(57)【要約】【課題】車両用気液分離装置を提供する。【解決手段】本発明に係る車両用気液分離装置は、長さ方向を基準に上面が開口され下面が閉鎖されているハウジングと、前記ハウジングの内部を密閉するように前記ハウジングの開口された上面に取り付けられ、中央と一側に流入口と排出口がそれぞれ形成されるカバーと、前記排出口に上端が連結される排出パイプと、前記排出パイプが内部に挿入されるように上面が開口された円筒状に形成され、前記排出パイプの外周面と内周面との間に気体冷媒の流動空間を形成するガイドパイプと、前記ガイドパイプの閉鎖された下端を固定するように前記ハウジングの閉鎖された下端内側に装着される装着キャップと、前記流入口に流入した冷媒中、液体冷媒が前記気体冷媒の流動空間に流入することを防止するように前記ハウジングの内部で前記カバー側に配置され、カップ形状に形成されて前記排出パイプに固定される冷媒ガーダと、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向を基準に上面が開口され下面が閉鎖されているハウジングと、
前記ハウジングの内部を密閉するように前記ハウジングの開口された上面に取り付けられ、中央と一側に流入口と排出口がそれぞれ形成されるカバーと、
前記排出口に上端が連結される排出パイプと、
前記排出パイプが内部に挿入されるように上面が開口された円筒状に形成され、前記排出パイプの外周面と内周面との間に気体冷媒の流動空間を形成するガイドパイプと、
前記ガイドパイプの閉鎖された下端を固定するように前記ハウジングの閉鎖された下端内側に装着される装着キャップと、
前記流入口に流入した冷媒中、液体冷媒が前記気体冷媒の流動空間に流入することを防止するように前記ハウジングの内部で前記カバー側に配置され、カップ形状に形成されて前記排出パイプに固定される冷媒ガーダと、を含むことを特徴とする、車両用気液分離装置。
【請求項２】
前記ハウジングには、
長さ方向を基準に下端から上部に向かう設定区間に冷媒貯蔵部を形成することを特徴とする、請求項１に記載の車両用気液分離装置。
【請求項３】
前記冷媒貯蔵部は、
前記ハウジングに流入した冷媒中、液体冷媒の貯蔵量が縮小されるようにその直径が前記ハウジングの上部直径より小さい長さに形成されることを特徴とする、請求項２に記載の車両用気液分離装置。
【請求項４】
前記冷媒貯蔵部の下端部には、
貯蔵された液体冷媒をコンデンサに供給するための冷媒パイプが連結されることを特徴とする、請求項２に記載の車両用気液分離装置。
【請求項５】
前記ガイドパイプには、
前記排出パイプが前記ガイドパイプの内側下部に固定されるように下部内周面に少なくとも１つの固定リブが前記ガイドパイプの中心に向かって突出形成されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用気液分離装置。
【請求項６】
前記ガイドパイプには、
下端中央から前記ハウジングの下面に向かって突出し、内部にオイル溝を備えたオイル捕集部が一体に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用気液分離装置。
【請求項７】
前記オイル溝には、
前記気体冷媒の流動空間で流動する気体冷媒の内部に含まれているオイルが自重により捕集されることを特徴とする、請求項６に記載の車両用気液分離装置。
【請求項８】
前記装着キャップは、
前記ガイドパイプの下端が一定部分挿入されるように上面が開口され、下面が閉鎖され、前記ハウジングの内部に貯蔵される液体冷媒が流動するように円周方向に沿って少なくとも１つの開口ホールが形成されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用気液分離装置。
【請求項９】
前記排出パイプには、
前記冷媒ガーダが前記ハウジングの内側で上部に位置するように上部外周面に係止段が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用気液分離装置。
【請求項１０】
前記ハウジングの内部には、
