KR101316858B1

KR101316858B1 - 차량용 컨덴서

Info

Publication number: KR101316858B1
Application number: KR1020110131299A
Authority: KR
Inventors: 김재연; 조완제
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2013-10-10
Also published as: CN103162473B; JP2013119382A; CN103162473A; JP6041424B2; DE102012105804A1; US20130146257A1; KR20130064603A

Abstract

차량용 컨덴서가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서는 팽창밸브, 증발기, 압축기를 포함하는 에어컨 시스템에서, 상기 압축기와 팽창밸브 사이에 구비되며, 라디에이터로부터 공급되는 냉각수를 순환시켜 압축기로부터 유입되는 냉매와 열교환을 통해 냉매를 응축시키기 위한 것으로, 다수개의 플레이트가 적층되어 구성되며, 상기 라디에이터와 연결되어 냉각수를 순환시키고, 상기 압축기로부터 공급되는 냉매를 순환시켜 상호 열교환을 통해 상기 냉매를 응축시키는 메인 방열부; 상기 메인 방열부를 통해 응축된 냉매를 유입시켜 냉매의 기액분리와 수분을 제거하도록 상기 메인 방열부의 일단에 일체로 형성되어 상기 메인 방열부와 상호 연결되는 리시버 드라이어부; 및 상기 메인 방열부와 리시버 드라이어부의 사이에서 상기 메인 방열부의 하부에 일체로 형성되며, 상기 증발기로부터 공급되는 저온저압의 기체냉매를 순환시켜 상기 리시버 드라이어부를 통과하여 유입되는 냉매를 저온저압의 기체냉매와 상호 열교환을 통해 과냉시키는 과냉 방열부를 포함하되, 상기 메인 방열부는 일단부에서 유입된 냉매가 유동하며, 상기 메인 방열부의 내부에서 중앙에 길이방향을 따라 형성되는 제1 냉매유로; 상기 메인 방열부의 내부에서 타단부에 형성되어 상기 제1 냉매유로와 연결되고, 상기 제1 냉매유로를 통해 유입된 기체와 액체가 혼합된 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 각각 분리시키는 기액 분리부; 상기 기액 분리부를 통해 분리된 자중이 가벼운 기체냉매가 유동하도록 상기 제1 냉매유로의 상부에 형성되는 복수개의 제2 냉매유로; 및 상기 기액 분리부를 통해 분리된 자중이 무거운 액체냉매가 유동하도록 상기 제1 냉매유로의 하부에 형성되는 복수개의 제3 냉매유로로 구성된다.

Description

차량용 컨덴서{CONDENSER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 컨덴서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리시버 드라이어부를 일체형으로 구성한 적층식 플레이트 타입으로 냉각수를 이용하여 냉매를 응축하는 수냉식이 적용된 차량용 컨덴서에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 에어컨 시스템은 외부의 온도변화에 관계없이 자동차 실내의 온도를 적당한 온도로 유지하여 쾌적한 실내환경을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 에어컨 시스템은 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하여 액화시키는 컨덴서와, 상기 컨덴서에서 응축되어 액화된 냉매를 급속히 팽창시키는 팽창밸브, 및 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시키면서 냉매의 증발 잠열을 이용하여 상기 에어컨 시스템이 설치된 실내로 송풍되는 공기를 냉각하는 증발기 등을 주요한 구성요소로 포함한다.

여기서, 상기 컨덴서는 압축된 고온 고압의 기체 냉매를 주행 중, 차량의 내부로 유입되는 외부공기를 통해 냉각시켜 저온의 액체 냉매로 응축시키게 된다.

이러한 컨덴서는 보통 기액분리를 통한 응축효율 향상과 냉매 중의 수분을 제거하기 위해 구비되는 리시버 드라이어와 배관을 통해 연결된다.

차량용 컨덴서는 외부 공기로 방열되는 공랭식이 적용된 핀-튜브 타입 구조로 냉각 성능을 증대시키기 위해서는 전체적인 크기를 증대시켜야 하는 바, 협소한 엔진룸 내부에서 레이아웃에 제약이 발생되는 단점이 있다.

