KR100858515B1 - 수액기 일체형 응축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수액기 일체형 응축기에 관한 것으로, 그 목적은 헤더파이프의 내부에 격실을 형성하는 세퍼레이터를 설치하여 냉매유입구의 설치 위치를 헤더파이프의 중간에 위치하지 않으면서도 다양한 냉매유로를 형성할 수 있는 수액기 일체형 응축기를 제공함에 있다. 이는 제1헤더파이프 및 상기 제1헤더파이프와 평행하게 이격 설치되는 제2헤더파이프; 양단이 상기 제1헤더파이프 및 제2헤더파이프에 연통되도록 나란하게 설치되는 튜브; 상기 튜브들 사이에 개재되는 코르게이트핀; 상기 제1,2헤더파이프의 내부에 설치되어 냉매유로를 형성하는 복수의 배플; 상기 제1헤더파이프의 응축영역 내부에 설치되어 별도의 격실을 형성하는 세퍼레이터; 상기 제2헤더파이프의 일측에 연통되도록 일체로 형성되는 수액기; 상기 제2헤더파이프와 수액기를 연결하되, 응축영역에 형성된 상측 연결파이프와 하측 연결파이프 및 과냉각 영역에 형성된 출구파이프; 상기 제1,2헤더파이프의 어느 일측에 형성된 냉매유입구 및 상기 제1헤더파이프의 과냉각영역에 형성된 냉매유출구를 구비하여, 상기 냉매유입구를 통해 유입되는 냉매는 다수의 튜브를 통과하면서 응축되어 기액이 분리된 기상의 냉매는 상기 세퍼레이터에 의해 구획된 세퍼레이터격실내에서 유턴하면서 재응축되어 상기 상측 연결파이프를 통해 수액기로 유통되고, 기액이 분리된 액상의 냉매는 하측으로 유동되어 지그재그유동하면서 하측 연결파이프를 통해 수액기로 유통되며, 상기 수액기에 유입된 냉매는 출구파이프를 통해 응축기의 과냉각영역을 통과하여 상기 냉매유출구로 토출되도록 구성한 것이다.

응축기, 수액기, 세퍼레이터, 응축영역, 과냉각영역, 냉매유로

Description

수액기 일체형 응축기{RECEIVER DRIER - INTEGRATED CONDENSER}

도 1은 종래에 따른 수액기 일체형 응축기의 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 수액기 일체형 응축기의 일실시예를 나타낸 단면도.

도 3은 도 2의 냉매흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 수액기 일체형 응축기의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

도 5는 도 4의 냉매흐름도.

도 6은 본 발명의 세페레이터가 설치된 상태의 요부 분해사시도.

도 7은 본 발명의 세페레이터의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10,20: 제1,2헤더파이프 30: 튜브

40: 코르게이트핀 50: 배플

60: 세퍼레이터 61: 수직판

62: 수평판 70: 수액기

80a, 80b: 상,하측 연결파이프 81: 출구파이프

90: 냉매유입구 91: 냉매유입구

본 발명은 수액기 일체형 응축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헤더파이프의 내부에 복수의 배플과 별도의 격실을 형성하는 세퍼레이터를 설치하여 냉매유입구의 설치 위치에 구애받지 않고 냉매유로를 다양하게 구성할 수 있는 수액기 일체형 응축기에 관한 것이다.

일반적으로 응축기는 압축기에서 압송된 고온ㆍ고압의 냉매를 외기와 열교환시켜 액화시키는 것이고, 수액기는 냉방시스템 상의 응축기와 팽창밸브 사이에 설치되어 응축기에서 액화된 냉매를 냉방부하에 따라 필요한 양을 증발기로 공급할 수 있도록 일시적으로 저장하는 역할을 한다.

또한, 수액기 내부에는 건조제(乾燥劑)와 필터가 구비되어 냉매중에 포함되어 있는 수분이나 불순물을 여과하는 것이다.

이러한 응축기와 수액기는 일반적으로 각각 분리된 형태로 결합하지만 한정된 엔진룸의 공간활용면에서 문제가 있어 최근에는 응축기와 수액기가 일체로 형성된 수액기 일체형 응축기가 제시되어 있으며, 본 출원인이 선출원하여 등록된 수액기 일체형 응축기는 다단기액 분리되어 응축효과를 극대화하고 있다.

