KR20220060580A - 열교환기 - Google Patents

열교환기 Download PDF

Info

Publication number
KR20220060580A
KR20220060580A KR1020200145734A KR20200145734A KR20220060580A KR 20220060580 A KR20220060580 A KR 20220060580A KR 1020200145734 A KR1020200145734 A KR 1020200145734A KR 20200145734 A KR20200145734 A KR 20200145734A KR 20220060580 A KR20220060580 A KR 20220060580A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
header pipe
refrigerant
pass
heat exchanger
baffle
Prior art date
Application number
KR1020200145734A
Other languages
English (en)
Inventor
류기백
심봉석
Original Assignee
주식회사 두원공조
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 주식회사 두원공조 filed Critical 주식회사 두원공조
Priority to KR1020200145734A priority Critical patent/KR20220060580A/ko
Publication of KR20220060580A publication Critical patent/KR20220060580A/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3227Cooling devices using compression characterised by the arrangement or the type of heat exchanger, e.g. condenser, evaporator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00Evaporators; Condensers
    • F25B39/04Condensers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/05316Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05325Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with particular pattern of flow, e.g. change of flow direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0202Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F28F9/0204Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04Details of condensers
    • F25B2339/044Condensers with an integrated receiver
    • F25B2339/0441Condensers with an integrated receiver containing a drier or a filter
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/04Details of condensers
    • F25B2339/044Condensers with an integrated receiver
    • F25B2339/0446Condensers with an integrated receiver characterised by the refrigerant tubes connecting the header of the condenser to the receiver; Inlet or outlet connections to receiver
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0084Condensers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

본 발명은 차량용 히트펌프 시스템에 사용되는 열교환기에 있어서, 냉매가 유입 및 배출되며 상부와 하부에 수평되게 이격되는 제1헤더파이프 및 제2헤더파이프; 상기 제1헤더파이프 및 제2헤더파이프에 양단이 고정되어 냉매의 유로를 형성하는 복수개의 튜브; 상기 복수개의 튜브 사이에 개재되며 전열면적을 증대시키는 복수개의 핀; 상기 제2헤더파이프와 연결되는 리시버드라이어를 포함하되, 상기 리시버드라이어는 상기 제2헤더파이프의 우측단에 연결되는 어퍼탱크와, 상기 제2헤더파이프의 우측단 하부에 위치하여 상기 제2헤더파이프와 연결되는 로워바디와, 상기 어퍼탱크와 상기 로워바디를 연결하는 다운플로우 커넥터를 포함하는 열교환기를 제공한다.
따라서, 난방모드 시 튜브의 하단에 배치되는 제2헤더파이프와 리시버드라이어를 다운플로우 커넥터를 이용하여 연결하여 냉매가 외기와 접촉되는 것을 방지할 있으며, 다운플로우 커넥터를 이용하여 제2헤더파이프와 리시버드라이어를 일체로 제작할 수 있다.

Description

열교환기{Heat exchanger}
본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉방모드 또는 난방모드로 전환되더라도 냉매의 입구와 출구가 변경되지 않는 차량용 히트펌프 시스템에 사용되는 열교환기에 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 실용화되고 있는 것 중 하나가 전기를 에너지원으로 하여 구동되는 차량이다.
그런데, 이와 같은 전기를 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 전기를 사용하는 차량의 구동원에서는 발생하지 않기 때문에, 이러한 종래의 난방 방식을 사용하기에는 한계가 있었다.
이에 따라 전기 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 제2016-0022956호(공개일 2016.03.03, 명칭 : 차량용 히트펌프시스템)가 개시된 바 있다.
