KR101320329B1

KR101320329B1 - 축냉 증발기

Info

Publication number: KR101320329B1
Application number: KR1020110047659A
Authority: KR
Inventors: 임홍영; 오광헌; 김진혁; 전영하; 송준영; 지용준
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2011-05-20
Publication date: 2013-10-22
Also published as: KR20120129417A

Abstract

본 발명은 축냉 증발기에 관한 것으로서, 공기 유동방향으로 3열로 구성되는 한 쌍의 헤더탱크와, 상기 헤더탱크에 양단이 고정되며 3열로 배치되는 튜브를 포함하고, 중간에 위치한 튜브에 축냉재가 저장되고, 전열과 후열에 위치한 튜브에 냉매가 순환됨으로써, 냉매의 냉기를 효과적으로 저장하고, 엔진 정지 시 냉기를 방출하여 차량 실내의 급격한 온도 상승을 방지함으로써 사용자의 냉방 쾌적성을 높일 수 있으며, 재 냉방 시 소모되는 에너지와 시간을 최소화할 수 있는 축냉 증발기에 관한 것이다.

Description

축냉 증발기{COLD RESERVING EVAPORATOR}

근래 자동차 산업에 있어서 세계적으로 환경과 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 연비 개선을 위한 연구가 이루어지고 있으며 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 경량화ㆍ소형화 및 고기능화를 위한 연구개발이 꾸준히 이루어지고 있다. 특히, 동력과 전기에너지를 동시에 사용하는 하이브리드 차량에 대한 연구 개발이 증가되는 추세이다.

상기 하이브리드 차량은 신호대기 등의 정차 시 자동으로 엔진을 정지하고 다시 변속기의 조작으로 엔진이 재시동 되도록 하는 아이들 스톱/고 시스템을 채택하는 경우가 많다. 그러나 상기 하이브리드 차량의 경우에도 냉방장치는 엔진에 의해 작동되므로 엔진이 정지될 경우, 압축기도 정지하게 되고 이에 따라, 증발기의 온도가 상승되어 사용자의 쾌적함을 떨어뜨리는 문제점이 있다. 또한, 증발기 내부의 냉매는 상온에서도 쉽게 기화되므로 압축기가 동작되지 않는 짧은 시간동안 냉매가 기화되어 다시 엔진이 작동되어 압축기 및 증발기가 작동되더라도 기화된 냉매를 압축하여 액화해야하므로 실내에 냉풍이 공급되기 위한 시간이 오래 소요될 뿐만 아니라 전체 에너지 소요량을 높이는 문제점이 있다.

한편, 냉방 효율을 높이기 위하여 일본특허공개번호 2000-205777호 (발명의 명칭 :　축냉 열교환기)가 제안된 바 있으며, 이를 도 1에 도시하였다.

도 1에 도시된 바와 같은 축냉 열교환기(90)는 냉매가 유통되는 냉매 통로(91e)와, 축냉재가 저장되는 축냉재실(91f，91f′)을 2중관 구조의 튜브(91)에 의하여 일체로 형성하고, 상기 2중관 구조의 튜브(91)의 외측에 상기 냉매와의 열교환 되는 유체의 통로(94)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

그러나 도 1에 도시된 바와 같은 상기 축냉 열교환기는 상기 튜브가 여러 개의 판재를 접합하여 형성되므로 접합 불량의 발생빈도가 높고 2중관 형태로 형성됨에 따라 제조상의 어려움이 있으며, 접합 불량이 발생되는 경우에 내부의 냉매와 축냉재가 혼합되는 문제점이 발생될 수 있다. 또한, 접합 불량이 발생된다 하더라도 그 부분을 찾아내기 어려운 문제점이 있다.

아울러, 상기 축냉 열교환기는 2중관의 내측에 냉매가 이동되는 통로가 형성되고 외측에 축냉재가 저장되는 축냉재실이 형성되므로 상기 축냉재가 내부의 냉매의 냉기를 저장하기에는 용이하지만, 상기 이중관 구조의 외부를 통과하는 공기는 상기 축냉재실과 접촉되므로 냉매의 열전달이 저하되는 문제점이 있다. 또, 상기 이중관 튜브 외측에 개재되는 핀 역시 상기 축냉재실과 접촉될 뿐 상기 냉매 통로와는 직접 연결되지 않으며, 상기 축냉재가 저장될 수 있는 공간이 제한되어 열교환 효율이 저하되는 문제점이 있다.

