WO2024014737A1 - 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈 - Google Patents

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liquid separator
manifold
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김성훈
노경태
김윤진
이해준
이성제
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Hanon Systems Corp
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    • F25B2500/18—Optimization, e.g. high integration of refrigeration components

Definitions

  • the present invention relates to a manifold fluid module, and more specifically, to a gas-liquid separator-integrated manifold fluid module in which components such as a gas-liquid separator, heat exchanger, and valves are modularized into one.
  • Electric vehicles and hybrid vehicles are equipped with batteries to provide driving power, and the batteries are used not only for driving but also for cooling and heating.
  • a heat pump refers to a device that absorbs low-temperature heat and moves the absorbed heat to a high temperature.
  • a heat pump has a cycle in which a liquid fluid evaporates in an evaporator, takes heat from the surroundings, becomes a gas, and then liquefies while releasing heat to the surroundings through a condenser. Applying this to an electric vehicle or hybrid vehicle has the advantage of securing a heat source that is insufficient in conventional air conditioning devices.
  • the current modular configuration of the heat pump system for electric vehicles is a partial modularization method in which important parts (valves, gas-liquid separators, chillers, condensers, internal heat exchangers and sensors, etc.) are connected by piping, and fittings and connectors are used to connect these piping. They must be constructed separately, and an appropriate gap is created for connection between parts. Because of this, there are disadvantages in packaging, cost, and workability. To solve this problem, technology to modularize the manifold is being developed.
  • One embodiment of the present invention provides a gas-liquid separator-integrated manifold fluid module that can reduce costs and increase workability by modularizing not only the heat exchanger and valve components but also the gas-liquid separator into one module.
  • a manifold fluid module integrated with a gas-liquid separator includes a manifold plate in which a fluid flow path is formed; a first expansion valve coupled to the manifold plate and blocking movement of the first fluid or expanding the first fluid depending on the air conditioning mode; and a gas-liquid separator that is formed at least partially on the manifold plate to form an inflow space into which the first fluid expanded in the first expansion valve flows, and separates the first fluid into a gas phase and a liquid phase.
  • the gas-liquid separator may be placed on top of the manifold plate.
  • the gas-liquid separator may be disposed outside the manifold plate.
  • the gas-liquid separator includes a housing having an internal space through which a first fluid flows; a discharge tube disposed on an upper portion of the housing to discharge a gaseous first fluid and prevent the inflow of a liquid first fluid; And it may include a top cap coupled to the top of the housing so as to be disposed between the housing and the discharge tube.
  • the housing may be formed integrally with the manifold plate, and the top cap may be constructed separately and coupled to the top of the housing.
  • a fluid inflow passage through which the first fluid expanded by the first expansion valve flows is formed on one upper side of the housing.
  • the fluid inflow passage may be formed to be open in a tangential direction so that the first fluid forms a spiral vortex. there is.
  • the first expansion valve may expand the first fluid and move it to the gas-liquid separator in the vapor injection heat pump mode, and may be closed in the general heat pump mode to allow the first fluid to move toward the second expansion valve.
  • a second expansion valve coupled to the manifold plate and expanding the first liquid fluid separated in the gas-liquid separator; And it may further include a third expansion valve coupled to the manifold plate and allowing the first fluid heat-exchanged with the external heat exchanger to flow in and expand.
  • the heat exchanger is coupled to the manifold plate and further includes a heat exchanger for heat exchanging the first fluid and the second fluid, wherein the heat exchanger is a first heat exchanger for heat exchanging the first fluid expanded in the second expansion valve and the second fluid. energy; And it may include a second heat exchanger that exchanges heat between the first fluid expanded in the third expansion valve and the second fluid.
  • the first heat exchanger may be disposed on one side of the manifold plate, and the second heat exchanger may be disposed in a lateral direction of the first heat exchanger.
  • the first expansion valve and the second expansion valve are disposed above the first heat exchanger, and the third expansion valve is disposed above the second heat exchanger, so that the flow flowing into the first heat exchanger and the second heat exchanger
  • the first fluid may move from top to bottom.
  • the second direction switching valve may be disposed between the first heat exchanger and the second heat exchanger.
  • the gas-liquid separator, the first expansion valve, the second expansion valve, and the third expansion valve are disposed on an upper part of the manifold plate, the first heat exchanger is disposed on one lower side of the manifold plate, and the second heat exchanger , the first direction change valve and the second direction change valve may be disposed on the other lower side of the manifold plate.
  • the gas-liquid separator-integrated manifold fluid module according to an embodiment of the present invention can reduce costs and increase workability by modularizing not only the heat exchanger and valve parts but also the gas-liquid separator into one module.
  • Figure 1 is a diagram showing the front of a manifold fluid module integrated with a gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a cross-sectional view showing the portion where the gas-liquid separator is coupled in the gas-liquid separator-integrated manifold fluid module according to an embodiment of the present invention from the front.
  • Figure 3 is a plan view showing the part where the gas-liquid separator is coupled in the gas-liquid separator-integrated manifold fluid module according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a diagram showing the flow of the first fluid around the gas-liquid separator in vapor injection heat pump mode.
  • Figure 5 is a diagram showing the flow of the first fluid around the gas-liquid separator in general heat pump mode.
  • connection does not mean that two or more components are directly connected, but rather that two or more components are indirectly connected through other components, or physically connected. It can mean not only being connected but also being electrically connected, or being integrated although referred to by different names depending on location or function.
  • Figure 1 is a view showing the front of a manifold fluid module integrated with a gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a view showing a gas-liquid separator combined in the manifold fluid module integrated with a gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view showing the portion from the front
  • Figure 3 is a plan view showing the portion where the gas-liquid separator is coupled in the manifold fluid module integrated with the gas-liquid separator according to an embodiment of the present invention.
  • the gas-liquid separator-integrated manifold fluid module includes a manifold plate 10 with a fluid flow path formed therein, coupled to the manifold plate 10, and generating a first fluid. and a heat exchanger (20,90) for heat exchanging the second fluid, and a first expansion valve (30) coupled to the manifold plate (10) and blocking the movement of the first fluid or expanding the first fluid depending on the air conditioning mode. ), and at least a portion of the manifold plate 10 is integrally formed to form an inflow space into which the first fluid expanded in the first expansion valve 30 flows, and separates the first fluid into gas phase and liquid phase. It may include a gas-liquid separator (40).
