KR100424296B1 - 냉동사이클의 어큐뮬레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉동사이클의 어큐뮬레이터에 관한 것으로서, 특히 기체냉매가 끓음으로 인하여 발생되는 소음을 저감하기 위한 냉동사이클의 어큐뮬레이터에 관한 것이다.

본 발명에 따른 냉동사이클의 어큐뮬레이터는 외부 케이스 내측에 장착되어 냉동실 및 냉장실을 냉각시키는 증발기와, 상기 증발기로부터 흘러나온 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기와, 상기 증발기와 유입관에 압축기 사이에 설치되어 상기 증발기에서 증발되지 못한 액체냉매를 분리하여 압축기로 액체냉매가 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터를 포함하는 냉동사이클에 있어서, 상기 어큐뮬레이터는 내부로 유입된 액체냉매가 기화시 발생되는 소음을 저감시키는 소음저감부재가 내재된 것으로 기체냉매의 끓음 유동을 저항하여 소음을 감소시킨다.

Description

냉동사이클의 어큐뮬레이터 { accumulator of refrigerating cycle }

본 발명은 냉동사이클의 어큐뮬레이터에 관한 것으로서, 특히 기체냉매가 끓음으로 인하여 발생되는 소음을 저감하기 위한 냉동사이클의 어큐뮬레이터에 관한 것이다.

일반적으로 냉동사이클은 동작 유체를 순환시켜 저온의 열원으로부터 고온의열원으로 열을 운반하여 연속적으로 냉동작용 혹은 냉난방을 실시하는 것이다.

이와 같은 냉동사이클은 크게 압축과정, 응축과정, 팽창과정, 증발과정으로 나뉘며 좀더 자세히 살펴보면, 압축기에 의해 저온저압의 기체냉매를 단열 압축하여 고온고압의 냉매로 형성한 뒤 응축기로 보내지면, 응축기에서는 고온고압의 냉매가 외부공기에 의해 냉각 응축되어 고압의 액냉매가 되고, 상기 고압의 액냉매는 팽창밸브를 통과하면서 저온저압의 냉매로 감압되며, 상기 저온저압의 냉매는 증발기로 유입되어 저압상태의 낮은 온도로 증발함에 따라 냉매관 외측의 더운 공기를 흡수하여 이를 차가운 공기로 전환시키는 반복적인 열교환작용에 의해 냉매관 외측을 냉각시키게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 냉동사이클의 주요부가 도시된 도면이다.

종래의 냉동사이클은 도 1에 도시된 바와 같이 냉매를 흡입하여 압축하는 압축기(2)와, 상기 압축기(2)로부터 유출된 고온고압의 기체냉매를 중온고압의 액체냉매가 되도록 응축하는 응축기(4)와, 상기 응축기(4)로부터 나온 중온고압의 액체냉매를 저온저압의 액체냉매로 압력을 낮추어 주는 팽창밸브(6)와, 상기 팽창밸브(6)를 통해 나온 저온저압의 액체냉매가 주위로부터 기화열을 흡수하도록 하는 증발기(8)와, 상기 증발기(8)로부터 나온 기체냉매와 일부 기화되지 못한 액체냉매를 분리하여 기체냉매만 상기 압축기(2)로 공급하는 어큐뮬레이터(10)로 구성된다.

상기 어큐뮬레이터(10)는 냉동사이클의 부하가 급히 변동하였을 때 상기 증발기(8)에서 기화되지 못한 일부 액체냉매가 상기 압축기(2) 측으로 유입되는 것을방지하기 위하여 증발기(8)와 압축기(2) 사이에 설치되는 것으로 증발기(8)와 연결되어 냉매가 유입되는 유입관(12)과, 상기 유입관(12)이 일측에 연결되어 증발기(8)에서 기화되지 못한 일부의 액체냉매를 기화시키는 케이스(14)와, 상기 케이스(14) 타측과 연결되어 기화된 냉매를 상기 압축기 측으로 유출하는 유출관(16)으로 구성된다.

