KR20230027864A - Air conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 일실시예는 차량용 공조장치에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to an air conditioner for a vehicle.
일반적으로, 차량용 공조장치는 외부의 공기를 실내로 도입하거나 실내의 공기를 순환시켜 가열 또는 냉각시킴으로써 실내를 난방 또는 냉방하는 장치로서, 내, 외기를 공조케이스의 내부로 송풍하기 위한 송풍장치와, 공조 케이스의 내부에는 냉각작용을 위한 증발기와, 가열작용을 위한 히터코어 등이 구성되고, 증발기나 히터코어에 의해 냉각 또는 가열된 공기를 차량 실내의 각 부분으로 선택적으로 송풍한다.In general, an air conditioner for a vehicle is a device that heats or cools a room by introducing outside air into the room or circulating the air inside the room to heat or cool the room. An evaporator for a cooling action and a heater core for a heating action are configured inside the air conditioning case, and the air cooled or heated by the evaporator or the heater core is selectively blown to each part of the vehicle interior.
하지만, 종래의 공조장치에서 증발기와 연결된 팽창 밸브는 액상 또는 기액이상의 냉매가 고압에 의해 오리피스홀을 통과하면서 분무되어 기액이상 상태가 되며, 이때 상대적으로 높은 압력의 기상이 상대적으로 낮은 압력의 액상 측으로 팽창하면서 기상기포파열, 기화, 기상기포폭발 등에 의한 유동 소음을 유발하게 된다.However, in the conventional air conditioner, the expansion valve connected to the evaporator is sprayed while passing through the orifice hole at a high pressure, resulting in a gas-liquid abnormal state. As it expands, it causes flow noise due to gas bubble rupture, vaporization, gas bubble explosion, etc.
도8(a)와 같이 냉방 시스템의 이상적인 상태는, 냉매가 파이프로 들어갈 때, 액상으로 유지되어야 한다. 그러나, 도8(b)와 같이 기상 상태의 냉매는 기포의 형태로 변화하여 파이프 내측면에 강하게 부딪히고, 이 때 발생한 소음이 파이프를 통하여 승객에게 전달된다는 문제점이 있다.As shown in FIG. 8(a), the ideal state of the cooling system is that when the refrigerant enters the pipe, it must remain in the liquid phase. However, as shown in FIG. 8(b), the refrigerant in the gaseous state changes into bubbles and strongly hits the inner surface of the pipe, and the noise generated at this time is transmitted to passengers through the pipe.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 냉매가 이동하는 배관 내부의 유량을 감소시키지 않고, 유동의 운동 에너지를 감소시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.A technical problem to be achieved by the present invention is to provide an air conditioner for a vehicle capable of reducing kinetic energy of a flow without reducing a flow rate inside a pipe in which a refrigerant moves.
또한, 공조 장치로부터 발생하는 소음을 저감시킬 수 있는 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an air conditioner for vehicles capable of reducing noise generated from the air conditioner.
실시예에 따르면, 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기로 이루어지는 냉매 라인을 가지는 차량용 공조장치에 있어서, 상기 증발기는, 상기 내부에 냉매의 이동경로를 제공하는 코어; 상기 코어 및 상기 팽창밸브를 연결하며, 상기 냉매의 유입 경로를 제공하는 제1파이프; 상기 코어 및 상기 팽창밸브를 연결하며, 상기 냉매의 유출 경로를 제공하는 제2파이프; 및 상기 제1파이프의 내주면에 삽입 고정되어 냉매에 회전력을 제공하는 모듈을 포함하는 차량용 공조장치를 제공한다.According to an embodiment, in a vehicle air conditioner having a refrigerant line including a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, the evaporator includes: a core providing a refrigerant movement path therein; a first pipe connecting the core and the expansion valve and providing an inflow path for the refrigerant; a second pipe connecting the core and the expansion valve and providing an outflow path for the refrigerant; and a module inserted into and fixed to the inner circumferential surface of the first pipe to provide rotational force to the refrigerant.
