WO2023128458A1 - 차량용 어큐뮬레이터 - Google Patents

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WO2023128458A1
WO2023128458A1 PCT/KR2022/020987 KR2022020987W WO2023128458A1 WO 2023128458 A1 WO2023128458 A1 WO 2023128458A1 KR 2022020987 W KR2022020987 W KR 2022020987W WO 2023128458 A1 WO2023128458 A1 WO 2023128458A1
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WO
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refrigerant
inlet
deflector
discharge pipe
accumulator
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PCT/KR2022/020987
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English (en)
French (fr)
Inventor
이재민
김영만
김인혁
김재균
이경철
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Hanon Systems Corp
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Hanon Systems Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/32—Cooling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat

Definitions

  • the embodiment relates to an accumulator for a vehicle. More specifically, it relates to a vehicle accumulator for responding to a high refrigerant flow rate.
  • an air conditioner for a vehicle includes a cooling system for cooling the interior of a vehicle and a heating system for heating the interior of the vehicle.
  • the cooling system is configured to cool the interior of the vehicle by exchanging heat with air passing through the outside of the evaporator at the evaporator side of the refrigerant cycle with a refrigerant flowing inside the evaporator to convert it into cold air. Further, the heating system heats the air passing through the outside of the heater core at the heater core side of the cooling water cycle with the cooling water flowing inside the heater core to heat the interior of the vehicle.
  • the heat pump system includes two heat exchangers (that is, an indoor heat exchanger installed inside the air conditioning case to exchange heat with air blown into the vehicle interior and an outdoor heat exchanger for heat exchange outside the air conditioning case), and a flow direction of the refrigerant. Equipped with a directional control valve that can switch the Therefore, when the cooling mode is operated according to the flow direction of the refrigerant by the directional control valve, the indoor heat exchanger serves as a heat exchanger for cooling, and when the heating mode is operated, the indoor heat exchanger serves as a heat exchanger for heating.
  • accumulators applied to heat pump systems use deflectors to improve gas-liquid separation.
  • the flow rate of the refrigerant passing through the accumulator is increased compared to the previous heat pump system.
  • the purpose of the embodiment is to reduce the pressure loss caused by the deflector by changing the structure flowing into the accumulator in the cooling mode and the heating mode.
  • An embodiment of the present invention is a vehicle accumulator that separates gaseous refrigerant and liquid refrigerant from refrigerant circulating in a refrigerant circulation line and discharges gaseous refrigerant, comprising: a main body in which gaseous refrigerant and liquid refrigerant are separated up and down and stored therein; a head portion coupled to an upper portion of the main body and including a first inlet, a second inlet, and an outlet; a refrigerant discharge pipe disposed inside the main body and moving the gaseous refrigerant stored in the main body to the outlet; and a deflector installed inside the main body to scatter the incoming refrigerant, wherein the refrigerant introduced through either the first inlet or the second inlet bypasses the deflector and flows into the main body.
  • the refrigerant introduced in the cooling mode moves through one of the first inlet or the second inlet and the refrigerant introduced in the heating mode moves through the other, and the refrigerant introduced in the cooling mode moves through the deflector. It may be characterized as bypassing.
  • the refrigerant introduced in the cooling mode may pass through a bypass pipe penetrating the deflector.
  • the refrigerant introduced in the heating mode may be introduced into the main body after colliding with the deflector.
  • the refrigerant discharge pipe may have a 'U'-shaped structure in which one side is disposed on the upper side of the main body and the other side is connected to the outlet.
  • the deflector may be characterized in that it is connected to and fixed to one side of the refrigerant discharge pipe.
  • the lower part of the refrigerant discharge pipe may be fixed to the lower surface of the main body.
  • the first inlet is disposed to be spaced apart from the deflector in a first direction, and the second inlet is disposed to overlap the deflector.
  • the deflector includes a plate portion coupled to the refrigerant discharge pipe and a bent portion extending from the plate portion, and the bent portion overlaps the second inlet.
  • the bent portion may include a first curved surface convexly formed toward the head portion.
  • the refrigerant discharge pipe includes a discharge pipe inlet into which the gaseous refrigerant flows and a discharge pipe outlet connected to the outlet of the head unit, and the first inlet is spaced apart from the discharge pipe inlet in a first direction to have a first separation distance.
  • the second inlet is spaced apart from the inlet of the discharge pipe in a first direction to have a second distance.
  • the refrigerant discharge pipe includes a discharge pipe inlet into which gaseous refrigerant flows and a discharge pipe outlet connected to the outlet of the head unit, and the discharge pipe inlet overlaps the deflector.
  • the deflector further includes a protrusion, and the protrusion overlaps the second inlet.
  • the present invention is a vehicle accumulator having a deflector that separates the refrigerant circulating in the refrigerant circulation line into gaseous refrigerant and liquid refrigerant, discharges the gaseous refrigerant, and scatters the incoming refrigerant, wherein the refrigerant flowing into the accumulator is cooled.
  • the refrigerant in the heating mode may bypass the deflector, and the refrigerant in the heating mode may move into the accumulator after colliding with the deflector.
  • the gas-liquid separation ability can be improved by using the deflector, and through this, the efficiency of the heat pump system can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vehicle accumulator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the flow of refrigerant by the deflector according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram showing a movement path of a refrigerant by the deflector according to the first embodiment in a cooling mode
  • FIG. 4 is a diagram showing a movement path of a refrigerant by a deflector according to a first embodiment in a heating mode
  • FIG. 5 is a view showing the arrangement relationship between a deflector disposed in an accumulator according to a second embodiment of the present invention, an inlet and outlet of a head part, and a refrigerant discharge pipe;
  • FIG. 6 is a diagram showing a movement path of a refrigerant by a deflector according to a second embodiment in a cooling mode
  • FIG. 7 is a diagram showing a movement path of a refrigerant by a deflector according to a second embodiment in a heating mode
  • FIG. 8 is a plan view showing an accumulator according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing an accumulator according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 8;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 8;
  • FIG. 12 is a diagram showing a movement path of a refrigerant by a deflector according to a third embodiment in a cooling mode
  • FIG. 13 is a diagram showing a movement path of a refrigerant by a deflector according to a third embodiment in a heating mode.
  • 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.
  • 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.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of an embodiment of the present invention.
  • a component 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.
  • FIG. 1 is a perspective view of a vehicle accumulator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing the flow of refrigerant by a deflector according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view showing the first embodiment in a cooling mode
  • FIG. 4 is a diagram showing a movement path of the refrigerant by the deflector according to the first embodiment in a heating mode.
  • the X direction shown in FIGS. 3 and 4 may indicate a horizontal direction or a first direction
  • the Y direction may indicate a vertical direction, a vertical direction, or a second direction.
  • the upper part in the drawing may indicate an upper direction and the lower part may indicate a lower direction.
  • the X direction and the Y direction mean different directions and may be perpendicular to each other.
  • the deflector 400 shown in FIGS. 2 and 3 may represent the deflector according to the first embodiment.
  • the present invention discloses a vehicle accumulator 1 having a deflector that separates gaseous refrigerant and liquid refrigerant from refrigerant circulating in a refrigerant circulation line and scatters the refrigerant introduced into the inside.
