KR19980073360A - Air / Water Cooled Condenser - Google Patents

Abstract

본 발명은 공냉식/수냉식 겸용 응축기에 관한 것으로서, 상기 응축기는 기체 상태 또는 액체 상태의 냉매가 흐르는 적어도 1개이상의 냉매홀과 상기 냉매의 온도를 낮추는 냉각수가 흐르는 다수개의 워터홀이 일체형으로 형성된 일체형 튜브와, 상기 각 일체형 튜브 사이에 설치되어 기체 상태의 냉매를 액체 상태의 냉매로 액화시키는 냉각핀으로 구성되어져 상기 냉매를 냉각시킨다. 그리고 본 발명의 응축기는 크기의 최소화로 인해 엔진룸 내부에서 차지하는 공간을 현저히 감소시킬 수 있다.The present invention relates to a combined air-cooled / water-cooled condenser, wherein the condenser is an integral tube formed by integrally forming at least one refrigerant hole through which a refrigerant in a gaseous state or a liquid state flows and a plurality of water holes through which coolant lowers the temperature of the refrigerant. And cooling pins installed between the integrated tubes to liquefy the gaseous refrigerant to the liquid refrigerant. And the condenser of the present invention can significantly reduce the space occupied in the engine room due to the minimization of the size.

Description

공/수냉식 겸용 응축기.Combined air / water cooled condenser.

본 발명은 냉매를 이용하는 공냉식과 냉각수를 이용하는 수냉식을 겸용한 자동차의 에어컨(air conditioning) 장치에 관한 것으로서, 특히 고효율 응축 냉각시스템을 구현할 수 있는 공/수냉식 겸용 응축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an air conditioning apparatus for a vehicle that combines air-cooling using refrigerant and water-cooling using cooling water, and more particularly, to an air / water-cooled combined condenser capable of implementing a high efficiency condensation cooling system.

통상적으로, 자동차 실내의 온도를 낮게 유지시켜 주는 자동차 에어컨 장치의 냉동사이클 시스템에서 응축기(condenser)는 공냉식으로 압축기로부터 토출된 고온ㆍ고압의 냉매를 응축기 팬에 의한 냉각풍 또는 주행에 의해 유입되는 냉각풍으로 응축시킨다. 상기 응축기의 응축효율을 높이기 위해서는 응축기의 크기를 증대시켜 전열면적을 크게 하거나, 주행속도와 리시버 드라이버(receiver dryer)의 압력스위치를 통한 냉매 압력 변동에 따라 응축기 팬의 회전수를 제어하여 송풍량을 증가시키는 방법등 여러 가지가 사용된다. 그러나, 외기온도가 고온인 하절기에는 이와 같은 방법을 통해 보다 더 높은 응축효율을 높이기에는 한계가 뒤따르며 주변 팬 모터등 주변장치에도 그 만큼 부하가 가해지게 된다. 더구나, 공조 부하가 증가하면 응축기를 통과하는 냉매온도가 상승하고 이로인해 라디에이터(radiator)를 통과하는 공기온도가 상승하여 엔진 쿨링(cooling)면에서도 악영향을 미치게 된다.In general, in a refrigeration cycle system of an automotive air conditioner that maintains a low temperature inside a car, a condenser is air cooled to cool and inflow a high temperature / high pressure refrigerant discharged from a compressor by a cooling wind or a run by a condenser fan. Condensate with air. In order to increase the condenser efficiency of the condenser, the size of the condenser is increased to increase the heat transfer area, or the air flow rate is increased by controlling the rotation speed of the condenser fan according to the running speed and the refrigerant pressure change through the pressure switch of the receiver driver. There are many ways to do this. However, in summer, when the outside air temperature is high, there is a limit to higher condensation efficiency through this method, and the load is applied to peripheral devices such as a peripheral fan motor. Moreover, as the air conditioning load increases, the refrigerant temperature passing through the condenser increases, thereby increasing the air temperature passing through the radiator, which adversely affects engine cooling.