상기 모듈은 유입되는 냉매를 회전시키는 회전 모듈로서, 양단이 개방된 파이프 형태의 하우징; 냉매의 유동에 따라 회전하는 회전 가이드부를 포함하며, 상기 하우징은 냉매가 유입되는 유입구 및 냉매가 토출되는 토출구를 포함하며, 상기 회전 가이드부는 상기 유입구를 통하여 유동하는 냉매를 회전시켜 상기 토출구로 토출시킬 수 있다.The module is a rotating module for rotating the introduced refrigerant, and includes a pipe-shaped housing with both ends open; A rotation guide portion that rotates according to the flow of the refrigerant, the housing includes an inlet through which the refrigerant flows and an outlet through which the refrigerant is discharged, and the rotation guide portion rotates the refrigerant flowing through the inlet and discharges the refrigerant to the outlet. can
상기 회전 가이드부는 상기 하우징 내부에서 축 방향을 따라 배치되는 샤프트; 및 상기 샤프트의 말단에 결합되며, 상기 냉매의 유동에 따라 회전하는 팬을 포함할 수 있다.The rotation guide portion includes a shaft disposed along an axial direction inside the housing; and a fan coupled to an end of the shaft and rotating according to the flow of the refrigerant.
상기 회전 가이드부는 상기 하우징 내부에서 축 방향을 따라 배치되는 샤프트를 포함하며, 상기 샤프트는 둘레를 따라 나선형으로 돌출 형성되는 돌기를 포함할 수 있다.The rotation guide part may include a shaft disposed along an axial direction inside the housing, and the shaft may include a protrusion formed spirally protruding along a circumference.
상기 하우징의 외주면은 상기 제1파이프의 내주면에 결합될 수 있다.An outer circumferential surface of the housing may be coupled to an inner circumferential surface of the first pipe.
상기 모듈은 상기 팬의 회전에 의하여 상기 냉매로부터 발생되는 기포의 운동 에너지를 감소시킬 수 있다.The module may reduce kinetic energy of air bubbles generated from the refrigerant by rotation of the fan.
상기 팬을 구성하는 회전 날개의 수직 단면적은 제1파이프 내주면의 수평 단면적의 30% 내지 60%일 수 있다.A vertical sectional area of the rotary blades constituting the fan may be 30% to 60% of a horizontal sectional area of an inner circumferential surface of the first pipe.
본 발명인 차량용 공조장치는 냉매가 이동하는 배관 내부의 유량을 감소시키지 않고, 유동의 운동 에너지를 감소시킬 수 있다.The vehicle air conditioner according to the present invention can reduce the kinetic energy of the flow without reducing the flow rate inside the pipe through which the refrigerant moves.
또한, 냉매 이동시 공조장치로부터 발생하는 소음을 저감시킬 수 있다.In addition, noise generated from the air conditioner when the refrigerant moves can be reduced.
도1은 차량용 공조장치의 냉방시스템의 개략적인 구성을 도시한 것이다.
도2는 팽창밸브의 내부를 도시한 단면도이다.
도3은 팽창밸브와 증발기 파이프의 연결 부위를 확대 도시한 단면도이다.
도4는 실시예에 따른 증발기를 설명하기 위한 도면이다.
도5는 실시예에 따른 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도6 및 도7은 실시예에 따른 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도8은 종래기술에 따른 차량용 공조장치의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도9는 다른 실시예에 따른 모듈을 설명하기 위한 도면이다.
도10 및 도11은 다른 실시예에 따른 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면이다.1 shows a schematic configuration of a cooling system of an air conditioner for a vehicle.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the inside of the expansion valve.
3 is an enlarged cross-sectional view of a connection portion between an expansion valve and an evaporator pipe.
4 is a view for explaining an evaporator according to an embodiment.
5 is a diagram for explaining a module according to an embodiment.
6 and 7 are diagrams for explaining the operation of the module according to the embodiment.
8 is a view for explaining problems of the vehicle air conditioner according to the prior art.
9 is a diagram for explaining a module according to another embodiment.
10 and 11 are diagrams for explaining the operation of a module according to another embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in a variety of different forms, and if it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components among the embodiments can be selectively implemented. can be used by combining and substituting.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention, unless explicitly specifically defined and described, can be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It can be interpreted as meaning, and commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, can be interpreted in consideration of contextual meanings of related technologies.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Also, terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In this specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A and (and) B and C”, A, B, and C are combined. may include one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of an embodiment of the present invention.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only used to distinguish the component from other components, and the term is not limited to the nature, order, or order of the corresponding component.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.In addition, when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected to, combined with, or connected to the other component, but also with the component. It may also include the case of being 'connected', 'combined', or 'connected' due to another component between the other components.