  • the bottom plate 12 can be coupled to one side of the manifold plate 10 to cover the flow path, and can be manufactured by joining using brazing, structural adhesives, gaskets, etc.
  • the material of the manifold plate 10 can be applied in various ways depending on the purpose and function, such as aluminum, thermo-plastic, or stainless steel, depending on the manufacturing method.
  • the manifold plate 10 is formed to have a fluid flow path substantially recessed therein and has a plate shape with a predetermined thickness.
  • the manifold plate 10 having this shape includes a first heat exchanger 20, a second heat exchanger 90, which are heat exchange devices of the heat pump system, expansion valves 30, 60, 100, and a direction change valve 70. 80) are combined and modularized to reduce product manufacturing man-hours and also reduce man-hours on the vehicle assembly line.
  • the manifold plate 10 can simultaneously perform the functions of piping, fittings, and housing, thereby reducing costs and improving workability.
  • a fluid inlet port 14 through which the first fluid flows is formed on one upper side of the manifold plate 10. Additionally, an accumulator port 16 through which the first fluid is discharged to an accumulator (not shown) is formed on one lower side of the manifold plate 10.
  • a first heat exchanger 20 and a second heat exchanger 90 are coupled to one side, that is, the front side, of the manifold plate 10 as a heat exchange device.
  • the first fluid and the second fluid may exchange heat while passing through the first heat exchanger 20 and the second heat exchanger 90, respectively.
  • a water-cooled condenser may be used as the first heat exchanger 20, and a chiller may be used as the second heat exchanger 90.
  • the water-cooled condenser serves to condense the high-temperature, high-pressure gaseous fluid (refrigerant) discharged from a compressor or internal condenser into a high-pressure liquid by exchanging heat with an external heat source.
  • a chiller is a device in which low-temperature, low-pressure fluid is supplied and exchanges heat with fluid (coolant) moving in a coolant circulation line (not shown). The cold coolant heat-exchanged in the chiller can circulate through the coolant circulation line and exchange heat with the battery.
  • a refrigerant, a coolant, etc. may be used as the first fluid and the second fluid.
  • a refrigerant is used as the first fluid and coolant is used as the second fluid.
  • the first heat exchanger 20 is provided with a first fluid port through which the first fluid is introduced and discharged.
  • the first fluid port includes a first inlet end 21 and a first discharge end 22 provided at the upper and lower ends of the first heat exchanger 20, respectively.
  • the first inlet end 21 is a part where the first fluid that has passed through the second expansion valve 60 flows in
  • the first outlet end 22 is a part where the first fluid heat-exchanged in the first heat exchanger 20 is discharged. It's part.
  • the first inlet end 21 and the first outlet end 22 may be formed in the shape of holes at the top and bottom of the first heat exchanger 20, respectively.
  • the first inlet end 21 is formed on one side close to the second expansion valve 60, and the first outlet end 22 is formed on the other side far from the second expansion valve 60. It can be. More specifically, the first inlet end 21 may be arranged closer to the first discharge end 22 based on the second expansion valve 60. For example, the distance from the second expansion valve 60 to the first inlet end 21 may be smaller than the distance from the second expansion valve 60 to the first discharge end 22.
  • the first heat exchanger 20 is provided with a second fluid port through which the second fluid is introduced and discharged.
  • the second fluid port includes a second inlet end 23 and a second discharge end 24 provided at the lower and upper ends of the first heat exchanger 20, respectively.
  • the second inlet end 23 is a part where the second fluid flows in
  • the second outlet end 24 is a part where the second fluid that has exchanged heat with the first fluid is discharged.
  • the second fluid exchanges heat with the first fluid while flowing in the opposite direction (lower to upper).
  • first fluid port and the second fluid port described above are disposed separately from each other, assembly of the first fluid pipe and the second fluid pipe can be improved.
  • the first expansion valve 30 serves to block the movement of the first fluid flowing into the gas-liquid separator 40 or to expand the first fluid depending on the air conditioning mode.
  • the first expansion valve 30 may be placed on the upper part of the manifold plate 10, and expands the first fluid and moves it to the gas-liquid separator 40 in the vapor injection heat pump mode, and in the general heat pump mode and cooling mode. is closed to allow the first fluid to flow into the second expansion valve 60.
  • the gas-liquid separator 40 can separate the first fluid into gas phase and liquid phase when the first fluid flows in from the first expansion valve 30.
  • the gas-liquid separator 40 moves the separated first fluid in the gas phase to a compressor (not shown) and moves the first fluid in the liquid phase to the second expansion valve 60.
  • the gas-liquid separator 40 may be formed at least partially with the manifold plate 10.
  • the gas-liquid separator 40 is generally a separate part and is arranged independently of the manifold fluid module, but in this embodiment, the gas-liquid separator 40 is modularized together with the manifold fluid module to reduce costs and improve workability. .
  • the housing 42 which forms the exterior of the gas-liquid separator 40 and has an internal space through which the first fluid flows, is formed integrally with the manifold plate 10. That is, the housing 42 can be manufactured integrally to form an internal space when manufacturing the manifold plate 10, and the top cap 50 can be constructed separately and coupled to the top. Of course, the top cap 50 does not necessarily have to be provided separately and may be manufactured integrally with the gas-liquid separator 40.
  • the gas-liquid separator 40 includes a housing 42, a discharge tube 48 disposed on the upper part of the housing 42 to discharge the first fluid in the gas phase and prevent the inflow of the first fluid in the liquid phase, and the housing ( It may include a top cap 50 coupled to the top of the housing 42 so as to be disposed between the discharge tube 42) and the discharge tube 48.
  • the housing 42 is made approximately cylindrical, and the inner wall may have an inclined surface. The slope formed in this way can exert the effect of correcting the flow rate by becoming narrower toward the bottom.
