KR20020045039A

KR20020045039A - Condenser with receiver and bypass passage

Info

Publication number: KR20020045039A
Application number: KR1020000074330A
Authority: KR
Inventors: 오광헌
Original assignee: 신영주; 한라공조주식회사
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2000-12-07
Publication date: 2002-06-19
Also published as: KR100704768B1

Abstract

PURPOSE: A condenser with liquid receiver and bypass passage is provided to make refrigerant discharged from the condenser keep almost liquefied. CONSTITUTION: Refrigerant, flowing in a first refrigerant passage(P1) to be condensed, is primarily divided into gas and liquid in a second header(34). Gaseous refrigerant flows in second refrigerant passages(P2,P3) to be condensed again and flows out to a liquid receiver(40) through an upper passage(44) formed between an upper compartment of a header where the liquid receiver is placed and the liquid receiver. Liquefied refrigerant flows out to the outflow pipe(66) through third refrigerant passages(P5,P6). Refrigerant is connected between the liquid receiver and the header where the liquid receiver is placed through a lower passage(46). Refrigerant flowing into the liquid receiver is secondarily divided into gas and liquid by reaction with liquefied refrigerant in the liquid receiver.

Description

수액기 및 바이패스 유로를 갖는 응축기{Condenser with receiver and bypass passage}Condenser with receiver and bypass passage

본 발명은 열교한기에 관한 것으로서, 상세히는 차량용 응축기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to thermal bridges, and in particular, to a vehicle condenser.

종래의 차량용 응축기로는 냉매가 유입되어 유출될 때까지 응축기 내부에 형성된 다수의 냉매유로들을 따라 지그재그(zigzag) 형태로 흐르게 되는 병렬 유동형(parallel flow type) 내지 다중유동형(multi flow type) 응축기가 사용되고 있다. 이와 같은 종래 기술상의 응축기(10)는 도 1에 도시된 바와같이 상호간 병렬로 정렬되는 다수의 플랫 튜브(flat tube)(11)와 인접하는 튜브들(11) 사이에 교대로 개재되는 다수의 코루게이트 핀(corrugated fins)(12)을 포함한다. 플랫 튜브들(11)은 일단부에서 제1헤더(header)(13)에 그리고 타단부에서 제2헤더(14)에 연결된다. 응축기(10)는 또한 최외각부에 배치되는 한 쌍의 사이드 플레이트(side plate)(20,21)를 포함한다. 헤더들(13,14) 각각의 양단부에는 블라인드 캡(blind cap)(17,18)에 의해 밀폐된다. 제1헤더(1)의 상부에는 유입파이프(inlet pipe)(15)가 연결되며, 그 하부에는 유출파이프(outlet pipe)(16)가 연결된다. 도 1에는 유입 및 유출파이프(15,16)가 모두 제1헤더(13)에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 유출파이프(16)는 제2헤더(14)에 연결할 수도 있다. 이와같은 유입/유출파이프의 위치는 다중유로의 형성 개수에 따라 결정될 것이다.As a conventional vehicle condenser, parallel flow type to multi flow type condensers, which flow in a zigzag form along a plurality of refrigerant paths formed inside the condenser until the refrigerant flows in and out, is used. have. Such a prior art condenser 10 has a plurality of koru alternately interposed between a plurality of flat tubes 11 and adjacent tubes 11 arranged in parallel with each other as shown in FIG. Gate fins 12. The flat tubes 11 are connected at one end to the first header 13 and at the other end to the second header 14. The condenser 10 also includes a pair of side plates 20, 21 arranged at the outermost part. Both ends of each of the headers 13, 14 are sealed by blind caps 17, 18. An inlet pipe 15 is connected to an upper part of the first header 1, and an outlet pipe 16 is connected to a lower part of the first header 1. In FIG. 1, both the inlet and outlet pipes 15 and 16 are formed in the first header 13, but the outlet pipe 16 may be connected to the second header 14. The location of such inlet / outlet pipes will depend on the number of formations of the multiple channels.

제1 및 제2헤더(13,14) 각각의 내부에는 배플(baffle)(19)이 배치되어 다수의 냉매유로(refrigerant flow paths or pass)를 정하게 되며 또한 각각의 냉매유로는 다수의 플랫튜브(11)에 의해 정해진다. 도 1에서는 4개의 유로가 형성되는 예를 보여주고 있으며 냉매유로의 수는 배플의 수를 조절함으로써 변화시킬 수 있을 것이다. 다중유동형 응축기에서는 냉매가 유입파이프(15)를 통해 제1헤더(13)에 유입된 후 유출파이프(16)를 통해 배출될 때까지 냉매 유로들을 지그재그 형태로 유동하게 된다.A baffle 19 is disposed inside each of the first and second headers 13 and 14 to define a plurality of refrigerant flow paths or passes, and each of the refrigerant passages includes a plurality of flat tubes ( 11). 1 shows an example in which four flow paths are formed, and the number of coolant flow paths may be changed by adjusting the number of baffles. In the multi-flow condenser, the refrigerant flow paths are zigzag until the refrigerant flows into the first header 13 through the inlet pipe 15 and is discharged through the outlet pipe 16.

상기와 같은 구성을 갖는 응축기에 의해 응축되어 액상으로 변화된 냉매는 응축기(10)의 유출파이프(16)에 도관을 통해 연결된 수액기(22)로 보내져 저장된다. 수액기(22)는 일정량의 냉매를 저장하고 있으므로 열교환 부하에 따라 급격히 변동하게 되는 전체 냉매 순환량의 변동에 적절히 대처할 수 있게 된다. 또한 수액기(22) 내부에는 통상 건조게 및 필터가 내장되어 있어 응축기에 의해 액상으로 응축된 냉매로부터 수분이나 먼지 등을 제거하게 된다.The refrigerant condensed by the condenser having the above configuration and changed into the liquid phase is sent to the receiver 22 connected to the outlet pipe 16 of the condenser 10 through a conduit and stored. Since the receiver 22 stores a certain amount of refrigerant, it is possible to appropriately cope with the fluctuation of the total refrigerant circulation amount which is rapidly changed depending on the heat exchange load. In addition, the receiver 22 is usually equipped with a drying crab and a filter to remove moisture or dust from the refrigerant condensed in the liquid phase by the condenser.

