KR19990005610A - Air / Water Cooled Condenser - Google Patents

Abstract

본 발명은 응축기에 관한 것으로서, 상기 응축기의 방열 효과를 높여주는 냉각핀을 설치하지 않고 응축기의 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 공/수냉식 겸용 응축기를 제공하기 위한 것이다. 상기 공/수냉식 겸용 응축기는 기체 상태 또는 액체 상태의 냉매가 흐르는 다수의 냉매홀과 상기 냉매의 온도를 낮추는 냉각수가 흐르는 워터홀이 일체형으로 형성된 일체형 튜브를 가지며, 상기 일체형 튜브는 수평방향으로 지그재그 모양으로 설치된 것이다.The present invention relates to a condenser, to provide a combined air / water-cooled condenser that can improve the cooling efficiency of the condenser without installing a cooling fin to enhance the heat dissipation effect of the condenser. The combined air / water-cooled condenser has an integral tube in which a plurality of refrigerant holes in which gaseous or liquid refrigerant flows and a water hole in which cooling water lowers the temperature of the refrigerant is integrally formed, and the integral tube is zigzag in a horizontal direction. It is installed.

Description

공/수냉식 겸용 응축기Air / Water Cooled Condenser

본 발명은 냉매를 이용하는 공냉식과 냉각수를 이용하는 수냉식을 겸용한 자동차의 에어컨 장치에 관한 것으로서, 특히 응축기의 방열 효과를 높여주는 냉각핀을 사용하지 않고 응축기의 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 공/수냉식 겸용 응축기(Condenser)에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner of a vehicle that combines air-cooling using a refrigerant and water-cooling using a cooling water, and in particular, a combined air / water cooling system that can improve the cooling efficiency of a condenser without using a cooling fin that enhances the heat dissipation effect of the condenser. It relates to a condenser.

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 응축 효율을 높이기 위해서는 응축기의 크기를 증대시켜 전열면적을 크게 하거나, 주행속도와 리시버 드라이버(receiver dryer)의 압력 스위치를 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 응축 효율을 높이기에는 한계가 뒤따르며 주변 팬 모터등 주변장치에도 그 만큼 부하가 가해지게 된다. 더구나, 공조 부하가 증가하면 응축기를 통과하는 냉매 온도가 상승하고 이로인해 라디에이터(radiator)를 통과하는 공기 온도가 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 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 temperature of the refrigerant passing through the condenser increases, which in turn increases the temperature of the air 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).

상기 자동차의 에어컨 장치에 사용되는 응축기는 전면에 냉매가 흐르는 튜브와, 후면에 드레인-워터가 흐르는 덕트와, 상기 응축기의 방열 효과를 높여주는 냉각핀으로 구성되어 있다. 하지만 상기 응축기는 각 통로 사이 사이에 설치된 냉각핀과 드레인-워터가 흐르는 폭만큼 커지므로서 엔진룸 내부를 차지하는 공간이 커질 뿐만 아니라 상기 응축기 자체의 중량도 증가하는 애로점이 있었다.The condenser used in the air conditioner of the vehicle is composed of a tube through which the refrigerant flows in the front, a duct through which the drain-water flows in the rear, and a cooling fin that enhances the heat radiation effect of the condenser. However, as the condenser is enlarged by the width of the cooling fins and the drain-water flowing between the passages, the space occupying the inside of the engine room is increased, and the weight of the condenser itself increases.

따라서, 본 발명의 목적은 응축기의 방열 효과를 높여주는 냉각핀을 설치하지 않고, 응축기의 냉각 효율을 향상시킬 수 잇는 공/수냉식 겸용 응축기를 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention is to provide a combined air / water-cooled condenser that can improve the cooling efficiency of the condenser without installing a cooling fin to enhance the heat dissipation effect of the condenser.

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

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 응축기는 기체 상태 또는 액체 상태의 냉매가 흐르는 다수의 냉매홀과 상기 냉매의 온도를 낮추는 냉각수가 흐르는 워터홀이 일체형으로 형성된 튜브를 가지며, 상기 튜브는 수평방향으로 지그재그 모양으로 설치된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the condenser of the present invention has a tube in which a plurality of refrigerant holes in which a refrigerant in a gaseous state or a liquid state flows and a water hole in which a cooling water for lowering the temperature of the refrigerant is integrally formed are integrated. It is characterized by being installed in a zigzag shape in the direction.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공/수냉식 겸용 응축기의 구성을 나타낸 정면도.1 is a front view showing the configuration of the combined air / water-cooled condenser according to an 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.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 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. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations will be omitted if they may obscure the gist of the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공/수냉식 겸용 응축기의 구성을 나타낸 정면도이다. 도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공/수냉식 겸용 응축기의 구성을 나타낸 요부 사시도이다.1 is a front view showing the configuration of the combined air / water-cooled 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.

