KR20210092477A - Heat exchanger and air conditioner for vehicle having the same - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 차량용 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치에 관한 것이다. 상세하게, 헤더 탱크와 하우징의 결합 구조를 통해 열효율을 향상시킨 차량용 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 제공한다. The embodiment relates to a vehicle heat exchanger and an air conditioner for a vehicle including the same. In detail, a heat exchanger for a vehicle in which thermal efficiency is improved through a coupling structure of a header tank and a housing, and an air conditioner for a vehicle including the same are provided.
차량은 실내의 공기 온도를 조절하기 위한 공조장치를 구비하고 있다.The vehicle is provided with an air conditioner for adjusting the air temperature in the room.
차량 실내의 냉/난방과 환기를 목적으로 자동차에 설치되는 공조장치(HVAC : Heating, Ventilating & Air Conditioning system)는, 차량의 실내와 외부를 연통하는 덕트를 이용하여 차량 실내에 대한 냉/온풍 공급 또는 환기 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 차량용 공조장치는 열교환매체인 냉매가 순환하도록 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 및 이를 연결하는 파이프 등을 포함할 수 있으며, 상기 응축기, 증발기 등의 복수 개의 열교환기를 이용하여 차량 실내의 온도를 조절할 수 있다. An air conditioning system (HVAC: Heating, Ventilating & Air Conditioning system) installed in a vehicle for the purpose of cooling/heating and ventilation of the interior of the vehicle uses a duct that connects the interior and exterior of the vehicle to supply cold/hot air to the interior of the vehicle. Alternatively, it may perform a ventilation function. Here, the vehicle air conditioner may include a compressor, a condenser, an expansion valve, an evaporator, and a pipe connecting the same to circulate the refrigerant as a heat exchange medium, and use a plurality of heat exchangers such as the condenser and the evaporator to control the temperature of the vehicle interior can be adjusted
이러한 열교환기는 서로 다른 종류의 열교환매체를 이용하여 열교환을 수행한다. 일 예로, 냉매와 냉각수라는 열교환매체를 통해 열교환을 수행할 수 있다. These heat exchangers perform heat exchange using different types of heat exchange media. For example, heat exchange may be performed through a heat exchange medium such as a refrigerant and a coolant.
그에 따라, 상기 열교환기는 하우징, 상기 하우징을 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 헤더 탱크 및 상기 헤더 탱크 중 어느 하나에서 공급되는 냉매를 다른 하나의 헤더 탱크로 이동시키기 위해 상기 헤더 탱크 사이에 연결되는 복수 개의 튜브를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 튜브는 상기 하우징을 관통하게 배치될 수 있으며, 상기 냉매와 상기 하우징의 내부에 공급되는 냉각수와의 열교환을 위해 상기 튜브는 상호 이격되게 배치될 수 있다. Accordingly, the heat exchanger includes a housing, a pair of header tanks disposed with the housing therebetween, and a plurality of header tanks connected between the header tanks to move the refrigerant supplied from any one of the header tanks to the other header tank. It may include two tubes. Here, the tube may be disposed to pass through the housing, and the tube may be disposed to be spaced apart from each other for heat exchange between the refrigerant and the coolant supplied to the inside of the housing.
이러한 열교환기 내에 냉매 공급시, 튜브의 단부가 외부에 노출되어 열손실이 발생하는 문제가 있다. When the refrigerant is supplied in such a heat exchanger, there is a problem in that the end of the tube is exposed to the outside and heat loss occurs.
따라서, 외부로 노출된 상기 튜브의 단부에 의한 열손실을 방지하면서도 상기 튜브를 보호할 수 있는 차량용 열교환기의 구조가 요구되고 있는 실정이다. Accordingly, there is a need for a structure of a vehicle heat exchanger capable of protecting the tube while preventing heat loss due to the end of the tube exposed to the outside.
실시예는 상기 튜브에 냉매를 공급하기 위한 헤더 탱크와 하우징 사이의 결합 구조를 제공함으로써, 상기 열교환기의 열교환 효율을 향상시킴과 동시에 상기 하우징을 이용하여 상기 튜브를 보호하는 차량용 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 제공한다. The embodiment provides a coupling structure between a header tank and a housing for supplying refrigerant to the tube, thereby improving heat exchange efficiency of the heat exchanger and protecting the tube using the housing, and a vehicle heat exchanger including the same It provides an air conditioning system for a vehicle.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned here will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제는 냉각수가 유출입하도록 형성된 입구와 출구를 구비하는 하우징; 냉매가 이동하는 유로가 형성된 한 쌍의 헤더 탱크; 및 상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 헤더 탱크 사이에 연통되게 배치되는 복수 개의 튜브를 포함하고, 상기 하우징의 단부는 상기 헤더 탱크에 형성된 결합부와 결합하여 상기 하우징의 내부로 유입된 냉각수의 누설을 방지하는 차량용 열교환기에 의해 달성된다. The object includes: a housing having an inlet and an outlet formed so that the coolant flows in and out; a pair of header tanks having a flow path through which the refrigerant moves; and a plurality of tubes disposed inside the housing and disposed in communication between the header tanks, wherein an end of the housing is coupled to a coupling portion formed in the header tank to leak coolant flowing into the housing. This is achieved by a vehicle heat exchanger to prevent
상기 과제는 냉각수가 유출입하도록 형성된 입구와 출구를 구비하는 하우징; 냉매가 이동하는 유로가 형성된 한 쌍의 헤더 탱크; 및 상기 헤더 탱크 사이에 연통되게 배치되는 복수 개의 튜브를 포함하고, 상기 하우징은 복수 개의 튜브 중 일부만을 감싸도록 배치되어 냉매와 냉각수가 열교환하는 수냉 영역과, 공기와 상기 냉매가 열교환하는 공냉 영역을 형성하고, 상기 하우징의 단부는 상기 헤더 탱크에 형성된 결합부와 결합하여 상기 하우징의 내부로 유입된 냉각수의 누설을 방지하는 차량용 열교환기에 의해 달성된다. The object includes: a housing having an inlet and an outlet formed so that the coolant flows in and out; a pair of header tanks having a flow path through which the refrigerant moves; and a plurality of tubes disposed in communication between the header tanks, wherein the housing is disposed to surround only a portion of the plurality of tubes to form a water cooling region in which the refrigerant and the coolant exchange heat, and an air cooling region in which the air and the coolant exchange heat. and the end of the housing is achieved by a vehicle heat exchanger for preventing leakage of coolant flowing into the housing by engaging with a coupling portion formed in the header tank.
여기서, 상기 공냉 영역에 배치되는 튜브 사이의 간격(D1)은 상기 수냉 영역에 배치되는 튜브 사이의 간격(D2)보다 클 수 있다. Here, the interval D1 between the tubes disposed in the air cooling region may be greater than the interval D2 between the tubes disposed in the water cooling region.
또한, 상기 하우징 내에서 이동하는 냉각수는 상기 헤더 탱크의 일측과 접촉하면서, 상기 헤더 탱크 내부의 냉매와 열교환할 수 있다.Also, the coolant moving in the housing may exchange heat with the refrigerant in the header tank while contacting one side of the header tank.
또한, 상기 결합부는 상기 하우징의 단부가 삽입되어 결합되는 홀로 형성되며, 상기 하우징의 단부는 상기 헤더 탱크의 내부에 노출되게 배치될 수 있다. In addition, the coupling part may be formed as a hole into which an end of the housing is inserted and coupled, and the end of the housing may be exposed inside the header tank.
그리고, 폭 방향측에서 결합하는 케이스의 돌출부에 대응하여 상기 홀의 일부는 상기 헤더 탱크의 폭 방향측에 배치될 수 있다. In addition, a portion of the hole may be disposed on the width direction side of the header tank corresponding to the protrusion of the case coupled in the width direction.
