KR100522405B1 - 냉동시스템에서 드라이어와 리시버탱크의 일체형 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉동시스템에서 드라이어와 리시버탱크의 일체형 구조에 관한 것으로, 본 발명은 압축기로부터의 냉매를 제공받아 응축하는 응축기와, 상기 응축기로부터 응축된 액냉매에서 불순물 또는 수분을 제거하기 위한 드라이어와, 상기 드라이어로부터의 냉매를 제공받는 적어도 하나의 모세관과, 상기 모세관을 통한 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하는 냉동시스템에 있어서, 상기 드라이어가 응축기로부터의 냉매를 거의 액화상태로 유지하여 배출할 수 있도록 내부가 상기 액상의 냉매를 저장할 수 있는 탱크구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 드라이어는, 액상의 냉매를 저장하는 리시버탱크와; 상기 리시버탱크 내에 마련되어 상기 리시버탱크의 내부를 가스냉매구간 및 액냉매구간으로 구분하는 복수의 그물망과; 일단은 상기 응축기 측 냉매배관에 연통되고 타단은 상기 리시버탱크 내의 가스냉매구간에 배치되는 유입부와; 일단은 상기 액냉매구간에 배치되고 타단은 상기 모세관 측 냉매배관에 연통되는 유출부와; 상기 복수의 그물망에 의해 둘러싸여져 상기 유입부를 통해 상기 리시버탱크 내로 유입된 냉매 내의 불순물 및 수분을 제거하여 상기 액냉매구간으로 보내는 수분제거제를 포함한다.

Description

냉동시스템에서 드라이어와 리시버탱크의 일체형 구조{One Body Type Structure of Dryer and Receiver Tank at Refrigeration System}

본 발명은 냉동시스템에서 드라이어와 리시버탱크의 일체형 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉동시스템 내에 복수의 모세관이 존재하더라도 드라이어에 의해 각 모세관으로 유입되는 냉매의 순도를 높여 냉매의 편류 발생을 최소화함으로써 고내에서의 온도편차를 줄일 수 있도록 한 냉동시스템에서 드라이어와 리시버탱크의 일체형 구조에 관한 것이다.

일반적으로 냉동시스템(이를 "냉동사이클"이라고도 함)은 압축기, 응축기, 드라이어 및 증발기 등의 폐회로로 구성되어 있다.

이때, 상기 압축기에서 압축된 냉매는 응축기를 통해 액상으로 응축된 후, 드라이어를 거쳐 증발기에서 증발되는데 증발기에서는 냉매를 증발시키는 과정에서 주위의 잠열을 이용하여 냉기를 발생시키게 된다.

이러한 냉동시스템이 적용되는 가전기기로는 냉장고를 포함하여 에어컨이 있다.

통상적으로 냉장고나 에어컨 등에는 하나의 압축기와 하나의 증발기가 채용되는 것이 보통이나 근자에 들어서는 에너지의 소비효율을 증대하고 소비자의 욕구를 충족시키기 위해 복수의 압축기(이를, "멀티 압축기"라고도 함) 및 복수의 증발기(이를, "멀티 증발기"라 함)를 채용하고 있기도 하다.

도 1은 멀티 증발기가 채용된 종래의 냉동시스템에 대한 회로도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 냉동시스템은, 냉매를 압축하는 압축기(110)와, 압축된 냉매를 액상으로 응축하는 응축기(120)와, 응축된 냉매 내에 잔존 가능한 불순물이나 수분을 제거하는 드라이어(150) 및 냉매를 증발시키는 제1 및 제2증발기(141,142)를 갖는다.

상기 응축기(120)와 제1 및 제2증발기(141,142) 사이에는 응축기(120)로부터 연장된 단일의 냉매배관을 두 개의 냉매배관으로 분기하는 제1 및 제2분기관 (131,132)이 마련되어 있다.

상기 제1 및 제2분기관(131,132)에는 각각 압축기(110)의 운전 상태에 따라 냉동시스템 내에 흐르는 유량을 조절하는 제1 및 제2솔레노이드밸브(133,134)와, 제1 및 제2솔레노이드밸브(133,134)의 후방에 배치되는 제1 및 제2모세관(135,136)과, 제1 및 제2모세관(135,136)에 의해 각각 개별적으로 동작하는 제1 및 제2증발기(141,142)가 마련되어 있다.

한편, 상기 응축기(120)와 제1 및 제2증발기(141,142) 사이에 배치된 드라이어(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 냉매의 유입부(153) 및 유출부(154)를 갖는 몸체부(151)와, 몸체부(151) 내에 소정의 이격 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 그물망(152)과, 각 그물망(152) 사이에 충진되는 수분제거제(155)를 포함한다.

