KR102609386B1 - 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치 - Google Patents

열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102609386B1
KR102609386B1 KR1020190021842A KR20190021842A KR102609386B1 KR 102609386 B1 KR102609386 B1 KR 102609386B1 KR 1020190021842 A KR1020190021842 A KR 1020190021842A KR 20190021842 A KR20190021842 A KR 20190021842A KR 102609386 B1 KR102609386 B1 KR 102609386B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
area
heat exchanger
heat exchange
exchange medium
header
Prior art date
Application number
KR1020190021842A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200103401A (ko
Inventor
권대복
Original Assignee
한온시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한온시스템 주식회사 filed Critical 한온시스템 주식회사
Priority to KR1020190021842A priority Critical patent/KR102609386B1/ko
Priority to US17/433,905 priority patent/US20220134845A1/en
Priority to PCT/KR2020/002511 priority patent/WO2020175854A1/ko
Priority to CN202080016372.7A priority patent/CN113474188B/zh
Priority to DE112020000923.8T priority patent/DE112020000923T5/de
Publication of KR20200103401A publication Critical patent/KR20200103401A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102609386B1 publication Critical patent/KR102609386B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/0408Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
    • F28D1/0426Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with units having particular arrangement relative to the large body of fluid, e.g. with interleaved units or with adjacent heat exchange units in common air flow or with units extending at an angle to each other or with units arranged around a central element
    • F28D1/0435Combination of units extending one behind the other
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00321Heat exchangers for air-conditioning devices
    • B60H1/00328Heat exchangers for air-conditioning devices of the liquid-air type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00885Controlling the flow of heating or cooling liquid, e.g. valves or pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0202Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F28F9/0204Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
    • F28F9/0214Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only longitudinal partitions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0246Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0091Radiators
    • F28D2021/0096Radiators for space heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 본 발명은 공급밸브에 의해 저온 및 고온의 냉각수가 선택적으로 공급되어 열교환되어 전체 구성을 간소화하면서도, 공조풍을 용이하게 냉각, 가열 및 제습난방할 수 있는 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.

Description

열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치 {Heat exchanger and air conditioner for vehicle}
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 본 발명은 공급밸브에 의해 저온 및 고온의 냉각수가 선택적으로 공급되어 열교환되어 전체 구성을 간소화하면서도, 공조풍을 용이하게 냉각, 가열 및 제습난방할 수 있는 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
일반적으로 열교환기는 특정 유로 상에 설치되어 그 내부를 순환하는 열교환매체가 외기열을 흡열하도록 하거나 또는 자신의 열을 외부로 방열하는 방식으로 열교환을 수행하도록 하는 장치이다.
이러한 열교환기는 냉매를 열교환매체로 사용하는 응축기와 증발기, 그리고 냉각수를 열교환매체로 사용하는 라디에이터와 히터코어, 또한 엔진 및 변속기 등의 내부를 유동하는 오일을 냉각하기 위해 오일을 열교환매체로 사용하는 오일쿨러 등 사용목적과 용도에 따라 다양하게 제작되고 있다.
그리고 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.
그런데 자동차에 사용되는 열교환기에 있어서 복수의 열교환기를 별개로 제작하여 설치하는 경우 제작공수가 많아져 생산성이 낮을 뿐만 아니라, 재료의 낭비가 심해 원가 상승과 더불어 각각의 열교환기들을 장착하기 위한 공간을 확보하는 데에도 어려움이 있었다. 그리하여 이러한 문제를 해결하기 위해 복수의 열교환기를 일체화하여 형성하는 다양한 기술이 개발되어 사용되고 있다.