도 1은 종래의 수액기 일체형 응축기의 일실시예를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 수액기 일체형 응축기는 제1헤더파이프(1) 및 상기 제1헤더파이프(1)와 평행하게 이격 설치되는 제2헤더파이프(2)와, 양단이 상기 제1,2헤더파이프(1)(2)에 연통되도록 나란하게 설치되는 튜브(3)와, 상기 튜브(3)들 사이 에 개재되는 코르게이트핀(4)과, 상기 제1,2헤더파이프(1)(2)의 내부에 설치되어 냉매유로를 형성하는 복수의 배플(5)과, 상기 제2헤더파이프(2)에 일체로 연통되는 수액기(6)와, 상기 제2헤더파이프(2)와 수액기(6)를 연결하는 응축영역에 형성된 연결파이프(7) 및 과냉각 영역에 형성된 출구파이프(7a)와, 상기 제1헤더파이프(1)의 일측에 형성된 냉매유입구(8) 및 상기 제1헤더파이프(1)의 과냉각영역에 형성된 냉매유출구(8a)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 수액기 일체형 응축기는 제1헤더파이프(1)의 중간부위에 설치된 냉매유입구(8)를 통해 유입된 냉매가 냉매유입 유로를 통과하면서 비교적 기상의 냉매는 상측으로 부상되면서 정해진 냉매유로를 따라 응축되는 것이고, 냉매유입 유로를 통과하면서 비교적 액상의 냉매는 하측으로 유동되면서 정해진 냉매유로를 따라 응축되어진다.

그리고, 상기의 냉매유로들을 통과하면서 응축된 냉매는 수액기(6)에 저장되고, 이때 건조재와 필터에 의해 수분 및 불순물이 제거되는 것이다. 수액기(6)에 저장된 액상의 냉매는 출구파이프(7a)를 통해 유동되면서 재응축되어 과냉각영역을 이루면서 냉매유출구(8a)를 통해 팽창밸브(미도시)로 유동되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 수액기 일체형 응축기의 냉매유입구(8)는 냉매유로의 특성상 제1헤더파이프(1)의 중간 부위에 설치되어야 함으로, 냉매유입구(8) 설계시에 많은 제약요건이 되었으며, 이를 극복하기 위해서 별도의 파이프 등과 같은 추가 부품이 소요로 되어 제품이 구조가 복잡해지고, 가격의 상승요인이 되었다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 헤더파이프의 내부에 격실을 형성하는 세퍼레이터를 설치하여 냉매유입구의 설치 위치를 헤더파이프의 중간에 위치하지 않으면서도 다양한 냉매유로를 형성할 수 있는 수액기 일체형 응축기를 제공함에 있다.

이러한 목적을 해결하기 위한 본 발명은, 제1헤더파이프 및 상기 제1헤더파이프와 평행하게 이격 설치되는 제2헤더파이프; 양단이 상기 제1헤더파이프 및 제2헤더파이프에 연통되도록 나란하게 설치되는 튜브; 상기 튜브들 사이에 개재되는 코르게이트핀; 상기 제1,2헤더파이프의 내부에 설치되어 냉매유로를 형성하는 복수의 배플; 상기 제1헤더파이프의 응축영역 내부에 설치되어 별도의 격실을 형성하는 세퍼레이터; 상기 제2헤더파이프의 일측에 연통되도록 일체로 형성되는 수액기; 상기 제2헤더파이프와 수액기를 연결하되, 응축영역에 형성된 상측 연결파이프와 하측 연결파이프 및 과냉각 영역에 형성된 출구파이프; 상기 제1,2헤더파이프의 어느 일측에 형성된 냉매유입구 및 상기 제1헤더파이프의 과냉각영역에 형성된 냉매유출구를 구비하여, 상기 냉매유입구를 통해 유입되는 냉매는 다수의 튜브를 통과하면서 응축되어 기액이 분리된 기상의 냉매는 상기 세퍼레이터에 의해 구획된 세퍼레이터격실내에서 유턴하면서 재응축되어 상기 상측 연결파이프를 통해 수액기로 유통되고, 기액이 분리된 액상의 냉매는 하측으로 유동되어 지그재그유동하면서 하측 연결파이프를 통해 수액기로 유통되며, 상기 수액기에 유입된 냉매는 출구파이프를 통해 응축기의 과냉각영역을 통과하여 상기 냉매유출구로 토출되도록 구성한 것이다.