또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on “above (above) or below (below)” of each component, “upper (above)” or “lower (below)” is not only a case where two components are in direct contact with each other, but also one A case in which another component above is formed or disposed between two components is also included. In addition, when expressed as “up (up) or down (down)”, it may include the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one component.
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 embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components regardless of reference numerals are given the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted.
도 1은 차량용 공조장치의 냉방시스템의 개략적인 구성을 도시한 것이다.1 shows a schematic configuration of a cooling system of an air conditioner for a vehicle.
도 1을 참조하면, 압축기(1)에 고온고압으로 압축된 냉매가 응축기(2), 팽창밸브(3) 및 증발기(4)를 순환하는 중에 증발기(4)를 통과하는 공기를 증발기(4) 내부를 흐르는 냉매와 열교환시켜 온도를 낮추고, 이 저온의 공기를 차량 실내에 공급함으로써 냉방을 수행하게 된다. 냉매는 압축기(1)에 의해 고온고압으로 압축되어 응축기(2)로 압송되며, 응축기(2)를 통과하는 공기와 열교환하여 응축된다.Referring to FIG. 1, while the refrigerant compressed to high temperature and high pressure in the compressor 1 circulates through the
이후에, 냉매는 팽창밸브(3)를 통해 팽창되어 증발기(4)에 유입되고, 증발기(4)를 통과하는 중에 증발기(4) 주위 공기와 열교환되어 주위 공기로부터 열을 빼앗아 자신을 증발한 후 압축기(1)로 유입되고, 압축기(1)에서 다시 압축되어 순환이 이루어진다. Thereafter, the refrigerant is expanded through the
팽창밸브(3)는 고온고압의 액체 냉매를 저온저압으로 감압함과 아울러 냉매의 유량제어 및 사이클의 압력 평형을 조절하는 작용을 하는 것으로, 일례로 과열도 제어식 팽창밸브(Themal Expansion Valve; TXV)로 구성될 수 있다.The
도 2는 팽창밸브의 내부를 도시한 단면도이며, 도 3은 팽창밸브와 증발기 파이프의 연결 부위를 확대 도시한 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing the inside of the expansion valve, Figure 3 is a cross-sectional view showing an enlarged connection between the expansion valve and the evaporator pipe.
도 2 및 도 3을 참조하면, 팽창밸브는 작동 유체인 냉매의 유입과 유출이 동일 방향이 되도록 유입구(32a)(33a)와 유출구(32b)(33b)를 가지는 제1 유로(32) 및 제2 유로(33)가 일정 거리 이격되어 형성된 본체(31)와, 본체(31)의 상측에 설치됨과 아울러 내부에 작동유체가 충진되도록 감온실(34a)을 갖고 작동유체의 팽창과 수축에 따라 상하 방향으로 변위되는 다이어프램(34b)과 플레이트(34c)가 설치된 헤드부(34)와, 플레이트(34c)의 하측에 구비되어 끝단부가 제2 유로(33)를 통과하여 제1 유로(32)까지 연장되도록 설치되어 다이어프램(34b) 및 플레이트(34c)의 변위량에 따라 축방향으로 왕복 운동하는 로드(35)와, 로드(35) 측으로 탄성력이 작용하도록 제1 유로(32)상에 설치되는 탄성수단(36)과, 로드(35)의 단부와 탄성수단(36) 사이에 구비되어 제1 유로(32)의 단면적을 조절하는 볼(37)을 구비한다.2 and 3, the expansion valve includes a
제2 유로(33)를 통해 증발기(4)를 통과하는 냉매가 유입되며, 감온실(34a)에서는 제2 유로(33)의 유입구(33a)를 통해 유입된 냉매의 온도를 감지하고, 감지된 온도가 높을 경우에는 감온실(34a)내에 충진된 작동유체가 팽창하게 된다. 작동유체가 충진된 감온실(34a)내의 압력이 높아지게 되어 다이어프램(34b)의 상면에 가해지는 압력이 로드(35)를 탄력적으로 지지하는 탄성수단(36)의 탄성력을 극복하게 되면, 다이어프램(34b)은 로드(35)와 함께 아래로 내려간다. 이에 따라, 로드(35)의 하단부에 연결된 볼(37)이 오리피스홀(32c)을 점차적으로 개방하면서 제1 유로(32)의 유입구(32a)와 유출구(32b)를 상호 연통시킨다.The refrigerant passing through the
도4는 실시예에 따른 증발기를 설명하기 위한 도면이고, 도5는 실시예에 따른 모듈을 설명하기 위한 도면이고, 도6 및 도7은 실시예에 따른 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining an evaporator according to an embodiment, FIG. 5 is a view for explaining a module according to an embodiment, and FIGS. 6 and 7 are views for explaining an operation of a module according to an embodiment.