본 발명의 일실시예에 따른 공/수냉식 겸용 응축기는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 냉매 20이 흐르는 적어도 1개 이상의 냉매홀 24와 냉각수 18이 흐르는 워터홀 22가 일체형으로 형성된 일체형튜브 16이 수평방향으로 등간격을 유지하면서 설치된다. 즉, 상기 응축기 10은 냉각핀을 사용하지 않고, 상기 냉각핀이 설치된 공간에 상기 일체형 튜브 16이 서로 좁은 간격을 유지하면서 지그재그 모양으로 설치되어 있다. 이때 상기 냉각수 18은 증발기 표면에서 응축된 드레인-워터(drain water) 또는 워싱 시스템(washing system)용에 사용되는 와셔(washer)액체 혹은 부동액이 사용된다. 또한 상기 응축기 10의 상단 우측(도면상에서)에는 냉각수 18과 고온/고압의 기체상태의 냉매 20이 유입되는 유입관 12가 일체형 튜브 16의 끝단과 연결된다. 그리고 상기 응축기 10의 하단 좌측에는 상기 냉각수 18과 액체상태로 액화된 냉매 20이 배출되는 배출관 14가 일체형 튜브 16의 끝단과 연결된다. 이때 상기 유입관 12와 배출관 14는 각각 상기 냉각수 18이 유입되는 통로와 상기 냉매 20이 유입되는 통로가 따로 형성되어 있다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, at least one refrigerant hole 24 through which a coolant 20 flows and a water hole 22 through which a coolant 18 flows are integrally formed as an integrated tube according to an embodiment of the present invention. 16 are installed with equal intervals in the horizontal direction. That is, the condenser 10 is installed in a zigzag shape without the use of cooling fins, while the integrated tube 16 maintains a narrow distance from each other in a space where the cooling fins are installed. At this time, the coolant 18 is a washer liquid or an antifreeze used for drain water or a washing system condensed on the surface of the evaporator. In addition, an inlet tube 12 into which the coolant 18 and the high-temperature / high-pressure gaseous refrigerant 20 flows into the upper end of the condenser 10 is connected to the end of the integrated tube 16. The discharge pipe 14 through which the cooling water 18 and the refrigerant 20 liquefied in a liquid state is connected to the end of the integrated tube 16 at the lower left side of the condenser 10. In this case, each of the inlet pipe 12 and the outlet pipe 14 has a passage through which the cooling water 18 flows and a passage through which the refrigerant 20 flows.

여기서, 상기 일체형 튜브 16의 구성을 좀 더 상세히 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이 중심축선상에서 우측으로는 워터홀 22가 덕트형 또는 유동저항이 적은 형상으로 장방향으로 형성된다. 상기 워터홀 22의 좌측에는 고온/고압의 기체상태 또는 액체상태의 냉매 20이 흐르는 냉매홀 24가 장방향으로 다수개 형성된다. 이때 상기 냉각수 18은 워터홀 22를 따라 흐르면서 상기 냉매 20의 온도를 낮추게 된다.Herein, the configuration of the integrated tube 16 will be described in more detail. As shown in FIG. 3, the water hole 22 is formed in the long direction on the right side of the central axis in the form of a duct or less flow resistance. On the left side of the water hole 22, a plurality of refrigerant holes 24 in which gaseous or liquid refrigerant 20 flows in a high temperature / high pressure are formed in the longitudinal direction. At this time, the coolant 18 flows along the water hole 22 to lower the temperature of the coolant 20.

상기와 같이 구성된 본 발명의 공/수냉식 겸용 응축기의 동작상태를 설명하면 하기와 같다. 이때 본 명세서에서는 냉각수 18을 드레인-워터로 사용하는 것을 실시예로 하여 동작 과정을 설명하겠다.Referring to the operating state of the combined air / water-cooled condenser of the present invention configured as described above are as follows. At this time, in the present specification, the operation process will be described by using the cooling water 18 as a drain-water as an embodiment.