流入する冷媒に含まれている異物および水分を除去するように乾燥剤を取り付けることを特徴とする、請求項１に記載の車両用気液分離装置。
【請求項１１】
前記乾燥剤は、
前記ハウジングの内部で前記冷媒ガーダの内側に形成された装着フックを通じて取り付けられることを特徴とする、請求項１０に記載の車両用気液分離装置。
【請求項１２】
前記流入口は、冷媒を凝縮または蒸発させる熱交換器に連結され、前記排出口は、圧縮器に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の車両用気液分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用気液分離装置に関し、より詳しくは、気体と液体冷媒を分離してそれぞれ供給するための車両用気液分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車用空気調和システムは、自動車の室内を暖房または冷房するために冷媒を循環させるエアコン装置を含む。
【０００３】
このようなエアコン装置は、外部温度の変化に関係なく自動車の室内温度を適正な温度に維持して快適な室内環境を保つためのものであって、圧縮機の駆動によって吐出される冷媒が凝縮器、レシーバードライヤー、膨張バルブ、蒸発器およびアキュムレーターを経て再び圧縮機に循環する過程で蒸発器による熱交換によって自動車の室内を暖房または冷房するように構成される。
【０００４】
つまり、エアコン装置は、夏季の冷房モード時には圧縮機から圧縮された高温、高圧の気相冷媒が凝縮器を通して凝縮した後、レシーバードライヤーおよび膨張バルブを経て蒸発器での蒸発により室内の温度および湿度を低くする。
【０００５】
しかし、このような従来のエアコン装置において凝縮機で凝縮された冷媒中、水分および異物が除去された液体冷媒を膨張バルブに供給するためのレシーバードライヤーと、蒸発器を通過した冷媒中、気体冷媒を圧縮器に供給するためのアキュムレーターをそれぞれ備えるため、構成要素の増加によって製作コストが上昇するという問題点がある。
【０００６】
また、狭いエンジンルーム内部でレシーバードライヤーとアキュムレーターを取り付けるための空間を確保しにくく、連結配管のレイアウトが複雑になる問題点もある。
【０００７】
この背景技術部分に記載された事項は、発明の背景に対する理解を増進させるために作成されたものであり、該技術の属する分野における通常の知識を有する者に一般的に既に知られている従来技術でない事項を含むことができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、その目的は、車両のモードにより冷媒を凝縮または蒸発させる熱交換器から供給された冷媒を気体冷媒と液体冷媒に分離して貯蔵し、分離された気体冷媒と液体冷媒を圧縮器とコンデンサにそれぞれ選択的に供給する車両用気液分離装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の実施形態による車両用気液分離装置は、長さ方向を基準に上面が開口され下面が閉鎖されているハウジングと、前記ハウジングの内部を密閉するように前記ハウジングの開口された上面に取り付けられ、中央と一側に流入口と排出口がそれぞれ形成されるカバーと、前記排出口に上端が連結される排出パイプと、前記排出パイプが内部に挿入されるように上面が開口された円筒状に形成され、前記排出パイプの外周面と内周面との間に気体冷媒の流動空間を形成するガイドパイプと、前記ガイドパイプの閉鎖された下端を固定するように前記ハウジングの閉鎖された下端内側に装着される装着キャップと、前記流入口に流入した冷媒中、液体冷媒が前記気体冷媒の流動空間に流入することを防止するように前記ハウジングの内部で前記カバー側に配置され、カップ形状に形成されて前記排出パイプに固定する冷媒ガーダと、を含む。
【００１０】
前記ハウジングには、長さ方向を基準に下端から上部に向かう設定区間に冷媒貯蔵部を形成してもよい。
【００１１】
前記冷媒貯蔵部は、前記ハウジングに流入した冷媒中、液体冷媒の貯蔵量が縮小されるようにその直径が前記ハウジングの上部直径より小さい長さに形成されていてもよい。
【００１２】