  • the refrigerant in the cooling mode bypasses the deflector 400, and the refrigerant introduced in the heating mode collides with the deflector 400 and moves into the accumulator 1.
  • An object of the present invention is to reduce the pressure loss caused by the deflector 400 by bypassing the refrigerant flowing into the accumulator 1 in the cooling mode.
  • the pressure loss generated in the deflector 400 increases and causes a greater reduction in efficiency of the air conditioning system.
  • the refrigerant flowing into the accumulator 1 in the cooling mode bypasses the deflector 400, so that system efficiency can be increased when cooling, battery cooling, and vehicle controller cooling mode functions are performed.
  • a vehicle accumulator (1) for discharging gaseous refrigerant by separating gaseous refrigerant and liquid refrigerant from refrigerant circulating in a refrigerant circulation line includes a body 100, a head part 200, and a refrigerant discharge pipe 300 , and the deflector 400 may be included.
  • the main body 100 may store gaseous refrigerant and liquid refrigerant separated up and down therein.
  • the main body 100 is in the form of a container with an empty inside, and may have a cylindrical shape with an open upper end and a closed lower end.
  • the main body 100 may be formed in a cylindrical shape with an opening formed thereon.
  • the body 100 may be referred to as a housing.
  • the gaseous refrigerant, the liquid refrigerant, and the oil may be separated and stored in the order of density inside the body 100.
  • the head part 200 is coupled to the upper part of the main body 100 and may include a first inlet 210 , a second inlet 220 , and an outlet 230 .
  • the head part 200 is coupled to seal the open top of the main body 100 .
  • a first inlet 210 and a second inlet 220 may be formed in the head part 200 to introduce refrigerant into the main body 100, and an outlet 230 for discharging gaseous refrigerant may be provided.
  • the refrigerant introduced through either the first inlet 210 or the second inlet 220 of the head unit 200 may bypass the deflector 400 and be introduced into the main body 100 .
  • one of the first inlet 210 or the second inlet 220 moves the refrigerant introduced in the cooling mode, and the other one moves the refrigerant introduced in the heating mode, but the refrigerant introduced in the cooling mode moves through the deflector. (400) can be bypassed.
  • the first inlet 210 is a passage through which the refrigerant flows in the cooling mode
  • the second inlet 220 is a passage through which the refrigerant flows in the heating mode.
  • a first flange 211 for connecting a pipe for moving the refrigerant in the cooling mode may be disposed above the first inlet 210, and at the top of the second inlet 220, the refrigerant moves in the heating mode.
  • a second flange 221 to which a pipe is connected may be disposed.
  • one side of the refrigerant introduced in the cooling mode is connected to the first inlet 210 of the head unit 200, and the other side passes through the deflector 400 so that the refrigerant directly flows into the inner space of the main body 100. It may be connected to the bypass pipe 213.
  • the shape of the bypass pipe 213 is not limited, and may be modified into various shapes and structures for bypassing the deflector 400 by refrigerant flowing into the main body 100 .
  • the refrigerant introduced in the heating mode may be introduced into the main body 100 after colliding with the upper surface of the deflector 400 .
  • the present invention has a structure having two refrigerant inlets and one outlet 230, and can change the inflow path of the refrigerant by distinguishing between the cooling mode and the heating mode.
  • the refrigerant discharge pipe 300 is disposed inside the main body 100 and serves as a passage through which gaseous refrigerant stored in the main body 100 can be moved to the outlet 230 of the head unit 200 .
  • the refrigerant discharge pipe 300 may have a 'U'-shaped structure in which one side is disposed above the main body 100 and the other side is connected to the outlet 230. At this time, one side of the refrigerant discharge pipe 300 disposed on the upper side of the main body 100 becomes an inlet for the gaseous refrigerant to flow in. At this time, the inlet of the refrigerant discharge pipe 300 through which the gaseous refrigerant flows may be disposed below the deflector 400 or may be disposed to overlap the deflector 400 in a horizontal direction.
  • the gaseous refrigerant flowing into the inlet of the refrigerant discharge pipe 300 descends along the 'U' shaped passage, passes through the lower part of the refrigerant discharge pipe 300, rises again, and is discharged through the outlet 230 of the head unit 200. It can be.
  • the other side of the refrigerant discharge pipe 300 may be fixed to the head part 200 .
  • the outlet 230 side of the refrigerant discharge pipe 300 may be fixed to the head unit 200 in a structure in which one side is expanded.
  • the lower part of the refrigerant discharge pipe 300 may be fixed to the lower surface of the main body 100.
  • the lower part of the 'U' of the refrigerant discharge pipe 300 may be fixed to the lower surface of the main body 100 using a separate fixing part 110.
  • the shape or type of the fixing part 110 is not limited and may be modified in various structures.
  • the lower part of the head part 200 which is the other side of the refrigerant discharge pipe 300, is connected to the main body 100 so that flow inside the main body 100 can be prevented.
  • the deflector 400 may be installed inside the main body 100 to scatter the introduced refrigerant. At this time, as mentioned above, the refrigerant introduced in the cooling mode bypasses the deflector 400, and the refrigerant introduced in the heating mode is scattered through the deflector 400 and introduced into the main body 100.
  • the structure or shape of the deflector 400 various well-known structures may be used.
  • the deflector 400 may have a structure in which the refrigerant discharge pipe 300 passes through one area. At this time, the deflector 400 may have a structure fixed between the refrigerant discharge pipe 300 and the head part 200.
  • the deflector 400 includes a circular scattering plate 410 having a guide groove 430 formed therein, and a cylindrical compartment 420 extending a predetermined length downward from the edge of the scattering plate 410. ) may be included.
  • the partition cylinder 420 prevents the refrigerant scattered by hitting the inner surface of the main body 100 from flowing into the refrigerant discharge pipe 300.
  • the guide groove 430 may guide the flow of the refrigerant introduced through the second inlet 220 and colliding with the deflector 400 .
  • the refrigerant is circulated according to the mode of the heat pump system and then introduced into the accumulator (1).
  • Separate heating and cooling modes are provided with pipes for moving refrigerant, the cooling pipe for moving the refrigerant in the cooling mode is connected to the first inlet 210 of the head unit 200, and the heating for moving the refrigerant in the heating mode.
  • a pipe may be connected to the second inlet 220 of the head part 200 .
  • the refrigerant is introduced through the first inlet 210 and may be introduced into the main body 100 after bypassing the deflector 400 .
  • refrigerant is introduced through the second inlet 220, and the introduced refrigerant collides with the deflector 400 and is scattered to move to the main body 100.
  • the gaseous refrigerant moves along the refrigerant discharge pipe 300 and is supplied to the compressor to circulate through the heat pump system.
  • FIG. 5 is a view showing the arrangement relationship between a deflector disposed in an accumulator according to a second embodiment of the present invention, an inlet and outlet of a head part, and a refrigerant discharge pipe
  • FIG. FIG. 7 is a diagram showing the movement path of the refrigerant by the deflector according to the second embodiment in the heating mode.
  • the solid line arrows shown in FIGS. 6 and 7 may indicate the refrigerant flowing into the inside
  • the dotted line arrows may indicate the movement of the gaseous refrigerant.