또한, 상기 세퍼레이터격실은, 복수의 배플에 의해 형성된 냉매유로중 상기 냉매유입구를 통해 유입된 냉매가 최초로 유동되는 냉매유로의 하부에 위치한 것이다.

또한, 상기 세퍼레이터격실은, 복수의 배플에 의해 형성된 냉매유로중 상기 냉매유입구를 통해 유입된 냉매가 최초로 유동되는 냉매유로의 상부에 위치한 것이다.

또한, 제1 헤더파이프는 헤더와 탱크로 이루어지고, 세퍼레이터는 수직판과 수평판으로 이루어져, 제1 헤더파이프의 헤더측에 결합되어 격실을 형성하는 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2은 본 발명의 수액기 일체형 응축기의 일실시예를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 수액기 일체형 응축기는 제1헤더파이프(10) 및 제2헤더파이프(20)가 일정간격 이격 설치되어 있고, 상기 제1헤더파이프(10)와 제2헤더파이프(20)의 사이에는 복수개의 튜브(30)가 나란하게 설치되어 있으며, 인접되는 상기 튜브(30) 사이에는 코르게이트핀(40)이 개재되어진다.

상기 제1,2헤더파이프(10)(20)의 내부에는 복수의 배플(50)이 설치되고, 상기 제1헤더파이프(10)의 내부에는 세퍼레이터(60)가 설치되어 냉매유로를 형성한다.

즉, 상기 제1헤더파이프(10)는 2개의 배플(50)과 1개의 세퍼레이터(60)에 의해 각각 상부격실(11), 중부격실(12), 하부격실(13) 및 세퍼레이터격실(14)의 4개의 공간부로 나누어지며, 상기 제2헤더파이프(20)는 4개의 배플(50)에 의해 각각 최상측격실(21), 상측격실(22), 중간격실(23), 하측격실(24) 및 최하측격실(25)의 5개의 공간부로 구획되어진다.

상기 제2헤더파이프(20)에는 수액기(70)가 일체로 연통되는데 이는 응축영역에는 상측 연결파이프(80a) 및 하측 연결파이프(80b)가 결합되고, 과냉각 영역에는 출구파이프(81)에 의해 결합되어진다.

상기 상측 연결파이프(80a)는 상측격실(22)에 연통되고, 하측 연결파이프(80b)는 하측격실(24)에 각각 연통되며, 출구파이프(81)는 최하측격실(25)에 연통되어진다.

상기 제2헤더파이프(20)의 최상측격실(21)에는 압축기(미도시)와 연결된 냉매유입구(90)가 설치되고, 제1헤더파이프(10)의 하부격실(13)에는 팽창밸브(미도시)와 연결된 냉매유출구(91)가 설치된다. 여기서, 상기 세퍼레이터격실(14)은, 상기 복수의 배플(50)에 의해 형성된 냉매유로중 상기 냉매유입구(90)를 통해 유입된 냉매가 최초로 유동되는 냉매유로의 하부에 위치될 수 있고, 상기 복수의 배플(50)에 의해 형성된 냉매유로(P1)중 상기 냉매유입구(90)를 통해 유입된 냉매가 최초로 유동되는 냉매유로(P1)의 하부에 위치될 수 있다.

한편, 상기 제1,2헤더파이프(10)(20)의 양단부는 엔드캡에 의해 밀폐되고, 최외각에 배치되는 코르게이트핀(40)을 한쌍의 엔드플레이트가 상하에서 각각 보호한다.

도 3은 도 2의 냉매흐름도이며, 이를 참고하여 냉매흐름을 설명하면 다음과 같다. 도면상 실선의 화살표는 비교적 기상 냉매의 흐름 방향을 나타내고 있고, 은선의 화살표는 비교적 액상 냉매의 흐름 방향을 나타내고 있다.

그리고, 설명의 편의상 냉매유로를 P1 내지 P7의 7개의 냉매유로로 표현하여 설명한다. P1의 냉매유로는 냉매유입유로, 상기 냉매유입구(90)를 통해 유입된 냉매가 최초로 유동되는 냉매유로를 나타내고 있다.

냉매유입구(90)로 유입된 기상의 냉매는 제2헤더파이프(20)의 최상측격실(21)과 P1의 냉매유로를 통과하고, 제1헤더파이프(10)의 상부격실(11)을 거쳐 P2의 냉매유로를 흐르게 된다. 이때 냉매는 응축과정을 겪으면서 일부는 액상으로 변화하고, 일부는 기상의 상태로 남아 있게 된다.