상기 과제는 냉매가 순환하도록 배치되는 제1 순환라인; 상기 냉매의 흐름을 기준으로 상기 제1 순환라인 상에 배치되는 압축기와 열교환기와 팽창수단과 증발기; 및 냉각수가 순환하도록 배치되는 제2 순환라인을 포함하며, 상기 열교환기는 냉각수가 유출입하도록 형성된 입구와 출구를 구비하는 하우징; 냉매가 이동하는 유로가 형성된 한 쌍의 헤더 탱크; 및 상기 헤더 탱크 사이에 연통되게 배치되는 복수 개의 튜브를 포함하고, 상기 하우징은 복수 개의 튜브 중 일부만을 감싸도록 배치되어 냉매와 냉각수가 열교환하는 수냉 영역과, 공기와 상기 냉매가 열교환하는 공냉 영역을 형성하고, 상기 하우징의 단부는 상기 헤더 탱크에 형성된 결합부와 결합하여 상기 하우징의 내부로 유입된 냉각수의 누설을 방지하는 차량용 공조장치에 의해 달성된다. The task is a first circulation line arranged to circulate the refrigerant; a compressor, a heat exchanger, an expansion means, and an evaporator disposed on the first circulation line based on the flow of the refrigerant; and a second circulation line disposed to circulate the cooling water, wherein the heat exchanger includes: a housing having an inlet and an outlet formed to flow in and out of the cooling water; a pair of header tanks having a flow path through which the refrigerant moves; and a plurality of tubes disposed in communication between the header tanks, wherein the housing is disposed to surround only a portion of the plurality of tubes to form a water cooling region in which the refrigerant and the coolant exchange heat, and an air cooling region in which the air and the coolant exchange heat. and the end of the housing is coupled to a coupling part formed in the header tank to prevent leakage of the coolant flowing into the housing.
여기서, 상기 제2 순환라인 상에는 라디에이터가 배치되고, 공기의 흐름을 기준으로 상기 라디에이터는 상기 공냉 영역과 오버랩되게 배치될 수 있다. Here, a radiator may be disposed on the second circulation line, and the radiator may be disposed to overlap the air cooling area based on the flow of air.
그리고, 상기 결합부는 상기 하우징의 단부가 삽입되어 결합되는 홀로 형성되며, 상기 하우징의 단부는 상기 헤더 탱크의 내부에 노출되게 배치될 수 있다. The coupling part may be formed as a hole into which an end of the housing is inserted and coupled, and the end of the housing may be exposed inside the header tank.
한편, 상기 과제는 냉매가 순환하도록 배치되는 제1 순환라인; 상기 냉매의 흐름을 기준으로 상기 제1 순환라인 상에 배치되는 압축기와 적어도 두 개의 열교환기와 팽창수단과 증발기; 및 냉각수가 순환하도록 배치되는 제2 순환라인을 포함하며, 상기 열교환기 각각은, 냉각수가 유출입하도록 형성된 입구와 출구를 구비하는 하우징; 냉매가 이동하는 유로가 형성된 한 쌍의 헤더 탱크; 및 상기 헤더 탱크 사이에 연통되게 배치되는 복수 개의 튜브를 포함하고, 상기 튜브 중 일부를 감싸도록 배치되는 상기 하우징은 상기 헤더 탱크에 탈착 가능하게 배치되며, 상기 하우징과 상기 헤더 탱크의 결합시, 상기 하우징의 단부는 상기 헤더 탱크에 형성된 결합부와 결합하여 상기 하우징의 내부로 유입된 냉각수의 누설을 방지하는 차량용 공조장치에 의해 달성된다. On the other hand, the object is a first circulation line arranged to circulate the refrigerant; a compressor, at least two heat exchangers, expansion means and an evaporator disposed on the first circulation line based on the flow of the refrigerant; and a second circulation line disposed to circulate the cooling water, wherein each of the heat exchangers includes: a housing having an inlet and an outlet formed to flow in and out of the cooling water; a pair of header tanks having a flow path through which the refrigerant moves; and a plurality of tubes disposed in communication between the header tanks, wherein the housing disposed to surround a portion of the tubes is detachably disposed in the header tank, and when the housing and the header tank are coupled, the The end of the housing is achieved by an air conditioner for a vehicle that is coupled to a coupling portion formed in the header tank to prevent leakage of coolant flowing into the housing.
실시예에 따른 차량용 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치는 헤더 탱크의 일측과 접촉되게 배치되는 하우징을 이용하여 튜브를 통해 공급되는 냉매와 냉각수의 열교환 효율을 향상시킴과 동시에 상기 하우징을 이용하여 상기 튜브를 보호할 수 있다. The vehicle heat exchanger and the vehicle air conditioner including the same according to the embodiment improve the heat exchange efficiency of refrigerant and coolant supplied through a tube by using a housing disposed in contact with one side of a header tank, and at the same time, use the housing to improve the heat exchange efficiency. The tube can be protected.
실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and advantageous advantages and effects of the embodiments are not limited to the above, and will be more easily understood in the course of describing specific embodiments of the embodiments.
도 1은 제1 실시예에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 도면이고,
도 2는 제1 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기를 나타내는 사시도이고,
도 3은 제1 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기를 나타내는 분해사시도이고,
도 4의 (a)는 도 2의 A1 영역을 나타내는 확대도이고,
도 4의 (b)는 도 3의 A2 영역을 나타내는 확대도이고,
도 5는 도 2의 A-A선에 대한 단면도이고,
도 6은 도 2의 B-B선에 대한 단면도이고,
도 7은 열교환기의 하우징을 나타내는 사시도이고,
도 8은 열교환기의 하우징을 나타내는 분해사시도이고,
도 9는 열교환기의 헤더 탱크를 나타내는 도면이고,
도 10은 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 도면이고,
도 11은 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기를 나타내는 사시도이고,
도 12는 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기를 나타내는 분해사시도이고,
도 13은 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기를 나타내는 정면도이고,
도 14는 도 11의 A'-A'선에 대한 단면도이고,
도 15는 도 11의 B'-B'선에 대한 단면도이고,
도 16은 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기와 라디에이터의 배치관계를 나타내는 사시도이고,
도 17은 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기와 라디에이터의 배치관계를 나타내는 배면사시도이고,
도 18은 도 17의 A3 영역에서 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기와 라디에이터의 결합 관계를 나타내는 부분절개확대도이고,
도 19는 도 17의 A4 영역에서 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기와 라디에이터의 결합 관계를 나타내는 부분절개확대도이다. 1 is a view showing an air conditioner for a vehicle according to a first embodiment;
2 is a perspective view showing a heat exchanger of the vehicle air conditioner according to the first embodiment;
3 is an exploded perspective view showing the heat exchanger of the vehicle air conditioner according to the first embodiment;
Figure 4 (a) is an enlarged view showing the area A1 of Figure 2,
Figure 4 (b) is an enlarged view showing the area A2 of Figure 3,
5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2,
6 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2,
7 is a perspective view showing the housing of the heat exchanger;
8 is an exploded perspective view showing the housing of the heat exchanger;
9 is a view showing a header tank of the heat exchanger,
10 is a view showing an air conditioner for a vehicle according to a second embodiment;
11 is a perspective view illustrating a heat exchanger of an air conditioner for a vehicle according to a second embodiment;
12 is an exploded perspective view showing a heat exchanger of an air conditioner for a vehicle according to a second embodiment;
13 is a front view showing a heat exchanger of an air conditioner for a vehicle according to a second embodiment;
14 is a cross-sectional view taken along line A'-A' of FIG. 11;
15 is a cross-sectional view taken along line B'-B' of FIG. 11;
16 is a perspective view illustrating an arrangement relationship between a heat exchanger and a radiator of an air conditioner for a vehicle according to a second embodiment;
17 is a rear perspective view showing the arrangement relationship between the heat exchanger and the radiator of the vehicle air conditioner according to the second embodiment;
18 is a partially cut and enlarged view showing the coupling relationship between the heat exchanger and the radiator of the vehicle air conditioner according to the second embodiment in area A3 of FIG. 17;
19 is a partially cut-out enlarged view illustrating a coupling relationship between a heat exchanger and a radiator of the air conditioner for a vehicle according to the second embodiment in area A4 of FIG. 17 .