  • the deflector 400a according to the second embodiment shown in FIGS. 5 to 7 is different in shape and the like.
  • the deflector 400a disposed inside the main body 100 is miniaturized so that the refrigerant flowing into the main body 100 in the cooling mode is separated from the deflector 400a. Regardless, it can be introduced into the interior of the main body 100.
  • the accumulator 1a according to the second embodiment may include a body 100, a head part 200, a refrigerant discharge pipe 300, and a deflector 400a according to the second embodiment.
  • the refrigerant introduced through the first inlet 210 of the head unit 200 interferes with the deflector 400a. It can be directly introduced into the interior of the main body 100 without. Accordingly, the refrigerant introduced in the cooling mode may bypass the deflector 400a.
  • the first inlet 210 of the head unit 200 may be disposed not to overlap with the deflector 400a in the first direction. As shown in FIG. 5 , the first inlet 210 may be disposed to be spaced apart from the deflector 400a in the first and second directions.
  • the refrigerant discharge pipe 300 may include a discharge pipe inlet 310 into which gaseous refrigerant flows and a discharge pipe outlet 320 connected to the outlet 230 of the head unit 200.
  • the discharge pipe inlet 310 may be disposed to be spaced apart from the first inlet 210 and the second inlet 220 in the first and second directions. That is, the discharge pipe inlet 310 may be disposed so as not to overlap the first inlet 210 and the second inlet 220 in the vertical direction. Accordingly, the refrigerant flowing into the body 100 through the first inlet 210 or the second inlet 220 does not flow into the discharge pipe inlet 310 .
  • the outer diameter of the discharge pipe inlet 310 may be spaced apart from the inner diameter of the first inlet 210 to have a first separation distance d1. Also, the outer diameter of the discharge pipe inlet 310 may be spaced apart from the inner diameter of the second inlet 220 to have a second distance d2.
  • the first separation distance d1 and the second separation distance d2 may be the same, but are not necessarily limited thereto. For example, considering the second inlet 220 disposed above the deflector 400a, the second separation distance d2 may be greater than the first separation distance d1.
  • the discharge pipe inlet 310 is sufficiently spaced from the second inlet 220, the refrigerant that hits the deflector 400a is discharged from the discharge pipe inlet. (310) does not flow. Furthermore, by disposing the discharge pipe inlet 310 adjacent to the lower portion of the head portion 200, the problem of refrigerant flowing into the discharge pipe inlet 310 may be prevented in advance.
  • the outer diameter of the discharge pipe inlet 310 may be spaced apart from the deflector 400a to have a third separation distance d3.
  • the third separation distance d3 may be formed in consideration of the refrigerant that is scattered after colliding with the deflector 400a. At this time, the third separation distance d3 is smaller than the second separation distance d2.
  • the discharge pipe outlet 320 may be connected to the outlet 230 of the head unit 200 . Accordingly, the gaseous refrigerant introduced into the discharge pipe inlet 310 may move to the outlet 230 of the head unit 200 through the discharge pipe outlet 320 .
  • the deflector 400a may include a plate portion 440 and a bent portion 450 extending from an end of the plate portion 440 .
  • the plate unit 440 may include a hole through which the refrigerant discharge pipe 300 is disposed, and the refrigerant discharge pipe 300 may be disposed inside the hole. At this time, since the plate part 440 is coupled to the refrigerant discharge pipe 300 through the hole, the flow of the deflector 400a can be prevented.
  • a guide groove 430 may be disposed in the plate part 440 . Accordingly, the guide groove 430 may guide the flow of the refrigerant introduced through the second inlet 220 and colliding with the bent portion 450 of the deflector 400a.
  • the bent part 450 may be disposed under the second inlet 220 . Also, the bent portion 450 may be disposed to overlap the second inlet 220 in the vertical direction.
  • the bent portion 450 may include a curved surface 451 convexly formed toward the head portion 200 . Accordingly, the curved surface 451 can minimize a pressure loss of the refrigerant colliding with the curved surface 451 . At this time, the curved surface 451 may be disposed to overlap the second inlet 220 in the vertical direction.
  • the curved surface 451 convexly formed toward the head portion 200 may be referred to as a first curved surface or an upper curved surface.
  • bent portion 450 may include a second curved surface 452 formed on a surface opposite to the first curved surface 451 .
  • the second curved surface 452 may be formed in a shape corresponding to the first curved surface 451 and may be disposed below the bent portion 450 . Also, the second curved surface 452 may be concave toward the head part 200 .
  • the uppermost end of the curved surface 451 may be disposed lower than the discharge pipe inlet 310 based on the vertical direction.
  • the discharge pipe inlet 310 may be disposed closer to the head portion 200 than the curved surface 451 . Accordingly, the refrigerant introduced through the second inlet 220 and colliding with the curved surface 451 may be blocked from flowing into the discharge pipe inlet 310 .
  • FIG. 8 is a plan view showing an accumulator according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing an accumulator according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 8
  • FIG. 12 is a view showing a movement path of a refrigerant by a deflector according to a third embodiment in a cooling mode
  • FIG. 13 is a deflector according to a third embodiment in a heating mode. It is a diagram showing the movement path of the refrigerant by Arrows shown in FIGS. 12 and 13 may indicate refrigerant flowing into the inside through the first inlet 210 or the second inlet 220 .
  • the accumulator 1b according to the second embodiment includes a main body 100, a head part 200, a refrigerant discharge pipe 300, and a deflector 400b according to the third embodiment. can do.
  • the deflector 400b according to the third embodiment shown in FIGS. There is a difference in placement location, etc.
  • the accumulator 1b according to the third embodiment reduces the size of the deflector 400b disposed inside the body 100 and at the same time arranges the discharge pipe inlet 310 to overlap the deflector 400b, thereby cooling mode. While the refrigerant flowing into the main body 100 flows into the main body 100 regardless of the deflector 400a, it is possible to block the refrigerant from flowing into the discharge pipe inlet 310.
  • the deflector 400b may include a scattering plate 410a and a partition tube 420 extending a predetermined length downward from an edge of the scattering plate 410 .
  • the scattering plate 410a is formed in a heart shape as an example, but is not necessarily limited thereto.
  • the deflector 400b according to the third embodiment may further include a protrusion 460 convexly formed on the upper surface of the scattering plate 410a.
  • the deflector 400b according to the third embodiment may further include a guide groove 430 formed in the scattering plate 410a.
  • the scattering plate 410a is arranged to overlap the discharge pipe inlet 310 disposed at the lower portion to prevent the refrigerant flowing into the first inlet 210 or the second inlet 220 from entering the discharge pipe inlet 310. .
  • the scattering plate 410a does not overlap the first inlet 210 in the second direction, the refrigerant introduced through the first inlet 210 of the head unit 200 does not interfere with the deflector 400b. It may be introduced directly into the body 100. Accordingly, the refrigerant introduced in the cooling mode may bypass the deflector 400b.
