KR100525417B1 - 용량 가변형 어큐뮬레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생성되는 액체 냉매의 유량에 따라 어큐뮬레이터의 용량을 가변시키도록 하여 어큐뮬레이터의 압력 손실을 저감시키고, 액체 냉매가 압축기로 유입되는 것을 방지 하기 위한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 케이스와; 상기 케이스에 설치되고, 상기 케이스 내부로 냉매를 흡입시키는 냉매 흡입관과; 상기 케이스에 설치되고, 상기 케이스의 내부에 존재하는 기체 상태의 냉매를 압축기로 토출시키는 기체 토출관과; 상기 케이스와 상호 내부공간이 연통 되도록 상기 케이스와 연결관으로 연결된 보조탱크와; 상기 연결관상에 구비되고, 상기 연결관을 통해 상기 케이스와 상기 보조탱크 사이에 유동하는 냉매를 조절하는 밸브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 용량 가변형 어큐뮬레이터를 제공한다.

Description

용량 가변형 어큐뮬레이터{capacity variable type accumulator}

본 발명은 공기 조화기용 어큐뮬레이터에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 어큐뮬레이터 내부에 생성되는 액체 냉매의 양에 따라 상기 액체 냉매를 수용하는 내부 용량을 가변시킬 수 있는 용량 가변형 어큐뮬레이터에 관한 것이다.

일반적으로 어큐뮬레이터는 증기 압축식 공기 조화기에서 압축기 전단에 설치하여 압축기로 액체 냉매가 유입되는 것을 방지하기 위한 장치이다.

이하, 종래기술에 따른 공기 조화기용 어큐뮬레이터에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 공기 조화기의 난방 사이클을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 종래기술에 따른 어큐뮬레이터를 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 공기 조화기의 난방 운전 사이클은 먼저, 압축기(1)에 의해 압축된 냉매가 고온 고압의 증기 상태로 변화된 후 사방변(2)을 통과하여 실내 열교환기(3)로 흡입되면, 상기 실내 열교환기(3)는 열을 방출하여 주위의 공기 온도를 상승시킴과 동시에 냉매를 상온 고압의 액체 상태로 변화시킨다.

이와 같이, 상기 실내 열교환기(3)에 의해서 가열된 공기가 실내로 공급되어 난방을 수행하게 된다.

이후, 상기 실내 열교환기(3)에 의해 응축된 냉매는 팽창밸브(4)를 지나면서 감압되며, 그 중 일부가 감압됨에 따라 액체와 기체가 혼합된 2상 상태가 된다.

그리하여, 상기 실내 열교환기(3)로 흡입된 냉매는 완전히 기화되고, 이렇게 증발된 냉매가 사방변(2)을 통과하여 압축기(1)로 유입되면 1 사이클이 완료되며, 이후 이러한 상기의 과정이 반복된다.

한편, 상기에서 압축기(1)와 실외 열교환기(5) 사이에는 액체 상태의 냉매와 기체상태의 냉매를 분리하여 압축기(1)로 기체 상태의 냉매만을 보내는 기능을 수행하는 어큐뮬레이터(10)가 설치된다.

이러한 어큐뮬레이터(10)는 부하가 급히 변동하였을 경우에 실외 열교환기(5)에서 나온 액체 상태의 냉매가 압축기(1)로 유입되는 것을 방지하기 위한 것이다.

이하, 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 어큐뮬레이터의 작동을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 실외 열교환기(5)를 통해 증발된 냉매가 냉매 흡입관(12)을 통해 어큐뮬레이터(10)의 케이스(11) 내부로 유입된다.

그리고, 상기 케이스(11) 내부로 유입된 냉매는 기체 상태의 냉매와 액체 상태의 냉매와 오일로 분리되는데, 상기 액체 상태의 냉매와 오일은 케이스(11)의 하부로 떨어져 고이게 되고, 기체 상태의 냉매는 상기 기체 토출관(13)의 일단에 형성된 개구부를 통해 압축기(1:도 1참조)로 흡입된다.

이와 동시에, 상기 케이스(11) 하부에 고여 있는 오일은 상기 오일 회수부(14)를 통해 기체 토출관(13) 내부로 유입되어 상기 압축기(1)로 기체 상태의 냉매와 함께 흡입된다.

한편, 공기 조화기의 시스템 규모가 커질수록 설치되는 압축기를 보호하기 위하여 어큐뮬레이터의 용량을 증가시켜야 하는 경우가 발생한다.

특히, 대규모 빌딩에서와 같이 공기 조화기의 멀티 시스템이 필요한 경우처럼 실내기와 실외기 간의 높이 차이가 큰 경우에는 더욱 어큐뮬레이터의 용량 증가가 요구된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 어큐뮬레이터(10)는 대용량 공기 조화기 시스템에서, 어큐뮬레이터(10)에 생성되는 다량의 액체 냉매에 대처하기 위하여 어큐뮬레이터(10)의 내부 용량을 증가시키기 힘든 문제점이 있었다.

