KR20230088799A - 열 교환기, 열 교환 어셈블리, 및 열 관리 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 출원은 유체 제어 분야에 관한 것으로, 열 교환기, 열 교환 어셈블리 및 열 관리 시스템을 개시한다. 상기 열 교환기는 제1 열 교환 영역(15) 및 제2 열 교환 영역(16)을 포함한다. 열 교환기는 4개의 플레이트를 포함하며, 제1 플레이트(11), 제2 제3 플레이트(12), 제4 플레이트(13), 및 제2 플레이트(14)가 차례로 배열된다. 제3 플레이트(12)는 짝지어진 결합홀을 포함하고, 제4 플레이트(13)는 제3 플레이트의 결합홀에 대향하게 배치되며 결합 연통하는 결합홀을 포함한다. 제4 플레이트는 제2 플레이트에 대향하게 배치되며 결합 연통하는 결합홀을 포함하고, 제2 플레이트는 제4 플레이트에 대향하게 배치되고 결합 연통하는 홀을 포함한다. 제1 열 교환기(15)의 홀 채널은 제3 플레이트(12) 및 제4 플레이트(13)에 의해 제2 열 교환 영역(16)의 홀 채널과 연통된다. 이와 같이 2개의 열 교환 영역의 통합이 편리하게 이루어질 수 있고, 2개의 열 교환 영역이 서로 편리하게 연통될 수 있으므로, 이에 따라 플레이들의 구조물을 변경함으로써 다양한 시스템의 다른 요구사항을 실현할 수 있고, 파이프들의 수가 감소하며, 시스템 연결이 간단하고 편리하다.
Description
본 출원은 2020년 10월 23일 에 중국 특허청에 제출된 "열 교환기, 열 교환 어셈블리, 및 열 관리 시스템”이라는 제목의 중국 특허 출원 제 202011148716.8 호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용은 여기에 참조로 포함된다.
본 출원은 유체 제어 분야에 관한 것으로, 구체적으로 열 교환기, 열 교환 어셈블리, 및 열 관리 시스템에 관한 것이다.
현재, 일부 열 관리 시스템은 플레이트 증발기와 같은 두 개 이상의 열 교환기를 포함한다. 열 교환기와 부품은 일반적으로 파이프라인을 통해 연결 되며 시스템에 적용될 때 고정된다. 시스템의 파이프 연결은 시스템의 부품 수가 많기 때문에 상대적으로 복잡하다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 출원에 따른 열 교환기, 열 교환 어셈블리 및 열 관리 시스템이 제공되어 열 관리 시스템의 파이프 연결을 단순화한다.
제1 측면에서, 본 출원에 따른 열 교환기가 제공된다. 열 교환기는 각각 다른 기능을 가지는 2개의 열 교환 영역을 포함하며 크기가 작고 조립이 쉽다. 열 관리 시스템 및 상기 열 관리 시스템에 적용되는 비교적 간단한 열 교환 어셈블리가 더 제공된다. 기술적인 솔루션은 다음과 같다.
열 교환기는 제1 열 교환 영역 및 제2 열 교환 영역을 포함한다. 상기 제1 열 교환 영역은 제1 플레이트를 포함하고, 제2 열 교환 영역은 제2 플레이트를 포함한다. 열 교환기는 제3 플레이트와 제4 플레이트를 더 포함한다. 제3 플레이트의 본체부는 제1 플레이트와 제4 플레이트 사이에 위치하고, 제4 플레이트의 본체부는 제3 플레이트와 제2 플레이트 사이에 위치한다. 제2 열 교환 영역은 2개의 유체 유동 채널들을 포함하며, 여기에서 열은 상기 2개의 유체 유동 채널들 사이에서 교환될 수 있다. 제1 열 교환 영역은 제1 홀 통로 및 제2 홀 통로를 포함하며; 제2 열 교환 영역은 4개의 홀 통로, 즉 제1 홀 통로, 제2 홀 통로, 제3 홀 통로 및 제4 홀 통로를 포함하고; 연통을 위한 2개의 홀, 즉 제1 홀 및 제2 홀이 상기 제2 열 교환 영역의 상기 제1 열 교환 영역에 가까운 측면에 구비된다. 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀은 상기 제2 플레이트에 형성된다.
상기 제4 플레이트는 적어도 2개의 매칭홀들을 포함하고; 상기 제3 플레이트는 상기 제4 플레이트의 상기 적어도 2개의 매칭홀들 중 하나와 마주하는 매칭홀을 포함하며, 제4 플레이트의 매칭홀들 중 하나는 제3 플레이트의 매칭홀과 위치적으로 대응되며 연통하고, 제4 플레이트의 매칭홀들 중 또 다른 하나는 제2 플레이트의 홀들 중 하나와 위치적으로 대응하며 연통한다.
상기 제3 플레이트는 적어도 하나의 매칭부를 포함할 수 있고, 매칭홀이 상기 매칭부에 형성된다. 제4 플레이트는 적어도 2개의 매칭부들을 포함하며, 매칭홀이 적어도 2개의 매칭부들 각각에서 형성된다. 상기 제3 플레이트의 매칭부는 상기 제4 플레이트의 상기 적어도 2개의 매칭부들 중 하나에 마주하도록 배열되고 용접에 의해 고정되며, 상기 제3 플레이트의 상기 매칭부의 상기 매칭홀은 상기 제4 플레이트의 상기 적어도 2개의 매칭홀들 중 하나를 마주하며 연통된다. 상기 제2 플레이트는 적어도 하나의 매칭부를 포함하며, 상기 제1 홀 및 상기 제2 홀 중 하나는 매칭부의 하나에 형성된다. 상기 제4 플레이트의 상기 적어도 2개의 매칭부들 중 또 다른 하나는 상기 제2 플레이트의 매칭부 중 하나와 마주하고 용접에 의해 고정되며, 상기 제4 플레이트의 상기 적어도 2개의 매칭홀들 중 또 다른 하나는 상기 제2 플레이트의 매칭부에 형성된 홀과 연통한다. 상기 제1 열 교환 영역의 상기 제2 홀 통로는 상기 제3 플레이트 및 상기 제4 플레이트를 통해 상기 제2 열 교환 영역의 상기 홀 통로들 중 하나와 연통한다.
제2 측면에서, 본 출원에 따른 열 교환 어셈블리가 제공된다. 상기 열 교환 어셈블리는 스로틀링 부재, 커넥터 및 위의 기술 솔루션에 제공된 열 교환기를 포함한다. 상기 스로틀링 부재는 상기 제1 열 교환 영역에 상대적으로 가깝게 배열되고 상기 열 교환기와 함께 고정 또는 제한된 방식으로 배열된다. 상기 열 교환 어셈블리는 제1 연결포트, 제2 연결포트, 제3 연결포트 및 제4 연결포트를 포함한다. 상기 커넥터는 상기 열 교환기에 고정되며; 상기 제1 열 교환 영역의 상기 제2 홀 통로는 상기 제2 열 교환 영역의 상기 유체 유동 채널들 중 하나와 연통한다. 상기 스로틀링 부재의 입구는 상기 제2 열 교환 영역의 상기 유체 유동 채널들 중 다른 하나와 연통하고, 상기 스로틀링 부재의 출구는 상기 제1 열 교환 영역의 상기 제1 홀 통로와 연통한다.
제1 열 교환 영역은 2개의 유체 유동 채널들, 즉 냉매 유동 채널 및 냉각수 유동 채널을 포함할 수 있으며, 여기서 냉매 유동 채널은 제1 홀 통로 및 제2 홀 통로를 포함하고, 제1 열 교환 영역의 냉각수 유동 채널은 제3 홀 통로 및 제4 홀 통로를 포함한다.
제3 측면에서, 본 출원에 따른 열 관리 시스템이 제공된다. 상기 열 관리 시스템은 냉매 유동 채널을 포함하고, 위의 열 교환 어셈블리를 더 포함한다. 상기 열 관리 시스템은 압축기(compressor), 응축기(condenser) 및 적어도 하나의 증발기(evaporator)를 더 포함한다. 상기 응축기의 출구는 파이프라인을 통해 상기 제1 연결포트와 연통하거나, 또는 액체 저장소가 상기 응축기의 출구와 상기 제1 연결포트 사이에 배열된다. 상기 압축기의 입구는 상기 제2 연결포트와 연통하고; 상기 증발기의 입구는 상기 제3 연결포트와 연통하거나 상기 차량 열 관리 시스템은 상기 증발기의 입구와 상기 제3 연결포트 사이에 스로틀링 부재를 더 포함하고; 상기 증발기의 출구는 상기 제4 연결포트와 연통한다.
열 교환기에 4개의 플레이트를 구비함으로써 기능이 다른 2개의 열 교환 영역을 용접에 의해 일체형 구조로 형성할 수 있다. 열 교환 영역들에서 유체의 유동 방향은 2개 열 교환 영역 사이의 플레이트들에 매칭홀을 구비함으로써 제어되며, 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로는 제2 열 교환 영역의 홀 통로들 중 하나와 연통하며, 이는 조립을 용이하게 하고 열 교환기의 구조를 비교적 작게 만든다.
도 1은 본 출원에 따른 열 교환 어셈블리를 나타내는 제1의 3차원 개략도이다.
도 2는 본 출원에 따른 열 교환 어셈블리를 보여주는 제2의 3차원 개략도이다.
도 3은 열 교환 어셈블리의 개략도이다.
도 4는 도 3의 A-A방향에서의 열 교환 어셈블리의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 출원에 따른 도 4의 열 교환 어셈블리의 실시예의 부분 확대 개략도이다.
도 6은 본 출원에 따른 열 교환 어셈블리의 다른 실시예의 부분 확대 개략도이다.
도 7은 열 교환 어셈블리의 분해 개략도이다.
도 8은 본 출원의 제2 실시예에 따른 열 교환 어셈블리의 분해 개략도이다.
도 9는 본 출원의 제3 실시예에 따른 열 교환 어셈블리의 분해 개략도이다.
도 10은 본 출원의 제4 실시예에 따른 열 교환 어셈블리의 분해 개략도이다.
도 2는 본 출원에 따른 열 교환 어셈블리를 보여주는 제2의 3차원 개략도이다.
도 3은 열 교환 어셈블리의 개략도이다.
도 4는 도 3의 A-A방향에서의 열 교환 어셈블리의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 출원에 따른 도 4의 열 교환 어셈블리의 실시예의 부분 확대 개략도이다.
도 6은 본 출원에 따른 열 교환 어셈블리의 다른 실시예의 부분 확대 개략도이다.
도 7은 열 교환 어셈블리의 분해 개략도이다.
도 8은 본 출원의 제2 실시예에 따른 열 교환 어셈블리의 분해 개략도이다.
도 9는 본 출원의 제3 실시예에 따른 열 교환 어셈블리의 분해 개략도이다.
도 10은 본 출원의 제4 실시예에 따른 열 교환 어셈블리의 분해 개략도이다.
기술적인 솔루션은 구체적인 실시예들과 함께 이하에서 설명된다. 도 1 내지 도 7을 참조하면, 도 1 및 도 2는 각각 본 출원에 따른 열 교환 어셈블리의 3차원 개략도를 나타낸다. 도 3 은 열 교환 어셈블리를 보여주는 개략적인 정면도이다. 도 4는 도 3의 A-A 방향에서의 열 교환 어셈블리의 개략적인 단면도이다. 도 5는 본 출원에 따른 도 4의 열 교환 어셈블리의 실시예의 부분 확대 개략도이다. 도 7은 열 교환 어셈블리의 분해 개략도이다. 도 6 은 본 출원에 따른 열 교환 어셈블리의 다른 실시예의 부분 확대 개략도이다. 분해 개략도는 구조물을 두 방향으로 나타낸 것으로, 주로 구조물을 설명 하기 위한 실제 가공과는 다르다.