도 1에 도시된 차량용 히트펌프 시스템은, 냉매를 압축하고 토출하는 압축기(30)와, 상기 압축기(30)로부터 토출되는 냉매를 방열시키는 실내 열교환기(32)와, 병렬구조로 설치되어 상기 실내 열교환기(32)를 통과한 냉매를 선택적으로 통과시키는 제1팽창밸브(34) 및 제1바이패스 밸브(36)와, 상기 제1팽창밸브(34) 또는 제1바이패스 밸브(36)를 통과한 냉매를 실외에서 열교환시키는 실외열교환기(48)와, 상기 실외열교환기(48)를 통과한 냉매를 증발시키는 증발기(60)와, 상기 증발기(60)를 통과한 냉매를 기상과 액상의 냉매로 분리하는 어큐뮬레이터(Accumulator, 62)와, 상기 증발기(60)로 공급되는 냉매와, 압축기(30)로 복귀하는 냉매를 열교환시키는 내부열교환기(50)와, 상기 증발기(60)로 공급되는 냉매를 선택적으로 팽창시키는 제2팽창밸브(56)와, 그리고 상기 제2팽창밸브(56)와 병렬로 설치되어 상기 실외열교환기(48)의 출구측과 상기 어큐뮬레이터(62)의 입구측을 선택적으로 연결하는 제2바이패스 밸브(58)를 포함하여 이루어진다.
도 1 중 도면부호 10은 상기 실내 열교환기(32)와 증발기(60)가 내장되는 공조케이스, 도면부호 12는 냉기와 온기의 혼합량을 조절하는 온도조절도어, 도면부호 20은 상기 공조케이스의 입구에 설치되는 송풍기를 각각 나타낸다.
종래의 다운 플로우 타입의 실외열교환기는 도 2에 도시되어 있으며, 종래의 다운 플로우 타입의 실외열교환기(11)에는 냉방 모드 시 필요한 과냉 영역 확보를 위한 리시버드라이어가 구비된다.
기존의 다운 플로우 타입의 실외열교환기(11)는 난방 모드에서 튜브의 하부에 배치되는 헤더파이프와 리시버드라이어가 연결배관에 의해 연결되어 냉매가 연결배관(P)을 통해 리시버드라이어로 이동될 때 외기에 열을 빼앗겨 효율이 저하되는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 세로방향으로 나열되는 튜브의 하단에 배치되는 제2헤더파이프와 리시버드라이어를 다운플로우 커넥터를 이용하여 연결하여 냉매를 리시버드라이어로 공급하여 난방 모드에서 냉매가 외기와 접촉되는 것을 방지하여 냉매의 열이 외기에 빼앗기는 것을 방지하면서 제2헤더파이프와 리시버드라이어를 일체로 제작할 수 있도록 하는 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 차량용 히트펌프 시스템에 사용되는 열교환기에 있어서, 냉매가 유입 및 배출되며 상부와 하부에 수평되게 이격되는 제1헤더파이프 및 제2헤더파이프; 상기 제1헤더파이프 및 제2헤더파이프에 양단이 고정되어 냉매의 유로를 형성하는 복수개의 튜브; 상기 복수개의 튜브 사이에 개재되며 전열면적을 증대시키는 복수개의 핀; 상기 제2헤더파이프와 연결되는 리시버드라이어를 포함하되, 상기 리시버드라이어는 상기 제2헤더파이프의 우측단에 연결되는 어퍼탱크와, 상기 제2헤더파이프의 우측단 하부에 위치하여 상기 제2헤더파이프와 연결되는 로워바디와, 상기 어퍼탱크와 상기 로워바디를 연결하는 다운플로우 커넥터를 포함하는 열교환기를 제공한다.
본 발명에 따른 열교환기는 상기 로워바디의 내부에 구비되어 상기 제2헤더파이프를 통해 상기 로워바디로 배출되는 냉매의 이물질을 걸러주는 필터캡을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 열교환기에 있어서, 상기 복수개의 튜브는 상기 제1헤더파이프 및 제2헤더파이프의 좌측단에서 우측단으로 순차적으로 제1패스와 제2패스 및 제3패스와 제4패스로 구획될 수 있으며, 상기 제2패스와 제3패스의 면적이 제1패스와 제4패스의 면적보다 클 수 있다.