이와 관련된 종래 기술로 한국공개특허(10-2007-0081635)인 열교환기가 개시되어 있으며, 도 1은 종래의 열교환기를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 종래의 열교환기는 제1유체가 유통되는 복수개의 제1튜브(11), 상기 제1튜브(11)의 사이에 개재되어진 제1방열핀(12) 및 상기 제1튜브(11)의 양단에 각각 결합되는 제1헤더(13)로 이루어진 제1코어부(10)와, 제2유체가 유통되는 복수개의 제2튜브(21), 상기 제2튜브(21)의 사이에 개재되어진 제2방열핀(22) 및 상기 제2튜브(21)의 양단에 각각 결합되는 제2헤더(23)로 이루어진 제2코어부(20)와, 상하로 배열되는 상기 제1,2코어부(10)(20)의 제1헤더(12) 및 제2헤더(22)에 동시에 결합되어 상기 제1,2유체가 유동되는 공간을 형성하는 단일의 탱크(30)와, 상기 탱크(30)의 내부에 적어도 하나 이상 설치되어 제1유체와 제2유체를 분리하는 배플(60)을 포함하여 이루어진다. 이와 같이 종래의 열교환기는 단일 탱크(30) 내부를 배플(60)로 구획하여 두 가지 열교환매체를 동시에 냉각시킬 수 있도록 하였다.
그런데 이때 열교환기는 온도가 다른 두 가지의 열교환매체가 배플(60)로 구획된 하나의 탱크 내부를 순환하게 된다. 이 때, 상기 배플(60)에 의해 구획되는 두 개의 영역은 변화되지 않으므로, 다양한 차량 환경에 따라 각각의 열교환매체를 냉각할 수 있도록 두 개의 영역이 모두 최대 냉각 능력을 확보할 수 있는 크기로 설계되어야 하는 문제가 있다. 즉, 전체 열교환기의 크기가 커질 수 밖에 없으며, 그렇지 않은 경우 열교환매체의 냉각 성능이 저하될 수 밖에 없는 문제점이 있다.
KR 10-2007-0081635 A (2007.08.17)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공급밸브에 의해 저온 및 고온의 냉각수가 선택적으로 공급되어 열교환되어 전체 구성을 간소화하면서도, 공조풍을 용이하게 냉각, 가열 및 제습난방할 수 있는 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 공급밸브를 통해 모두 저온의 제1열교환매체를 공급받아 냉방을 수행하거나, 모두 고온의 제2열교환매체를 공급받아 난방을 수행하거나, 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체를 공급받아 제습냉방을 수행할 수 있는 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 제1헤더탱크가 하측에 위치하되, 제1-1영역을 형성하는 상기 제1-1헤더 및 제1-1탱크 조립체와, 제1-2영역을 형성하는 상기 제1-2헤더 및 제1-2탱크 조립체 사이가 일정거리 이격되게 형성되어 표면에 형성되는 응축수가 용이하게 배수될 수 있는 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 목적은 공조풍 흐름 방향으로 제1열교환부는 핀이 존재하지 않고, 제2열교환부는 제2튜브 사이에 핀이 개재되어 형태로 응축수의 배수성을 더욱 높일 수 있으면서도 충분한 열교환성능을 갖는 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명의 목적은 공조케이스에 단일의 열교환기가 구비되는 간단한 구조로 차량 실내를 공조할 수 있는 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 열교환기(H)는 내부가 복수로 구획된 헤더탱크(100, 200); 유입되는 복수의 열교환매체 각각을 복수로 구획된 상기 헤더탱크(100, 200)의 내부 각각 또는 적어도 2개의 열교환매체를 복수로 구획된 상기 헤더탱크(100, 200)의 내부 중 하나에 공급하는 공급밸브(800);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 열교환기(H)는 내부가 제1-1영역(A101) 및 제1-2영역(A102)으로 구획되는 제1헤더탱크(100); 상기 제1헤더탱크(100)와 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 제2헤더탱크(200); 상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)에 양단이 고정되되, 상기 제1-1영역(A101)과 연통되는 제1튜브(500) 및 상기 제1-2영역(A102)과 연통되는 제2튜브(600); 유입되는 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 흐름을 조절하여 상기 제1-1영역(A101) 및 제1-2영역(A102)에 공급하는 공급밸브(800)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환기(H)는 상기 제1헤더탱크(100)의 제1-1영역(A101)과 상기 공급밸브(800) 사이에 구비되는 제1입구파이프(310) 및 상기 제1헤더탱크(100)의 제1-2영역(A102)과 상기 공급밸브(800) 사이에 구비되는 제2입구파이프(320)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 제1입구파이프(310) 및 제2입구파이프(320)는 상기 