  • a deflector 44 that prevents the first fluid from scattering may be coupled to the lower part of the housing 42.
  • the deflector 44 can prevent the first fluid from scattering and flowing into the discharge tube 48.
  • the deflector 44 may be made in a disk shape and may have a larger diameter than the discharge tube 48.
  • the deflector 44 may be fixed to the lower part of the housing 42 by using a circular plate structure.
  • a fluid inflow path 46 is formed on one upper side of the housing 42.
  • the fluid inflow path 46 is formed to be open in a tangential direction so that the first fluid flowing into the housing 42 forms a spiral vortex.
  • the gas-liquid separator 40 described above may be placed on the upper part of the manifold plate 10. This is because when the gas-liquid separator 40 is manufactured integrally with the manifold plate 10, if the gas-liquid separator 40 is located at the top, the gaseous first fluid can be naturally discharged to the outside through the top. In addition, in terms of arrangement with other parts already installed on the manifold plate 10, the arrangement at the top of the manifold plate 10 is because it is most optimized (top -> bottom) for the flow of the first fluid. .
  • the gas-liquid separator 40 may be disposed outside the manifold plate 10. This allows the gaseous first fluid discharged from the gas-liquid separator 40 to be smoothly discharged from the outside of the manifold plate 10, and connecting a pipe for discharging the first fluid to the top cap 50 is necessary. Because it is easy.
  • the second expansion valve 60 serves to control whether the refrigerant flowing into the first heat exchanger 20 expands.
  • the second expansion valve 60 may be disposed above the first heat exchanger 20, and may be used as a liquid first fluid that has passed through the gas-liquid separator 40 or a first fluid flowing in through the fluid inlet port 14. Controls the expansion of The first fluid flowing through the second expansion valve 60 may undergo heat exchange while passing through the first heat exchanger 20 or may move to an external heat exchanger.
  • the first direction switching valve 70 serves to control the direction of the first fluid discharged from the first heat exchanger 20.
  • the first directional valve 70 discharges the first fluid to an external heat exchanger (air-cooled condenser), and in the heat pump mode, the first directional valve 70 discharges the first fluid to the accumulator port 16. Change the direction to the side and discharge into the accumulator.
  • first fluid flowing into the first expansion valve 30 may be moved to the second direction switching valve 80 in the dehumidifying mode and then moved to the evaporator (not shown).
  • the second heat exchanger 90 is supplied with a low-temperature, low-pressure first fluid and exchanges heat with coolant moving in a coolant circulation line (not shown).
  • the cold coolant heat-exchanged in the second heat exchanger 90 may exchange heat with the battery by circulating through the coolant circulation line.
  • the first fluid heat-exchanged with the external heat exchanger flows into the third expansion valve 100, and the first fluid expanded in the third expansion valve 100 flows into the second heat exchanger 90.
  • the first fluid heat-exchanged in the second heat exchanger 90 is discharged through the bottom and flows into the accumulator through the accumulator port 16.
  • the gas-liquid separator 40, the first expansion valve 30, and the second expansion valve 60 are disposed on the upper part of the manifold plate 10, and the first heat exchanger 20 is connected to the manifold plate ( 10), and the second heat exchanger 90, the first direction change valve 70, and the second direction change valve 80 may be disposed on the other lower side of the manifold plate 10.
  • the first direction switching valve 70 is disposed below the second heat exchanger 90
  • the second direction switching valve 80 is between the first heat exchanger 20 and the second heat exchanger 90.
  • the third expansion valve 100 may be disposed between the first heat exchanger 20 and the second heat exchanger 90.
  • the parts can be optimally placed in the minimum space, thereby maximizing space efficiency, and since the flow of fluid is formed from the top to the bottom as a whole, the flow of the fluid is also improved. It can be optimized.
  • the first heat exchanger 20 is arranged vertically on one lower side of the manifold plate 10, and the second heat exchanger 90 is arranged horizontally on the other lower side of the manifold plate 10, thereby forming a fluid module.
  • Packages can be optimized. That is, the second heat exchanger 90 can increase space efficiency by being disposed in the side direction of the first heat exchanger 20.
  • the first expansion valve 30 and the second expansion valve 60 are disposed above the first heat exchanger 20, and the third expansion valve 100 is disposed above the second heat exchanger 90. , the flow of the first fluid can be naturally formed from the top to the bottom.
  • the gas-liquid separator 40, the first expansion valve 30, the second expansion valve 60, and the third expansion valve 100 are located on the upper part of the manifold plate 10. is disposed, the first heat exchanger 20 is disposed on one lower side of the manifold plate 10, and the second heat exchanger 90, the first direction change valve 70, and the second direction change valve 80 Can be placed on the other lower side of the manifold plate 10.
  • Figure 4 is a diagram showing the flow of the first fluid around the gas-liquid separator in the vapor injection heat pump mode
  • Figure 5 is a diagram showing the flow of the first fluid around the gas-liquid separator in the general heat pump mode.
  • the first fluid introduced through the fluid inlet port 14 is first expanded in the first expansion valve 30 and then flows into the gas-liquid separator 40.
  • the first expansion valve 30 can reduce the load on the compressor by expanding the incoming first fluid to medium pressure and increase heat exchange efficiency in the evaporator.
  • the first fluid flowing into the gas-liquid separator 40 flows spirally down the side wall of the housing 42, and the liquid first fluid separated from the gas-liquid separator 40 flows to the second expansion valve 60. It may flow in and undergo secondary expansion. Meanwhile, the gaseous first fluid separated in the gas-liquid separator 40 may be discharged upward along the discharge tube 48 and flow into the compressor.
  • the first fluid secondaryly expanded in the second expansion valve 60 flows into the first heat exchanger 20 and exchanges heat with the second fluid.
  • the first fluid that has passed through the first heat exchanger 20 may flow into the first direction change valve 70.
  • the first fluid flowing into the first direction change valve 70 is discharged through the accumulator port 16 and moved to the accumulator.
  • the first fluid flowing into the third expansion valve 100 from the external heat exchanger is discharged through the accumulator port 16 and moved to the accumulator.