열 교환 어셈블리는 열 교환기(10), 스로틀링 부재(20) 및 커넥터를 포함한다.
열 교환기(10)는 제1 열 교환 영역(15), 제2 열 교환 영역(16), 제3 플레이트(12) 및 제4 플레이트(13)를 포함한다.
제3 플레이트(12)의 본체부는 제1 열 교환 영역(15)과 제2 열 교환 영역(16) 사이에 위치하고, 제4 플레이트(13)의 본체부는 제1 열 교환 영역(15)과 제2 열 교환 영역(16) 사이에 위치한다.
제1 열 교환 영역(15)은 제1 플레이트(11)를 포함하고, 제2 열 교환 영역(16)은 제2 플레이트(14)를 포함하며, 제3 플레이트(12)의 본체부와 제4 플레이트(13)의 본체부는 제1 플레이트(11)와 제2 플레이트(14) 사이에 위치하고, 제3 플레이트(12)는 제1 플레이트(11)와 제4 플레이트(13) 사이에 배치된다. 본 실시 예에서, 제1 플레이트(11), 제3 플레이트(12), 제4 플레이트(13) 및 제2 플레이트(14)는 나열된 순서대로 배열된다.
제1 열 교환 영역(15)은 열 교환 코어를 갖고, 제1 열 교환 영역(15)에는 2개의 유체 유동 채널이 구비되며, 유체는 2개의 유체 유동 채널을 통해 흐르고 서로 열을 교환할 수 있으며, 2개의 유체 유동 채널들은 서로 분리된다.
제1 열 교환 영역(15)은 다수의 플레이트를 포함하며, 제1 열 교환 영역(15)은 열 교환이 용이하도록 핀들을 더 포함할 수 있다. 제1 열 교환 영역(15)에는 적층된 플레이트에 의해 형성되는 플레이트 간 유동 채널들이 구비되며, 제1 열 교환 영역(15)은 적어도 2개의 유체가 흐를 수 있게 하고, 상기 적어도 2개의 유체는 제1 열 교환 영역(16)에서 열을 교환할 수 있고; 예를 들어, 하나의 유체는 냉매(refrigerant)이고, 다른 유체는 배터리와 같은 발열 부재를 냉각하기 위한 냉각수와 같은 냉각수(coolant)일 수 있다. 대안적으로, 제1 열 교환 영역(15)은 3개의 유체가 흐를 수 있게 하며, 예를 들어 하나의 유체는 냉매이고 다른 2개의 유체는 냉각수일 수 있고, 상기 2개의 냉각수는 냉매와의 열 교환을 위한 제어에 의해 선택될 수 있고; 냉각수는, 열 교환을 통해 냉각된 후, 냉각될 필요가 있는 부품을 냉각하는 데 사용될 수 있다.
제1 열 교환 영역(15)에는 오직 하나의 유체 유동 채널과 두 개의 홀 통로, 즉 제1 홀 통로(151), 제2 홀 통로(152)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 오직 냉매 유동 채널은 열 교환을 수행하기 위하여 다른 부재 또는 열 교환을 요구하는 매체와 연통되고 접촉한다.
제2 열 교환 영역(16)에는 열 교환 코어가 구비된다. 제2 열 교환 영역(16)은 플레이트들을 포함하고, 제2 열 교환 영역(16)에는 유체 유동을 위한 2개의 유체 유동 채널들이 구비되며, 이를 통해 열 교환이 수행된다. 2개의 유체 유동 채널들은 플레이트의 적층에 의해 서로 분리되며 열 교환이 가능하다. 상기 제2 열 교환 영역(16)은 적층된 플레이트에 의해 형성된 플레이트간 유동 채널을 포함하고, 상기 제2 열 교환 영역(16)은 적어도 2개의 유체가 흐를 수 있도록 하고, 상기 적어도 2개의 유체는 상기 제2 열 교환 영역(16)에서 열 교환을 수행할 수 있다. 예를 들어, 2개의 유체들은 냉매이며, 여기서 한 유체는 비교적 고온의 냉매이고 다른 하나는 비교적 저온의 냉매이며; 또는, 한 유체는 냉매이고 다른 하나는 배터리와 같은 발열 부재를 냉각하기 위한 냉각수와 같은, 냉각수일 수 있다.
제2 열 교환 영역(16)에는 4개의 홀 통로, 즉 제1 홀 통로(161), 제2 홀 통로(162), 제3 홀 통로(163) 및 제4 홀 통로(164)가 구비된다.
제1 플레이트(11)의 주변에는 제3 플레이트를 향해 플랜지된(flanged) 플랜지부(119)가 구비되고, 제3 플레이트(12)의 주변에는 제4 플레이트를 향해 플랜지된 플랜지부(129)가 구비되며, 제4 플레이트(13)의 주변에는 제2 플레이트를 향해 플랜지된 플랜지부(139) 구비되고, 제2 플레이트(14)의 주변 에는 제2 열 교환 영역을 향해 플랜지된 플랜지부(149)가 구비된다. 플레이트는 상대적으로 밀봉된 구조를 형성하기 위하여, 동일한 방향으로 플랜지되고 용접되며, 이에 플레이트 사이의 공간으로부터 주변을 통해 누출되는 것을 방지한다. 대안적으로, 플레이트는 반대 방향으로 플랜지될 수도 있으며, 즉, 플레이트는 제1 열 교환 영역을 향해 플랜지될 수도 있다.
제1 플레이트(11)에는 제3 플레이트를 향하여 돌출된 제1 매칭부(111)와 제1 열 교환 영역을 향하여 함몰된 제2 매칭부(112)가 구비된다. 홀은 제1 플레이트(11)의 제1 매칭부(111)에서 형성(define)된다. 연결 파이프(105)의 일부는 홀을 관통하거나 연결 파이프(105)의 일단은 실질적으로 홀과 동일 평면 상에 있을 수 있다. 상기 연결 파이프(105)의 일단은, 제1 열 교환 영역의 제1 홀 통로(151)가 제1 플레이트와 제3 플레이트 사이의 공간에 직접 연통되지 않고, 제3 플레이트와 제4 플레이트 사이의 공간에 직접 연통되지 않도록, 제1 매칭부에 매칭되고 용접된다. 유체 유동을 위한 홀(118)은 제1 플레이트(11)의 제2 매칭부(112)에 형성된다. 홀(118)은 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)와 연통하거나, 상기 홀(118)은 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)의 일부라고 말해질 수 있다.
제3 플레이트(12)에는 제1 플레이트(11)의 제1 매칭부(111)에 위치적으로 대응되는 제1 매칭부(121)가 구비되고, 제3 플레이트(12)의 제1 매칭부(121)는 제1 플레이트를 향하여 돌출되며, 제3 플레이트(12)의 제1 매칭부(121) 및 제1 플레이트(11)의 제1 매칭부(111)는 실질적으로 서로 맞닿아 매칭되고 서로 용접될 수 있다. 제1 매칭홀(127)은 제3 플레이트(12)의 제1 매칭부에서 형성되며, 연결 파이프(105)의 연결포트(102)는 상기 제1 매칭홀(127)과 연통되거나, 연결 파이프(105)는, 제3 플레이트(12)의 제1 매칭부에 매칭 및 용접되기 위하여 제1 매칭홀(127)을 관통한다.
제3 플레이트(12)는 제1 플레이트(11)의 제2 매칭부(112)와 마주하는 위치에 제2 매칭부(122)를 구비하고, 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122)는 제4 플레이트(13)를 향하여 돌출된다. 제1 플레이트(11)의 제2 매칭부(112)는, 제3 플레이트에서 보았을 때, 제1 열 교환 영역을 향하여 함몰된 구조이다. 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122)와 제1 플레이트(11)의 제2 매칭부(112) 사이의 거리는, 유체가 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122)와 제1 플레이트(11)의 제2 매칭부(112) 사이에 형성된 공간에서 흐를 수 있도록, 제3 플레이트(12)의 제2 메인 플레이트 면(120’)과 제1 플레이트(11)의 메인 플레이트 면(110) 사이의 거리보다 크다. 상기 제3 플레이트(12)는 제4 매칭부(124)를 더 포함하고, 제2 매칭홀(128)은 제3 플레이트(12)의 제4 매칭부(124)에 형성되며, 제4 매칭부(124)는 제4 플레이트(13)을 향해 돌출된다. 이에 대응하여, 제4 플레이트(13)에는 제3 플레이트의 제4 매칭부(124)에 위치적으로 대응하는 제4 매칭부(134)가 구비되고, 제4 매칭부(134)는 제3 플레이트를 향해 돌출되고, 제3 플레이트(12)의 제4 매칭부(124)는 제4 플레이트(13)의 제4 매칭부(134)에 매칭 및 용접되며, 제3 플레이트(12)의 제2 매칭홀(128)은 제4 플레이트(13)의 제4 매칭홀(138)과 마주하고 연통된다.
제3 플레이트(12)에는 제3 매칭부(123)가 더 구비될 수 있으며, 제3 플레이트(12)의 제3 매칭부(123)는 제1 플레이트를 향해 돌출된다. 또한, 상기 제3 플레이트(12)에는 제2 매칭부(122)가 더 구비될 수 있고, 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122)는 제4 플레이트를 향해 돌출된다. 대안적으로, 제3 플레이트(12)에 제2 매칭부 및/또는 제3 매칭부가 구비되지 않을 수도 있다.
제4 플레이트(13)에는 제1 매칭부(131), 제3 매칭부(133), 및 제4 매칭부(134)가 구비된다. 제4 플레이트(13)의 제1 매칭부(131)는 제3 플레이트의 제1 매칭부(121)와 위치적으로 대응하고, 제4 플레이트(13)의 제4 매칭부(134)는 제3 플레이트의 제4 매칭부(124)에 위치적으로 대응한다. 제4 플레이트(13)의 제1 매칭부(131)는 제2 플레이트를 향해 돌출되고, 제4 플레이트(13)의 제3 매칭부(133)는 제2 플레이트를 향하여 돌출되며, 제4 플레이트(13)의 제4 매칭부(134)는 제3 플레이트를 향하여 돌출되고, 제4 플레이트(13)의 제4 매칭부(134)는 제3 플레이트(12)의 제4 매칭부(124)와 매칭 및 용접에 의해 밀봉된다.
제3 매칭홀(137)은 제4 플레이트(13)의 제3 매칭부(133)에서 형성되고, 제4 매칭홀(138)은 제4 플레이트(13)의 제4 매칭부(134)에서 형성된다.
제2 플레이트(14)에는 제3 매칭부(143)와 제4 매칭부(144)가 구비된다. 제2 플레이트(14)의 제3 매칭부(143)는 제4 플레이트의 제3 매칭부(133)에 위치적으로 대응된다. 제2 플레이트(14)에는 제4 매칭부(144)가 더 구비 될 수 있으며, 제2 플레이트(14)의 제4 매칭부(144)는 제4 플레이트의 제4 매칭부(134)에 위치적으로 대응된다.
제2 플레이트(14)의 제3 매칭부(143)는 제4 플레이트를 향해 돌출되고, 제4 플레이트(13)의 제3 매칭부(133)는 제2 플레이트(14)의 제3 매칭부(143)와 매칭 및 용접에 의해 밀봉된다. 유체 유동을 위한 제1 홀(147)이 제2 플레이트(14)의 제3 매칭부(143)에 형성되고, 유체 유동을 위한 제2 홀(148)은 제2 플레이트(14)의 제4 매칭부(144)에 형성된다. 제1 홀(147)은 제2 열 교환 영역(16)의 제3 홀 통로(163)와 연통하거나, 또는 제1 홀(147)은 제2 열 교환 영역의 제3 홀 통로(163)의 일부라고 말할 수 있다. 제2 홀(148)은 제2 열 교환 영역(16)의 제4 홀 통로(164)와 연통하거나, 또는 제2 홀(148)은 제2 열 교환 영역의 제4 홀 통로(164)의 일부라고 말할 수 있다.
