KR0137578Y1

KR0137578Y1 - Gas and liquid separating apparatus for heat pump

Info

Publication number: KR0137578Y1
Application number: KR2019930001706U
Authority: KR
Inventors: 성시풍
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1993-02-10
Filing date: 1993-02-10
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR940021082U

Abstract

본 고안은 보조열원을 사용하지 않고 기존의 장치를 이용하면서, 한냉지약 난방시 압축기의 파손 및 성능저하를 방지하기 위해, 증발기 출구에 연통되게 연결되어 냉매흐름의 방향을 조정하는 밸브와, 상기 밸브에 일측 출구에 연통되게 연결되는 어큐뮤레이터와, 상기 밸브의 타측 출구에 연통되게 연결되어 압축기의 외주면에 감겨지고 상기 어큐뮤레이터의 입구에 출구가 연결되는 파이프코일로 구성되어, 한냉지역에서 난방운전시 액냉매가 파이프코일을 통과하며 기체상태로 되어 압축기에 유입되도록 하는 히트펌프의 기액분리장치이다.The present invention is a valve for controlling the direction of the refrigerant flow is connected to the evaporator outlet in order to prevent damage to the compressor and deterioration of the compressor during heating the cold chill while using the existing apparatus without using an auxiliary heat source, and the valve And an accumulator connected in communication with one outlet to the outlet, and a pipe coil connected in communication with the other outlet of the valve, wound on the outer circumferential surface of the compressor, and connected to the outlet of the accumulator, for heating in a cold region. It is a gas-liquid separation device of a heat pump in which a liquid refrigerant passes through a pipe coil and becomes a gas state during operation to be introduced into a compressor.

Description

Gas-liquid separator of heat pump

제1도는 일반적인 히트펌프의 싸이클을 나타내는 개략도.1 is a schematic view showing a cycle of a typical heat pump.

제2도는 일반적인 어큐뮤레이터의 부분절개 사시도.2 is a partial cutaway perspective view of a typical accumulator.

제3도는 종래 기액불리기를 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view showing a conventional gas-liquid called.

제4도는 본 고안의 기액불리장치를 나타내는 정면도.Figure 4 is a front view showing the gas-liquid soaking device of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 어큐뮤레이터 20 : 압축기10: accumulator 20: compressor

30 : 응축기 40 : 팽창기30 condenser 40 expander

50 : 증발기 80 : 파이프코일50: evaporator 80: pipe coil

본 고안은 압축기의 하우징 외주면에 파이프코일이 장치되고, 파이프코일 양단부가 증발기의 출구와 어큐뮤레이터의 입구에 각기 연통되게 연결되도록 하는 히트펌프의 기액분리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas-liquid separator of a heat pump in which a pipe coil is installed on the outer circumferential surface of the compressor, and both ends of the pipe coil are connected to the outlet of the evaporator and the inlet of the accumulator, respectively.

일반적으로 냉방과 난방을 겸용할 수 있도록 하는 가정용 히트펌프는 제1도에서 도시되는 바와 같이, 어큐뮤레이터(10)에 연통되게 연결되며 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기(20)와, 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(30)와, 응축된 냉매가 모세관을 통해 팽창이 용이하도록 감압하는 팽창기(40)와, 팽창되며 외부와 열교환을 하도록 하는 증발기(50)로 구성되어 있다.In general, a domestic heat pump that can be used for both cooling and heating is connected to the accumulator 10 and compresses the refrigerant to a high temperature and high pressure, as shown in FIG. Condenser 30 for condensing the refrigerant, an expander 40 for reducing the pressure so that the condensed refrigerant is easily expanded through the capillary tube, and the evaporator 50 is expanded and heat exchange with the outside.

이러한 히트펌프는 난방의 경우, 냉매가 외부에서 열에너지를 공급받아 실내에 전달하게 되는데, 외부의 기온이 너무 낮은 경우 외부로부터 충분한 열에너지를 공급받지 못한채 냉매가 압축기(20)에 유입되게 된다. 이러한 경우 냉매가 완전히 증발하지 못한채 액체와 기체가 혼합된 2상 상태로 압축기(20) 전단의 어큐뮤레이터(10)에 유입된다.In the heat pump, in the case of heating, the refrigerant is supplied with heat energy from the outside to be delivered to the room. When the outside temperature is too low, the refrigerant is introduced into the compressor 20 without receiving sufficient heat energy from the outside. In this case, the refrigerant is not completely evaporated and flows into the accumulator 10 in front of the compressor 20 in a two-phase state in which liquid and gas are mixed.

어큐뮤레이터(10)는 제2도에서 도시되는 바와 같이, 증발기(50)와 압축기(20) 사이에 양단이 연통되게 연결되고, 내부에 배플(11)이 장착되어, 증발기(50)에서 유입되는 냉매중 증기만을 압축기(20)로 보내고, 액냉매는 재증발시켜 압축기(20)로 보내는 기능을 수행하여, 압축기(20)에 액냉매가 유입되므로 인한 기계적 손상을 방지하도록 한다.As shown in FIG. 2, the accumulator 10 is connected between the evaporator 50 and the compressor 20 so that both ends thereof communicate with each other, and a baffle 11 is mounted therein, and the inflow from the evaporator 50 is performed. Only the vapor of the refrigerant to be sent to the compressor 20, the liquid refrigerant to perform the function of sending back to the compressor 20, to prevent mechanical damage due to the liquid refrigerant flows into the compressor 20.