이 외에, 도 2에 도시된 바와 같이, 3열로 구성되어 가운데 축냉재가 주입된 플레이트 타입의 축냉 열교환기(80)도 있다. 상기 축냉 열교환기는 축냉재 저장부가 플레이트(82)의 결합에 의해 형성된 전ㆍ후열 튜브(81) 사이에 구비되어 냉매의 냉기를 효과적으로 저장할 수 있다는 장점은 있으나, 플레이트 타입의 특성상 내부 공간을 확보하기 어려워, 축냉재 량이 적기 때문에 적절한 축냉 성능을 얻기가 어렵고, 내구성 및 내식성이 떨어져 수명이 짧아질 수 있다는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 축냉재저장부가 1열 및 3열 튜브 사이에 구비되어 냉매의 냉기를 효과적으로 저장하고, 엔진 정지 시 냉기를 방출하여 차량 실내의 급격한 온도 상승을 방지함으로써, 사용자의 냉방 쾌적성을 높일 수 있으며, 재 냉방 시 소모되는 에너지와 시간을 최소화할 수 있는 축냉 증발기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 동일한 높이의 튜브를 사용함으로써 튜브 사이에 개재되는 핀이 일체형으로 형성할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있는 축냉 증발기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 축냉재가 가운데 위치하도록 함으로써, 초기 에어컨 가동 시 속효성이 좋고, 플레이트 타입의 축냉 증발기에 비해 주입할 수 있는 축냉재 주입량이 증가하여 축냉 성능을 향상시킬 수 있는 축냉 증발기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 1열 및 3열 튜브의 냉매가 2열 튜브에 저장된 축냉재와 유동과정에서 섞이지 않도록 헤더탱크 내 일정위치에서 1열 내지 3열의 공간을 동시에 구획하는 배플을 설치하고, 상기 배플에 의해 형성된 연통로를 통해 1열 및 3열 사이의 냉매 패스를 구성함으로써, 냉매가 유동되는 연통로를 간편하게 형성할 수 있는 축냉 증발기를 제공하는 것이다.