  • the first expansion valve 30 is closed to prevent the first fluid from flowing into the gas-liquid separator 40. This can be equally applied to the cooling mode.
  • the first fluid flowing into the fluid inlet port 14 does not flow into the closed first expansion valve 30, but flows directly into the second expansion valve 60 and is expanded. Then, the first fluid expanded in the second expansion valve 60 flows into the first heat exchanger 20 and exchanges heat with the second fluid.

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Abstract

본 발명은 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈은 내부에 유체 유로가 형성되는 매니폴드 플레이트, 상기 매니폴드 플레이트에 결합되고, 제1 유체와 제2 유체를 열교환시키는 열교환기, 상기 매니폴드 플레이트에 결합되고, 공조모드에 따라 제1 유체의 이동을 차단하거나 제1 유체를 팽창시키는 제1 팽창밸브, 및 상기 제1 팽창밸브에서 팽창된 제1 유체가 유입되는 유입공간을 형성하도록 상기 매니폴드 플레이트에 적어도 일부가 일체로 형성되고, 제1 유체를 기상과 액상으로 분리하는 기액분리기를 포함할 수 있다.

Description

기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈
본 발명은 매니폴드 유체 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기액분리기, 열교환기 및 밸브류의 부품들을 하나로 모듈화한 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈에 관한 것이다.
환경 친화적인 산업 발전 및 화석원료를 대체하는 에너지원의 개발 기조 아래, 근래 자동차 산업에서 가장 주목받는 분야는 전기자동차와 하이브리드 자동차가 있다. 전기자동차와 하이브리드 자동차에는 배터리가 장착되어 구동력을 제공하는데, 주행 운전뿐만 아니라 냉난방 시에도 배터리를 이용한다.
배터리를 이용하여 구동력을 제공하는 차량에서, 냉난방 시 배터리가 열원으로 사용된다는 것은 그만큼 주행거리가 감소된다는 것을 의미하는데, 위 문제를 극복하기 위하여 종래부터 가정용 냉난방장치로 널리 활용된 히트펌프 시스템을 자동차에 적용하는 방법이 제안되었다.
참고로, 히트펌프란 저온의 열을 흡수하여 흡수된 열을 고온으로 이동시키는 것을 말한다. 일 예로서의 히트펌프는 액체 유체가 증발기 내에서 증발하고 주위에서 열을 빼앗아 기체가 되며, 다시 응축기에 의해 주위에 열을 방출하면서 액화되는 사이클을 가진다. 이를 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 적용하면, 종래 일반적인 공조장치에 부족한 열원을 확보할 수 있는 장점이 있다.
현재 전기 자동차용 히트펌프 시스템의 모듈화 구성은 부분 모듈화 방식으로 중요부품(밸브, 기액분리기, 칠러, 응축기, 내부 열교환기 및 센서 등)이 배관에 의해 연결되며, 이러한 배관의 연결을 위해 피팅 및 커넥터들이 별도로 구성되어야 하며, 부품간의 연결을 위해 적정 간격이 발생하게 된다. 이로 인해 패키징, 원가 및 작업성에서 불리한 점이 존재한다. 이를 해결하기 위해 매니폴드를 모듈화하는 기술이 개발되고 있는 실정이다.
본 발명의 일 실시예는 열교환기 및 밸브류의 부품 뿐만 아니라 기액분리기도 하나로 모듈화함으로써 원가를 절감하고 작업성을 증대시킬 수 있는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈은 내부에 유체 유로가 형성되는 매니폴드 플레이트; 상기 매니폴드 플레이트에 결합되고, 공조모드에 따라 제1 유체의 이동을 차단하거나 제 유체를 팽창시키는 제1 팽창밸브; 및 상기 제1 팽창밸브에서 팽창된 제1 유체가 유입되는 유입공간을 형성하도록 상기 매니폴드 플레이트에 적어도 일부가 일체로 형성되고, 제1 유체를 기상과 액상으로 분리하는 기액분리기를 포함할 수 있다.
상기 기액분리기는 상기 매니폴드 플레이트의 상부에 배치될 수 있다.
상기 기액분리기는 상기 매니폴드 플레이트의 바깥쪽에 배치될 수 있다.
상기 기액분리기는, 제1 유체가 유동하는 내부공간을 구비하는 하우징; 상기 하우징의 상부에 배치되어 기상의 제1 유체를 배출하고, 액상의 제1 유체의 유입을 방지하는 배출튜브; 및 상기 하우징과 배출튜브의 사이에 배치되도록 상기 하우징의 상단에 결합되는 상단캡을 포함할 수 있다.
상기 하우징은 상기 매니폴드 플레이트와 일체로 형성되고, 상기 상단캡은 별개로 구성되어 상기 하우징의 상단에 결합될 수 있다.
상기 하우징의 상부 일측에는 상기 제1 팽창밸브에서 팽창된 제1 유체가 유입되는 유체 유입로가 형성되는데, 상기 유체 유입로는 제1 유체가 나선형으로 와류를 형성하도록 접선 방향으로 개구되게 형성될 수 있다.
상기 제1 팽창밸브는 베이퍼 인젝션 히트펌프 모드 시에는 제1 유체를 팽창시켜 상기 기액분리기로 이동시키고, 일반 히트펌프 모드 시에는 폐쇄되어 제2 팽창밸브 측으로 제1 유체가 이동되게 할 수 있다.
상기 매니폴드 플레이트에 결합되고, 상기 기액분리기에서 분리된 액상의 제1 유체를 팽창시키는 제2 팽창밸브; 및 상기 매니폴드 플레이트에 결합되고, 외부 열교환기와 열교환된 제1 유체가 유입되어 팽창시키는 제3 팽창밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 매니폴드 플레이트에 결합되고, 제1 유체와 제2 유체를 열교환시키는 열교환기를 더 포함하며, 상기 열교환기는, 상기 제2 팽창밸브에서 팽창된 제1 유체와, 제2 유체를 열교환시키는 제1 열교환기; 및 상기 제3 팽창밸브에서 팽창된 제1 유체와, 제2 유체를 열교환시키는 제2 열교환기를 포함할 수 있다.