여기서, 상기 케이스(14) 내부로 확장된 유입관(12)에는 오일회수구멍(12a)이 형성되어 있어 냉매에 섞인 오일을 회수하여 냉동사이클의 효율 및 냉동장치의 고장을 방지한다.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

압축기(2)를 통해 고온고압으로 압축된 냉매가 응축기(4)를 지나면서 상온으로 응축열을 방열하고, 상기 응축기(4)를 지난 고압의 액체냉매는 팽창밸브(6)를 지나면서 감압되어 증발기(8)를 통과하면서 주위로부터 기화열을 흡수하여 주위를 냉각시킨 뒤, 어큐뮬레이터(10)를 지나면서 증발기(8)에서 미처 기화되지 못한 일부의 액체냉매가 주위로부터 기화열을 흡수하여 기화되어 기체냉매만이 압축기(2)로 유입되는 것을 반복하며 냉동작용을 하게 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 냉동사이클의 어큐뮬레이터는 증발기를 통과하면서 기화되지 못한 일부의 액체냉매는 어큐뮬레이터의 케이스 내부에서 주위로부터 과도한 기화열을 흡수하면 끓게 되고, 이로 인하여 소음이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 증발기를 지나면서 기화되지 못한 일부의 액체냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하기 위하여 액체냉매는 어큐뮬레이터를 지나면서 기화되는데, 이때 액체냉매가 주위로부터 과도한 기화열을 흡수하여 끓게 되는 경우 이로 인하여 발생되는 소음을 저감할 수 있는 냉동사이클의 어큐뮬레이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 냉동사이클의 주요부가 도시된 도면,

도 2는 본 발명에 따른 냉동사이클의 주요부가 도시된 도면,

도 3은 본 발명에 따른 소음저감부재가 도시된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

52 : 압축기 54 : 응축기

56 : 팽창밸브 58 : 증발기

60 : 어큐뮬레이터

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 냉동사이클의 어큐뮬레이터는 외부 케이스 내측에 장착되어 냉동실 및 냉장실을 냉각시키는 증발기와, 상기 증발기로부터 흘러나온 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기와, 상기 증발기와 유입관에 압축기 사이에 설치되어 상기 증발기에서 증발되지 못한 액냉매를 분리하여 압축기로 액냉매가 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터를 포함하는 냉동사이클에 있어서, 상기 어큐뮬레이터는 액냉매에 담겨지도록 상기 어큐뮬레이터의 하측에 내재되고 홀이 형성된 복수개의 부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 냉동사이클이 도시된 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 소음저감부재가 도시된 사시도이다.

상기 본 발명에 따른 냉동사이클은 도 2에 도시된 바와 같이 냉매를 흡입 압축하여 냉매의 압력을 높임으로 비교적 높은 온도에서도 냉매가 액화될 수 있도록하며 냉동사이클 내에 냉매가 원활하게 순환되도록 하는 압축기(52)와, 상기 압축기(52)를 통과한 고온고압의 기체냉매를 상온의 물이나 공기와 열교환시킴으로 액화하여 중온고압의 액체냉매가 되게 하는 응축기(54)와, 상기 응축기(54)를 통과한 액체냉매를 비교적 높은 온도에서 쉽게 증발시키기 위하여 다른 부분의 냉매관보다 직경이 좁은 관을 통과시킴으로 압력을 낮추어 저온저압의 액체냉매를 만들어 주는 팽창밸브(56)와, 상기 팽창밸브(56)를 통과한 저온저압의 액체냉매가 냉매관을 지나면서 주위 유체와 열교환 작용을 일으키도록 하는 증발기(58)와, 상기 증발기(58)로부터 나온 기체냉매와 일부 기화되지 못한 액체냉매를 분리하여 기체냉매만 상기 압축기(52)로 공급하는 어큐뮬레이터(60)로 구성된다.

상기한 어큐뮬레이터(60)는 냉동사이클의 부하가 급히 변동하였을 때 증발기(58)에서 나온 액체냉매가 상기 압축기(52)로 유입되어 고장의 원인이 되기 때문에 이를 방지하기 위하여 설치되며, 이러한 어큐뮬레이터(60)와 압축기(52)는 아주 밀접하게 서로 작용하기 때문에 냉동 사이클에서 중요한 압축기(52)의 전체 효율은 물론 진동 및 소음문제에 있어서 어큐뮬레이터(60)는 큰 영향을 차지한다.

따라서, 상기 어큐뮬레이터(60)의 구조 및 형상은 압축기의 성능에 있어서 중요하다.