제2 플레이트(14)에는 제1 매칭부(141)가 더 구비될 수 있고, 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)는 제4 플레이트를 향해 돌출될 수 있으며, 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)는 제4 플레이트(13)의 제1 매칭부(131)와 매칭 및 용접에 의해 밀봉될 수 있다.
제3 플레이트(12)의 제2 메인 플레이트 면(120’)과 제1 플레이트(11)의 메인 플레이트 면(110) 사이의 공간은 제1 플레이트의 홀(118)과 연통된다. 즉, 제3 플레이트(12)의 제2 메인 플레이트 면(120’)과 제1 플레이트(11)의 메인 플레이트 면(110) 사이의 공간은 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)와 연통된다. 상기 제3 플레이트(12)의 제2 메인 플레이트 면(120’)과 상기 제1 플레이트(11)의 메인 플레이트 면(110) 사이의 공간은 상기 제3 플레이트의 제2 매칭홀(128)과 연통되고, 제4 플레이트의 제4 매칭홀(138)과 연통 되고, 제2 플레이트의 제2 홀(148)과 연통, 즉, 제2 열 교환 영역의 제4 홀 통로(164)와 연통된다. 제2 열 교환 영역의 제4 홀 통로(164)는 제3 플레이트의 제2 매칭홀(128)과 제4 플레이트의 제4 매칭홀(138)을 통해 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)와 연통된다. 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127)은 연결포트(102)와 연통되고, 연결포트(102)의 타측은 스로틀링 부재(20)와 연통된다.
제3 플레이트(12)의 메인 플레이트 면(120)과 제4 플레이트(13)의 제2 메인 플레이트 면(130’) 사이의 공간은 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127) 또는 연결 파이프(105)의 연결포트(102)와 연통된다. 제3 플레이트(12)의 메인 플레이트 면(120)과 제4 플레이트(13)의 제2 메인 플레이트 면(130’) 사이의 공간은 제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137)과 연통된다. 제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137)은 제2 플레이트의 제1 홀(147)과 연통되며, 즉, 제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137)은 제2 열 교환 영역의 제3 홀 통로(163)와 연통되며, 즉, 제2 열 교환 영역의 제3 홀 통로(163)는 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127) 및 제4 플레이트의 제3 매칭홀(137)을 통해 연결포트(102)와 연통된다.
커넥터는 제1 연결포트부(43), 제1 연결부(44) 및 제2 연결부(45)를 포함한다. 제1 연결포트부(43)에는 제1 연결포트(53)가 구비되고, 제1 연결부(44)에는 제2 연결부(54)가 구비되며, 제2 연결부(45)에는 제3 연결포트(55) 및 제4 연결포트(56)가 구비된다.
특정 차량 공조 시스템에서, 고온 및 고압의 냉매는, 제1 연결포트(53)로부터 제2 열 교환 영역(16)의 제1 홀 통로(161)로 유입되어 다른 유체 유동 채널의 상대적으로 낮은 온도의 냉매와 열 교환하고, 그리고 나서 제3 홀 통로(163)로 흐른다. 제2 열 교환 영역(16)의 제3 홀 통로(163)에서 냉매는 두 부분으로 나누어질 수 있다: 한 부분은 제3 연결포트(55) 또는 스로틀링 부재를 통해 시스템의 증발기로 흐르고, 증발기에서 증발된 후의 냉매는 제4 연결포트(56)를 통해 제2 열 교환 영역(16)의 제2 홀 통로(162)로 흐르고, 다른 유체 유동 채널의 상대적으로 높은 온도의 냉매와 열 교환을 수행한다. 냉매의 다른 부분은 스로틀링 부재(20)에 도달하기 위하여 제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137), 제3 플레이트와 제4 플레이트 사이의 공간 및 연결포트(102)를 통해 흐르고, 스로틀링 부재(20)에 의해 스로틀링 된 이후, 상기 제1 열 교환 영역의 제1 홀 통로(151)로 흐르고, 스로틀링된 냉매는 냉각수와 같은 다른 유체 유동 채널의 매질(medium)와 열 교환을 수행하고, 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)로 흐르고, 제1 열 교환 영역(15)에서 열 교환을 수행한 이후, 냉매는 제1 플레이트와 제3 플레이트 사이의 공간을 통해 흐르고, 제3 플레이트의 제2 매칭홀(128), 제4 플레이트의 제4 매칭홀(138), 제2 열 교환 영역의 제4 홀 통로(164)를 통해 흐르고, 제2 연결포트(54)로부터 유출되고, 압축기로 흐르며, 물론, 상기 냉매는 증기-액체 분리기 등과 같은 구성요소를 통과한 후에 다시 압축기로 복귀될 수 있다.
이 솔루션에서, 열 교환기에 4개의 플레이트를 구비함으로써 기능이 다른 2개의 열 교환 영역이 용접에 의해 일체형 구조로 형성될 수 있다. 냉매의 유동 방향은 2개의 열 교환 영역 사이의 플레이트의 매칭부들 및 매칭홀들의 배열에 의해 제어될 수 있다. 냉매의 유동 방향이 다른 상황에서 플레이트들의 구조는 부분적으로 변경될 수 있으며. 예를 들어, 플레이트의 매칭부와 연통에 사용되는 매칭홀을 변경함으로써 시스템에 대한 다양한 연통 요구사항을 충족할 수 있고, 열 교환기의 구조는 상대적으로 작을 수 있다.
대안적으로, 홀은 도 6에 도시된 바와 같이 매칭부에 형성될 수 있으며, 본 실시예는 다음과 같은 측면에서 위의 실시예와 상이하다: 홀(145)은 제2 플레이트의 제1 매칭부에 형성되고, 홀은 제4 플레이트의 제1 매칭부에 형성되지 않으며, 제2 플레이트의 제1 매칭부는 제4 플레이트의 제1 매칭부와 매칭 및 용접에 의해 밀봉된다. 대안적으로, 상기 실시예는 반대 방식으로 구현될 수 있으며, 즉, 홀은 제4 플레이트의 제1 매칭부에 형성되고, 홀은 제2 플레이트의 제1 매칭부에 형성되지 않는다. 또한, 연결포트(102)를 갖는 연결 파이프(105)는 제1 열 교환 영역의 외부로 연장 될 수 있다. 연결 파이프(105)은 제1 플레이트의 제1 매칭부에 대해 매칭 및 용접에 의해 밀봉될 수도 있다. 연결 파이프(105)는 또한 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127) 내로 연장될 수도 있고, 제3 플레이트의 제1 매칭부에 대해 매칭 및 용접에 의해 밀봉된다. 여기서, 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127)은 연결 파이프(105)와 연통을 위해 사용되는 것 대신에 연결 파이프(105)의 매칭을 위해 사용된다.
구체적인 실시예는 두 방향에서 본 출원의 제2 실시예에 따른 열 교환 어셈블리의 분해 개략도를 도시하는 도 8에서 보여질 수 있다. 본 실시예는 위의 실시예를 참조할 수 있다. 열 교환기(10)는 제1 열 교환 영역(15), 제2 열 교환 영역(16), 제3 플레이트(12) 및 제4 플레이트(13)를 포함한다. 제3 플레이트(12)의 본체부와 제4 플레이트(13)의 본체부는 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에 위치한다. 제1 열 교환 영역(15)은 제1 플레이트(11)를 포함하고, 제2 열 교환 영역(16)은 제2 플레이트(14)를 포함하며, 제3 플레이트(12)는 제1 플레이트(11)와 제4 플레이트(13) 사이에 배치된다. 본 실시예에서, 제1 플레이트(11), 제3 플레이트(12), 제4 플레이트(13) 및 제2 플레이트(14)는 나열된 순서로 배열된다.
제1 플레이트(11)에는 상기 제3 플레이트를 향해 돌출된 제1 매칭부(111) 및 상기 제1 열 교환 영역을 향해 함몰된 제2 매칭부(112)가 구비된다. 제1 플레이트(11)에는 제3 매칭부(113)가 더 구비 될 수 있다. 관통홀은 제1 플레이트(11)의 제1 매칭부(111)에 형성되고, 연결 파이프(105)의 일부는 관통홀을 관통하며; 대안적으로, 연결 파이프(105)의 일단은 관통 구멍과 실질적으로 동일 평면일 수 있고, 매칭 및 용접에 의해 제1 매칭부(111)에 대해 밀봉된다. 유체의 유동을 위한 홀(118)은 제1 플레이트(11)의 제2 매칭부(112)에 형성되며, 홀(118)은 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)와 연통되거나, 또는 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)의 일부라고 할 수 있다. 상기 제3 플레이트(12)에는 제1 플레이트(11)의 제1 매칭부(111)에 위치적으로 대응하는 제1 매칭부(121)가 구비되며, 제3 플레이트(12)의 제1 매칭부(121)는 제1 플레이트를 향해 돌출되고, 제3 플레이트(12)의 제1 매칭부(121)는 제1 플레이트(11)의 제1 매칭부(111)에 대해 매칭 및 용접에 의해 밀봉된다.
제3 플레이트(12)에는 제1 플레이트(11)의 제2 매칭부(112)와 위치적으로 대응되는 제2 매칭부(122)가 구비되며, 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122)는 제4 플레이트(13)를 향해 돌출된다. 제1 플레이트(11)의 제2 매칭부(112)는 제3 플레이트에서 볼 때 제1 열 교환 영역을 향하여 함몰된 구조이다. 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122)와 제1 플레이트(11)의 제2 매칭부(112) 사이의 거리는 제3 플레이트(12)의 제2 메인 플레이트 면(120’)과 제1 플레이트(11)의 메인 플레이트 면(110) 사이의 거리보다 크다. 상기 제3 플레이트(12)는 제3 매칭부(123)를 더 포함 할 수 있으며, 상기 제3 플레이트(12)의 제3 매칭부(123)는 제1 플레이트(11)를 향해 돌출된다. 제1 매칭홀(127)은 제3 플레이트(12)의 제1 매칭부에 형성되고, 제2 매칭홀(128)은 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122)에 형성되며, 연결 파이프(105)의 연결포트(102)는 제3 플레이트(12)의 제1 매칭홀(127)과 연통 되거나, 또는 연결 파이프(105)의 연결포트(102)는 제3 플레이트와 제4 플레이트 사이의 공간과 연통된다. 제3 플레이트(12)의 제2 매칭홀(128)은 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)의 상대적으로 제3 플레이트에 가까운 부분과 연통된다.
제1 플레이트의 제2 매칭부 및 제3 플레이트의 제2 매칭부는 유체 연통을 허용하기 위해 대응하는 위치에 홀이 형성되어 있는 한 구비되지 않을 수 있다. 즉, 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)는 제1 플레이트의 연통을 위한 홀, 제1 플레이트와 제3 플레이트 사이의 공간, 제3 플레이트의 매칭홀 및 제4 플레이트의 매칭홀을 통해 제2 열 교환 영역과 연통될 수 있다. 제4 플레이트(13)에는 제3 플레이트의 제2 매칭부(122)에 위치적으로 대응하는 제2 매칭부(132)가 구비된다. 제4 플레이트(13)의 제2 매칭부(132)는 제3 플레이트를 향하여 돌출되고, 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122)는 제4 플레이트(13)의 제2 매칭부(132)에 대해 매칭 및 용접에 의해 밀봉된다. 상기 제4 플레이트(13)에는 제3 플레이트의 제3 매칭부(123)에 위치적으로 대응하는 제3 매칭부(133)가 구비될 수 있고, 제4 플레이트(13)의 제3 매칭부(133)는 제2 플레이트를 향해 돌출된다. 제4 매칭홀(138)은 제4 플레이트(13)의 제2 매칭부(132)에 형성되고, 제3 매칭홀(137)은 제4 플레이트(13)의 제3 매칭부(133)에 형성된다.