본 발명의 축냉 증발기는 일정거리 이격되어 나란하게 구비되되, 너비방향으로 공간이 세 개로 분리되어 제1공간부(310), 제2공간부(320) 및 제3공간부(330)가 형성되는 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200); 너비방향으로 3열 배치되어 각각 상기 제1공간부(310), 제2공간부(320) 및 제3공간부(330)에 양단이 삽입 고정되는 복수개의 튜브(400); 상기 튜브(400) 사이에 개재되는 핀(700); 상기 제1공간부(310) 또는 제3공간부(330)에 형성되어 냉매가 유입되는 입구파이프(510) 및 배출되는 출구파이프(520); 를 포함하여 형성되며, 상기 제1헤더탱크(100) 또는 제2헤더탱크(200) 중 어느 하나에는 상기 제1공간부(310), 제2공간부(320) 및 제3공간부(330)를 길이방향으로 구획하는 구획배플(610)이 구비되고, 상기 구획배플(610)에 의해 구획되는 영역에 위치한 상기 제2공간부(320)에는 너비방향으로 양측 면 일정영역이 중공되어 상기 제1공간부(310) 및 제3공간부(330)의 냉매가 연통되는 냉매연통홀(340)이 형성되며, 전ㆍ후열에 위치한 1열 및 3열 튜브(410, 430)에는 냉매가 유동되고 가운데 위치한 2열 튜브(420)에는 축냉재가 저장되되, 상기 구획배플(610)에 의해 구획되어 상기 냉매연통홀(340)이 형성되는 공간에 위치한 1열 내지 3열의 튜브(410, 420, 430)에는 모두 냉매가 유동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축냉 증발기(10)는 상기 구획배플(610)에 의해 구획되어 상기 냉매연통홀(340)이 형성되는 공간에 위치한 튜브(400)의 열수가 적어도 1개 이상이고, 전체 튜브(400) 열수의 25%이하가 되도록 상기 구획배플(610)이 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축냉 증발기(10)는 상기 제1공간부(310) 및 제3공간부(330)에 냉매의 유동을 조절하는 배플(620)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축냉 증발기(10)는 3열로 배치되는 튜브(400) 사이에 개재되는 핀(700)이 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축냉 증발기(10)는 3열로 배치되는 상기 튜브(400)가 동시에 압출되어 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 각각 압출 형성된 헤더(110) 및 탱크(120)의 결합으로 형성되되, 제1공간부(310), 제2공간부(320), 제3공간부(330)로 공간이 분리되도록 상기 헤더(110) 또는 탱크(120) 내부에 길이방향으로 격벽(350)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 헤더(110)에 상기 튜브(400)가 삽입되도록 튜브삽입홀(111)이 형성되고, 헤더(110) 또는 탱크(120)에 형성된 격벽(350)에 냉매연통홀(340)이 형성된 다음, 상기 헤더(110) 및 탱크(120)가 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 제1공간부(310), 제2공간부(320), 제3공간부(330)를 각각 구성하는 헤더(110) 및 탱크(120)가 일체로 압출 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 제1공간부(310), 제2공간부(320), 제3공간부(330)를 구획하는 격벽(350)에 상기 냉매연통홀(340)이 별도로 가공 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축냉 증발기(10)는 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200) 양단에 개방되어 형성되는 개구부(360)를 밀폐하도록 상기 개구부(360)에 인접하여 상기 구획배플(610)과 동일한 형상의 밀폐용 배플(630)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축냉 증발기(10)는 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200) 양단에 개방되어 형성되는 개구부(360)를 밀폐하도록 엔드캡(370)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축냉 증발기(10)는 상기 제2공간부(320)에 축냉재가 주입되는 축냉재 주입구(380)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 축냉 증발기는 별도의 축냉재저장부가 1열 및 3열 튜브 사이에 구비되어 냉매의 냉기를 효과적으로 저장하고, 엔진 정지 시 냉기를 방출하여 차량 실내의 급격한 온도 상승을 방지함으로써, 사용자의 냉방 쾌적성을 높일 수 있으며, 재 냉방 시 소모되는 에너지와 시간을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 축냉 증발기는 동일한 높이의 튜브를 사용함으로써 튜브 사이에 개재되는 핀이 일체형으로 형성할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 축냉 증발기는 축냉재가 가운데 위치하도록 함으로써, 초기 에어컨 가동 시 속효성이 좋고, 플레이트 타입의 축냉 증발기에 비해 축냉재 주입량을 늘여 축냉 성능을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 축냉 증발기는 1열 및 3열 튜브의 냉매가 2열 튜브에 저장된 축냉재와 유동과정에서 섞이지 않도록 헤더탱크 내 일정위치에서 1열 내지 3열의 공간을 동시에 구획하는 배플을 설치하고, 상기 배플에 의해 형성된 연통로를 통해 1열 및 3열 사이의 냉매 패스를 구성함으로써, 냉매가 유동되는 연통로를 간편하게 형성할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래 이중관 형태의 축냉 열교환기를 나타낸 단면도.
도 2는 종래 플레이트 타입의 축냉 열교환기를 나타낸 사시도.
도 3 내지 5는 본 발명의 축냉 증발기를 나타낸 사시도, 분해사시도, 정면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 축냉 증발기는 나타낸 사시도, 분해사시도.
도 8은 본 발명의 또 다른 축냉 증발기는 나타낸 분해사시도.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 축냉 증발기에서 열교환매체의 순환경로를 나타낸 여러 가지 실시 예.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 축냉 증발기를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 종래 이중관 형태의 축냉 증발기를 나타낸 단면도이며, 도 2는 종래 플레이트 타입의 축냉 증발기를 나타낸 사시도이고, 도 3 내지 5는 본 발명의 축냉 증발기를 나타낸 사시도, 분해사시도, 정면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 축냉 증발기는 나타낸 사시도, 분해사시도이고, 도 8은 본 발명의 또 다른 축냉 증발기는 나타낸 분해사시도이며, 도 9 내지 도 12는 본 발명의 축냉 증발기에서 열교환매체의 순환경로를 나타낸 여러 가지 실시 예이다.