상기 제1패스의 상부에 위치하는 상기 제1헤더파이프의 좌측단에는 상기 제1헤더파이프로 냉매가 유입되는 냉매입구가 구비될 수 있고, 상기 제4패스의 상부에 위치하는 상기 제1헤더파이프의 우측단에는 상기 제1헤더파이프에서 냉매가 배출되는 냉매출구가 구비될 수 있으며, 상기 제1헤더파이프에는 상기 제1헤더파이프의 내부를 구획하는 제1-1전환배플과 제1-2전환배플이 구비될 수 있다.
상기 제1-1전환배플에 의해 상기 냉매출구로 유입된 냉매가 상기 제1헤더파이프의 내부를 통해 상기 제1헤더파이프의 우측단으로 이동되지 않고 상기 제1패스로 이동할 수 있으며, 상기 제1-2전환배플에 의해 상기 냉매출구로 이동된 냉매가 상기 제1헤더파이프의 내부를 통해 상기 제1헤더파이프의 좌측단으로 이동되지 않고 상기 냉매출구를 통해 배출될 수 있다.
상기 제2패스와 상기 제3패스 및 상기 제3패스와 상기 제4패스의 하부에 위치하는 상기 제2헤더파이프의 내부에는 상기 제2헤더파이프의 내부를 구획하는 제2-1전환배플과 제2-2전환배플이 구비될 수 있다.
상기 제2-1전환배플은 상기 제2헤더파이프의 내부에서 상기 제2패스와 상기 제3패스의 위치에 위치할 수 있고, 상기 제2-2전환배플은 상기 제2헤더파이프의 내부에서 상기 제3패스와 상기 제4패스에 위치할 수 있다.
상기 어퍼탱크에는 상기 제2헤더파이프의 일단이 삽입될 수 있으며, 상기 어퍼탱크는 상기 제2-2전환배플에 의해 구획된 상기 제2헤더파이프의 우측단과 연결될 수 있다.
상기 제1패스에는 냉방 시 기상상태의 냉매가 공급되고 난방 시 액상의 냉매가 공급될 수 있으며, 상기 제2패스와 제3패스에는 냉방과 난방 시 기상상태의 냉매와 액상상태의 냉매가 공급될 수 있고, 상기 제4패스에는 냉방 시 액상상태의 냉매가 공급될 수 있으며, 난방 시 기상상태의 냉매가 공급될 수 있다.
본 발명에 따른 열교환기는 난방 모드에서 튜브의 하단에 배치되는 제2헤더파이프와 리시버드라이어를 다운플로우 커넥터를 이용하여 연결하여 냉매가 외기와 접촉되는 것을 방지할 있으며, 다운플로우 커넥터를 이용하여 제2헤더파이프와 리시버드라이어를 일체로 제작할 수 있다.
도 1은 종래의 차량용 히트 펌프 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 종래의 실외열교환기에서 착상이 먼저 발생되는 영역을 표시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 열교환기의 정면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 튜브와 리시버드라이어가 연결되는 부위를 확대한 후 제3패스에서 리시버드라이어로 공급된 냉매가 제4패스로 이동되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 리시버드라이어에 기상의 냉매와 액상의 냉매가 배치되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 리시버드라이어의 구조를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기(100)는 제1헤더파이프(1100)와, 제2헤더파이프(1200)와, 복수개의 튜브(1300)와, 복수개의 핀(1400)과, 리시버드라이어(1500)를 포함하며, 필터캡(1600)을 더 포함할 수 있다.
도 3를 참조하면, 상기 제1헤더파이프(1100)와 상기 제2헤더파이프(1200)는 상기 튜브(1300)의 상부와 하부에 이격되게 배치되며, 상기 제1헤더파이프(1100)와 상기 제2헤더파이프(1200)는 수평되게 이격되는 것이 바람직하다.
상기 제1헤더파이프(1100)와 상기 제2헤더파이프(1200)에는 복수개의 튜브(1300) 양단이 고정되어 냉매가 유동하는 유로를 형성하며, 상기 복수개의 튜브(1300)는 상기 제1헤더파이프(1100) 및 제2헤더파이프(1200)의 좌측단에서 우측단 방향으로 순차적으로 제1패스(1300a), 제2패스(1300b), 제3패스(1300c), 제4패스(1300d)로 구획되는 것이 바람직하다.