상기 제1 열교환기는 상기 매니폴드 플레이트의 일측에 배치되고, 상기 제2 열교환기는 상기 제1 열교환기의 측면 방향에 배치될 수 있다.
상기 제1 팽창밸브 및 제2 팽창밸브는 상기 제1 열교환기의 상방에 배치되고 상기 제3 팽창밸브는 상기 제2 열교환기의 상방에 배치됨으로써, 상기 제1 열교환기 및 제2 열교환기로 유입된 제1 유체는 상부에서 하부로 이동될 수 있다.
상기 제1 열교환기에서 배출되는 제1 유체의 방향을 제어하는 제1 방향전환밸브 및 제2 방향전환밸브를 더 포함하되, 상기 제1 방향전환밸브는 상기 제2 열교환기의 하방에 배치되고, 상기 제2 방향전환밸브는 상기 제1 열교환기 및 제2 열교환기의 사이에 배치될 수 있다.
상기 기액분리기, 제1 팽창밸브, 제2 팽창밸브 및 제3 팽창밸브는 상기 매니폴드 플레이트의 상부에 배치되고, 상기 제1 열교환기는 상기 매니폴드 플레이트의 하부 일측에 배치되며, 상기 제2 열교환기, 제1 방향전환밸브 및 제2 방향전환밸브는 상기 매니폴드 플레이트의 하부 타측에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈은 열교환기 및 밸브류의 부품 뿐만 아니라 기액분리기도 하나로 모듈화함으로써 원가를 절감하고 작업성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈의 전면을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈에서 기액분리기가 결합된 부분을 정면에서 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈에서 기액분리기가 결합된 부분을 평면에서 도시한 도면이다.
도 4는 베이퍼 인젝션 히트펌프 모드 시 기액분리기 주변에서의 제1 유체의 흐름을 도시한 도면이다.
도 5는 일반 히트펌프 모드 시 기액분리기 주변에서의 제1 유체의 흐름을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.
또한, 명세서 전체에서, "연결된다"라고 할 때, 이는 둘 이상의 구성요소가 직접적으로 연결되는 것만을 의미하는 것이 아니고, 둘 이상의 구성요소가 다른 구성요소를 통하여 간접적으로 연결되는 것, 물리적으로 연결되는 것뿐만 아니라 전기적으로 연결되는 것, 또는 위치나 기능에 따라 상이한 명칭들로 지칭되었으나 일체인 것을 의미할 수 있다.
이하, 본 발명에 의한 매니폴드 유체 모듈의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈의 전면을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈에서 기액분리기가 결합된 부분을 정면에서 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈에서 기액분리기가 결합된 부분을 평면에서 도시한 도면이다.
이에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈은 내부에 유체 유로가 형성되는 매니폴드 플레이트(10), 상기 매니폴드 플레이트(10)에 결합되고, 제1 유체와 제2 유체를 열교환시키는 열교환기(20,90), 상기 매니폴드 플레이트(10)에 결합되고, 공조모드에 따라 제1 유체의 이동을 차단하거나 제1 유체를 팽창시키는 제1 팽창밸브(30), 및 상기 제1 팽창밸브(30)에서 팽창된 제1 유체가 유입되는 유입공간을 형성하도록 상기 매니폴드 플레이트(10)에 적어도 일부가 일체로 형성되고, 제1 유체를 기상과 액상으로 분리하는 기액분리기(40)를 포함할 수 있다.
매니폴드 플레이트(10)의 일면에는 유로를 커버하도록 바텀 플레이트(12)가 결합될 수 있는데, 브레이징(Brazing), 구조용 접착제(Structural adhesives), 가스켓 등을 이용하여 결합하는 방식으로 제작이 가능하다. 또한, 매니폴드 플레이트(10)의 재료는 제작방식에 따라, 알루미늄, 열가소성 플라스틱(Thermo-plastic), 스테인리스강 등 목적과 기능에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
매니폴드 플레이트(10)는 대략 내부에 유체 유로가 요입되게 형성되며 소정의 두께를 가진 플레이트 형상을 가진다. 이와 같은 형상을 가진 매니폴드 플레이트(10)에는 히트펌프 시스템의 열교환 장치인 제1 열교환기(20), 제2 열교환기(90)와, 팽창밸브(30,60,100), 방향전환밸브(70,80)가 결합되어 모듈화됨으로써 제품 제작 공수가 절감되고 차량 조립라인의 공수도 절감될 수 있다. 또한, 매니폴드 플레이트(10)는 배관, 피팅 및 하우징의 기능을 동시에 수행하므로 원가절감 및 작업성을 향상시킬 수 있다.
매니폴드 플레이트(10)의 상부 일측에는 제1 유체가 유입되는 유체 유입 포트(14)가 형성된다. 그리고, 매니폴드 플레이트(10)의 하부 일측에는 어큐뮬레이터(미도시)로 제1 유체가 배출되는 어큐뮬레이터 포트(16)가 형성된다.
매니폴드 플레이트(10)의 일면, 즉 전면에는 열교환 장치로서 제1 열교환기(20) 및 제2 열교환기(90)가 결합된다. 제1 열교환기(20) 및 제2 열교환기(90)에는 제1 유체 및 제2 유체가 각각 통과하면서 열교환될 수 있다.
본 실시예에서 제1 열교환기(20)로는 수냉식 응축기, 제2 열교환기(90)로는 칠러가 사용될 수 있다. 수냉식 응축기는 압축기 또는 내부 응축기에서 토출된 고온 고압의 기상 유체(냉매)를 외부 열원과 열교환시켜 고압의 액체로 응축하는 역할을 한다. 칠러는 저온 저압의 유체가 공급되어 냉각수 순환라인(미도시)에서 이동하는 유체(냉각수)와 열교환되는 장치로서, 칠러에서 열교환된 차가운 냉각수는 냉각수 순환라인을 순환하여 배터리와 열교환될 수 있다.
한편, 제1 유체 및 제2 유체는 냉매, 냉각수 등이 적용될 수 있는데, 본 실시예에서는 제1 유체로 냉매, 제2 유체로 냉각수가 적용된다.