이에, 상기 압축기(110)가 운전하여 냉매를 압축하면, 압축된 냉매는 응축기(120)로 유입되어 응축된 후, 유입부(153)를 통해 드라이어(150)의 몸체부 (151) 내로 유입된다.

그리고, 상기 그물망(152)을 통해 수분제거제(155)로 향한 냉매는 수분제거제(155)에 의해 불순물이나 수분이 제거된 후, 다시 유출부(154)를 통해 제1 및 제2분기관(131,132)으로 향한다.

그리고 다음, 냉동조건에 따라 동작하는 제1 및 제2솔레노이드밸브(133,134)의 선택신호에 따라 각각 제1 및 제2모세관(135,136) 중 어느 하나를 거쳐 해당하는 증발기에서 증발됨으로써, 냉기를 형성하게 되고, 냉기 형성으로 인해 기화된 냉매는 다시 압축기(110)로 순환된다.

그런데, 이러한 종래의 냉동시스템에 채용되는 드라이어(150)는, 단일의 모세관이 있을 경우에는 그나마 냉매의 흐름을 원활하게 유도하나 도 1에 도시된 바와 같이, 2개 이상의 모세관(135,136)이 존재할 경우에는 냉매의 상태(액화되는 과정에서 대략 70％ 정도만 액화상태이고 나머지는 기체 또는 불활성 기체상태임) 혹은, 배관의 저항에 따라 각 모세관(135,136)으로 유입되는 냉매의 순도를 저하시키는 등 냉매의 편류를 발생시킴으로써 고내에서의 온도편차를 발생시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 냉동시스템 내에 복수의 모세관이 존재하더라도 드라이어에 의해 각 모세관으로 유입되는 냉매의 순도를 높여 냉매의 편류 발생을 최소화함으로써 고내에서의 온도편차를 줄일 수 있도록 한 냉동시스템에서 드라이어와 리시버탱크의 일체형 구조를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉매를 압축시키는 적어도 하나의 압축기와, 상기 압축기로부터의 냉매를 제공받아 응축하는 응축기와, 상기 응축기로부터 응축된 액냉매에서 불순물 또는 수분을 제거하기 위한 드라이어와, 상기 드라이어로부터의 냉매를 제공받는 적어도 하나의 모세관과, 상기 모세관을 통한 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하는 냉동시스템에 있어서, 상기 드라이어가 응축기로부터의 냉매를 거의 액화상태로 유지하여 배출할 수 있도록 내부가 상기 액상의 냉매를 저장할 수 있는 탱크구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉동시스템에서 드라이어와 리시버탱크의 일체형 구조를 제공함으로써 달성된다.

여기서, 상기 드라이어는, 액상의 냉매를 저장하는 리시버탱크와; 상기 리시버탱크 내에 마련되어 상기 리시버탱크의 내부를 가스냉매구간 및 액냉매구간으로 구분하는 복수의 그물망과; 일단은 상기 응축기 측 냉매배관에 연통되고 타단은 상기 리시버탱크 내의 가스냉매구간에 배치되는 유입부와; 일단은 상기 액냉매구간에 배치되고 타단은 상기 모세관 측 냉매배관에 연통되는 유출부와; 상기 복수의 그물망에 의해 둘러싸여져 상기 유입부를 통해 상기 리시버탱크 내로 유입된 냉매 내의 불순물 및 수분을 제거하여 상기 액냉매구간으로 보내는 수분제거제를 포함한다.

상기 그물망은, 상기 리시버탱크의 중앙영역을 수직방향으로 구획하는 제1그물망와, 상기 제1그물망에 의해 구획된 어느 하나의 영역을 수평 분할하는 제2그물망을 포함한다.

이때, 상기 유입부의 타단은 상기 제2그물망이 배치된 영역 중에서 상기 수분제거제를 제외한 가스냉매구간에 배치된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 냉동시스템에 대한 회로도이다.

이 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉동시스템은, 종래의 냉동시스템과 마찬가지로, 냉매를 압축하는 압축기(10)와, 압축된 냉매를 액상으로 응축하는 응축기(20)와, 응축된 냉매 내에 잔존 가능한 불순물이나 수분을 제거하는 드라이어(50) 및 냉매를 증발시키는 제1 및 제2증발기(41,42)를 갖는다.

상기 압축기(10)와 응축기(20) 사이에는 압축기(10)로부터 응축기(20)로 향하는 냉매가 역류하는 것을 저지하기 위한 체크밸브(미도시)가 장착되어 있다.