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described in the drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. Terms including an ordinal number, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component. and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that no other element is present in the middle.
실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 구성요소가 다른 구성요소의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 두 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 '상(위) 또는 하(아래)(on or under)'로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment, in the case where one component is described as being formed on "on or under" of another component, above (above) or below (below) (on or under) includes both components in which two components are in direct contact with each other or in which one or more other components are disposed between the two components indirectly. In addition, when expressed as 'up (up) or (down)' (on or under), the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one component may be included.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지게 된다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but regardless of the reference numerals, the same or corresponding components are given the same reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted.
실시예에 따른 차량용 공조장치는 다양한 공조 모드를 이용하여 차량 내부의 공조 컨디션(condition)을 조절함으로써, 차량 내부의 냉난방 품질을 향상시킬 수 있다. 이때, 상기 차량용 공조장치는 차량의 이씨유(ECU)에 의해 제어될 수 있다. The air conditioner for a vehicle according to an embodiment may improve air conditioning quality in the vehicle by controlling an air conditioning condition inside the vehicle by using various air conditioning modes. In this case, the vehicle air conditioner may be controlled by an ECU of the vehicle.
여기서, 상기 차량용 공조장치에 사용되는 차량용 열교환기는 하우징, 상기 하우징을 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 헤더 탱크 및 상기 헤더 탱크 중 어느 하나에서 공급되는 냉매를 다른 하나의 헤더 탱크로 이동시키기 위해 상기 헤더 탱크 사이를 연결하는 복수 개의 튜브를 포함할 수 있다.Here, the vehicle heat exchanger used in the vehicle air conditioner includes a housing, a pair of header tanks disposed with the housing therebetween, and the header to move the refrigerant supplied from one of the header tanks to the other header tank. It may include a plurality of tubes connecting between the tanks.
이때, 실시예에 따른 차량용 열교환기는 상기 헤더 탱크와 상기 하우징과의 결합 구조를 제공하여 상기 열교환기의 열효율을 향상시킴과 동시에 상기 하우징을 이용하여 상기 튜브를 보호할 수 있다. In this case, the heat exchanger for a vehicle according to the embodiment may provide a coupling structure between the header tank and the housing to improve thermal efficiency of the heat exchanger and protect the tube using the housing.
제1 실시예first embodiment
도 1은 제1 실시예에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 제1 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기를 나타내는 사시도이다. 도 2에 있어서, 상기 차량용 공조장치(1)의 열교환기(10)에 배치되는 튜브(300)의 길이 방향을 기준으로, 도 2에 도시된 x 방향은 길이 방향, y 방향은 폭 방향, 및 z 방향을 상하 방향 또는 수직 방향을 나타낼 수 있다. 1 is a view showing an air conditioner for a vehicle according to a first embodiment, and FIG. 2 is a perspective view showing a heat exchanger of the air conditioner for a vehicle according to the first embodiment. In FIG. 2, based on the longitudinal direction of the
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 차량용 공조장치(1)는 냉매와 같은 제2 열교환매체가 순환하는 제1 순환라인(L1)과 냉각수와 같은 제1 열교환매체가 순환하는 제2 순환라인(L2)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 열교환매체와 상기 제2 열교환매체는 상기 차량용 공조장치(1)의 열교환기(10)에서 열교환할 수 있다. 그에 따라, 상기 제2 열교환매체는 차량의 실내를 냉방할 수 있다. 여기서, 상기 제1 순환라인(L1)과 상기 제2 순환라인(L2)으로는 파이프가 이용될 수 있다. 그리고, 냉각수를 이용하여 냉매를 냉각하는 상기 열교환기(10)는 수냉식 열교환기라 불릴 수 있다. Referring to FIG. 1 , in the
이때, 상기 냉매의 흐름을 기준으로 상기 제1 순환라인(L1) 상에는 실시예에 따른 열교환기(10), 상기 열교환기(10)에서 응축되어 액화된 냉매를 교축하는 팽창수단(20), 상기 팽창수단(20)에 의해 교축된 저압의 액상 냉매를 차량의 실내로 공급되는 공기와 열교환하여 상기 공기를 냉각하는 증발기(30), 및 냉매를 압축하여 배출하는 압축기(40)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 열교환기(10)는 상기 압축기(40)에서 배출되는 냉매를 응축할 수 있다. 그리고, 상기 팽창수단(20)으로는 상기 냉매를 팽창시키는 기계식 팽창밸브(Thermal expansion valve) 또는 전자식 팽창밸브(Electronic expansion valve)가 사용될 수 있다. At this time, on the first circulation line (L1) on the basis of the flow of the refrigerant, the
또한, 상기 제2 순환라인(L2) 상에는 라디에이터(50) 및 배터리 모듈(B)이 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 라디에이터(50)에서 외기와 상기 냉각수는 열교환할 수 있다. 그리고, 열교환한 냉각수는 상기 배터리 모듈(B)의 온도를 조절할 수 있다. 여기서, 상기 외기라 함은 차량의 외부에서 라디에이터(50)를 향해 유입되는 공기를 의미할 수 있으며, 상기 외기는 제3 열교환매체라 불릴 수 있다. 이때, 상기 외기의 흐름이 상기 열교환기(10)에 의해 간섭되지 않도록, 상기 라디에이터(50)는 상기 열교환기(10)와 중첩되지 않게 배치될 수 있다. In addition, a
도 1을 참조하면, 상기 차량용 공조장치(1)는 상기 열교환기(10)에서 냉매와 냉각수가 열교환할 수 있기 때문에, 상기 차량용 공조장치(1)에 배치되는 열교환기(10)는 수냉식 열교환기일 수 있다. Referring to FIG. 1 , in the
도 2를 참조하면, 상기 차량용 공조장치(1)는 두 개의 상기 열교환기(10)를 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 공조장치(1)의 냉각 성능은 하나의 상기 열교환기(10)가 배치된 경우보다 향상될 수 있다. Referring to FIG. 2 , the
여기서, 상기 차량용 공조장치(1)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 두 개의 상기 열교환기(10)가 배치된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 차량 내부에 배치되는 다른 부품과 상기 차량용 공조장치(1)의 배치 관계를 고려하여, 하나의 상기 열교환기(10)가 차량에 설치될 수도 있다. Here, as shown in FIG. 2 , the
도 3은 제1 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기를 나타내는 분해사시도이고, 도 4는 열교환기의 하우징과 헤더 탱크의 결합 관계를 나타내는 확대도이고, 도 5는 도 2의 A-A선에 대한 단면도이고, 도 6은 도 2의 B-B선에 대한 단면도이다. 도 4에 있어서, 도 4의 (a)는 도 2의 A1 영역을 나타내는 확대도이고, 도 4의 (b)는 도 3의 A2 영역을 나타내는 확대도이다. 3 is an exploded perspective view showing the heat exchanger of the vehicle air conditioner according to the first embodiment, FIG. 4 is an enlarged view showing the coupling relationship between the housing of the heat exchanger and the header tank, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2 . In FIG. 4 , FIG. 4A is an enlarged view illustrating area A1 of FIG. 2 , and FIG. 4B is an enlarged view illustrating area A2 of FIG. 3 .