본 발명의 축냉 증발기(10)는 크게 제1헤더탱크(100), 제2헤더탱크(200), 튜브(400), 핀(700), 입구파이프(510), 출구파이프(520)를 포함하여 형성된다.

도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 축냉 증발기(10)의 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 높이 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 구비되되, 공기 흐름방향으로 공간이 세 개로 분리되어 제1공간부(310), 제2공간부(320) 및 제3공간부(330)로 이루어진다.

상기 튜브(400)는 너비방향으로 3열 배치되어 각각 상기 제1공간부(310), 제2공간부(320) 및 제3공간부(330)에 양단이 삽입 고정된다.

본 발명의 축냉 증발기(10)는 3열로 배치되는 상기 튜브(400)가 서로 동일한 높이 및 폭과 형태를 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 축냉 증발기(10)는 3열로 배치되는 상기 튜브(400)가 동시에 압출되어 서로 연결됨으로써 일체형으로 형성될 수 있는데, 이런 경우 제작이 간편하고, 조립이 용이하다는 장점이 있다.

상기 핀(700)은 상기 튜브(400) 사이에 개재되어 형성된다.

상기 입구파이프(510) 및 출구파이프(520)는 냉매가 유입ㆍ배출되는 것으로 상기 제1공간부(310) 또는 제3공간부(330)에 형성된다.

특히, 상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 축냉 증발기(10)는 상기 제1헤더탱크(100) 또는 제2헤더탱크(200) 중 어느 하나에는 상기 제1공간부(310), 제2공간부(320) 및 제3공간부(330)를 길이방향으로 구획하는 구획배플(610)이 구비되고, 상기 구획배플(610)에 의해 구획되는 영역에 위치한 상기 제2공간부(320)에는 너비방향으로 양측 면 일정영역이 중공되어 상기 제1공간부(310) 및 제3공간부(330)의 냉매가 연통되는 냉매연통홀(340)이 형성된다.

또한, 본 발명의 축냉 증발기(10)는 전ㆍ후열에 위치한 1열 및 3열 튜브(410, 430)에는 냉매가 유동되고, 가운데 위치한 2열 튜브(420)에는 축냉재가 저장되되, 상기 구획배플(610)에 의해 구획되어 상기 냉매연통홀(340)이 형성되는 공간에 위치한 1열 내지 3열의 튜브(410, 420, 430)에는 모두 냉매가 유동되는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명의 축냉 증발기(10)는 1열 튜브(410)에 유동되는 냉매가 상기 구획배플(610)에 의해 구획된 공간에 형성된 냉매연통홀(340)을 통해 3열 튜브(430)로 유동될 수 있으며, 냉매의 유동과정에서 2열 튜브(420)에 저장된 축냉재와는 서로 섞이지 않게 된다.

본 발명의 축냉 증발기(10)는 상기 구획배플(610)에 의해 구획되어 상기 냉매 연통홀이 형성되는 공간에 위치한 튜브(400)가 1열 미만이면 구획구조의 성형이 어렵고, 튜브(400) 전체 열수의 25% 이상이면 축냉재가 주입될 수 있는 공간이 지나치게 감소하여 축냉 성능이 저하될 수 있으므로, 튜브(400)의 열수가 적어도 1개 이상이고, 전체 튜브(400) 열수의 25%이하가 되도록 상기 구획배플(610)이 설치되는 것이 바람직하다.

한편, 도 4 및 도 5에 도시된 본 발명에 따른 축냉 증발기(10)의 일실시 예와 같이, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 각각 일체로 형성된 헤더(110) 및 탱크(120)의 결합으로 형성되되, 제1공간부(310), 제2공간부(320), 제3공간부(330)로 공간이 분리되도록 상기 헤더(110) 또는 탱크(120) 내부에 길이방향으로 격벽(350)이 형성될 수 있다.

상기 격벽(350)은 도 5와 같이 상기 헤더(110)의 내측면에 돌출되어 형성될 수도 있으며, 상기 탱크(120)에 형성될 수도 있다.

상기 헤더(110)와 탱크(120)는 각각 프레스 공정에 의해 성형되고, 서로 브레이징 접합되어 하나의 제1헤더탱크(100) 또는 제2헤더탱크(200)를 구성하게 된다.