그리고, 제1 및 제2증발기(41,42)와 압축기(10) 사이에는 해당 증발기에 의해 미처 기화하지 못한 액상의 냉매가 압축기(10)로 유입되는 것을 저지하기 위한 어큐뮬레이터(미도시)가 설치되어 있다.

상기 응축기(20)와 제1 및 제2증발기(41,42) 사이에는 응축기(20)로부터 연장된 단일의 냉매배관을 두 개의 냉매배관으로 분기하는 제1 및 제2분기관(31,32)이 마련되어 있다.

상기 제1 및 제2분기관(31,32)에는 각각 압축기(10)의 운전 상태에 따라 냉동시스템 내에 흐르는 유량을 조절하는 제1 및 제2솔레노이드밸브(33,34)가 배치되어 있다.

그리고, 냉매의 흐름에 대하여 제1 및 제2솔레노이드밸브(33,34)의 후방에는 제1 및 제2솔레노이드밸브(33,34)의 신호에 따라 냉매가 유동하는 제1 및 제2모세관(35,36)이 설치되어 있고, 상기 제1 및 제2모세관(35,36)의 후방에는 제1 및 제2모세관(35,36)에 대응하는 제1 및 제2증발기(41,42)가 장착되어 있다.

한편, 상기 응축기(20)와 제1 및 제2분기관(31,32) 사이의 냉매배관에는 드라이어(50)가 설치되어 있다.

본 발명에 따른 드라이어(50)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 액상의 냉매를 저장하는 통형상의 리시버탱크(51)와, 리시버탱크(51) 내에 마련되어 리시버탱크 (51)의 내부를 가스냉매구간(51a,51b) 및 액냉매구간(51c)으로 구분하는 복수의 그물망(52)과, 일단(53a)은 응축기(20) 측 냉매배관에 연통되고 타단(53b)은 리시버탱크(51) 내의 가스냉매구간(51a)에 배치되는 유입부(53)와, 일단(54a)은 액냉매구간(51c)에 배치되고 타단(54b)은 모세관 측을 향한 제1 및 제2분기관(31,32)에 연통되는 유출부(54)와, 복수의 그물망(52)에 의해 둘러싸여져 유입부(53)를 통해 리시버탱크(51) 내로 유입된 냉매 내의 불순물 및 수분을 제거하여 액냉매구간(51c)으로 보내는 수분제거제(55)를 포함하다.

이때, 상기 그물망(52)은, 리시버탱크(51)의 중앙영역을 수직방향으로 구획하는 제1그물망(52a)와, 제1그물망(52a)에 의해 구획된 2개의 영역 중, 도 4에 도시된 일측의 영역을 다시 2개의 영역으로 분할하는 제2그물망(52b)를 포함한다.

상기 리시버탱크(51)의 내부가 제1그물망(52a) 및 제2그물망(52b)에 의해 구획될 경우, 전술한 유입부(53)의 타단(53b)은 제2그물망(52b)가 배치된 영역 중에서 수분제거제(55)를 제외한 가스냉매구간(51a)에 배치된다.

이러한 구성을 갖는 냉동시스템을 통해 냉매가 순환되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 상기 압축기(10)가 운전하여 냉매를 압축하면, 압축된 냉매는 도시 않은 체크밸브를 통해 응축기(20)로 유입되어 액상의 냉매로 응축되고, 이렇게 응축된 후에는 드라이어(50)로 향한다.

즉, 상기 응축기(20)로부터의 액상의 냉매는 유입부(53)를 통해 제2그물망(52b)에 의해 구획된 수분제거제(55)의 타측 가스냉매구간(51a)으로 유입된다.

이때, 상기 응축기(20)로부터의 냉매는, 액화되는 과정에서 대략 70％ 정도만 액화상태이고 나머지는 기체 또는 불활성 기체상태로 존재한다.

그리고, 상기 유입부(53)를 통해 유입된 후, 일부는 제1그물망(52a)를 통해 인접한 가스냉매구간(51b)으로 향하고, 나머지는 제2그물망(52b)를 통해 수분제거제(55)로 향한다.

상기 수분제거제(55)로 향한 냉매는 수분제거제(55)에 의해 불순물이나 수분이 제거된 후, 제1그물망(52a)을 통해 액냉매구간(51c)으로 향한다.

이때, 상기 드라이어(50)는 액상의 냉매를 저장할 수 있는 탱크구조로 이루어져 있기 때문에 수분제거제(55)에 의해 불순물과 수분이 제거된 액상의 냉매는 액냉매구간(51c) 내로 향한 후, 일정시간 저장된다.