제2 플레이트(14)에는 제2 매칭부(142)와 제3 매칭부(143)가 구비되며, 제2 플레이트(14)의 제2 매칭부(142)는 제4 플레이트의 제2 매칭부(132)에 위치적으로 대응되고, 제2 플레이트(14)의 제3 매칭부(143)는 제4 플레이트의 제3 매칭부(133)에 위치적으로 대응된다. 제2 플레이트(14)의 제3 매칭부(143)는 제4 플레이트를 향해 돌출된다. 유체 유동을 위한 제1 홀(147)은 제2 플레이트(14)의 제3 매칭부(143)에 형성되고, 유체 유동을 위한 제2 홀(148)은 제2 플레이트(14)의 제2 매칭부(142)에 형성된다.
제2 플레이트(14)의 제1 홀(147)은 제2 열 교환 영역(16)의 제3 홀 통로(163)와 연통하거나, 또는 제1 홀(147)은 제2 열 교환 영역의 제3 홀 통로(163)의 일부라고 할 수 있다. 제2 홀(148)은 제2 열 교환 영역(16)의 제2 홀 통로(162)와 연통하거나, 또는 제2 홀(148)은 제2 열 교환 영역의 제2 홀 통로(162)의 일부라고 할 수 있다. 제4 플레이트(13)의 제3 매칭부(133)는 제2 플레이트(14)의 제3 매칭부(143)에 대해 매칭 및 용접에 의해 밀봉된다.
제2 플레이트(14)에는 제1 매칭부(141)가 더 구비될 수 있으며, 이에 따라, 제4 플레이트에는 제1 매칭부(131)가 구비되고, 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)는 제4 플레이트의 제1 매칭부(131)에 위치적으로 대응된다. 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)는 제4 플레이트를 향해 돌출될 수 있고, 제4 플레이트(13)의 제1 매칭부(131)는 제2 플레이트를 향해 돌출될 수 있고, 제4 플레이트(13)의 제1 매칭부(131)는 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)에 대해 매칭 및 용접에 의해 밀봉된다. 또는, 제2 플레이트(14)에 제4 매칭부(144)가 더 구비될 수 있으며, 이에 따라, 제4 플레이트에는 제4 매칭부(134)가 구비되고, 제2 플레이트(14)의 제4 매칭부(144)는 제4 플레이트의 제4 매칭부(134)에 위치적으로 대응되며, 제2 플레이트(14)의 제4 매칭부(144)는 제4 플레이트를 향해 돌출되고, 제4 플레이트(13)의 제4 매칭부(134)는 제2 플레이트를 향해 돌출되며, 제4 플레이트(13)의 제4 매칭부(134)는 제2 플레이트(14)의 제4 매칭부(144)에 대해 매칭 및 용접에 의해 밀봉된다. 제2 플레이트의 제1 매칭부 또는 제4 매칭부에는 홀이 구비될 수도 있고 구비되지 않을 수도 있다.
제3 플레이트(12)의 제2 매칭홀(128)은 제4 플레이트(13)의 제4 매칭홀(138)과 연통되며, 제3 플레이트(12)의 제2 메인 플레이트 면(120’)과 제1 플레이트(11)의 메인 플레이트면(110) 사이의 공간은 제3 플레이트의 제2 매칭홀(128), 제4 플레이트의 제4 매칭홀(138) 및 제2 플레이트의 제2 홀(148)과 연통한다. 즉, 상기 공간은 제2 열 교환 영역의 제2 홀 통로(162)와 연통되고, 제2 열 교환 영역의 제2 홀 통로(162)는 제3 플레이트의 제2 매칭홀(128) 및 제4 플레이트의 제4 매칭홀(138)을 통해 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)와 연통한다.
제3 플레이트의 제1 매칭홀(127)은 연결포트(102)와 연통하고, 상기 연결포트(102)의 타측은 스로틀링 부재(20)와 연통한다. 제3 플레이트(12)의 메인 플레이트 면(120)과 제4 플레이트(13)의 제2 메인 플레이트 면(130’) 사이의 공간은 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127) 및 제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137)과 연통된다. 제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137)은 제2 플레이트의 제1 홀(147)과 연통하고, 즉, 제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137)은 제2 열 교환 영역의 제3 홀 통로(163)와 연통된다. 즉, 제2 열 교환 영역의 제3 홀 통로(163)는 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127) 및 제4 플레이트의 제3 매칭홀(137)을 통해 연결포트(102)와 연통한다. 플레이트의 플랜지는 같은 면을 향하며, 용접으로 고정되고 서로에 대해 밀봉된다.
마찬가지로, 커넥터는 제1 연결포트부(43), 제1 연결부(44) 및 제2 연결부(45)를 포함한다. 제1 연결포트부(43)에는 제1 연결포트(53)가 구비되고, 제1 연결부(44)에는 제2 연결부(54)가 구비되며, 제2 연결부(45)에는 제3 연결포트(55) 및 제4 연결포트(56)가 구비된다.
차량 공조 시스템에서, 제1 연결포트부(43)는 압축기의 출구부와 연통될 수 있고, 제1 연결부(44)는 압축기의 입구부와 연통될 수 있으며, 상기 제2 연결포트(54)는 상기 압축기의 공기 리턴 포트와 연통될 수 있고, 제2 연결부(45)는 증발기의 입구부 및 출구부와 연통될 수 있고, 제3 연결포트(55)는 증발기 또는 시스템의 스로틀링 부재 등과 연통될 수 있고, 제4 연결포트(56)는 증발기의 출구 또는 증기-액체 분리기의 출구 등과 연통될 수 있다.
시스템이 작동 중일 때, 압축기에서 나오는 고온 고압 냉매는 제1 연결포트(53)로부터 연통된 제2 열 교환 영역(16)의 제1 홀 통로(161)로 흐를 수 있고, 제3 홀 통로(163)로 흐르고, 제2 열 교환 영역(16)에서 다른 유체 유동 채널의 상대적으로 낮은 온도의 냉매와 열 교환한다. 제2 열 교환 영역(16)의 제3 홀 통로(163)에서, 냉매는 두 부분으로 나누어질 수 있다. 일부는 제3 연결포트(55) 또는 스로틀링 부재 등을 통해 시스템의 증발기로 흐르거나, 또는 스로틀링된 후 2개의 증발기들로 흐른다; 냉매는, 증발기에서 증발된 후, 제4 연결포트(56)를 통해 제2 열 교환 영역(16)의 제2 홀 통로(162)로 흐르고, 제4 홀 통로(164)로 흐르며, 또 다른 유체 유동 채널의 상대적으로 높은 온도의 냉매와 열 교환을 수행한다. 냉매의 다른 일부는 제2 플레이트의 제1 홀(147), 제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137), 제3 플레이트의 제1 메인 플레이트 면(120)과 제4 플레이트의 제2 메인 플레이트 면(130’) 사이의 공간 및 연결포트(102)를 통해 스로틀링 부재(20)로 흐르며; 스로틀링 부재(20)에 의해 스로틀링 된 후, 제1 열 교환 영역의 제1 홀 통로(151)의 스로틀링 부재가 위치하는 측면에 상대적으로 가까운 부분으로 흐르고; 냉매는 제1 열 교환 영역(15)에서 냉각수와 같은 다른 유체 유동 채널의 매질과 열 교환하며, 열 교환을 완료하기 위하여 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)로 흐르고, 제3 플레이트의 제2 매칭홀(128), 제4 플레이트의 제4 매칭홀(138) 및 제2 플레이트의 제2 홀(148)을 거쳐 제2 열 교환 영역의 제2 홀 통로(162)에 도달하고, 제4 연결포트(56)로부터 되돌아오는 냉매와 함께 제4 홀 통로(164)로 흘러 다른 유체 유동 채널의 냉매와 열 교환을 수행하며, 제4 홀 통로(164)와 연통하는 제2 연결포트(54)를 통해 유출되고 압축기로 흐르며, 물론 이는 또한 증기-액체 분리기를 통해 압축기로 역류할 수도 있다.
본 실시예에서, 온도가 낮은 두 냉매는 상대적으로 온도가 높은 냉매와 열 교환을 수행하기 위하여 모여진다(converged). 다른 구조 및 동작 모드는 위의 제1 실시예를 참조할 수 있다.
제3 실시예는, 본 출원의 제3 실시예에 따른 열 교환 어셈블리의 분해 개략도를 도시하는 도 9에 도시된 바와 같이, 아래에서 설명된다.
마찬가지로, 열 교환기(10)는 제1 열 교환 영역(15), 제2 열 교환 영역(16), 제3 플레이트(12) 및 제4 플레이트(13)를 포함한다. 제3 플레이트(12)의 본체부와 제4 플레이트(13)의 본체부는 제1 열 교환 영역(15)과 제2 열 교환 영역(16) 사이에 위치한다. 제1 열 교환 영역(15)은 제1 플레이트(11)를 포함하고, 제2 열 교환 영역(16)은 제2 플레이트(14)를 포함하고, 제3 플레이트(12)와 제4 플레이트(13)는 제3 플레이트(12)와 제2 플레이트(14) 사이에 배치되고, 제3 플레이트(12)는 제1 플레이트(11)와 제4 플레이트(13) 사이에 배치되며, 제1 플레이트(11), 제3 플레이트(12), 제4 플레이트(13), 제2 플레이트(14)는 나열된 순서대로 배열된다.
제1 플레이트(11)에는 제3 플레이트를 향해 돌출된 제1 매칭부(111)가 구비되며, 제1 열 교환 영역을 향하여 함몰된 제2 매칭부(112)가 구비될 수도 있다. 게다가, 제1 플레이트(11)에는 제3 매칭부(113) 또는 제4 매칭부(114)가 구비될 수도 있다.
관통홀은 제1 플레이트(11)의 제1 매칭부(111)에 형성된다. 연결 파이프(105)의 일부는 관통홀을 관통하거나, 또는 연결 파이프(105)의 일단은 제1 매칭부(111)와 매칭 및 용접에 의하여 밀봉되도록 관통홀과 실질적으로 동일 평면일 수 있다. 대안적으로, 연결 파이프가 제1 플레이트에 대해 매칭 및 용접에 의해 밀봉되는 동안, 연결 파이프(105)의 일단은 제3 플레이트에 대해 매칭 및 용접에 의해 밀봉될 수 있다.
유체 유동을 위한 홀(118)은 제1 플레이트(11)의 제2 매칭부(112)에 형성된다. 상기 홀(118)은 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)와 연통하거나, 또는 상기 홀(118)은 상기 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)의 일부라고 말할 수 있다.
제3 플레이트(12)에는 메인 플레이트 영역에 다수의 오목-볼록부(concave-convex portion)가 구비된다. 상기 오목-볼록부는 또한 제4 플레이트 등에 배열될 수 있다. 제3 플레이트(12)에는 제1 플레이트(11)의 제1 매칭부(111)에 위치적으로 대응되는 제1 매칭부(121)가 구비되며, 제3 플레이트(12)의 제1 매칭부(121)는 제1 플레이트를 향해 돌출 될 수 있고, 상기 제3 플레이트(12)의 제1 매칭부(121)와 제1 플레이트(11)의 제1 매칭부(111)는 서로에 대해 매칭 및 용접에 의해 밀봉되거나 연결 파이프에 대해 매칭 및 용접에 의해 밀봉될 수 있다.
제3 플레이트(12)에는 제1 플레이트(11)의 제2 매칭부(112)에 위치적으로 대응되는 제2 매칭부(122)가 구비되며, 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122)는 제4 플레이트(13)를 향해 돌출되고, 제1 플레이트(11)의 제2 매칭부(112)는 제3 플레이트에서 볼 때 제1 열 교환 영역을 향하여 함몰된 구조 일 수 있다.