  • the compartment 420 may be disposed to overlap the discharge pipe inlet 310 in the first direction. At this time, the discharge pipe inlet 310 may be disposed inside the compartment 420 . Accordingly, the refrigerant scattered against the inner surface of the main body 100 is prevented from flowing into the refrigerant discharge pipe 300. In addition, the gaseous refrigerant collected inside the deflector 400b by the scattering plate 410a and the partition cylinder 420 can be easily introduced into the discharge pipe inlet 310 .
  • the protrusion 460 may be disposed to overlap the second inlet 220 in the second direction. In this case, the protrusion 460 may be disposed at the center C of the second inlet 220 . Accordingly, since the refrigerant introduced through the second inlet 220 collides with the protrusion 460, the refrigerant resistance can be reduced. Also, as the refrigerant resistance is reduced, the pressure loss caused by the deflector 400b may also be reduced.
  • the refrigerant introduced through the second inlet 220 collides with the protrusion 460 and is scattered, and the scattered refrigerant is guided by the scattering plate 410a. Accordingly, a pressure loss of the refrigerant that occurs when the refrigerant collides with the deflector 400b may be reduced.
  • the outer diameter of the discharge pipe inlet 310 may be spaced apart from the inner diameter of the first inlet 210 in the first direction to have a predetermined separation distance.
  • the edge of the deflector 400b may be disposed between the outer diameter of the discharge pipe inlet 310 and the inner diameter of the first inlet 210. Accordingly, as shown in FIG. 12 , in the cooling mode, the refrigerant introduced through the first inlet 210 may flow into the main body 100 without interference of the deflector 400b.
  • 100 main body, 110: fixed part, 200: head part, 210: first inlet, 211: first flange, 213: bypass pipe, 220: second inlet, 221: second flange, 230: outlet, 300: Refrigerant discharge pipe, 400, 400a, 400b: deflector

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Abstract

본 발명은 냉매순환라인을 순환하는 냉매로부터 기상냉매와 액상냉매로 분리하여 기상냉매를 배출하는 차량용 어큐뮬레이터에 있어서, 내부에 기상냉매와 액상냉매가 상하로 분리되어 저장되는 본체, 상기 본체의 상부에 결합되며, 제1 입구, 제2 입구 및 출구를 포함하는 헤드부, 상기 본체 내부에 배치되며, 상기 본체에 저장되는 상기 기상냉매를 상기 출구로 이동시키는 냉매배출관 및 상기 본체 내부에 설치되어 유입되는 냉매를 비산시키는 디플렉터를 포함하며, 상기 제1 입구 또는 상기 제2 입구 중 어느 일측을 통해 유입되는 냉매는 상기 디플렉터를 바이패스하여 상기 본체로 유입되는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터를 제공한다.

Description

차량용 어큐뮬레이터
실시예는 차량용 어큐뮬레이터에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 고 냉매 유량에 대응하기 위한 차량용 어큐뮬레이터에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 공조장치는, 통상적으로 차량의 실내를 냉방하기 위한 냉방 시스템과, 차량의 실내를 난방하기 위한 난방 시스템을 포함하여 이루어진다.
상기 냉방 시스템은, 냉매사이클의 증발기측에서 증발기의 외부를 거치는 공기를 증발기 내부를 흐르는 냉매와 열교환시켜 냉기로 바꾸어, 차량 실내를 냉방하도록 구성된다. 또한, 상기 난방 시스템은 냉각수 사이클의 히터코어측에서 히터코어 외부를 거치는 공기를 히터코어 내부를 흐르는 냉각수와 열교환시켜 온기로 바꾸어, 차량 실내를 난방하도록 구성된다.
한편, 상기한 차량용 공조장치와는 다른 것으로, 하나의 냉매사이클을 이용하여 냉매의 유동방향을 전환함으로써, 냉방과 난방을 선택적으로 수행할 수 있는 히트펌프 시스템이 적용되고 있다. 예컨대 상기 히트펌프 시스템은 2개의 열교환기(즉, 공조케이스 내부에 설치되어 차량 실내로 송풍되는 공기와 열교환하기 위한 실내 열교환기와, 공조케이스 외부에서 열교환하기 위한 실외 열교환기)와, 냉매의 유동방향을 전환할 수 있는 방향조절밸브를 구비한다. 따라서, 방향조절밸브에 의한 냉매의 유동방향에 따라 냉방모드가 가동될 경우에는 상기 실내 열교환기가 냉방용 열교환기의 역할을 하게 되며, 난방모드가 가동될 경우에는 상기 실내 열교환기가 난방용 열교환기의 역할을 하게 된다.
현재 히트펌프 시스템에 적용되는 어큐뮬레이터는 기액 분리능력을 향상시키기 위해 디플렉터를 적용하고 있다. 그러나 최근에 개발되는 전기 자동차용 히트펌프 시스템은 냉방, 배터리 열관리, 차량 제어기 열관리를 동시에 수행해야하기 때문에 이전 히트펌프 시스템 대비 어큐뮬레이터를 통과하는 냉매 유량이 증가하게 된다.
냉매 유량이 증가하면 디플렉터에서 발생하는 압력손실이 더 증가하기 때문에, 압력 손실로 인한 공조 시스템 효율 감소 정도가 더 증가하게 된다. 따라서 고 냉매 유량을 필요로 하는 공조 시스템에는 압력손실을 상대적으로 저감시킬 수 있는 어큐뮬레이터의 적용이 필요하다.
실시예는 냉방 모드와 난방 모드에서 어큘뮬레이터로 유입되는 구조를 변경하여 디플렉터에서 유발되는 압력손실을 저감하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예는, 냉매순환라인을 순환하는 냉매로부터 기상냉매와 액상냉매로 분리하여 기상냉매를 배출하는 차량용 어큐뮬레이터에 있어서, 내부에 기상냉매와 액상냉매가 상하로 분리되어 저장되는 본체; 상기 본체의 상부에 결합되며, 제1 입구, 제2 입구 및 출구를 포함하는 헤드부; 상기 본체 내부에 배치되며, 상기 본체에 저장되는 상기 기상냉매를 상기 출구로 이동시키는 냉매배출관; 및 상기 본체 내부에 설치되어 유입되는 냉매를 비산시키는 디플렉터;를 포함하며, 상기 제1 입구 또는 상기 제2 입구 중 어느 일측을 통해 유입되는 냉매는 상기 디플렉터를 바이패스하여 상기 본체로 유입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 입구 또는 제2 입구 중 어느 하나는 냉방모드에서 유입되는 냉매가 이동하고, 나머지 하나는 난방모드에서 유입되는 냉매가 이동하되, 상기 냉방모드에서 유입되는 냉매가 상기 디플렉터를 바이패스하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 냉방모드에서 유입되는 냉매는 상기 디플렉터를 관통하는 바이패스관을 통과하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 난방모드에서 유입되는 냉매는 상기 디플렉터와 충돌 후 상기 본체 내부로 유입되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 냉매배출관은 일측이 본체의 상측에 배치되고, 타측은 출구와 연결되는 'U'자 구조를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 디플렉터는 상기 냉매배출관의 일측에 연결되어 고정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 냉매배출관의 하부는 상기 본체의 저면에 고정되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 입구는 제1 방향으로 상기 디플렉터와 이격되게 배치되고, 상기 제2 입구는 상기 디플렉터와 오버랩되게 배치된다.