前記冷媒貯蔵部の下端部には、貯蔵された液体冷媒をコンデンサに供給するための冷媒パイプが連結されていてもよい。
【００１３】
前記ガイドパイプには、前記排出パイプが前記ガイドパイプの内側下部に固定されるように下部内周面に少なくとも１つの固定リブが前記ガイドパイプの中心に向かって突出形成されてもよい。
【００１４】
前記ガイドパイプには、下端中央から前記ハウジングの下面に向かって突出し、内部にオイル溝を備えたオイル捕集部が一体に形成されてもよい。
【００１５】
前記オイル溝には、前記気体冷媒の流動空間で流動する気体冷媒の内部に含まれているオイルが自重により捕集され得る。
【００１６】
前記装着キャップは、前記ガイドパイプの下端が一定部分挿入されるように上面が開口され、下面が閉鎖され、前記ハウジングの内部に貯蔵される液体冷媒が流動するように円周方向に沿って少なくとも１つの開口ホールを形成してもよい。
【００１７】
前記排出パイプには、前記冷媒ガーダが前記ハウジングの内側で上部に位置するように上部外周面に係止段を形成してもよい。
【００１８】
前記ハウジングの内部には、流入する冷媒に含まれている異物および水分を除去するように乾燥剤を取り付けてもよい。
【００１９】
前記乾燥剤は、前記ハウジングの内部で前記冷媒ガーダの内側に形成された装着フックを通じて取り付けてもよい。
【００２０】
前記流入口は、冷媒を凝縮または蒸発させる熱交換器に連結され、前記排出口は、圧縮器に連結されていてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
上述したように、本発明に係る車両用気液分離装置によれば、車両のモードにより冷媒を凝縮または蒸発させる熱交換器から供給された冷媒を気体冷媒と液体冷媒に分離して貯蔵し、分離された気体冷媒と液体冷媒を圧縮器とコンデンサにそれぞれ選択的に供給することによって、エアコン装置の全体構成要素を減らして製作コストを節減する効果がある。
【００２２】
また、本発明は、従来のレシーバードライヤーとアキュムレーターの機能を共に行うことによって、エアコン装置の全体構成要素を縮小でき、狭いエンジンルーム内部で装着空間を確保すると同時に、レイアウトを簡素化する効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態による車両用気液分離装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態による車両用気液分離装置の分解斜視図である。
【図３】本発明の実施形態による車両用気液分離装置の部分切開斜視図である。
【図４】本発明の実施形態による車両用気液分離装置の断面図である。
【図５】本発明の実施形態による車両用気液分離装置においてオイル捕集部を説明するための部分拡大断面図である。
【図６】本発明の実施形態による車両用気液分離装置の使用状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
これに先立ち、本明細書に記載された実施形態および図面に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想を全て代弁するものではないので、本出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例があることを理解しなければならない。
【００２６】
本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付す。
【００２７】
図面に示された各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜のために任意に示したので、本発明が必ずしも図面に示されたところに限定されず、様々な部分および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。
【００２８】
そして、明細書全体において、ある部分がある構成要素を“含む”とする時、これは特に反対となる記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
