KR0137241Y1 - 냉동사이클장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 냉동사이클장치에 있어서, 압축기 외주면에 수액분리수단을 구비하여 냉동사이클장치의 부피를 감소시키고, 압축기의 잠열을 이용하여 액냉매를 열교환 시킴으로서 시스템 성능을 향상시킨 냉동사이클장치를 제공하기 위하여, 압축기에서 압축된 냉매가 응축기 쪽으로 순환되고 상기 응축기에서 응축된 냉매가 모세관 및 증발기를 거쳐 상기 압축기로 재 순환되는 냉동사이클에 있어서, 상기 압축기의 외주면에 감겨 상기 증발기에서 유입되는 액냉매를 상기 압축기의 열로써 강제 증발시키는 수액분리수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉동사이클장치
종래의 냉동사이클장치는 제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이, 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(10)와, 이 압축기(10)에서 유입되는 기체 냉매를 액화시키는 응축기(20)와, 이 응축기(20)에서 유입된 액체 냉매를 저온저압의 기체 액체의 혼합냉매로 변환시키는 모세관(30)과, 이 모세관(30)에서 유입된 냉매 중 액체 냉매가 증발하면서 주위로부터 열을 빼앗는 증발기(40)와, 이 증발기(40)에서 유입된 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리하는 수액분리기(50)로 구성되고, 상기 수액분리기(50)는 증발기(40)에서 냉매를 유입받는 유입관(50c)과, 기체 냉매만을 압축기(10)로 유출하는 유출관(50a)과, 액체 냉매를 보관하는 하우징(50b)으로 구성되어 있다. 종래 냉동사이클장치의 작용을 제1도 및 제2도를 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.
기체상태의 냉매는 압축기(10)에서 고온고압으로 압축되어 응축기(20)로 유입되고 응축기(20)는 유입된 냉매가 가진 열을 대기 중으로 방열하여 액화시킨다. 모세관(30)은 이 응축기(20)에서 유입된 액화냉매를 저온저압의 기체 액체 혼합냉매로 변환시킨다.
증발기(40)는 모세관(30)에서 유입된 냉매 중 액체상태의 냉매를 증발시키면서 냉장고 등의 내부 열을 빼앗아 냉동시킨다.
상기 증발기(40)에서 유입관(50c)을 통해 냉매가 유입되면 수액분리기(50)는 이 냉매를 액체냉매와 기체냉매로 분리한 후 기체냉매만 유출관(50a)을 통하여 압축기(10)에 방출한다.
그러나, 이와 같은 종래 장치는 냉동부하가 적을시 증발기에서 냉매가 모두 기체상태로 증발하지 못하여 수액분리기에 액체상태의 냉매가 모이게 되고 이 액냉매가 압축기로 유입되어 압축기의 고장원인 및 압축효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위한 국내 특허공보 제3800호(공고번호 94-10584)에 선 출원된 냉동사이클장치가 있었다.
상기 선 출원된 냉동사이클장치는 제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이, 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(10)와, 이 압축기(10)에서 유입되는 기체상태의 냉매를 액화시키는 응축기(20)와, 이 응축기(20)에서 유입된 액체상태의 냉매를 저온저압의 기체 액체의 혼합냉매로 변환시키는 모세관(30)과, 이 모세관(30)에서 유입된 냉매 중 액체상태의 냉매가 증발하면서 주위로부터 열을 빼앗는 증발기(40)와, 이 증발기(40)에서 유입된 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리하는 수액분리기(50)와, 상기 증발기(40)의 입구온도와 출구온도를 각각 측정하는 제1온도센서(40a) 및 제2온도센서(40b)와, 이 제1온도센서(40a) 및 제2온도센서(40b)로부터 증발기(40) 입출구의 온도차를 판단하여 수액분리기(50) 밸브개폐를 제어하며 압축기(10)가 정지상태일 때는 수액분리기(50) 밸브가 닫히도록 제어하는 마이크로프로세서(70)로 구성되며, 상기 수액분리기(50)는 액냉매를 저장하는 액냉매저장통(80c)과, 액체냉매와 기체냉매를 분리하며 유입관(50c) 및 유출관(50a)이 설치된 하우징(50b)과, 상기 액냉매저장통(80c)과 하우징(50b)을 연결하는 연결관(80a)과, 이 연결관(80a)에 위치하고 마이크로프로세서에 의해 개폐가 제어되어 냉매가 액냉매저장통(80c)과 하우징(50b) 사이로 이동되는 것을 조절하는 밸브(80b)로 이루어지며, 상기 밸브(80b)는 마이크로프로세서(70)에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브(80b)이다.
이와 같이 구성된 기 출원된 냉동사이클장치의 작용을 상기 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.
수액분리기(50)의 밸브(80b)를 개방시켜 놓고 압축기(10)를 운전시킨 후 압축기(10)의 정지 직전에 밸브(80b)를 닫으며 압축기(10) 운전기간 중에 수액분리기(50) 하우징(50b)에 모인 액체상태의 냉매가 액냉매저장통(80c)에 갇히게 되어 압축기(10)가 다시 운전될 때 냉동사이클장치를 순환하는 냉매의 양은 감소하게 된다. 따라서, 압축기(10)가 가동된 후 소정시간이 경과되면 제1온도센서(40a)에 의해 측정된 증발기(40) 입구온도와 제2온도센서(40b)에 의해 측정된 증발기(40) 출구온도의 차가 소정 기준값보다 크면 마이크로프로세서는 수액분리기(50)의 밸브(80b)를 열어 액냉매저장통(80c)에 저장된 액체냉매를 하우징(50b)으로 공급해 주고, 온도차가 소정 기준값보다 작으면 밸브(80b)를 닫느다. 압축기(10)가 정지하면 밸브(80b)를 닫고 압축기(10)가 가동될 때까지 기다린다.