이때 비교적 기상의 냉매는 제2헤더파이프(20)의 중간격실(23)에서 P3와 P4의 냉매유로를 거치면서 재응축되어 액상의 냉매를 이루며, 상측격실(22)에 연통된 상측 연결파이프(80a)를 통해 수액기(70)로 유입된다.

여기서, 상기 P3와 P4의 냉매유로를 통과하는 냉매는 제1헤더파이프(10)의 상부격실(11)에 설치된 세퍼레이터(60)에 의해 형성된 세퍼레이터격실(14)에서 유턴되는 것이다.

한편, 상기 P1의 냉매유로를 거치면서 비교적 액상의 냉매는 제2헤더파이프(20)의 중간격실(23)에서 P5와 P6의 냉매유로를 통과하고, 하측격실(24)에 연통된 하측 연결파이프(80b)를 통해 수액기(70)로 유입된다.

따라서, 상기 상측 연결파이프(80a)와 하측 연결파이프(80b)를 통해 수액기(70)로 유입된 냉매는 도면에는 미도시하였지만 건조제와 필터에 의해 수분과 불순물이 제거된 상태에서 최하측격실(25) 및 P7의 냉매유로를 통과하면서 액상의 냉매는 재응축되어 과냉각 상태를 이루게 되며, 과냉각된 냉매는 냉매유출구(91)를 통해 팽창밸브로 유동하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 수액기 일체형 응축기의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다. 도 2의 실시예와 같은 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하고, 중복되는 내용은 생략하여 설명의 복잡화를 방지한다.

도시한 바와 같이 제1헤더파이프(10)의 내부에는 2개의 배플(50)과 1개의 세퍼레이터(60)의해 각각 상부격실(11), 중부격실(12), 하부격실(13) 및 세퍼레이터격실(14)의 네개의 공간부로 나누어지며, 제2헤더파이프(20)의 내부에는 3개의 배플(50)에 의해 상측격실(22), 중간격실(23),하측격실(24) 및 보조격실(26)의 네개의 공간부로 구획되어진다.

제1헤더파이프(10)의 상부격실(11)에는 냉매유입구(90)가 연결되고, 하부격실(13)에는 냉매유출구(91)가 연결된다.

제2헤더파이프(20)의 상측격실(22)에는 상측 연결파이프(80a)가 설치됨과 아울러 하측격실(24)에는 하측 연결파이프(80b)가 설치되어 수액기(70)와 연결되고, 보조격실(26)에는 출구파이프(81)가 연결된다.

도 5는 도 4의 냉매흐름도이며, 이를 참고하여 냉매흐름을 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의상 냉매유로를 P1 내지 P6의 6개의 냉매유로로 표현하여 설명한다. 여기에서도 P1의 냉매유로는 냉매유입 유로를 나타내고 있다.

냉매유입구(90)로 유입된 기상의 냉매는 제1헤더파이프(10)의 상부격실(11)을 거쳐 P1의 냉매유로를 따라 제2헤더파이프(20)의 중간격실(23)로 유동된다.

이 과정에서 기상의 냉매는 응축과정을 격으면서 일부는 액상으로 변화하고, 일부는 기상의 상태로 남아 있게 된다.

이때 비교적 기상의 냉매는 제1헤더파이프(10)의 상부격실(11)과 P2와 P3의 냉매유로를 거치면서 재응축되어 액상의 냉매을 이루며, 상측 연결파이프(80a)를 통해 수액기(70)로 유입된다.

여기서, 상기 P2와 P3의 냉매유로를 통과하는 냉매는 제1헤더파이프(10)의 상부격실(11)에 설치된 세퍼레이터(60)의 의해 형성된 세퍼레이터격실(14)에서 유턴되는 것이다.

한편, 상기 P1의 냉매유로를 거치면서 비교적 액상의 냉매는 제2헤더파이프의 중간격실(23)에서 P4와 P5의 냉매유로를 통과하고, 하측 연결파이프(80b)를 통해 수액기(70)로 유입된다.

상기 상측 연결파이프(80a)와 하측 연결파이프(80b)를 통해 수액기(70)로 유입된 냉매는 도면에는 미도시하였지만 건조제와 필터에 의해 수분과 먼지가 제거된 상태에서 보조격실(26) 및 P6의 냉매유로를 통과하면서 액상의 냉매는 재응축되어 과냉각 상태를 이루게 되며, 과냉각된 냉매는 냉매유출구(91)를 통해 팽창밸브로 유동하게 된다.