상기 제1패스(1300a)의 상부에 위치하는 상기 제1헤더파이프(1100)의 좌측단에는 상기 제1헤더파이프(1100)로 공급되는 냉매가 유입되는 냉매입구(1100a)가 구비되고, 상기 냉매입구(1100a)를 통해 상기 제1헤더파이프(1100)의 내부로 유입된 냉매는 상기 제1패스(1300a), 제2패스(1300b), 제3패스(1300c)로 순차적으로 이동하면서 외부공기와 열교환된 후 제2헤더파이프(1200)로 이동된 후 상기 제2헤더파이프(1200)와 연결되는 리시버드라이어(1500)로 공급된 후 저장되며, 상기 리시버드라이어(1500)에 저장된 액상상태의 냉매는 상기 제4패스(1300d)로 이동하여 외부공기와 열교환된 후 제1헤더파이프(1100)로 이동된 후 냉매출구(1100b)를 통하여 유출된다. 상기 제1헤더파이프(1100)에는 상기 제1헤더파이프(1100)의 내부를 구획하는 제1-1전환배플(1100c)와 제1-2전환배플(1100d)이 구비되며, 상기 제4패스(1300d)의 상부에 위치하는 상기 제1헤더파이프(1100)의 우측단에 상기 제1-2전환배플(1100d)에 의해 구획되어 있는 상기 제4패스(1300d)를 통해 상기 제1헤더파이프(1100)의 내부로 공급되는 액상상태의 냉매를 증발기(미도시) 측으로 배출하는 냉매출구(1100b)가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 냉매입구(1100a)와 상기 냉매출구(1100b)가 대응되게 구비되는 상기 제1헤더파이프(1100)에는 제1-1전환배플(1100c)과 제1-2전환배플(1100d)이 구비되는 것이 바람직하며, 상기 제1-1전환배플(1100c)과 제1-2전환배플(1100d)에 의해 상기 제1헤더파이프(1100)의 내부가 구획되어 상기 냉매입구(1100a)를 통해 상기 제1헤더파이프(1100)의 일측단 내부로 유입된 냉매가 순차적으로 제1패스(1300a)부터 제4패스(1300d)까지 열교환한 후 제1-2전환배플(1100d)에 제1헤더파이프(1100)의 상기 냉매출구(1100b)로 이동된 냉매가 상기 제1헤더파이프(1100)를 통해 상기 냉매입구(1100a) 측으로 이동되는 것이 방지된다.
또한, 상기 제2헤더파이프(1200)에는 제2-1전환배플(1200a)과 제2-2전환배플(1200b)이 구비되는 것이 바람직하며, 상기 제2-1전환배플(1200a)과 제2-2전환배플(1200b)에 의해 상기 제2헤더파이프(1200)의 내부가 구획된다.
상기 제1헤더파이프(1100) 및 제2헤더파이프(1200)에 양단이 고정되어 냉매의 유로를 형성하는 복수개의 튜브(1300) 사이에는 복수개의 핀(1400)이 개재되며, 복수개의 핀(1400)은 열교환되는 전열면적을 증대시키는 역할을 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 열교환기(100)로는 냉방모드 시, 압축기(미도시)에서 고온고압의 상태로 압축된 냉매가 기상상태로 공급되며, 복수개의 튜브(1300)를 통과하면서 열전달을 통하여 냉매의 상태는 점점 액화되고, 상기 리시버드라이어(1500)를 거친 냉매는 액상상태의 냉매만 상기 제4패스(1300d)를 통해 과냉각된 후 상기 제1헤더파이프(1100)의 냉매출구(1100b)를 통해 배출된다.