공급밸브(800)를 통해 모두 제1열교환매체를 공급받거나, 모두 제2열교환매체를 공급받거나, 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체를 공급받는 것을 특징으로 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1열교환매체 및 제2열교환매체는 온도가 다르되, 서로 혼합가능한 냉각수인 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제1헤더탱크(100)는 상기 제1-1영역(A101)을 형성하는 제1-1헤더(111) 및 제1-1탱크(121)와, 상기 제1-2영역(A102)을 형성하는 제1-2헤더(112) 및 제1-2탱크(122)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 이 때, 상기 제1-1헤더(111) 및 제1-1탱크(121) 조립체와, 상기 제1-2헤더(112) 및 제1-2탱크(122) 조립체 사이가 일정거리 이격되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제1헤더탱크(100)는 상기 제1헤더(110) 및 상기 제1헤더(110)와 결합되는 제1-1탱크(121)와 제1-2탱크(122)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1헤더탱크(100)는 상기 제1튜브(500) 및 제2튜브(600)가 삽입되는 제1튜브삽입홀(110a) 사이가 일정영역 중공되어 표면 응축수가 배수되는 배수홀(110b)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 열교환기(H)는 제1튜브(500) 및 제2튜브(600)를 유동한 제1열교환매체 또는 제2열교환매체가 배출되는 출구파이프(400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제2헤더탱크(200)는 내부가 배플(230)에 의해 구획되어 상기 제1튜브(500)와 연통되는 제2-1영역(A201) 및 상기 제2튜브(600)와 연통되는 제2-2영역(A202)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 출구파이프(400)는 상기 제1-1영역(A101) 또는 제2-1영역(A201)과 연통되는 제1출구파이프(410) 및 상기 제1-2영역(A102) 또는 제2-2영역(A202)과 연통되는 제2출구파이프(420)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 열교환기(H)는 상기 제2튜브(600) 사이에 핀(700)이 개재되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 차량용 공조장치(D)는 공조케이스(4000); 상기 공조케이스(4000) 내부에 구비되며, 상술한 바와 같은 열교환기(H); 및 상기 열교환기(H)를 통과하여 열교환된 공조풍을 차량 실내로 공급하도록 공기를 송풍하는 송풍부(3000)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 차량용 공조장치(D)는 상기 공조풍 흐름방향으로 전측에 상기 제1튜브(500)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 열교환기(H)는 저온의 제1열교환매체가 상기 제1입구파이프(310) 및 제2입구파이프(320)를 통해 공급되어 공조풍을 냉각할 수 있고, 고온의 제2열교환매체가 상기 제1입구파이프(310) 및 제2입구파이프(320)를 통해 공급되어 공조풍을 가열할 수 있으며, 저온의 제1열교환매체가 상기 제1입구파이프(310)로 공급되고 고온의 제2열교환매체가 상기 제2입구파이프(320)로 공급되어 공조풍을 제습냉각할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공급밸브에 의해 저온 및 고온의 냉각수가 선택적으로 공급되어 열교환되어 전체 구성을 간소화하면서도, 공조풍을 용이하게 냉각, 가열 및 제습난방할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명의 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치는 공급밸브를 통해 모두 저온의 제1열교환매체를 공급받아 냉방을 수행하거나, 모두 고온의 제2열교환매체를 공급받아 난방을 수행하거나, 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체를 공급받아 제습냉방을 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치는 제1헤더탱크가 하측에 위치하되, 제1-1영역을 형성하는 상기 제1-1헤더 및 제1-1탱크 조립체와, 제1-2영역을 형성하는 상기 제1-2헤더 및 제1-2탱크 조립체 사이가 일정거리 이격되게 형성되어 표면에 형성되는 응축수가 용이하게 배수될 수 있는 장점이 있다.
또, 본 발명의 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치는 공조풍 흐름 방향으로 제1열교환부는 핀이 존재하지 않고, 제2열교환부는 제2튜브 사이에 핀이 개재되어 형태로 응축수의 배수성을 더욱 높일 수 있으면서도 충분한 열교환성능을 갖는 장점이 있다.