【００２９】
また、明細書に記載された“．．．ユニット”、“．．．手段”、“．．．部”、“．．．部材”などの用語は、少なくとも１つの機能や動作をする包括的な構成の単位を意味する。
【００３０】
図１および図２は、本発明の実施形態による車両用気液分離装置の斜視図、および分解斜視図であり、図３は、本発明の実施形態による車両用気液分離装置の部分切開斜視図であり、図４は、本発明の実施形態による車両用気液分離装置の断面図であり、図５は、本発明の実施形態による車両用気液分離装置においてオイル捕集部を説明するための部分拡大断面図である。
【００３１】
図面を参照すれば、本発明の実施形態による車両用気液分離装置１００は、車両のモードにより冷媒を凝縮または蒸発させる熱交換器１０から供給された冷媒を気体冷媒と液体冷媒に分離して貯蔵し、分離された気体冷媒と液体冷媒を圧縮器２０とコンデンサ３０にそれぞれ選択的に供給することができる。
【００３２】
ここで、前記熱交換器１０は、冷媒を冷却水と熱交換させる水冷式熱交換器であってもよい。
【００３３】
このため、本発明の実施形態による車両用気液分離装置１００は、図１〜図４に示したように、ハウジング１１０、カバー１２０、排出パイプ１３０、ガイドパイプ１４０、装着キャップ１５０、および冷媒ガーダ１６０を含むことができる。
【００３４】
まず、前記ハウジング１１０は、円筒状に形成され、長さ方向を基準に上面が開口され下面が閉鎖されている。
【００３５】
前記カバー１２０は円板状に形成され、前記ハウジング１１０の内部を密閉するように前記ハウジング１１０の開口された上面に取り付けられ、一側と中央にそれぞれ流入口１２２と排出口１２４が形成されている。
【００３６】
ここで、前記ハウジング１１０には、長さ方向を基準に下端から上部に向かう設定区間に冷媒貯蔵部１１２を形成してもよい。
【００３７】
前記冷媒貯蔵部１１２は、前記ハウジング１１０の内部に流入した冷媒中、液体冷媒の貯蔵量が縮小されるように、その直径が前記ハウジングの上部直径より小さい長さに形成される。
【００３８】
また、前記冷媒貯蔵部１１２の下端部には、内部に貯蔵された液体冷媒を前記コンデンサ３０に供給するための冷媒パイプ１１４が連結されている。
【００３９】
ここで、前記コンデンサ３０は、車両の前方に配置される空冷式コンデンサであってもよい。
【００４０】
つまり、前記熱交換器１０から前記流入口１２２を通じて前記ハウジング１１０の内部に流入した冷媒中、液体冷媒は前記冷媒貯蔵部１１２に貯蔵され、必要に応じて前記冷媒パイプ１１４を通じて選択的に前記コンデンサ３０に供給される。
【００４１】
本実施形態において、前記排出パイプ１３０は、前記ハウジング１１０の内部で前記排出口１２４に上端が連結されている。
【００４２】
前記ガイドパイプ１４０は、前記排出パイプ１３０が内部に挿入されるように上面が開口された円筒状に形成されている。このようなガイドパイプ１４０の内周面は、前記排出パイプ１３０の外周面との間に気体冷媒の流動空間１４２を形成してもよい。
【００４３】
前記気体冷媒の流動空間１４２には気体冷媒が流入し、前記気体冷媒の流動空間１４２を通過した気体冷媒は、前記排出パイプ１３０を通じて前記排出口１２４に排出される。
【００４４】
ここで、前記排出パイプ１３０は、前記ガイドパイプ１４０の閉鎖された下端から上部に向かって一定間隔で離隔された位置に配置されている。これにより、前記気体冷媒の流動空間１４２に流入した気体冷媒は、前記ガイドパイプ１４０の下部から前記排出パイプ１３０の開口された下端に円滑に流入する。
【００４５】
ここで、前記ガイドパイプ１４０には、前記排出パイプ１３０が前記ガイドパイプ１４０の内側下部に固定されるように下部内周面に少なくとも１つの固定リブ１４４が前記ガイドパイプ１４０の中心に向かって突出形成されている。
【００４６】
本実施形態で、前記固定リブ１４４は、前記ガイドパイプ１４０の内周面周りに沿って９０度の角度で離隔された位置にそれぞれ形成されている。
【００４７】
これによって、前記排出パイプ１３０が前記ガイドパイプ１４０の内部に挿入されると、前記排出パイプ１３０の下部外周面は前記固定リブ１４４に保持されることで、前記ガイドパイプ１４０の内部で安定的に固定される。