먼저, 증발기 표면에서 응축된 드레인-워터 18은 리저브-탱크에 저장된다. 이어서 상기 드레인-워터 18과 고온/고압의 기체상태의 냉매 20은 동시에 유입관 12를 통해 응축기 10의 내부로 유입된다. 이후 상기 기체상태의 냉매 20은 냉매홀 24를 따라 흐르게 되고, 이어서 상기 드레인-워터 18은 워터홀 22를 따라 흐르면서 냉매 20의 온도를 낮추게 된다. 그후 상기 기체상태의 냉매 20은 냉매홀 24를 따라 흐르면서 상기 드레인-워터 18의 전도성 냉각과 라디에이터의 팬 및 외부에서 부는 냉각풍 30에 의해 강제 냉각되어져 액체상태의 냉매 20로 액화된다. 이때 상기 응축기 10의 방열 효율은 상기 드레인-워터 18과 저온의 냉매 20에 의해 높아지게 된다. 이후 액화되어진 액체상태의 냉매 20은 배출관 14로 빠져나와 증발기(도시하지 않음) 측으로 이동하게 된다. 동시에 상기 드레인-워터 18은 배출관 14로 빠져나와 리저브-탱크(도시하지 않음) 측으로 다시 회수되어진다.First, the drain water 18 condensed at the evaporator surface is stored in the reservoir tank. Subsequently, the drain-water 18 and the high-temperature / high-pressure gaseous refrigerant 20 are simultaneously introduced into the condenser 10 through the inlet pipe 12. Thereafter, the gaseous refrigerant 20 flows along the refrigerant hole 24, and then the drain-water 18 flows along the water hole 22 to lower the temperature of the refrigerant 20. Thereafter, the gaseous refrigerant 20 flows along the refrigerant hole 24 and is forcedly cooled by the conductive cooling of the drain-water 18, the fan of the radiator, and the cooling air 30 blowing from the outside, thereby liquefying into the liquid refrigerant 20. At this time, the heat dissipation efficiency of the condenser 10 is increased by the drain-water 18 and the low-temperature refrigerant 20. Thereafter, the liquefied liquid refrigerant 20 exits to the discharge pipe 14 and moves to the evaporator (not shown). At the same time, the drain-water 18 exits the discharge pipe 14 and is recovered back to the reservoir tank (not shown).

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 공/수냉식 겸용 응축기는 냉각핀을 설치하지 않고 응축기의 냉각 효율을 향상시킬 수 있으며, 또한 상기 냉각핀을 제거하므로서 응축기의 중량을 감소시킬 뿐만 아니라 상기 응축기의 크기도 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the combined air / water-cooled condenser according to the embodiment of the present invention can improve the cooling efficiency of the condenser without installing the cooling fins, and also reduce the weight of the condenser by removing the cooling fins as well as the condenser. There is also an effect that can minimize the size of.

Claims (3)

응축기에 있어서, 기체 상태 또는 액체 상태의 냉매가 흐르는 다수의 냉매홀과 상기 냉매의 온도를 낮추는 냉각수가 흐르는 워터홀이 일체형으로 형성된 튜브를 가지며, 상기 튜브는 수평방향으로 지그재그 모양으로 설치됨을 특징으로 하는 공/수냉식 겸용 응축기.A condenser includes a tube in which a plurality of refrigerant holes in which a refrigerant in a gaseous state or a liquid state flows and a water hole in which a coolant for lowering the temperature of the refrigerant flows are integrally formed, and the tubes are zigzag in a horizontal direction. Combined water / cooling condenser. 제1항에 있어서, 상기 냉각수는 에어컨 장치의 증발기에서 유출되는 드레인-워터 또는 워싱 시스템용에 사용되는 와셔액 또는 부동액 임을 특징으로 하는 공/수냉식 겸용 응축기.The condenser of claim 1, wherein the cooling water is a washer liquid or an antifreeze used for a drain-water or washing system flowing out of an evaporator of an air conditioner. 고온/고압의 액체 냉매를 저온/저압의 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 고온/고압의 기체 냉매를 저온/저압의 액체 냉매로 액화시키는 응축기로 구성된 자동차의 에어컨 장치에 있어서, 상기 응축기에는 기체 상태 또는 액체 상태의 냉매가 흐르는 다수의 냉매홀과 상기 냉매의 온도를 낮추는 냉각수가 흐르는 워터홀이 일체형으로 형성된 튜브가 등간격을 유지하면서 수평 방향으로 설치됨을 특징으로 하는 공/수냉식 겸용 응축기.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 the high / high pressure gas refrigerant for low temperature / low pressure liquid. In the air conditioner of a vehicle composed of a condenser liquefied with a refrigerant, the condenser has a plurality of refrigerant holes through which gaseous or liquid refrigerant flows, and a tube formed with integrally formed water holes through which cooling water for lowering the temperature of the refrigerant is uniformly spaced. Combined air-cooled condenser, characterized in that installed in the horizontal direction while maintaining.