아울러, 본 발명의 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치는 공조케이스에 단일의 열교환기가 구비되는 간단한 구조로 차량 실내를 공조할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 열교환기를 나타낸 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 열교환기의 사시도 및 AA' 방향 단면도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 열교환기의 다른 사시도 및 BB' 방향 단면도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 열교환기의 제1헤더 일예를 나타낸 사시도 및 부분 단면도.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 냉방, 난방 및 제습냉방 시 열교환기의 냉각수(제1열교환매체 및 제2열교환매체)의 흐름을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타낸 도면.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 열교환기(H) 및 이를 포함하는 차량용 공조장치(D)를 나타낸 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 열교환기(H)의 사시도 및 AA' 방향 단면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 열교환기(H)의 다른 사시도 및 BB' 방향 단면도이며, 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 열교환기(H)의 제1헤더(110) 일예를 나타낸 사시도 및 부분 단면도이고, 도 8 내지 도 10은 본 발명에 따른 냉방, 난방 및 제습냉방 시 열교환기(H)의 냉각수(제1열교환매체 및 제2열교환매체)의 흐름을 나타낸 도면이며, 도 11은 본 발명에 따른 차량용 공조장치(D)를 나타낸 도면이다.
본 발명의 열교환기(H)는 제1헤더탱크(100), 제2헤더탱크(200), 제1튜브(500), 제2튜브(600), 제1입구파이프(310), 제2입구파이프(320) 및 공급밸브(800)를 포함한다.
상기 제1헤더탱크(100)는 내부가 제1-1영역(A101) 및 제1-2영역(A102)으로 구획되는 부분으로, 상기 제1-1영역(A101) 및 제1-2영역(A102)에 각각 상기 제1입구파이프(310) 및 제2입구파이프(320)가 연결된다.
이 때, 상기 제1헤더탱크(100)는 열교환기(H)의 하측에 구비되는 구성으로, 저온의 제1열교환매체가 내부를 유동하는 경우 표면에 발생되는 응축수가 하측으로 이송되어 배수되는 구조를 갖는 것이 바람직하다.
먼저, 도 2 내지 도 5에 도시한 형태는 상기 제1헤더탱크(100)가 제1-1헤더(111) 및 제1-1탱크(121)에 의해 제1-1영역(A101)을 형성하고, 제1-2헤더(112) 및 제1-2탱크(122)에 의해 제1-2영역(A102)을 형성하는 예를 나타내었다. 상기 제1-1헤더(111)는 상기 제1-1영역(A101)과 연통되는 제1튜브(500)가 삽입되는 제1튜브삽입홀(110a)이 중공되고, 상기 제1-2헤더(112)는 상기 제1-2영역(A102)과 연통되는 제2튜브(600)가 삽입되는 제1튜브삽입홀(110a)이 중공된다. 이 실시예에서, 상기 제1-1헤더(111) 및 제1-1탱크(121) 조립체와 상기 제1-2헤더(112) 및 제1-2탱크(122) 조립체 사이의 공간은 응축수가 배수되도록 그 사이가 일정거리 이격되는 것이 바람직하다.
또, 도 5 및 도 7에 도시한 형태는 상기 제1헤더탱크(100)가 하나의 제1헤더(110)와 제1-1탱크(121) 및 제1-2탱크(122)의 결합에 의해 이루어지는 예를 나타내었다. 상기 제1헤더(110)는 상기 제1-1영역(A101)과 연통되는 제1튜브(500) 및 상기 제1-2영역(A102)과 연통되는 제2튜브(600)가 삽입되는 제1튜브삽입홀(110a)이 형성된다. 이 때, 상기 제1헤더(110)는 상기 제1-1탱크(121) 및 제1-2탱크(122)와 결합되어 각각 제1-1영역(A101) 및 제1-2영역(A102)을 형성하는 형태로 형성된다. 또, 상기 제1헤더(110)는 상기 제1튜브(500)가 삽입되는 제1튜브삽입홀(110a)과, 상기 제2튜브(600)가 삽입되는 제1튜브삽입홀(110a) 사이에 배수를 위하여 배수홀(110b)이 중공된다.