바람직하게는, 상기 디플렉터는 상기 냉매배출관과 결합하는 플레이트부와 상기 플레이트부에서 연장된 절곡부를 포함하고, 상기 절곡부는 상기 제2 입구와 오버랩되게 배치된다.
바람직하게는, 상기 절곡부는 상기 헤드부를 향해 볼록하게 형성된 제1 곡면을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 냉매배출관은 기상냉매가 유입되는 배출관 입구와 상기 헤드부의 출구와 연결되는 배출관 출구를 포함하고, 상기 제1 입구는 상기 배출관 입구와 제1 이격 거리를 갖도록 제1 방향으로 이격되게 배치되고, 상기 제2 입구는 상기 배출관 입구와 제2 이격 거리를 갖도록 제1 방향으로 이격되게 배치된다.
바람직하게는, 상기 냉매배출관은 기상냉매가 유입되는 배출관 입구와 상기 헤드부의 출구와 연결되는 배출관 출구를 포함하고, 상기 배출관 입구는 디플렉터와 오버랩되게 배치된다.
바람직하게는, 상기 디플렉터는 돌기를 더 포함하고, 상기 돌기는 상기 제2 입구와 오버랩되게 배치된다.
또한, 본 발명은 냉매순환라인을 순환하는 냉매로부터 기상냉매와 액상냉매로 분리하여 기상냉매를 배출하고 유입되는 냉매를 비산시키는 디플렉터를 구비하는 차량용 어큐뮬레이터에 있어서, 상기 어큐뮬레이터 내부로 유입되는 냉매 중 냉방모드의 냉매는 상기 디플렉터를 바이패스하고, 난방모드의 냉매는 상기 디플렉터와 충돌한 후 상기 어큐뮬레이터 내부로 이동하는 것을 특징으로 할 수 있다.
실시예에 따르면, 냉방모드에서 냉매가 디플렉터를 바이패스함으로써 디플렉터에서 유발되는 압력 손실을 저감하는 효과가 있다.
또한, 난방모드시에는 디플렉터를 사용하여 기액분리능력을 향상시킬수 있으며, 이를 통해 히트펌프 시스템의 효율 향상을 가능하게 하는 효과가 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 어큐뮬레이터의 사시도이고,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 흐름을 나타내는 도면이고,
도 3은 냉방모드시 제1 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 이동경로를 나타내는 도면이고,
도 4는 난방모드시 제1 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 이동경로를 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 어큐뮬레이터에 배치되는 디플렉터, 헤드부의 입구 및 출구, 및 냉매배출관의 배치 관계를 나타내는 도면이고,
도 6은 냉방모드시 제2 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 이동경로를 나타내는 도면이고,
도 7은 난방모드시 제2 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 이동경로를 나타내는 도면이고,
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 어큐뮬레이터를 나타내는 평면도이고,
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 어큐뮬레이터를 나타내는 분해사시도이고,
도 10은 도 8의 A-A 선을 나타내는 단면도이고,
도 11은 도 8의 B-B 선을 나타내는 단면도이고,
도 12는 냉방모드시 제3 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 이동경로를 나타내는 도면이고,
도 13은 난방모드시 제3 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 이동경로를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
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.
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.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
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.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
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.
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.
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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 8은, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.
제1 실시예
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 어큐뮬레이터의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 흐름을 나타내는 도면이고, 도 3은 냉방모드시 제1 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 이동경로를 나타내는 도면이고, 도 4는 난방모드시 제1 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 이동경로를 나타내는 도면이다. 도 3 및 도 4에 도시된 X 방향은 수평 방향 또는 제1 방향을 나타낼 수 있고, Y 방향은 상하 방향, 수직 방향 또는 제2 방향을 나타낼 수 있다. 이때, 도면상 위쪽은 상방을 나타낼 수 있고 아래쪽은 하방을 나타낼 수 있다. 그리고, X 방향 및 Y 방향은 서로 다른 방향을 의미하며, 서로 수직할 수 있다. 그리고, 도 2 내지 도 3에 도시된 디플렉터(400)는 제1 실시예에 따른 디플렉터를 나타낼 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명은 냉매 순환라인을 순환하는 냉매로부터 기상냉매와 액상냉매를 분리하고, 내부로 유입되는 냉매를 비산시키는 디플렉터를 구비하는 차량용 어큐뮬레이터(1)를 개시한다. 상기 어큐뮬레이터(1)는 내부로 유입되는 냉매 중 냉방모드의 냉매는 디플렉터(400)를 바이패스하고, 난방모드에서 유입되는 냉매는 디플렉터(400)와 충돌한 후 어큐뮬레이터(1) 내부로 이동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 냉방모드에서 어큐뮬레이터(1) 내부로 유입되는 냉매를 바이패스(bypass)하도록 함으로써, 디플렉터(400)에서 유발되는 압력손실을 저감하는 것을 목적으로 한다.
최근 공조시스템은 실내 냉방 뿐 아니라 배터리 냉각, 차량 제어기 냉각도 함께 요구되는데, 이 경우 실내 냉방만 수행할 때보다 더 큰 냉매 유량을 필요로 하게 된다.
냉매 유량이 증가할수록 디플렉터(400)에서 발생되는 압력손실이 증가하고 더 큰 공조시스템의 효율저하를 유발하게 된다. 본 발명에서는 냉방모드에서 어큐뮬레이터(1)로 유입되는 냉매가 디플렉터(400)를 바이패스하도록 하여 냉방, 배터리 냉각, 차량제어기 냉각모드 기능을 수행할 때 시스템 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 냉매순환라인을 순환하는 냉매로부터 기상냉매와 액상냉매로 분리하여 기상냉매를 배출하는 차량용 어큐뮬레이터(1)는 본체(100), 헤드부(200), 냉매배출관(300), 및 디플렉터(400)를 포함할 수 있다.
본체(100)는 내부에 기상냉매와 액상냉매가 상하로 분리되어 저장될 수 있다. 본체(100)는 내부가 비어있는 용기 형태로서, 원통의 형상으로 상단부는 개방되어 있고 하단부는 폐쇄된 구조를 구비할 수 있다. 예컨대, 본체(100)는 상부에 개구가 형성된 통 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 본체(100)는 하우징이라 불릴 수 있다.
냉매가 본체(100)의 내부로 유입되는 경우, 본체(100)의 내부에서는 밀도차에 의해 기상냉매, 액상냉매 및 오일 순으로 분리되어 저장될 수 있다.
헤드부(200)는 본체(100)의 상부에 결합되며, 제1 입구(210), 제2 입구(220), 및 출구(230)를 포함할 수 있다. 헤드부(200)는 본체(100)의 개방된 상부를 밀폐하도록 결합된다. 그리고, 헤드부(200)에는 본체(100)의 내부로 냉매를 유입하기 위한 제1 입구(210) 및 제2 입구(220)가 형성될 수 있으며, 기상냉매가 배출하기 위한 출구(230)가 형성될 수 있다.
헤드부(200)의 제1 입구(210) 또는 제2 입구(220) 중 어느 하나를 통해 유입되는 냉매는 디플렉터(400)를 바이패스하여 본체(100)의 내부로 유입될 수 있다.