도4 내지 도7을 참조하면, 실시예에 따른 증발기(4)는 코어(41), 제1파이프(42), 제2파이프(43) 및 모듈(44)을 포함할 수 있다. 모듈(44)은 유입되는 냉매를 회전시키는 회전 모듈로서, 양단이 개방된 파이프 형태의 하우징(441) 및 냉매의 유동에 따라 회전하는 회전 가이드부(442~444)를 포함할 수 있다.4 to 7 , the
코어(41)는 내부에 냉매의 이동경로를 제공할 수 있다. 코어(41)는 증발기(4)를 통과하는 공기와 코어(41) 내부에 흐르는 냉매와의 열교환을 수행할 수 있다.The
제1파이프(42)는 코어(4) 및 팽창밸브(3)를 연결하며, 냉매의 유입 경로를 제공할 수 있다. 제1파이프(42)는 팽창밸브(3)의 제1 유로(32)와 연통되며, 팽창밸브(3)를 거쳐 저온저압으로 감압된 냉매가 증발기(4)의 코어(41)로 유입될 수 있는 이동경로를 제공할 수 있다.The
제2파이프(43)는 코어(4) 및 팽창밸브(3)를 연결하며, 냉매의 유출 경로를 제공할 수 있다. 제2파이프(43)는 팽창밸브(3)의 제2 유로(33)와 연통되며, 증발기(4)의 코어를 통과하여 열 교환이 완료된 냉매가 팽창밸브(3)로 유입될 수 있는 이동경로를 제공할 수 있다.The
모듈(44)은 제1파이프(42)의 내주면에 삽입 고정될 수 있다. 모듈(44)은 금속 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.The
모듈(44)은 양단이 개방된 파이프 형태의 하우징(441), 하우징 내부에서 축 방향을 따라 배치되는 샤프트(442), 샤프트(442)의 말단에 결합되며, 냉매의 유동에 따라 회전하는 팬(443) 및 샤프트(442)의 말단에 결합되며 샤프트의 축방향 이탈을 방지하는 스토퍼(444)를 포함할 수 있다.The
하우징(441)의 외주면은 제1파이프(42)의 내주면에 결합될 수 있다. 하우징(441)은 제1파이프(42)의 외부에서 축 방향을 따라 제1파이프(42) 내부로 삽입될 수 있다. 하우징(441)의 외주면은 제1파이프(42) 내부로 삽입되는 제1부분(4411)과, 제1파이프(42) 외부에 배치되는 제2부분(4412)을 포함할 수 있다. 하우징 제1부분(4411)의 외주면은 제1파이프(42)의 내주면에 내접할 수 있다. 하우징 제2부분(4412)의 외주면은 경사지게 형성될 수 있으며, 제1부분(4411)과 제2부분(4412)의 연결 부분에는 단턱부(4413)가 형성되어 있어, 제2부분(4412)이 제1파이프(42)의 내부로 삽입되는 것을 방지할 수 있다. An outer circumferential surface of the
하우징(441)의 양단이 개방된 파이프 형태는 냉매가 유입되는 유입구 및 냉매가 토출되는 토출구를 포함하여 구성되며, 회전 가이드부는 유입구를 통하여 유동하는 냉매를 회전시켜 토출구로 토출시킬 수 있다.The pipe shape in which both ends of the
샤프트(442)는 제1파이프(42)의 길이 방향, 즉 냉매의 이동 방향과 평행한 방향을 따라 하우징(441) 내부에 배치될 수 있다. 샤프트(442)의 양단에는 하우징(441)의 지름 방향으로 연장되어 하우징(441) 내주면에 고정 결합되는 복수개의 지지대(4421)가 형성될 수 있다.The
샤프트(442)의 일단에는 팬(443)이 결합될 수 있다. 팬(443)은 하우징 제1부분(4411)측 샤프트(442) 말단에 결합되어 제1파이프(42) 내측에 배치될 수 있다. 팬(443)은 복수개의 회전 날개(4431)를 포함할 수 있다. 복수개의 회전 날개(4431)는 샤프트(442)를 축으로 하여, 냉매의 유동에 따라 회전 운동을 수행할 수 있다. 즉, 회전 날개(4431)는 팽창밸브(3)의 제1 유로(32)를 거쳐 제1파이프(42)로 이동하는 냉매에 의하여 축 방향 힘을 제공받으며, 제공받은 축 방향 힘을 이용하여 회전 운동을 수행할 수 있다. A
회전 날개(4431)의 수직 단면적은 제1파이프(42) 내주면의 수평 단면적의 30% 내지 60%일 수 있다. 즉, 회전 날개(4431)의 수직 단면적이 제1파이프(42) 내주면의 수평 단면적의 30% 미만인 경우 냉매로부터 발생되는 기포의 운동 에너지를 감소시키기 위한 충분한 회전력을 발생시킬 수 없다. 또한, 회전 날개(4431)의 수직 단면적이 제1파이프(42) 내주면의 수평 단면적의 60%를 초과하면 냉매가 회전 날개를 통과하기 위한 면적이 줄어들어, 회전 날개(4431)에 충분한 회전력을 제공할 수 없게 된다.A vertical sectional area of the