제3 플레이트(12)는 제3 매칭부(123) 또는 제4 매칭부(124)를 더 포함 할 수 있다. 제1 매칭홀(127)은 제3 플레이트(12)의 제1 매칭부에 연결 파이프와의 연통 또는 매칭을 위해 형성될 수 있다. 제2 매칭홀(128)은 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122)에 형성되며, 연결 파이프(105)의 연결포트(102)는 제3 플레이트(12)의 제1 매칭홀(127)과 연통되거나, 연결 파이프는 제3 플레이트의 제2 매칭부의 홀에 매칭되고 용접 되거나, 또는 연결 파이프(105)의 연결포트(102)는 제3 플레이트와 제4 플레이트 사이의 공간과 연통된다. 제3 플레이트(12)의 제2 매칭홀(128)은 제1 플레이트의 홀(118)과 연통되고, 제3 플레이트(12)의 제2 매칭홀(128)은 제1 교환 영역의 제2 홀 통로(152)의 제3 플레이트에 상대적으로 가까운 부분과 연통된다.
제4 플레이트(13)에는 제1 매칭부(131)가 구비된다. 제1 매칭부(131)는 제3 플레이트의 제1 매칭부(121)에 위치적으로 대응하여 배치될 수도 있고, 또는 다른 가능한 위치에 배치될 수도 있다.
제4 플레이트(13)에는 제3 플레이트의 제2 매칭부(122)에 위치적으로 대응되는 제2 매칭부(132)가 구비되며, 제4 플레이트(13)의 제2 매칭부(132)는 제3 플레이트를 향해 돌출되고, 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122)는 매칭 및 용접에 의해 제4 플레이트(13)의 제2 매칭부(132)에 대해 밀봉된다.
제4 매칭홀(138)은 제4 플레이트(13)의 제2 매칭부(132)에 형성되고, 제3 매칭홀(137)은 제4 플레이트(13)의 제1 매칭부(131)에 형성된다.
제2 플레이트(14)에는 제1 매칭부(141)와 제4 매칭부(144)가 구비되며, 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)는 제4 플레이트의 제1 매칭부(131)에 위치적으로 대응되고, 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)는 제4 플레이트를 향하여 돌출된다.
유체의 유동을 위한 제1 홀(147)이 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)에 형성되고, 유체의 유동을 위한 제2 홀(148)이 제2 플레이트(14)의 제4 매칭부(144)에 형성된다. 상기 제1 홀 및 제2 홀은 각각 제2 열 교환 영역의 해당 유체 유동 채널의 연통을 위한 홀이다.
제2 플레이트(14)의 제1 홀(147)은 제2 열 교환 영역(16)의 제1 홀 통로(161)와 연통 하거나, 또는 제1 홀(147)은 제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로(161)의 일부라고 할 수 있다. 제2 홀(148)은 제2 열 교환 영역(16)의 제4 홀 통로(164)와 연통 하거나, 또는 제2 홀(148)은 제2 열 교환 영역의 제4 홀 통로(164)의 일부라고 할 수 있다.
제2 플레이트(14)에는 제3 매칭부(143)가 더 구비될 수 있다. 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)는 제 위치에서 제4 플레이트의 제1 매칭부(131)와 위치적으로 대응되며, 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)는 제4 플레이트를 향해 돌출된다. 제4 플레이트(13)의 제1 매칭부(131)는 제2 플레이트를 향해 돌출되며, 제4 플레이트(13)의 제1 매칭부(131)는 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)에 매칭 및 용접에 의해 밀봉된다. 제2 플레이트(14)의 제4 매칭부(144)는 제2 열 교환 영역을 향하여 함몰된다.
제3 플레이트(12)의 제2 매칭홀(128)은 제4 플레이트(13)의 제4 매칭홀(138)과 연통되며, 제3 플레이트(12)의 제2 메인 플레이트 면(120’)과 제1 플레이트의 메인 플레이트 면(110) 사이의 공간은 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127) 또는 연결포트와 연통되고, 제4 플레이트의 제3 매칭홀(137), 및 제2 플레이트의 제1 홀(147)과 연통되며, 즉, 제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로(161)와 연통되며, 제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로(161)는 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127) 및 제4 플레이트의 제3 매칭홀(137)을 통해 연결포트(102)와 연통되며, 연결포트(102)의 타측은 스로틀링 부재(20)와 연통된다.
제3 플레이트의 제2 매칭홀(128)은 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)와 연통된다. 제3 플레이트(12)의 메인 플레이트 면(120)과 제4 플레이트(13)의 제2 메인 플레이트 면(130’) 사이의 공간은 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127) 또는 연결포트(102)와 연통된다. 제3 플레이트(12)의 메인 플레이트 면(120)과 제4 플레이트(13)의 제2 메인 플레이트 면(130’) 사이의 공간은 제4 플레이트의 제3 매칭홀(137)과 연통된다. 제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137)은 제2 플레이트의 제1 홀(147)과 연통된다. 즉, 제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137)은 제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로(161)와 연통된다. 제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로(161)는 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127) 및 제4 플레이트의 제3 매칭홀(137)을 통해 연결포트(102)와 연통되고; 대안적으로, 제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로(161)는 제4 플레이트의 제3 매칭홀(137)을 통해 연결포트(102)와 연통된다.
본 실시예에 따른 커넥터는 제1 연결포트부(43), 제1 연결부(44) 및 제2 연결부(45)를 포함한다. 제1 연결포트부(43)에는 제1 연결포트(53)가 구비되고, 제1 연결부(44)에는 제2 연결포트(54)가 구비되며, 제2 연결부(45)에는 제3 연결포트(55) 및 제4 연결포트(56)가 구비된다.
특정 차량 공조 시스템에서, 제1 연결포트부(43)는 압축기의 출구부와 연통될 수 있고, 제1 연결부(44)의 제2 연결부(54)는 압축기의 공기 리턴 포트와 연통될 수 있고, 제2 연결부(45)의 제3 연결포트(55)는 시스템의 증발기 또는 스로틀링 부재 등과 연통될 수 있고, 제4 연결포트(56)는 증발기의 출구 또는 증기-액체 분리기 등의 출구와 연통될 수 있다.
시스템이 동작할 때, 고온 고압의 냉매는 제1 연결포트(53)로부터 제2 열 교환 영역(16)의 제2 홀 통로(162)로 유입될 수 있고(도면에는 도시되지 않음), 제2 열 교환 영역(16)에서 또 다른 유체 유동 채널의 상대적으로 낮은 온도의 냉매와 열 교환하며, 그리고 나서 제 홀 통로(161)로 흐른다. 제2 열 교환 영역(16)의 제1 홀 통로(161)에서, 냉매는 두 부분으로 나뉜다. 냉매의 일부는 제3 연결포트(55) 또는 스로틀링 부재를 통해 시스템의 증발기로 흐르거나, 또는 스로틀링 된 후 2개의 증발기로 흐른다; 증발기에서 증발된 후의 냉매는, 제4 연결포트(56)를 통해 제2 열 교환 영역(16)의 제4 홀 통로(164)로 흐르고, 또 다른 유체 유동 채널의 비교적 고온의 냉매와 열 교환을 수행한다. 상기 냉매의 다른 일부는 제2 플레이트의 제1 홀(147), 제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137), 제3 플레이트의 제1 메인 플레이트 면(120)과 제4 플레이트의 제2 메인 플레이트 면(130’) 사이의 공간 또는 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127), 및 연결포트(102)를 통해 스로틀링 부재(20)로 흐르고; 스로틀링 부재(20)에 의해 스로틀링 된 이후, 상기 냉매의 다른 부분은 상기 제1 열 교환 영역의 상기 제1 홀 통로(151)의 스로틀링 부재가 위치하는 측에 상대적으로 가까운 부분으로 흐르고, 제1 열 교환 영역(15)에서, 냉각수와 같은, 다른 유체 유동 채널의 매질과 열을 교환하며, 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)로 흐르고, 제3 플레이트의 제2 매칭홀(128), 제4 플레이트의 제4 매칭홀(138), 제4 플레이트의 제1 메인 플레이트 면(130)과 제2 플레이트의 메인 플레이트 면(140) 사이의 공간, 및 제2 플레이트의 제2 홀(148)을 통해 제2 열 교환 영역의 제4 홀 통로(164)로 흐르며, 제4 연결포트(56)로부터 되돌아오는 냉매와 수렴하고(converged), 다른 유체 유동 채널의 냉매와 열 교환을 수행하기 위하여, 제3 홀 통로(163)로 흐르며, 압축기에 도달하기 위하여 제3 홀 통로(163)와 연통하는 제2 연결포트(54)를 통해 유출되며, 물론, 이는 증기-액체 분리기 등을 통해 압축기로 역류할 수도 있다.
본 실시예의 다른 구조 및 모드는 위의 제1 실시예를 참조할 수도 있다.
상기 제2 및 제3 실시예에서, 상대적으로 낮은 온도의 냉매는 상대적으로 높은 온도의 냉매와 제2 열 교환 영역에서 열 교환을 수행한다. 게다가, 본 출원의 제4 실시예에 따른 열 교환 어셈블리의 분해 개략도인 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 열 교환 영역에서 저온 냉매의 일부가 열 교환에 관여하는 경우가 있을 수 있다.
마찬가지로, 열 교환기(10)는 제1 열 교환 영역(15), 제2 열 교환 영역(16), 제3 플레이트(12) 및 제4 플레이트(13)를 포함하며, 제1 플레이트(11), 제3 플레이트(12), 제4 플레이트(13) 및 제2 플레이트(14)는 나열된 순서대로 배열된다.
제1 플레이트(11)에는 제3 플레이트를 향해 돌출된 제1 매칭부(111), 및 제1 열 교환 영역을 향해 함몰된 제2 매칭부(112)가 구비된다. 게다가, 제1 플레이트(11)에는 제3 매칭부(113) 및 제4 매칭부(114)가 구비될 수도 있다.
연결 파이프(105)에 매칭하는 관통홀이 제1 플레이트(11)의 제1 매칭부(111)에 형성되며, 연결 파이프(105)의 일단은 관통홀과 실질적으로 동일 평면일 수 있고, 제1 매칭부(111)에 매칭 및 용접에 의해 밀봉되거나; 또는, 연결 파이프가 매칭 및 용접에 의해 제1 플레이트에 대해 밀봉되는 동안, 연결 파이프(105)의 일단은 매칭 및 용접에 의해 제3 플레이트에 밀봉될 수 있다. 유체 유동을 위한 홀(118)이 제1 플레이트(11)의 제2 매칭부(112)에 형성되며, 홀(118)은 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)의 일부이다. 상기 제3 플레이트(12) 또는 상기 제4 플레이트에는 그 메인 플레이트 영역에 다수의 오목-볼록부가 구비된다.
제3 플레이트(12)에는 제1 플레이트(11)의 제1 매칭부(111)와 위치적으로 대응되는 제1 매칭부(121)가 구비되며, 제3 플레이트(12)의 제1 매칭부(121)는 제1 플레이트를 향해 돌출 될 수 있고, 상기 제3 플레이트(12)의 제1 매칭부(121)와 제1 플레이트(11)의 제1 매칭부(111)는 매칭 및 용접에 의해 서로 밀봉 될 수 있거나, 또는 연결 파이프는 제3 플레이트의 제1 매칭부에 매칭 및 용접에 의해 밀봉된다.
제3 플레이트(12)에는 제2 매칭부(122)가 구비되며, 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122)는 제4 플레이트(13)를 향해 돌출된다. 제3 플레이트(12)는 제3 매칭부(123) 또는 제4 매칭부(124)를 더 포함 할 수도 있다. 제1 매칭홀(127)은 제3 플레이트(12)의 제1 매칭부에 형성되고, 제2 매칭홀(128)은 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122)에 형성되며, 연결 파이프(105)의 연결포트(102)는 제3 플레이트(12)의 제1 매칭홀(127)과 연통되거나, 또는 연결 파이프는 제3 플레이트의 제2 매칭부의 홀에 매칭되고 용접되거나, 또는 연결 파이프(105)의 연결포트(102)는 제3 플레이트와 제4 플레이트 사이의 공간과 연통된다. 제3 플레이트(12)의 제2 매칭홀(128)은 제1 플레이트의 홀(118)과 연통되고, 제3 플레이트(12)의 제2 매칭홀(128)은 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)의 제3 플레이트와 상대적으로 가까운 부분과 연통된다.