상기 제2헤더탱크(200)는 상기 제1헤더탱크(100)와 높이방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 구성으로, 내부에 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 유동되는 공간인 제2영역을 형성한다. 상기 제2헤더탱크(200)는 제2헤더(210) 및 제2탱크(220)의 조립에 의해 형성될 수 있다. 이 때, 상기 도 2 및 도 3에 도시한 형태는 상기 제2헤더탱크(200) 내부가 단일의 제2영역을 형성하여, 상기 제1튜브(500)를 통해 이송된 제1열교환매체 및 상기 제2튜브(600)를 통해 이송된 제2열교환매체가 상기 제2헤더탱크(200) 내부의 제2영역에서 혼합되어 단일의 출구파이프(400)를 통해 배출되는 예를 나타내었다. 본 발명의 열교환기(H)는 상기 제1열교환매체 및 제2열교환매체가 냉각수이되, 서로 온도가 다른 상태로, 혼합가능하다. 즉, 상기 도 2 및 도 3에 도시한 형태는 상기 제1헤더탱크(100)의 제1-1영역(A101) 및 제1튜브(500)를 통과한 냉각수와, 상기 제1헤더탱크(100)의 제1-2영역(A102) 및 제2튜브(600)를 통과한 냉각수가 제2헤더탱크(200)의 제2영역에서 서로 혼합된 후 상기 출구파이프(400)를 통해 배출된다.
한편, 본 발명에서, 상기 제1열교환매체는 공조풍을 냉각하는 저온의 냉각수이며, 상기 제2열교환매체는 제1열교환매체보다 온도가 높으며 공조풍을 가열하는 고온의 냉각수로 정의한다.
상기 도 4 및 도 5에 도시한 형태는 상기 제2헤더탱크(200) 내부에 배플(230)이 구비되어, 상기 제2영역이 상기 제1튜브(500)와 연통되는 제2-1영역(A201) 및 상기 제2튜브(600)와 연통되는 제2-2영역(A202)을 포함하는 형태인 예를 나타내었다. 이 때, 출구파이프(400)는 제1헤더탱크(100)의 제1-1영역(A101) 또는 제2헤더탱크(200)의 제2-1영역(A201)과 연통되는 제1출구파이프(410)와, 제1헤더탱크(100)의 제1-2영역(A102) 또는 제2헤더탱크(200)의 제2-2영역(A202)과 연통되는 제2출구파이프(420)를 포함할 수 있다. 상기 도 4 및 도 5에서, 상기 제1출구파이프(410) 및 제2출구파이프(420)가 제2헤더탱크(200)의 제2-1영역(A201) 및 제2-2영역(A202)과 각각 연통되도록 나란하게 형성된예를 나타내었다.
상기 제1튜브(500)는 상기 제1헤더탱크(100)와 제2헤더탱크(200)에 양단이 고정되어 제1열교환매체 또는 제2열교환매체가 유동되면서 외부의 공기와 열교환되는 부분으로, 상기 제1헤더탱크(100)의 제1-1영역(A101)과 연통된다. 이 때, 상기 제1튜브(500)는 배수성을 높이기 위하여 공조풍 흐름 방향으로 전측에 위치되며, 핀(700)이 개재되지 않는 형태인 것이 바람직하다.
또, 상기 제2튜브(600)는 상기 제1헤더탱크(100)와 제2헤더탱크(200)에 양단이 고정되어 제1열교환매체 또는 제2열교환매체가 유동되면서 외부의 공기와 열교환되는 부분으로, 상기 제1헤더탱크(100)의 제1-2영역(A102)과 연통된다. 상기 제2튜브(600) 사이에는 핀(700)이 개재될 수 있다.
상기 제1입구파이프(310)는 상기 제1헤더탱크(100)의 제1-1영역(A101)에 연결되며, 상기 제2입구파이프(320)는 상기 제1헤더탱크(100)의 제1-2영역(A102)에 형성된다.