이와 같이 종래의 냉매순환회로에 있어서는 응축기와 수액기를 별도로 제작하여 도관에 의해 연결시키고 있으므로 불필요한 설치 공간을 차지하게 되고 또한 부품수 증가에 따른 비용 상승의 단점이 있게 된다. 또한, 응축기 내부의 일정 면적을 기체와 액체의 두 상의 냉매가 공존하면서 지그재그 형태로 흐르게 되므로 응축기 내에서 기액의 분리를 이용한 응축 효과를 기대할 수 없게 된다.As described above, in the conventional refrigerant circulation circuit, the condenser and the receiver are separately manufactured and connected by a conduit, thus occupying unnecessary installation space and there is a disadvantage of cost increase due to the increase in the number of parts. In addition, since a certain area inside the condenser flows in a zigzag form while the refrigerant of the two phases of the gas and the liquid coexist, the condensation effect using the separation of the gas liquid in the condenser cannot be expected.

본 발명의 목적은 응축기를 이루는 한 쌍의 헤더 중 어느 하나에 수액기를 형성하고, 응축기 내의 냉매유로들을 지나면서 응축이 진행된 냉매로부터 헤더들내에서 일차적으로 기상과 액상의 냉매를 분리하게 되며 수액기가 형성된 헤더와 수액기 사이에 형성된 냉매의 소통로를 통해 응축된 냉매를 수액기로 유출시켜 이 수액기내에서 재차 기상과 액상의 냉매를 분리함으로써 응축기로부터 배출되는 냉매는 거의 액상의 상태를 유지하도록 하는 응축기를 제공함에 있다.An object of the present invention is to form a receiver in any one of a pair of headers constituting the condenser, and to separate the refrigerant in the gas phase and the liquid phase in the headers from the refrigerant that has been condensed as it passes through the refrigerant passages in the condenser. The condenser discharges the refrigerant condensed through the communication path of the refrigerant formed between the formed header and the receiver to the receiver, thereby separating the gaseous phase and the liquid refrigerant again in the receiver so that the refrigerant discharged from the condenser maintains the state of the liquid state. In providing.

본 발명의 또 다른 목적은 배플수단에 호울을 형성하여 액냉매가 헤더내의격실과 격실 사이로 바이패스되게 함으로써 삽입냉매 유로조절, 호울 크기조절, 하나의 냉매유로당 튜브의 갯수(유로면적)을 조절하여 응축기 전체를 통해 냉매의 유속을 최적화하고 그에 따라 응축기의 열교환 효율을 개선시킬 수 있는 응축기를 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to form a hole in the baffle means to allow the liquid refrigerant to be bypassed between the compartment and the compartment in the header, thereby adjusting the insertion refrigerant flow path, adjusting the size of the hole, and controlling the number of flow paths (channel area) per refrigerant channel. It is to provide a condenser that can optimize the flow rate of the refrigerant throughout the condenser and thus improve the heat exchange efficiency of the condenser.

본 발명에 따른 응축기는 서로 병렬로 배치되는 제1 및 제2헤더, 일정한 간격을 두고 서로 평행하게 배치되며, 각각의 양단부에서 상기 제1헤더와 상기 제2헤더에 결합되는 다수의 튜브, 상기 튜브들의 인접하는 튜브 사이에 개재되는 다수의 핀, 상기 제1헤더 또는 상기 제2헤더에 연결되는 수액기, 상기 제1,2헤더 내에 배치되어 각가의 헤더를 다수의 격실로 분할하며 상기 다수의 격실들은 상기 튜브들과의 관계에서 다수의 냉매유로를 정하게 되는 다수의 배플, 상기 냉매유로들 각각은 다수의 튜브들에 의해 정해지며 또한 상기 냉매유로들은 유입격실과 관련되는 중간 그룹의 튜브들을 포함하며, 상기 유입격실에 배치되는 냉매유입구, 상기 제1, 헤더의 어느 하나에 또는 상기 수액기에 배치되는 냉매유출구, 상기 냉매유로들을 지나면서 응축된 액상의 냉매를 동일한 헤더내의 격실과 격실 사이로 바이패스시키기 위해 상기 배플들에 형성된 호울들, 상기 냉매는 상기 냉매유입구를 통해 유입되어 상기 중간 그룹의 튜브들을 통해 정해지는 제1냉매유로, 상기 제1냉매유로를 지난 상기 냉매 중 기상의 냉매를 재응축 시키기 위해 다수의 튜브를 통해 정해지는 제2 냉매 유로, 상기 제1 냉매 유로의 하부에 위치하며 상기 제1 냉매 유로를 지난 상기 냉매 중 응축된액상의 냉매가 흐르도록 다수의 튜브를 통해 정해지는 제2냉매유로를 통하여 흐르며, 상기 제1냉매유로를 흐르면서 응축이 진행된 냉매는상기 제2헤더내에서 일차적으로 기액상분리되어 기상의 냉매는 상기 제2냉매유로를 흐르면서 재응축된 다음 상기 수액기가 배치된 헤더의 상부격실과 상기 수액기 사이에 형성된 상부 소통로를 통해 상기 수액기로 유출되며 기액상 분리된 액상의 냉매는 상기 제3냉매 유로를 통해 상기 냉매유출구 쪽으로 흐르며, 상기 수액기가 배치된 헤더의 하부격실과 상기 수액기 사이에 형성된 하부 소통로를 통해 상기 수액기와 상기 수액기가 배치된 헤더 사이에 상기 냉매의 소통이 이루어지며 상기 수액기에 유입된 냉매는 상기 수액기에 존재하는 일정량의 액상의 냉매와의 관계에서 2차적으로 기액상분리가 일어나는 것을 특징으로 한다.The condenser according to the present invention is arranged in parallel with each other the first and second headers, a plurality of tubes which are arranged in parallel to each other at regular intervals, and coupled to the first header and the second header at each end, the tube A plurality of pins interposed between adjacent tubes of the plurality of receivers, a receiver connected to the first header or the second header, and disposed in the first and second headers to divide each header into a plurality of compartments, the plurality of compartments A plurality of baffles defining a plurality of refrigerant passages in relation to the tubes, each of the refrigerant passages being defined by a plurality of tubes and wherein the refrigerant passages comprise an intermediate group of tubes associated with the inlet compartment; And a refrigerant inlet disposed in the inlet compartment, a refrigerant outlet disposed at one of the first headers, or the receiver, and a liquid condensed while passing through the refrigerant passages. Holes formed in the baffles to bypass the refrigerant between the compartments and the compartments in the same header, wherein the refrigerant flows through the refrigerant inlet and is defined as the first refrigerant oil through the tubes of the intermediate group, the first refrigerant A second refrigerant flow path defined through a plurality of tubes for recondensing the refrigerant in the gaseous phase passing through the flow path, the liquid refrigerant condensed in the refrigerant located below the first refrigerant flow path and passing through the first refrigerant flow path The refrigerant flows through a second refrigerant passage defined through a plurality of tubes so that the refrigerant flows, and the refrigerant in which the condensation proceeds while flowing through the first refrigerant passage is primarily gas-liquid separated in the second header so that the refrigerant in the gas phase is the second refrigerant passage. Recondensing while flowing through the refrigerant passage and then through the upper communication path formed between the upper compartment of the header and the receiver is located The liquid refrigerant flowing into the receiver and separated from the gas-liquid phase flows toward the refrigerant outlet through the third refrigerant passage, and is connected to the receiver and the receiver through a lower communication path formed between the lower compartment of the header in which the receiver is disposed and the receiver. The refrigerant is communicated between headers in which a receiver is arranged, and the refrigerant flowing into the receiver is characterized in that the gas-liquid phase separation occurs secondly in relation to a predetermined amount of liquid refrigerant present in the receiver.