상기 어큐뮬레이터(60)는 증발기(58)와 연결되어 기화되지 못한 일부의 액체냉매 및 기체냉매가 유입되는 유입관(62)과, 상기 유입관(62)이 일측에 연결되어 일부의 액체냉매와 기체냉매가 유입되면 액체냉매를 기화시키도록 표면적이 넓게 형성된 케이스(64)와, 상기 케이스(64)의 일측과 연결되어 기체냉매를 상기압축기(52) 측으로 내보내는 유출관(66)으로 형성된다.

상기 유입관(62)은 상기 케이스(64) 내측으로 일부 확장되어 있으며, 상기 케이스(64) 내측에 형성된 유입관(62)에는 오일회수구멍(62a)이 형성되어 있어 냉동사이클을 순환하는 냉매에 섞인 오일이 회수되도록 함으로 냉동사이클의 효율을 높이고, 냉동장치의 고장을 방지한다.

여기서, 상기 증발기(58)로부터 상기 유입관(62)을 통해 상기 케이스(64) 내부로 유입된 액체냉매는 주위로부터 기화열을 흡수하여 기화하게 되는데, 액체냉매가 과도한 기화열을 흡수하여 끓게 되면 소음이 발생하게 되므로, 이러한 소음을 저감시키는 소음저감부재(70)가 내재된다.

상기 소음저감부재(70)는 내부에 다수의 공기층을 형성하여 마찰이나 저항, 진동 등에 의해 소음이 흡수되도록 다공성을 갖는 형태로 형성된 것으로 상기 케이스(64)의 하측에 다수개가 내재된다.

특히, 상기 소음저감부재(70)는 도 3에서 보는바와 같이 중앙에 홀이 형성된 둥근 고리형으로 소결 금속 합금이나 경질 크롬 도금 등과 같은 다공질 금속을 그 재료로 한다.

또한, 소음저감부재(70)는 다공성 금속뿐 아니라 스펀지나 발포스티렌 등과 같은 다공성 물질로 사용 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

압축기(52)를 통해 고온고압으로 압축된 냉매는 냉매 분자들이 매우 밀집되어 있어 응축기(54)를 지나면서 상온으로 응축열을 방출함으로 액화가 용이하게 되고, 상기 응축기(54)를 지난 고압의 액체냉매는 직경이 좁은 팽창밸브(56)를 지나면서 감압되어 비교적 높은 온도에서 증발이 용이하게 되며, 상기 팽창밸브(56)를 지난 저온저압의 액체냉매는 증발기(58)를 통과하면서 주위로부터 기화열을 흡수하여 기체냉매가 된다.

이때, 냉동사이클의 부하가 급히 변동하면 상기 증발기(58)를 통과하는 액체냉매는 전부 기화되지 못하고 일부가 남아서 기체냉매와 함께 어큐뮬레이터(60)의 유입관(62)을 통해 케이스(64) 내로 유입되며, 상기 케이스(64) 내부로 유입된 일부의 액체냉매는 케이스(64) 내측에서 주위로부터 기화열을 흡수하여 기체냉매로 상변화하여 유출관(66)을 통해 상기 압축기(62)로 유입된다.

여기서, 액체냉매가 기화되는데 있어서 액체냉매가 과도한 기화열을 흡수하면 끓게 되지만, 이에 소음저감부재가 내재되어 있어 액체냉매의 끓음시 기체의 끓음 유동을 저하하여 소음을 저감하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 냉동사이클의 어큐뮬레이터는 증발기를 지나면서 기화되지 못한 일부의 액체냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지하기 위하여 액체냉매가 어큐뮬레이터 내부에서 기화되는데, 이때 액체냉매가 과도한 열을 흡수하여 끓게 되는 경우 어큐뮬레이터의 케이스 내부에 다공성 재질의 소음저감부재가 내재되기 때문에 끓음 유동을 저하시켜 액체냉매의 끓음으로 인하여 발생되는 소음을 저감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 외부 케이스 내측에 장착되어 냉동실 및 냉장실을 냉각시키는 증발기와, 상기 증발기로부터 흘러나온 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기와, 상기 증발기와 유입관에 압축기 사이에 설치되어 상기 증발기에서 증발되지 못한 액냉매를 분리하여 압축기로 액냉매가 유입되는 것을 방지하는 어큐뮬레이터를 포함하는 냉동사이클에 있어서,

   상기 어큐뮬레이터는 액냉매에 담겨지도록 상기 어큐뮬레이터의 하측에 내재되고 홀이 형성된 복수개의 부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉동사이클의 어큐뮬레이터.
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