이 때, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 상기 헤더(110)에 상기 튜브(400)가 삽입될 수 있도록 절삭 및 프레스 공정을 통해 튜브삽입홀(111)이 형성되고, 헤더(110) 또는 탱크(120) 중 어느 하나에 형성된 격벽(350)에는 냉매연통홀(340)이 형성된 다음, 헤더(110) 및 탱크(120)의 결합이 이루어지게 된다.

또한, 도 6 및 7에 도시된 축냉 증발기(10)의 또 다른 실시 예와 같이,

상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 제1공간부(310), 제2공간부(320), 제3공간부(330)를 각각 구성하는 헤더(110) 및 탱크(120)가 일체로 압출 형성되어 3열로 배치된 다음 서로 결합되어 형성될 수도 있다.

일체로 형성된 상기 헤더(110) 및 탱크(120)는 상기 제1공간부(310), 제2공간부(320) 및 제3공간부(330)를 각각 형성하며, 별개의 구조물로 형성된 제1 내지 제3공간부(330)는 3열로 서로 결합되어 제1헤더탱크(100) 또는 제2헤더탱크(200)를 이룬다.

또한, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 헤더(110), 탱크(120), 격벽(350)이 일체로 압출되어 형성될 수도 있다. 이 때, 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는 상기 제1공간부(310), 제2공간부(320), 제3공간부(330)를 구획하는 격벽(350)에 상기 냉매연통홀(340)이 별도로 가공되어 형성될 수 있다.

상기 제1 내지 제3공간부(330)의 결합은 용접을 통해 이루어질 수도 있으며, 이 외에도 얼마든지 다른 방법에 의해 이루어질 수 있다.

한편, 상기 핀(700)은 3열로 배치되는 각각의 튜브(400) 사이에 개재되는 핀(700)이 일체로 형성될 수 있는데, 이 경우, 상기 냉매가 유동되는 1열 및 3열 튜브(410, 430)와 축냉재가 저장되는 2열 튜브(420)와의 열교환이 상기 핀(700)을 통해 이루어질 수 있으며, 핀(700) 제작도 간편하다는 장점이 있다.

도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 축냉 증발기(10)는 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200) 양단에 개방되어 형성되는 개구부(360)를 밀폐하도록 상기 개구부(360)에 인접하여 상기 구획배플(610)과 동일한 형상의 밀폐용 배플(630)이 구비될 수도 있다.

이 때, 상기 제1헤더탱크(100) 또는 제2헤더탱크(200)의 외벽 일정 영역에는 상기 밀폐용 배플(630) 및 구획배플(610)에 외부에서 삽입될 수 있도록 배플(620) 삽입홈에 형성되며, 상기 밀폐용 배플(630) 및 구획배플(610)이 삽입되어 설치된 다음, 브레이징 결합될 수 있다.

상기 밀폐용 배플(630) 및 구획배플(610)은 서로 동일한 형태로 형성될 수 있으며, 상기 제1공간부(310) 내지 제3공간부(330)를 형성하는 헤더(110) 및 탱크(120) 결합체의 외벽, 즉 3열로 배치될 때 서로 밀착되는 면에 끼워져 결합되도록 끼움결합부(650)가 형성되는 것이 바람직하다.

물론, 상기 헤더(110) 및 탱크(120)가 일체형으로 형성되어 격벽(350)에 의해 상기 제1공간부(310) 내지 제3공간부(330)로 분리되는 경우에는, 상기 밀폐용 배플(630) 및 구획배플(610)이 격벽(350)에 끼워져 결합될 수 있도록 격벽(350) 높이만큼 함입되어 형성되는 끼움결합부(650)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 헤더(110) 및 탱크(120)가 일체형으로 형성되어 격벽(350)에 의해 상기 제1공간부(310) 내지 제3공간부(330)로 분리되는 경우, 상기 제1헤더탱크(100) 또는 제2헤더탱크(200)는 외벽에 배플삽입홈(640)이 별도로 형성되지 않고, 헤더(110) 및 탱크(120)가 결합되기 전에 밀폐용 배플(630) 및 구획배플(610)이 삽입되어 고정된 다음, 헤더(110) 및 탱크(120)가 결합될 수 있다.