제1 열교환기(20)에는 제1 유체가 유입되고 배출되는 제1 유체포트가 구비된다. 제1 유체포트는 제1 열교환기(20)의 상단 및 하단에 각각 구비되는 제1 유입단(21) 및 제1 배출단(22)을 포함한다. 제1 유입단(21)은 제2 팽창밸브(60)를 거친 제1 유체가 유입되는 부분이고, 제1 배출단(22)은 제1 열교환기(20)에서 열교환한 제1 유체가 배출되는 부분이다. 제1 유입단(21) 및 제1 배출단(22)은 제1 열교환기(20)의 상단 및 하단에 각각 홀 형태로 형성될 수 있다.
이때, 열 간섭을 고려하여, 제1 유입단(21)은 제2 팽창밸브(60)와 가까운 일측에 형성되고, 제1 배출단(22)은 제2 팽창밸브(60)와 먼 타측에 형성될 수 있다. 보다 상세하게는 제2 팽창밸브(60)를 기준으로 제1 유입단(21)은 제1 배출단(22)보다 가깝게 배치될 수 있다. 예컨데, 제2 팽창밸브(60)에서 제1 유입단(21)까지의 거리는 제2 팽창밸브(60)에서 제1 배출단(22)까지의 거리보다 작을 수 있다.
그리고, 제1 열교환기(20)에는 제2 유체가 유입되고 배출되는 제2 유체포트가 구비된다. 제2 유체포트는 제1 열교환기(20)의 하단 및 상단에 각각 구비되는 제2 유입단(23) 및 제2 배출단(24)을 포함한다. 제2 유입단(23)은 제2 유체가 유입되는 부분이고, 제2 배출단(24)은 제1 유체와 열교환한 제2 유체가 배출되는 부분이다. 제2 유체는 제1 유체와 반대방향(하부->상부)으로 흐르면서 제1 유체와 열교환된다.
위에서 설명한 제1 유체포트 및 제2 유체포트는 서로 분리되어 배치되기 때문에 제1 유체 배관 및 제2 유체 배관의 조립성이 향상될 수 있다.
제1 팽창밸브(30)는 공조모드에 따라 기액분리기(40)로 유입되는 제1 유체의 이동을 차단하거나 제1 유체를 팽창시키는 역할을 한다. 제1 팽창밸브(30)는 매니폴드 플레이트(10)의 상부에 배치될 수 있으며, 베이퍼 인젝션 히트펌프 모드에서는 제1 유체를 팽창시켜 기액분리기(40)로 이동시키며, 일반 히트펌프 모드 및 냉방 모드에서는 폐쇄되어 제2 팽창밸브(60) 쪽으로 제1 유체가 유입되도록 한다.
기액분리기(40)는 제1 팽창밸브(30)로부터 제1 유체가 유입되어 기상과 액상의 유체로 분리할 수 있다. 기액분리기(40)는 분리된 기상의 제1 유체를 압축기(미도시)로 이동시키며 액상의 제1 유체는 제2 팽창밸브(60) 로 이동시킬 수 있다.
본 실시예에서 기액분리기(40)는 매니폴드 플레이트(10)에 적어도 일부가 일체로 형성될 수 있다. 기액분리기(40)는 일반적으로 별개의 부품으로 매니폴드 유체 모듈과 독립적으로 배치되는데, 본 실시예에서는 기액분리기(40)를 매니폴드 유체 모듈에 함께 모듈화함으로써 원가를 절감하고 작업성을 향상시킨 것이다.
이를 위해 기액분리기(40)의 외관을 형성하는 제1 유체가 유동하는 내부공간을 구비하는 하우징(42)이 매니폴드 플레이트(10)에 일체로 형성된다. 즉, 하우징(42)은 매니폴드 플레이트(10)의 제조시에 내부공간을 형성하도록 일체로 제작될 수 있으며, 상단캡(50)이 별개로 구성되어 상단에 결합될 수 있다. 물론, 상단캡(50)이 반드시 별개로 구비되어야 하는 것은 아니고 기액분리기(40)에 일체로 제작될 수도 있다.
기액분리기(40)는 하우징(42), 상기 하우징(42)의 상부에 배치되어 기상의 제1 유체를 배출하고, 액상의 제1 유체의 유입을 방지하는 배출튜브(48), 및 상기 하우징(42)과 배출튜브(48)의 사이에 배치되도록 상기 하우징(42)의 상단에 결합되는 상단캡(50)을 포함할 수 있다.
하우징(42)은 대략 원통 형상으로 만들어지고, 내벽은 경사면을 가질 수 있다. 이와 같이 형성된 경사면은 하부로 갈수록 폭이 좁아짐으로써 유속 보정의 효과를 발휘할 수 있다.
하우징(42)의 하부에는 제1 유체의 비산을 방지하는 디플렉터(44)가 결합될 수 있다. 디플렉터(44)는 제1 유체가 비산되어 배출튜브(48)로 유입되는 것을 방지할 수 있다. 디플렉터(44)는 원판 형상으로 만들어질 수 있고, 배출튜브(48)보다 큰 직경을 가질 수 있다. 디플렉터(44)는 원판이 막대구조에 의해 하우징(42)의 하부에 고정될 수 있다.
하우징(42)의 상부 일측에는 유체 유입로(46)가 형성된다. 유체 유입로(46)는 하우징(42)의 내부로 유입된 제1 유체가 나선형으로 와류를 형성하도록 접선 방향으로 개구되게 형성된다.
이상에서 설명한 기액분리기(40)는 매니폴드 플레이트(10)의 상부에 배치될 수 있다. 이는 기액분리기(40)를 매니폴드 플레이트(10)에 일체형으로 제작할 때 기액분리기(40)가 상부에 위치하게 되면 기상의 제1 유체가 자연스럽게 상부를 통해 외부로 배출될 수 있기 때문이다. 또한, 매니폴드 플레이트(10)에 기 설치된 다른 부품들과의 배치 면에서 매니폴드 플레이트(10)의 상부에 배치되는 것이 제1 유체의 흐름에 있어서 가장 최적화(상부->하부)되어 있기 때문이다.
