KR200250337Y1 - one body type heat exchanger for air conditioner of vehicle - Google Patents
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Abstract
본 고안은 차량 공조장치를 구성하고 있는 증발기와 히터코어를 일체화 한 차량 공기조화기용 일체형 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated heat exchanger for a vehicle air conditioner integrating an evaporator and a heater core constituting a vehicle air conditioner.
본 고안의 목적은 증발기와 히터코어를 일체화한 일체형 열교환기에 있어서, 전체적인 구성을 보다 슬림화 및 단순화 한 자동차 공기조화기용 일체형 열교환기를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an integrated heat exchanger for an automobile air conditioner in which an integrated heat exchanger integrating an evaporator and a heater core is made slimmer and simpler in overall configuration.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 좌·우방향으로 다수개가 소정간격을 두고 나란하게 배열되고, 전·후방향으로는 2열로 배열되어 냉매가 흐르는 증발기 튜브(51); 상기 증발기 튜브의 후방에 나란하게 배열되어 고온의 온수가 흐르는 1열의 히터 튜브(52); 상기 증발기 튜브(51)사이 및 히터 튜브(52)사이에 브레이징에 의해 결합된 코러게이트핀(60); 상기 증발기 튜브(51)와 히터 튜브(52)의 상부와 공통적으로 연통되게 설치된 상부 개구형의 상부헤더(20); 상기 상부헤더의 개방부에 취합되도록 하부 개구형의 통형상으로 되며, 좌·우측에 온수유입구(11)와 온수배출구(12)가 각각 형성되고, 상기 온수유입구와 온수배출구를 격리시키기 위한 제 1종형배플(13)과 상기 증발기 튜브(51)와 히터 튜브(52) 간을 격리시키기 위한 제 1횡형배플(14)이 각각 구비된 상부탱크(10); 상기 증발기 튜브(51)와 히터 튜브(52)의 하부에 공통적으로 연통되게 설치되는 하부 개구형의 하부헤더(40); 상기 하부헤더의 개방부에 취합되도록 상부 개구형의 통형상으로 되며, 제 1열튜브(51a)의 냉매유입구(31)와 냉매배출구(32)를 격리시키기 위한 제2종형배플(33)과, 히터 튜브(52)의 좌·우측을 격리시키기 위한 제 2, 3횡형배플(33,34)이 구비된 하부(30)탱크로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is an evaporator tube (51) in which a plurality of the left and right directions are arranged side by side at a predetermined interval, arranged in two rows in the front and rear directions, the refrigerant flows; A row of heater tubes 52 arranged side by side behind the evaporator tube and flowing hot water at a high temperature; Corrugated fins (60) coupled by brazing between the evaporator tube (51) and between the heater tube (52); An upper header type upper opening 20 installed in common communication with an upper portion of the evaporator tube 51 and the heater tube 52; It is formed into a cylindrical shape of the lower opening to be combined to the opening of the upper header, the hot water inlet 11 and the hot water outlet 12 are formed on the left and right, respectively, and the first to insulate the hot water inlet and the hot water outlet An upper tank 10 each having a vertical baffle 13 and a first horizontal baffle 14 for isolating between the evaporator tube 51 and the heater tube 52; A lower opening type lower header 40 installed in common communication with the lower part of the evaporator tube 51 and the heater tube 52; A second type baffle 33 having an upper opening cylindrical shape to be combined with an opening of the lower header, for isolating the refrigerant inlet 31 and the refrigerant outlet 32 of the first row tube 51a; It characterized in that it consists of a lower 30 tank provided with second and third horizontal baffles 33 and 34 for isolating the left and right sides of the heater tube (52).
Description
본 고안은 차량 공조장치를 구성하고 있는 증발기와 히터코어를 일체화 한 차량 공기조화기용 일체형 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated heat exchanger for a vehicle air conditioner integrating an evaporator and a heater core constituting a vehicle air conditioner.