따라서, 상기와 같은 문제점을 극복하여 보다 더 효율적인 냉동사이클 시스템을 구현하기 위하여 종래의 공냉식 응축기와 함께 수냉식 기능을 동시에 갖는 고효율 응축 냉각시스템이 개발되었다. 상기 고효율 응축 냉각시스템은 기출원된 출원번호: 96-30850(자동차의 에어컨 장치)에 매우 상세하게 개시되어 있다.Therefore, in order to overcome the above problems and implement a more efficient refrigeration cycle system, a high efficiency condensation cooling system having a water cooling function together with a conventional air-cooled condenser has been developed. The high efficiency condensation cooling system is disclosed in great detail in the previously filed application No. 96-30850 (air conditioner device of automobile).

그러나, 기 출원된 자동차의 에어컨 장치에 사용되는 응축기는 전면에 냉매가 흐르고 후면에 드레인-워터(drain water)가 흐르는 별도의 2개의 통로구조로 되어 있기 때문에 상기 드레인-워터가 흐르는 폭만큼 커져서 엔진룸 내부를 차지하는 공간이 커질 뿐만 아니라 상기 응축기 자치의 중량도 증가하는 단점이 있었다. 또한 상기 냉매가 흐르는 튜브와 드레인-워터가 흐르는 튜브를 별도로 설치하므로서 제품의 원가가 상승하는 문제점이 발생하였다.However, since the condenser used in the air conditioner of the previously applied vehicle has a separate two passage structure in which a refrigerant flows in the front and drain water flows in the rear, the condenser is enlarged by the width of the drain-water flow. Not only does the space occupy the inside of the room, but also increases the weight of the condenser autonomy. In addition, there is a problem in that the cost of the product rises by separately installing the tube through which the refrigerant flows and the drain-water flows.

따라서, 본 발명의 목적은 응축기의 크기를 최소화시킬 수 있는 공/수냉식 겸용 응축기를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a combined air / water-cooled condenser that can minimize the size of the condenser.

본 발명의 다른 목적은 응축기의 응축효율을 향상시킬 수 있는 공/수냉식 겸용 응축기를 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a combined air / water cooling condenser that can improve the condensation efficiency of the condenser.

본 발명의 또 다른 목적은 엔진룸 내부를 컴팩트화 할수 있는 공/수냉식 겸용 응축기를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a combined air / water-cooled condenser capable of compacting the interior of the engine room.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 응축기는 기체 상태 또는 액체 상태의 냉매가 흐르는 적어도 1개이상의 냉매홀과 상기 냉매의 온도를 낮추는 냉각수가 흐르는 다수개의 워터홀이 일체형으로 형성된 일체형 튜브와, 상기 각 일체형 튜브 사이에 설치되어 기체 상태의 냉매를 액체 상태의 냉매로 액화시키는 냉각핀으로 구성되어져 상기 냉매를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the condenser of the present invention includes an integral tube in which at least one refrigerant hole in which a refrigerant in a gaseous state or a liquid state flows and a plurality of water holes in which cooling water lowers the temperature of the refrigerant are integrally formed; It is characterized in that between the integral tube is composed of a cooling fin to liquefy the refrigerant in the gas state to the liquid state of the refrigerant to cool the refrigerant.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공/수냉식 겸용 응축기(condenser)의 구성을 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing the configuration of a condenser (co-water) according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공/수냉식 겸용 응축기의 구성을 나타낸 요부 사시도.Figure 2 is a perspective view of the main portion showing the configuration of the combined air / water-cooled condenser according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공/수냉식 겸용 응축기에서 일체형 튜브의 형상을 나타낸 정면도.Figure 3 is a front view showing the shape of the integrated tube in the combined air / water-cooled condenser according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선, 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 동일한 부호가 사용되고 있음에 유의해야 한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐트릴 수 있는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used for the same components, even if displayed on different drawings. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or constructions may obscure the gist of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공/수냉식 겸용 응축기(condenser)의 구성을 나타낸 개략도이다. 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공/수냉식 겸용 응축기의 구성을 나타낸 요부 사시도이다. 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공/수냉식 겸용 응축기에서 일체형 튜브의 형상을 나타낸 정면도이다.Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a condenser (co-water / cooling combined condenser) according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a perspective view of the main portion showing the configuration of the combined air / water-cooled condenser according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is a front view showing the shape of the integrated tube in the combined air / water-cooled condenser according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 공/수냉식 겸용 응축기 10은 냉매 28이 흐르는 적어도 1개 이상의 냉매홀 24와 냉각수가 흐르는 다수개의 워터홀 22가 일체형으로 형성된 일체형튜브 20이 등간격을 유지하면서 설치된다. 이때 상기 냉각수는 증발기 표면에서 응축된 드레인-워터(drain water) 또는 워싱 시스템(washing system)용에 사용되는 와셔(washer)액체 또는 부동액이 사용된다.As shown in FIGS. 1 to 3, the combined air / water-cooled condenser 10 maintains an equal distance between the integral tube 20 in which at least one refrigerant hole 24 through which the refrigerant 28 flows and the plurality of water holes 22 through which the coolant flows are integrally formed. Is installed. In this case, the coolant is a washer liquid or an antifreeze used for drain water or a washing system condensed on the surface of the evaporator.