그러나, 상기와 같이 기 출원된 냉장고의 냉동사이클장치는 압축기 내부로 액체상태의 냉매가 유입되는 것을 방지하기 위하여 수액분리기 외에 별도의 액냉매저장통을 더 설치해야 하는 문제점이 있었다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 압축기에서 압축된 냉매가 응축기 쪽으로 순환되고 상기 응축기에서 응축된 냉매가 모세관 및 증발기를 거쳐 상기 압축기로 재순환되는 냉동사이클에 있어서, 상기 압축기의 외주면에 감겨 상기 증발기에서 유입되는 액냉매를 상기 압축기의 열로써 강제 증발시키는 수액분리수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수액분리수단은 상기 압축기의 외주면에 코일형상으로 아래에서 윗 방향으로 권회된 열교환관을 구비하는 것을 다른 특징으로 한다.
제1도는 종래 냉동사이클장치의 구성도.
제2도는 상기 제1도 수액분리기의 상세도.
제3도는 선 출원된 냉동사이클장치의 구성도.
제4도는 상기 제3도 수액분리기의 상세도.
제5도는 본 고안의 일 실시예를 보인 수액분리수단의 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 압축기 20 : 응축기
30 : 모세관 40 : 증발기
50 : 수액분리기 60 : 냉매관
90 : 수액분리수단 90a : 열교환관
이하 본 고안의 바람직한 일 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
제5도는 본 고안의 일 실시예를 보인 수액분리수단의 구성도로서, 냉매의 유로를 형성하는 냉매관(60)과, 냉매를 고온고압으로 압축하여 응축기(미도시) 쪽으로 토출하는 압축기(10)와, 상기 압축기(10)의 외주면에 감겨 냉매관(60)에서 유입되는 액냉매를 상기 압축기(10)의 열로써 강제 증발시키는 수액분리수단(90)으로 구성되며, 상기 수액분리수단(90)은 상기 압축기(10)의 외주면에 코일형상으로 아래에서 윗 방향으로 권회된 열교환관(90a)으로 구비된다.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 냉동사이클장치를 순환하는 냉매는 냉매관(60)을 통해 수액분리수단(90)의 열교환관(90a)으로 유입된다.
상기 수액분리수단(90)의 열교환관(90a)은 압축기(10)의 외주면을 따라 코일형상으로 아래에서 윗 방향으로 권회되어 있음으로 이를 따라 순환되는 냉매는 압축기(10)에서 발생되는 잠열에 의하여 기체상태로 증발된다.
이때, 미처 증발되지 못한 액체상태의 냉매는 열교환관(90a)의 하부에 저장되어 압축기(10)로의 유입이 차단된다.
따라서, 압축기(10)에서 발생되는 열로서 충분히 수액분리된 기체상태의 냉매만이 상기 압축기(10)로 유입되어 압축효율 향상 및 압축기(10)의 고장을 방지하게 된다.
또한, 상기 열교환관(90a)으로 연결된 냉매관(60)은 그 일측으로 구부려 놓음으로서 압축기(10)의 진동을 효과적으로 흡수할 수 있도록 하며, 압축기(10)에 코일형상으로 권회되는 열교환관(90a)의 권회 횟수는 냉매충전량에 따라 조절토록 한다.
따라서, 상기와 같은 본 고안의 냉동사이클장치는 압축기 외주면에 수액분리수단을 구비하며 냉동사이클장치의 부피를 감소시킴과 동시에 별도의 수액분리기를 제작할 필요가 없으므로 원가가 절감되는 효과가 있다.
또한, 압축기에 열교환관을 권회함으로써 상기 압축기에서 발생되는 잠열로 액냉매를 열교환시켜 시스템성능을 향상시킴과 동시에 상기 열교환관에 의해 압축기의 진동을 감쇄시키는 다른 효과도 있다.
본 고안은 냉동사이클장치에 있어서, 수액분리수단을 압축기 외주면에 코일형상으로 구비하여 냉동사이클장치의 부피를 감소시키고, 압축기의 잠열을 이용하여 냉매액을 열교환시킴으로서 시스템 성능을 향상시킨 냉동사이클장치를 제공함에 그 목적이 있다.

Claims (2)

  1. 압축기(10)에서 압축된 냉매가 응축기(20)쪽으로 순환되고 상기 응축기(20)에서 응축된 냉매가 모세관(30) 및 증발기(40)를 거쳐 상기 압축기(10)로 재순환되는 냉동사이클에 있어서, 상기 압축기(10)의 외주면에 감겨 상기 증발기(40)에서 유입되는 액냉매를 상기 압축기(10)의 열로써 강제 증발시키는 수액분리수단(90)을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동사이클장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수액분리수단(90)은 상기 압축기(10)의 외주면에 코일형상으로 아래에서 윗 방향으로 권회된 열교환관(90a)을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동사이클장치.
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