도 1은 종래의 응축기를 보여주는 도면,1 is a view showing a conventional condenser,

도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 수액기 및 바이패스 유로를 갖는 응축기의 전체 단면도,2A is an overall cross-sectional view of a condenser having a receiver and a bypass passage according to an embodiment of the present invention;

도 2b는 도 2의 요부 확대단면도,Figure 2b is an enlarged cross-sectional view

도 3은 도 2의 응축기에서의 냉매의 흐름을 보여주기 위한 개략도.3 is a schematic diagram showing the flow of refrigerant in the condenser of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

30 : 응축기32 : 제1헤더30 condenser 32 first header

34 : 제2헤더36 : 플랫튜브34: second header 36: flat tube

40 : 수액기 42 : 배플40: receiver 42: baffle

42a : 호울42a: hole

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수액기 및 바이패스 유로를 갖는 응축기의 전체 단면도로서, 응축기(30)는 서로 평행하게 배치되는 제1헤더(32) 및 제2헤더 (34)를 포함한다. 제1,2헤더(32,34)는 두 개의 구성요소로 이루어진 것으로 도 2에 도시되어 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 헤더들(32,34)이 두 개의 구성요소로 이루어진 경우 각각의 헤더는 통상 플랫튜브가 삽입되는 하부 부분과 냉매유입을 위한 파이프 등이 연결되는 상부 부분(2 pieces)으로 이루어지며 두 부분이 결합될 경우 통상 타원형의 단면 형상을 갖게 된다. 그러나, 본 발명에 따른 기액분리형 응축기(30)에 사용되는 헤더들은 이에 제한되는 것은 아니며 실린더 형상의 헤더들 또한 사용될 수 있음은 물론이다. 제1헤더(32)와 제2헤더(34) 사이에는 다수의 플랫튜브들(36)이 서로 병렬로 배치되어 플랫튜브들 각각의 양단부는 제1,2 헤더(32,34)에 형성된 슬롯들(slots)을 통해 헤더들에 결합된다. 플랫튜브들 사이에는 다수의 코루게이트 핀(38)이 개제된다. 제2헤더(34)에는 수액기(40)가 형성이 된다. 응축기(30)는 또한 최외각부에 배치되는 한 쌍의 사이드 플레이트(70)(side plate)를 포함한다. 제1헤더(32)와 수액기(40)를 갖는 제2헤더(34)의 양단부는 블라인드 캡(blind cap)(68)에 의해 밀폐된다.2 is a cross-sectional view of a condenser having a receiver and a bypass passage according to an embodiment of the present invention, wherein the condenser 30 includes a first header 32 and a second header 34 disposed in parallel with each other. do. The first and second headers 32 and 34 are composed of two components, but are not limited thereto. When the headers 32 and 34 are composed of two components, each header usually consists of a lower part into which a flat tube is inserted and an upper part (2 pieces) to which a pipe for refrigerant inlet is connected. It will usually have an oval cross-sectional shape. However, the headers used in the gas-liquid separation condenser 30 according to the present invention are not limited thereto, and cylinder-shaped headers may also be used. A plurality of flat tubes 36 are disposed in parallel between the first header 32 and the second header 34 so that both ends of each of the flat tubes are slots formed in the first and second headers 32 and 34. It is coupled to the headers via slots. A plurality of corrugated fins 38 are interposed between the flat tubes. The receiver 40 is formed in the second header 34. The condenser 30 also includes a pair of side plates disposed at the outermost part. Both ends of the second header 34 having the first header 32 and the receiver 40 are closed by a blind cap 68.