통상, 열교환기는 냉·난방시스템의 유로상에 설치되어 유로를 통하는 작업유체를 외부공기와 열교환시켜 소정공간을 냉난방할 수 있도록 하는 것이다.In general, a heat exchanger is installed on a flow path of a cooling and heating system so as to heat a working fluid through the flow path with external air so as to cool and heat a predetermined space.
이러한 열교환기는 사용목적 및 장소 그 밖의 여러 가지 조건에 따라 다양하게 제작되고 있는데, 자동차 공기조화기용에 적용되고 있는 일반적인 열교환기는 작업유체가 통과하면서 열교환을 이룰 수 있도록 다수 개의 튜브가 일렬로 배열되고, 이 튜브의 상·하부중 어느 일측 또는 상·하부 모두에는 작업유체가 배플로서 구획된 튜브를 통과할 수 있도록 통로를 제공하는 탱크가 연결되어 있으며, 상기 튜브 사이에는 전열면적을 넓혀 열교환을 도울 수 있도록 골과 산이 반복 형성되도록 지그재그형으로 연속 절곡된 코러게이트핀(corrugate fin)이 브레이징(brazing)에 의해 일체로 결합되어 있다.Such heat exchangers are manufactured in various ways according to the purpose of use, various places, and other conditions. A general heat exchanger applied to an automobile air conditioner has a plurality of tubes arranged in a row to allow heat exchange while working fluid passes therethrough. One of the upper and lower parts of the tube, or both of the upper and lower parts thereof, is connected with a tank providing a passage through which a working fluid can pass through a tube partitioned as a baffle, and the heat transfer area can be extended between the tubes to help heat exchange. The corrugate fin continuously zigzag-shaped so that bone and acid are repeatedly formed so that the bone and acid are repeatedly formed by brazing.
이와 같은 열교환기는 작업유체가 일렬로 배열된 다수 개의 튜브를 순차적으로 통과하면서 외기와 급격한 열교환을 이루도록 하여 상기 작업유체가 외부의 열을 흡열하여 소정공간을 냉방하도록 하거나 또는 상기 작업유체의 열을 외부로 방열하여 소정공간을 난방하도록 하는 것이다.Such a heat exchanger is configured to achieve rapid heat exchange with outside air while sequentially passing through a plurality of tubes arranged in a row so that the working fluid absorbs heat from the outside to cool a predetermined space or heats the heat of the working fluid. It is to heat the predetermined heat to heat.
이러한 열교환기는 통상 작업유체가 흐르는 튜브가 연속되게 하나의 유로를 형성하고 있으므로 냉방 또는 난방전용으로만 사용하였으나, 최근에는 하나의 열교환기에 작업유체가 흐를 수 있는 유로를 2개 형성하여 동종 또는 이종의 작업유체가 흐르면서 냉방과 난방을 동시에 만족할 수 있는 이른바 일체형 열교환기가 제작되고 있다.Such a heat exchanger is generally used only for cooling or heating because a tube in which a working fluid flows continuously is formed, but recently, two heat exchangers in which a working fluid flows are formed in one heat exchanger. As the working fluid flows, so-called integral heat exchangers are being manufactured that can satisfy both cooling and heating at the same time.
이러한 일체형 열교환기는 작업유체가 흐르면서 열교환이 이루어지는 튜브 경로를 각각 독립되게 2개 구비하여 이종의 작업유체가 열교환을 이루게 하므로써 냉방과 난방을 동시에 할 수 있도록 하는 것이다. 특히 일체형 열교환기는 분리형에 비해 소형화 및 단순화할 수 있고, 구성 부품수도 줄일 수 있다는 점에서 장점을 찾을 수 있다.The integrated heat exchanger is provided with two independent tube paths through which the working fluid flows, allowing heterogeneous working fluids to exchange heat, thereby simultaneously cooling and heating. In particular, the integrated heat exchanger can be advantageous in that it can be miniaturized and simplified and the number of components can be reduced compared to the separate type.
이에 대하여 국내에서는 증발기와 히터코어가 일체화 된 일체형 열교환기가 국내실용신안등록출원 제1994-13878호, 국내특허출원 제1996-68274호 등으로 출원된 바 있으나, 구체적으로 유체의 흐름을 제시하고 있지 않으며, 그 크기가 크게 줄지 않은 상태이므로 장치의 슬림화 효과가 기대에 못미치고 있다.In Korea, an integrated heat exchanger in which an evaporator and a heater core are integrated has been filed in Korea Utility Model Registration No. 194-13878 and Korean Patent Application No. 1996-68274, but it does not specifically present a fluid flow. As a result, the size of the device has not been greatly reduced, and the slimming effect of the device is less than expected.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 증발기와 히터코어를 일체화한 일체형 열교환기에 있어서, 전체적인 구성을 보다 슬림화 및 단순화 한 자동차 공기조화기용 일체형 열교환기를 제공하는데 그 목적을 두고 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and in the integrated heat exchanger integrating the evaporator and the heater core, the object of the present invention is to provide an integrated heat exchanger for a car air conditioner with a slimmer and simplified overall configuration. have.
도 1은 본 고안에 따른 일체형 열교환기의 조립상태의 구성도1 is a configuration diagram of the assembled state of the integrated heat exchanger according to the present invention
도 2는 본 고안에 따른 일체형 열교환기의 분해상태 구성도2 is an exploded view of the integrated heat exchanger according to the present invention
도 3은 본 고안에 따른 일체형 열교환기의 냉매흐름도3 is a refrigerant flow diagram of an integrated heat exchanger according to the present invention
도 4는 본 고안에 따른 일체형 열교환기의 온수흐름도4 is a flow chart of the hot water of the integrated heat exchanger according to the present invention.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 상부탱크 11 : 온수유입구10: upper tank 11: hot water inlet
12 : 온수배출구 13 : 제 1종형배플12 hot water outlet 13 type 1 baffle
14 : 제 1횡형배플 20 : 상부헤더14: first horizontal baffle 20: upper header
30 : 상부탱크 31 : 냉매유입구30: upper tank 31: refrigerant inlet
32 : 냉매배출구 33 : 제 2횡형배플32: refrigerant outlet 33: second horizontal baffle
34 : 제 3횡형배플 35 : 제 2종형배플34: third horizontal baffle 35: second type baffle
36 : 외벽 40 : 상부헤더36: outer wall 40: upper header
50 : 튜브 51 : 증발기 튜브50: tube 51: evaporator tube
51a : 제 1열튜브 51b : 제 2열튜브51a: first row tube 51b: second row tube
52 : 히터 튜브 52a : 제 3열튜브52: heater tube 52a: third row tube
60 : 코러게이트 핀60: corrugated pin
f1∼f4: 냉매흐름도f 1 to f 4 : refrigerant flow diagram
F1∼F2: 온수흐름도F 1- F 2 : hot water flow chart
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 자동차 공기조화기용 일체형 열교환기는 좌·우방향으로 다수개가 소정간격을 두고 나란하게 배열되고, 전·후방향으로는 2열로 배열되어 냉매가 흐르는 증발기 튜브; 상기 증발기 튜브의 후방에 나란하게 배열되어 고온의 온수가 흐르는 1열의 히터 튜브; 상기 증발기 튜브사이 및 히터 튜브사이에 브레이징에 의해 결합된 코러게이트핀; 상기 증발기 튜브와 히터 튜브의 상부와 공통적으로 연통되게 설치된 상부 개구형의 상부헤더; 상기 상부헤더의 개방부에 취합되도록 하부 개구형의 통형상으로 되며, 좌·우측에 온수유입구와 온수배출구가 각각 형성되고, 상기 온수유입구와 온수배출구를 격리시키기 위한 제 1좌우배플과 상기 증발기 튜브와 히터 튜브 간을 격리시키기 위한 제 1전후배플이 각각 구비된 상부탱크; 상기 증발기튜브와 히터튜브의 하부에 공통적으로 연통되게 설치되는 하부 개구형의 하부헤더; 상기 하부헤더의 개방부에 취합되도록 상부 개구형의 통형상으로 되며, 제 1열 증발기튜브의 냉매유입구와 냉매배출구를 격리시키기 위한 제 2좌우배플과, 히터튜브의 좌·우측을 격리시키기 위한 제 2, 3전후배플이 구비된 하부탱크로 구성됨을 특징으로 한다.An integrated heat exchanger for an automobile air conditioner according to the present invention for achieving the above object is a plurality of evaporator tubes arranged in parallel with a predetermined interval in the left and right directions, arranged in two rows in the front and rear directions; A row of heater tubes arranged side by side behind the evaporator tube and flowing hot water; Corrugated fins coupled by brazing between the evaporator tubes and between the heater tubes; An upper header of an upper opening type installed in common communication with an upper portion of the evaporator tube and the heater tube; It is formed in a cylindrical shape of the lower opening so as to be combined to the opening of the upper header, the hot water inlet and hot water outlet are formed on the left and right, respectively, the first left and right baffles and the evaporator tube to isolate the hot water inlet and hot water outlet An upper tank each having a first front and rear baffle for isolating between the heater tube and the heater tube; A lower opening type lower header installed in common communication with the lower part of the evaporator tube and the heater tube; A second opening baffle having a cylindrical shape having an upper opening to be combined with the opening of the lower header, and a second left and right baffle for isolating the refrigerant inlet and the refrigerant outlet of the first heat evaporator tube and an agent for isolating the left and right sides of the heater tube. It is characterized by consisting of a lower tank having a front and rear baffles.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 고안에 따른 증발기, 히터코어 일체형 열교환기의 조립상태 구성도이며, 도 2는 도 1의 분해상태 구성도이다.1 is an assembled state configuration diagram of an evaporator and a heater core integrated heat exchanger according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded state configuration diagram of FIG. 1.
도면에 따르면, 본 고안에 따른 일체형 열교환기는 밀폐된 공간부를 확보하기 위해 서로 대응하는 형태로 된 상부탱크(10) 및 상부헤더(20), 하부탱크(30) 및 하부헤더(40)와, 상부헤더(20)와 하부헤더(40) 사이에 일정간격을 두고 수직상태로 일렬로 배열된 튜브(50), 상기 튜브(50)들 사이에 브레이징에 의해 결합된 골과산이 연속된 형태의 코러게이트 핀(currugate fin)(60)으로 크게 구성된다.According to the drawings, the integrated heat exchanger according to the present invention, the upper tank 10 and the upper header 20, the lower tank 30 and the lower header 40 and the upper portion in a form corresponding to each other to secure the sealed space portion, and the upper Tubes 50 arranged in a row in a vertical state with a predetermined distance between the header 20 and the lower header 40, corrugated form of bone peracids coupled by brazing between the tubes 50 are continuous. It consists largely of a fin (currugate fin) 60.
이때, 상기 튜브(50)는 전·후방향으로 총 3열로 배열하되, 1열과 2열은 냉매가 흐르는 증발기용으로 사용되고, 나머지 3열은 온수가 흐르는 히터용으로 사용된다. 이에 따라, 이하에서는 1, 2열 튜브는 증발기 튜브(51)라 하고, 3열 튜브는 히터 튜브(52)라 칭하기로 한다.In this case, the tube 50 is arranged in a total of three rows in the front and rear directions, one row and two rows are used for the evaporator through which the refrigerant flows, the remaining three rows are used for the heater flowing hot water. Accordingly, hereinafter, the first and second row tubes will be referred to as an evaporator tube 51 and the third row tube will be referred to as a heater tube 52.
한편, 상기 일체형 열교환기에서 증발유로와 히터유로의 독립구성이 가능토록 하기 위해서 상·하부탱크(10,30)에는 여러개의 배플을 형성하여 증발기 튜브(51)를 통하는 냉매와 히터 튜브(52)를 통하는 온수가 섞이지 않고 각각의 독립적인 사이클이 가능하면서, 냉매 또는 온수의 유로가 최대한 연장되도록 구성하였다.On the other hand, in order to enable the independent configuration of the evaporation channel and the heater channel in the integrated heat exchanger, a plurality of baffles are formed in the upper and lower tanks 10 and 30 to allow the refrigerant and the heater tube 52 to pass through the evaporator tube 51. The hot water is not mixed with each other, and each independent cycle is possible, and the refrigerant or the hot water path is configured to extend as much as possible.
이를 도 2를 통해 부연하기로 한다.This will be further described with reference to FIG. 2.
먼저, 상부탱크(10)의 히팅영역 좌·우측에는 온수유입구(11)와 온수배출구(12)가 각각 형성되어 있다. 그리고, 상부탱크(10)의 내부에는 증발기 튜브(51)의 상부 좌·우측과 히터 튜브(52)의 상부 좌·우측을 격리시키는 제 1종형배플(13)과, 증발기 튜브(51)의 상부와 히터 튜브(52)의 상부를 격리시키는 제 1횡형배플(14)이 각각 형성되어 있다.First, hot water inlet 11 and hot water outlet 12 are formed at the left and right sides of the heating area of the upper tank 10, respectively. The upper tank 10 has a first type baffle 13 which isolates the upper left and right sides of the evaporator tube 51 and the upper left and right sides of the heater tube 52, and the upper portion of the evaporator tube 51. And a first horizontal baffle 14 which isolates an upper portion of the heater tube 52 from each other.
상기에서 제 1종형배플(13)중 증발영역에 위치한 a부분은 상부탱크(10)로 유입되는 냉매가 좌측에서 우측, 또는 우측에서 좌측으로 넘어가는 것을 차단하는 역할을 하며, 히팅영역에 위치한 b부분은 상부탱크(10)로 유입되는 온수가 좌측에서 우측, 또는 우측에서 좌측으로 넘어가는 것을 차단하는 역할을 한다.The portion a located in the evaporation region of the first type baffle 13 serves to block the refrigerant flowing into the upper tank 10 from passing from left to right, or from right to left, and b located in the heating region. The part serves to block the hot water flowing into the upper tank 10 from left to right, or right to left.
그리고, 상기 하부탱크(30)의 증발영역 좌·우측에는 냉매유입구(31)와 냉매배출구(32)가 각각 형성되어 있다. 그리고, 하부탱크(30)의 내부에는 제 1, 2, 3열튜브(51a,51b,52a)의 하부를 격리시키기 위한 제 2, 3횡형배플(33,34)과, 제 1열 튜브(51a)의 하부좌·우측(또는 냉매유입구와 냉매배출구)을 차단하기 위해 하부 탱크(30)의 외벽(36)과 제 2횡형배플(33) 사이공간(s)의 중앙에 제 2종형배플(35)이 형성되어 있다.A coolant inlet 31 and a coolant outlet 32 are formed at left and right sides of the lower tank 30, respectively. The lower tank 30 has second and third horizontal baffles 33 and 34 for isolating the lower portions of the first, second and third row tubes 51a, 51b and 52a, and the first row tube 51a. The second type baffle 35 at the center of the space s between the outer wall 36 of the lower tank 30 and the second horizontal baffle 33 to block the lower left and right sides (or the coolant inlet and the coolant outlet) of the lower tank 30. ) Is formed.
상기에서 제 2종형배플(35)은 제 1열 튜브(51a)의 좌·우측, 즉 냉매유입구(31)와 냉매배출구(32)를 격리시키는 역할을 하며, 상기 제 2, 3횡형배플(33,34)은 냉매를 각 열 튜브의 하부를 상호 격리시키는 역할을 한다.The second type baffle 35 serves to isolate the left and right sides of the first row tube 51a, that is, the refrigerant inlet 31 and the refrigerant outlet 32, and the second and third horizontal baffles 33 34 serves to insulate the refrigerant from the bottom of each heat tube.
이상과 같이 구성된 본 고안 일체형 열교환기의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the subject innovation integrated heat exchanger configured as described above are as follows.
먼저, 도 3은 냉매의 흐름도로서, 하부탱크(30)의 냉매유입구(31)를 통해 유입된 냉매는 하부탱크(30)의 내부에 형성된 제 2종형배플(35)과 제 2횡형배플(33)에 의해 구속된 상태로 제 1열튜브(51a)의 좌측 하부로부터 그 상부를 향해 이송된다(f1).First, Figure 3 is a flow chart of the refrigerant, the refrigerant flowing through the refrigerant inlet 31 of the lower tank 30 is the second type baffle 35 and the second horizontal baffle (33) formed inside the lower tank (30) (F 1 ) is conveyed from the lower left side of the first row tube 51a toward the upper side in a state of being constrained by)
다음, 제 1열튜브(51a)의 좌측 상부로부터 토출되는 냉매는 이와 연통되어 있는 제 2열튜브(51b)의 좌측 상부로 유입되어 그 하부로 유도된다(f2).Next, the refrigerant discharged from the upper left side of the first row tube 51a flows into the upper left side of the second row tube 51b in communication therewith and is led to the lower portion thereof (f 2 ).
다음, 제 2열튜브(51b)의 좌측 하부로부터 토출되는 냉매는 제 2열튜브(51b)의 좌측 하부와 연통된 제 2열튜브의 우측 하부로 유입되어 그 상부로 유도된다(f3).Next, the refrigerant discharged from the lower left side of the second row tube 51b flows into the lower right side of the second row tube communicating with the lower left side of the second row tube 51b and is led to the upper portion thereof (f 3 ).
다음, 제 2열튜브(51b)의 상부로부터 토출되는 냉매는 이와 연통되어 있는 제 1열튜브(51a)의 상부로부터 하부로 토출되어 최종 냉매배출구(32)를 통해 배출되는(f4) 일련의 유동흐름을 반복하면서 열교환을 이루게 된다.Next, the refrigerant discharged from the upper portion of the second heat tube 51b is discharged from the upper portion of the first heat tube 51a communicated with the lower portion and discharged through the final refrigerant discharge port 32 (f 4 ). Heat exchange is achieved by repeating the flow.
도 4는 온수의 흐름도로서, 도 3을 A방향에서 본 도면이다.4 is a flow chart of hot water, and FIG. 3 is viewed from the A direction.
도면에 따르면, 상부탱크(10)의 온수유입구(11)로 유입된 온수는 제 3열튜브(52a)의 상부로부터 하부를 향해 토출된다(F1).According to the drawing, the hot water introduced into the hot water inlet 11 of the upper tank 10 is discharged from the top of the third row tube (52a) to the lower (F 1 ).
다음, 제 3열튜브(52a)의 좌측 하부로부터 토출된 온수는 이와 연통되어 있는 제 3열튜브(52a)의 우측 하부로부터 상부를 향해 토출되어 최종 온수배출구(12)를 통해 외부로 배출되는(F2) 일련의 유동흐름을 반복하면서 열교환을 이루게 된다.Next, the hot water discharged from the lower left side of the third row tube 52a is discharged toward the top from the lower right side of the third row tube 52a which is in communication therewith and discharged to the outside through the final hot water discharge port 12 ( F 2 ) Heat exchange is achieved by repeating a series of flows.
이상과 같은 본 고안의 자동차 공기조화기용 일체형 열교환기는 열교환 효율이 저하되지 않도록 배플에 의해 적절히 유로를 형성하므로써 구성이 단순하면서도소형으로 되므로써 장착의 용이성을 확보할 수 있다.The integrated heat exchanger for automobile air conditioners according to the present invention as described above can be secured by a simple and compact structure by forming a flow path by baffles so that heat exchange efficiency is not lowered, thereby ensuring ease of installation.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR100664684B1 (en) | 2005-10-08 | 2007-01-04 | (주)문명에이스 | The coil unit of vertical type for prevention of winter-sowing |
| KR20140015975A (en) * | 2012-07-27 | 2014-02-07 | 주식회사 두원공조 | Heat core for vehicle |
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2001
- 2001-07-25 KR KR2020010022535U patent/KR200250337Y1/en not_active IP Right Cessation
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