난방모드 시, 실내콘덴서(미도시)에서 응축된 냉매는 액화되어 액상상태로 공급되며, 복수개의 튜브(1300)를 통과하면서 열전달을 통하여 냉매의 상태는 점점 기화되고, 상기 리시버드라이어(1500)를 거친 냉매는 완전 기화되어 상기 제4패스(1300d)를 통해 상기 제1헤더파이프(1100)의 냉매출구(1100b)를 통해 배출된다.
상기 제1헤더파이프(1100)와 대응되게 위치하는 상기 제2헤더파이프(1200)의 내부에는 제2헤더파이프(1200)의 내부를 구획하는 상기 제2-1전환배플(1200a) 및 제2전환배플(1200b)이 구비되고, 상기 제2-1전환배플(1200a)은 상기 제2헤더파이프(1200)의 내부에서 상기 제2패스(1300b)와 상기 제3패스(1300c)에 위치하며, 상기 제2-2전환배플(1200b)은 상기 제2헤더파이프(1200)의 내부에서 상기 제3패스(1300c)와 상기 제4패스(1300d)에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 제1패스(1300a)에는 냉방 시에는 기상상태의 냉매가 공급되고 난방 시 액상의 냉매가 공급되며, 상기 제2패스(1300b)와 제3패스(1300c)에는 냉방과 난방 시 기상상태의 냉매와 액상상태의 냉매가 공급되고, 상기 제4패스(1300d)에는 냉방 시 액상상태의 과냉각된 냉매가 공급되며 난방 시 기상상태의 냉매가 공급되는 것이 바람직하다.
상기 제2헤더파이프(1200)와 연결되는 상기 리시버드라이어(1500)는 어퍼탱크(1510)와, 로워바디(1520)와, 다운플로우 커넥터(1530)를 포함한다. 상기 어퍼탱크(1510)는 단조가공을 통해 상단은 막혀있고 하단은 관통되며, 상기 어퍼탱크(1510)의 하부에는 다운플로우 커넥터(1530)가 연결된다. 상기 로워바디(1520)는 상기 제2헤더파이프(1200)의 우측 하부에 위치하여 제2-2전환배플(1200b)에 의해 구획된 상기 제2헤더파이프(1200)의 우측단과 연결되며, 상기 로워바디(1520)와 상기 어퍼탱크(1510)는 다운플로우 커넥터(1530)에 의해 연결된다. 상기 어퍼탱크(1510)에는 상기 제2헤더파이프(1200)의 일단이 삽입되며, 상기 어퍼탱크(1510)는 상기 제2-2전환배플(1200b)에 의해 구획된 상기 제2헤더파이프(1200)의 우측단과 연결된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 냉방모드 시 상기 제3패스(1300c) 내로 공급되는 액상과 기상상태의 냉매는 상기 로워바디(1520)로 공급되고, 상기 제2헤더파이프(1200)의 우측 하부에 연결된 로워바디(1520), 상기 로워바디(1520)와 연결된 다운플로우 커넥터(1530)을 통해 어퍼탱크(1510)로 냉매가 공급된다. 상기 어퍼탱크(1510)의 상부측(A)에는 기상의 냉매가 저장되고, 하부측(B)에는 액상의 냉매가 저장되며 액상의 냉매가 상기 제2헤더파이프(1200) 보다 높게 차올랐을 때 액상냉매만 상기 제2헤더파이프(1200)의 우측단의 개구부(1200c)를 통해 상기 제4패스(1300d)로 공급되어, 외부공기와 열교환된 후 상기 제1헤더파이프(1100)의 상기 냉매출구(1100b)를 통하여 유출된다.
상기 로워바디(1520)의 내부에는 필터캡(1600)이 구비되고, 상기 필터캡(1600)은 상기 로워바디(1520)로 배출되는 냉매에 포함될 수 있는 이물질을 걸러주는 역할을 하며, 상기 필터캡(1600)은 일반적인 것인 바, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7 및 도 8를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 열교환기(200)는 제1헤더파이프(2100)와, 제2헤더파이프(2200)와, 복수개의 튜브(2300)와, 복수개의 핀(2400)과, 리시버드라이어(2500)를 포함하며, 상기 리시버드라이어(2500)는 어퍼탱크(2510)와, 로워바디(2520)를 포함한다.