즉, 본 발명의 열교환기(H)는 상기 제1헤더탱크(100)의 제1-1영역(A101), 제1튜브(500), 상기 제2헤더탱크(200)의 일부 영역에 의해 형성되는 제1열교환부 및 상기 제1헤더탱크(100)의 제1-2영역(A102), 제2튜브(600), 및 상기 제2헤더탱크(200)의 나머지 영역에 의해 형성되는 제2열교환부를 포함한다.
상기 공급밸브(800)는 상기 제1입구파이프(310) 및 제2입구파이프(320)를 통해 공급되는 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 흐름을 조절하는 수단이다. 더욱 상세하게, 상기 공급밸브(800)를 통해, 상기 제1입구파이프(310) 및 제2입구파이프(320)는 모두 제1열교환매체를 공급받거나, 모두 제2열교환매체를 공급받거나, 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체를 공급받는 것이 조절된다.
더욱 상세하게, 최대 냉방을 수행을 위해서는 상기 도 8에 도시한 바와 같이, 저온의 냉각수인 제1열교환매체가 상기 제1입구파이프(310) 및 제2입구파이프(320)를 통해 제1헤더탱크(100)로 공급되어 제1튜브(500) 및 제2튜브(600)를 통과한 후, 제2헤더탱크(200) 및 출구파이프(400)를 통해 배출된다.
또한, 최대 난방을 수행하기 위해서는 상기 도 9에 도시한 바와 같이, 고온의 냉각수인 제2열교환매체가 상기 제1입구파이프(310) 및 제2입구파이프(320)를 통해 제1헤더탱크(100)로 공급되어 제1튜브(500) 및 제2튜브(600)를 통과한 후, 제2헤더탱크(200) 및 출구파이프(400)를 통해 배출된다.
또, 제습 냉방을 수행하기 위해서는 상기 도 10에 도시한 바와 같이, 저온의 냉각수인 제1열교환매체가 상기 제1입구파이프(310)를 통해 제1헤더탱크(100)의 제1-1영역(A101)으로 공급되어 제1튜브(500)를 통과한 후, 제2헤더탱크(200) 및 출구파이프(400)를 통해 배출된다. 또, 고온의 냉각수인 제2열교환매체가 상기 제2입구파이프(320)를 통해 상기 제1헤더탱크(100)의 제1-2영역(A102)으로 공급되어 제2튜브(600)를 통과한 후, 제2헤더탱크(200) 및 출구파이프(400)를 통해 배출된다.
본 발명의 차량용 공조장치(D)는 상술한 바와 같은 열교환기(H)를 포함하는 것으로, 공조케이스(4000) 내에 상기 열교환기(H)가 구비되며, 공조풍을 차량 실내로 송풍하는 송풍부(3000)를 포함한다.
이에 따라, 본 발명의 열교환기(H) 및 이를 포함하는 차량용 공조장치(D)는 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공급밸브(800)에 의해 저온 및 고온의 냉각수가 선택적으로 공급되어 열교환되어 전체 구성을 간소화하면서도, 공조풍을 용이하게 냉각, 가열 및 제습난방할 수 있는 장점이 있다. 특히, 본 발명의 열교환기(H) 및 이를 포함하는 차량용 공조장치(D)는 공급밸브(800)를 통해 모두 저온의 제1열교환매체를 공급받아 냉방을 수행하거나, 모두 고온의 제2열교환매체를 공급받아 난방을 수행하거나, 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체를 공급받아 제습냉방을 수행할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 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.