한편, 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상기 축냉 증발기(10)는 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200) 양단에 개방되어 형성되는 개구부(360)를 밀폐하도록 엔드캡(370)이 구비될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 상기 축냉 증발기(10)는 1열 및 3열 튜브(410, 430)에 냉매가 유동되고 상기 구획배플(610)에 의해 구획되어 상기 냉매연통홀(340)이 형성된 공간에 위치한 튜브(400)를 제외하고 2열 튜브(420)에 축냉재가 저장되는데, 축냉재를 주입하기 위해 2열 튜브(420)의 양단이 고정되는 상기 제2공간부(320)에 축냉재 주입구(380)가 형성될 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 축냉재 주입구(380)는 마개(390)가 구비되어 필요시 축냉재를 주입하고 마개(390)로 밀봉될 수도 있으며, 축냉재 주입 후 용접과 같은 방법을 통해 영구적으로 밀봉될 수도 있다.

한편, 본 발명의 축냉 증발기(10)는 상기 제1공간부(310) 및 제3공간부(330)에 냉매의 유동을 조절하는 배플(620)이 더 구비될 수 있다.

본 발명의 축냉 증발기(10)는 상기 입구파이프(510), 출구파이프(520) 및 배플(620))의 위치에 따라 냉매측 튜브(400)를 순환하는 냉매의 순환 유로를 다양하게 조절할 수 있는데, 그 실시 예는 도 9 내지 13에 도시된 바와 같다.(이하, 설명의 편의를 위해, 도면에서 상측에 위치한 헤더(110)탱크(120)가 제1헤더탱크(100)이고, 하측에 위치한 헤더(110)탱크(120)가 제2헤더탱크(200)이며, 공기흐름방향으로 1열 튜브(410), 2열 튜브(420), 3열 튜브(430)가 차례로 배열되고, 이와 마찬가지로 제1공간부(310), 제2공간부(320), 제3공간부(330)가 차례대로 배열된 경우에 대해 설명한다.)

도 9에 도시된 축냉 증발기(10)의 냉매 흐름을 설명하면,

도 9의 축냉 증발기(10)는 상기 제1헤더탱크(100)의 제1공간부(310)에 형성된 입구파이프(510)를 통해 냉매가 유입되며, 유입된 냉매는 1열 튜브(410)를 따라 하측으로 이동된 다음, 상기 제2헤더탱크(200)에 형성된 냉매연통홀(340)을 따라 상기 제3공간부(330)로 유입된다.

그 다음, 냉매는 상기 제2헤더탱크(200)의 제3공간부(330)를 지나 다시 상측으로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)의 제3공간부(330)로 유입되고, 상기 제1헤더탱크(100)의 제3공간부(330)에 형성된 출구파이프(520)를 따라 배출된다.

이 때, 상기 제1헤더탱크(100)의 제2공간부(320)에는 축냉재와 냉매가 섞이지 않도록 상기 제2헤더탱크(200)의 제2공간부(320)와 같은 위치에 구획배플(610)이 설치된다.

다시 말해, 도 9의 축냉 증발기(10)는 냉매가 상기 제1공간부(310)로 유입되어 상기 제3공간부(330)로 배출되는 구조이며, 이 때 상기 2공간부에 축냉재와 냉매가 섞이지 않도록 마련된 구획배플(610)에 의해 상기 제1공간부(310)의 냉매가 냉매연통홀(340)을 따라 제3공간부(330)로 자유롭게 유동될 수 있다.

따라서 상기 축냉 증발기(10)는 공기흐름방향으로 양측 단부에 위치한 1열과 3열 튜브(410, 430)에 순환되는 냉매로부터 발생된 냉기가 2열에 위치한 축냉재에 저장됨으로써, 축냉 성능이 향상되어 쾌적한 냉방 환경을 효과적으로 유지할 수 있다.

또 다른 실시 예로, 도 10에 도시된 축냉 증발기(10)의 냉매 흐름을 설명하면, 상기 제1헤더탱크(100)의 제1공간부(310)에 형성된 입구파이프(510)를 통해 냉매가 유입되며, 유입된 냉매는 냉매측 튜브(400)를 따라 하측으로 이동된 다음, 상기 제2헤더탱크(200)의 제1공간부(310)를 지나 다시 상측으로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)에 형성된 냉매연통홀(340)을 따라 상기 제3공간부(330)로 유입된다.