제1,2헤더(32,34)에는 배플들(baffles)(42)이 배치되어 제1,2헤더(32,34)와 다수의 플랫튜브들과의 관계에 의해 다수의 냉매유로(refrigerant pass)를 정하게 된다. 이와 같이 배플을 헤더들(32,34)에 배치하여 격실들을 형성함으로써 냉매는 응축기 내부를 냉매유로들을 통해 지그재그 형태로 흐르게 된다. 제1헤더(32)와 제2헤더(34) 각각에는 세 개씩의 배플(42)이 형성된 것으로 도시되어 있으며, 배플의 수를 조절함으로써 냉매유로의 수를 변화시킬 수 있을 것이다. 제1헤더932)에 형성되는 세개의 배플은 제1헤더 내부를 상부격실(52), 중부격실(50) 및 하부 격실(54) 그리고 보조격실(72)의 네 개의 공간부로 나누게 된다. 제2헤더(34)와 수액기(40)는 격벽(39)(이는 제2헤더의 외주면의 일부에 해당 함)에 의해 각각의 공간부를 형성하도록 구분된다. 제2헤더(34)에 형성되는 세개의 배플(42)은 제2 헤더934) 내부를 상측격실(58), 중간격실(56) 및 하측격실(60) 그리고 보조 격실(74)의 네개의 공간부로 나누게 된다. 격벽(39)의 상단부, 중앙 및 하단부에는 각각 개구(opening)가 형성됨으로써 상부 소통로(44), 중앙 소통로(48) 및 하부 소통로(46)를 이루게 된다. 이 소통로들(44,46,48)을 통해 제2헤더(34)와 수액기(40)는 상호 연통이 되므로 제2헤더로부터 수액기쪽으로 그리고 수액기(40)로부터 제2 헤더(34)쪽으로 냉매의 소통이 이루어진다. 또한 격벽(39)과 이 격벽에 결합되는수액기(40)에 의해 제2헤더(34)로부터 유출되는 냉매를 저장할 수 있는 수액실(62)이 형성된다. 중부격실(50)이 형성된 제1헤더(32) 부분에는 냉매 유입을 위한 유입 파이프(64)가 형성되며, 따라서 이 중부격실(50)은 냉매의 유입을 위한 유입격실을 정하게 되며 이 유입격실에는 응축기(30)를 구성하는 튜브들(36)중 중간 그룹의 튜브들에 의해 대향하는 헤더와의 관계에서 유체의 소통이 이루어진다. 제1헤더(32)의 하부, 즉 하부격실(54)이 형성된 곳에는 냉매의 유출을 위한 유출파이프(66)가 형성된다.Baffles 42 are disposed in the first and second headers 32 and 34 so that a plurality of refrigerant passes by the relationship between the first and second headers 32 and 34 and the plurality of flat tubes. Decided. By arranging the baffles in the headers 32 and 34 as described above, the refrigerant flows in a zigzag form through the refrigerant passages inside the condenser. Three baffles 42 are formed in each of the first header 32 and the second header 34, and the number of refrigerant passages may be changed by adjusting the number of baffles. Three baffles formed in the first header 932 divide the interior of the first header into four space portions of the upper compartment 52, the middle compartment 50, the lower compartment 54, and the auxiliary compartment 72. The second header 34 and the receiver 40 are divided to form respective space portions by the partition 39 (which corresponds to a part of the outer circumferential surface of the second header). The three baffles 42 formed in the second header 34 have four spaces inside the second header 934: an upper compartment 58, an intermediate compartment 56, a lower compartment 60, and an auxiliary compartment 74. Divide by wealth. Openings are formed in the upper end, the center, and the lower end of the partition 39, respectively, to form an upper communication path 44, a central communication path 48, and a lower communication path 46. The second header 34 and the receiver 40 communicate with each other through these communication paths 44, 46, and 48 so that the second header 34 from the second header toward the receiver and from the receiver 40. Refrigerant communication takes place. In addition, the partition wall 39 and the receiver 40 coupled to the partition wall is formed with a fluid inlet chamber 62 capable of storing the refrigerant flowing out of the second header 34. An inlet pipe 64 for inlet refrigerant is formed in a portion of the first header 32 in which the middle compartment 50 is formed. Thus, the middle compartment 50 defines an inlet compartment for the inlet of the refrigerant. The communication of fluid takes place in relation to the opposing header by the middle group of tubes 36 constituting the condenser 30. The outlet pipe 66 for outflow of the coolant is formed at the lower portion of the first header 32, that is, the lower compartment 54.

도 2a에 잘 도시되어 있듯이, 헤더들(32,34)의 격실과 격실 사이에는 바이패스 유로(by-pass flow passage)가 형성된다. 즉, 배플들(42) 각각에는 비교적 작은 호울(42a)이 형성되어 이 호울들(42a)을 통해 응축된 액상의 냉매중 일부는 개개의 헤더내에서 격실과 격실 사이로 직접 바이패스된다. 액상의 냉매만을 바이패스시키고 기상의 냉매가 통과되는 것을 효율적으로 방지하기 위해서는 호울(42a)의 크기는 비교적 작은 것이 좋으며, 바람직하게는 모세관 작용을 할 수 잇도록 형성하는 것이 좋다.As best shown in FIG. 2A, a by-pass flow passage is formed between the compartments of the headers 32, 34. That is, relatively small holes 42a are formed in each of the baffles 42 so that some of the liquid refrigerant condensed through the holes 42a is directly bypassed between the compartments and the compartments in the individual headers. In order to bypass only the liquid refrigerant and effectively prevent the passage of the refrigerant in the gas phase, it is preferable that the size of the hole 42a is relatively small, and preferably, the capillary action can be formed.