만일, 상기 액냉매구간(51c) 내에 존재하는 냉매 중에서 가스는 다시 가스냉매구간(51a,51b) 중 어느 하나로 향하기 때문에 액냉매구간(51c)의 냉매는 거의 100％의 액체상태를 유지한다.

그리고, 연속적으로 순환되는 냉매의 이동에 의해, 액냉매구간(51c) 내의 액체상태의 냉매는 그 일단(54a)이 액냉매구간(51c)에 배치된 유출부(54)를 통해 제1 및 제2분기관(31,32)으로 향한다.

그리고는, 냉동조건에 따라 동작하는 제1 및 제2솔레노이드밸브(33,34)의 선택신호에 따라 각각 제1 및 제2모세관(35,36) 중 어느 하나를 거쳐 해당하는 증발기에서 증발된다.

이처럼 제1 및 제2모세관(35,36) 중 어느 하나로 향하는 냉매는 드라이어 (50)의 액냉매구간(51c)에 배치된 거의 100％의 액체상태 냉매이기 때문에 종래와는 다르게 제1 및 제2모세관(35,36)으로 유입되는 냉매의 순도를 높여 냉매의 편류 발생을 최소화함으로써 고내에서의 온도편차를 줄일 수 있게 된다.

따라서, 해당 증발기가 배치된 실내는 적절하게 냉각될 수 있고, 해당 증발기에서 증발된 기체상태의 냉매는 도시 않은 어큐뮬레이터를 통해 압축기(10)로 다시 순환되어 전술한 과정을 반복하게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 드라이어(50)의 구조를 개선함으로써 냉동시스템 내에 복수의 모세관이 존재하더라도 드라이어(50)에 의해 각 모세관으로 유입되는 냉매의 순도를 높여 냉매의 편류 발생을 최소화할 수 있다.

따라서, 고내에서의 온도편차를 줄일 수 있는 이점이 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 냉동시스템 내에 복수의 모세관이 존재하더라도 드라이어에 리시버탱크를 일체형으로 구성하여 응축기를 통과한 냉매가 100% 액화 상태를 유지할 수 있도록 냉매를 드라이어 내부에 저장할 수 있는 구조를 갖춤으로써, 각 모세관으로 유입되는 냉매의 순도를 높여 냉매의 편류 발생을 최소화 함에 따라 고내에서의 온도편차를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 냉동시스템에 대한 회로도,

도 2는 도 1에 도시된 드라이어의 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 냉동시스템에 대한 회로도,

도 4는 본 발명에 따른 도 3에 도시된 드라이어의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 압축기 20 : 응축기

31,32 : 제1 및 제2분기관 33,34 : 제1 및 제2솔레노이드밸브

35,36 : 제1 및 제2모세관 41,42 : 제1 및 제2증발기

50 : 드라이어 51 : 리시버탱크

52 : 그물망 53 : 유입부

54 : 유출부 55 : 수분제거제

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 압축기, 응축기, 드라이어, 모세관, 증발기를 포함하는 냉동시스템에서 상기 드라이어가 그 내부를 가스냉매구간 및 액냉매구간으로 구분하여 냉매를 저장하는 리시버탱크와, 일단은 상기 응축기 측 냉매배관에 연통되고 타단은 상기 리시버탱크 내의 가스냉매구간에 배치되는 유입부와, 일단은 상기 액냉매구간에 배치되고 타단은 상기 모세관 측 냉매배관에 연통되는 유출부와, 상기 유입부를 통해 상기 리시버탱크 내로 유입된 냉매 내의 불순물 및 수분을 제거하여 상기 액냉매구간으로 보내는 수분제거제를 포함하는 냉동시스템에서 드라이어와 리시버탱크의 일체형 구조에 있어서,

   상기 가스냉매구간 및 액냉매구간이 복수의 그물망에 의해 구획되되;

   상기 그물망은 상기 리시버탱크의 중앙영역을 수직방향으로 구획하는 제1그물망과, 상기 제1그물망에 의해 구획된 좌우 양축의 어느 하나의 영역을 분할하는 수평방향을 구획하는 제2그물망으로 구성되고,

   상기 제2그물망 밑으로 수분제거제가 삽입되어 제1그물망과 제2그물망에 의해 감싸져 있는 것을 특징으로 하는 냉동시스템에서 드라이어와 리시버탱크의 일체형 구조.
4. 제3항에 있어서,

   상기 유입부의 타단은 상기 제2그물망 위쪽에 배치된 상기 수분제거제를 제외한 가스냉매구간에 배치되고,

   상기 유출부의 타단은 상기 수분제거제가 없는 액냉매구간에 배치되는 것을 특징으로 하는 냉동시스템에서 드라이어와 리시버탱크의 일체형 구조.