또한, 기액분리기(40)는 매니폴드 플레이트(10)의 바깥쪽에 배치될 수 있다. 이는 기액분리기(40)에서 배출되는 기상의 제1 유체가 매니폴드 플레이트(10)의 바깥쪽에서 배출되는 것이 원활할 수 있고, 상단캡(50) 쪽에 제1 유체의 배출을 위한 배관을 연결하는 것이 용이하기 때문이다.
제2 팽창밸브(60)는 제1 열교환기(20)로 유입되는 냉매의 팽창여부를 제어하는 역할을 한다. 제2 팽창밸브(60)는 제1 열교환기(20)의 상방에 배치될 수 있으며, 기액분리기(40)를 통과한 액상의 제1 유체 또는 유체 유입 포트(14)를 통해 유입되는 제1 유체의 팽창을 제어하게 된다. 제2 팽창밸브(60)를 통해 유입되는 제1 유체는 제1 열교환기(20)를 통과하면서 열교환이 진행되거나 이동하여 외부 열교환기로 이동할 수 있다.
제1 열교환기(20)의 제1 배출단(22)을 통해 배출된 제1 유체는 제1 방향전환밸브(70)로 유입된다. 제1 방향전환밸브(70)는 제1 열교환기(20)에서 배출되는 제1 유체의 방향을 제어하는 역할을 한다. 에어컨 모드에서 제1 방향전환밸브(70)는 제1 유체가 외부 열교환기(공냉식 응축기)로 배출되게 하고, 히트펌프 모드에서 제1 방향전환밸브(70)는 제1 유체가 어큐뮬레이터 포트(16) 측으로 방향을 전환시켜 어큐뮬레이터로 배출되게 한다.
또한, 제1 팽창밸브(30)로 유입된 제1 유체는 제습 모드에서 제2 방향전환밸브(80)로 이동된 후 증발기(미도시)로 이동할 수 있다.
제2 열교환기(90)는 저온 저압의 제1 유체가 공급되어 냉각수 순환라인(미도시)에서 이동하는 냉각수와 열교환된다. 제2 열교환기(90)에서 열교환된 차가운 냉각수는 냉각수 순환라인을 순환하여 배터리와 열교환될 수 있다. 제3 팽창밸브(100)에는 외부 열교환기와 열교환된 제1 유체가 유입되고 제3 팽창밸브(100)에서 팽창된 제1 유체는 제2 열교환기(90)로 유입된다. 제2 열교환기(90)에서 열교환된 제1 유체는 하단을 통해 배출되어 어큐뮬레이터 포트(16)를 통해 어큐뮬레이터로 유입된다.
본 실시예에서 기액분리기(40), 제1 팽창밸브(30) 및 제2 팽창밸브(60)는 매니폴드 플레이트(10)의 상부에 배치되고, 제1 열교환기(20)는 매니폴드 플레이트(10)의 하부 일측에 배치되며, 제2 열교환기(90), 제1 방향전환밸브(70) 및 제2 방향전환밸브(80)는 매니폴드 플레이트(10)의 하부 타측에 배치될 수 있다. 여기에서 제1 방향전환밸브(70)는 제2 열교환기(90)의 하방에 배치되고, 제2 방향전환밸브(80)는 제1 열교환기(20)와 제2 열교환기(90)의 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제3 팽창밸브(100)는 제1 열교환기(20)와 제2 열교환기(90)의 사이에 배치될 수 있다.
매니폴드 플레이트(10)에 위 부품들을 배치하게 되면, 최소의 공간에 부품들을 최적으로 배치할 수 있게 되어 공간 효율성을 극대화할 수 있으며, 유체의 흐름이 전체적으로 상부에서 하부로 형성되기 때문에 유체의 흐름도 최적화할 수 있다.
특히, 제1 열교환기(20)는 매니폴드 플레이트(10)의 하부 일측에 수직 방향으로 배치되고 제2 열교환기(90)는 매니폴드 플레이트(10)의 하부 타측에 수평 방향으로 배치됨으로써 유체 모듈 패키지를 최적화할 수 있다. 즉, 제2 열교환기(90)는 제1 열교환기(20)의 측면 방향에 배치됨으로써 공간 효율성을 높일 수 있다. 또한, 제1 팽창밸브(30) 및 제2 팽창밸브(60)는 제1 열교환기(20)의 상방에 배치되고 제3 팽창밸브(100)는 제2 열교환기(90)의 상방에 배치됨으로써, 제1 유체의 흐름은 자연스럽게 상부에서 하부로 형성될 수 있다.
또한, 매니폴드 유체 모듈의 전체적인 배치를 살펴보면, 기액분리기(40), 제1 팽창밸브(30), 제2 팽창밸브(60) 및 제3 팽창밸브(100)는 매니폴드 플레이트(10)의 상부에 배치되고, 제1 열교환기(20)는 매니폴드 플레이트(10)의 하부 일측에 배치되며, 제2 열교환기(90), 제1 방향전환밸브(70) 및 제2 방향전환밸브(80)는 매니폴드 플레이트(10)의 하부 타측에 배치될 수 있다.
도 4는 베이퍼 인젝션 히트펌프 모드 시 기액분리기 주변에서의 제1 유체의 흐름을 도시한 도면이고, 도 5는 일반 히트펌프 모드 시 기액분리기 주변에서의 제1 유체의 흐름을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 베이퍼 인젝션 히트펌프 모드의 경우, 유체 유입 포트(14)를 통해 유입된 제1 유체는 제1 팽창밸브(30)에서 1차 팽창된 후 기액분리기(40)로 유입된다. 제1 팽창밸브(30)는 유입되는 제1 유체를 중압으로 팽창하여 압축기에 걸리는 부하를 감소할 수 있으며, 증발기에서 열교환 효율을 증대할 수 있다.