제4 플레이트(13)에는, 제3 플레이트의 제1 매칭부(121)에 위치적으로 대응되어 배치될 수도 있는, 제1 매칭부(131)가 구비된다. 유로가 제3 플레이트와 제4 플레이트 사이의 공간을 통해 연통되기 때문에, 매칭부들와 매칭홀들의 위치는 제1 열 교환 영역과 제2 열 교환 영역의 구조에 따라 조정될 수도 있거나, 또는 제1 플레이트와 제2 플레이트의 구조에 따라 조절 될 수도 있고, 즉, 조정을 가능하게 하는 다른 이용 가능한 위치에 배열될 수도 있다.
제4 플레이트(13)에는 제3 플레이트의 제2 매칭부(122)에 위치적으로 대응되는 제2 매칭부(132)가 구비되며, 제4 플레이트(13)의 제2 매칭부(132)는 제3 플레이트를 향하여 돌출되고, 제3 플레이트(12)의 제2 매칭부(122) 및 제4 플레이트(13)의 제2 매칭부(132)는 매칭 및 용접에 의해 서로 밀봉된다.
제4 매칭홀(138)은 제4 플레이트(13)의 제2 매칭부(132)에 형성되고, 제3 매칭홀(137)은 제4 플레이트(13)의 제1 매칭부(131)에 형성된다. 제4 플레이트(13)의 제1 매칭부(131)에는 연결 파이프와의 매칭을 위한 홀이 구비될 수도 있다.
제2 플레이트(14)에는 제1 매칭부(141)와 제3 매칭부(143)가 구비된다. 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)는 제 위치에서 제4 플레이트의 제1 매칭부(131)에 위치적으로 대응하고, 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)는 제4 플레이트를 향해 돌출된다.
유체 유동을 위한 제1 홀(147)은 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)에 형성되고, 유체 유동을 위한 제2 홀(148)은 제2 플레이트(14)의 제3 매칭부(143)에 형성된다. 제2 플레이트(14)의 제1 홀(147)은 제2 열 교환 영역(16)의 제1 홀 통로(161)와 연통하거나, 또는 제1 홀(147)이 제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로(161)의 일부라고 말할 수 있다. 제2 홀(148)은 제2 열 교환 영역(16)의 제3 홀 통로(163)와 연통하거나, 또는 제2 홀(148)은 제2 열 교환 영역의 제3 홀 통로(163)의 일부라고 말할 수 있다.
제2 플레이트(14)에는 제3 매칭부 또는 제4 매칭부(144)가 더 구비될 수 있다.
제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)는 제4 플레이트의 제1 매칭부(131)에 위치적으로 대응하고, 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)는 제4 플레이트를 향해 돌출되며, 제4 플레이트(13)의 제1 매칭부(131)는 제2 플레이트를 향해 돌출되며, 제4 플레이트(13)의 제1 매칭부(131)와 제2 플레이트(14)의 제1 매칭부(141)는 매칭 및 용접에 의해 서로 밀봉된다. 제2 플레이트(14)의 제3 매칭부(143)는 제2 열 교환 영역을 향해 함몰된다.
제3 플레이트(12)의 제2 매칭홀(128)은 제4 플레이트(13)의 제4 매칭홀(138)과 연통되고, 제4 플레이트의 제3 매칭홀(137)은 제2 플레이트의 제1 홀(147)과 연통되고, 즉, 제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로(161)와 연통된다. 제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로(161)는 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127) 및 제4 플레이트의 제3 매칭홀(137)을 통해 연결포트(102)와 연통된다. 연결포트(102)의 타측은 스로틀링 부재(20)와 연통한다. 제3 플레이트의 제2 매칭홀(128)은 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)와 연통한다.
제3 플레이트(12)의 메인 플레이트 면(120)과 제4 플레이트(13)의 제2 메인 플레이트 면(130’) 사이의 공간은 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127) 또는 연결포트(102)와 연통되며, 제3 플레이트(12)의 메인 플레이트 면(120)과 제4 플레이트(13)의 제2 메인 플레이트 면(130’) 사이의 공간은 제4 플레이트의 제3 매칭홀(137)과 연통된다.
제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137)은 제2 플레이트의 제1 홀(147)과 연통된다. 즉, 제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137)은 제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로(161)와 연통된다.
제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로(161)는 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127) 및 제4 플레이트의 제3 매칭홀(137)을 통해 연결포트(102)와 연통된다. 대안적으로, 제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로(161)는 제4 플레이트의 제3 매칭홀(137)을 통해 연결포트(102)와 연통된다.
본 실시예의 커넥터는 제1 연결포트부(43), 제1 연결부(44) 및 제2 연결부(45)를 포함한다. 제1 연결포트부(43)에는 제1 연결포트(53)가 구비되고, 제1 연결부(44)에는 제2 연결포트(54)가 구비되며, 제2 연결부(45)에는 제3 연결포트(55) 및 제4 연결포트(56)가 구비된다.
특정 차량 공조 시스템에서, 제1 연결포트부(43)는 압축기의 출구와 연통될 수 있고, 제1 연결부(44)의 제2 연결포트(54)는 압축기의 공기 리턴 포트와 연통될 수 있으며, 제2 연결부(45)의 제3 연결포트(55)는 시스템의 증발기 또는 스로틀링 부재 등과 연통될 수 있고, 제4 연결포트(56)는 증발기의 출구 또는 증기-액체 분리기의 출구 등과 연통될 수 있다.
시스템이 작동될 때, 고온 고압의 냉매가 제1 연결포트(53)로부터 제2 열 교환 영역(16)의 제2 홀 통로(162)로 유입되고(도면에 도시되지 않음), 제2 열 교환 영역(16)에서 또 다른 유체 유동 채널의 상대적으로 낮은 온도의 냉매와 열 교환하고, 그리고 나서 제1 홀 통로(161)로 흐른다. 제2 열 교환 영역(16)의 제1 홀 통로(161)에서 냉매는 두 부분으로 나뉜다. 냉매의 한 부분은, 제3 연결포트(55) 또는 스로틀링 부재를 통해 시스템의 증발기에 흐르거나, 또는 스로틀링된 후 2개 증발기로 흐르고; 증발기에서 증발된 후의 냉매는, 제4 연결포트(56)를 통해 제2 열 교환 영역(16)의 제4 홀 통로(164)로 흐르며, 또 다른 유체 유동 채널의 상대적으로 고온의 냉매와 열 교환을 수행한다. 상기 냉매의 다른 일부는 제2 플레이트의 제1 홀(147), 제4 플레이트(13)의 제3 매칭홀(137), 제3 플레이트의 제1 메인 플레이트 면(120)과 제4 플레이트의 제2 메인 플레이트 면(130’) 사이의 공간 또는 제3 플레이트의 제1 매칭홀(127), 및 연결포트(102)를 통해 스로틀링 부재(20)로 흐르며; 스로틀링 부재에 의해 스로틀링 된 후에, 냉매의 다른 일부는 제1 열 교환 영역의 상기 제1 홀 통로(151)의, 스로틀링 부재가 위치 하는 측에 상대적으로 가까운 부분으로 흐르고, 제1 열 교환 영역(15)에서 다른 유체 유동 채널의, 냉각수와 같은, 매질과 열 교환 하고, 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로(152)로 흐르며, 제3 플레이트의 제2 매칭홀(128), 제4 플레이트의 제4 매칭홀(138), 제4 플레이트의 제1 메인 플레이트 면(130) 및 제2 플레이트의 메인 플레이트 면(140) 사이의 공간, 및 제2 플레이트의 제2 홀(148)을 통해 제2 열 교환 영역의 제4 홀 통로(164)로 흐르고, 제4 홀 통로에서 되돌아오는 냉매와 수렴하고, 제3 홀 통로(163)로 흐르고, 제3 홀 통로(163)와 연통하는 제2 연결포트(54)를 통해 압축기에 도달 하기 위해 유출되며, 물론, 이는 증기-액체 분리기 등을 통해 다시 압축기로 되돌아갈 수도 있다.
이 실시예의 다른 구조 및 모드는 위의 제3 실시예를 참조할 수 있다.
위의 실시예들에서, 냉매 연결을 위한 연결포트의 수는 4개이다. 5개 또는 6개의 연결포트가 있을 수도 있고, 예를 들어, 시스템은 2개의 증발기를 가지고, 여기서 연결포트 중 2개는 각각 2개의 증발기 또는 스로틀링 부재 및 증발기로 이어지고, 및/또는 연결포트 중 2개는 증발기의 배출구와 각각 연통된다. 대안적으로, 커넥터는 실시예에서 설명된 바와 같이 다중 부품의 조합이 아닌 일체형 구조일 수 있다.
위의 열 교환기는 열 교환 어셈블리에 사용될 수 있다. 열 교환 어셈블리에는 제1 냉각수 연결포트부(41)와 제2 냉각수 연결포트부(42)가 구비될 수 있으며, 제1 냉각수 연결포트부(41)에는 제1 냉각수 연결포트(51)가 구비되고, 제2 냉각수 연결포트부(42)에는 제2 냉각수 연결포트(52)가 구비된다. 제1 냉각수 연결포트(51)와 제2 냉각수 연결포트(52)는 다른 유체 유동 채널, 즉, 냉매 유동 채널의 매질과 열 교환을 수행하기 위하여, 상기 제1 열 교환 영역의 냉각수 유동 채널을 통해 서로 연통된다.
제1 냉각수 연결포트부(41)와 제2 냉각수 연결포트부(42)는 용접에 의해 열 교환기에 고정 연결되며, 구체적으로 제1 냉각수 연결포트부(41)와 제2 냉각수 연결포트부(42)는 제1 열 교환 영역과 상대적으로 가까운 측에 배치되고 제1 열 교환기의 측면 플레이트에 용접된다.
위의 열 교환 어셈블리의 제1 열 교환 영역의 냉매 유동 채널은 싱글 패스일 수 있고, 즉, 제1 홀 통로(151)에서 제2 홀 통로(152)로; 또는 3-패스 또는 심지어 5-패스일 수 있다. 3- 패스의 경우를 예로 들면, 제1 열 교환 영역은 실질적으로 세 부분으로 나뉘는데, 여기서 제1 홀 통로(151)는 스로틀링 부재에 가까운 제1 부분과 제3 플레이트에 상대적으로 가까운 제2 부분으로 나누어지고, 제1 홀 통로(151)의 제2 부분은 제1 부분보다 길다.
제2 홀 통로(152)는 스로틀링 부재에 가까운 제1 부분 및 제3 플레이트에 상대적으로 가까운 제2 부분으로 나뉘며, 제2 홀 통로(152)의 제2 부분은 제1 부분보다 짧다. 제1 패스는 제1 홀 통로(151)의 제1 부분에서 제2 홀 통로(152)의 제1 부분까지이고, 그 다음 제2 홀 통로(152)의 제1 부분의 상대적으로 중간에 가까운 부분에서 제1 홀 통로의 제2 부분, 그리고 나서, 제2 홀 통로(151)의 제2 부분의 제3 플레이트에 상대적으로 가까운 부분에서 제2 홀 통로(103)의 제2 부분까지이며, 위의 실시예에서는 제2 홀 통로(152)로부터의 유동만이 도시되었다.