【００４８】
一方、本実施形態では、前記固定リブ１４４は、前記ガイドパイプ１４０の内周面に円周方向に沿って９０度の角度で離隔され、４つが形成されていることを一実施形態として説明しているが、これに限定されず、前記固定リブ１４４の位置および個数は変更して適用することができる。
【００４９】
本実施形態で、前記装着キャップ１５０は、前記ガイドパイプ１４０の閉鎖された下端を前記ハウジング１１０の内部に固定するように前記ハウジング１１０の閉鎖された下端内側に装着されている。
【００５０】
ここで、前記装着キャップ１５０は、前記ガイドパイプの下端が一定部分挿入されるように上面が開口され、下面が閉鎖されている。
【００５１】
また、前記装着キャップ１５０には、前記ハウジング１１０の内側下部に貯蔵される液体冷媒が流動するように円周方向に沿って少なくとも１つの開口ホール１５２が形成されている。
【００５２】
ここで、前記開口ホール１５２は、前記装着キャップ１５０の円周方向に沿って４つが設定角度で離隔された位置にそれぞれ形成されている。
【００５３】
このような開口ホール１５２は、前記冷媒貯蔵部１１２に貯蔵された液体冷媒を円滑に流動させることができる。これによって、前記冷媒貯蔵部１１２に貯蔵された液体冷媒は、前記装着キャップ１５０による流動の流れを妨害せずに前記冷媒パイプ１１４を通じて円滑に排出することができる。
【００５４】
本実施形態で、前記冷媒ガーダ１６０は、前記流入口１２２に流入した冷媒中、液体冷媒が前記気体冷媒の流動空間１４２に流入することを防止するように前記ハウジング１１０の内部で前記カバー１２０側に近接して配置される。
【００５５】
このような冷媒ガーダ１６０は円形のカップ形状に形成され、前記排出パイプ１３０の上部に固定されている。
【００５６】
ここで、前記排出パイプ１３０には、前記冷媒ガーダ１６０が前記ハウジング１１０の内側で上部に位置するように上部外周面に係止段１３２を形成してもよい。
【００５７】
つまり、前記冷媒ガーダ１６０は、下面が開口され、上面が閉鎖された円筒状に形成されている。このような冷媒ガーダ１６０は、中央に形成された嵌合ホール１６２を通じて前記排出パイプ１３０の上端部に嵌合設けられる。
【００５８】
このとき、前記係止段１３２は、前記冷媒ガーダ１６０が前記排出パイプ１３０の上部に固定されるように前記冷媒ガーダ１６０の上面下部を保持できる。これによって、前記冷媒ガーダ１６０は、前記排出パイプ１３０の上部に固定される。
【００５９】
そして、前記ハウジング１１０の内部には、前記流入口１２２を通じて流入する冷媒に含まれている異物および水分を除去するように乾燥剤１７０が取り付けられている。
【００６０】
前記乾燥剤１７０は、前記ハウジングの内部で前記冷媒ガーダ１６０の内側に形成された装着フック１６４を通じて取り付けられる。
【００６１】
これによって、前記乾燥剤１７０は、前記冷媒ガーダ１６０を前記排出パイプ１３０に設けた後、前記装着フック１６４に容易に取り付けることができる。
【００６２】
また、前記乾燥剤１７０の交替が必要な場合、作業者が前記装着フック１６４から前記乾燥剤１７０を容易に分離および交替が可能で、装着および交替作業性を向上させることができる。
【００６３】
一方、本実施形態で、前記ガイドパイプ１４０には、図５に示すように、下端中央から前記ハウジング１１０の下面に向かって突出し、内部にオイル溝１４６を備えたオイル捕集部１４８が一体に形成されている。
【００６４】
前記オイル溝１４６には、前記気体冷媒の流動空間１４２で流動する気体冷媒の内部に含まれているオイルが自重により捕集されることができる。
【００６５】
以下、上記のように構成される本発明の実施形態による車両用気液分離装置１００の作動および作用について詳しく説明する。
【００６６】
図６は、本発明の実施形態による車両用気液分離装置の使用状態図である。
【００６７】
図６を参照すれば、前記熱交換器１０で熱交換された冷媒は、気体と液体が混合した状態で前記流入口１２２を通じて前記ハウジング１１０の内部に流入する。
