용이 잘 이루어지게 되는 한편, 상기 수액기(5)의 내면과 상기 액분리기(6)의 외면 사이 열교환용 충진물(67)이 충진되어 있는 경우에는 수액기(5)에 유입되는 액체냉매와 액분리기(6)에 유입되는 기체냉매의 열교환작용이 더욱 활발하게 이루어지게 되므로 상기 수액기(5)에 유입되는 고온고압의 액체냉매에는 과냉각작용이 잘 이루어져 압축기(미도시)에서 고온고압으로 압축되는 냉매의 토출작용이 원활하게 이루어지게 되는 한편, 상기 액분리기(6)에 유입되는 저온저압의 기체냉매는 고온고압의 액체냉매로부터 열을 빼앗게 되므로 증발기(미도시)에서 증발하지 못하고 액분리기(6)로 유입되는 안개상태의 냉매는 증발되어 압축기측으로 공급되므로 냉매의 순환작용이 잘 이루어지게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 차량용 응축기(1)는 일측 헤더(2a)에 근접 설치되는 수액기(5)의 내부에 액분리기(6)를 삽입 설치할 수 있도록 구성되어 있으므로 차량의 공조장치의 설치구조를 간소화할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 또한 상기 수액기(5)에 유입되는 고온고압의 액체냉매와 상기 액분리기(6)에 유입되는 저온저압의 기체냉매가 서로 열교환작용이 잘 이루어지게 함으로써 상기 수액기(5)로 유입되는 고온고압의 액체냉매는 상기 액분리기(6)에 유입되는 저온저압의 기체냉매로부터 열을 빼앗기게 되므로 결국 수액기(5)의 내부 온도 및 압력은 응축기(1)보다 낮아지는 상태로 과냉각되므로 상기 응축기(1)에서 응축 액화되는 액체냉매는 온도 및 압력이 낮아진 수액기(5) 측으로 잘 흐르게 되는 효과를 기대할 수 있을 뿐 아니라 상기 액분리기(6)에 저장되는 냉매는 수액기(5)측 냉매로부터 열을 빼앗는 작용으로 기화되므로 압축기(미도시)측으로 기체냉매만 공급되는 효과를 기대할 수 있게 되는 것이다.

1 : 차량용 응축기 2a,2b : 일측 및 타측 헤더
21 : 응축기입구 22 : 응축기출구
23,24,25 : 구획격판 26 : 고정간
3 : 냉매순환튜브 4 : 방열핀
5 : 수액기 51 : 수액기입구
52 : 수액기출구 53 : 지지대
6 : 액분리기 61 : 입구
62 : 출구 63 : 안내격판
64 : 이동통로 65 : 연결공
66 : 나선방열핀 67 : 열교환용 충진물

Claims (4)

1. 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매가 유입되는 응축기입구와 수액기로 응축된 액체냉매를 유출시키는 응축기출구 각각은 외측으로 노출되어 있도록 형성되어 있으며, 내부에는 복수의 구획격판이 형성되어 있는 일측 헤더와;
   상기 일측 헤더에 대하여 일정 간격으로 이격되어 있도록 형성되어 있으며, 내부에는 하나의 구획격판이 형성되어 있는 타측 헤더와;
   상기 일측 헤더와 타측 헤더를 연결하도록 상,하측을 향해 일정간격으로 수평하게 설치되어 있는 복수의 냉매순환튜브와;
   상기 복수의 냉매순환튜브 사이에 각각 형성되어 있는 복수의 방열핀과;
   상기 일측 헤더에 형성되어 있는 응축기출구에 연결되는 입구관와 팽창밸브로 액체냉매를 토출시키는 출구관이 형성되어 있는 수액기가 응축기에 일체로 결합되는 구조로 구성되는 차량용 응축기에 있어서,
   상기 차량용 응축기는 응축기에서 토출되는 냉매의 온도 및 압력이 수액기에서 낮아지도록 하여 상기 응측기에서 수액기 측으로 냉매가 잘 흐를 수 있도록 하기 위하여 상기 수액기의 내부에는 증발기로부터 기화된 냉매를 공급받기 위한 입구 및 압축기로 기체냉매를 공급하기 위한 출구가 수액기의 외측으로 돌출되어 있도록 액분리기를 상기 수액기의 내부에 삽입 형성하여 수액기와 액분리기가 이중관 구조로 일체로 겹합되도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 수액기 및 액분리기 일체형 차량용 응축기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수액기 내부에 삽입 형성되는 액분리기 내부에는 입구로 유입되는 기체냉매가 출구를 향해 지그재그상으로 순환되도록 하는 복수의 격판이 지그재그상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수액기 및 액분리기 일체형 차량용 응축기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 수액기의 내부에 삽입 형성되는 액분리기이 외주면에는 나선방열핀이 나선상으로 권취되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 수액기 및 액분리기 일체형 차량용 응축기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 수액기의 내면과 상기 액분리기 외주면 사이에는 응추기의 일측헤더에 형성되어 있는 응축기출구를 통해 수액기측으로 유입되는 액체냉매와 액분리기 내부로 유입되는 기체냉매가 서로 열교환작용이 활발하게 이루지게 하는 열교환용 충진물이 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 수액기 및 액분리기 일체형 응축기.

Images