열 교환 어셈블리는 차량 열 관리 시스템에 사용될 수 있다. 열 관리 시스템은 압축기, 열 교환 어셈블리, 적어도 하나의 증발기, 제2 열 교환기, 액체 저장소 또는 기체-액체 분리기, 및 적어도 하나의 스로틀링 부재를 포함한다.
열 관리 시스템은 냉매 시스템과 냉각수 시스템을 포함하며, 냉매 시스템에 흐르는 매질은 냉매이고 냉각수 시스템에 흐르는 매질은 냉각수이다. 제1 냉각수 연결포트(51)와 제2 냉각수 연결포트(52)는 제1 열 교환 영역의 냉각수 유동 채널을 통해 연통된다. 제1 냉각수 연결포트부(101) 및 제2 냉각수 연결포트부(102)는 제1 열 교환 영역의 측면 플레이트의 일부일 수 있거나; 또는 별도로 가공되며 용접에 의해 제1 열 교환 영역의 측면 플레이트 및/또는 열 교환기 코어에 고정될 수 있거나; 또는 제1 냉각수 연결포트부와 제2 냉각수 연결포트부는 파이프 커넥터들에 의해 제1 열 교환 영역에 고정될 수 있다.
제1 열 교환 영역의 냉매 유동 채널은 제1 홀 통로 및 제2 홀 통로를 포함하고, 냉각수 유동 채널은 냉매 유동 채널과 연통되지 않는다. 열 교환 어셈블리는 열 관리 시스템이 쉽게 설치되고 연결되게 할 수 있으므로, 이에 따라 연결된 파이프의 수를 줄이고 시스템 사이즈를 줄일 수 있다.
차량 열 관리 시스템에 사용되는 열 교환 어셈블리가 예로서 설명된다. 실제로 이러한 구성요소는 고정되어 있으며, 명확성을 위해, 냉매의 유동 패턴이 분해도에 표시되어 있으며, 이는 설명을 용이하게 하기 위한 명확성을 위한 것일 뿐이다.
열 교환 어셈블리는, 고온 온도를 감소시켜 이에 따라 효율을 증가시키기 위하여, 고온 냉매와 저온 냉매 사이의 열 교환을 가능하게 한다. 저온 냉매의 두 부분은 열 교환 어셈블리의 제2 연결포트를 통해 함께 압축기로 반환되어 파이프라인들을 줄이고 시스템 연결을 간단하고 편리하게 만든다. 다른 방법으로, 열 교환 어셈블리는 고온 냉매와 저온 냉매의 일부 사이의 열 교환을 가능하게 하고, 이는 압축기로 되돌아가는 냉매의 온도를 너무 높게 만들지 않으면서 고온 냉매의 온도를 낮추며, 이에 따라 효율성을 개선하고, 시스템 연결은 간단하고 편리하다.
본 출원에서 유동 방향은 단지 설명을 위한 것이며, 이는 제한 또는 배타적 요구 사항이 아니고, 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 예를 들어, 압축기 전에 다른 제어 밸브를 추가하거나, 예를 들어 증발기로 흐른다는 것은 스로틀링 부재가 증발기 전에 배치되거나, 심지어 제어 밸브 등을 갖는 경우를 포함할 수 있다. 이러한 기술 솔루션은 실제 시스템에 따라 조정될 수 있으며 연통은 특정 기술 솔루션에 따라 영향을 받는다.
본 출원에서, 2개 구성요소가 서로 연통하거나 다른 구성요소와 연통하는 것은 배타적 설명이 아니며, 이것은 2개가 연통되는 것을 의미하고, 이는 2개 구성요소 사이에 스로틀링 부재, 분리기, 제어 밸브, 체크 밸브, 열 교환기 등과 같은, 다른 구성요소가 있는 경우들을 포함한다.
본 출원에서 연통 모드는 배타적이지 않다. 예를 들어, 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로는 플레이트의 매칭홀을 통해 제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로와 연통되는데, 이는 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로와 제2 열 교환 영역의 제1 홀 통로 사이의 유동 채널이 매칭홀을 관통함을 의미하고, 상기 연통은 오직 매칭홀을 통해 구현될 수 있거나, 또는 상기 연통이 다른 플레이트의 매칭홀 또는 심지어 2개 플레이트 사이의 공간을 통해 구현될 수 있는 것과 같은 많은 다른 방식을 가질 수 있고, 다른 부분은 유사하다.
본 출원에서, 설명의 명확성을 위해, 제1, 제2, 제3, 제4와 같은 일련 번호는 명확한 구분과 편리한 설명을 위해 사용되는 것일 뿐, 이는 구성요소가 반드시 4개 구조물을 가질 필요가 있다는 것을 의미하지는 않고, 대신에 그러한 구조물은 오직 1개 또는 2개만 있을 수도 있다. 예를 들어, 제3 플레이트는 제2 매칭부 및 제4 매칭부를 포함하며, 이는 제3 플레이트가 4개의 매칭부들을 포함하는 것이 아니라, 제3 플레이트가 이들 2개의 매칭부들을 포함한다는 것을 의미한다. 제2 열 교환 영역이 중간 열 교환기 역할을 하고 제1 열 교환 영역이 냉각기 역할을 하는 경우, 중간 열 교환기에서 나오는 고온 냉매가 스로틀링 부재에 의해 스로틀링될 수 있도록, 열 교환 어셈블리는 스로틀링 부재를 추가로 필요로 하고, 전자식 팽창 밸브가 스로틀링 부재로 사용되는 경우, 연결 파이프는 고온 냉매를 연결하도록 확장될 수 있고, 스로틀링 튜브가 사용되는 경우, 스로틀링 튜브는 제1 홀 통로에서 배열될 수 있다. 이러한 구조는 시스템의 적용에 따라 변경될 수 있다. 위의 실시예들에서, 4개의 플레이트들 각각의 두께는 제1 열 교환 영역의 플레이트와 동일할 수 있으며, 그리고 4개의 플레이트들은 오직 매칭부, 홀 등의 위치만 상이하면서 형상 및 사이즈는 비슷할 수 있거나, 또는 형상 및 사이즈가 다를 수도 있다. 예를 들어, 제3 플레이트는 바깥쪽으로 확장될 수 있고, 이에 따라 구분 및 식별이 용이하다.
게다가, 서로 마주보며 매칭되는 매칭부들은 실시예들에 기술된 바와 같이 돌출될 수 있다. 홀이 있는 와셔와 같은 액세서리가 매칭부들 사이에 추가될 수 있다. 예를 들어, 제3 플레이트의 제2 매칭부와 제4 플레이트의 제2 매칭부는, 2개 매칭부가 서로 매칭되고 용접될 수 있도록, 본체부와 동일 높이에 있고, 돌출되지 않으며, 적당한 재질의 와셔는 2개 매칭부 사이에 구비되고, 2개 매칭부는 각각 용접 및 고정을 실현하기 위하여 와셔와 함께 용접된다. 열 교환기에는 4개의 플레이트가 구비되며, 인접한 2개 플레이트들 사이의 유체 채널들 중 하나는 매칭홀에 의해 연통되고, 다른 유체 채널은 2개 플레이트들 사이의 공간을 통해 연통된다. 이런 식으로, 기능이 다른 2개 열 교환 영역은 일체형 구조를 형성하기 위하여 상대적으로 쉽게 용접될 수 있고, 2개 열 교환 영역을 가지는 일체형 열 교환기는, 제1 열 교환 영역의 제2 홀 통로가 제2 열 교환 영역의 홀 통로들 중 하나와 연통하도록, 플레이트들의 매칭부들 및 매칭홀들을 통해 2개 열 교환 영역을 결합함으로써 구현된다. 냉매의 유동 방향이 다른 상황에서 플레이트들의 구조물들은 부분적으로 변경될 수 있고, 예를 들어, 플레이트들의 매칭부들과 연통에 사용되는 매칭홀들을 변경함으로써, 시스템에 대한 다양한 연통 요구조건을 충족시킬 수 있고, 열 교환기 구조물은 상대적으로 작다.
위의 실시예들은 단지 본 출원을 설명하기 위해 사용된 것이며, "전면", "후면", "좌측", “우측”, “위”, “아래”와 같은 방향성의 형성과 같이 본 출원에 따라 설명된 기술적 솔루션을 제한하지 않는다는 점에 유의해야 한다. 본 명세서에서, 본 출원은 상기 실시예들을 참조하여 상세하게 설명되었으나, 당업자는 그들이 여전히 본 출원의 수정, 결합, 또는 동등한 대체를 할 수 있다는 것을 이해해야 하며, 본 출원의 정신과 범위를 벗어나지 않은 모든 기술적 해결책과 개선사항은 본 출원의 청구범위에 의해 청구되는 범위 내에 포함되어야 한다.