도 2 내지 도 6을 참조하면, 상기 열교환기(10)는 냉각수가 유출입하도록 형성된 입구(130)와 출구(140)를 구비하는 하우징(100), 냉매가 이동하는 유로가 형성된 한 쌍의 헤더 탱크(200), 및 상기 하우징(100)의 내부에 배치되며 상기 헤더 탱크(200) 사이에 연통되게 배치되는 복수 개의 튜브(300)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 튜브(300) 사이에는 핀(400)이 더 배치될 수 있다. 또한, 상기 열교환기(10)는 상기 헤더 탱크(200)에 연통되게 연결되어 기상의 냉매와 액상의 냉매를 분리하는 리시버드라이어(미도시)를 더 포함할 수 있다. 2 to 6 , the
이때, 상기 하우징(100)의 단부는 상기 헤더 탱크(200)에 형성된 결합부와 결합할 수 있다. 그에 따라, 상기 하우징(100)의 내부로 유입된 냉각수의 누설이 방지될 수 있기 때문에, 상기 하우징(100)의 내부에 형성된 공간(S)에서 이동하는 냉각수는 상기 헤더 탱크(200)의 일측과 접촉하면서, 상기 헤더 탱크(200) 내부의 냉매와 열교환할 수 있다. In this case, an end of the
도 4를 참조하면, 상기 하우징(100)의 x 방향측 단부가 상기 결합부와 결합함으로써, 상기 하우징(100)은 상기 헤더 탱크(200)의 일측과 직접적으로 접촉할 수 있다. 그리고, 이러한 상기 하우징(100)과 상기 헤더 탱크(200)의 접촉 배치에 의해 상기 튜브(300)의 단부의 경우 외부와의 노출이 방지될 수 있다. 나아가, 상기 배치에 의해 상기 하우징(100)의 내부에 형성된 공간(S)에서 이동하는 냉각수의 누출 또한 방지될 수 있다. Referring to FIG. 4 , the x-direction end of the
그에 따라, 상기 배치에 의해 상기 냉매와 냉각수의 열교환 면적이 향상되기 때문에, 상기 열교환기(10)의 열효율은 향상될 수 있다. 그리고, 상기 배치에 의해 상기 튜브(300)의 단부는 보호될 수 있다. Accordingly, since the heat exchange area of the refrigerant and the cooling water is improved by the arrangement, the thermal efficiency of the
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 결합부는 하우징(100)의 단부에 대응되게 형성된 홀로 제공될 수 있다. 그에 따라, 상기 하우징(100)의 단부는 상기 홀에 삽입되어 결합될 수 있다. 여기서, 상기 헤더 탱크(200)에 형성되어 상기 하우징(100)의 단부와 결합하는 홀은 제1 홀이라 불릴 수 있다. As shown in FIG. 4 , the coupling part may be provided with a hole formed to correspond to an end of the
한편, 상기 하우징(100)의 단부의 일 영역은 상기 헤더 탱크(200) 내에 노출되게 배치될 수 있기 때문에, 상기 헤더 탱크(200) 내에서 이동하는 냉매와 접촉할 수도 있다. Meanwhile, since one region of the end of the
상기 하우징(100)과 헤더 탱크(200)는 상기 열교환기(10)의 외형을 형성할 수 있다. 이때, 상기 하우징(100)은 튜브(300)와 핀(400)을 감싸도록 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 튜브(300)는 상기 하우징(100)에 의해 외부와의 노출이 방지될 수 있다. 여기서, 상기 하우징(100)은 튜브(300)의 측면과 결합하는 한 쌍의 판형 플레이트 구조로 형성될 수 있다. The
상기 하우징(100)은 한 쌍의 헤더 탱크(200) 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 하우징(100)은 일측과 타측에 개구가 형성된 통 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 개구가 형성된 상기 하우징(100)의 단부는 상기 헤더 탱크(200)와 결합할 수 있다. 즉, 헤더 탱크(200)는 하우징(100) 개구를 덮도록 배치될 수 있다. The
그에 따라, 상기 하우징(100)과 상기 헤더 탱크(200)의 배치에 의해 하우징(100)의 내부에는 냉각수가 이동할 수 있도록 공간(S)이 형성될 수 있다. Accordingly, by the arrangement of the
도 7은 열교환기의 하우징을 나타내는 사시도이고, 도 8은 열교환기의 하우징을 나타내는 분해사시도이다. 7 is a perspective view showing the housing of the heat exchanger, and FIG. 8 is an exploded perspective view showing the housing of the heat exchanger.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 하우징(100)은 한 쌍의 케이스(110), 및 한 쌍의 상기 케이스(110)의 상부와 하부를 덮도록 상하 방향으로 이격되게 배치되는 서포터(120)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 하우징(100)은 냉각수의 유출입을 위해 케이스(110)에 형성된 입구(130)와 출구(140)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 입구(130)와 출구(140)는 케이스(110)에 형성된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 상기 입구(130)와 출구(140)는 상기 서포터(120)에 형성될 수도 있다. 여기서, 상기 서포터(120)는 커버라 불릴 수 있다. 7 and 8 , the
한 쌍의 상기 케이스(110)는 상기 폭 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 케이스(110)는 상기 헤터 탱크(200)의 결합부와의 결합을 고려하여 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있다. The pair of
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 케이스(110)는 케이스 바디(111) 및 상기 케이스 바디(111)의 단부에서 돌출되게 형성된 돌출부(112)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 8 , the
상기 케이스 바디(111)는 판 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 케이스 바디(111)는 공간(S)에서 상기 냉매가 이동하도록 측벽으로써의 역할을 수행할 수 있다. The
그리고, 상기 케이스 바디(111) 중 적어도 어느 하나에는 상기 입구(130) 및 출구(140)가 형성될 수 있다. 여기서, 하나의 상기 케이스 바디(111)에 상기 입구(130) 및 출구(140) 모두가 형성된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 상기 케이스 바디(111) 중 어느 하나에 입구(130)가 형성되고, 다른 하나에 출구(140)가 형성될 수도 있다. In addition, the
또한, 한 쌍의 상기 케이스(110) 각각에 형성된 상기 돌출부(112)는 서로 마주보게 돌출될 수 있다. 그리고, 상기 돌출부(112)는 헤더 탱크(200)에 형성된 결합부에 결합할 수 있다. In addition, the
상기 서포터(120)는 상기 케이스(110)의 상부와 하부에 배치될 수 있으며, 판 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 서포터(120)는 브레이징 용접과 같은 결합 방식에 의해 상기 케이스(110)에 결합될 수 있다. The
그리고, 상기 서포터(120)의 길이 방향측 단부는 상기 결합부에 결합할 수 있다. 여기서, 상기 서포터(120)는 상기 헤더 탱크(200)에 복수 개의 튜브(300)가 결합된 상태를 지지할 수 있도록 상기 케이스(110)보다 우선적으로 상기 헤더 탱크(200)에 결합될 수 있다. 예컨데, 상기 헤더 탱크(200)에 상기 튜브(300)의 결합시, 상기 서포터(120) 또한 상기 헤더 탱크(200)에 결합될 수 있다. In addition, the longitudinal end of the
상기 헤더 탱크(200)는 상기 하우징(100)의 일측과 타측에 배치될 수 있다. 이때, 상기 헤더 탱크(200)는 한 쌍으로 마련될 수 있다. The
그리고, 상기 헤더 탱크(200)에는 상기 냉매가 이동할 수 있는 통로인 냉매 유로가 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 헤더 탱크(200)는 냉매 유로를 포함하는 통 형상으로 형성될 수 있다. In addition, a refrigerant passage, which is a passage through which the refrigerant may move, may be formed in the
그리고, 상기 헤더 탱크(200) 사이에는 복수 개의 튜브(300)가 연결될 수 있다. 그에 따라, 상기 헤더 탱크(200)의 내부에 유입된 상기 냉매는 상기 냉매 유로를 통해 상기 튜브(300)에 공급될 수 있다. A plurality of
도 9는 열교환기의 헤더 탱크를 나타내는 도면이다. 9 is a view showing a header tank of the heat exchanger.