그러나, 이러한 히트펌프는 외부 기온이 일정 온도 이하로 떨어지는 한냉지역일 경우, 어큐뮤레이터(10)에 누적된 액냉매가 그대로 압축기(20)에 유입된다. 따라서, 이를 방지하기 위해 섭씨 0도 이하의 저온지역에서 난방을 할 경우, 보조열원인 기액분리기(60)를 장착시켜 냉매를 재가열하는 것이 일반적이었다.However, when the heat pump is a cold region in which the outside temperature falls below a predetermined temperature, the liquid refrigerant accumulated in the accumulator 10 is introduced into the compressor 20 as it is. Therefore, in order to prevent this, when heating in a low temperature region of 0 degrees Celsius or less, it was common to mount the gas-liquid separator 60 as an auxiliary heat source to reheat the refrigerant.

기액분리기(60)는 제3도에서 도시되는 바와 같이, 냉매가 어큐뮤레이터(10)로 유입되는 배관(63) 외주면에 히팅코일(61)이 권선되고, 히팅코일(61) 양단이 전원에 연결되며, 외곽에 외곽케이싱(62)이 형성되어, 히팅코일(61)이 배관(63)에 열량을 공급하므로, 배관(63)을 통과하는 냉매가 증발된 상태로 어큐뮤레이터(10)에 유입되도록 한다.In the gas-liquid separator 60, as shown in FIG. 3, a heating coil 61 is wound around the outer circumferential surface of the pipe 63 into which the refrigerant flows into the accumulator 10, and both ends of the heating coil 61 are connected to a power source. It is connected to the outer casing 62 is formed on the outside, the heating coil 61 supplies the heat amount to the pipe 63, the refrigerant passing through the pipe 63 to the accumulator 10 in the evaporated state Allow inflow.

그러나, 이러한 종래 기액분리기(60)는 전기용량을 과도하게 요구되어, 가정용 전원을 사용할 때 용량을 초과하는 경우가 발생되었으며, 부가적인 회로장치 및 용량설계의 문제가 대두 되었다. 특히, 일반 가정용 히트펌프의 경우 0.3KW - 0.6KW 정도의 전력을 소모하게 되고, 냉매의 흐름을 제어하기 위한 솔레노이드가 다수개 필요하게 되어, 소비전력 및 구성면에서 부담이 크게되는 결합이 있었다.However, such a conventional gas-liquid separator 60 is excessively required for the capacitance, the case of exceeding the capacity when using a domestic power source, the problem of additional circuit device and capacity design has emerged. In particular, in the case of the general domestic heat pump consumes about 0.3KW-0.6KW power, and a plurality of solenoids for controlling the flow of the refrigerant is required, there was a combination of a large burden in terms of power consumption and configuration.

본 고안의 목적은 보조열원을 사용하지 않고 압축기의 파손 및 성능저하를 방지하기 위해, 압축기의 하우징 외주면에 파이프코일이 장치되고, 파이프코일 양단부가 증발기의 출구와 어큐뮤레이터의 입구에 각기 연통되게 연결되도록 하여, 한냉지역에서 난방운전시 액냉매가 증발된 상태로 되어 압축기에 유입되도록 하는 히트펌프의 기액분리장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to install a pipe coil on the outer circumference of the housing of the compressor to prevent damage and deterioration of the compressor without using an auxiliary heat source, so that both ends of the pipe coil communicate with the outlet of the evaporator and the inlet of the accumulator. It is to provide a gas-liquid separator of the heat pump to be connected, so that the liquid refrigerant is evaporated during the heating operation in the cold region to enter the compressor.

이하 첨부된 도면에 따라 본 고안의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical configuration of the present invention according to the accompanying drawings in detail.

본 고안의 기액분리장치는 제4도에서 도시되는 바와 같이, 어큐뮤레이터(10)에 연결되는 증발기 출구에 3방향밸브(70)가 연결되고, 압축기(20)의 하우징 외주면에 열전도형 파이프코일(80)이 감겨져, 파이프코일(80)의 일단부가 3방향밸브(70) 일측 출구에 연통되게 연결되고, 파이프코일(80)의 타단부가 어큐뮤레이터(10) 입구쪽에 연통되게 연결되도록 함을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.In the gas-liquid separator of the present invention, as shown in FIG. 4, a three-way valve 70 is connected to an evaporator outlet connected to the accumulator 10, and a heat conductive pipe coil is provided on the outer peripheral surface of the housing of the compressor 20. 80 is wound so that one end of the pipe coil 80 is connected in communication with one outlet of the three-way valve 70, and the other end of the pipe coil 80 is connected in communication with the inlet of the accumulator 10. The basic features of the technical configuration.