즉, 상기 일체형 튜브 20의 구성을 좀 더 상세히 설명하면, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 중심부에는 도시하지 않은 증발기에서 발생한 드레인-워터 30이 흐르는 워터홀 22가 원형 또는 유동저항이 적은 형상으로 일정한 간격을 유지하면서 다수개 형성된다. 상기 워터홀 22의 외측 둘레면에는 고온ㆍ고압의 기체상태 또는 액체상태의 냉매 28이 흐르는 냉매홀 24가 길게 상,하에 각각 2개씩 형성된다. 이때 상기 드레인-워터 30은 상기 워터홀 22를 따라 흐르면서 냉매 28의 온도를 낮추게 된다. 또한 상기 드레인-워터 30과 냉매 28은 열교환 효율을 극대화시키기 위하여 서로 반대방향으로 흐른다. 상기 일체형 튜브 20의 사이 사이에는 기체상태의 냉매 28이 흐를 때 냉각시켜 액체상태의 냉매 28로 액화시키는 냉각핀 26이 설치된다.That is, the configuration of the integrated tube 20 will be described in more detail. As shown in FIGS. 2 and 3, the water hole 22 in which the drain-water 30 generated in the evaporator (not shown) flows in the center is circular or has a low flow resistance. A plurality is formed while maintaining a constant interval. On the outer circumferential surface of the water hole 22, two coolant holes 24, each of which flows a high-temperature / high-pressure gaseous or liquid refrigerant 28, are formed at the upper and lower sides, respectively. In this case, the drain-water 30 flows along the water hole 22 to lower the temperature of the refrigerant 28. In addition, the drain-water 30 and the refrigerant 28 flow in opposite directions to maximize heat exchange efficiency. Between the integrated tube 20, a cooling fin 26 for cooling when the gaseous refrigerant 28 flows to liquefy it into a liquid refrigerant 28 is provided.

그리고, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 응축기 10의 상부 좌측면에는 고온ㆍ고압의 기체상태의 냉매 28이 응축기 10의 내부로 유입되도록 하는 제2입구 12가 설치된다. 상기 응축기 10의 하부 우측면에는 액체상태로 액화된 냉매 28이 응축기 10의 외부로 유출되도록 하는 제2출구 18이 설치된다. 이때 상기 제2입구 12와 제2출구 18은 냉매홀 24의 처음과 끝에 각각 연결되어 있다. 또한 상기 응축기 10의 하부 좌측면에는 도시하지 않은 증발기 표면에서 응축된 저온의 드레인-워터 30이 응축기 10의 내부로 유입되도록 하는 제1입구 14가 설치된다. 상기 응축기 10의 상부 우측면에는 상기 워터홀 22를 통과한 드레인-워터 30을 응축기 10의 외부로 유출되도록 하는 제1출구 16이 설치된다. 이때 상기 제1입구 14와 제1출구 16은 워터홀 22의 처음과 끝에 각각 연결되어 있다.As shown in FIG. 1, a second inlet 12 is installed on the upper left surface of the condenser 10 to allow the refrigerant 28 in a gaseous state at high temperature and high pressure to flow into the condenser 10. A second outlet 18 is installed on the lower right side of the condenser 10 to allow the refrigerant liquefied in a liquid state to flow out of the condenser 10. At this time, the second inlet 12 and the second outlet 18 are connected to the beginning and end of the refrigerant hole 24, respectively. In addition, the lower left side of the condenser 10 is provided with a first inlet 14 to allow the low-temperature drain-water 30 condensed on the surface of the evaporator (not shown) to flow into the condenser 10. The first outlet 16 is installed on the upper right side of the condenser 10 to allow the drain-water 30 passing through the water hole 22 to flow out of the condenser 10. In this case, the first inlet 14 and the first outlet 16 are connected to the beginning and end of the water hole 22, respectively.