도 9를 참조하면, 상기 헤더 탱크(200)는 상기 공간(S)의 일측을 형성하는 측판(210), 상기 측판(210)과 결합하여 내부에 상기 냉매가 이동할 수 있는 통로를 형성하는 커버(220), 상기 하우징(100)이 결합하는 제1 홀(230), 및 상기 튜브(300)가 결합하는 제2 홀(240)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 헤더 탱크(200)는 상기 헤더 탱크(200)의 내부에서 상기 냉매의 이동을 안내하도록 배치되는 격판(250)을 더 포함할 수 있다. 9, the
상기 측판(210)과 상기 커버(220)는 상기 헤더 탱크(200)의 외형을 형성할 수 있다. 그리고, 상기 측판(210)과 상기 커버(220)의 결합에 의해 내부에 냉매가 이동할 수 있는 통로가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 측판(210)과 커버(220)는 일체로 형성될 수도 있다. The
상기 측판(210)은 판 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 측판(210)에는 하우징(100)이 결합할 수 있다. 그에 따라, 상기 측판(210)은 케이스(110) 및 서포터(120)와 함께 상기 공간(S)을 형성하는 측벽으로의 기능을 수행할 수 있다. The
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 측판(210)은 상기 공간(S)을 형성하도록 측벽으로의 기능을 수행하는 판 형상의 측판 바디(211) 및 상기 측판 바디(211)의 양측에서 길이 방향으로 돌출된 측판 돌출부(212)를 포함할 수 있다. 여기서, 측판 돌출부(212)는 상기 커버(220)와의 결합 및 내부에 냉매가 이동할 수 있는 통로를 형성하기 위해 상기 측판 바디(211)의 양측에서 판 형상으로 돌출되게 형성될 수 있다. As shown in FIG. 9 , the
상기 커버(220)는 상기 측판(210)의 일측인 길이 방향측에 결합할 수 있다. 이때, 커버(220)는 상기 측판(210)의 측판 돌출부(212)와 브레이징 용접을 통해 결합함으로써, 내부에 냉매가 이동할 수 있는 통로를 형성할 수 있다. The
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 커버(220)에는 상기 격판(250)의 고정을 위해 홀 또는 홈이 형성될 수 있다. And, as shown in FIG. 9 , a hole or a groove may be formed in the
상기 제1 홀(230)은 하우징(100)과의 결합을 위해 마련되는 결합부로서 역할을 수행할 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 홀(230)과 상기 하우징(100)의 단부는 상기 하우징(100)과 헤더 탱크(200)의 결합을 안내하는 결합 구조를 형성할 수 있다.The
또한, 상기 제1 홀(230)은 상기 측판(210)을 길이 방향으로 관통하게 형성되는 홀일 수 있다. 여기서, 상기 제1 홀(230)은 측판 바디(211)에 형성될 수 있다. 다만, 상기 헤더 탱크(200)에 복수 개의 튜브(300)가 결합된 상태에서 상기 서포터(120)가 상기 헤더 탱크(200)에 결합된 경우, 상기 케이스(110)의 돌출부(112)가 상기 제1 홀(230)에 결합할 수 있도록 상기 제1 홀(230)은 상기 측판 바디(211)에서 측판 돌출부(212)까지 연장될 수 있다. Also, the
즉, 폭 방향측에서 결합하는 케이스(110)의 돌출부(112)에 대응하여 상기 제1 홀(230)의 일부는 상기 헤더 탱크(200)의 폭 방향측에 연장되어 배치될 수 있다. 예컨데, 상기 케이스(110)와의 결합을 고려하여, 상기 제1 홀(230)은 상기 헤더 탱크(200)의 측판 돌출부(212)의 폭 방향 일 영역까지 형성될 수 있다. That is, a portion of the
여기서, 상기 제1 홀(230)은 열효율 및 상기 하우징(100)과의 결합성을 고려하여 홀 형상인 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 상기 결합부는 홈 형상으로 형성될 수도 있다. 상기 결합부가 홈으로 제공되는 경우, 상기 하우징(100)과 상기 헤더 탱크(200)의 접촉 영역은 브레이징 용접 또는 실링 부재를 통해 밀폐될 수 있다. Here, the
상기 제2 홀(240)은 튜브(300)와의 결합을 위해 측판(210)에 형성될 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제2 홀(240)은 상하 방향으로 서로 이격되게 복수 개가 측판(210)에 형성될 수 있다. The
상기 격판(250)은 헤더 탱크(200)의 내부에 배치되어 상기 헤더 탱크(200)의 내부로 유입된 냉매를 안내하는 냉매 유로를 형성할 수 있다. 이때, 상기 격판(250)은 상하 방향으로 서로 이격되게 복수 개가 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 폭 방향에서 바라볼 때, 상기 열교환기(10)는 상기 격판(250)과 상기 튜브(300)를 이용하여 지그재그 형상으로 상기 냉매를 안내할 수 있다. The
상기 튜브(300)는 상기 헤더 탱크(200) 사이에 배치되어 상기 냉매가 내부를 따라 이동할 수 있게 안내한다. 이때, 상기 튜브(300)의 단부는 헤더 탱크(200)의 제2 홀(240)에 결합될 수 있다. 그에 따라, 상기 열교환기(10)는 상기 튜브(300) 통해 이동하는 냉매와 하우징(100)의 내부에서 상기 튜브(300) 사이의 공간을 통해 이동하는 냉각수 사이의 열교환을 유도할 수 있다. The
상기 튜브(300)는 세장형으로 형성될 수 있으며, 열교환 효율을 고려하여, 내부에 복수 개의의 유로가 형성될 수 있다. The
상기 핀(400)은 복수 개로 마련되며, 복수 개의 튜브(300) 사이에 배치되어 열교환 효율을 증대시킬 수 있다. 여기서, 상기 핀(400)은 지그재그 형상 또는 물결 형상의 단면 구조를 가지도록 마련될 수 있으며, 양측이 튜브(300)의 외면과 접촉하도록 배치될 수 있다. 일예로, 상기 핀(400)은 루버핀이 사용될 수 있다.The
제2 실시예second embodiment
도 10은 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 도면이고, 도 11은 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기를 나타내는 사시도이고, 도 12는 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기를 나타내는 분해사시도이고, 도 13은 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기를 나타내는 정면도이고, 도 14는 도 11의 A'-A'선에 대한 단면도이고 도 15는 도 11의 B'-B'선에 대한 단면도이다. 10 is a view showing an air conditioner for a vehicle according to a second embodiment, FIG. 11 is a perspective view showing a heat exchanger of the air conditioner for a vehicle according to the second embodiment, and FIG. 12 is a heat exchange of the air conditioner for a vehicle according to the second embodiment It is an exploded perspective view showing the air conditioner, FIG. 13 is a front view showing a heat exchanger of an air conditioner for a vehicle according to the second embodiment, FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line A'-A' of FIG. 11, and FIG. 15 is a view B'- of FIG. 11 . It is a cross-sectional view taken along line B'.