H : 열교환기
100 : 제1헤더탱크
A101 : 제1-1영역 A102 : 제1-2영역
110 : 제1헤더
111 : 제1-1헤더 112 : 제1-2헤
121 : 제1-1탱크
122 : 제1-2탱크
110a : 제1튜브삽입홀
110b : 배수홀
200 : 제2헤더탱크
A200 : 제2영역
A201 : 제2-1영역 A202 : 제1-2영역
210 : 제2헤더
220 : 제2탱크
230 : 배플
210a : 제2튜브삽입홀
310 : 제1입구파이프 320 : 제2입구파이프
400 : 출구파이프
410 : 제1출구파이프 420 : 제2출구파이프
500 : 제1튜브
600 : 제2튜브
700 : 핀
800 : 공급밸브
D : 차량용 공조장치
3000 : 송풍부
4000 : 공조케이스

Claims (18)

  1. 삭제
  2. 내부가 제1-1영역(A101) 및 제1-2영역(A102)으로 구획되는 제1헤더탱크(100);
    상기 제1헤더탱크(100)와 일정거리 이격되어 나란하게 구비되는 제2헤더탱크(200);
    상기 제1헤더탱크(100) 및 제2헤더탱크(200)에 양단이 고정되되, 상기 제1-1영역(A101)과 연통되는 제1튜브(500) 및 상기 제1-2영역(A102)과 연통되는 제2튜브(600);
    유입되는 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 흐름을 조절하여 선택적으로 상기 제1-1영역(A101) 및 제1-2영역(A102)에 공급하는 공급밸브(800); 및
    상기 제1헤더탱크(100)의 제1-1영역(A101)과 상기 공급밸브(800) 사이에 구비되는 제1입구파이프(310) 및 상기 제1헤더탱크(100)의 제1-2영역(A102)과 상기 공급밸브(800) 사이에 구비되는 제2입구파이프(320);를 포함하고,
    상기 공급밸브(800)는 제1입구파이프(310) 및 제2입구파이프(320)를 통해 공급되는 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 흐름을 조절하는 수단을 포함하고,
    상기 제1-1영역(A101) 및 제1-2영역(A102)은 상기 공급밸브(800)를 통해 모두 제1열교환매체를 공급받거나, 모두 제2열교환매체를 공급받거나, 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체를 공급받는,
    열교환기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1열교환매체 및 제2열교환매체는 온도가 다르되, 서로 혼합가능한 냉각수인 것을 특징으로 하는 열교환기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1헤더탱크(100)는 상기 제1-1영역(A101)을 형성하는 제1-1헤더(111) 및 제1-1탱크(121)와, 상기 제1-2영역(A102)을 형성하는 제1-2헤더(112) 및 제1-2탱크(122)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1-1헤더(111) 및 제1-1탱크(121) 조립체와, 상기 제1-2헤더(112) 및 제1-2탱크(122) 조립체 사이가 일정거리 이격되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1헤더탱크(100)는 제1헤더(110) 및 상기 제1헤더(110)와 결합되는 제1-1탱크(121)와 제1-2탱크(122)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1헤더탱크(100)는 상기 제1튜브(500)가 삽입되는 제1튜브삽입홀(110a)과 상기 제2튜브(600)가 삽입되는 제1튜브삽입홀(110a) 사이의 일정영역이 중공되어 표면 응축수가 배수되는 배수홀(110b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 열교환기(H)는 제1튜브(500) 및 제2튜브(600)를 유동한 제1열교환매체 또는 제2열교환매체가 배출되는 출구파이프(400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2헤더탱크(200)는 내부가 배플(230)에 의해 구획되어 상기 제1튜브(500)와 연통되는 제2-1영역(A201) 및 상기 제2튜브(600)와 연통되는 제2-2영역(A202)을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 출구파이프(400)는 상기 제1-1영역(A101) 또는 제2-1영역(A201)과 연통되는 제1출구파이프(410)와, 상기 제1-2영역(A102) 또는 제2-2영역(A202)과 연통되는 제2출구파이프(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 열교환기(H)는 상기 제2튜브(600) 사이에 핀(700)이 개재되는 것을 특징으로 하는 열교환기.