도 3은 도 2의 응축기에서의 냉매의 흐름을 보여주기 위한 개략도로서 도 2와 도 3을 함께 참조하면, 이 실시예에서는 P1 내지 P6의 6개의 냉매유로가 형성된 된다. 냉매유로들(P1 내지 P6) 각각은 배플들(42)에 의해 구분되는 헤더들(32,34)의 격실들(50,52,54,56,58,60,72,74)과 그에 배치되는 다수의 플랫튜브들(36)에 의해 정해진다. 제1헤더(32)의 중부격실(50)에는 유입파이프(64)가 형성이 되므로, 냉매는 제1헤더932)의 중부격실(50)과 이 중부격실(50)에 배치된 다수의 플랫튜브를 통해 제2헤더(34) 방향으로 냉매유로(P1)가 형성된다. 냉매유로(P1)를 지나면서 기상의 냉매는 응축과정을 격으면서 일부는 액상으로 변화하고 일부는 기상의 상태로 남아있게 되어 기상과 액상의 두 개의 상을 갖는 냉매로 된다. 기상의 냉매는 그 운동이 대단히 활발하고 액상의 냉매와의 밀도차이에 의한 부력에 의해 상부로 이동하려고 하는 반면 액상의 냉매는 높은 점성(viscosity)및 기체에 비해 큰 질량 및 밀도로 인해 중력 방향인 아래로 이동하게 된다. 따라서 기상의 냉매는 냉매유로(P1)의 상부에 위치하고 있는 냉매유로들(P2,P3)로 유입되어 각각의 냉매유로에 배치되어 있는 다수의 플랫튜브들을 지나 흐르게 된다. 냉매유로들(P2,P3)를 지나면서 기상의 냉매들은 점차적으로 액상의 냉매로 재응축되어 제2헤더(34)의 상측 격실(58)에 형성된 상부 소통로(44)를 통해 수익기(40)의 수액실(62)에 저장된다. 다음으로 냉매유로(P1)를 거친 후 액상으로 변화된 냉매는 냉매유로(P1)에 인접한 하부 냉매유로들(P5,P6)을 통해 흐르면서 재응축된 다음 제2헤더(34)에 형성된 보조격실(74)에 형성된 중랑 소통로(48)를 통해 수액기(40)로 유출된다. 도2,3의 실시예에서 제2헤더(34)의 중간격실(56)에는 소통로를 형성하지 않는다. 응축 영역의 냉매유로들(P1-P3, P5, P6)을 흐른 냉매는 액상으로 응축되어 수액기(40)에 저장된다. 수액기(40)에 저장된 액상의 냉매는 제2헤더(34)와 수익기(40) 사이의 냉매의 소통을 제공하는 하부 소통로(46)를 통해 냉매유로(P4)를 통해 흐른 다음 유출파이프(66)를 통해 냉매 순환회로를 구성하는 다른 구성요소로 이동이 된다. 화살표는 냉매의 흐름 방향을 나타낸다.3 is a schematic diagram showing the flow of a coolant in the condenser of FIG. 2, referring to FIGS. 2 and 3 together, in this embodiment, six coolant channels of P1 to P6 are formed. Each of the refrigerant paths P1 to P6 is disposed at the compartments 50, 52, 54, 56, 58, 60, 72, 74 of the headers 32, 34, which are separated by the baffles 42. It is defined by a number of flat tubes 36. Since the inlet pipe 64 is formed in the middle compartment 50 of the first header 32, the refrigerant is a plurality of flat tubes disposed in the middle compartment 50 of the first header 932 and the middle compartment 50. Through the coolant flow path (P1) is formed in the direction of the second header (34). As the refrigerant flows through the refrigerant passage P1, the refrigerant in the gas phase undergoes the condensation process, and part of the gas is changed into the liquid phase, and some remains in the gas phase, thereby becoming a refrigerant having two phases, the gas phase and the liquid phase. The refrigerant in the gas phase is very active and tries to move upward due to the buoyancy due to the density difference with the liquid refrigerant, while the liquid refrigerant is in the direction of gravity due to its high viscosity and large mass and density compared to the gas. Will move down. Accordingly, the refrigerant in the gas phase flows into the refrigerant passages P2 and P3 positioned above the refrigerant passage P1 and flows through a plurality of flat tubes disposed in the respective refrigerant passages. The refrigerant in the gas phase passing through the refrigerant passages P2 and P3 is gradually recondensed into a liquid refrigerant, and the profit machine 40 is formed through the upper communication path 44 formed in the upper compartment 58 of the second header 34. ) Is stored in the infusion chamber 62. Next, the refrigerant changed into the liquid phase after passing through the refrigerant passage P1 is recondensed while flowing through the lower refrigerant passages P5 and P6 adjacent to the refrigerant passage P1, and then the auxiliary compartment 74 formed in the second header 34. Outflow to the receiver 40 through the Jungnang communication path 48 formed in the). 2 and 3 do not form a communication path in the intermediate compartment 56 of the second header (34). The refrigerant flowing through the refrigerant passages P1-P3, P5 and P6 in the condensation region is condensed into the liquid phase and stored in the receiver 40. The liquid refrigerant stored in the receiver 40 flows through the refrigerant passage P4 through the lower communication passage 46 which provides communication of the refrigerant between the second header 34 and the profit machine 40, and then the outflow pipe. Movement through the 66 to other components constituting the refrigerant circulation circuit. Arrows indicate the flow direction of the refrigerant.

이 때, 각 냉매 유로를 흐르는 동안 액상으로 응축된 액냉매가 계속해서 다음의 냉매유로를 통해 흐를 경우 응축기 전체적인 면에서 보아 냉매의 유속을 저하시키게 되고 그에 따라 전체적인 열교환 성능을 떨어뜨리게 된다. 그러므로 응축된 액냉매를 배플들(42)에 형성된 호울들(42a)를 통해 개개의 헤더내에서 하부쪽으로 직접 흐르게 함으로써 유속을 최적화할 수 있게 되며 또한 응축기의 열교환 효율을 향상시킬 수 있게 된다.At this time, when the liquid refrigerant condensed into the liquid phase while flowing through each refrigerant passage continues to flow through the next refrigerant passage to reduce the flow rate of the refrigerant in terms of the condenser as a whole, thereby reducing the overall heat exchange performance. Therefore, by flowing the condensed liquid refrigerant directly through the holes 42a formed in the baffles 42 in the respective headers, the flow rate can be optimized and the heat exchange efficiency of the condenser can be improved.