도 1 및 도 10을 참조하여, 제1 실시예에 따른 차량용 공조장치(1)와 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치(1a)를 비교해 볼 때, 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치(1a)에 배치되는 열교환기(10a)는 공기와 냉각수를 이용하여 냉매를 냉각하는 수냉/공냉 복합식 열교환기라는 점에서 차이가 있다. 1 and 10, when comparing the
이하, 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치(1a) 및 상기 차량용 공조장치(1a)에 배치되는 열교환기(10a)를 설명함에 있어서, 제1 실시예에 따른 차량용 공조장치(1) 및 상기 차량용 공조장치(1)에 배치되는 열교환기(10)와 동일한 구성 요소는 동일한 도면부호로 기재될 수 있는바 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, in the description of the
도 10을 참조하면, 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치(1a)는 냉매가 순환하는 제1 순환라인(L1)과 냉각수가 순환하는 제2 순환라인(L2)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 차량용 공조장치(1a)의 열교환기(10a)에서 상기 냉매는 상기 냉각수 및 공기와 열교환할 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 공조장치(1a)의 열교환기(10a)는 수공냉 복합식 열교환기일 수 있다. Referring to FIG. 10 , the
이때, 상기 냉매의 흐름을 기준으로 상기 제1 순환라인(L1) 상에는 실시예에 따른 열교환기(10a), 상기 열교환기(10a)에서 응축되어 액화된 냉매를 교축하는 팽창수단(20), 상기 팽창수단(20)에 의해 교축된 저압의 액상 냉매를 차량의 실내로 공급되는 공기와 열교환하여 상기 공기를 냉각하는 증발기(30), 및 냉매를 압축하여 배출하는 압축기(40)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 열교환기(10a)는 상기 압축기(40)에서 배출되는 냉매를 응축할 수 있다. At this time, on the first circulation line (L1) on the basis of the flow of the refrigerant, the heat exchanger (10a) according to the embodiment, the expansion means (20) for throttling the refrigerant condensed and liquefied in the heat exchanger (10a), It may include an
또한, 상기 제2 순환라인(L2) 상에는 라디에이터(50) 및 배터리 모듈(B)이 배치될 수 있다. 이때, 외부에서 차량으로 유입되는 공기의 흐름을 기준으로 상기 라디에이터(50)는 상기 열교환기(10a)의 공냉 영역과 오버랩되게 배치될 수 있다. 예컨데, 덕트(미도시) 및 상기 덕트를 개폐하는 도어(미도시) 등을 이용하여 상기 열교환기(10a)와 열교환한 공기는 상기 라디에이터(50)에 공급되어 상기 라디에이터(50)를 통과하는 냉각수와 열교환할 수 있다. 따라서, 상기 차량용 공조장치(1a)의 공조 모드에 따라, 상기 제2 순환라인(L2)을 따라 이동하는 냉각수를 제어함으로써, 상기 배터리 모듈(B)의 온도를 더욱 효과적으로 조절할 수 있다. In addition, a
상기 열교환기(10a)는 공기와 냉매가 열교환하는 공냉 영역(11)과 냉각수와 냉매가 열교환하는 수냉 영역(12)을 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 공냉 영역(11)에서 상기 공기와 열교환한 냉매는 상기 수냉 영역(12)으로 이동된 후 상기 냉각수와 열교환함으로써, 상기 열교환기(10a)의 열 효율은 향상될 수 있다. 여기서, 상기 열교환기(10a)의 냉매는 공냉 영역(11)에서 수냉 영역(12)으로 이동하는 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 상기 차량용 공조장치(1a)의 배치 및 공조 모드에 의해 냉매는 수냉 영역(12)에서 공냉 영역(11)으로 이동할 수도 있다. The
그리고, 공기의 흐름을 기준으로 상기 열교환기(10a)의 공냉 영역(11)은 상기 라디에이터(50)와 오버랩되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 제2 열교환기(10a)와 열교환한 공기는 상기 라디에이터(50)에 공급되어 상기 라디에이터(50)를 통과하는 냉각수와 열교환할 수 있다. Also, the
도 11 내지 도 15를 참조하면, 상기 열교환기(10a)는 냉각수가 유출입하도록 형성된 입구(130)와 출구(140)를 구비하는 하우징(100), 냉매가 이동하는 유로가 형성된 한 쌍의 헤더 탱크(200), 및 상기 헤더 탱크(200) 사이에 연통되게 배치되는 복수 개의 튜브(300)를 포함할 수 있다. 11 to 15 , the
여기서, 상기 하우징(100)은 복수 개의 튜브(300) 중 일부만을 감싸도록 배치되어 상기 수냉 영역(12)을 형성할 수 있다. 그에 따라, 상기 하우징(100)이 배치되지 않은 복수 개의 튜브(300)는 상기 공냉 영역(11)을 형성할 수 있다. Here, the
한편, 상기 열교환기(10a)는 상기 수냉 영역(12)에 배치되는 튜브(300) 사이에 배치되는 핀(400)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 열교환기(10a)는 상기 헤더 탱크(200)에 연통되게 연결되어 기상의 냉매와 액상의 냉매를 분리하는 리시버드라이어(미도시)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the
상기 하우징(100)은 상기 수냉 영역(12)에만 배치될 수 있다. The
그리고, 제1 실시예에 따른 차량용 공조장치(1)의 열교환기(10)와 같이, 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치(1a)의 열교환기(10a)를 구성하는 상기 하우징(100)의 단부는 상기 헤더 탱크(200)에 형성된 결합부로 제공되는 제1 홀(230)과 결합할 수 있다. 그에 따라, 상기 하우징(100)의 내부로 유입된 냉각수의 누설이 방지될 수 있기 때문에, 상기 하우징(100)의 내부에 형성된 공간(S)에서 이동하는 냉각수는 상기 헤더 탱크(200)의 일측과 접촉하면서, 상기 헤더 탱크(200) 내부의 냉매와 열교환할 수 있다. And, like the
그리고, 상기 하우징(100)은 한 쌍의 케이스(110), 한 쌍의 상기 케이스(110)의 상부와 하부를 덮도록 상하 방향으로 이격되게 배치되는 서포터(120), 및 냉각수의 유출입을 위해 케이스(110)에 형성된 입구(130)와 출구(140)를 포함할 수 있다. In addition, the
상기 헤더 탱크(200)는 측판(210), 상기 측판(210)과 결합하여 내부에 상기 냉매가 이동할 수 있는 통로를 형성하는 커버(220), 상기 하우징(100)이 결합하는 제1 홀(230), 상기 튜브(300)가 결합하는 제2 홀(240) 및 상기 측판(210)과 상기 커버(220)가 형성하는 공간의 내부에서 상기 냉매의 이동을 안내하도록 배치되는 격판(250)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 측판(210)의 일 영역은 냉각수가 이동할 수 있도록 상기 공간(S)의 일측을 형성할 수 있다. The
상기 튜브(300)는 상기 헤더 탱크(200) 사이에 배치되어 상기 냉매가 이동할 수 있게 안내한다. 이때, 상기 튜브(300)의 단부는 헤더 탱크(200)의 제2 홀(240)에 결합될 수 있다. 그에 따라, 상기 하우징(100) 내부에 배치되는 일부의 튜브(300)의 경우, 상기 튜브(300) 통해 이동하는 냉매와 하우징(100)의 내부에서 상기 튜브(300) 사이의 공간을 통해 이동하는 냉각수 사이의 열교환을 유도할 수 있다. 여기서, 상기 튜브(300)는 세장형으로 형성될 수 있으며, 열교환 효율을 고려하여, 내부에 복수 개의의 유로가 형성될 수 있다. The
복수 개의 상기 튜브(300)는 상하 방향으로 상호 이격되게 배치될 있다. The plurality of
도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 공냉 영역(11)에 배치되는 튜브(300)의 상하 방향측 간격(D1)은 상기 수냉 영역(12)에 배치되는 튜브(300)의 상하 방향측 간격(D2)과 상이할 수 있다. 여기서, 상기 공냉 영역(11)에 배치되는 튜브(300)의 간격(D1)은 제1 간격이라 불릴 수 있고, 상기 수냉 영역(12)에 배치되는 튜브(300)의 간격(D2)은 제2 간격이라 불릴 수 있다. 14 and 15 , the vertical distance D1 of the
상세하게, 공기와 냉매의 열교환 및 냉각수와 냉매의 열교환에 의한 상기 냉매의 순차적인 열교환량 및 상기 열교환량이 상기 차량용 공조장치에 미치는 영향을 고려하여, 상기 제1 간격(D1)은 상기 제2 간격(D2)을 기준으로 조절될 수 있다. 예컨데, 상기 제1 간격(D1)은 상기 제2 간격(D2)의 2~3배 정도 크게 형성될 수 있다. In detail, in consideration of the sequential heat exchange amount of the refrigerant and the effect of the heat exchange amount on the vehicle air conditioner due to heat exchange between air and refrigerant and heat exchange between coolant and refrigerant, the first interval D1 is the second interval It can be adjusted based on (D2). For example, the first interval D1 may be formed to be 2 to 3 times larger than the second interval D2.
상기 핀(400)은 복수 개로 마련되며, 하우징(100)의 내부에 배치되는 복수 개의 튜브(300) 사이에 배치되어 열교환 효율을 증대시킬 수 있다. 여기서, 상기 핀(400)은 지그재그 형상 또는 물결 형상의 단면 구조를 가지도록 마련될 수 있으며, 양측이 튜브(300)의 외면과 접촉하도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 핀(400)은 루버핀일 수 있다.The
한편, 상기 실시예들을 살펴보면, 실시예에 따른 열교환기의 일부 구성을 공용화할 수 있다. 예컨데, 상기 열교환기의 하우징(100)을 착탈 가능하게 설치함으로써, 상기 열교환기의 일부 구성을 공용화할 수 있으며, 이를 통해 다양한 차량에 대응하여 설치할 수 있다. 그에 따라, 상기 열교환기의 생산성은 향상될 수 있다.Meanwhile, referring to the above embodiments, some configurations of the heat exchanger according to the embodiment may be shared. For example, by detachably installing the
도 1 내지 도 15를 참조하면, 실시예에 따른 차량용 공조장치는 냉매가 순환하도록 배치되는 제1 순환라인(L1), 상기 냉매의 흐름을 기준으로 상기 제1 순환라인(L1) 상에 배치되는 압축기(40)와 적어도 두 개의 열교환기와 팽창수단(20)과 증발기(30), 및 냉각수가 순환하도록 배치되는 제2 순환라인(L2)을 포함할 수 있다.1 to 15 , in the vehicle air conditioner according to the embodiment, a first circulation line L1 through which a refrigerant circulates is disposed on the first circulation line L1 based on the flow of the refrigerant. It may include a
여기서, 상기 열교환기 각각은, 냉각수가 유출입하도록 형성된 입구(130)와 출구(140)를 구비하는 하우징(100), 냉매가 이동하는 유로가 형성된 한 쌍의 헤더 탱크(200), 및 상기 헤더 탱크(200) 사이에 연통되게 배치되는 복수 개의 튜브(300)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 하우징(100)은 상기 튜브(300) 중 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 헤더 탱크(200)에 탈착 가능하게 배치될 수 있다. 상기 하우징(100)과 상기 헤더 탱크(200)의 결합시, 상기 하우징(100)의 단부는 상기 헤더 탱크(200)에 형성된 결합부와 결합하여 상기 하우징의 내부로 유입된 냉각수의 누설을 방지할 수 있다. Here, each of the heat exchangers includes a
따라서, 상기 차량용 열교환기는 복수 개의 상기 튜브(300) 중 일부를 감싸도록 착탈 가능하게 배치되는 적어도 둘의 하우징(100)을 이용하여 수냉식 열교환기 또는 수냉/공냉 복합식 열교환기를 구현할 수 있다. Accordingly, the vehicle heat exchanger may implement a water-cooled heat exchanger or a water-cooled/air-cooled combined heat exchanger using at least two
예컨데, 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치(1a)에 배치되는 열교환기(10a)의 공냉 영역(11)에 하우징(100)을 추가하면, 제1 실시예에 따른 차량용 공조장치(1)에 배치되는 한 쌍의 열교환기(10)를 구현할 수 있다. 이때, 상기 공냉 영역(11)에 상기 하우징(100)을 배치하기 전에, 튜브(300) 사이에 핀(400)을 배치할 수 있다. For example, if the
즉, 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치(1a)에 배치되는 열교환기(10a)의 공냉 영역(11)에 하우징(100)을 선택적으로 사용할 수 있기 때문에, 경우에 따라 상기 하우징(100)을 탈부착할 수 있도록 상기 열교환기의 공용 구조를 모듈화한 열교환기 모듈을 구현할 수 있다. 그에 따라, 실시예에 따른 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치의 생산성은 향상될 수 있다. That is, since the
도 17은 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기와 라디에이터의 배치관계를 나타내는 배면사시도이고, 도 18은 도 17의 A3 영역에서 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기와 라디에이터의 결합 관계를 나타내는 부분절개확대도이고, 도 19는 도 17의 A4 영역에서 제2 실시예에 따른 차량용 공조장치의 열교환기와 라디에이터의 결합 관계를 나타내는 부분절개확대도이다.17 is a rear perspective view showing the arrangement relationship between the heat exchanger and the radiator of the vehicle air conditioner according to the second embodiment, and FIG. 18 is a coupling relationship between the heat exchanger and the radiator of the vehicle air conditioner according to the second embodiment in area A3 of FIG. is a partially cut-away enlarged view, and FIG. 19 is a partially cut-away enlarged view showing the coupling relationship between the heat exchanger and the radiator of the vehicle air conditioner according to the second embodiment in area A4 of FIG. 17 .
도 10을 참조하면, 외부에서 차량으로 유입되는 공기의 흐름을 기준으로 상기 라디에이터(50)는 상기 열교환기(10a)의 공냉 영역(11)과 오버랩되게 배치될 수 있다. 이때, 상기 열교환기(10a)와 열교환한 공기는 상기 라디에이터(50)에 공급되어 상기 라디에이터(50)를 통과하는 냉각수와 열교환할 수 있다. Referring to FIG. 10 , based on the flow of air introduced into the vehicle from the outside, the
또한, 상기 제2 순환라인(L2)을 통해 라디에이터(50)에 공급되는 냉각수는 상기 열교환기(10a)의 수냉 영역(12)을 통해 냉매와 열교환할 수 있다. Also, the cooling water supplied to the
도 10, 도 17 내지 도 19를 참조하면, 상기 라디에이터(50)는 라디에이터 바디(51) 및 라디에이터 바디(51)를 사이에 두고 배치되는 한 쌍의 라디에이터 탱크(52)를 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 라디에이터 탱크(52) 중 어느 하나로 공급된 냉각수는 상기 라디에이터 바디(51)를 지나 다른 하나의 라디에이터 탱크(52)로 이동하며 공기와 열교환할 수 있다. 여기서, 상기 라디에이터 탱크(52)는 상기 제2 순환라인(L2)을 통해 냉각수를 공급받아 라디에이터 바디(51)로 전달하는 제1 라디에이터 탱크(52a)와 상기 라디에이터 바디(51)로부터 냉각수를 공급받는 제2 라디에이터 탱크(52b)를 포함할 수 있다. 10 and 17 to 19 , the
도 18을 참조하면, 상기 라디에이터 탱크(50) 중 어느 하나인 제2 라디에이터 탱크(52b)는 상기 열교환기(10a)의 입구(130)와 연통될 수 있다. 그에 따라, 상기 라디에이터 바디(51)에서 열교환한 냉각수는 제2 라디에이터 탱크(52b)를 통해 상기 열교환기(10a)의 입구로 공급될 수 있다. Referring to FIG. 18 , the
도 19를 참조하면, 상기 열교환기(10a)의 출구(140)는 상기 제2 순환라인(L2)를 형성하는 파이프의 일측과 연결될 수 있다. 그에 따라, 라디에이터(50)를 통과한 냉각수는 수냉 영역(12)을 거쳐 상기 제2 순환라인(L2)의 파이프로 이동할 수 있다. Referring to FIG. 19 , the
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 수정과 변경에 관계된 차이점들을 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, those of ordinary skill in the art can variously modify and modify the present invention within the scope without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be changed. And, it should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims for differences related to such modifications and changes.
1, 1a: 차량용 공조장치
10: 제1 열교환기 10a: 제2 열교환기
20: 연결부
100: 하우징 110: 케이스
120: 서포터 130: 입구
140: 출구
200: 헤더 탱크
230: 제1 홀 240: 제2 홀
300: 튜브
400: 핀1, 1a: vehicle air conditioning system
10:
20: connection
100: housing 110: case
120: supporter 130: entrance
140: exit
200: header tank
230: first hole 240: second hole
300: tube
400: pin
Claims (10)
냉매가 이동하는 유로가 형성된 한 쌍의 헤더 탱크; 및
상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 헤더 탱크 사이에 연통되게 배치되는 복수 개의 튜브를 포함하고,
상기 하우징의 단부는 상기 헤더 탱크에 형성된 결합부와 결합하여 상기 하우징의 내부로 유입된 냉각수의 누설을 방지하는 차량용 열교환기. a housing having an inlet and an outlet formed to flow in and out of the coolant;
a pair of header tanks having a flow path through which the refrigerant moves; and
A plurality of tubes disposed inside the housing and disposed in communication between the header tanks,
The end of the housing is coupled to a coupling part formed in the header tank to prevent leakage of coolant flowing into the housing.
냉매가 이동하는 유로가 형성된 한 쌍의 헤더 탱크; 및
상기 헤더 탱크 사이에 연통되게 배치되는 복수 개의 튜브를 포함하고,
상기 하우징은 복수 개의 튜브 중 일부만을 감싸도록 배치되어 냉매와 냉각수가 열교환하는 수냉 영역과, 공기와 상기 냉매가 열교환하는 공냉 영역을 형성하고,
상기 하우징의 단부는 상기 헤더 탱크에 형성된 결합부와 결합하여 상기 하우징의 내부로 유입된 냉각수의 누설을 방지하는 차량용 열교환기.a housing having an inlet and an outlet formed to flow in and out of the coolant;
a pair of header tanks having a flow path through which the refrigerant moves; and
A plurality of tubes disposed in communication between the header tanks,
The housing is disposed to surround only a portion of the plurality of tubes to form a water-cooling region in which the refrigerant and the coolant exchange heat, and an air-cooling region in which the air and the coolant exchange heat,
The end of the housing is coupled to a coupling part formed in the header tank to prevent leakage of coolant flowing into the housing.
상기 하우징 내에서 이동하는 냉각수는 상기 헤더 탱크의 일측과 접촉하면서, 상기 헤더 탱크 내부의 냉매와 열교환하는 차량용 열교환기. 3. The method of claim 1 or 2
A heat exchanger for a vehicle in which the coolant moving in the housing is in contact with one side of the header tank and heat-exchanges with the refrigerant in the header tank.
상기 결합부는 상기 하우징의 단부가 삽입되어 결합되는 홀로 형성되며,
상기 하우징의 단부는 상기 헤더 탱크의 내부에 노출되게 배치되는 차량용 열교환기. 3. The method of claim 1 or 2,
The coupling part is formed with a hole into which the end of the housing is inserted and coupled,
An end of the housing is disposed to be exposed inside the header tank.
폭 방향측에서 결합하는 케이스의 돌출부에 대응하여 상기 홀의 일부는 상기 헤더 탱크의 폭 방향측에 배치되는 차량용 열교환기. 5. The method of claim 4,
A portion of the hole is disposed on the width direction side of the header tank corresponding to the protrusion of the case coupled in the width direction.
상기 공냉 영역에 배치되는 튜브 사이의 간격(D1)은 상기 수냉 영역에 배치되는 튜브 사이의 간격(D2)보다 큰 차량용 열교환기. 3. The method of claim 2,
The distance (D1) between the tubes disposed in the air-cooling region is greater than the distance (D2) between the tubes disposed in the water-cooling region.
상기 냉매의 흐름을 기준으로 상기 제1 순환라인 상에 배치되는 압축기와 열교환기와 팽창수단과 증발기; 및
냉각수가 순환하도록 배치되는 제2 순환라인을 포함하며,
상기 열교환기는
냉각수가 유출입하도록 형성된 입구와 출구를 구비하는 하우징;
냉매가 이동하는 유로가 형성된 한 쌍의 헤더 탱크; 및
상기 헤더 탱크 사이에 연통되게 배치되는 복수 개의 튜브를 포함하고,
상기 하우징은 복수 개의 튜브 중 일부만을 감싸도록 배치되어 냉매와 냉각수가 열교환하는 수냉 영역과, 공기와 상기 냉매가 열교환하는 공냉 영역을 형성하고,
상기 하우징의 단부는 상기 헤더 탱크에 형성된 결합부와 결합하여 상기 하우징의 내부로 유입된 냉각수의 누설을 방지하는 차량용 공조장치.a first circulation line arranged to circulate the refrigerant;
a compressor, a heat exchanger, an expansion means, and an evaporator disposed on the first circulation line based on the flow of the refrigerant; and
It includes a second circulation line arranged to circulate the cooling water,
the heat exchanger
a housing having an inlet and an outlet formed to flow in and out of the coolant;
a pair of header tanks having a flow path through which the refrigerant moves; and
A plurality of tubes disposed in communication between the header tanks,
The housing is disposed to surround only a portion of the plurality of tubes to form a water-cooling region in which the refrigerant and the coolant exchange heat, and an air-cooling region in which the air and the coolant exchange heat,
An end of the housing is coupled to a coupling part formed in the header tank to prevent leakage of coolant flowing into the housing.
상기 제2 순환라인 상에는 라디에이터가 배치되고,
공기의 흐름을 기준으로 상기 라디에이터는 상기 공냉 영역과 오버랩되게 배치되는 차량용 공조장치. 8. The method of claim 7,
A radiator is disposed on the second circulation line,
The radiator is disposed to overlap the air cooling area based on the air flow.
상기 결합부는 상기 하우징의 단부가 삽입되어 결합되는 홀로 형성되며,
상기 하우징의 단부는 상기 헤더 탱크의 내부에 노출되게 배치되는 차량용 공조장치.8. The method of claim 7,
The coupling part is formed with a hole into which the end of the housing is inserted and coupled,
An end of the housing is disposed to be exposed inside the header tank.
상기 냉매의 흐름을 기준으로 상기 제1 순환라인 상에 배치되는 압축기와 적어도 두 개의 열교환기와 팽창수단과 증발기; 및
냉각수가 순환하도록 배치되는 제2 순환라인을 포함하며,
상기 열교환기 각각은,
냉각수가 유출입하도록 형성된 입구와 출구를 구비하는 하우징;
냉매가 이동하는 유로가 형성된 한 쌍의 헤더 탱크; 및
상기 헤더 탱크 사이에 연통되게 배치되는 복수 개의 튜브를 포함하고,
상기 튜브 중 일부를 감싸도록 배치되는 상기 하우징은 상기 헤더 탱크에 탈착 가능하게 배치되며,
상기 하우징과 상기 헤더 탱크의 결합시, 상기 하우징의 단부는 상기 헤더 탱크에 형성된 결합부와 결합하여 상기 하우징의 내부로 유입된 냉각수의 누설을 방지하는 차량용 공조장치.a first circulation line arranged to circulate the refrigerant;
a compressor, at least two heat exchangers, expansion means, and an evaporator disposed on the first circulation line based on the flow of the refrigerant; and
It includes a second circulation line arranged to circulate the cooling water,
Each of the heat exchangers,
a housing having an inlet and an outlet formed to flow in and out of the coolant;
a pair of header tanks having a flow path through which the refrigerant moves; and
A plurality of tubes disposed in communication between the header tanks,
The housing disposed to surround a portion of the tube is detachably disposed in the header tank,
When the housing and the header tank are coupled, an end of the housing is coupled to a coupling part formed in the header tank to prevent leakage of coolant flowing into the housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020200005924A KR20210092477A (en) | 2020-01-16 | 2020-01-16 | Heat exchanger and air conditioner for vehicle having the same |
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2020
- 2020-01-16 KR KR1020200005924A patent/KR20210092477A/en not_active Application Discontinuation
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