이때, 제1 입구(210) 또는 제2 입구(220) 중 어느 하나는 냉방모드에서 유입되는 냉매가 이동하고, 나머지 하나는 난방모드에서 유입되는 냉매가 이동하되, 냉방모드에서 유입되는 냉매는 디플렉터(400)를 바이패스할 수 있다.
이하, 제1 입구(210)는 냉방모드에서 냉매가 유입되는 통로로, 제2 입구(220)는 난방모드에서 냉매가 유입되는 통로를 예로 하여 설명하도록 한다.
제1 입구(210)의 상부에는 냉방모드의 냉매가 이동하기 위한 배관이 연결되기 위한 제1 플랜지(211)가 배치될 수 있으며, 제2 입구(220)의 상부에는 난방모드에서 냉매가 이동하기 위한 배관이 연결되는 제2 플랜지(221)가 배치될 수 있다.
또한, 냉방모드에서 유입되는 냉매는 일측이 헤드부(200)의 제1 입구(210)와 연결되며, 타측이 디플렉터(400)를 관통하여 본체(100)의 내부공간으로 냉매가 직접 유입되도록 하는 바이패스관(213)과 연결될 수 있다. 바이패스관(213)의 형상은 제한이 없으며, 본체(100)로 유입되는 냉매가 디플렉터(400)를 바이패스하기 위한 다양한 형상 및 구조로 변형 실시될 수 있다.
또한, 난방모드에서 유입되는 냉매는 디플렉터(400)의 상면과 충돌 후 본체(100) 내부로 유입될 수 있다.
결국 본 발명은 2개의 냉매 입구와 1개의 출구(230)를 구비하는 구조를 구비하며, 냉방모드와 난방모드를 구분하여 냉매의 유입경로를 변경시킬 수 있다.
냉매배출관(300)은 본체(100) 내부에 배치되며, 본체(100)에 저장되는 기상냉매를 헤드부(200)의 출구(230)로 이동시킬 수 있는 통로로 제공된다.
냉매배출관(300)은 일측이 본체(100)의 상측에 배치되고, 타측은 출구(230)와 연결되는 'U'자 형상의 구조를 구비할 수 있다. 이때, 본체(100) 상측에 배치되는 냉매배출관(300)의 일측은 기상의 냉매가 유입되기 위한 입구가 된다. 이때, 기상의 냉매가 유입되는 냉매배출관(300)의 입구는 디플렉터(400)보다 아래에 배치되거나 또는 수평 방향으로 디플렉터(400)와 오버랩되게 배치될 수 있다.
냉매배출관(300)으로 입구로 유입되는 기상냉매는 'U'자형 유로를 따라 아래로 하강한 후, 냉매배출관(300)의 하부를 지나 다시 상승하여 헤드부(200)의 출구(230)로 배출될 수 있다.
냉매배출관(300)의 타측은 헤드부(200)에 고정될 수 있다. 일실시예로, 냉매배출관(300)의 출구(230)측은 일측이 확관되는 구조로 헤드부(200)에 고정될 수 있다.
또한, 냉매배출관(300)의 하부는 본체(100)의 저면에 고정될 수 있다. 일실시예로, 냉매배출관(300)이 'U'자의 하부는 본체(100)의 저면에 별도의 고정부(110)를 이용하여 고정될 수 있다. 고정부(110)의 형상이나 종류에는 제한이 없으며 다양한 구조로 변형실시될 수 있다.
냉매배출관(300)은 타측인 헤드부(200)의 하부가 본체(100)에 연결되어 본체(100) 내부에서 유동이 방지될 수 있다.
디플렉터(400)는 본체(100) 내부에 설치되어 유입되는 냉매를 비산시킬 수 있다. 이때, 위에서 언급한 것과 같이 냉방모드에서 유입되는 냉매는 디플렉터(400)를 바이패스하며, 난방모드에서 유입되는 냉매는 디플렉터(400)를 통해 비산되어 본체(100) 내부로 유입될 수 있다. 디플렉터(400)의 구조나 형상은 공지된 다양한 구조가 사용될 수 있다.
디플렉터(400)는 일영역이 냉매배출관(300)이 관통하는 구조를 구비할 수 있다. 이때, 디플렉터(400)는 냉매배출관(300)과 헤드부(200) 사이에서 고정되는 구조를 구비할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 디플렉터(400)는 가이드홈(430)이 형성된 원형의 비산판(410)과, 상기 비산판(410)의 가장자리에서 하측방향으로 일정길이 연장되는 원통형의 구획통(420)을 포함할 수 있다.
상기 구획통(420)은 상기 본체(100)의 내측면에 부딪쳐 비산된 냉매가 상기 냉매배출관(300)측으로 유입되는 것을 방지한다.
상기 가이드홈(430)은 제2 입구(220)를 통해 유입되어 디플렉터(400)에 부딛친 냉매의 흐름을 안내할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 어큐뮬레이터(1)의 작용을 설명하도록 한다.
우선 히트펌프 시스템의 모드에 따라 냉매가 순환 후 어큐뮬레이터(1)로 유입된다. 별도의 난방모드와 냉방모드에 따른 냉매 이동배관이 구비되며, 냉방모드에서 냉매가 이동하는 냉방배관이 헤드부(200)의 제1 입구(210)와 연결되고, 난방모드에서 냉매가 이동하는 난방배관이 헤드부(200)의 제2 입구(220)와 연결될 수 있다.
히트펌프 시스템에서 냉방모드인 경우 냉매가 제1 입구(210)를 통해 유입되며, 디플렉터(400)를 바이패스 후 본체(100)로 유입될 수 있다.
또한, 히트펌프 시스템이 난방모드인 경우 냉매가 제2 입구(220)를 통해 유입되며, 유입되는 냉매는 디플렉터(400)와 충돌한 후 비산되어 본체(100)로 이동하게 된다.
본체(100)로 이동되는 냉매는 본체(100) 내부에서 기상냉매와 액상냉매로 분리된 후, 기상냉매는 냉매배출관(300)을 따라 이동하여 압축기로 공급되어 히트펌프 시스템을 순환하게 된다.
제2 실시예
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 어큐뮬레이터에 배치되는 디플렉터, 헤드부의 입구 및 출구, 및 냉매배출관의 배치 관계를 나타내는 도면이고, 도 6은 냉방모드시 제2 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 이동경로를 나타내는 도면이고, 도 7은 난방모드시 제2 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 이동경로를 나타내는 도면이다. 여기서, 도 6 및 도 7에 도시된 실선 화살표는 내부로 유입되는 냉매를 나타내고, 점선 화살표는 기상 냉매의 이동을 나타낼 수 있다.
도 2 내지 도 3에 도시된 제1 실시예에 따른 디플렉터(400)와 비교해 볼 때, 도 5 내지 도 7에 도시된 제2 실시예에 따른 디플렉터(400a)는 형상 등에서 차이가 있다. 상세하게, 제2 실시예에 따른 어큐뮬레이터(1a)는 본체(100)의 내부에 배치되는 디플렉터(400a)를 소형화함으로써, 냉방모드에서 본체(100)의 내부로 유입되는 냉매가 디플렉터(400a)와 무관하게 본체(100)의 내부로 유입될 수 있게 한다.