스토퍼(444)는 팬(443)이 결합되는 샤프트(442) 일단에 결합되어 팬(443)의 축방향 이탈을 방지할 수 있다. The
팬(443)의 회전 운동에 따라 발생된 풍력은 냉매로부터 발생되는 기포의 운동 에너지를 감소시키게 되고, 운동 에너지가 감소된 기포는 제1파이프(42)의 내주면에 충돌하지 않거나 또는 매우 작은 힘으로 충돌하게 된다. 이를 통하여, 냉매의 기포로부터 발생되는 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.The wind power generated by the rotational motion of the
도9는 다른 실시예에 따른 회전체 모듈을 설명하기 위한 도면이고, 도10 및 도11은 다른 실시예에 따른 회전체 모듈의 동작을 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining a rotation module according to another embodiment, and FIGS. 10 and 11 are views for explaining the operation of the rotation module according to another embodiment.
도9 내지 도11을 참조하면, 실시예에 따른 증발기(4)는 코어(41), 제1파이프(42), 제2파이프(43) 및 모듈(54)을 포함할 수 있다. 모듈(54)은 유입되는 냉매를 회전시키는 회전 모듈로서, 양단이 개방된 파이프 형태의 하우징(541) 및 냉매의 유동에 따라 회전하는 회전 가이드부(542~544)를 포함할 수 있다.9 to 11, the
코어(41)는 내부에 냉매의 이동경로를 제공할 수 있다. 코어(41)는 증발기(4)를 통과하는 공기와 코어(41) 내부에 흐르는 냉매와의 열교환을 수행할 수 있다.The core 41 may provide a refrigerant movement path therein. The core 41 may perform heat exchange between the air passing through the
제1파이프(42)는 코어(4) 및 팽창밸브(3)를 연결하며, 냉매의 유입 경로를 제공할 수 있다. 제1파이프(42)는 팽창밸브(3)의 제1 유로(32)와 연통되며, 팽창밸브(3)를 거쳐 저온저압으로 감압된 냉매가 증발기(5)의 코어(41)로 유입될 수 있는 이동경로를 제공할 수 있다.The
제2파이프(43)는 코어(4) 및 팽창밸브(3)를 연결하며, 냉매의 유출 경로를 제공할 수 있다. 제2파이프(43)는 팽창밸브(3)의 제2 유로(33)와 연통되며, 증발기(4)의 코어를 통과하여 열 교환이 완료된 냉매가 팽창밸브(3)로 유입될 수 있는 이동경로를 제공할 수 있다.The
모듈(54)은 제1파이프(42)의 내주면에 삽입 고정될 수 있다. 모듈(54)은 금속 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. The
모듈(54)은 양단이 개방된 파이프 형태의 하우징(541), 하우징 내부에서 축 방향을 따라 배치되는 샤프트(542)를 포함하며, 샤프트는 둘레를 따라 나선형으로 돌출 형성되는 돌기(543)를 포함할 수 있다. 또한, 모듈(54)은 샤프트(542)의 말단에 결합되며 샤프트(542)의 축방향 이탈을 방지하는 스토퍼(544)를 포함할 수 있다.The
하우징(541)의 외주면은 제1파이프(42)의 내주면에 결합될 수 있다. 하우징(541)은 제1파이프(42)의 외부에서 축 방향을 따라 제1파이프(42) 내부로 삽입될 수 있다. 하우징(541)의 외주면은 제1파이프(42) 내부로 삽입되는 제1부분(5411)과, 제1파이프(42) 외부에 배치되는 제2부분(5412)을 포함할 수 있다. 하우징 제1부분(5411)의 외주면은 제1파이프(42)의 내주면에 내접할 수 있다. 하우징 제2부분(5412)의 외주면은 경사지게 형성될 수 있으며, 제1부분(5411)과 제2부분(5412)의 연결 부분에는 단턱부(5413)가 형성되어 있어, 제2부분(5412)이 제1파이프(42)의 내부로 삽입되는 것을 방지할 수 있다. An outer circumferential surface of the
하우징(541)의 양단이 개방된 파이프 형태는 냉매가 유입되는 유입구 및 냉매가 토출되는 토출구를 포함하여 구성되며, 회전 가이드부는 유입구를 통하여 유동하는 냉매를 회전시켜 토출구로 토출시킬 수 있다.The pipe shape in which both ends of the
샤프트(542)는 제1파이프(42)의 길이 방향, 즉 냉매의 이동 방향과 평행한 방향을 따라 하우징(541) 내부에 배치될 수 있다. 샤프트(542)의 양단에는 하우징(541)의 지름 방향으로 연장되어 하우징(541) 내주면에 고정 결합되는 복수개의 지지대(5421)가 형성될 수 있다.The
샤프트(542)의 표면 둘레에는 반경 방향으로 돌출 형성되는 돌기(543)가 형성될 수 있다. 샤프트(542) 표면 둘레에 형성되는 돌기(543)는 축 방향을 따라 나선 형상으로 형성될 수 있다. 돌기(543)는 냉매의 유동에 따라 샤프트(542)와 일체로 회전 회전 운동을 수행할 수 있다. 즉, 돌기(543)는 팽창밸브(3)의 제1 유로(32)를 거쳐 제1파이프(42)로 이동하는 냉매에 의하여 축 방향 힘을 제공받으며, 제공받은 축 방향 힘을 이용하여 회전 운동을 수행할 수 있다. A
돌기(543)의 수직 단면적은 제1파이프(42) 내주면의 수평 단면적의 30% 내지 60%일 수 있다. 즉, 돌기(543)의 수직 단면적이 제1파이프(42) 내주면의 수평 단면적의 30% 미만인 경우 냉매로부터 발생되는 기포의 운동 에너지를 감소시키기 위한 충분한 회전력을 발생시킬 수 없다. 또한, 돌기(543)의 수직 단면적이 제1파이프(42) 내주면의 수평 단면적의 60%를 초과하면 냉매가 회전 날개를 통과하기 위한 면적이 줄어들어, 돌기(543)에 충분한 회전력을 제공할 수 없게 된다. The vertical sectional area of the
스토퍼(544)는 샤프트(542) 일단에 결합되어 샤프트(543)의 축방향 이탈을 방지할 수 있다. The stopper 544 is coupled to one end of the
돌기(543)의 회전 운동에 따라 발생된 풍력은 냉매로부터 발생되는 기포의 운동 에너지를 감소시키게 되고, 운동 에너지가 감소된 기포는 제1파이프(42)의 내주면에 충돌하지 않거나 또는 매우 작은 힘으로 충돌하게 된다. 이를 통하여, 냉매의 기포로부터 발생되는 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.Wind power generated according to the rotational motion of the
또한, 또 다른 실시예에 따른 모듈은 양단이 개방된 파이프 형태의 하우징, 하우징 내부에서 축 방향을 따라 배치되는 샤프트 및 샤프트의 말단에 결합되며, 냉매의 유동에 따라 회전하는 팬을 포함하며, 샤프트는 둘레를 따라 나선형으로 돌출 형성되는 돌기를 포함할 수 있다. 즉, 팬과 샤프트의 돌기를 함께 적용함으로써 냉매로부터 발생되는 기포의 운동 에너지를 보다 크게 감소시킬 수 있다. 팬과 샤트프의 돌기는 냉매의 유량과 냉매의 이동 속도 등을 고려하여 함께 적용시키거나 또는 따로 적용시킴으로써 기포로부터 발생되는 소음을 상황에 따라 저감시킬 수 있다.In addition, the module according to another embodiment includes a housing in the form of a pipe with both ends open, a shaft disposed along an axial direction inside the housing, and a fan coupled to an end of the shaft and rotating according to the flow of the refrigerant, may include protrusions protruding in a spiral shape along the circumference. That is, by applying the protrusion of the fan and the shaft together, the kinetic energy of bubbles generated from the refrigerant can be more greatly reduced. The fan and the protrusions of the shaft can be applied together or separately in consideration of the flow rate of the refrigerant and the moving speed of the refrigerant, thereby reducing the noise generated from bubbles according to circumstances.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will variously modify and change the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that it can be done.
1: 압축기
2: 응축기
3: 팽창밸브
4: 증발기
41: 코어
42: 제1파이프
43: 제2파이프
44, 54: 모듈1: Compressor
2: condenser
3: expansion valve
4: evaporator
41: core
42: first pipe
43: second pipe
44, 54: module
Claims (7)
상기 내부에 냉매의 이동경로를 제공하는 코어;
상기 코어 및 상기 팽창밸브를 연결하며, 상기 냉매의 유입 경로를 제공하는 제1파이프;
상기 코어 및 상기 팽창밸브를 연결하며, 상기 냉매의 유출 경로를 제공하는 제2파이프; 및
상기 제1파이프의 내주면에 삽입 고정되어 상기 냉매에 회전력을 제공하는 모듈을 포함하는 차량용 공조장치.
In the vehicle air conditioner having a refrigerant line consisting of a compressor, a condenser, an expansion valve and an evaporator, the evaporator comprises:
a core providing a movement path of the refrigerant therein;
a first pipe connecting the core and the expansion valve and providing an inflow path for the refrigerant;
a second pipe connecting the core and the expansion valve and providing an outflow path for the refrigerant; and
A vehicle air conditioner comprising a module inserted into and fixed to an inner circumferential surface of the first pipe to provide rotational force to the refrigerant.
상기 모듈은 유입되는 냉매를 회전시키는 회전 모듈로서,
양단이 개방된 파이프 형태의 하우징; 및
냉매의 유동에 따라 회전하는 회전 가이드부를 포함하며,
상기 하우징은 냉매가 유입되는 유입구 및 냉매가 토출되는 토출구를 포함하고,
상기 회전 가이드부는 상기 유입구를 통하여 유동하는 냉매를 회전시켜 상기 토출구로 토출시키는 차량용 공조장치.
According to claim 1,
The module is a rotation module that rotates the incoming refrigerant,
A housing in the form of a pipe with both ends open; and
Includes a rotation guide that rotates according to the flow of the refrigerant,
The housing includes an inlet through which the refrigerant flows and an outlet through which the refrigerant is discharged,
The rotation guide unit rotates the refrigerant flowing through the inlet and discharges it to the outlet.
상기 회전 가이드부는 상기 하우징 내부에서 축 방향을 따라 배치되는 샤프트; 및
상기 샤프트의 말단에 결합되며, 상기 냉매의 유동에 따라 회전하는 팬을 포함하는 차량용 공조장치.
According to claim 2,
The rotation guide portion includes a shaft disposed along an axial direction inside the housing; and
A vehicle air conditioner comprising a fan coupled to an end of the shaft and rotating according to the flow of the refrigerant.
상기 회전 가이드부는 상기 하우징 내부에서 축 방향을 따라 배치되는 샤프트를 포함하며,
상기 샤프트는 둘레를 따라 나선형으로 돌출 형성되는 돌기를 포함하는 차량용 공조장치.
According to claim 2,
The rotation guide part includes a shaft disposed along an axial direction inside the housing,
The air conditioner for a vehicle comprising a protrusion protruding spirally along the circumference of the shaft.
상기 하우징의 외주면은 상기 제1파이프의 내주면에 결합되는 차량용 공조장치.
According to claim 2,
An outer circumferential surface of the housing is coupled to an inner circumferential surface of the first pipe.
상기 모듈은 상기 팬의 회전에 의하여 상기 냉매로부터 발생되는 기포의 운동 에너지를 감소시키는 차량용 공조장치.
According to claim 1,
The module reduces the kinetic energy of air bubbles generated from the refrigerant by rotation of the fan.
상기 팬을 구성하는 회전 날개의 수직 단면적은 제1파이프 내주면의 수평 단면적의 30% 내지 60%인 차량용 공조장치.According to claim 3,
The vertical sectional area of the rotary blades constituting the fan is 30% to 60% of the horizontal sectional area of the inner circumferential surface of the first pipe.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020210110123A KR20230027864A (en) | 2021-08-20 | 2021-08-20 | Air conditioner for vehicle |
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