이러한 단점을 해결하기 위해 최근에는 냉각수를 냉각유체로 이용하는 수냉식이 적용된 컨덴서가 차량에 적용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 수냉식이 적용된 차량용 컨덴서는 공랭식과 비교하여 응축온도가 약 5 ~ 15℃ 낮아 외부기온과의 온도 차이 축소에 따른 서브 쿨 효과 부족으로 응축효율이 저하되고, 이로 인해 전체적인 냉각효율이 저하되는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 수냉식이 적용된 차량용 컨덴서는 응축효율을 증대시키거나 냉각효율을 증대시키기 위해서는 라디에이터의 사이즈를 증대시키거나, 냉각팬 용량을 증대시켜야 함에 따라 원가 및 중량이 증대되고, 별도로 구성되는 리시버 드라이어와의 연결배관 레이아웃이 복잡해지는 문제점도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 리시버 드라이어를 일체로 구성한 적층식 플레이트 타입으로 냉각수를 이용하여 유입된 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리하여 응축하며, 응축된 냉매를 증발기를 통해 공급되는 저온저압의 기체냉매와의 상호 열교환을 통해 과냉시킴으로써, 구성부품 축소 및 연결배관 레이아웃을 간소화하여 원가 및 중량을 절감하고, 리시버 드라이어의 사체적을 축소시켜 방열면적을 증대시킴으로써 냉각효율을 향상시키도록 하는 차량용 컨덴서를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서는 팽창밸브, 증발기, 압축기를 포함하는 에어컨 시스템에서, 상기 압축기와 팽창밸브 사이에 구비되며, 라디에이터로부터 공급되는 냉각수를 순환시켜 압축기로부터 유입되는 냉매와 열교환을 통해 냉매를 응축시키기 위한 것으로, 다수개의 플레이트가 적층되어 구성되며, 상기 라디에이터와 연결되어 냉각수를 순환시키고, 상기 압축기로부터 공급되는 냉매를 순환시켜 상호 열교환을 통해 상기 냉매를 응축시키는 메인 방열부; 상기 메인 방열부를 통해 응축된 냉매를 유입시켜 냉매의 기액분리와 수분을 제거하도록 상기 메인 방열부의 일단에 일체로 형성되어 상기 메인 방열부와 상호 연결되는 리시버 드라이어부; 및 상기 메인 방열부와 리시버 드라이어부의 사이에서 상기 메인 방열부의 하부에 일체로 형성되며, 상기 증발기로부터 공급되는 저온저압의 기체냉매를 순환시켜 상기 리시버 드라이어부를 통과하여 유입되는 냉매를 저온저압의 기체냉매와 상호 열교환을 통해 과냉시키는 과냉 방열부를 포함하되, 상기 메인 방열부는 일단부에서 유입된 냉매가 유동하며, 상기 메인 방열부의 내부에서 중앙에 길이방향을 따라 형성되는 제1 냉매유로; 상기 메인 방열부의 내부에서 타단부에 형성되어 상기 제1 냉매유로와 연결되고, 상기 제1 냉매유로를 통해 유입된 기체와 액체가 혼합된 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 각각 분리시키는 기액 분리부; 상기 기액 분리부를 통해 분리된 자중이 가벼운 기체냉매가 유동하도록 상기 제1 냉매유로의 상부에 형성되는 복수개의 제2 냉매유로; 및 상기 기액 분리부를 통해 분리된 자중이 무거운 액체냉매가 유동하도록 상기 제1 냉매유로의 하부에 형성되는 복수개의 제3 냉매유로로 구성되고, 상기 메인 방열부, 리시버 드라이어부, 및 과냉 방열부는 상, 하부에 각각 상, 하부 커버가 장착되며, 상기 상, 하부커버의 사이에 구성되며, 상기 제2 냉매유로는 상기 냉매 유입구와 연결되는 메인 방열부에 인접한 각 플레이트의 일단부가 절곡 형성되어 격벽을 형성할 수 있다.

상기 기액분리부는 상기 복수개의 제2 냉매유로와 복수개의 제3 냉매유로 중, 상, 하부에 인접한 제2, 제3 냉매유로와 연결되며, 다른 제2, 제3 냉매유로와는 상기 플레이트를 통해 구획될 수 있다.

상기 메인 방열부는 냉각수와 냉매의 유동을 대향류(counterflow, 對向流) 시켜 상호 열교환시킬 수 있다.

상기 메인 방열부는 유입된 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리하여 냉각수와 각각 상호 열교환시켜 응축하고, 상부에 형성되어 상기 제2 냉매유로와 연결되는 제1 연결유로와, 하부에 형성되어 상기 제3 냉매유로와 연결되는 제2 연결유로를 통해 상기 리시버 드라이어부로 응축된 냉매를 배출할 수 있다.

상기 과냉 방열부는 저온저압의 기체냉매와 상기 리시버 드라이어부를 통과하여 유입되는 냉매의 유동을 대향류(counterflow, 對向流) 시켜 상호 열교환시킬 수 있다.

상기 과냉 방열부는 상기 리시버 드라이어부로부터 기액분리 및 수분이 제거된 냉매를 유입시키도록 형성되는 제3 연결유로를 통해 상기 리시버 드라이어부와 연결될 수 있다.

상기 과냉 방열부는 상기 리시버 드라이어부로부터 상기 제3 연결유로를 통해 유입된 냉매가 유동되는 냉매유로와, 상기 증발기로부터 공급되는 저온저압의 기체냉매가 유동되는 기체냉매유로를 통해 응축된 냉매와 기체냉매의 상호 열교환을 통해 과냉시킬 수 있다.

상기 메인 방열부와 과냉 방열부의 사이에는 상기 메인 방열부를 통과하는 냉매와, 상기 과냉 방열부를 통과하는 과냉된 냉매와의 열전달을 방지하기 위한 열전달 방지부가 형성될 수 있다.

상기 열전달 방지부는 상기 메인 방열부와 과냉 방열부 사이에서 일측면에 길이방향으로 형성되는 다수개의 브레이징 연통홀을 통해 내부에 질소가 투입될 수 있다.

삭제

상기 상부커버는 상기 메인 방열부에 대응하여 일측과 타측에 상기 라디에이터로부터 냉각수가 유입 및 배출되는 냉각수 유입구와 냉각수 배출구가 각각 형성되고, 상기 냉각수 배출구 측에는 상기 압축기로부터 냉매가 유입되는 냉매 유입구가 형성될 수 있다.

상기 하부커버는 상기 냉매 유입구에 대응하여 상기 리시버 드라이어부의 반대측 일단부에 냉매 배출구가 형성되어 상기 팽창밸브와 연결되고, 상기 과냉 방열부 상의 양측에서 상기 냉매 배출구 측에 상기 증발기와 연결되는 기체냉매 유입구가 형성되고, 반대측에는 상기 압축기와 연결되는 기체냉매 배출구가 형성될 수 있다.

삭제

상기 제3 연결유로는 상기 냉매 유입구에 대응하는 상부에 위치되는 플레이트를 통해 상기 냉매 유입구와 구획될 수 있다.

상기 리시버 드라이어부는 내부 중앙에 장착공간이 형성되며, 상기 장착공간에 대응하여 상기 하부커버에는 삽입홀이 형성될 수 있다.

상기 장착공간에는 상기 삽입홀을 통해 건조제가 삽입될 수 있다.

상기 삽입홀에는 상기 장착공간에 삽입된 건조제의 이탈을 방지하고, 상기 리시버 드라이어부로 유입된 냉매가 외부로 누출되는 것을 방지하도록 고정캡이 장착될 수 있다.

상기 라디에이터는 저온용으로 이루어져 리저버 탱크와 연결되고, 후방에는 냉각팬이 구비될 수 있다.

상기 컨덴서는 복수개의 플레이트가 적층되는 열교환기로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서에 의하면, 리시버 드라이어를 일체로 구성한 적층식 플레이트 타입으로 냉각수를 이용하여 유입된 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리해 응축하며, 응축된 냉매를 증발기를 통해 공급되는 저온저압의 기체냉매와의 상호 열교환을 통해 과냉시킴으로써, 구성부품 축소 및 연결배관 레이아웃을 간소화하여 원가 및 중량을 절감시키는 효과가 있다.

또한, 메인 방열부를 통해 응축된 냉매를 다시 과냉 방열부를 통해 저온저압의 기체냉매와 상호 열교환을 통해 과냉시킬 수 있어 응축된 냉매를 추가로 과냉하기 위한 별도의 장치나 배관을 제거하여 추가비용이 소비되는 것을 방지시키는 효과도 있다.

또한, 상기 컨덴서는 각 방열부에서 기액상태로 유입되는 혼합된 냉매를 상분리시켜 기체냉매와 액체냉매로 분리하여 각각 유동시키면서, 냉각수와의 열교환을 통해 응축시킴으로써, 열교환 효율을 향상시키는 효과도 있다.

또한, 리시버 드라이어를 일체로 구성함으로써, 컨덴서 내부의 사체적을 축소시킴에 따라, 방열면적을 증대시켜 사이즈의 증대 없이도 응축효율 및 냉각효율을 향상시킬 수 있어 상품성을 향상시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서가 적용된 차량 에어컨 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서의 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B 선에 따른 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서가 적용된 차량 에어컨 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서의 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B 선에 따른 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 컨덴서(100)는 액체냉매를 팽창시키는 팽창밸브(101)와, 상기 팽창밸브(101)를 통해 팽창된 냉매를 공기와 열교환을 통해 증발시키는 증발기(103)와, 상기 증발기(103)로부터 기체 상태의 냉매를 공급받아 압축시키는 압축기(105)를 포함하는 에어컨 시스템에 적용된다.

즉, 상기 컨덴서(100)는 상기 압축기(105)와 팽창밸브(101) 사이에 구비되어 라디에이터(107)로부터 공급되는 냉각수를 순환시켜 압축기(105)로부터 유입되는 냉매와 열교환을 통해 냉매를 응축시키기 위한 구조로 이루어진다.

상기 라디에이터(107)는 저온용으로 이루어져 리저버 탱크(108)와 연결되고, 후방에는 냉각팬(109)이 구비된다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(100)는 리시버 드라이어를 일체로 구성한 적층식 플레이트 타입으로 냉각수를 이용하여 유입된 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리하여 응축하며, 응축된 냉매를 증발기(103)를 통해 공급되는 저온저압의 기체냉매와의 상호 열교환을 통해 과냉시킴으로써, 구성부품 축소 및 연결배관 레이아웃을 간소화하여 원가 및 중량을 절감하고, 리시버 드라이어의 사체적을 축소시켜 방열면적을 증대시킴으로써 냉각효율을 향상시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(100)는 도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 메인 방열부(110), 리시버 드라이어부(130), 및 과냉 방열부(140)로 이루어지며, 이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서, 상기 메인 방열부(110), 리시버 드라이어부(130), 및 과냉 방열부(140)는 상, 하부에 각각 상, 하부 커버(111, 113)가 장착되며, 상기 상, 하부 커버(111, 113)의 사이에 구성될 수 있다.

먼저, 상기 메인 방열부(110)는 다수개의 플레이트(115)가 적층되어 구성된다.

이러한 메인 방열부(110)는 상기 라디에이터(107)와 연결되어 냉각수를 순환시키고, 상기 압축기(105)로부터 공급되는 냉매를 순환시켜 상호 열교환을 통해 냉매를 응축시키게 된다.

여기서, 상기 메인 방열부(110)는 냉각수와 냉매의 유동을 대향류(counterflow, 對向流) 시켜 상호 열교환시키게 된다.

즉, 상기 메인 방열부(110)는 상기 각 플레이트(115)가 적층된 상태로 사이사이에 엇갈리게 형성되어 서로 연통되지 않는 각 냉매유로(117)와 냉각수유로(119)를 통해 냉매와 냉각수를 서로 혼합시키지 않은 상태로, 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 서로 방대방향으로 유동시킴으로써, 상호간에 열교환이 이루어지도록 한다.

이와 같은 상기 메인 방열부(110)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 제1 냉매유로(117a), 제2 냉매유로(117b), 제3 냉매유로(117c), 및 기액 분리부(118)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 제1 냉매유로(117a)는 일단부에서 유입된 냉매가 유동하며, 상기 메인 방열부(110)의 내부에서 중앙에 길이방향을 따라 형성된다.

상기 기액 분리부(118)는 상기 메인 방열부(110)의 내부에서 타단부에 형성되어 상기 제1 냉매유로(117a)와 연결되고, 상기 제1 냉매유로(117a)를 통해 유입된 기체와 액체가 혼합된 냉매를 자중에 의해 기체냉매와 액체냉매로 각각 분리시키게 된다.

즉, 상기 기액 분리부(118)는 기체와 액체가 혼합된 냉매가 유입되면, 기체냉매와 액체냉매의 자중 차이를 이용해 기액을 상분리시키게 되는데, 이 때, 기액 분리부(118)의 내부에서 상부에는 기체냉매가 위치되고, 하부에는 액체냉매가 위치되어 분리가 이루어진다.

본 실시예에서, 상기 제2 냉매유로(117b)는 복수개로 구성되며, 상기 기액 분리부(118)를 통해 분리된 자중이 가벼운 기체냉매가 유동하도록 상기 제1 냉매유로(117a)의 상부에 형성된다.

이러한 제2 냉매유로(117b)는 상기 기액 분리부(118)를 통해 분리된 냉매 중, 기체냉매를 이동시켜 냉각수와의 열교환을 통해 재 응축시키게 된다.

그리고 상기 제3 냉매유로(117c)는 복수개로 구성되며, 상기 기액 분리부(118)를 통해 분리된 자중이 무거운 액체냉매가 유동하도록 상기 제1 냉매유로(117a)의 하부에 형성된다.

이러한 제3 냉매유로(117c)는 상기 기액 분리부(118)를 통해 분리된 냉매 중, 액체냉매를 상기 메인 방열부(110)의 내부에서 이동시키면서 냉각수와의 열교환을 통해 응축시키게 된다.

여기서, 상기 기액분리부(118)는 상기 복수개의 제2 냉매유로(117b)와 복수개의 제3 냉매유로(117c) 중, 기액분리부(118)의 상, 하부에 인접한 제2, 제3 냉매유로(117b, 117c)와 각각 연결되며, 다른 제2, 제3 냉매유로(117b, 117c)와는 상기 플레이트(115)를 통해 구획될 수 있다.

즉, 상기 플레이트(115)는 상기 기액 분리부(118)의 상, 하부에 인접한 제2, 제3 냉매유로(117b, 117c)를 제외한 다른 제2, 제3 냉매유로(117b, 117c)로 기체냉매와 액체냉매가 유입되지 않도록 상기 기액분리부(118)의 상, 하부를 폐쇄시키게 된다.

한편, 본 실시예에서, 상기 상부커버(111)는 메인 방열부(110)에 대응하여 일측과 타측에 상기 라디에이터로(107)부터 냉각수가 유입 및 배출되는 냉각수 유입구(121)와 냉각수 배출구(123)가 각각 형성된다.

또한, 상기 냉각수 배출구(123) 측에는 상기 압축기(105)로부터 냉매가 유입되는 냉매 유입구(125)가 형성된다.

즉, 본 실시예에서, 상기 냉매 유입구(125)는 상기 냉각수 유입구(121)와 반대방향으로 상기 냉각수 배출구(123)가 형성되는 상기 상부커버(111)의 일측에 형성됨으로써, 냉매와 냉각수의 유동은 대향류 된다.

여기서, 상기 제2 냉매유로(117b)는 상기 냉매 유입구(125)와 연결되는 메인 방열부(110)에 인접한 각 플레이트(115)의 일단부가 절곡 형성되어 격벽(122)을 형성할 수 있다.

상기 각 격벽(122)은 상기 냉매 유입구(125)로부터 유입되는 냉매가 상기 메인 방열부(110)의 상부에 형성되는 제2 냉매유로(117b)로 유입되는 것을 차단하게 된다.

또한, 상기 제3 연결유로(117c)는 상기 냉매 유입구(125)에 대응하는 상부에 위치되는 플레이트(115)를 통해 상기 냉매 유입구(125)와 구획된다.

이에 따라, 상기 냉매 유입구(125)로 유입되는 혼합된 냉매는 상기 제3 연결유로(117c)의 상부에 위치되는 플레이트(115)를 통해 제3 연결유로(117c)로 바로 유입되는 것이 방지되면서, 제1 연결유로(117a)로 유입된다.

본 실시예에서, 상기 리시버 드라이어부(130)는 상기 메인 방열부(110)를 통해 응축된 냉매를 유입시켜 냉매의 기액분리와 수분을 제거하도록 상기 메인 방열부(110)의 일단에 일체로 형성되어 상기 메인 방열부(110)와 상호 연결된다.

여기서, 상기 메인 방열부(110)는 유입된 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 상분리시킨 후, 제2, 제3 냉매유로(117b, 117c)를 통해 기체냉매와 액체냉매를 각각 냉각수와 열교환시켜 응축한다.

그런 후, 상기 메인 방열부(110)는 상부에 형성되어 제2 냉매유로(117b)와 연결되는 제1 연결유로(126)와, 하부에 형성되어 상기 제3 냉매유로(117c)와 연결되는 제2 연결유로(123)를 통해 상기 리시버 드라이어부(130)로 응축된 냉매를 배출하게 된다.

이러한 리시버 드라이어부(130)는 상기 컨덴서(100)와 동일한 형상으로 형성되는 리시버 드라이어를 통해 종래 원통형상의 리시버 드라이어와 비교하여 사체적을 축소시키며, 별도의 배관을 제거할 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 상기 리시버 드라이어부(130)는 내부에 장착공간(131)이 형성되며, 상기 장착공간(131)에 대응하여 상기 하부커버(113)에는 삽입홀(133)이 형성된다.

상기 장착공간(131)에는 상기 삽입홀(133)을 통해 건조제(135)가 삽입되며, 상기 건조제(135)는 상기 메인 방열부(110)로부터 유입되는 응축된 냉매 내부에 잔존하는 수분을 제거하는 기능을 하게 된다.

즉, 상기 건조제(135)는 교체주기에 따라 상기 삽입홀(133)을 통해 교체가 가능하도록 탈착 및 장착이 가능하게 상기 리시버 드라이어부(130)의 내부에 장착된다.

한편, 상기 건조제(135)에는 필터가 일체로 구성되어 상기 리시버 드라이어부(130)로 유입된 냉매의 내부에 포함된 이물질을 필터링하게 된다.

즉, 상기 리시버 드라이어부(130)는 상기 건조제(135)를 통해 냉매 내부에 잔존하는 수분을 제거하고, 필터를 통해 이물질을 필터링함에 따라, 냉매에 잔존하는 이물질이 팽창밸브(101)로 유입되는 것을 방지하게 된다.

이에 따라, 냉매의 내부에 잔존하는 이물질에 의해 팽창밸브(101)가 막히는 현상을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 삽입홀(133)에는 상기 장착공간(131)에 삽입된 건조제(135)의 이탈을 방지하고, 상기 리시버 드라이어부(130)로 유입된 냉매가 외부로 누출되는 것을 방지하도록 고정캡(137)이 장착된다.

그리고 상기 과냉 방열부(140)는 상기 메인 방열부(110)와 리시버 드라이어부(130)의 사이에서 상기 메인 방열부(110)의 하부에 일체로 형성된다.

이러한 과냉 방열부(140)는 상기 증발기(103)로부터 공급되는 저온저압의 기체냉매를 순환시켜 상기 리시버 드라이어부(130)를 통과하여 유입되는 냉매를 저온저압의 기체냉매와 상호 열교환을 통해 과냉시키게 된다.

여기서, 상기 과냉 방열부(140)는 저온저압의 기체냉매와 상기 리시버 드라이어부(130)를 통과하여 유입되는 냉매의 유동을 대향류(counterflow, 對向流) 시켜 상호 열교환시키게 된다.

본 실시예에서, 상기 과냉 방열부(140)는 상기 리시버 드라이어부(130)로부터 기액분리 및 수분이 제거된 냉매를 유입시키도록 형성되는 제3 연결유로(128)를 통해 상기 리시버 드라이어부(130)와 연결된다.

이러한 상기 과냉 방열부(140)는 상기 리시버 드라이어부(130)로부터 상기 제3 연결유로(128)를 통해 유입된 냉매가 유동되는 냉매유로(117)와, 상기 증발기(103)로부터 공급되는 저온저압의 기체냉매가 유동되는 기체냉매유로(141)를 통해 응축된 냉매와 기체냉매의 상호 열교환시키게 된다.

즉, 상기 과냉 방열부(140)는 상기 각 플레이트(115)가 적층된 상태로 사이사이에 엇갈리게 형성되어 서로 연통되지 않는 각 냉매유로(117)와 상기 기체냉매유로(141)를 통해 리시버 드라이어부(130)를 통과한 응축된 냉매와 저온저압 상태의 기체냉매를 서로 혼합시키지 않은 상태로, 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 서로 방대방향으로 유동시킴으로써, 상호간에 열교환이 이루어지도록 한다.

여기서, 상기 하부커버(113)는 상기 냉매 유입구(123)에 대응하여 상기 리시버 드라이어부(130)의 반대측 일단부에 냉매 배출구(129)가 형성되어 상기 팽창밸브(101)와 연결된다.

또한, 상기 하부커버(113)는 상기 과냉 방열부(140) 상의 양측에서 상기 냉매 배출구(129) 측에 상기 증발기(103)와 연결되는 기체냉매 유입구(143)가 형성되고, 반대측에는 상기 압축기(105)와 연결되는 기체냉매 배출구(145)가 형성된다.

한편, 상기 리시버 드라이어부(130)는 상기 메인 방열부(110)와 과냉 방열부(140)의 일측에 일체로 형성되어 상기 각 방열부(110, 120)와 상기 제1, 제2, 및 제3 연결유로(126, 127, 128)를 제외한 컨덴서(100)의 높이방향 중 나머지 부분으로 냉매가 유입되는 것이 방지된다.

본 실시예에서, 상기 메인 방열부(110)와 과냉 방열부(140)의 사이에는 상기 메인 방열부(110)를 통과하는 냉매와, 상기 과냉 방열부(140)를 통과하는 과냉된 냉매와의 열전달을 방지하기 위한 열전달 방지부(150)가 형성된다.

상기 열전달 방지부(150)는 상기 메인 방열부(110)와 과냉 방열부(140) 사이에서 상기 각 플레이트(115)의 적층 제작 시, 형성되는 다수개의 브레이징 연통홀(151)을 통해 내부에 질소가 투입되어 형성된다.

여기서, 상기 각 브레이징 홀(151)은 상기 각 플레이트(115)의 적층 제작 시, 용접에 의해 발생되는 가스를 외부로 배출하여 용접 불량률을 저하시키며, 상기 열전달 방지부(150)를 형성하기 위한 질소 투입을 용이하게 하기 위해 형성된다.

상기 각 브레이징 홀(151)은 상기 열전달 방지부(150)를 형성하기 위한 질소의 투입 후, 폐쇄된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 상기 컨덴서(100)는 복수개의 플레이트(115)가 적층되는 열교환기로 이루어진다.

즉, 상기와 같은 구성을 갖는 컨덴서(100)는 상기 라디에이터(107)를 통해 냉각된 냉각수가 상기 냉각수 유입구(121)를 통해 상기 메인 방열부(110)로 유입된다.

유입된 냉각수는 상기 메인 방열부(110)의 내부에서 상기 각 플레이트(115)의 사이에 형성되는 냉각수유로(119)를 따라 순환되며, 상기 냉각수 배출구(123)를 통해 배출되어 다시 상기 라디에이터(107)로 공급된다.

이 때, 냉매는 상기 냉매 유입구(125)를 통해 상기 압축기(105)로부터 상기 메인 방열부(110)의 내부로 유입되며, 상기 각 냉각수유로(119)의 사이사이에 상호 엇갈리게 형성되는 냉매유로(117) 중, 제1 냉매유로(117a)를 따라 기액 분리부(118)로 이동된다.

상기 기액 분리부(118)로 이동된 냉매는 기액 분리부(118)에서 기체냉매와 액체냉매로 상분리된 상태로, 제2 냉매유로(117b)와 제3 냉매유로(117c)를 통해 각각 유동되면서 냉각수와 각각 열교환된다.

이 때, 상기 메인 방열부(110)는 상분리된 기체냉매와 액체냉매를 냉각수유로(119)를 따라 이동하는 냉각수와 서로 대향류 되도록 유동시키면서 상호 열교환이 이루어지도록 한다.

그리고 상기 메인 방열부(110)는 각 냉매의 열교환 후, 냉각되어 응축된 냉매를 상기 제1 연결유로(126)와 제2 연결유로(127)를 통해 상기 리시버 드라이어부(130)로 유입시키게 된다.

그러면, 응축된 냉매는 상기 리시버 드라이어부(130)의 내부로 유입된 상태로 순환되면서 기액분리가 이루어지고, 동시에, 상기 건조제(135)를 통해 냉매 내부의 수분이 제거된 상태로 상기 제3 연결유로(128)를 통해 과냉 방열부(140)로 유입된다.

상기 과냉 방열부(140)로 유입된 냉매는 상기 과냉 방열부(140)의 내부에서 상기 각 냉매유로(117)를 따라 순환하게 된다.

이 때, 상기 증발기(103)로부터 공급되는 저온저압의 기체냉매는 상기 과냉 방열부(140)의 기체냉매 유입구(143)를 통해 유입된다.

여기서, 상기 과냉 방열부(140)로 유입된 기체냉매는 상기 각 기체냉매유로(141)를 따라 상기 각 냉매유로(117) 상에서 유동되는 냉매와 반대방향으로 유동된다.

이에 따라, 기체냉매는 상기 메인 방열부(110)와 리시버 드라이어부(130)를 통과하여 유입된 냉매와 상호 열교환을 통해 상기 리시버 드라이어부(130)로부터 상기 과냉 방열부(140)로 유입된 냉매를 과냉시키게 된다.

즉, 상기 과냉 방열부(140)로 유입되는 냉매는 기체냉매와 대향류 되면서 상호 열교환을 통해 과냉된 상태로, 상기 냉매 배출구(129)를 통해 배출되어 상기 팽창밸브(101)로 공급된다.

한편, 상기 기체냉매 유입구(143)를 통해 유입된 기체냉매는 상기 과냉 방열부(140)의 내부에서 냉매유로(117)를 따라 이동하는 냉매와 열교환 후, 상기 기체냉매 배출구(145)를 통해 배출되며, 상기 기체냉매 배출구(145)와 연결된 상기 압축기(105)로 공급된다.

여기서, 상기 리시버 드라이어부(130)는 상기 메인 방열부(110)와 과냉 방열부(140)의 일단부에 일체로 구성됨으로써, 별도의 연결배관을 제거할 수 있고, 동시에, 상기 컨덴서(100)와 동일한 형상으로 이루어지는 리시버 드라이어에 의해 사체적 없이 냉매를 순환시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 메인 방열부(110)와 과냉 방열부(140)는 상기 열전달 방지부(150)에 의해 냉매의 상호 열전달을 방지하여 상기 컨덴서(100)의 전체적인 응축효율 및 냉각효율을 향상시킬 수 있게된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 컨덴서(100)를 설명하는데 있어, 도면상에는 상기 메인 방열부(110), 리시버 드라이어부(130), 및 과냉 방열부(140)가 상, 하부 커버(111, 113)의 사이에 다수개의 플레이트(115)가 적층되어 구성되는 것을 일 실시예로하여 설명하고 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 상기 상, 하부 커버(111, 113)가 없이 적층된 다수개의 플레이트(115)만으로도 상기 메인 및 과냉 방열부(110, 140) 및 리시버 드라이어부(130)의 구성이 가능하다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 컨덴서(100)를 적용하면, 리시버 드라이어를 일체로 구성한 적층식 플레이트 타입으로 냉각수를 이용하여 유입된 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리해 응축하며, 응축된 냉매를 증발기(103)를 통해 공급되는 저온저압의 기체냉매와의 상호 열교환을 통해 과냉시킴으로써, 구성부품 축소 및 연결배관 레이아웃을 간소화하여 원가 및 중량을 절감시킬 수 있다.

또한, 메인 방열부(110)를 통해 응축된 냉매를 다시 과냉 방열부(140)를 통해 저온저압의 기체냉매와 상호 열교환을 통해 과냉시킬 수 있어 응축된 냉매를 추가로 과냉하기 위한 별도의 장치나 배관을 제거하여 추가비용이 소비되는 것을 방지시킬 수 있다.

또한, 상기 컨덴서(100)는 각 방열부(110, 140)에서 기액상태로 유입되는 혼합된 냉매를 상분리시켜 기체냉매와 액체냉매로 분리하여 각각 유동시키면서, 냉각수와의 열교환을 통해 응축시킴으로써, 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 리시버 드라이어를 일체로 구성함으로써, 컨덴서(100) 내부의 사체적을 축소시킴에 따라, 방열면적을 증대시켜 사이즈의 증대 없이도 응축효율 및 냉각효율을 향상시킬 수 있어 상품성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100 : 컨덴서 110 : 메인 방열부
111...상부커버 113 : 하부커버
115 : 플레이트 117 : 냉매유로
117a : 제1 냉매유로 117b : 제2 냉매유로
117c : 제3 냉매유로 118 : 기액 분리부
119 : 냉각수유로 121 : 냉각수 유입구
122 : 격벽 123 : 냉각수 배출구
125...냉매 유입구 126 : 제1 연결유로
127...제2 연결유로 128 : 제3 연결유로
129...냉매 배출구 130 : 리시버 드라이어부
131 : 장착공간 133 : 삽입홀
135 : 건조제 137 : 고정캡
140 : 과냉 방열부 141 : 기체냉매유로
143 : 기체냉매 유입구 145 : 기체냉매 배출구
150 : 열전달 방지부 151 : 브레이징 홀

Claims

팽창밸브, 증발기, 압축기를 포함하는 에어컨 시스템에서, 상기 압축기와 팽창밸브 사이에 구비되며, 라디에이터로부터 공급되는 냉각수를 순환시켜 압축기로부터 유입되는 냉매와 열교환을 통해 냉매를 응축시키기 위한 것으로,
다수개의 플레이트가 적층되어 구성되며, 상기 라디에이터와 연결되어 냉각수를 순환시키고, 상기 압축기로부터 공급되는 냉매를 순환시켜 상호 열교환을 통해 상기 냉매를 응축시키는 메인 방열부;
상기 메인 방열부를 통해 응축된 냉매를 유입시켜 냉매의 기액분리와 수분을 제거하도록 상기 메인 방열부의 일단에 일체로 형성되어 상기 메인 방열부와 상호 연결되는 리시버 드라이어부; 및
상기 메인 방열부와 리시버 드라이어부의 사이에서 상기 메인 방열부의 하부에 일체로 형성되며, 상기 증발기로부터 공급되는 저온저압의 기체냉매를 순환시켜 상기 리시버 드라이어부를 통과하여 유입되는 냉매를 저온저압의 기체냉매와 상호 열교환을 통해 과냉시키는 과냉 방열부를 포함하되,
상기 메인 방열부는
일단부에서 유입된 냉매가 유동하며, 상기 메인 방열부의 내부에서 중앙에 길이방향을 따라 형성되는 제1 냉매유로;
상기 메인 방열부의 내부에서 타단부에 형성되어 상기 제1 냉매유로와 연결되고, 상기 제1 냉매유로를 통해 유입된 기체와 액체가 혼합된 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 각각 분리시키는 기액 분리부;
상기 기액 분리부를 통해 분리된 자중이 가벼운 기체냉매가 유동하도록 상기 제1 냉매유로의 상부에 형성되는 복수개의 제2 냉매유로; 및
상기 기액 분리부를 통해 분리된 자중이 무거운 액체냉매가 유동하도록 상기 제1 냉매유로의 하부에 형성되는 복수개의 제3 냉매유로; 로 구성되고,
상기 메인 방열부, 리시버 드라이어부, 및 과냉 방열부는 상, 하부에 각각 상, 하부 커버가 장착되며, 상기 상, 하부커버의 사이에 구성되며,
상기 제2 냉매유로는 상기 냉매 유입구와 연결되는 메인 방열부에 인접한 각 플레이트의 일단부가 절곡 형성되어 격벽을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 기액분리부는
상기 복수개의 제2 냉매유로와 복수개의 제3 냉매유로 중, 상, 하부에 인접한 제2, 제3 냉매유로와 연결되며, 다른 제2, 제3 냉매유로와는 상기 플레이트를 통해 구획되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 메인 방열부는
냉각수와 냉매의 유동을 대향류(counterflow, 對向流) 시켜 상호 열교환시키는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 메인 방열부는
유입된 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리하여 냉각수와 각각 상호 열교환시켜 응축하고, 상부에 형성되어 상기 제2 냉매유로와 연결되는 제1 연결유로와, 하부에 형성되어 상기 제3 냉매유로와 연결되는 제2 연결유로를 통해 상기 리시버 드라이어부로 응축된 냉매를 배출하는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 과냉 방열부는
저온저압의 기체냉매와 상기 리시버 드라이어부를 통과하여 유입되는 냉매의 유동을 대향류(counterflow, 對向流) 시켜 상호 열교환시키는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 과냉 방열부는
상기 리시버 드라이어부로부터 기액분리 및 수분이 제거된 냉매를 유입시키도록 형성되는 제3 연결유로를 통해 상기 리시버 드라이어부와 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제6항에 있어서,
상기 과냉 방열부는
상기 리시버 드라이어부로부터 상기 제3 연결유로를 통해 유입된 냉매가 유동되는 냉매유로와, 상기 증발기로부터 공급되는 저온저압의 기체냉매가 유동되는 기체냉매유로를 통해 응축된 냉매와 기체냉매의 상호 열교환을 통해 과냉시키는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 메인 방열부와 과냉 방열부의 사이에는
상기 메인 방열부를 통과하는 냉매와, 상기 과냉 방열부를 통과하는 과냉된 냉매와의 열전달을 방지하기 위한 열전달 방지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제8항에 있어서,
상기 열전달 방지부는
상기 메인 방열부와 과냉 방열부 사이에서 일측면에 길이방향으로 형성되는 다수개의 브레이징 연통홀을 통해 내부에 질소가 투입되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
삭제
제1항에 있어서,
상기 상부커버는
상기 메인 방열부에 대응하여 일측과 타측에 상기 라디에이터로부터 냉각수가 유입 및 배출되는 냉각수 유입구와 냉각수 배출구가 각각 형성되고, 상기 냉각수 배출구 측에는 상기 압축기로부터 냉매가 유입되는 냉매 유입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 하부커버는
상기 냉매 유입구에 대응하여 상기 리시버 드라이어부의 반대측 일단부에 냉매 배출구가 형성되어 상기 팽창밸브와 연결되고,
상기 과냉 방열부 상의 양측에서 상기 냉매 배출구 측에 상기 증발기와 연결되는 기체냉매 유입구가 형성되고, 반대측에는 상기 압축기와 연결되는 기체냉매 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제3 연결유로는
상기 냉매 유입구에 대응하는 상부에 위치되는 플레이트를 통해 상기 냉매 유입구와 구획되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 리시버 드라이어부는
내부 중앙에 장착공간이 형성되며, 상기 장착공간에 대응하여 상기 하부커버에는 삽입홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제15항에 있어서,
상기 장착공간에는
상기 삽입홀을 통해 건조제가 삽입되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제16항에 있어서,
상기 삽입홀에는
상기 장착공간에 삽입된 건조제의 이탈을 방지하고, 상기 리시버 드라이어부로 유입된 냉매가 외부로 누출되는 것을 방지하도록 고정캡이 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 라디에이터는
저온용으로 이루어져 리저버 탱크와 연결되고, 후방에는 냉각팬이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.
제1항에 있어서,
상기 컨덴서는
복수개의 플레이트가 적층되는 열교환기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 컨덴서.