상기와 같이 구성된 본 발명의 공/수냉식 겸용 응축기의 동작상태를 설명하면 하기와 같다.Referring to the operating state of the combined air / water-cooled condenser of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 증발기 표면에서 응축된 드레인-워터 30은 리저브-탱크에 저장된다. 이어서 상기 드레인-워터 30은 제1출구 14를 통해 응축기 10의 내부로 유입되고, 동시에 고온ㆍ고압의 기체상태의 냉매 28은 제2입구 12를 통해 응축기 10의 내부로 유입된다. 이후 상기 기체상태의 냉매 28은 냉매홀 24를 따라 흐르게 되고, 이어서 상기 드레인-워터 30은 워터홀 22를 따라 상기 냉매 28과 반대방향으로 흐르면서 냉매 28의 온도를 낮추게 된다. 그후 상기 기체상태의 냉매 28은 냉매홀 24를 따라 흐르면서 상기 드레인-워터 30의 전도성 냉각과 냉각핀 26 그리고 라디에이터의 팬 및 외부에서 부는 냉각풍 32에 의해 강제 냉각되어져 액체상태의 냉매 28로 액화된다. 이후 액화되어진 액체상태의 냉매 28은 제2출구 18로 빠져나와 증발기(도시하지 않음) 측으로 이동하게 된다. 이어서 상기 드레인-워터 30은 제1출구 16으로 빠져나와 리저브-탱크(도시하지 않음) 측으로 다시 회수되어진다.First, the drain-water 30 condensed on the evaporator surface is stored in the reserve tank. Subsequently, the drain-water 30 is introduced into the condenser 10 through the first outlet 14, and at the same time, the high-temperature, high-pressure gaseous refrigerant 28 is introduced into the condenser 10 through the second inlet 12. Thereafter, the gaseous refrigerant 28 flows along the refrigerant hole 24, and then the drain-water 30 flows in the opposite direction to the refrigerant 28 along the water hole 22 to lower the temperature of the refrigerant 28. Thereafter, the gaseous refrigerant 28 flows along the refrigerant hole 24 and is forcedly cooled by the conductive cooling of the drain-water 30, the cooling fin 26, the fan of the radiator, and the external cooling air 32 to liquefy to the liquid refrigerant 28. . Thereafter, the liquefied liquid refrigerant 28 exits to the second outlet 18 and moves to the evaporator (not shown). The drain-water 30 then exits to the first outlet 16 and is recovered back to the reservoir tank (not shown).

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 공/수냉식 겸용 응축기는 냉매가 흐르는 냉매홀과 냉각수인 드레인-워터가 흐르는 워터홀을 일체형으로 형성하므로서 상기 응축기의 중량을 감소시킬 뿐만 아니라 응축기의 크기를 최소화시킬 수 있고 제품의 원가도 현저히 감소시킬 수 있다. 또한 상기 드레인-워터가 흐르는 통로 폭만큼 줄어들어 엔진룸 내부에서 응축기가 차지하는 공간이 줄어들게 되어 컴팩트화를 구현할 수 있다. 그리고 상기 응축기를 통과하는 냉각은 저온의 드레인-워터에 의한 1차 냉각과 냉각풍에 의한 2차 냉각을 통해서 응축효율을 더욱 더 높여주므로서 보다 안정된 냉동사이클 시스템을 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, the combined air / water-cooled condenser according to the embodiment of the present invention integrally forms the refrigerant hole through which the refrigerant flows and the water hole through which the drain-water as the coolant flows, thereby reducing the weight of the condenser and increasing the size of the condenser. This can be minimized and the cost of the product can be significantly reduced. In addition, as the drain-water flow path is reduced, the space occupied by the condenser in the engine room is reduced, thereby realizing compactness. In addition, the cooling through the condenser increases the condensation efficiency even further through the first cooling by the low-temperature drain-water and the second cooling by the cooling wind, thereby achieving a more stable refrigeration cycle system.

