KR20020002777A

KR20020002777A - 과포화냉매 바이패스 기능을 가진 열교환기

Info

Publication number: KR20020002777A
Application number: KR1020000037073A
Authority: KR
Inventors: 김재훈; 유범걸; 조재헌
Original assignee: 황한규; 만도공조 주식회사
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2002-01-10
Also published as: KR100375607B1; JP2002054859A; US20020000309A1

Abstract

본 발명은 차량용 열교환기의 방열기용으로 이용되는 박판형 증발기(Laminated Type Evaporator)에 있어서, 상기 증발기에서 완전히 증발한 과포화상태의 냉매기체를 열교환 영역으로 보내지 않고 바이패스시키도록 하며 상기 열교환영역에는 유효 액냉매만을 통과시키도록 하므로서 열교환기의 내부로 흐르는 유체의 마찰저항을 감소시키고 열교환효율을 증대시킬 수 있도록 한 과포화냉매 바이패스 기능을 가진 열교환기에 관한 것이다.

본 발명은 박판상의 플레이트(1)를 다수 적층하여 유로(2)를 형성하고 상기 플레이트(1)들의 사이에는 방열핀(3)을 설치하며 상기 플레이트(1)들의 상부에는 냉매 유입구(4)와 유출구(5)가 연결되는 탱크부(6)를 형성하며 상기 플레이트(1)에 형성된 유로(2)의 패턴을 따라 냉매가 순환할 때 상기 방열핀(3)과 외부의 공기에 의하여 열교환작용이 이루어지도록 한 것에 있어서, 상기 유로(2)의 패턴을 이루기 위하여 상기 플레이트(1)들의 상부에 형성되는 탱크부(6)에 바이패스공(7)을 형성하고 상기 바이패스공(7)을 통하여 기체상태의 냉매가 유출구(5)로 바이패스되도록 구성한 것이다.

Description

과포화냉매 바이패스 기능을 가진 열교환기 {HEAT EXCHANGER WITH OVER SATURATION COOLANT BY PASS FUNCTION}

본 발명은 차량용 열교환기의 방열기용으로 이용되는 박판형 증발기(LaminatedType Evaporator)에 있어서, 상기 증발기에서 완전히 증발한 과포화상태의 냉매기체를 열교환 영역으로 보내지 않고 바이패스시키도록 하며 상기 열교환영역에는 유효 액냉매만을 통과시키도록 하므로서 열교환기의 내부로 흐르는 유체의 마찰저항을 감소시키고 열교환효율을 증대시킬 수 있도록 한 과포화냉매 바이패스 기능을 가진 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 열교환기등에 설치되어 방열작용을 하면서 열교환을 하는 방열기는 냉매 유입구와 배출구를 구비하고 이들 사이에는 상기 냉매가 순환되는 유로를 구비하며 이 유로를 통하여 냉매가 순환될 때 열교환이 이루어지게 되고 상기 방열기에서 열을 방열시키도록 구성되어 있었다.

한편, 상기와 같이 구성되는 종래의 방열기용 열교환기는 도 1에서와 같이 박판상의 플레이트(101)를 다수 적층하여 유로(102)를 형성하고 상기 플레이트(101)들의 사이에는 방열핀(103)을 설치하며 상기 플레이트(101)들의 상부에는 냉매 유입구(104)와 유출구(105)로 연결되는 탱크부(106)를 형성하여 구성되어 있었으며, 상기 유입구(104)를 통하여 탱크부(106)로 유입된 냉매가 상기 탱크부(106)를 통해 각 플레이트(101)에 형성된 유로(102)의 패턴을 따라 순환하게 되고 상기 유로(102)를 따라 냉매가 순환할 때 상기 방열핀(103)과 열교환기의 일측에 구비된 블로어의 풍력에 의하여 열교환작용이 이루어지게 되며, 상기 열교환이 이루어진 과포화가스 상태의 냉매는 상기 유출구(105)를 통하여 압축기로 보내지도록 구성되어 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 것은 상기 유로를 따라 액냉매가 순환하면서 열교환작용을 하고 상기 열교환작용을 하면서 유출구측으로 순환하는 냉매는 더 이상 증발이 안되는 기체상태나 더운 공기를 냉각시킬 수 없는 냉매의 상태인 과포화가스 상태가 되는데, 상기 과포화가스 상태의 냉매가 상기 열교환이 이루어지는 유효영역내에 많이 분포되는 경우가 발생되고 있었으며, 상기 과포화된 가스의 배출이 제대로 이루어지지 못함에 따라 상기 열교환 유효영역이 감소하게 되어 증발효율이 현저히 저하되는 폐단이 있었다.

또한, 상기 냉매가 열교환을 함에 따라 액체상태의 냉매가 기체로의 상변화에 따른 체적증가가 발생되고 이 체적증가로 인하여 냉매의 내부 유로저항이 증가하게 되어 열교환기의 효율이 크게 저하되는 점 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로 본 발명은 차량용 열교환기의 방열기용으로 이용되는 박판형 증발기에 있어서, 상기 증발기에서 완전히 증발한 과포화상태의 냉매기체를 열교환 영역으로 보내지 않고 바이패스시키도록 하며 상기 열교환영역에는 유효 액냉매만을 통과시키도록 하므로서 열교환기의 내부로 흐르는 유체의 마찰저항을 감소시키고 열교환효율을 증대시킬 수 있도록 한 과포화냉매 바이패스 기능을 가진 열교환기를 제공하려는 것인바, 이를 이하에서 첨부한 도면과 실시예에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 열교환기의 구조를 나타내는 사시도

도 2는 본 발명 실시예의 열교환기 구성을 나타내는 사시도

도 3은 본 발명 실시예의 작용상태를 나타내는 단면 개요도

<도면의주요부분에대한부호의설명>

1 : 박판상의 플레이트

2 : 유로

3 : 방열핀

4 : 냉매 유입구

5 : 유출구

6 : 탱크부

7 : 바이패스공

박판상의 플레이트(1)를 다수 적층하여 유로(2)를 형성하고 상기 플레이트(1)들의 사이에는 방열핀(3)을 설치하며 상기 플레이트(1)들의 상부에는 냉매 유입구(4)와 유출구(5)가 연결되는 탱크부(6)를 형성하며 상기 플레이트(1)에 형성된 유로(2)의 패턴을 따라 냉매가 순환할 때 상기 방열핀(3)과 외부의 공기에 의하여 열교환작용이 이루어지도록 한 것에 있어서, 상기 유로(2)의 패턴을 이루기 위하여 상기 플레이트(1)들의 상부에 형성되는 탱크부(6)에 바이패스공(7)을 형성하고 상기 바이패스공(7)을 통하여 기체상태의 냉매가 유출구(5)로 바이패스되도록 구성한 것이다.

또, 상기 플레이트(1)들의 상부에 형성된 탱크부(6)의 상부를 확개하고 탱크부(6)의 하부로는 액냉매가 흐르도록 하며 상기 확개된 부위의 상부로는 기체상태의 냉매가 유출구(5)로 직접 바이패스되도록 구성할 수 있는 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 상기 박판상의 플레이트(1)를 다수 적층하여 유로(2)를 형성하고 상기 플레이트(1)들의 사이에는 방열핀(3)을 설치하며 상기 플레이트(1)들의 상부에는 냉매 유입구(4)와 유출구(5)가 연결되는 탱크부(6)를 형성함에 있어서, 상기 탱크부(6)의 상부에 지그재그 형태로 이루어지는 바이패스공(7)을 형성한 상태에서 상기 탱크부(6)의 일방에 형성된 유입구(4)를 통해 액냉매가 유입되면, 상기 액냉매는 플레이트(1)에 형성된 유로(2)의 패턴을 따라 순환하게 되고 상기 액냉매가 순환하면서 상기 방열핀(3)과 외부의 공기에 의하여 열교환작용이 이루어지게 되며, 상기 열교환작용에 의하여 상기 액냉매는 과포화된 가스상태의 냉매가 된다.

상기와 같이 열교환에 의하여 과포화된 가스상태의 냉매가 발생하게 되면, 이 가스상태의 냉매는 중력에 의하여 상부로 기상하려고 하며 이 기상되는 가스상태의냉매를 상기 탱크부(6)에 형성한 바이패스공(7)으로 바이패스시키면서 유출구(5)로 바이패스되도록 하고 상기 바이패스작용에 의하여 과포화된 가스상태의 냉매가 열교환 유효영역내로 유입되지 않도록 한 것으로 상기 열교환 유효영역에는 항시 액냉매만이 순환되도록 하기 때문에 열교환의 저항요소를 줄일 수 있게 되고 상기 열교환기의 열교환효율을 향상시킬 수 있게 된다.

또, 상기 플레이트(1)들의 상부에 형성된 탱크부(6)의 상부를 확개하고 탱크부(6)의 하부로는 액냉매가 흐르도록 하며 상기 확개된 부위의 상부로는 기체상태의 냉매가 유출구(5)로 직접 바이패스되도록 구성하게 되면, 상기와 같이 바이패스공을 형성하지 않더라도 상기와 같은 작용과 효과를 얻을 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 상기와 같이 열교환기의 탱크부(6)에 과포화된 기체상태의 냉매를 바이패스시킬 수 있는 구성을 형성하고 이 바이패스수단으로 상기 기체상태의 과포화된 냉매를 바이패스시키도록 하므로서 상기 기체상태의 냉매가 열교환 유효영역내로 들어가지 않도록 하고 이에 따라 냉매의 유로저항을 줄일 수 있게 되므로 열교환시의 열손실을 줄일 수 있으며, 동시에 상기 열교환기의 열교환 효율을 크게 향상시키면서 압축기의 과부하를 방지할 수 있는 점 등의 특징을 지닌 것이다.

Claims

박판상의 플레이트(1)를 다수 적층하여 유로(2)를 형성하고 상기 플레이트(1)들의 사이에는 방열핀(3)을 설치하며 상기 플레이트(1)들의 상부에는 냉매 유입구(4)와 유출구(5)가 연결되는 탱크부(6)를 형성하며 상기 플레이트(1)에 형성된 유로(2)의 패턴을 따라 냉매가 순환할 때 상기 방열핀(3)과 외부의 공기에 의하여 열교환작용이 이루어지도록 한 것에 있어서, 상기 유로(2)의 패턴을 이루기 위하여 상기 플레이트(1)들의 상부에 형성되는 탱크부(6)에 바이패스공(7)을 형성하고 상기 바이패스공(7)을 통하여 기체상태의 냉매가 유출구(5)로 바이패스되도록 구성함을 특징으로 하는 과포화냉매 바이패스 기능을 가진 열교환기.
제1항에 있어서, 상기 플레이트(1)들의 상부에 형성된 탱크부(6)의 상부를 확개하고 탱크부(6)의 하부로는 액냉매가 흐르도록 하며 상기 확개된 부위의 상부로는 기체상태의 냉매가 유출구(5)로 직접 바이패스되도록 구성함을 특징으로 하는 과포화냉매 바이패스 기능을 가진 열교환기.