상기 제1헤더파이프(2100)와, 제2헤더파이프(2200)와, 복수개의 튜브(2300)와, 복수개의 핀(2400)은 본 발명의 일 실시 예에 따른 열교환기(100)의 제1헤더파이프(1100)와, 제2헤더파이프(1200)와, 복수개의 튜브(1300)와, 복수개의 핀(1400)과 동일한 바, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 리시버드라이어(1500)는 다운플로우 커넥터(1530)를 이용하여 어퍼탱크(1510)와 로워바디(1520)를 연결하였으나, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 리시버드라이어(2500)는 어퍼탱크(2510)의 하부단은 절곡되며, 상기 어퍼탱크(2510)의 하부단이 일측으로 절곡됨에 따라 별도의 다운플로우 커넥터를 이용하지 않고도 제2헤더파이프(2200)의 우측단과 연결되는 로워바디(2520)와 연결된다.
상기 어퍼탱크(2520)는 2개의 플레이트를 반원으로 프레스 가공하여 하부단이 일측으로 꺽여있는 형태로 제작되어 본 발명의 일 실시 예에 적용되는 별도의 다운플로우 커넥터를 이용하지 않고도 제2헤더파이프(2200)의 우측단과 연결될 수 있게 되는 것이다.
따라서, 난방모드 시 튜브(1300)의 하단에 배치되는 제2헤더파이프(1200)와 리시버드라이어(1500)를 다운플로우 커넥터(1530)를 이용하여 연결하여 냉매가 외기와 접촉되는 것을 방지할 있으며, 다운플로우 커넥터(1530)를 이용하여 제2헤더파이프(1200)와 리시버드라이어(1500)를 일체로 제작할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 열교환기 1100 : 제1헤더파이프
1200 : 제2헤더파이프 1300 : 튜브
1400 : 핀 1500 : 리시버드라이어
1510 : 어퍼탱크 1520 : 로워바디
1530 : 다운플로우 커넥터 1600 : 필터캡
200 : 열교환기 2100 : 제1헤더파이프
2200 : 제2헤더파이프 2300 : 튜브
2400 : 핀 2500 : 리시버드라이어

Claims (9)

  1. 차량용 히트펌프 시스템에 사용되는 열교환기에 있어서,
    냉매가 유입 및 배출되며 상부와 하부에 수평되게 이격되는 제1헤더파이프 및 제2헤더파이프;
    상기 제1헤더파이프 및 제2헤더파이프에 양단이 고정되어 냉매의 유로를 형성하는 복수개의 튜브;
    상기 복수개의 튜브 사이에 개재되며 전열면적을 증대시키는 복수개의 핀;
    상기 제2헤더파이프와 연결되는 리시버드라이어를 포함하되,
    상기 리시버드라이어는,
    상기 제2헤더파이프의 우측단에 연결되는 어퍼탱크와,
    상기 제2헤더파이프의 우측단 하부에 위치하여 상기 제2헤더파이프와 연결되는 로워바디와,
    상기 어퍼탱크와 상기 로워바디를 연결하는 다운플로우 커넥터를 포함하는 열교환기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 로워바디의 내부에 구비되어 상기 제2헤더파이프를 통해 상기 로워바디로 배출되는 냉매의 이물질을 걸러주는 필터캡을 더 포함하는 열교환기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수개의 튜브는 상기 제1헤더파이프 및 제2헤더파이프의 좌측단에서 우측단으로 순차적으로 제1패스와 제2패스 및 제3패스와 제4패스로 구획되며,
    상기 제2패스와 제3패스의 면적이 제1패스와 제4패스의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 열교환기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1패스의 상부에 위치하는 상기 제1헤더파이프의 좌측단에는 상기 제1헤더파이프로 냉매가 유입되는 냉매입구가 구비되고, 상기 제4패스의 상부에 위치하는 상기 제1헤더파이프의 우측단에는 상기 제1헤더파이프에서 냉매가 배출되는 냉매출구가 구비되며,
    상기 제1헤더파이프에는 상기 제1헤더파이프의 내부를 구획하는 제1-1전환배플과 제1-2전환배플이 구비되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1-1전환배플에 의해 상기 냉매출구로 유입된 냉매가 상기 제1헤더파이프의 내부를 통해 상기 제1헤더파이프의 우측단으로 이동되지 않고 상기 제1패스로 이동하며,