도 6은 본 발명의 세페레이터가 설치된 상태의 요부 분해사시도이다.

도시한 바와 같이 본 발명에 적용되는 세퍼레이터(60)는 수직판(61)과 수평판(62)으로 이루어지고, 상기 제1헤더파이프(10)의 내부에 설치되는데 상기 제1헤더파이프(10)는 헤더(10a)와 탱크(10b)의 두개의 구성요소로 이루어져 있다.

즉, 상기 헤더(10a)의 내주면과 세퍼레이터(60)의 수평판(62)의 곡률 반경은 동일하게 이루어져 조립시 틈새없이 브레이징 접합되는 것이다. 이는 세퍼레이터(60) 또는 헤더파이프의 크래드(clad)에 의해 브레징되는 것이고, 상기 세퍼레이터(60)은 압출 또는 프레스 금형에 의해 제작된다.

도 7은 본 발명의 세페레이터의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.

도시한 바와 같이 상기 세퍼레이터(60)는 수평판(61)과 수직판(62)을 별도로 제작하여 수직판(61)에 형성된 결합공(61a)에 수평판(62)의 돌기(62a)를 끼워맞춤하여 제작할 수도 있다는 것을 나타내고 있다.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명의 수액기 일체형 응축기는 헤더파이프의 내부에 세퍼레이터와 배플을 설치하여 다양한 냉매유로를 형성할 수 있고, 냉 매유입구의 위치에 구속을 받지 않는 것이다.

Claims (4)

1. 제1헤더파이프(10) 및 상기 제1헤더파이프(10)와 평행하게 이격 설치되는 제2헤더파이프(20); 양단이 상기 제1헤더파이프(10) 및 제2헤더파이프(20)에 연통되도록 나란하게 설치되는 튜브(30); 상기 튜브(30)들 사이에 개재되는 코르게이트핀(40); 상기 제1,2헤더파이프(10)(20)의 내부에 설치되어 냉매유로를 형성하는 복수의 배플(50); 상기 제1헤더파이프(10)의 응축영역 내부에 설치되어 별도의 격실을 형성하는 세퍼레이터(60); 상기 제2헤더파이프(20)의 일측에 연통되도록 일체로 형성되는 수액기(70); 상기 제2헤더파이프(20)와 수액기(70)를 연결하되, 응축영역에 형성된 상측 연결파이프(80a)와 하측 연결파이프(80b) 및 과냉각 영역에 형성된 출구파이프(81); 상기 제1,2헤더파이프(10)(20)의 어느 일측에 형성된 냉매유입구(90) 및 상기 제1헤더파이프(10)의 과냉각영역에 형성된 냉매유출구(91)를 구비하여, 상기 냉매유입구(90)를 통해 유입되는 냉매는 다수의 튜브(30)를 통과하면서 응축되어 기액이 분리된 기상의 냉매는 상기 세퍼레이터(60)에 의해 구획된 세퍼레이터격실(14)내에서 유턴하면서 재응축되어 상기 상측 연결파이프(80a)를 통해 수액기(70)로 유통되고, 기액이 분리된 액상의 냉매는 하측으로 유동되어 지그재그유동하면서 하측 연결파이프(80b)를 통해 수액기(70)로 유통되며, 상기 수액기(70)에 유입된 냉매는 출구파이프(81)를 통해 응축기의 과냉각영역을 통과하여 상기 냉매유출구(91)로 토출되도록 구성한 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
2. 제1항에 있어서, 상기 세퍼레이터격실(14)은, 상기 복수의 배플(50)에 의해 형성된 냉매유로중 상기 냉매유입구(90)를 통해 유입된 냉매가 최초로 유동되는 냉매유로의 하부에 위치한 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
3. 제1항에 있어서, 상기 세퍼레이터격실(14)은, 상기 복수의 배플(50)에 의해 형성된 냉매유로중 상기 냉매유입구(90)를 통해 유입된 냉매가 최초로 유동되는 냉매유로의 상부에 위치한 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한항에 있어서, 상기 제1 헤더파이프(10)는 헤더(10a)와 탱크(10b)로 이루어지고,

   상기 세퍼레이터(60)는 수직판(61)과 수평판(62)으로 이루어져, 상기 제1 헤더파이프(10)의 헤더(10a)측에 결합되어 격실을 형성하는 것을 특징으로 하는 수액기 일체형 응축기.

Images