제2 실시예에 따른 어큐뮬레이터(1a)는 본체(100), 헤드부(200), 냉매배출관(300), 및 제2 실시예에 따른 디플렉터(400a)를 포함할 수 있다.
제2 실시예에 따른 디플렉터(400a)는 제1 실시예에 따른 디플렉터(400)보다 소형화되기 때문에, 헤드부(200)의 제1 입구(210)를 통해 유입되는 냉매는 디플렉터(400a)의 간섭없이 본체(100)의 내부로 직접 유입될 수 있다. 그에 따라, 냉방모드에서 유입되는 냉매는 디플렉터(400a)를 바이패스할 수 있다. 상세하게, 헤드부(200)의 제1 입구(210)는 디플렉터(400a)와 제1 방향으로 오버랩되지 않게 배치될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 입구(210)는 제1 방향 및 제2 방향으로 상기 디플렉터(400a)와 이격되게 배치될 수 있다.
도 5 내지 도 7를 참조하면, 냉매배출관(300)은 기상냉매가 유입되는 배출관 입구(310)와 헤드부(200)의 출구(230)와 연결되는 배출관 출구(320)를 포함할 수 있다.
배출관 입구(310)는 제1 입구(210) 및 제2 입구(220)와 제1 방향 및 제2 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 즉, 배출관 입구(310)는 제1 입구(210) 및 제2 입구(220)와 상하 방향으로 오버랩되지 않게 배치될 수 있다. 그에 따라, 제1 입구(210) 또는 제2 입구(220)를 통해 본체(100)의 내부로 유입되는 냉매는 배출관 입구(310)로 유입되지 않는다.
상세하게, 배출관 입구(310)의 외경은 제1 입구(210)의 내경과 제1 이격 거리(d1)를 갖도록 이격되게 배치될 수 있다. 그리고, 배출관 입구(310)의 외경은 제2 입구(220)의 내경과 제2 이격 거리(d2)를 갖도록 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 제1 이격 거리(d1)와 제2 이격 거리(d2)는 동일할 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 디플렉터(400a)의 상부에 배치되는 제2 입구(220)를 고려하여, 제2 이격 거리(d2)는 제1 이격 거리(d1)보다 클 수 있다.
이때, 제2 입구(220)가 디플렉터(400a)와 오버랩되게 배치되더라도, 배출관 입구(310)가 제2 입구(220)와 충분히 이격되어 배치되기 때문에, 디플렉터(400a)에 부딛힌 냉매는 배출관 입구(310)로 유입되지 않는다. 나아가, 배출관 입구(310)를 헤드부(200)의 하부와 인접하게 배치하여 냉매가 배출관 입구(310)로 유입되는 문제를 사전에 차단할 수도 있다.
또한, 배출관 입구(310)의 외경은 디플렉터(400a)와 제3 이격 거리(d3)를 갖도록 이격되게 배치될 수 있다. 그리고, 제3 이격 거리(d3)는 디플렉터(400a)에 부딪혀 비산되는 냉매를 고려하여 형성될 수 있다. 이때, 제3 이격 거리(d3)는 제2 이격 거리(d2)보다 작다.
배출관 출구(320)는 헤드부(200)의 출구(230)와 연결될 수 있다. 그에 따라, 배출관 입구(310)로 유입된 기상냉매는 배출관 출구(320)를 통해 헤드부(200)의 출구(230)로 이동할 수 있다.
디플렉터(400a)는 플레이트부(440)와 상기 플레이트부(440)의 단부에서 연장된 절곡부(450)를 포함할 수 있다.
플레이트부(440)는 냉매배출관(300)이 관통되게 배치될 있도록 홀을 포함할 수 있으며, 상기 홀의 내부에는 냉매배출관(300)이 배치될 수 있다. 이때, 플레이트부(440)는 상기 홀을 통해 냉매배출관(300)과 결합하기 때문에, 상기 디플렉터(400a)의 유동이 방지될 수 있다.
또한, 상기 플레이트부(440)에는 가이드홈(430)이 배치될 수 있다. 그에 따라, 가이드홈(430)은 제2 입구(220)를 통해 유입되어 디플렉터(400a)의 절곡부(450)에 부딛친 냉매의 흐름을 안내할 수 있다.
절곡부(450)는 제2 입구(220)의 하부에 배치될 수 있다. 그리고, 절곡부(450)는 제2 입구(220)와 상하 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.
그리고, 절곡부(450)는 헤드부(200)를 향해 볼록하게 형성된 곡면(451)을 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 곡면(451)은 상기 곡면(451)에 부딛힌 냉매의 압력 손실을 최소화할 수 있다. 이때, 상기 곡면(451)은 제2 입구(220)와 상하 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 여기서, 헤드부(200)를 향해 볼록하게 형성된 곡면(451)은 제1 곡면 또는 상부 곡면이라 불릴 수 있다.
또한, 절곡부(450)는 제1 곡면(451)의 반대면에 형성된 제2 곡면(452)을 포함할 수 있다.
제2 곡면(452)은 제1 곡면(451)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 절곡부(450)의 하부에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 곡면(452)은 헤드부(200)를 향해 오목하게 형성될 수 있다.
한편, 상하 방향을 기준으로 상기 곡면(451)의 최상단은 상기 배출관 입구(310)보다 낮게 배치될 수 있다. 예컨대, 배출관 입구(310)는 곡면(451)보다 헤드부(200)에 가깝게 배치될 수 있다. 그에 따라, 제2 입구(220)를 통해 유입되어 상기 곡면(451)에 부딛힌 냉매는 상기 배출관 입구(310)로 유입되지 않게 차단될 수 있다.
제3 실시예
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 어큐뮬레이터를 나타내는 평면도이고, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 어큐뮬레이터를 나타내는 분해사시도이고, 도 10은 도 8의 A-A 선을 나타내는 단면도이고, 도 11은 도 8의 B-B 선을 나타내는 단면도이고, 도 12는 냉방모드시 제3 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 이동경로를 나타내는 도면이고, 도 13은 난방모드시 제3 실시예에 따른 디플렉터에 의한 냉매의 이동경로를 나타내는 도면이다. 도 12 및 도 13에 도시된 화살표는 제1 입구(210) 또는 제2 입구(220)를 통해 내부로 유입되는 냉매를 나타낼 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제2 실시예에 따른 어큐뮬레이터(1b)는 본체(100), 헤드부(200), 냉매배출관(300), 및 제3 실시예에 따른 디플렉터(400b)를 포함할 수 있다.
제1 실시예에 따른 디플렉터(400) 및 제2 실시예에 따른 디플렉터(400a)와 비교해 볼 때, 도 8 및 도 9에 도시된 제3 실시예에 따른 디플렉터(400b)는 형상, 형상에 따른 배치 위치 등에서 차이가 있다. 상세하게, 제3 실시예에 따른 어큐뮬레이터(1b)는 본체(100)의 내부에 배치되는 디플렉터(400b)를 소형화함과 동시에 배출관 입구(310)가 디플렉터(400b)와 오버랩되게 배치함으로써, 냉방모드에서 본체(100)의 내부로 유입되는 냉매가 디플렉터(400a)와 무관하게 본체(100)의 내부로 유입되면서도 배출관 입구(310)로 냉매가 유입되는 것을 차단할 수 있게 한다.