    상기 제1-2전환배플에 의해 상기 냉매출구로 이동된 냉매가 상기 제1헤더파이프의 내부를 통해 상기 제1헤더파이프의 좌측단으로 이동되지 않고 상기 냉매출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2패스와 상기 제3패스 및 상기 제3패스와 상기 제4패스의 하부에 위치하는 상기 제2헤더파이프의 내부에는 상기 제2헤더파이프의 내부를 구획하는 제2-1전환배플과 제2-2전환배플이 구비되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2-1전환배플은 상기 제2헤더파이프의 내부에서 상기 제2패스와 상기 제3패스의 위치에 위치하고, 상기 제2-2전환배플은 상기 제2헤더파이프의 내부에서 상기 제3패스와 상기 제4패스에 위치하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 어퍼탱크에는 상기 제2헤더파이프의 일단이 삽입되며, 상기 어퍼탱크는 상기 제2-2전환배플에 의해 구획된 상기 제2헤더파이프의 우측단과 연결되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1패스에는 냉방 시 기상상태의 냉매가 공급되고 난방 시 액상의 냉매가 공급되며,
    상기 제2패스와 제3패스에는 냉방과 난방 시 기상상태의 냉매와 액상상태의 냉매가 공급되고,
    상기 제4패스에는 냉방 시 액상상태의 냉매가 공급되며 난방 시 기상상태의 냉매가 공급되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
KR1020200145734A 2020-11-04 2020-11-04 열교환기 KR20220060580A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200145734A KR20220060580A (ko) 2020-11-04 2020-11-04 열교환기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200145734A KR20220060580A (ko) 2020-11-04 2020-11-04 열교환기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220060580A true KR20220060580A (ko) 2022-05-12

Family

ID=81590305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200145734A KR20220060580A (ko) 2020-11-04 2020-11-04 열교환기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220060580A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100422665C (zh) 包括热交换器和用于切换制冷循环的装置的空调器
EP3514462B1 (en) Air conditioner
US10625564B2 (en) Outdoor heat exchanger
KR20120044851A (ko) 열교환기
KR20200116848A (ko) 실외열교환기 및 이를 포함하는 공기조화기
US20110219817A1 (en) Heat exchanger
CN204176983U (zh) 空调的储液罐和空调
JP2024057068A (ja) コンパクト熱交換器ユニット及び空気調和モジュール
CN102455090B (zh) 一种过冷冷凝器
CN112026475A (zh) 换热装置及空调设备
CN202813592U (zh) 空调装置
US20030062152A1 (en) Radiator for supercritical vapor compression type refrigerating cycle
KR101345840B1 (ko) 이중 열교환기를 구비한 히트펌프
KR20210136642A (ko) 열교환기 및 이를 이용하는 히트펌프 시스템
CN202339054U (zh) 一种过冷冷凝器
KR20220060580A (ko) 열교환기
CN205425554U (zh) 气液分离器及具有其的冷冻循环装置、制冷系统
KR102226277B1 (ko) 다중관 형태를 갖는 다목적 열교환기 및 이를 갖는 정수 장치
CN116255843A (zh) 一种换热器及制冷系统
CN221036260U (zh) 换热系统和具有其的空调器
KR20130027287A (ko) 공기 조화기
KR101919106B1 (ko) 실외열교환기
CN205425555U (zh) 气液分离器及具有其的冷冻循环装置、制冷系统
CN213396018U (zh) 蒸发器及轨交空调机组
CN218495411U (zh) 换热器、空调