기액분리기(40)로 유입되는 제1 유체는 하우징(42)의 측벽을 타고 나선형으로 회류하여 하강하게 되며, 기액분리기(40)에서 분리되는 액상의 제1 유체는 제2 팽창밸브(60)로 유입되어 2차 팽창될 수 있다. 한편, 기액분리기(40)에서 분리되는 기상의 제1 유체는 배출튜브(48)를 따라 상방으로 배출되어 압축기로 유입될 수 있다.
제2 팽창밸브(60)에서 2차 팽창된 제1 유체는 제1 열교환기(20)로 유입되어 제2 유체와 열교환된다. 제1 열교환기(20)를 통과한 제1 유체는 제1 방향전환밸브(70)로 유입될 수 있다. 그리고, 제1 방향전환밸브(70)로 유입된 제1 유체는 어큐뮬레이터 포트(16)를 통해 배출되어 어큐뮬레이터로 이동된다. 또한, 외부 열교환기로부터 제3 팽창밸브(100)로 유입되는 제1 유체는 어큐뮬레이터 포트(16)를 통해 배출되어 어큐뮬레이터로 이동된다.
도 4를 참조하면, 일반 히트펌프 모드의 경우, 제1 팽창밸브(30)는 폐쇄되어 기액분리기(40) 측으로 제1 유체가 유입되지 않도록 한다. 이는 냉방 모드의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
유체 유입 포트(14)로 유입된 제1 유체는 폐쇄된 제1 팽창밸브(30) 측으로 유입되지 않고 제2 팽창밸브(60)로 직접 유입되어 팽창된다. 그리고, 제2 팽창밸브(60)에서 팽창된 제1 유체는 제1 열교환기(20)로 유입되어 제2 유체와 열교환된다.
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.
[부호의 설명]
10: 매니폴드 플레이트 12: 바텀 플레이트
14: 유체 유입 포트 16: 어큐뮬레이터 포트
20: 제1 열교환기 21: 제1 유입단
22: 제1 배출단 23: 제2 유입단
24: 제2 배출단 30: 제1 팽창밸브
40: 기액분리기 42: 하우징
44: 디플렉터 46: 유체 유입로
48: 배출튜브 50: 상단캡
60: 제2 팽창밸브 70: 제1 방향전환밸브
80: 제2 방향전환밸브 90: 제2 열교환기
100: 제3 팽창밸브

Claims (13)

  1. 내부에 유체 유로가 형성되는 매니폴드 플레이트;
    상기 매니폴드 플레이트에 결합되고, 공조모드에 따라 제1 유체의 이동을 차단하거나 제1 유체를 팽창시키는 제1 팽창밸브; 및
    상기 제1 팽창밸브에서 팽창된 제1 유체가 유입되는 유입공간을 형성하도록 상기 매니폴드 플레이트에 적어도 일부가 일체로 형성되고, 제1 유체를 기상과 액상으로 분리하는 기액분리기를 포함하는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기액분리기는 상기 매니폴드 플레이트의 상부에 배치되는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기액분리기는 상기 매니폴드 플레이트의 바깥쪽에 배치되는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기액분리기는,
    제1 유체가 유동하는 내부공간을 구비하는 하우징;
    상기 하우징의 상부에 배치되어 기상의 제1 유체를 배출하고, 액상의 제1 유체의 유입을 방지하는 배출튜브; 및
    상기 하우징과 배출튜브의 사이에 배치되도록 상기 하우징의 상단에 결합되는 상단캡을 포함하는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 매니폴드 플레이트와 일체로 형성되고, 상기 상단캡은 별개로 구성되어 상기 하우징의 상단에 결합되는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 하우징의 상부 일측에는 상기 제1 팽창밸브에서 팽창된 제1 유체가 유입되는 유체 유입로가 형성되는데, 상기 유체 유입로는 제1 유체가 나선형으로 와류를 형성하도록 접선 방향으로 개구되게 형성되는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 팽창밸브는 베이퍼 인젝션 히트펌프 모드 시에는 제1 유체를 팽창시켜 상기 기액분리기로 이동시키고, 일반 히트펌프 모드 시에는 폐쇄되어 제2 팽창밸브 측으로 제1 유체가 이동되게 하는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 매니폴드 플레이트에 결합되고, 상기 기액분리기에서 분리된 액상의 제1 유체를 팽창시키는 제2 팽창밸브; 및
    상기 매니폴드 플레이트에 결합되고, 외부 열교환기와 열교환된 제1 유체가 유입되어 팽창시키는 제3 팽창밸브를 더 포함하는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 매니폴드 플레이트에 결합되고, 제1 유체와 제2 유체를 열교환시키는 열교환기를 더 포함하며,
    상기 열교환기는,
    상기 제2 팽창밸브에서 팽창된 제1 유체와, 제2 유체를 열교환시키는 제1 열교환기; 및
    상기 제3 팽창밸브에서 팽창된 제1 유체와, 제2 유체를 열교환시키는 제2 열교환기를 포함하는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 열교환기는 상기 매니폴드 플레이트의 일측에 배치되고, 상기 제2 열교환기는 상기 제1 열교환기의 측면 방향에 배치되는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 팽창밸브 및 제2 팽창밸브는 상기 제1 열교환기의 상방에 배치되고 상기 제3 팽창밸브는 상기 제2 열교환기의 상방에 배치됨으로써, 상기 제1 열교환기 및 제2 열교환기로 유입된 제1 유체는 상부에서 하부로 이동되는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 열교환기에서 배출되는 제1 유체의 방향을 제어하는 제1 방향전환밸브 및 제2 방향전환밸브를 더 포함하되,
    상기 제1 방향전환밸브는 상기 제2 열교환기의 하방에 배치되고, 상기 제2 방향전환밸브는 상기 제1 열교환기 및 제2 열교환기의 사이에 배치되는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기액분리기, 제1 팽창밸브, 제2 팽창밸브 및 제3 팽창밸브는 상기 매니폴드 플레이트의 상부에 배치되고, 상기 제1 열교환기는 상기 매니폴드 플레이트의 하부 일측에 배치되며, 상기 제2 열교환기, 제1 방향전환밸브 및 제2 방향전환밸브는 상기 매니폴드 플레이트의 하부 타측에 배치되는 기액분리기 일체형 매니폴드 유체 모듈.
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