도 2,3에 도시된 실시예에서 응축기(30)의 냉매유로(P1)를 포함하여 이 냉매 유로의 상부에 있는 냉매유로들(P2, P3)은 응축영역(condensing area)을 형성하며, 냉매유로(P1)의 아래에 인접하고 있는 냉매유로(P4)는 과냉각영역(subcooling area)을 이룬다. 물론, 냉매유로들(P5, P6)에서도 주로 액상의 냉매가 흐르므로 어느정도 과냉각이 이루어진다. 응축영역은 응축기(30) 전체 유효 단면적의 70-80%를 차지하도록 냉매유로를 형성한다. 냉매유로(P1)는 응축영역 중 가장 큰 유효 단면적을 갖도록 하며 응축기의 전체 유효 전열면적의 30-40%를 차지하도록 한다.In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the refrigerant passages P2 and P3 in the upper portion of the refrigerant passage including the refrigerant passage P1 of the condenser 30 form a condensing area. The coolant flow path P4 adjacent to the bottom of the flow path P1 forms a subcooling area. Of course, in the refrigerant passages P5 and P6, mainly the liquid refrigerant flows, so that some degree of supercooling is achieved. The condensation zone defines a refrigerant passage so as to occupy 70-80% of the total effective cross-sectional area of the condenser 30. Refrigerant flow path (P1) has the largest effective cross-sectional area of the condensation zone and occupies 30-40% of the total effective heat transfer area of the condenser.

과냉각 영역을 이루는 냉매 유로(P4)를 흐르는 냉매는 액상의 상태로 흐르게 되는데, 이는 수액기(40)의 수액실(62)에 저장되는 냉매는 응축기(30)의 응축영역을 지나면서 충분히 액상으로 변화되며 수액기 내에서 재차 응축이 되기 때문이다. 또한 액상의 냉매는 수액기(40)로부터 하부 소통로(46)을 통해 제2헤더(34)의 하측격실(60)로 유출되게 되는데, 이 하부 소통로(46)의 크기를 충분히 작게 형성할 경우에는 수액기(40)로부터 과냉각 영역으로 냉매가 급격히 흐르게 되는 것을 제어하게 된다. 수액실(62)의 기상의 냉매가 혼합되어 있다 하더라도 하부 소통로(46)를 통해 유출되기는 어렵기 때문이다. 따라서, 과냉각영역에는 거의 기상의 냉매가 유입되지 않게 된다. 나아가, 수액기(40)에는 응축과정을 통해 액상으로 변화된 냉매가 수액기(40)의 내부 저면으로부터 일정 양 만큼 저장되어 있으며 수액기(40)로 유입된 기상의 냉매는 수액기(40)의 내벽면에서 재응축될 수 있다. 그리고, 도시하지 않았지만 수액기(40)의 하단부 부근에 건조제를 배치하게 되면 수분이나 먼지 등이 제거된 액상의 냉매만이 과냉각 영역을 흐르게 된다.The refrigerant flowing through the refrigerant passage P4 constituting the supercooling region flows in a liquid phase state. The refrigerant stored in the fluid receiving chamber 62 of the receiver 40 passes through the condensation region of the condenser 30 in a sufficiently liquid state. It is changed and condensed again in the receiver. In addition, the liquid refrigerant is discharged from the receiver 40 through the lower communication path 46 to the lower compartment 60 of the second header 34, and the size of the lower communication path 46 is sufficiently small. In this case, the coolant flows rapidly from the receiver 40 to the subcooling region. This is because even if the refrigerant in the gas phase of the infusion chamber 62 is mixed, it is difficult to flow out through the lower communication path 46. Therefore, the gaseous refrigerant hardly flows into the subcooling region. Furthermore, in the receiver 40, the refrigerant changed into the liquid phase through the condensation process is stored in a predetermined amount from the inner bottom of the receiver 40, and the refrigerant in the gas phase introduced into the receiver 40 is formed in the receiver 40. It can be recondensed on the inner wall. Although not shown, when the desiccant is disposed near the lower end of the receiver 40, only the liquid refrigerant from which moisture or dust is removed flows through the supercooling region.

도 2,3의 실시예에서, 제2헤더(34)와 수액기(40) 사이에 형성되는 소통로들의 크기는 임의적으로 형성할 수 있으며, 바람직하게는 격실의 크기보다 작게 형성하는 것이 좋다. 그리고, 각 소통로의 크기는 수치적으로 제한할 수도 있는데, 예로 응축기의 응축영역에 형성되는 소통로(이 실시예에서는 상부 및 중앙 소통로 (44,48))는 호울(hole) 형태나 슬릿(slit) 형태로 형성할 수 있으며, 호울 형태의 경우는 직경이 1-8mm 가 되도록 형성하는 것이 좋다. 슬릿 형태의 경우는 슬릿에 의해 형성된 개구의 폭이 1-8mm가 되도록 하는 것이 좋으며 개구의 길이는 개구의 폭에 상응하여 적적하게 선택할 수 있을 것이다. 응축기(30)의 과냉각영역에 형성되는 소통로(이 실시예에서는 하부 소통로(46)) 또한 호울이나 슬릿 형태로 할 수 있으며, 호울의 경우 그 직경은 8-13mm로 하는 것이 좋다. 슬릿 형태의 경우는 개구의 폭은 8-13mm로 유지하는 것이 좋으며 개구의 길이는 개구의 폭에 상응하여 적절하게 선택할 수 있을 것이다. 그리고 소통로들은 해당하는 각 격실에 있어서 격실의 하단부측에 형성하는 것이 바람직하다.2 and 3, the size of the communication paths formed between the second header 34 and the receiver 40 may be arbitrarily formed, and preferably smaller than the size of the compartment. In addition, the size of each communication path may be numerically limited. For example, the communication paths formed in the condensation region of the condenser (in this embodiment, the upper and central communication paths 44 and 48) may have holes or slits. It may be formed in the form of (slit), in the case of the hole form is preferably formed so that the diameter is 1-8mm. In the case of the slit type, the width of the opening formed by the slit may be 1-8 mm, and the length of the opening may be appropriately selected according to the width of the opening. The communication path formed in the subcooling region of the condenser 30 (in this embodiment, the lower communication path 46) may also be in the form of a hole or slit, and in the case of the hole, the diameter thereof is preferably 8-13 mm. In the case of the slit type, the width of the opening is preferably maintained at 8-13 mm, and the length of the opening may be appropriately selected according to the width of the opening. And it is preferable to form the communication path in the lower end side of a compartment in each corresponding compartment.