Claims (6)

응축기에 있어서,In the condenser, 기체 상태 또는 액체 상태의 냉매가 흐르는 적어도 1개이상의 냉매홀과 상기 냉매의 온도를 낮추는 냉각수가 흐르는 다수개의 워터홀이 일체형으로 형성된 일체형 튜브와,An integral tube formed integrally with at least one refrigerant hole through which a refrigerant in a gaseous state or a liquid state flows, and a plurality of water holes through which a coolant for lowering the temperature of the refrigerant flows; 상기 각 일체형 튜브 사이에 설치되어 기체 상태의 냉매를 액체 상태의 냉매로 액화시키는 냉각핀으로 구성되어져 상기 냉매를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 공/수냉식 겸용 응축기.And a cooling fin installed between the integral tubes to liquefy a gaseous refrigerant into a liquid refrigerant to cool the refrigerant. 제1항에 있어서, 상기 일체형튜브는 중심에 다수개의 워터홀이 형성되고 상기 워터홀의 외측 둘레면을 따라 4개의 냉매홀이 형성된 것을 특징으로 하는 공/수냉식 겸용 응축기.The condenser of claim 1, wherein the integrated tube has a plurality of water holes formed at its center and four refrigerant holes formed along the outer circumferential surface of the water hole. 제1항에 있어서, 상기 냉매홀에 흐르는 냉매와 상기 워터홀에 흐르는 냉각수는 열교환 효율을 극대화시키기 위하여 서로 반대방향으로 흐르는 것을 특징으로 하는 공/수냉식 겸용 응축기.The combined air / water cooling condenser of claim 1, wherein the refrigerant flowing in the refrigerant hole and the cooling water flowing in the water hole flow in opposite directions to maximize heat exchange efficiency. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 냉각수는 에어컨장치의 증발기에서 유출되는 드레인-워터 임을 특징으로 하는 공/수냉식 겸용 응축기.The condenser of claim 1 or 3, wherein the cooling water is drain-water flowing out of the evaporator of the air conditioner. 고온ㆍ고압의 액체 냉매를 저온ㆍ저압의 상태로 만드는 오리피스-튜브와, 상기 액체 냉매를 기체 냉매로 기화시켜 차가운 공기를 자동차의 실내로 유입시키는 증발기와, 상기 증발기 내부의 저압 기체 냉매를 고압으로 압축시키는 컴프레셔와, 상기 증발기에서 유출되는 드레인-워터를 저장하는 리저브-탱크와, 상기 리저브-탱크 내부의 드레인-워터를 응축기 측으로 보내는 펌프와, 상기 고온ㆍ고압의 기체 냉매를 저온ㆍ저압의 액체 냉매로 액화시키는 응축기로 구성된 자동차의 에어컨 장치에 있어서,An orifice tube for making a high temperature / high pressure liquid refrigerant into a low temperature / low pressure state; an evaporator for vaporizing the liquid refrigerant with a gas refrigerant to introduce cold air into a vehicle; and a low pressure gas refrigerant inside the evaporator at a high pressure. A compressor for compressing, a reservoir tank for storing the drain-water flowing out of the evaporator, a pump for sending the drain-water inside the reservoir-tank to the condenser side, and a liquid of low temperature and low pressure In an air conditioner of an automobile composed of a condenser liquefied with a refrigerant, 상기 응축기는 기체 상태 또는 액체 상태의 냉매가 흐르는 적어도 4개이상의 냉매홀과 상기 드레인-워터가 흐르는 다수개의 워터홀이 일체형으로 형성된 일체형 튜브와, 상기 각 일체형 튜브 사이에 설치되어 기체 상태의 냉매를 액체 상태의 냉매로 액화시키는 냉각핀으로 구성된 것을 특징으로 하는 공/수냉식 겸용 응축기.The condenser includes an integrated tube formed by integrally forming at least four refrigerant holes through which a gaseous or liquid refrigerant flows and a plurality of water holes through which the drain-water flows, and are installed between the respective integrated tubes to provide a refrigerant in a gaseous state. A combined air / water cooling condenser comprising a cooling fin to liquefy a liquid refrigerant. 제5항에 있어서, 상기 일체형튜브는 중심에 다수개의 워터홀이 형성되고 상기 워터홀의 외측 둘레면을 따라 4개의 냉매홀이 형성된 것을 특징으로 하는 공/수냉식 겸용 응축기.6. The condenser of claim 5, wherein the integrated tube has a plurality of water holes formed at its center and four refrigerant holes formed along the outer circumferential surface of the water hole.