그 다음, 냉매는 상기 제3공간부(330)에 양단이 고정된 3열 튜브(430)를 따라 하측으로 이동되며, 상기 제2헤더탱크(200)의 제3공간부(330)를 지나 다시 상측으로 이동되어 상기 제1헤더탱크(100)의 제3공간부(330)로 유입되고, 상기 제1헤더탱크(100)의 제3공간부(330)에 형성된 출구파이프(520)를 따라 배출된다.

또 다른 실시 예로, 도 11에 도시된 축냉 증발기(10)의 냉매 흐름을 설명하면, 상기 제1헤더탱크(100)의 제1공간부(310)에 형성된 입구파이프(510)를 통해 냉매가 유입되며, 유입된 냉매는 냉매측 튜브(400)를 따라 상ㆍ하 지그재그로 유동되어 다시 상측에 도달한 다음, 상기 제1헤더탱크(100)에 형성된 냉매연통홀(340)을 따라 상기 제3공간부(330)로 유입된다.

그 다음, 냉매는 상기 제3공간부(330)에 양측이 고정된 냉매측 튜브(400)를 따라 상ㆍ하 지그재그로 반복되어 유동된 다음, 다시 상측에 도달하여, 상기 제1헤더탱크(100)의 제3공간부(330)에 형성된 출구파이프(520)를 따라 배출된다.

도 12에 도시된 실시 예는 도 11에 도시된 실시 예와 유사하나, 상ㆍ하 지그재그로 유동되는 횟수가 더 적고, 상기 냉매 연통홀의 위치가 상기 제2헤더탱크(200)에 형성된 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 축냉 증발기(10)는 입구파이프(510), 출구파이프(520), 냉매 연통홀, 상기 제1공간부(310) 및 제3공간부(330)에 구비되는 배플(620)의 위치에 따라 냉매의 순환 유로를 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 축냉 증발기는 별도의 축냉재 저장부가 1열 및 3열 튜브 사이에 구비되어 냉매의 냉기를 효과적으로 저장하고, 엔진 정지 시 냉기를 방출하여 차량 실내의 급격한 온도 상승을 방지하고 실내 공기를 일정하게 유지함으로써, 사용자의 냉방 쾌적성을 높일 수 있으며, 별도의 동력원이 추가로 필요하지 않아 재 냉방 시 소모되는 에너지와 시간을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 축냉 증발기는 1열 및 3열 튜브의 냉매가 2열 튜브에 저장된 축냉재와 유동과정에서 섞이지 않도록 헤더탱크 내 일정위치에서 1열 내지 3열의 공간을 동시에 구획하는 구획배플을 설치하고, 상기 배플에 의해 형성된 연통로를 통해 1열 및 3열 사이의 냉매 패스를 구성함으로써, 냉매가 유동되는 연통로를 간편하게 형성할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10 : 축냉 증발기
100, 200 : 제1헤더탱크, 제2헤더탱크
110 : 헤더 120 : 탱크
310, 320, 330 : 제1공간부, 제2공간부, 제3공간부
340 : 냉매연통홀 350 : 격벽
360 : 배플 370 : 엔드캡
380 : 축냉재 주입구 390 : 마개
400 : 튜브
410, 420, 430 : 1열 튜브, 2열 튜브, 3열 튜브
510, 520 : 입구파이프, 출구파이프
610 : 구획배플 620 : 배플
630 : 밀폐용 배플 640 : 배플삽입홈
650 : 끼움결합부
700 : 핀