지금까지 바람직한 실시예에 따라 본 발명에 대해 설명하였으나 본 발명의 개념을 벗어나지 않고 여러 가지 변형이 가능할 것이다. 예를들면, 도2,3의 실시예에서 보조격실들(72,74)은 형성하지 않을 수도 있을 것이다. 또한, 수액기(40)는 제1헤더(32)에 형성될 수도 있는데, 이와같이 수액기(40)의 위치는 응축기(30)에 형성되는 냉매 유로의 갯수에 의해 결정될 것이다.Although the present invention has been described in accordance with the preferred embodiment, various modifications may be made without departing from the concept of the present invention. For example, in the embodiment of FIGS. 2 and 3 the auxiliary compartments 72 and 74 may not be formed. In addition, the receiver 40 may be formed in the first header 32, and thus the position of the receiver 40 will be determined by the number of refrigerant passages formed in the condenser 30.

본 발명에 따른 기액분리형 응축기에서는 응축기내를 흐르는 냉마가 헤더내에서 일차적으로 기액 상분리되며 또한 수액기에 의해 이차적으로 상분리 효과를 얻을 수 있게 된다.In the gas-liquid separation type condenser according to the present invention, the cold horse flowing in the condenser is primarily gas-liquid phase separated in the header, and the phase separation effect can be obtained by the receiver.

본 발명에 따른 응축기에 의하면 응축기에 수액기가 형성되므로 별도로 수액기를 구성할 필요가 없이 열교환 부하의 변동에 따른 급격한 냉매 순환량 변화에 대처할 수 있게 된다. 또한 그에 따른 비용 점감의 효과가 얻어진다.According to the condenser according to the present invention, since the receiver is formed in the condenser, it is possible to cope with a sudden change in the refrigerant circulation amount due to the change in the heat exchange load without the need for a separate receiver. In addition, the effect of cost reduction is obtained.

바이패스 유로를 통해서는 응축된 액상의 냉매가 냉매 유로르 거치지 않고 헤더에 형성된 격실과 격실 사이로 바이패스 되므로 응축기 내부에서의 냉매의 흐름상의 유동저항을 감소시키게 되고, 그에 따라 열교환 효율의 개선을 가져온다.Through the bypass passage, the condensed liquid refrigerant is bypassed between the compartment formed in the header and the compartment without passing through the refrigerant passage, thereby reducing the flow resistance of the refrigerant flow in the condenser, thereby improving heat exchange efficiency. .

Claims

서로 병렬로 배치되는 제1 및 제2헤더;First and second headers disposed in parallel with each other;

일정한 간격을 두고 서로 평행하게 배치되며, 각각의 양단부에서 상기 제1헤더와 상기 제2헤더에 결합되는 다수의 튜브;A plurality of tubes disposed parallel to each other at regular intervals and coupled to the first header and the second header at respective ends;

상기 튜브들의 인접하는 튜브 사이에 개재되는 다수의 핀;A plurality of fins interposed between adjacent tubes of said tubes;

상기 제1헤더 또는 상기 제2헤더에 연결되는 수액기;A receiver connected to the first header or the second header;

상기 제1,2헤더 내에 배치되어 각각의 헤더를 다수의 격실로 분할하며 상기 다수의 격실들은 상기 튜브들과의 관계에서 다수의 냉매 유로를 정하게 되는 다수의 배플;A plurality of baffles disposed in the first and second headers to divide each header into a plurality of compartments, the plurality of compartments defining a plurality of refrigerant passages in relation to the tubes;

상기 냉매유로들 각각은 다수의 튜브들에 의해 정해지며 또한 상기 냉매유로들은 유입 격실과 관련되는 중간 그룹의 튜브들을 포함하며;Each of the refrigerant passages is defined by a plurality of tubes and the refrigerant passages also comprise an intermediate group of tubes associated with the inlet compartment;

상기 유입 격실에 배치되는 냉매유입구;A refrigerant inlet disposed in the inlet compartment;

상기 제1,2헤더의 어느 하나에 또는 상기 수액기에 배치되는 냉매유출구;A coolant outlet disposed in any one of the first and second headers or the receiver;

상기 냉매유로들을 지나면서 응축된 액상의 냉매를 동일한 헤더내의 격실과 격실 사이로 바이패스시키기 위해 상기 배플들에 형성된 호울들;Holes formed in the baffles to bypass the liquid refrigerant condensed through the refrigerant passages between the compartment and the compartment in the same header;

상기 냉매는 상기 냉매유입구를 통해 유입되어 상기 중간그룹의 튜브들을 통해 정해지는 제1냉매 유로, 상기 제1냉매 유로를 지난 상기 냉매 중 기상의 냉매를 재응축 시키기 위해 다수의 튜브를 통해 정해지는 제2냉매유로, 상기 제1냉매유로의 하부에 위치하며 상기 제1냉매 유로를 지난 상기 냉매 중 응축된 액상의 냉매가흐르도록 다수의 튜브를 통해 정해지는 제2냉매유로를 통하여 흐르며;The refrigerant flows through the refrigerant inlet and is defined through a plurality of tubes for recondensing the refrigerant in the gaseous phase of the refrigerant passing through the intermediate group tubes and the refrigerant passing through the first refrigerant passage. A second refrigerant passage, located in a lower portion of the first refrigerant passage, and flowing through a second refrigerant passage defined through a plurality of tubes to allow a liquid refrigerant condensed in the refrigerant passing through the first refrigerant passage;