  14. 공조케이스(4000);
    상기 공조케이스(4000) 내부에 구비되며, 제2항에 의한 열교환기(H); 및
    상기 열교환기(H)를 통과하여 열교환된 공조풍을 차량 실내로 공급하도록 공기를 송풍하는 송풍부(3000)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 차량용 공조장치(D)는 상기 공조풍 흐름방향으로 전측에 상기 제1튜브(500)가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 열교환기(H)는 저온의 제1열교환매체가 상기 제1입구파이프(310) 및 제2입구파이프(320)를 통해 공급되어 공조풍을 냉각하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 열교환기(H)는 고온의 제2열교환매체가 상기 제1입구파이프(310) 및 제2입구파이프(320)를 통해 공급되어 공조풍을 가열하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 열교환기(H)는 저온의 제1열교환매체가 상기 제1입구파이프(310)로 공급되고, 고온의 제2열교환매체가 상기 제2입구파이프(320)로 공급되어 공조풍을 제습냉각하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
KR1020190021842A 2019-02-25 2019-02-25 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치 KR102609386B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190021842A KR102609386B1 (ko) 2019-02-25 2019-02-25 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치
US17/433,905 US20220134845A1 (en) 2019-02-25 2020-02-21 Heat exchanger and vehicle air conditioning system
PCT/KR2020/002511 WO2020175854A1 (ko) 2019-02-25 2020-02-21 열교환기 및 차량용 공조시스템
CN202080016372.7A CN113474188B (zh) 2019-02-25 2020-02-21 换热器及车辆空调***
DE112020000923.8T DE112020000923T5 (de) 2019-02-25 2020-02-21 Wärmetauscher und fahrzeug-klimaanlage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190021842A KR102609386B1 (ko) 2019-02-25 2019-02-25 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200103401A KR20200103401A (ko) 2020-09-02
KR102609386B1 true KR102609386B1 (ko) 2023-12-05

Family

ID=72469296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190021842A KR102609386B1 (ko) 2019-02-25 2019-02-25 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102609386B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102542374B1 (ko) * 2021-06-24 2023-06-12 아주대학교산학협력단 배전 계통 혼잡도 관리 장치 및 방법
KR20240084182A (ko) * 2022-12-06 2024-06-13 한온시스템 주식회사 열교환기

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012145311A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Denso Corp 車両用空調装置
JP2013113572A (ja) * 2011-12-01 2013-06-10 Keihin Corp 熱交換器ユニット

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101202258B1 (ko) 2006-02-13 2012-11-16 한라공조주식회사 일체형 열교환기
KR101198639B1 (ko) * 2010-04-15 2012-11-07 한라공조주식회사 차량용 냉방 및 난방 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012145311A (ja) * 2011-01-14 2012-08-02 Denso Corp 車両用空調装置
JP2013113572A (ja) * 2011-12-01 2013-06-10 Keihin Corp 熱交換器ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200103401A (ko) 2020-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102486348B (zh) 用于车辆的冷凝器
JP4078766B2 (ja) 熱交換器
CN103148714A (zh) 用于车辆的换热器
JP6575690B2 (ja) 機器温調装置
US20100078148A1 (en) Heat Exchanger Including At Least Three Heat Exchange Portions and Thermal Energy Management System Including Such Exchanger
JP2007232287A (ja) 熱交換器および一体型熱交換器
JP2022515470A (ja) 統合ラジエータアセンブリ
KR102609386B1 (ko) 열교환기 및 이를 포함하는 차량용 공조장치
JP4248931B2 (ja) 熱交換器
JP6026956B2 (ja) 室内熱交換器
JP2004037073A (ja) 積層型熱交換器
CN113474188B (zh) 换热器及车辆空调***
JP6118069B2 (ja) 蓄冷機能付き空気冷却器
JP2011117716A (ja) 少なくとも3つの熱交換部を備える熱交換器、およびかかる熱交換器を含む熱エネルギー管理システム
US9834061B2 (en) Assembly including a heat exchanger and a mounting on which said exchanger is mounted
KR102644177B1 (ko) 일체형 열교환기
KR20220009046A (ko) 3종유체용 다중 열교환기
JPH0526255Y2 (ko)
KR20130094504A (ko) 일체형 열교환기
KR20200103392A (ko) 차량용 공조시스템
CN219037682U (zh) 换热装置、换热***及车辆
KR100547668B1 (ko) 자동차 열교환기용 헤더탱크
WO2023079637A1 (ja) 車両用冷凍サイクルユニット、及び車両用空調装置
KR20060011502A (ko) 응축기와 오일쿨러 일체형 열교환기
KR200150667Y1 (ko) 차량용 복합기능 열교환장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant