車両用コンデンサ
【課題】車両エアコンシステムの全体的な冷房効率を向上させる車両用コンデンサを提供する。
【解決手段】
本発明は、相互に所定間隔をおいて配置される第１、第２ヘッダ、複数個のチューブと放熱フィンで構成されて、相互対向する前記第１、第２ヘッダを互いに連結する熱交換部、冷媒を前記第１ヘッダを通して前記熱交換部に供給し、前記熱交換部と第２ヘッダを通過した冷媒がさらに前記第１ヘッダを通して供給されるように形成された冷媒タンク、及び前記熱交換部を通過した冷媒の気液分離と水分を除去するように前記第２ヘッダの外側に連結するレシーバードライヤー部、を含み、前記冷媒タンクは、前記冷媒流入口と冷媒排出口の間に配置される第１隔膜によって内部空間が上部と下部に区切られ、前記冷媒流入口と連結された上部には冷媒の回転を誘導してうず巻きを発生させるスパイラル溝が形成されることを特徴とする。
【解決手段】
本発明は、相互に所定間隔をおいて配置される第１、第２ヘッダ、複数個のチューブと放熱フィンで構成されて、相互対向する前記第１、第２ヘッダを互いに連結する熱交換部、冷媒を前記第１ヘッダを通して前記熱交換部に供給し、前記熱交換部と第２ヘッダを通過した冷媒がさらに前記第１ヘッダを通して供給されるように形成された冷媒タンク、及び前記熱交換部を通過した冷媒の気液分離と水分を除去するように前記第２ヘッダの外側に連結するレシーバードライヤー部、を含み、前記冷媒タンクは、前記冷媒流入口と冷媒排出口の間に配置される第１隔膜によって内部空間が上部と下部に区切られ、前記冷媒流入口と連結された上部には冷媒の回転を誘導してうず巻きを発生させるスパイラル溝が形成されることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用コンデンサに係り、より詳しくは、気体と液体状態の冷媒が混合されて流入すると、外気との熱交換によって前記冷媒を凝縮する車両用コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車のエアコンシステムは、外部の温度変化に関係なく自動車室内の温度を適当な温度に維持して、快適な室内環境を維持できるようにする。
このようなエアコンシステムは、冷媒を圧縮する圧縮器と、前記圧縮器で圧縮された冷媒を凝縮して液化させるコンデンサと、前記コンデンサで凝縮されて液化した冷媒を急速に膨張させる膨張バルブと、前記膨張バルブで膨張した冷媒を蒸発させながら、冷媒の蒸発潜熱を利用して前記エアコンシステムが設けられた室内に送風される空気を冷却する蒸発器とを含む。
ここで、前記コンデンサは、圧縮された高温高圧の気体冷媒を走行中車両の内部に流入する外部空気によって冷却させて、低温の液体冷媒に凝縮させる。
【０００３】
このようなコンデンサは、通常、気液分離による凝縮効率の向上と冷媒中の水分を除去するために備えられたレシーバードライヤーと配管を通じて連結される。
しかし、このような従来のコンデンサは、冷媒を流入及び排出するために冷媒パイプとの連結時、コンデンサ両側のヘッダに連結された放熱フィン及びチューブと常時垂直方向に連結しなければならないことによって、狭いエンジンルームの内部でレイアウトを構成するのが困難であるという問題点がある。
また、ヘッダの内部で冷媒パイプとチューブとの間隔が狭くて冷媒の流動抵抗が発生し、冷媒の拡散が不利になる問題点もある。
【０００４】
また、冷媒の内部に含まれている微細オイルによって、冷媒が熱交換部を通過時、チューブの内部で流動する冷媒に流動抵抗が発生すると同時に、冷媒の熱交換効率が低くなることによって、冷媒の凝縮効率が低下する問題点もあった。
さらに、液状冷媒を排出するための冷媒パイプをコンデンサのサブクール領域の下部に設置しなければならないことで、気液が分離されて排出される冷媒の流動量が減少し、そのためにエアコンシステムの全体的な冷房性能が低下する問題点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０２４２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、気体と液体状態で混合された冷媒の流動を制御し、冷媒の内部に含まれているオイルを分離させた状態で熱交換部に円滑に供給することによって、冷媒の拡散効率及び熱交換効率を向上させ、サブクール領域で冷媒排出効率を向上させて、車両エアコンシステムの全体的な冷房効率を向上させる車両用コンデンサを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、冷媒パイプとチューブの方向に関係なく連結が可能となるようにして、狭いエンジンルームの内部でレイアウトを簡素化することができる車両用コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するための本発明の実施例に係る車両用コンデンサは、
相互に所定間隔をおいて配置される第１、第２ヘッダ、複数個のチューブと放熱フィンで構成されて、前記各チューブを通して流動する冷媒と外気の間に熱交換が行われるようにし、相互対向する前記第１、第２ヘッダを互いに連結する熱交換部、前記第１ヘッダの外側に取り付けられ、その一側に冷媒の供給を受けるための冷媒流入口と冷媒を排出するための冷媒排出口が形成され、冷媒を前記第１ヘッダを通して前記熱交換部に供給し、前記熱交換部と第２ヘッダを通過した冷媒がさらに前記第１ヘッダを通して供給されるように形成された冷媒タンク、及び前記熱交換部を通過した冷媒の気液分離と水分を除去するように前記第２ヘッダの外側に連結するレシーバードライヤー部、を含み、前記冷媒タンクは、前記冷媒流入口と冷媒排出口の間に配置される第１隔膜によって内部空間が上部と下部に区切られ、前記冷媒流入口と連結された上部には冷媒の回転を誘導してうず巻きを発生させるスパイラル溝が形成されることを特徴とする。
【０００８】
前記スパイラル溝は、前記第１隔膜を基準として前記冷媒タンクの上部の内周面に長さ方向に沿って一体に形成されることを特徴とする。
【０００９】
前記第１隔膜には、前記スパイラル溝を通過しながら分離されたオイルが前記冷媒タンクの下部に移動するようにするオイル排出孔が形成されることを特徴とする。
【００１０】
前記冷媒タンクの内部には長さ方向に隔壁が形成され、前記第１隔膜を基準として、前記隔壁の上部には冷媒を前記第１ヘッダを通して熱交換部に流入させるための少なくとも一つ以上の流入孔が形成され、前記隔壁の下部には第１ヘッダを通して冷媒が流入するための少なくとも一つ以上の排出孔がそれぞれ形成されることを特徴とする。
【００１１】
前記複数の流入孔は前記隔壁に長さ方向に沿って等間隔に配置され、上部から下部に向かってその断面積が次第に小さくなるように形成されることを特徴とする。
【００１２】
前記各排出孔は前記隔壁に長さ方向に沿って等間隔に配置されることを特徴とする。
【００１３】
前記第１ヘッダ、冷媒タンク、及び隔壁は一体に形成されることを特徴とする。
【００１４】
前記第１ヘッダ、冷媒タンク、及び隔壁は２ピース（ｐｉｅｃｅｓ）に製作されて相互組み立てられることを特徴とする。
【００１５】
前記第１ヘッダは前記隔壁が一体に形成されたパイプ形状に形成され、前記冷媒タンクは前記第１ヘッダの外周面の少なくとも一部を囲んだ状態で装着されることを特徴とする。
【００１６】
前記冷媒タンクは２ピースに形成されて、前記第１ヘッダを介在して相互組み立てられることを特徴とする。
【００１７】
前記第１ヘッダは、一面に前記熱交換部が装着されるラウンド状のプレート形状に形成されることを特徴とする。
【００１８】
前記冷媒タンクと隔壁は一体に形成されて、前記熱交換部の反対側で前記第１ヘッダの外側を囲んだ状態で装着されることを特徴とする。
【００１９】
前記冷媒タンクと隔壁は２ピースに形成されて、前記第１ヘッダを介在して相互組み立てられることを特徴とする。
【００２０】
前記隔壁は前記熱交換部の反対側で前記第１ヘッダの外側を囲んだ状態で装着され、前記冷媒タンクは前記第１ヘッダの反対側で前記隔壁の外周面を囲んだ状態で装着されることを特徴とする。
【００２１】
前記冷媒タンクは２ピースに形成されて、前記隔壁を介在して相互組み立てられることを特徴とする。
【００２２】
前記冷媒タンクは、前記冷媒流入口と冷媒排出口が形成された一側にそれぞれ冷媒を流入及び排出する冷媒パイプが連結されるジョイントフランジが装着されることを特徴とする。
【００２３】
前記第１ヘッダと冷媒タンクの上端と下端には、冷媒の漏出を防止するための密閉キャップがそれぞれ装着されることを特徴とする。
【００２４】
前記第１ヘッダと第２ヘッダには、前記熱交換部の下部にサブクール領域を形成するようにする第２隔膜及び第３隔膜がそれぞれ形成されることを特徴とする。
【００２５】
前記コンデンサは、フィン−プレート式熱交換器を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、気体と液体状態で混合された冷媒の流動を制御し、冷媒の内部に含まれているオイルを分離させた状態で熱交換部に円滑に供給することによって、冷媒の拡散効率及び熱交換効率を向上させ、サブクール領域の冷媒排出効率を向上させて、車両エアコンシステムの全体的な冷房効率を向上させる効果がある。
また、別のオイル分離装置を設置することなく、冷媒タンクに形成されるスパイラル溝によって冷媒の流動を制御することによって、冷媒に含まれているオイルを自重によって容易に分離することができる。また、分離されたオイルは凝縮が完了した冷媒と共に排出させる効果もある。
また、冷媒パイプの連結時に、チューブとの方向と関係なく連結が可能で、狭いエンジンルームの内部でレイアウトを簡素化させる効果がある。
さらに、冷媒を流入及び排出させる冷媒パイプをジョイントフランジによって装着が可能で、製作原価の節減及び組み立て工程数を減らし、システムの全体的なサイズを縮小できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例に係る車両用コンデンサの斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る車両用コンデンサの断面図である。
【図３】図１のＡ部分の拡大投影斜視図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】図２のＣ部分の拡大図である。
【図６】図１のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図７】本発明の実施例に係る車両用コンデンサの作動状態図である。
【図８】本発明の実施例に係る車両用コンデンサに適用される第１ヘッダ、隔壁、及び冷媒タンクの多様な結合構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の実施例に係る車両用コンデンサの斜視図及び断面図であり、図３は、図１のＡ部分に対する拡大投影斜視図であり、図４は、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図５は、図２のＣ部分に対する拡大図であり、図６は図１のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
図面に示す通り、本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００は、車両のエアコンシステムに適用されるもので、気体と液体状態で混合された冷媒の流動を制御し、冷媒の内部に含まれているオイルを分離させた状態で熱交換部１３０に円滑に供給することによって、冷媒の拡散効率及び熱交換効率を向上させ、サブクール領域１３６で冷媒排出効率を向上させて、全体的な冷房効率を向上させることができる。
【００２９】
このために、本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００は、図１及び図２にで示したように、基本的に第１ヘッダ１１０、第２ヘッダ１２０、熱交換部１３０、冷媒タンク１４０、及びレシーバードライヤー部１８０を含んで構成される。
最初に、前記第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０は相互に所定間隔をおいて配置される。
本実施例において、熱交換部１３０は複数個のチューブ１３２と放熱フィン１３４で構成され、各チューブを通して流動する冷媒と外気の間に熱交換が行われる。複数個のチューブ１３２と放熱フィン１３４は第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０に装着されて、第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０を連結する。
【００３０】
即ち、第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０は、図１において、左、右側に離隔するように配置されており、チューブ１３２と放熱フィン１３４で構成された熱交換部１３０の両端は、それぞれ第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０の内側に連結される。
そして、冷媒タンク１４０は熱交換部１３０に対応して第１ヘッダ１１０の外側に装着される。
このような冷媒タンク１４０には、冷媒の供給を受けるための冷媒流入口１４２と、冷媒を排出するための冷媒排出口１４４が形成されている。冷媒タンク１４０に供給された冷媒は第１ヘッダ１１０を通して熱交換部１３０に供給され、熱交換部１３０と第２ヘッダ１２０を通過した冷媒はさらに第１ヘッダ１１０を通して冷媒タンク１４０に供給される。
【００３１】
ここで、冷媒タンク１４０には、図３乃至図５に示したように、冷媒流入口１４２と冷媒排出口１４４の間に配置されて、第１ヘッダ１１０と冷媒タンク１４０の間に形成された内部空間を上、下部に区切る第１隔膜１４６が形成される。
即ち、第１隔膜１４６は、冷媒タンク１４０を冷媒流入口１４２と冷媒排出口１４４を基準として上、下部に区切る。
また、第１隔膜１４６によって区切られて冷媒流入口１４２と連結される冷媒タンク１４０の上部には、スパイラル溝１４５が形成される。
冷媒流入口１４２を通じて流入した冷媒の流動時、スパイラル溝１４５は冷媒に含まれているオイルが分離されるように冷媒の回転を誘導して、うず巻きを発生させる。
ここで、スパイラル溝１４５は、第１隔膜１４６を基準として冷媒タンク１４０の上部の内周面に長さ方向に沿って一体に形成することができる。
【００３２】
スパイラル溝１４５は、冷媒流入口１４２を通じて流入する冷媒が、第１隔膜１４６によって区切られた冷媒タンク１４０の上方向に移動する時に、冷媒が回転するように誘導する。
これにより、冷媒はスパイラル溝１４５の内周面に沿って回転しながら、その中央部にうず巻きが発生する。この時、冷媒の内部に含まれているオイルが自重によってうず巻きの中央部に集まって、第１隔膜１４６に向かって落ちて捕集される。
ここで、第１隔膜１４６には、スパイラル溝１４５を通りながら冷媒から分離されたオイルが、冷媒排出口１４４に排出される冷媒と共に排出されるように、オイル排出孔１４８が形成される。
【００３３】
オイル排出孔１４８は、スパイラル溝１４５に沿って回転しながら移動する冷媒から分離されて第１隔膜１４６の上面に捕集されたオイルを、熱交換部１３０を通過しながら凝縮が完了した冷媒に排出させる。
そのために、凝縮が完了した冷媒にはオイル排出孔１４８を通じて排出されるオイルが含まれ、オイルを含む冷媒は膨張バルブ（図示せず）に冷媒排出口１４４を通じて排出される。
一方、本実施例において、冷媒タンク１４０の内部には長さ方向に隔壁１５０が形成されて、隔壁１５０と第１ヘッダ１１０との間に冷媒が流入して一次に貯蔵される内部空間が形成される。
【００３４】
そして、第１隔膜１４６を基準として、前記隔壁１５０の上部には冷媒を第１ヘッダ１１０を通して熱交換部１３０に流入させるための少なくとも一つ以上の流入孔１５２が形成され、前記隔壁１５０の下部には第１ヘッダ１１０によって冷媒を受けるための少くとも一つ以上の排出孔１５４がそれぞれ形成される。
ここで、前記複数の流入孔１５２は、前記隔壁１５０に長さ方向に沿って等間隔に配置されて、上部から下部に向かってその断面積が次第に小さくなるように形成することができる。
そのために、冷媒流入口１４２に流入した冷媒はスパイラル溝１４５に沿って上方向に移動しながらオイルが分離されて、前記隔膜１４６を基準として隔壁１５０に沿って下部から上部に向かって流動抵抗が大きくなることを防止することができる。
【００３５】
従って、各流入孔１５２を通じて冷媒が第１ヘッダ１１０に流入する時、流動抵抗が最小化された状態で均一に流入できる。
即ち、冷媒は断面積がそれぞれ異なる流入孔１５２を通じて流動抵抗が最小化された状態で、均一に第１ヘッダ１１０に流入し、熱交換部１３０の各チューブ１３２に均等に流入する。
そして、複数の排出孔１５４は隔壁１５０に長さ方向に沿って等間隔に配置され、複数の排出孔１５４を通じて排出された冷媒は冷媒タンク１４０に貯蔵され、冷媒排出口１４４を通じてコンデンサ１００の外部に排出される。
【００３６】
第１ヘッダ１１０と冷媒タンク１４０の上、下端には、その内部に流入した冷媒の漏出を防止するための密閉キャップ１６０がそれぞれ装着される。
このような密閉キャップ１６０は、第１ヘッダ１１０と冷媒タンク１４０の上端と下端に装着されて、冷媒の漏出を防止すると同時に、流入孔１５２と排出孔１５４を通過せずに、第１ヘッダ１１０と冷媒タンク１４０の間で冷媒が流動することを防止する。
そして、第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０には、一次に凝縮された状態でレシーバードライヤー部１８０を通過した冷媒を２次的に外気と熱交換させるサブクール領域１３６を形成するように、熱交換部１３０の上部と下部を区切る第２隔膜１１２及び第３隔膜１２２がそれぞれ形成されて第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０の内部空間が分割される。
【００３７】
ここで、熱交換部１３０は第２隔膜１１２及び第３隔膜１２２に対応して上、下部がそれぞれ区切られることによって、下部にサブクール領域１３６を形成する。冷媒は、熱交換部１３０の上部では第１ヘッダ１１０から第２ヘッダ１２０に向かって流動し、サブクール領域１３６では第２ヘッダ１２０から第１ヘッダ１１０に向かって流動する。
一方、本実施例において、冷媒タンク１４０には、冷媒流入口１４２と冷媒排出口１４４が形成された一側に、それぞれ冷媒を流入及び排出する冷媒パイプが連結されるジョイントフランジ１７０が装着できる。
【００３８】
ジョイントフランジ１７０は、冷媒タンク１４０の外周側のいずれの位置においても冷媒パイプを冷媒流入口１４２と冷媒排出口１４４に連結できるようにすることによって、冷媒パイプのレイアウト自由度を向上させる。
本実施例において、レシーバードライヤー部１８０は、熱交換部１３０を通過した冷媒の気液分離と水分を除去し、第２ヘッダ１２０の外側に連結される。
このようなレシーバードライヤー部１８０は、熱交換部１３０を通過しながら凝縮された冷媒を第２ヘッダ１２０を通して供給を受けて、気液分離及び水分を除去し、第２ヘッダ１２０を通してさらに熱交換部１３０の下部に形成されたサブクール領域１３６に冷媒を流入させる。
【００３９】
一方、本実施例において、第１ヘッダ１１０、冷媒タンク１４０、及び隔壁１５０は、図６に示したように一体形に形成される。
即ち、第１ヘッダ１１０、冷媒タンク１４０、及び隔壁１５０は圧出成形などによって一体に形成することができる。
本実施例において、コンデンサ１００は、熱交換部１３０がチューブ１３２と放熱フィン１３４で構成されたフィン−プレート式熱交換器からなる。
【００４０】
以下、本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００の作動について説明する。
図７は、本発明の実施例に係る車両用コンデンサの作動状態図である。
図面に示す通り、本実施例に係る車両用コンデンサ１００は、冷媒パイプを通して冷媒流入口１４２に流入した冷媒が１次に冷媒タンク１４０に流入した後、第１隔膜１４６を基準として下部から上部に向かってスパイラル溝１４５によって回転する。
この時、冷媒はスパイラル溝１４５の内周面に沿って回転しながら中央にうず巻きを発生させ、冷媒に含まれているオイルは自重によってうず巻きに向かって移動した後、第１隔膜１４６に落ちて捕集される。
【００４１】
そのために、冷媒は内部に含まれているオイルが分離された状態で、隔壁１５０に形成された流入孔１５２を通じて熱交換部１３０に流動する。
ここで、冷媒が流入孔１５２に流入する時、冷媒流入口１４２の近くに位置して冷媒の圧力の高い下部では、断面積が小さい流入孔１５２を通じて少量の冷媒が流入する。
これとは反対に、第１隔膜１４６を基準として、冷媒タンク１４０の上部は冷媒流入口１４２から遠く離れて位置することによって、下部に比べて相対的に低い圧力が形成される。従って、断面積の大きい流入孔１５２を通じて少ない圧力でも多量の冷媒が流入する。
従って、冷媒は第１ヘッダ１１０の下部から上部まで均一に熱交換部１３０に供給される。
【００４２】
即ち、本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００は、熱交換部１３０の上部から下部まで位置する複数のチューブ１３２に、オイルが分離された冷媒を円滑に流入させることができるので、冷媒の熱交換効率を向上させる。
そして、熱交換部１３０に流入した冷媒は、熱交換部１３０の内部を移動しながら外気と一次に熱交換されて凝縮され、レシーバードライヤー部１８０を通過しながら気液分離及び水分が除去される。
このような状態で、冷媒は第２ヘッダ１２０を通してさらに熱交換部１３０に流入し、サブクール領域１３６で外気と熱交換されて、さらに第１ヘッダ１１０に流入する。
【００４３】
第１ヘッダ１１０に流入した冷媒は、複数の排出孔１５４を通じて第１隔膜１４６を基準として下部に位置する冷媒タンク１４０に均一に排出される。
そして、冷媒タンク１４０に流入した凝縮が完了した冷媒は、冷媒排出口１４４を通じて冷媒パイプに排出される。この時、冷媒を排出する冷媒排出口１４４は複数の排出孔１５４から離れた冷媒流入口１４２の近くに位置することによって、冷媒排出口１４４付近の流動抵抗が低くなる。
そのために、熱交換部１３０のサブクール領域１３６から排出される冷媒は、冷媒タンク１４０に貯蔵された後、冷媒排出口１４４を通じて冷媒パイプに排出される。従って、冷媒の流動抵抗が小さくなって円滑に排出される。
【００４４】
本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００を使用すると、気体と液体状態で混合された冷媒の流動を制御し、冷媒の内部に含まれているオイルを分離させた状態で冷媒を熱交換部１３０に円滑に供給することができる。
そのために、本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００は、冷媒の拡散効率及び熱交換効率を向上させ、サブクール領域１３６の冷媒排出効率を向上させて、車両エアコンシステムの全体的な冷房効率を向上させることができる。
また、冷媒タンク１４０に形成されるスパイラル溝１４５によって、冷媒の流動時に、冷媒の回転によるうず巻きを発生させる。従って、別のオイル分離装置を設置することなく、冷媒に含まれているオイルを自重によって冷媒から分離させて、分離されたオイルは凝縮が完了した冷媒と共に排出できる。
【００４５】
また、冷媒パイプの連結時、チューブ１３２の方向に関係なく連結が可能で、狭いエンジンルーム内部でレイアウトを簡素化できる。
また、冷媒を流入及び排出させる冷媒パイプをジョイントフランジ１７０を通じて装着するので、製作原価の節減及び組み立て工程数を減らし、システムの全体的なサイズを縮小できる。
一方、本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００の説明において、第１ヘッダ１１０、冷媒タンク１４０、及び隔壁１５０が一体形成されるものを一実施例として説明しているが、これに限定されることではない。第１ヘッダ１１０、冷媒タンク１４０、及び隔壁１５０は、次のような多様な構造に分離構成することができる。
【００４６】
図８は、本発明の実施例に係る車両用コンデンサに適用される第１ヘッダ、隔壁、及び冷媒タンクの多様な結合構造を示す断面図である。
まず、図８（ａ）に示すように、第１ヘッダ１１０ａ、冷媒タンク１４０ａ、及び隔壁１５０ａは２ピースに製作された後、相互組み立てられる。
即ち、第１ヘッダ１１０ａと冷媒タンク１４０ａは別に製作された第１部分と第２の部分を含み、第１部分と第２部分の中央には隔壁１５０ａがそれぞれ一体に突出形成される。第１部分と第２部分は溶接などによって組み立てられる。
このような第１ヘッダ１１０ａ、冷媒タンク１４０ａ、及び隔壁１５０ａの第１部分と第２部分は圧出成形などによって別に製作された後、組み立られる。
【００４７】
図８（ｂ）乃至図８（ｄ）に示したように、第１ヘッダ１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、隔壁１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄが一体に形成されたパイプ形状に形成され、冷媒タンク１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄは、第１ヘッダ１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの外周面の少なくとも一部を囲んだ状態で装着することができる。
一方、冷媒タンク１４０ｄは、図８（ｄ）に示すように、２ピースに形成されて第１ヘッダ１１０ｄを介して組み立てられる。
そして、第１ヘッダ１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇ、１１０ｈ、１１０ｉは、図８（ｅ）乃至図８（ｉ）に示したように、一面に熱交換部１３０が装着されるラウンド状のプレート形状に形成することができる。
【００４８】
ここで、冷媒タンク１４０ｅと隔壁１５０ｅは、図８（ｅ）に示すように、一体に形成されて熱交換部１３０の反対側で第１ヘッダ１１０ｅの外側を囲んだ状態で装着することができる。
また、冷媒タンク１４０ｆと隔壁１５０ｆは、図８（ｆ）に示すように、２ピースに形成されて、第１ヘッダ１１０ｆを介して組み立てられる。
即ち、冷媒タンク１４０ｆは第１部分と第２の部分を含み、第１部分と第２部分の中央には隔壁１５０ｆがそれぞれ一体に突出形成される。第１部分と第２部分は溶接などによって組み立てられる。
一方、隔壁１５０ｇ、１５０ｈ、１５０ｉは、図８（ｇ）乃至図８（ｉ）に示したように、熱交換部１３０の反対側で第１ヘッダ１１０ｇ、１１０ｈ、１１０ｉの外側を囲んだ状態で装着できる。
【００４９】
このような隔壁１５０ｇ、１５０ｈ、１５０ｉは、半円形または「Ｃ」字状に形成されて、ラウンド状にプレート形状の第１ヘッダ１１０ｇ、１１０ｈ、１１０ｉの外側を囲んだ状態で装着する。
ここで、冷媒タンク１４０ｇ、１４０ｈは、図８（ｇ）と図８（ｈ）に示すように、半円形に形成されて隔壁１５０ｇ、１５０ｈの外周面を囲んだ状態で装着することができる。
そして、冷媒タンク１４０ｉは、図８（ｉ）に示すように、２ピースに形成されて隔壁１５０ｉを介して組み立てられる。
即ち、冷媒タンク１４０ｉは第１部分と第２の部分を含み、第１ヘッダ１１０ｉの外周面を囲んだ状態で装着された隔壁１５０ｉの外周面を囲むように溶接などによって組み立てられる。
本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００において、第１ヘッダ１１０、冷媒タンク１４０、及び隔壁１５０は一体形に形成でき、あるいは別に製作して組み立てることも可能である。
【００５０】
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００５１】
１００ 車両用コンデンサ
１１０ 第１ヘッダ
１１２ 第２隔膜
１２０ 第２ヘッダ
１２２ 第３隔膜
１３０ 熱交換部
１３２ チューブ
１３４ 放熱フィン
１３６ サブクール領域
１４０ 冷媒タンク
１４２ 冷媒流入口
１４４ 冷媒排出口
１４５ スパイラル溝
１４６ 第１隔膜
１４８ オイル排出孔
１５０ 隔壁
１５２ 流入孔
１５４ 排出孔
１６０ 密閉キャップ
１７０ ジョイントフランジ
１８０ レシーバードライヤー部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用コンデンサに係り、より詳しくは、気体と液体状態の冷媒が混合されて流入すると、外気との熱交換によって前記冷媒を凝縮する車両用コンデンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車のエアコンシステムは、外部の温度変化に関係なく自動車室内の温度を適当な温度に維持して、快適な室内環境を維持できるようにする。
このようなエアコンシステムは、冷媒を圧縮する圧縮器と、前記圧縮器で圧縮された冷媒を凝縮して液化させるコンデンサと、前記コンデンサで凝縮されて液化した冷媒を急速に膨張させる膨張バルブと、前記膨張バルブで膨張した冷媒を蒸発させながら、冷媒の蒸発潜熱を利用して前記エアコンシステムが設けられた室内に送風される空気を冷却する蒸発器とを含む。
ここで、前記コンデンサは、圧縮された高温高圧の気体冷媒を走行中車両の内部に流入する外部空気によって冷却させて、低温の液体冷媒に凝縮させる。
【０００３】
このようなコンデンサは、通常、気液分離による凝縮効率の向上と冷媒中の水分を除去するために備えられたレシーバードライヤーと配管を通じて連結される。
しかし、このような従来のコンデンサは、冷媒を流入及び排出するために冷媒パイプとの連結時、コンデンサ両側のヘッダに連結された放熱フィン及びチューブと常時垂直方向に連結しなければならないことによって、狭いエンジンルームの内部でレイアウトを構成するのが困難であるという問題点がある。
また、ヘッダの内部で冷媒パイプとチューブとの間隔が狭くて冷媒の流動抵抗が発生し、冷媒の拡散が不利になる問題点もある。
【０００４】
また、冷媒の内部に含まれている微細オイルによって、冷媒が熱交換部を通過時、チューブの内部で流動する冷媒に流動抵抗が発生すると同時に、冷媒の熱交換効率が低くなることによって、冷媒の凝縮効率が低下する問題点もあった。
さらに、液状冷媒を排出するための冷媒パイプをコンデンサのサブクール領域の下部に設置しなければならないことで、気液が分離されて排出される冷媒の流動量が減少し、そのためにエアコンシステムの全体的な冷房性能が低下する問題点もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０２４２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、気体と液体状態で混合された冷媒の流動を制御し、冷媒の内部に含まれているオイルを分離させた状態で熱交換部に円滑に供給することによって、冷媒の拡散効率及び熱交換効率を向上させ、サブクール領域で冷媒排出効率を向上させて、車両エアコンシステムの全体的な冷房効率を向上させる車両用コンデンサを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、冷媒パイプとチューブの方向に関係なく連結が可能となるようにして、狭いエンジンルームの内部でレイアウトを簡素化することができる車両用コンデンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するための本発明の実施例に係る車両用コンデンサは、
相互に所定間隔をおいて配置される第１、第２ヘッダ、複数個のチューブと放熱フィンで構成されて、前記各チューブを通して流動する冷媒と外気の間に熱交換が行われるようにし、相互対向する前記第１、第２ヘッダを互いに連結する熱交換部、前記第１ヘッダの外側に取り付けられ、その一側に冷媒の供給を受けるための冷媒流入口と冷媒を排出するための冷媒排出口が形成され、冷媒を前記第１ヘッダを通して前記熱交換部に供給し、前記熱交換部と第２ヘッダを通過した冷媒がさらに前記第１ヘッダを通して供給されるように形成された冷媒タンク、及び前記熱交換部を通過した冷媒の気液分離と水分を除去するように前記第２ヘッダの外側に連結するレシーバードライヤー部、を含み、前記冷媒タンクは、前記冷媒流入口と冷媒排出口の間に配置される第１隔膜によって内部空間が上部と下部に区切られ、前記冷媒流入口と連結された上部には冷媒の回転を誘導してうず巻きを発生させるスパイラル溝が形成されることを特徴とする。
【０００８】
前記スパイラル溝は、前記第１隔膜を基準として前記冷媒タンクの上部の内周面に長さ方向に沿って一体に形成されることを特徴とする。
【０００９】
前記第１隔膜には、前記スパイラル溝を通過しながら分離されたオイルが前記冷媒タンクの下部に移動するようにするオイル排出孔が形成されることを特徴とする。
【００１０】
前記冷媒タンクの内部には長さ方向に隔壁が形成され、前記第１隔膜を基準として、前記隔壁の上部には冷媒を前記第１ヘッダを通して熱交換部に流入させるための少なくとも一つ以上の流入孔が形成され、前記隔壁の下部には第１ヘッダを通して冷媒が流入するための少なくとも一つ以上の排出孔がそれぞれ形成されることを特徴とする。
【００１１】
前記複数の流入孔は前記隔壁に長さ方向に沿って等間隔に配置され、上部から下部に向かってその断面積が次第に小さくなるように形成されることを特徴とする。
【００１２】
前記各排出孔は前記隔壁に長さ方向に沿って等間隔に配置されることを特徴とする。
【００１３】
前記第１ヘッダ、冷媒タンク、及び隔壁は一体に形成されることを特徴とする。
【００１４】
前記第１ヘッダ、冷媒タンク、及び隔壁は２ピース（ｐｉｅｃｅｓ）に製作されて相互組み立てられることを特徴とする。
【００１５】
前記第１ヘッダは前記隔壁が一体に形成されたパイプ形状に形成され、前記冷媒タンクは前記第１ヘッダの外周面の少なくとも一部を囲んだ状態で装着されることを特徴とする。
【００１６】
前記冷媒タンクは２ピースに形成されて、前記第１ヘッダを介在して相互組み立てられることを特徴とする。
【００１７】
前記第１ヘッダは、一面に前記熱交換部が装着されるラウンド状のプレート形状に形成されることを特徴とする。
【００１８】
前記冷媒タンクと隔壁は一体に形成されて、前記熱交換部の反対側で前記第１ヘッダの外側を囲んだ状態で装着されることを特徴とする。
【００１９】
前記冷媒タンクと隔壁は２ピースに形成されて、前記第１ヘッダを介在して相互組み立てられることを特徴とする。
【００２０】
前記隔壁は前記熱交換部の反対側で前記第１ヘッダの外側を囲んだ状態で装着され、前記冷媒タンクは前記第１ヘッダの反対側で前記隔壁の外周面を囲んだ状態で装着されることを特徴とする。
【００２１】
前記冷媒タンクは２ピースに形成されて、前記隔壁を介在して相互組み立てられることを特徴とする。
【００２２】
前記冷媒タンクは、前記冷媒流入口と冷媒排出口が形成された一側にそれぞれ冷媒を流入及び排出する冷媒パイプが連結されるジョイントフランジが装着されることを特徴とする。
【００２３】
前記第１ヘッダと冷媒タンクの上端と下端には、冷媒の漏出を防止するための密閉キャップがそれぞれ装着されることを特徴とする。
【００２４】
前記第１ヘッダと第２ヘッダには、前記熱交換部の下部にサブクール領域を形成するようにする第２隔膜及び第３隔膜がそれぞれ形成されることを特徴とする。
【００２５】
前記コンデンサは、フィン−プレート式熱交換器を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、気体と液体状態で混合された冷媒の流動を制御し、冷媒の内部に含まれているオイルを分離させた状態で熱交換部に円滑に供給することによって、冷媒の拡散効率及び熱交換効率を向上させ、サブクール領域の冷媒排出効率を向上させて、車両エアコンシステムの全体的な冷房効率を向上させる効果がある。
また、別のオイル分離装置を設置することなく、冷媒タンクに形成されるスパイラル溝によって冷媒の流動を制御することによって、冷媒に含まれているオイルを自重によって容易に分離することができる。また、分離されたオイルは凝縮が完了した冷媒と共に排出させる効果もある。
また、冷媒パイプの連結時に、チューブとの方向と関係なく連結が可能で、狭いエンジンルームの内部でレイアウトを簡素化させる効果がある。
さらに、冷媒を流入及び排出させる冷媒パイプをジョイントフランジによって装着が可能で、製作原価の節減及び組み立て工程数を減らし、システムの全体的なサイズを縮小できる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例に係る車両用コンデンサの斜視図である。
【図２】本発明の実施例に係る車両用コンデンサの断面図である。
【図３】図１のＡ部分の拡大投影斜視図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図５】図２のＣ部分の拡大図である。
【図６】図１のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図７】本発明の実施例に係る車両用コンデンサの作動状態図である。
【図８】本発明の実施例に係る車両用コンデンサに適用される第１ヘッダ、隔壁、及び冷媒タンクの多様な結合構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の実施例に係る車両用コンデンサの斜視図及び断面図であり、図３は、図１のＡ部分に対する拡大投影斜視図であり、図４は、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図５は、図２のＣ部分に対する拡大図であり、図６は図１のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
図面に示す通り、本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００は、車両のエアコンシステムに適用されるもので、気体と液体状態で混合された冷媒の流動を制御し、冷媒の内部に含まれているオイルを分離させた状態で熱交換部１３０に円滑に供給することによって、冷媒の拡散効率及び熱交換効率を向上させ、サブクール領域１３６で冷媒排出効率を向上させて、全体的な冷房効率を向上させることができる。
【００２９】
このために、本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００は、図１及び図２にで示したように、基本的に第１ヘッダ１１０、第２ヘッダ１２０、熱交換部１３０、冷媒タンク１４０、及びレシーバードライヤー部１８０を含んで構成される。
最初に、前記第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０は相互に所定間隔をおいて配置される。
本実施例において、熱交換部１３０は複数個のチューブ１３２と放熱フィン１３４で構成され、各チューブを通して流動する冷媒と外気の間に熱交換が行われる。複数個のチューブ１３２と放熱フィン１３４は第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０に装着されて、第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０を連結する。
【００３０】
即ち、第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０は、図１において、左、右側に離隔するように配置されており、チューブ１３２と放熱フィン１３４で構成された熱交換部１３０の両端は、それぞれ第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０の内側に連結される。
そして、冷媒タンク１４０は熱交換部１３０に対応して第１ヘッダ１１０の外側に装着される。
このような冷媒タンク１４０には、冷媒の供給を受けるための冷媒流入口１４２と、冷媒を排出するための冷媒排出口１４４が形成されている。冷媒タンク１４０に供給された冷媒は第１ヘッダ１１０を通して熱交換部１３０に供給され、熱交換部１３０と第２ヘッダ１２０を通過した冷媒はさらに第１ヘッダ１１０を通して冷媒タンク１４０に供給される。
【００３１】
ここで、冷媒タンク１４０には、図３乃至図５に示したように、冷媒流入口１４２と冷媒排出口１４４の間に配置されて、第１ヘッダ１１０と冷媒タンク１４０の間に形成された内部空間を上、下部に区切る第１隔膜１４６が形成される。
即ち、第１隔膜１４６は、冷媒タンク１４０を冷媒流入口１４２と冷媒排出口１４４を基準として上、下部に区切る。
また、第１隔膜１４６によって区切られて冷媒流入口１４２と連結される冷媒タンク１４０の上部には、スパイラル溝１４５が形成される。
冷媒流入口１４２を通じて流入した冷媒の流動時、スパイラル溝１４５は冷媒に含まれているオイルが分離されるように冷媒の回転を誘導して、うず巻きを発生させる。
ここで、スパイラル溝１４５は、第１隔膜１４６を基準として冷媒タンク１４０の上部の内周面に長さ方向に沿って一体に形成することができる。
【００３２】
スパイラル溝１４５は、冷媒流入口１４２を通じて流入する冷媒が、第１隔膜１４６によって区切られた冷媒タンク１４０の上方向に移動する時に、冷媒が回転するように誘導する。
これにより、冷媒はスパイラル溝１４５の内周面に沿って回転しながら、その中央部にうず巻きが発生する。この時、冷媒の内部に含まれているオイルが自重によってうず巻きの中央部に集まって、第１隔膜１４６に向かって落ちて捕集される。
ここで、第１隔膜１４６には、スパイラル溝１４５を通りながら冷媒から分離されたオイルが、冷媒排出口１４４に排出される冷媒と共に排出されるように、オイル排出孔１４８が形成される。
【００３３】
オイル排出孔１４８は、スパイラル溝１４５に沿って回転しながら移動する冷媒から分離されて第１隔膜１４６の上面に捕集されたオイルを、熱交換部１３０を通過しながら凝縮が完了した冷媒に排出させる。
そのために、凝縮が完了した冷媒にはオイル排出孔１４８を通じて排出されるオイルが含まれ、オイルを含む冷媒は膨張バルブ（図示せず）に冷媒排出口１４４を通じて排出される。
一方、本実施例において、冷媒タンク１４０の内部には長さ方向に隔壁１５０が形成されて、隔壁１５０と第１ヘッダ１１０との間に冷媒が流入して一次に貯蔵される内部空間が形成される。
【００３４】
そして、第１隔膜１４６を基準として、前記隔壁１５０の上部には冷媒を第１ヘッダ１１０を通して熱交換部１３０に流入させるための少なくとも一つ以上の流入孔１５２が形成され、前記隔壁１５０の下部には第１ヘッダ１１０によって冷媒を受けるための少くとも一つ以上の排出孔１５４がそれぞれ形成される。
ここで、前記複数の流入孔１５２は、前記隔壁１５０に長さ方向に沿って等間隔に配置されて、上部から下部に向かってその断面積が次第に小さくなるように形成することができる。
そのために、冷媒流入口１４２に流入した冷媒はスパイラル溝１４５に沿って上方向に移動しながらオイルが分離されて、前記隔膜１４６を基準として隔壁１５０に沿って下部から上部に向かって流動抵抗が大きくなることを防止することができる。
【００３５】
従って、各流入孔１５２を通じて冷媒が第１ヘッダ１１０に流入する時、流動抵抗が最小化された状態で均一に流入できる。
即ち、冷媒は断面積がそれぞれ異なる流入孔１５２を通じて流動抵抗が最小化された状態で、均一に第１ヘッダ１１０に流入し、熱交換部１３０の各チューブ１３２に均等に流入する。
そして、複数の排出孔１５４は隔壁１５０に長さ方向に沿って等間隔に配置され、複数の排出孔１５４を通じて排出された冷媒は冷媒タンク１４０に貯蔵され、冷媒排出口１４４を通じてコンデンサ１００の外部に排出される。
【００３６】
第１ヘッダ１１０と冷媒タンク１４０の上、下端には、その内部に流入した冷媒の漏出を防止するための密閉キャップ１６０がそれぞれ装着される。
このような密閉キャップ１６０は、第１ヘッダ１１０と冷媒タンク１４０の上端と下端に装着されて、冷媒の漏出を防止すると同時に、流入孔１５２と排出孔１５４を通過せずに、第１ヘッダ１１０と冷媒タンク１４０の間で冷媒が流動することを防止する。
そして、第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０には、一次に凝縮された状態でレシーバードライヤー部１８０を通過した冷媒を２次的に外気と熱交換させるサブクール領域１３６を形成するように、熱交換部１３０の上部と下部を区切る第２隔膜１１２及び第３隔膜１２２がそれぞれ形成されて第１ヘッダ１１０及び第２ヘッダ１２０の内部空間が分割される。
【００３７】
ここで、熱交換部１３０は第２隔膜１１２及び第３隔膜１２２に対応して上、下部がそれぞれ区切られることによって、下部にサブクール領域１３６を形成する。冷媒は、熱交換部１３０の上部では第１ヘッダ１１０から第２ヘッダ１２０に向かって流動し、サブクール領域１３６では第２ヘッダ１２０から第１ヘッダ１１０に向かって流動する。
一方、本実施例において、冷媒タンク１４０には、冷媒流入口１４２と冷媒排出口１４４が形成された一側に、それぞれ冷媒を流入及び排出する冷媒パイプが連結されるジョイントフランジ１７０が装着できる。
【００３８】
ジョイントフランジ１７０は、冷媒タンク１４０の外周側のいずれの位置においても冷媒パイプを冷媒流入口１４２と冷媒排出口１４４に連結できるようにすることによって、冷媒パイプのレイアウト自由度を向上させる。
本実施例において、レシーバードライヤー部１８０は、熱交換部１３０を通過した冷媒の気液分離と水分を除去し、第２ヘッダ１２０の外側に連結される。
このようなレシーバードライヤー部１８０は、熱交換部１３０を通過しながら凝縮された冷媒を第２ヘッダ１２０を通して供給を受けて、気液分離及び水分を除去し、第２ヘッダ１２０を通してさらに熱交換部１３０の下部に形成されたサブクール領域１３６に冷媒を流入させる。
【００３９】
一方、本実施例において、第１ヘッダ１１０、冷媒タンク１４０、及び隔壁１５０は、図６に示したように一体形に形成される。
即ち、第１ヘッダ１１０、冷媒タンク１４０、及び隔壁１５０は圧出成形などによって一体に形成することができる。
本実施例において、コンデンサ１００は、熱交換部１３０がチューブ１３２と放熱フィン１３４で構成されたフィン−プレート式熱交換器からなる。
【００４０】
以下、本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００の作動について説明する。
図７は、本発明の実施例に係る車両用コンデンサの作動状態図である。
図面に示す通り、本実施例に係る車両用コンデンサ１００は、冷媒パイプを通して冷媒流入口１４２に流入した冷媒が１次に冷媒タンク１４０に流入した後、第１隔膜１４６を基準として下部から上部に向かってスパイラル溝１４５によって回転する。
この時、冷媒はスパイラル溝１４５の内周面に沿って回転しながら中央にうず巻きを発生させ、冷媒に含まれているオイルは自重によってうず巻きに向かって移動した後、第１隔膜１４６に落ちて捕集される。
【００４１】
そのために、冷媒は内部に含まれているオイルが分離された状態で、隔壁１５０に形成された流入孔１５２を通じて熱交換部１３０に流動する。
ここで、冷媒が流入孔１５２に流入する時、冷媒流入口１４２の近くに位置して冷媒の圧力の高い下部では、断面積が小さい流入孔１５２を通じて少量の冷媒が流入する。
これとは反対に、第１隔膜１４６を基準として、冷媒タンク１４０の上部は冷媒流入口１４２から遠く離れて位置することによって、下部に比べて相対的に低い圧力が形成される。従って、断面積の大きい流入孔１５２を通じて少ない圧力でも多量の冷媒が流入する。
従って、冷媒は第１ヘッダ１１０の下部から上部まで均一に熱交換部１３０に供給される。
【００４２】
即ち、本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００は、熱交換部１３０の上部から下部まで位置する複数のチューブ１３２に、オイルが分離された冷媒を円滑に流入させることができるので、冷媒の熱交換効率を向上させる。
そして、熱交換部１３０に流入した冷媒は、熱交換部１３０の内部を移動しながら外気と一次に熱交換されて凝縮され、レシーバードライヤー部１８０を通過しながら気液分離及び水分が除去される。
このような状態で、冷媒は第２ヘッダ１２０を通してさらに熱交換部１３０に流入し、サブクール領域１３６で外気と熱交換されて、さらに第１ヘッダ１１０に流入する。
【００４３】
第１ヘッダ１１０に流入した冷媒は、複数の排出孔１５４を通じて第１隔膜１４６を基準として下部に位置する冷媒タンク１４０に均一に排出される。
そして、冷媒タンク１４０に流入した凝縮が完了した冷媒は、冷媒排出口１４４を通じて冷媒パイプに排出される。この時、冷媒を排出する冷媒排出口１４４は複数の排出孔１５４から離れた冷媒流入口１４２の近くに位置することによって、冷媒排出口１４４付近の流動抵抗が低くなる。
そのために、熱交換部１３０のサブクール領域１３６から排出される冷媒は、冷媒タンク１４０に貯蔵された後、冷媒排出口１４４を通じて冷媒パイプに排出される。従って、冷媒の流動抵抗が小さくなって円滑に排出される。
【００４４】
本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００を使用すると、気体と液体状態で混合された冷媒の流動を制御し、冷媒の内部に含まれているオイルを分離させた状態で冷媒を熱交換部１３０に円滑に供給することができる。
そのために、本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００は、冷媒の拡散効率及び熱交換効率を向上させ、サブクール領域１３６の冷媒排出効率を向上させて、車両エアコンシステムの全体的な冷房効率を向上させることができる。
また、冷媒タンク１４０に形成されるスパイラル溝１４５によって、冷媒の流動時に、冷媒の回転によるうず巻きを発生させる。従って、別のオイル分離装置を設置することなく、冷媒に含まれているオイルを自重によって冷媒から分離させて、分離されたオイルは凝縮が完了した冷媒と共に排出できる。
【００４５】
また、冷媒パイプの連結時、チューブ１３２の方向に関係なく連結が可能で、狭いエンジンルーム内部でレイアウトを簡素化できる。
また、冷媒を流入及び排出させる冷媒パイプをジョイントフランジ１７０を通じて装着するので、製作原価の節減及び組み立て工程数を減らし、システムの全体的なサイズを縮小できる。
一方、本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００の説明において、第１ヘッダ１１０、冷媒タンク１４０、及び隔壁１５０が一体形成されるものを一実施例として説明しているが、これに限定されることではない。第１ヘッダ１１０、冷媒タンク１４０、及び隔壁１５０は、次のような多様な構造に分離構成することができる。
【００４６】
図８は、本発明の実施例に係る車両用コンデンサに適用される第１ヘッダ、隔壁、及び冷媒タンクの多様な結合構造を示す断面図である。
まず、図８（ａ）に示すように、第１ヘッダ１１０ａ、冷媒タンク１４０ａ、及び隔壁１５０ａは２ピースに製作された後、相互組み立てられる。
即ち、第１ヘッダ１１０ａと冷媒タンク１４０ａは別に製作された第１部分と第２の部分を含み、第１部分と第２部分の中央には隔壁１５０ａがそれぞれ一体に突出形成される。第１部分と第２部分は溶接などによって組み立てられる。
このような第１ヘッダ１１０ａ、冷媒タンク１４０ａ、及び隔壁１５０ａの第１部分と第２部分は圧出成形などによって別に製作された後、組み立られる。
【００４７】
図８（ｂ）乃至図８（ｄ）に示したように、第１ヘッダ１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、隔壁１５０ｂ、１５０ｃ、１５０ｄが一体に形成されたパイプ形状に形成され、冷媒タンク１４０ｂ、１４０ｃ、１４０ｄは、第１ヘッダ１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの外周面の少なくとも一部を囲んだ状態で装着することができる。
一方、冷媒タンク１４０ｄは、図８（ｄ）に示すように、２ピースに形成されて第１ヘッダ１１０ｄを介して組み立てられる。
そして、第１ヘッダ１１０ｅ、１１０ｆ、１１０ｇ、１１０ｈ、１１０ｉは、図８（ｅ）乃至図８（ｉ）に示したように、一面に熱交換部１３０が装着されるラウンド状のプレート形状に形成することができる。
【００４８】
ここで、冷媒タンク１４０ｅと隔壁１５０ｅは、図８（ｅ）に示すように、一体に形成されて熱交換部１３０の反対側で第１ヘッダ１１０ｅの外側を囲んだ状態で装着することができる。
また、冷媒タンク１４０ｆと隔壁１５０ｆは、図８（ｆ）に示すように、２ピースに形成されて、第１ヘッダ１１０ｆを介して組み立てられる。
即ち、冷媒タンク１４０ｆは第１部分と第２の部分を含み、第１部分と第２部分の中央には隔壁１５０ｆがそれぞれ一体に突出形成される。第１部分と第２部分は溶接などによって組み立てられる。
一方、隔壁１５０ｇ、１５０ｈ、１５０ｉは、図８（ｇ）乃至図８（ｉ）に示したように、熱交換部１３０の反対側で第１ヘッダ１１０ｇ、１１０ｈ、１１０ｉの外側を囲んだ状態で装着できる。
【００４９】
このような隔壁１５０ｇ、１５０ｈ、１５０ｉは、半円形または「Ｃ」字状に形成されて、ラウンド状にプレート形状の第１ヘッダ１１０ｇ、１１０ｈ、１１０ｉの外側を囲んだ状態で装着する。
ここで、冷媒タンク１４０ｇ、１４０ｈは、図８（ｇ）と図８（ｈ）に示すように、半円形に形成されて隔壁１５０ｇ、１５０ｈの外周面を囲んだ状態で装着することができる。
そして、冷媒タンク１４０ｉは、図８（ｉ）に示すように、２ピースに形成されて隔壁１５０ｉを介して組み立てられる。
即ち、冷媒タンク１４０ｉは第１部分と第２の部分を含み、第１ヘッダ１１０ｉの外周面を囲んだ状態で装着された隔壁１５０ｉの外周面を囲むように溶接などによって組み立てられる。
本発明の実施例に係る車両用コンデンサ１００において、第１ヘッダ１１０、冷媒タンク１４０、及び隔壁１５０は一体形に形成でき、あるいは別に製作して組み立てることも可能である。
【００５０】
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００５１】
１００ 車両用コンデンサ
１１０ 第１ヘッダ
１１２ 第２隔膜
１２０ 第２ヘッダ
１２２ 第３隔膜
１３０ 熱交換部
１３２ チューブ
１３４ 放熱フィン
１３６ サブクール領域
１４０ 冷媒タンク
１４２ 冷媒流入口
１４４ 冷媒排出口
１４５ スパイラル溝
１４６ 第１隔膜
１４８ オイル排出孔
１５０ 隔壁
１５２ 流入孔
１５４ 排出孔
１６０ 密閉キャップ
１７０ ジョイントフランジ
１８０ レシーバードライヤー部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に所定間隔をおいて配置される第１、第２ヘッダ、
複数個のチューブと放熱フィンで構成されて、前記各チューブを通して流動する冷媒と外気の間に熱交換が行われるようにし、相互対向する前記第１、第２ヘッダを互いに連結する熱交換部、
前記第１ヘッダの外側に取り付けられ、その一側に冷媒の供給を受けるための冷媒流入口と冷媒を排出するための冷媒排出口が形成され、冷媒を前記第１ヘッダを通して前記熱交換部に供給し、前記熱交換部と第２ヘッダを通過した冷媒がさらに前記第１ヘッダを通して供給されるように形成された冷媒タンク、及び
前記熱交換部を通過した冷媒の気液分離と水分を除去するように前記第２ヘッダの外側に連結するレシーバードライヤー部、
を含み、
前記冷媒タンクは、前記冷媒流入口と冷媒排出口の間に配置される第１隔膜によって内部空間が上部と下部に区切られ、前記冷媒流入口と連結された上部には冷媒の回転を誘導してうず巻きを発生させるスパイラル溝が形成されることを特徴とする車両用コンデンサ。
【請求項２】
前記スパイラル溝は、前記第１隔膜を基準として前記冷媒タンクの上部の内周面に長さ方向に沿って一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項３】
前記第１隔膜には、前記スパイラル溝を通過しながら分離されたオイルが前記冷媒タンクの下部に移動するようにするオイル排出孔が形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項４】
前記冷媒タンクの内部には長さ方向に隔壁が形成され、前記第１隔膜を基準として、前記隔壁の上部には冷媒を前記第１ヘッダを通して熱交換部に流入させるための少なくとも一つ以上の流入孔が形成され、前記隔壁の下部には第１ヘッダを通して冷媒が流入するための少なくとも一つ以上の排出孔がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項５】
前記複数の流入孔は前記隔壁に長さ方向に沿って等間隔に配置され、上部から下部に向かってその断面積が次第に小さくなるように形成されることを特徴とする請求項４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項６】
前記各排出孔は前記隔壁に長さ方向に沿って等間隔に配置されることを特徴とする請求項４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項７】
前記第１ヘッダ、冷媒タンク、及び隔壁は一体に形成されることを特徴とする請求項４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項８】
前記第１ヘッダ、冷媒タンク、及び隔壁は２ピース（ｐｉｅｃｅｓ）に製作されて相互組み立てられることを特徴とする請求項４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項９】
前記第１ヘッダは前記隔壁が一体に形成されたパイプ形状に形成され、前記冷媒タンクは前記第１ヘッダの外周面の少なくとも一部を囲んだ状態で装着されることを特徴とする請求項４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１０】
前記冷媒タンクは２ピースに形成されて、前記第１ヘッダを介在して相互組み立てられることを特徴とする請求項９に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１１】
前記第１ヘッダは、一面に前記熱交換部が装着されるラウンド状のプレート形状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１２】
前記冷媒タンクと隔壁は一体に形成されて、前記熱交換部の反対側で前記第１ヘッダの外側を囲んだ状態で装着されることを特徴とする請求項１１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１３】
前記冷媒タンクと隔壁は２ピースに形成されて、前記第１ヘッダを介在して相互組み立てられることを特徴とする請求項１１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１４】
前記隔壁は前記熱交換部の反対側で前記第１ヘッダの外側を囲んだ状態で装着され、前記冷媒タンクは前記第１ヘッダの反対側で前記隔壁の外周面を囲んだ状態で装着されることを特徴とする請求項１１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１５】
前記冷媒タンクは２ピースに形成されて、前記隔壁を介在して相互組み立てられることを特徴とする請求項１４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１６】
前記冷媒タンクは、前記冷媒流入口と冷媒排出口が形成された一側にそれぞれ冷媒を流入及び排出する冷媒パイプが連結されるジョイントフランジが装着されることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１７】
前記第１ヘッダと冷媒タンクの上端と下端には、冷媒の漏出を防止するための密閉キャップがそれぞれ装着されることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１８】
前記第１ヘッダと第２ヘッダには、前記熱交換部の下部にサブクール領域を形成するようにする第２隔膜及び第３隔膜がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１９】
前記コンデンサは、フィン−プレート式熱交換器を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１】
相互に所定間隔をおいて配置される第１、第２ヘッダ、
複数個のチューブと放熱フィンで構成されて、前記各チューブを通して流動する冷媒と外気の間に熱交換が行われるようにし、相互対向する前記第１、第２ヘッダを互いに連結する熱交換部、
前記第１ヘッダの外側に取り付けられ、その一側に冷媒の供給を受けるための冷媒流入口と冷媒を排出するための冷媒排出口が形成され、冷媒を前記第１ヘッダを通して前記熱交換部に供給し、前記熱交換部と第２ヘッダを通過した冷媒がさらに前記第１ヘッダを通して供給されるように形成された冷媒タンク、及び
前記熱交換部を通過した冷媒の気液分離と水分を除去するように前記第２ヘッダの外側に連結するレシーバードライヤー部、
を含み、
前記冷媒タンクは、前記冷媒流入口と冷媒排出口の間に配置される第１隔膜によって内部空間が上部と下部に区切られ、前記冷媒流入口と連結された上部には冷媒の回転を誘導してうず巻きを発生させるスパイラル溝が形成されることを特徴とする車両用コンデンサ。
【請求項２】
前記スパイラル溝は、前記第１隔膜を基準として前記冷媒タンクの上部の内周面に長さ方向に沿って一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項３】
前記第１隔膜には、前記スパイラル溝を通過しながら分離されたオイルが前記冷媒タンクの下部に移動するようにするオイル排出孔が形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項４】
前記冷媒タンクの内部には長さ方向に隔壁が形成され、前記第１隔膜を基準として、前記隔壁の上部には冷媒を前記第１ヘッダを通して熱交換部に流入させるための少なくとも一つ以上の流入孔が形成され、前記隔壁の下部には第１ヘッダを通して冷媒が流入するための少なくとも一つ以上の排出孔がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項５】
前記複数の流入孔は前記隔壁に長さ方向に沿って等間隔に配置され、上部から下部に向かってその断面積が次第に小さくなるように形成されることを特徴とする請求項４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項６】
前記各排出孔は前記隔壁に長さ方向に沿って等間隔に配置されることを特徴とする請求項４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項７】
前記第１ヘッダ、冷媒タンク、及び隔壁は一体に形成されることを特徴とする請求項４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項８】
前記第１ヘッダ、冷媒タンク、及び隔壁は２ピース（ｐｉｅｃｅｓ）に製作されて相互組み立てられることを特徴とする請求項４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項９】
前記第１ヘッダは前記隔壁が一体に形成されたパイプ形状に形成され、前記冷媒タンクは前記第１ヘッダの外周面の少なくとも一部を囲んだ状態で装着されることを特徴とする請求項４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１０】
前記冷媒タンクは２ピースに形成されて、前記第１ヘッダを介在して相互組み立てられることを特徴とする請求項９に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１１】
前記第１ヘッダは、一面に前記熱交換部が装着されるラウンド状のプレート形状に形成されることを特徴とする請求項４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１２】
前記冷媒タンクと隔壁は一体に形成されて、前記熱交換部の反対側で前記第１ヘッダの外側を囲んだ状態で装着されることを特徴とする請求項１１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１３】
前記冷媒タンクと隔壁は２ピースに形成されて、前記第１ヘッダを介在して相互組み立てられることを特徴とする請求項１１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１４】
前記隔壁は前記熱交換部の反対側で前記第１ヘッダの外側を囲んだ状態で装着され、前記冷媒タンクは前記第１ヘッダの反対側で前記隔壁の外周面を囲んだ状態で装着されることを特徴とする請求項１１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１５】
前記冷媒タンクは２ピースに形成されて、前記隔壁を介在して相互組み立てられることを特徴とする請求項１４に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１６】
前記冷媒タンクは、前記冷媒流入口と冷媒排出口が形成された一側にそれぞれ冷媒を流入及び排出する冷媒パイプが連結されるジョイントフランジが装着されることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１７】
前記第１ヘッダと冷媒タンクの上端と下端には、冷媒の漏出を防止するための密閉キャップがそれぞれ装着されることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１８】
前記第１ヘッダと第２ヘッダには、前記熱交換部の下部にサブクール領域を形成するようにする第２隔膜及び第３隔膜がそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【請求項１９】
前記コンデンサは、フィン−プレート式熱交換器を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンデンサ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１０７６１９（Ｐ２０１３−１０７６１９Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１１０３１９（Ｐ２０１２−１１０３１９）
【出願日】平成２４年５月１４日（２０１２．５．１４）
【出願人】（５９１２５１６３６）現代自動車株式会社 (1,064)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月１４日（２０１２．５．１４）
【出願人】（５９１２５１６３６）現代自動車株式会社 (1,064)
【Ｆターム（参考）】
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