상기 제1냉매유로를 흐르면서 응축이 진행된 냉매는 상기 제2헤더내에서 일차적으로 기액상분리되어 기상의 냉매는 상기 제2냉매유로를 흐르면서 재응축된 다음 상기 수액기가 배치된 헤더의 상부 격실과 상기 수액기 사이에 형성된 상부 소통로를 통해 상기 수액기로 유출되며, 기액 상분리된 액상의 냉매는 상기 제3냉매유로를 통해 상기 냉매유출구쪽으로 흐르며, 상기 수액기가 배치된 헤더의 하부격실과 상기 수액기 사이에 형성된 하부 소통로를 통해 상기 수액기와 상기 수액기가 배치된 헤더 사이에 상기 냉매의 소통이 이루어지며, 상기 수액기에 유입된 냉매는 상기 수액기에 존재하는 일정량의 액상의 냉매와의 관계에서 2차적으로 기액상분리가 일어나는 것을 포함하는 수액기 및 바이패스 유로를 갖는 응축기.The refrigerant having condensed while flowing through the first refrigerant passage is primarily gas-liquid separated in the second header, and the refrigerant in the gas phase is condensed while flowing through the second refrigerant passage, and then the upper compartment of the header in which the receiver is disposed. The liquid refrigerant flowing out to the receiver through an upper communication path formed between the receivers, and the liquid phase phase-separated liquid refrigerant flows toward the refrigerant outlet through the third refrigerant passage, between the lower compartment of the header where the receiver is disposed and the receiver. The refrigerant is communicated between the receiver and the header on which the receiver is disposed through a lower communication path formed therein, and the refrigerant introduced into the receiver is secondarily in relation to a predetermined amount of liquid refrigerant present in the receiver. A condenser having a receiver and a bypass flow path comprising gas-liquid phase separation taking place.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 제2냉매유로 및 상기 제3냉매유로는 적어도 2 이상의 냉매유로를 포함하는 수액기 및 바이패스 유로를 갖는 응축기 .And a condenser having a receiver and a bypass passage, wherein the second refrigerant passage and the third refrigerant passage include at least two refrigerant passages.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 상부 및 하부 소통로들은 상기 수액기가 연결된 헤더에 형성되는 개구들이 있는 수액기 및 바이패스 유로를 갖는 응축기 .The upper and lower communication paths having a receiver and a bypass passage having openings formed in a header to which the receiver is connected.

제 1항에 있어서,The method of claim 1,

상기 수액기는 냉매 필터수단을 더 포함하는 수액기 및 바이패스 유로를 갖는 응축기 .The receiver has a receiver and a bypass passage further comprising a refrigerant filter means.

서로 병렬로 배치되는 제1 및 제2 헤더;First and second headers disposed in parallel with each other;

일정한 간격을 두고 서로 평행하게 배치되며 각각의 양단부에서 상기 제1헤더와 상기 제2헤더에 결합되는 다수의 튜브;A plurality of tubes disposed parallel to each other at regular intervals and coupled to the first header and the second header at respective ends;

상기 제1,2헤더내에 배치되어 각각의 헤더를 다수의 격실로 분할하며 상기 다수의 격실들은 상기 튜브들과의 관계에서 다수의 냉매유로를 정하게 되는다수의 배플;A plurality of baffles arranged in the first and second headers to divide each header into a plurality of compartments, the plurality of compartments defining a plurality of refrigerant passages in relation to the tubes;

상기 냉매유로들 각각은 다수의 튜브들에 의해 정해지며 또한 상기 냉매유로들은 유입격실과 관련되는 중간 그룹의 튜브들을 포함하며;Each of the refrigerant passages is defined by a plurality of tubes and the refrigerant passages comprise an intermediate group of tubes associated with the inlet compartment;

상기 유입 격실에 형성되는 냉매유입구;A refrigerant inlet formed in the inlet compartment;

상기 제2헤더에 연결되는 수액기;A receiver connected to the second header;

상기 제1헤더에 형성되는 냉매유출구;A refrigerant outlet formed in the first header;

상기 냉매는 상기 냉매유입구를 통해 유입되어 상기 중간 그룹의 튜브들을 통해 정해지는 제1냉매유로, 상기 제1냉매유로를 지난 상기 냉매 중 기상의 냉매를 재응축시키기 위해 다수의 튜브를 통해 정해지는 제2냉매유로, 상기 제1냉매유로의하부에 위치하며 다수의 튜브를 통해 정해지는 제3냉매유로를 통하여 흐르며;The refrigerant is introduced through the refrigerant inlet, the first refrigerant flow path is determined through the tube of the intermediate group, the first refrigerant flow path is determined through a plurality of tubes to recondensate the refrigerant in the gas phase of the refrigerant passing through the first refrigerant flow path Two refrigerant flow passages, located below the first refrigerant flow passage and flowing through a third refrigerant flow passage defined through a plurality of tubes;

상기 제1냉매유로를 흐르면서 응축이 진행된 냉매는 상기 제2헤더 내에서 일차적으로 기액상분리되어 기상의 냉매는 상기 제2냉매유로를 흐르면서 재응축 된 다음 상기 제2헤더의 상부 격실과 상기 수액기 사이에 형성된 상부 소통로를 통해 상기 수액기로 유출되며, 기액상 분리된 액상의 냉매는 상기 제2헤더의 중간격실과 상기 수액기 사이에 형성된 중앙 소통로를 통해 상기 수액기로 유출되며, 상기 수액기에 유입된 냉매는 상기 수액기에 존재하는 일정량의 액상의 냉매와의 관계에서 2차적으로 기액상분리가 일어나며, 상기 제2헤더의 하부 격실과 상기 수액기 사이에 형성된 하부 소통로를 통해 상기 수액기로부터 액상의 냉매가 상기 제3냉매유로를 흐르는 것을 포함하는 수액기 및 바이패스 유로를 갖는 응축기.The refrigerant having condensed while flowing through the first refrigerant passage is primarily gas-liquid separated in the second header, and the refrigerant in the gas phase is condensed while flowing through the second refrigerant passage, and then the upper compartment and the receiver of the second header are condensed. The refrigerant flows to the receiver through an upper communication path formed therebetween, and the liquid refrigerant separated in gas phase is discharged to the receiver through a central communication path formed between the intermediate compartment of the second header and the receiver. Inflow of refrigerant is secondary to gas-liquid phase separation in relation to a predetermined amount of liquid refrigerant present in the receiver, and from the receiver through a lower communication path formed between the lower compartment of the second header and the receiver. A condenser having a receiver and a bypass passage comprising a liquid refrigerant flowing through the third refrigerant passage.

제 5항에 있어서;The method of claim 5;

상기 수액기는 냉매 필터수단을 더 포함하는 수액기 및 바이패스 유로를 갖는 응축기.The receiver has a receiver and a bypass passage further comprising a refrigerant filter means.