여기에서, 파이프코일(80)은 온도가 높은 압축기(20)의 헤드부분쪽으로 배관을 하는 것이 바람직하다.Here, the pipe coil 80 is preferably piped to the head portion of the compressor 20 having a high temperature.

이와같이 구성되는 본 고안은 한냉지역 운전시와 정상운전시로 분리되어 작동되며, 센서(미도시)에 의해 냉매의 상태를 감지하여 냉매의 온도가 액체와 기체가 혼합된 2상 상태일 만큼 충분히 낮은 경우에, 3방향밸브(70)에 의해 냉매의 흐름이 파이프코일(80)로 흐르도록 조정한다. 한편, 운전중 섭씨 100-130도 정도의 열이 외부에 방열되는 압축기(20)의 하우징 외주면에 증발기에서 연장되는 열전도형 파이프코일(80)이 코일형상으로 감겨지기 때문에, 냉매가 압축기(20)에서 열량을 공급받아 증발된 상태로 어큐뮤레이터(10)에 들어가며, 어큐뮤레이터(10)에서 냉매가 안정된 상태로 압축기(20)에 흡입되게 된다. 또한, 정상운전시에는 3방향밸브(70)에서 직접 어큐뮤레이터(10)에 냉매가 흐르도록 한다.The present invention constituted as described above is operated separately in the cold and normal operation and when the temperature of the refrigerant is low enough to be a two-phase state in which the liquid and gas are mixed by detecting the state of the refrigerant by a sensor (not shown). Then, the three-way valve 70 adjusts the flow of the refrigerant to the pipe coil 80. On the other hand, since the heat conduction pipe coil 80 extending from the evaporator is wound in a coil shape on the outer peripheral surface of the compressor 20 in which heat of about 100 to 130 degrees Celsius is radiated to the outside, the refrigerant is compressed in the compressor 20. The heat is supplied to the accumulator 10 in the evaporated state, the refrigerant is sucked into the compressor 20 in a stable state in the accumulator 10. In the normal operation, the refrigerant flows directly to the accumulator 10 through the three-way valve 70.

이러한 본 고안은 보조열원 없이 기존의 압축기(20) 하우징 외주면에서 방열되는 열원을 이용하게 되어, 냉매가 압축기(30)에서 열량을 공급받고 어큐뮤레이터(10)에 들어가므로, 냉매가 증발되어 안정된 상태로 압축기(20)에 흡입되게 되므로, 압축기(20) 부하를 저감할 수 있다. 또한, 냉매온도 상승으로 비체적이 줄어 들어, 단위 시간당의 압축일이 감소한다. 또한, 온도상승으로 냉매와 오일이 균일하게 혼합되어, 점도 증가로 인한 압축일의 증가를 방지한다. 또한, 저온시에 발생하는 오일과 냉매의 분리로 인한 압축기(20) 내의 기계적 소손 및 성능 저하를 방지할 수 있다. 또한, 완전 증기 상태로 압축기에 냉매가 유입되어, 액냉매 유입으로 인한 압축기(20)의 파손을 방지할 수 있다.The present invention uses a heat source that radiates heat from the outer circumferential surface of the conventional compressor 20 without the auxiliary heat source, the refrigerant is supplied to the accumulator 10 receives the heat amount from the compressor 30, the refrigerant is evaporated and stable Since it is sucked into the compressor 20 in a state, the load of the compressor 20 can be reduced. In addition, as the refrigerant temperature rises, the specific volume is reduced, thereby reducing the compression work per unit time. In addition, the refrigerant and the oil are uniformly mixed with the temperature rise, thereby preventing an increase in the compression work due to the viscosity increase. In addition, it is possible to prevent mechanical damage and deterioration in the compressor 20 due to separation of the oil and the refrigerant generated at low temperatures. In addition, the refrigerant is introduced into the compressor in a completely steam state, it is possible to prevent damage to the compressor 20 due to the inflow of the liquid refrigerant.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 압축기의 하우징 외주면에 파이프코일이 장치되고, 파이프코일 양단부가 증발기의 출구와 어큐뮤레이터의 입구에 각기 연통되게 연결되도록 하여, 한냉지역에서 난방운전시 액냉매가 기체상태로 되어 압축기에 유입되도록 하므로, 압축기의 파손 및 성능저하를 방지하는 매우 유용한 것이다.As described above, the present invention is provided with a pipe coil on the outer peripheral surface of the housing of the compressor, so that both ends of the pipe coil are connected to the outlet of the evaporator and the inlet of the accumulator, respectively, the liquid refrigerant during heating operation in the cold region Since the gas state to be introduced into the compressor, it is very useful to prevent damage to the compressor and performance degradation.

Claims

A valve connected in communication with the evaporator outlet to adjust the direction of the refrigerant flow, an accumulator connected in communication with one outlet to the valve, and connected to the outlet of the other side of the valve to be wound on the outer circumferential surface of the compressor and Gas-liquid separation device of the heat pump, characterized in that consisting of pipe coils connected to the outlet of the cumulator inlet.