제3 실시예에 따른 디플렉터(400b)는 비산판(410a)과, 상기 비산판(410)의 가장자리에서 하측방향으로 일정길이 연장되는 구획통(420)을 포함할 수 있다. 여기서, 비산판(410a)은 하트 모양으로 형성된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다.
또한, 제3 실시예에 따른 디플렉터(400b)는 비산판(410a)의 상면에 볼록하게 형성된 돌기(460)를 더 포함할 수 있다.
또한, 제3 실시예에 따른 디플렉터(400b)는 비산판(410a)에 형성된 가이드홈(430)을 더 포함할 수 있다.
상기 비산판(410a)은 하부에 배치되는 배출관 입구(310)와 오버랩되게 배치되어 제1 입구(210) 또는 제2 입구(220)로 유입되는 냉매가 배출관 입구(310)로 유입되는 것을 방지한다.
또한, 상기 비산판(410a)은 제1 입구(210)와 제2 방향으로 오버랩되지 않기 때문에, 헤드부(200)의 제1 입구(210)를 통해 유입되는 냉매는 디플렉터(400b)의 간섭없이 본체(100)의 내부로 직접 유입될 수 있다. 그에 따라, 냉방모드에서 유입되는 냉매는 디플렉터(400b)를 바이패스할 수 있다.
상기 구획통(420)은 배출관 입구(310)와 제1 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 이때, 구획통(420)의 내부에 배출관 입구(310)가 배치될 수 있다. 그에 따라, 본체(100)의 내측면에 부딪쳐 비산된 냉매가 상기 냉매배출관(300)측으로 유입되는 것을 방지한다. 또한, 상기 비산판(410a)과 구획통(420)에 의해 디플렉터(400b)의 내부에 모여진 기상냉매는 용이하게 배출관 입구(310)로 유입될 수 있다.
상기 돌기(460)는 제2 입구(220)와 제2 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 이때, 상기 돌기(460)는 제2 입구(220)의 중앙(C)에 배치될 수 있다. 그에 따라, 제2 입구(220)를 통해 유입되는 냉매는 상기 돌기(460)에 부딪히기 때문에, 냉매 저항을 줄일 수 있다. 그리고, 냉매 저항이 감소됨에 따라, 디플렉터(400b)에서 유발되는 압력 손실 또한 저감될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 난방모드시 제2 입구(220)를 통해 유입되는 냉매는 돌기(460)에 부딛혀 비산되고, 비산되는 냉매는 비산판(410a)에 의해 안내된다. 그에 따라, 디플렉터(400b)에 부딪힐 때 발생하는 냉매의 압력 손실이 저감될 수 있다.
또한, 배출관 입구(310)의 외경은 제1 입구(210)의 내경과 소정의 이격 거리를 갖도록 제1 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 그리고, 상하 방향에서 바라볼 때, 배출관 입구(310)의 외경과 제1 입구(210)의 내경 사이에 디플렉터(400b)의 가장자리가 배치될 수 있다. 그에 따라, 도 12에 도시된 바와 같이, 냉방모드시, 제1 입구(210)를 통해 유입되는 냉매는 디플렉터(400b)의 간섭없이 본체(100)의 내부로 유입될 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
<부호의 설명>
100 : 본체, 110 : 고정부, 200 : 헤드부, 210 : 제1 입구, 211 : 제1 플랜지, 213 : 바이패스관, 220 : 제2 입구, 221 : 제2 플랜지, 230 : 출구, 300 : 냉매배출관, 400, 400a, 400b : 디플렉터

Claims (14)

  1. 냉매순환라인을 순환하는 냉매로부터 기상냉매와 액상냉매로 분리하여 기상냉매를 배출하는 차량용 어큐뮬레이터에 있어서,
    내부에 기상냉매와 액상냉매가 상하로 분리되어 저장되는 본체;
    상기 본체의 상부에 결합되며, 제1 입구, 제2 입구 및 출구를 포함하는 헤드부;
    상기 본체 내부에 배치되며, 상기 본체에 저장되는 상기 기상냉매를 상기 출구로 이동시키는 냉매배출관; 및
    상기 본체 내부에 설치되는 디플렉터;
    를 포함하며,
    상기 제1 입구 또는 상기 제2 입구 중 어느 하나를 통해 유입되는 냉매는 상기 디플렉터를 바이패스하여 상기 본체로 유입되는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입구 또는 제2 입구 중 어느 하나는 냉방모드에서 유입되는 냉매가 이동하고, 나머지 하나는 난방모드에서 유입되는 냉매가 이동하되, 상기 냉방모드에서 유입되는 냉매가 상기 디플렉터를 바이패스하는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉방모드에서 유입되는 냉매는 상기 디플렉터를 관통하는 바이패스관을 통과하는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 난방모드에서 유입되는 냉매는 상기 디플렉터와 충돌 후 상기 본체 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 냉매배출관은 일측이 본체의 상측에 배치되고, 타측은 상기 출구와 연결되는 'U'자 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 디플렉터는 상기 냉매배출관의 일측에 연결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 냉매배출관의 하부는 상기 본체의 저면에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입구는 제1 방향으로 상기 디플렉터와 이격되게 배치되고,
    상기 제2 입구는 상기 디플렉터와 오버랩되게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 디플렉터는 상기 냉매배출관과 결합하는 플레이트부와 상기 플레이트부에서 연장된 절곡부를 포함하고,
    상기 절곡부는 상기 제2 입구와 오버랩되게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 절곡부는 상기 헤드부를 향해 볼록하게 형성된 제1 곡면을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 냉매배출관은 기상냉매가 유입되는 배출관 입구와 상기 헤드부의 출구와 연결되는 배출관 출구를 포함하고,
    상기 제1 입구는 상기 배출관 입구와 제1 이격 거리를 갖도록 제1 방향으로 이격되게 배치되고,
    상기 제2 입구는 상기 배출관 입구와 제2 이격 거리를 갖도록 제1 방향으로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 냉매배출관은 기상냉매가 유입되는 배출관 입구와 상기 헤드부의 출구와 연결되는 배출관 출구를 포함하고,
    상기 배출관 입구는 디플렉터와 오버랩되게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 디플렉터는 돌기를 더 포함하고,
    상기 돌기는 상기 제2 입구와 오버랩되게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
  14. 냉매순환라인을 순환하는 냉매로부터 기상냉매와 액상냉매로 분리하여 기상냉매를 배출하고 유입되는 냉매를 비산시키는 디플렉터를 구비하는 차량용 어큐뮬레이터에 있어서,
    상기 어큐뮬레이터 내부로 유입되는 냉매 중 냉방모드의 냉매는 상기 디플렉터를 바이패스하고, 난방모드의 냉매는 상기 디플렉터와 충돌한 후 상기 어큐뮬레이터 내부로 이동하는 것을 특징으로 하는 차량용 어큐뮬레이터.
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