Claims (10)
- 열 교환기로서,
상기 열 교환기는 제1 열 교환 영역(15) 및 제2 열 교환 영역(16)을 포함하며;
상기 제1 열 교환 영역(15)은 제1 플레이트(11)를 포함하고, 상기 제2 열 교환 영역(16)은 제2 플레이트(14)를 포함하며;
상기 열 교환기는 제3 플레이트(12) 및 제4 플레이트(13)를 더 포함하고;
상기 제3 플레이트(12)의 본체부는 상기 제1 플레이트(11)와 상기 제4 플레이트(14) 사이에 위치하며, 상기 제4 플레이트(13)의 본체부는 상기 제3 플레이트(12)와 상기 제2 플레이트(14) 사이에 위치하고;
상기 제2 열 교환 영역(16)은 2개의 유체 유동 채널들을 포함하며, 열은 상기 2개의 유체 유동 채널들 사이에서 교환될 수 있고;
상기 제1 열 교환 영역(15)은 제1 홀 통로(151) 및 제2 홀 통로(152)를 포함하고, 상기 제2 열 교환 영역(16)은 4개의 홀 통로, 즉 제1 홀 통로(161), 제2 홀 통로(162), 제3 홀 통로(163) 및 제4 홀 통로(164)를 포함하며; 연통을 위한 2개의 홀, 즉 제1 홀(147) 및 제2 홀(148)이 상기 제2 열 교환 영역(16)의 상기 제1 열 교환 영역(15)에 가까운 측면에서 구비되고, 상기 제1 홀(147) 및 상기 제2 홀(148)은 상기 제2 플레이트(14)에 구비되며;
상기 제3 플레이트는 적어도 하나의 매칭홀을 포함하며, 상기 제4 플레이트(13)는 적어도 2개의 매칭홀들을 포함하고; 상기 적어도 2개의 매칭홀들 중 하나는 상기 적어도 하나의 매칭홀 중 하나와 위치적으로 대응하며 연통하고, 상기 적어도 2개의 매칭홀들 중 또 다른 하나는 상기 제2 플레이트(14)의 상기 홀들 중 하나에 위치적으로 대응하며 연통하고;
상기 제1 열 교환 영역(15)의 상기 제2 홀 통로는 상기 제3 플레이트(12) 및 상기 제4 플레이트(13)를 통해 상기 제2 열 교환 영역(16)의 상기 홀 통로들 중 하나와 연통하는 것을 특징으로 하는 열 교환기. - 열 교환기로서,
상기 열 교환기는 제1 열 교환 영역(15) 및 제2 열 교환 영역(16)을 포함하며;
상기 제1 열 교환 영역(15)은 제1 플레이트(11)를 포함하고, 상기 제2 열 교환 영역(16)은 제2 플레이트(14)를 포함하며;
상기 열 교환기는 제3 플레이트(12) 및 제4 플레이트(13)를 더 포함하고;
상기 제3 플레이트(12)의 본체부는 상기 제1 플레이트(11)와 상기 제4 플레이트(14) 사이에 위치하며, 상기 제4 플레이트(13)의 본체부는 상기 제3 플레이트(12)와 상기 제2 플레이트(14) 사이에 위치하고;
상기 제2 열 교환 영역(16)은 2개의 유체 유동 채널들을 포함하며, 열은 상기 2개의 유체 유동 채널들 사이에서 교환될 수 있고;
상기 제1 열 교환 영역(15)은 제1 홀 통로(151) 및 제2 홀 통로(152)를 포함하고, 상기 제2 열 교환 영역(16)은 4개의 홀 통로, 즉 제1 홀 통로(161), 제2 홀 통로(162), 제3 홀 통로(163) 및 제4 홀 통로(164)를 포함하며; 연통을 위한 2개의 홀, 즉 제1 홀(147) 및 제2 홀(148)이 상기 제2 열 교환 영역(16)의 상기 제1 열 교환 영역(15)에 가까운 측면에 구비되고, 상기 제1 홀(147) 및 상기 제2 홀(148)은 상기 제2 플레이트(14)에 구비되며;
상기 제3 플레이트(12)는 적어도 하나의 매칭부를 포함하며, 상기 제3 플레이트(12)의 상기 적어도 하나의 매칭부 각각은 매칭홀을 구비하며;
상기 제4 플레이트(13)는 적어도 2개의 매칭부들을 포함하며, 상기 제4 플레이트(13)의 상기 적어도 2개의 매칭부들 각각은 매칭홀을 구비하고;
상기 제3 플레이트(12)의 상기 적어도 하나의 매칭부는 상기 제4 플레이트(13)의 상기 적어도 2개의 매칭부들 중 하나에 마주하도록 배열되고 용접에 의해 고정되며, 상기 제3 플레이트(12)의 상기 적어도 하나의 매칭부의 상기 매칭홀은 상기 제4 플레이트(13)의 상기 적어도 2개의 매칭홀들 중 대응하는 하나를 마주하며 연통되고;
상기 제2 플레이트(14)는 적어도 하나의 매칭부를 포함하며, 상기 제1 홀(147) 및 상기 제2 홀(148) 중 하나는 상기 제2 플레이트(14)의 상기 적어도 하나의 매칭부 중 하나에 구비되고, 상기 제4 플레이트(13)의 상기 적어도 2개의 매칭부들 중 또 다른 하나는 상기 제2 플레이트(12)의 상기 적어도 하나의 매칭부 중 하나와 마주하도록 배열되고 용접에 의해 고정되며, 상기 제4 플레이트(13)의 상기 적어도 2개의 매칭홀들 중 또 다른 하나는 상기 제2 플레이트(14)의 상기 적어도 하나의 매칭부 중 하나에 구비된 상기 제1 홀(147) 및 상기 제2 홀(148) 중 하나와 연통하며;
상기 제1 열 교환 영역(15)의 상기 제2 홀 통로는 상기 제3 플레이트(12) 및 상기 제4 플레이트(13)를 통해 상기 제2 열 교환 영역(16)의 상기 홀 통로들 중 하나와 연통하는 것을 특징으로 하는 열 교환기. - 청구항 2에 있어서,
상기 제3 플레이트(12)의 상기 매칭부는 상기 제4 플레이트(13)를 향해 돌출하고;
상기 제4 플레이트(13)의 상기 2개의 매칭부들 중 하나는 상기 제3 플레이트(12)를 향해 돌출하고, 상기 2개의 매칭부들 중 다른 하나는 상기 제2 플레이트(14)를 향해 돌출하며;
상기 제3 플레이트(13)는 2개의 매칭홀, 즉 제1 매칭홀(127) 및 제2 매칭홀(128)을 구비하며, 상기 매칭홀들 중 하나는 상기 제4 플레이트(13)를 향해 돌출된 상기 제3 플레이트(12)의 상기 매칭부에 구비되고, 상기 매칭홀들 중 다른 하나는 상기 제3 플레이트(12) 및 상기 제4 플레이트(13) 사이의 공간과 연통되며;
상기 제4 플레이트(13)는 유체 유동을 위한 2개의 매칭홀, 즉 제3 매칭홀(137) 및 제4 매칭홀(138)를 구비하고, 상기 매칭홀들 중 하나는 상기 제3 플레이트(12)를 향해 돌출된 상기 제4 플레이트(13)의 상기 매칭부에 구비되며 상기 제4 플레이트(13) 및 상기 제2 플레이트(14) 사이의 공간과 연통하고, 상기 매칭홀들 중 또 다른 하나는 상기 제3 플레이트(12) 및 상기 제4 플레이트(13) 사이의 공간과 연통되는 것을 특징으로 하는 열 교환기. - 청구항 3에 있어서,
상기 열 교환기는 연결 파이프(105)를 더 포함하고;
상기 연결 파이프(105)의 적어도 일부는 상기 제1 열 교환 영역(15)의 상기 제1 홀 통로(151)에 위치하고, 상기 제1 플레이트(11)는 상기 제2 플레이트(14)를 향해 돌출된 매칭부(111)를 포함하며, 상기 제3 플레이트(12)는 상기 제1 플레이트(11)를 향해 돌출된 매칭부를 더 포함하며, 상기 제1 플레이트(11)를 향해 돌출된 상기 제3 플레이트(12)의 상기 매칭부는 상기 제3 플레이트(12)를 향해 돌출된 상기 제1 플레이트(11)의 상기 매칭부 또는 연결 파이프(105)와 매칭되고 용접되며;
상기 제1 열 교환 영역(16)은 2개의 유체 유동 채널들을 포함하며, 상기 유체 유동 채널 중 하나는 상기 제1 홀 통로(151) 및 상기 제2 홀 통로(152)를 포함하고, 상기 제1 열 교환 영역(16)의 상기 유체 유동 채널들 중 다른 하나는 제3 홀 통로 및 제4 홀 통로를 포함하며, 상기 제1 열 교환 영역(16)의 상기 제2 홀 통로는 상기 제3 플레이트(12) 및 상기 제4 플레이트(13)를 통해 상기 제2 열 교환 영역(16)의 상기 유체 유동 채널들 중 하나와 연통하고, 상기 연결 파이프(105)의 연통 포트(102)는 상기 제2 열 교환 영역(16)의 상기 유체 유동 통로들 중 다른 하나와 연통하는 것을 특징으로 하는 열 교환기. - 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 플레이트(11), 상기 제3 플레이트(12), 상기 제4 플레이트(13) 및 상기 제2 플레이트(14)는 각각 그 외주 측에 플랜지부를 구비하며;
상기 제1 플레이트(11), 상기 제3 플레이트(12), 상기 제4 플레이트(13) 및 상기 제2 플레이트(14)의 플랜지부들은 동일한 면을 향하고, 상기 제1 플레이트(11)의 플랜지부는 상기 제3 플레이트(12)의 플랜지부에 용접에 의해 고정되고, 상기 제3 플레이트(12)의 플랜지부는 상기 제4 플레이트(13)의 플랜지부에 용접에 의해 고정되고, 상기 제4 플레이트(13)의 플랜지부는 상기 제2 플레이트(14)의 플랜지부에 용접에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 열 교환기. - 청구항 5에 있어서,
상기 제1 열 교환 영역(15)은 열 교환 코어와, 복수의 플레이트를 포함하며, 상기 제1 열 교환 영역(15)은 상기 열 교환 코어에 핀을 더 포함하고;
상기 제1 플레이트(11), 상기 제3 플레이트(12), 상기 제4 플레이트(13) 및 상기 제2 플레이트(14)는 순차적으로 배열되며, 상기 제1 플레이트, 상기 제3 플레이트, 상기 제4 플레이트 및 상기 제2 플레이트 중 적어도 하나의 본체부는 오목-볼록 구조를 구비하는 것을 특징으로 하는 열 교환기. - 열 교환 어셈블리로서,
상기 열 교환 어셈블리는 스로틀링 부재, 커넥터 및 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 따른 열 교환기를 포함하며;
상기 스로틀링 부재는 상기 제1 열 교환 영역(15)에 상대적으로 가깝게 배열되고 상기 열 교환기와 함께 고정 또는 제한된 방식으로 배열되며;
상기 열 교환 어셈블리는 제1 연결포트(53), 제2 연결포트(54), 제3 연결포트(55) 및 제4 연결포트(56)를 포함하고;
상기 커넥터는 상기 열 교환기에 고정되며; 상기 제1 열 교환 영역(15)의 상기 제2 홀 통로(152)는 상기 제2 열 교환 영역(16)의 상기 유체 유동 채널들 중 하나와 연통하고, 상기 스로틀링 부재의 입구는 상기 제2 열 교환 영역(16)의 상기 유체 유동 채널들 중 다른 하나와 연통하고, 상기 스로틀링 부재의 출구는 상기 제1 열 교환 영역(15)의 상기 제1 홀 통로(151)와 연통하는 것을 특징으로 하는 열 교환 어셈블리. - 청구항 7에 있어서,
상기 열 교환 어셈블리는 연결 파이프를 포함하고, 상기 연결 파이프는 상기 스로틀링 부재의 상기 입구와 연통하고, 상기 연결 파이프는 상기 제1 플레이트(11) 및 상기 제2 플레이트(14) 중 적어도 하나에 용접에 의해 고정되며;
상기 제1 연결포트(53), 상기 제2 연결포트(54), 상기 제3 연결포트(55), 및 상기 제4 연결포트(56)는 상기 커넥터에서 구비되고, 상기 제1 연결포트(53), 상기 제2 연결포트(54), 상기 제3 연결포트(55), 및 상기 제4 연결포트(56)는 각각 상기 제2 열 교환 영역(16)의 상기 홀 통로들과 연통하고;
상기 열 교환 어셈블리는 제1 냉각수 연결포트부(41) 및 제2 냉각수 연결포트부(42)를 더 포함하며,
상기 제1 열 교환 영역(15)은 2개의 유체 유동 채널, 즉 냉매 유동 채널 및 냉각수 유동 채널을 포함하고, 상기 냉매 유동 채널은 상기 제1 홀 통로(151) 및 상기 제2 홀 통로(152)를 포함하며, 상기 1 열 교환 영역(15)의 상기 냉각수 유동 채널은 제3 홀 통로 및 제4 홀 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 교환 어셈블리. - 열 관리 시스템으로서,
상기 열 관리 시스템은 냉매 유동 채널을 포함하고, 청구항 7 또는 8에 따른 상기 열 교환 어셈블리를 더 포함하며;
상기 열 관리 시스템은 압축기, 응축기 및 적어도 하나의 증발기를 더 포함하고;
상기 응축기의 출구는 파이프라인을 통해 상기 제1 연결포트(53)와 연통하거나, 또는 액체 저장소가 상기 응축기의 출구와 상기 제1 연결포트(53) 사이에 배열되고;
상기 압축기의 입구는 상기 제2 연결포트(54)와 연통하고; 상기 증발기의 입구는 상기 제3 연결포트(55)와 연통하거나, 또는 상기 차량 열 관리 시스템은 상기 증발기의 입구와 상기 제3 연결포트(55) 사이에 스로틀링 부재를 더 포함하고; 상기 증발기의 출구는 상기 제4 연결포트(56)와 연통되는 것을 특징으로 하는 열 관리 시스템. - 청구항 9에 있어서,
상기 차량 열 관리 시스템은 냉각수 유동 채널을 더 포함하고;
상기 제1 열 교환 영역(15)은 제1 냉각수 연결포트부(41) 및 제2 냉각수 연결포트부(42)를 더 포함하고;
상기 제1 냉각수 연결포트부(41)는 제1 냉각수 연결포트(51)를 구비하고, 상기 제2 냉각수 연결포트부(42)는 제2 냉각수 연결포트(52)를 구비하며;
상기 냉각수 유동 채널은, 상기 제1 냉각수 연결포트부(41), 상기 제2 냉각수 연결포트부(42) 및 상기 냉각수 유동 채널을 관통하며, 상기 제1 열 교환 영역(15)의 상기 제1 냉각수 연결포트(51) 및 상기 제2 냉각수 연결포트(52)와 연통하는 것을 특징으로 하는 차량 열 관리 시스템.
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