【００６８】
前記流入口１２２に流入した混合冷媒は、上面が閉鎖された前記冷媒ガーダ１６０によって前記気体冷媒の流動空間１４２に流入が防止され、前記ハウジング１１０の内側面に沿って前記ハウジング１１０の下部に流動する。
【００６９】
ここで、前記乾燥剤１７０は、混合冷媒に含まれている異物および水分を除去すると同時に、液体冷媒に含まれている気体冷媒を分離させる。
【００７０】
これによって、重量が軽い気体冷媒は、前記ハウジング１１０の内側上部に位置し、相対的に重量が重い液体冷媒は、前記ハウジング１１０の内側下部に位置する。
【００７１】
このような状態で、前記圧縮器２０に冷媒を供給する場合、重量が軽い気体冷媒が前記ハウジング１１０の内部で前記ガイドパイプ１４０の上部から前記気体冷媒の流動空間１４２に流入する。
【００７２】
前記気体冷媒の流動空間１４２に流入した気体冷媒は、前記気体冷媒の流動空間１４２の上部から下部に流動しながら、前記排出パイプ１３０の下部に流入し、前記排出パイプ１３０の内側下部から前記排出口１２４に向かって流動する。
【００７３】
このとき、前記オイル捕集部１４８には、気体冷媒に含まれているオイルが自重により前記オイル溝１４６に捕集されることによって、純粋な気体冷媒が前記排出口１２４を通じて前記圧縮器２０に供給される。
【００７４】
一方、気体冷媒に比べて相対的に重量が重い液体冷媒は、前記ハウジング１１０の内側面に沿って自重により上部から下部に流動し、最終的に前記冷媒貯蔵部１１２に貯蔵される。
【００７５】
前記冷媒貯蔵部１１２に貯蔵された液体冷媒は、前記コンデンサ３０に冷媒を供給する場合、前記冷媒パイプ１１４を通じて前記コンデンサ３０に円滑に供給される。
【００７６】
つまり、本発明の実施例による車両用気液分離装置１００は、前記圧縮器２０には気体冷媒を供給し、前記コンデンサ３０には液体冷媒を供給するように前記熱交換器１０から供給された冷媒を気体冷媒と液体冷媒に円滑に分離してそれぞれ貯蔵することができる。
【００７７】
したがって、上記のように構成される本発明の実施形態による車両用気液分離装置１００を適用すれば、車両のモードにより冷媒を凝縮または蒸発させる前記熱交換器１０から供給された冷媒を気体冷媒と液体冷媒に分離して貯蔵し、分離された気体冷媒と液体冷媒を前記圧縮器２０と前記コンデンサ３０に選択的に供給することによって、エアコン装置の全体構成要素を減らし、製作コストを節減できる。
【００７８】
また、本発明は、従来のレシーバードライヤーとアキュムレーターの機能をともに行うことによって、エアコン装置の全体構成要素を縮小することができ、狭いエンジンルームの内部で装着空間を確保すると同時に、レイアウトを簡素化することができる。
【００７９】
以上、本発明は、たとえ限定された実施形態および図面によって説明されたが、本発明はこれによって限定されず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と以下に記載される特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正および変形が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００８０】
１００：気液分離装置
１１０：ハウジング
１１２：冷媒貯蔵部
１１４：冷媒パイプ
１２０：カバー
１２２：流入口
１２４：排出口
１３０：排出パイプ
１３２：係止段
１４０：ガイドパイプ
１４２：気体冷媒の流動空間
１４４：固定リブ
１４６：オイル溝
１４８：オイル捕集部
１５０：装着キャップ
１５２：開口ホール
１６０：冷媒ガーダ
１６２：嵌合ホール
１６４：装着フック
１７０：乾燥剤
【図１】
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【図２】
2020196424.tif 000004
【図３】
2020196424.tif 000005
【図４】
2020196424.tif 000006
【図５】
2020196424.tif 000007
【図６】
2020196424.tif 000008