Claims

일정거리 이격되어 나란하게 구비되되, 너비방향으로 공간이 세 개로 분리되어 제1공간부(310), 제2공간부(320) 및 제3공간부(330)가 형성되며, 헤더 및 탱크로 이루어지는 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200);
너비방향으로 3열 배치되어 각각 상기 제1공간부(310), 제2공간부(320) 및 제3공간부(330)와 각각 연통되며, 상기 헤더에 형성된 튜브삽입홀에 양단이 삽입 고정되는 복수개의 압출 튜브(400);
상기 튜브(400) 사이에 개재되는 핀(700);
상기 제1공간부(310) 또는 제3공간부(330)에 형성되어 냉매가 유입되는 입구파이프(510) 및 배출되는 출구파이프(520);
상기 제1공간부(310) 및 제3공간부(330)에 구비되어 냉매의 유동을 조절하는 배플(620); 을 포함하여 형성되며,
상기 제1헤더탱크(100) 또는 제2헤더탱크(200) 중 어느 하나에는 상기 제1공간부(310), 제2공간부(320) 및 제3공간부(330)를 길이방향으로 구획하는 구획배플(610)이 구비되고,
상기 구획배플(610)에 의해 구획되는 영역에 위치한 상기 제2공간부(320)에는 너비방향으로 양측 면 일정영역이 중공되어 상기 제1공간부(310) 및 제3공간부(330)의 냉매가 연통되는 냉매연통홀(340)이 형성되며,
전ㆍ후열에 위치한 1열 및 3열 튜브(410, 430)에는 냉매가 유동되고 가운데 위치한 2열 튜브(420)에는 축냉재가 저장되되, 상기 구획배플(610)에 의해 구획되어 상기 냉매연통홀(340)이 형성되는 공간에 위치한 1열 내지 3열의 튜브(410, 420, 430)에는 모두 냉매가 유동되는 것을 특징으로 하는 축냉 증발기.
제 1항에 있어서,
상기 축냉 증발기(10)는
상기 구획배플(610)에 의해 구획되어 상기 냉매연통홀(340)이 형성되는 공간에 위치한 튜브(400)의 열수가 적어도 1개 이상이고, 전체 튜브(400) 열수의 25%이하가 되도록 상기 구획배플(610)이 설치되는 것을 특징으로 하는 축냉 증발기.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 축냉 증발기(10)는
3열로 배치되는 튜브(400) 사이에 개재되는 핀(700)이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 축냉 증발기.
제 1항에 있어서,
상기 축냉 증발기(10)는
3열로 배치되는 상기 튜브(400)가 동시에 압출되어 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 축냉 증발기.
제 1항에 있어서,
상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는
각각 압출 형성된 헤더(110) 및 탱크(120)의 결합으로 형성되되,
제1공간부(310), 제2공간부(320), 제3공간부(330)로 공간이 분리되도록 상기 헤더(110) 또는 탱크(120) 내부에 길이방향으로 격벽(350)이 형성되는 것을 특징으로 하는 축냉 증발기.
제 6항에 있어서,
상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는
헤더(110)에 상기 튜브(400)가 삽입되도록 튜브삽입홀(111)이 형성되고,
헤더(110) 또는 탱크(120)에 형성된 격벽(350)에 냉매연통홀(340)이 형성된 다음,
상기 헤더(110) 및 탱크(120)가 결합되는 것을 특징으로 하는 축냉 증발기.
제 1항에 있어서,
상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는
제1공간부(310), 제2공간부(320), 제3공간부(330)를 각각 구성하는 헤더(110) 및 탱크(120)가 일체로 압출 형성되는 것을 특징으로 하는 축냉 증발기.
제 8항에 있어서,
상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)는
제1공간부(310), 제2공간부(320), 제3공간부(330)를 구획하는 격벽(350)에 상기 냉매연통홀(340)이 별도로 가공 형성되는 것을 특징으로 하는 축냉 증발기.
제 1항에 있어서,
상기 축냉 증발기(10)는
상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200) 양단에 개방되어 형성되는 개구부(360)를 밀폐하도록 상기 개구부(360)에 인접하여 상기 구획배플(610)과 동일한 형상의 밀폐용 배플(630)이 구비되는 것을 특징으로 하는 축냉 증발기.
제 1항에 있어서,
상기 축냉 증발기(10)는
상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200) 양단에 개방되어 형성되는 개구부(360)를 밀폐하도록 엔드캡(370)이 구비되는 것을 특징으로 하는 축냉 증발기.
제 1항에 있어서,
상기 축냉 증발기(10)는
상기 제2공간부(320)에 축냉재가 주입되는 축냉재 주입구(380)가 형성되는 것을 특징으로 하는 축냉 증발기.