즉, 종래 어큐뮬레이터(10)의 내부 용량을 증가시키기 위하여 케이스(11)의 직경을 증가시킬수록 내압성이 떨어져 고압에 견디기 힘들고, 냉매 흡입관(12)을 통해 냉매가 유입될 시 급격한 체적 변화로 압력 손실이 증가되는 문제점이 있었다.

따라서, 종래 어큐뮬레이터(10)의 구조로는 생성되는 다량의 액체 냉매를 수용하기가 힘들어 대규모 빌딩과 같은 대용량 공기 조화기 시스템이 요구되는 경우에는 사용할 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 어큐뮬레이터에 생성되는 액체 냉매의 변화되는 양에 따라 어큐뮬레이터의 내부 용량을 가변시킬 수 있는 용량 가변형 어큐뮬레이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 케이스와; 상기 케이스에 설치되고, 상기 케이스 내부로 냉매를 흡입시키는 냉매 흡입관과; 상기 케이스에 설치되고, 상기 케이스의 내부에 존재하는 기체 상태의 냉매를 압축기로 토출시키는 기체 토출관과; 상기 케이스와 상호 내부공간이 연통 되도록 상기 케이스와 연결관으로 연결된 보조탱크와; 상기 연결관상에 구비되고, 상기 연결관을 통해 상기 케이스와 상기 보조탱크 사이에 유동하는 냉매를 조절하는 밸브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 용량 가변형 어큐뮬레이터를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 공기 조화기용 어큐뮬레이터를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 어큐뮬레이터를 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 어큐뮬레이터의 내부에 액체 냉매가 다량으로 생성된 상태를 나타낸 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 어큐뮬레이터의 내부에 액체 냉매가 소량으로 생성된 상태를 나타낸 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 어큐뮬레이터(100)는 외형을 형성하는 케이스(110)와, 상기 케이스(110)의 내부로 냉매를 흡입하는 흡입관(120)과, 상기 케이스(110)의 내부 상측에 존재하는 기체 상태의 냉매를 압축기(미도시)로 이동시키고 'U' 자 형상으로 굴곡된 부위를 갖는 기체 토출관(130)과, 상기 어큐뮬레이터(100)의 일측에 상부 연결관(160)과 하부 연결관(170)에 의해 연결된 보조탱크(150)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 케이스(110)의 상부측과 상기 보조탱크(150)의 상부측을 연결하는 상부 연결관(160)에는 냉매의 유동을 제어하는 밸브(180)가 설치되고, 상기 케이스(110)의 하부측과 상기 보조탱크(150)의 하부측을 연결하는 하부 연결관(170)에도 냉매의 유동을 제어하는 밸브(190)가 설치된다.

한편, 상기 케이스(110) 내부에는 생성되는 액체 냉매의 유면 높이를 측정하는 유면 계측기(200)가 설치되어, 상기 상·하부 연결관(160, 170)에 설치된 밸브(180, 190)와 연동하여 제어된다.

그리고, 상기 기체 토출관(130)의 일단은 상기 케이스(110) 내부 상측으로 개구되어 생성되는 기체 냉매를 유입하고, 타단은 압축기에 연결되어 내부로 유입된 기체 냉매를 압축기로 이동시킨다.

또한, 상기 케이스(110)의 하부측 상기 기체 토출관(130)의 굴곡 부위에 오일 회수부(140)가 구비되어, 케이스(110) 하부에 생성된 오일을 기체 토출관(130) 내부로 유입하여 압축기로 이동시킨다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 어큐뮬레이터의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 4에 도시된 바와 같이, 케이스(110)의 내부에 액체 냉매가 다량으로 생성될 경우에 즉, 유면 계측기(200)에서 액체 냉매의 유면 높이가 높다고 판단될 경우에는, 상부 연결관(160)과 하부 연결관(170)에 설치된 밸브(180, 190)를 개방하여 케이스(110) 내부에 생성된 액체 냉매가 보조탱크(150)로 유입되도록 함으로써, 이로 구성된 어큐뮬레이터(100)의 내부 용량을 증가시킨다.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 케이스(110)의 내부에 액체 냉매가 소량으로 생성될 경우에 즉, 유면 계측기(200)에서 액체 냉매의 유면 높이가 낮다고 판단될 경우에는, 상부 연결관(160)과 하부 연결관(170)에 설치된 밸브(180, 190)를 차단하여 케이스(110) 내부 용량으로만 액체 냉매를 수용함으로써, 이로 구성된 어큐뮬레이터(100)의 압력손실을 줄이도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 실외 열교환기를 통해 증발된 냉매가 케이스 내부로 유입되어 생성된 액체 냉매의 양에 따라 어큐뮬레이터의 내부 용량을 가변시켜 다양한 공기 조화기의 시스템 규모에 적절하게 사용할 수 있어, 설치되는 다수개의 압축기 각각에 개별적으로 어큐뮬레이터가 장착된 것과 동일한 효과가 있다.

도 1은 일반적인 공기 조화기의 난방 사이클을 개략적으로 나타낸 구성도

도 2는 종래기술에 따른 어큐뮬레이터를 나타낸 구성도

도 3은 본 발명에 따른 어큐뮬레이터를 나타낸 구성도

도 4는 본 발명에 따른 어큐뮬레이터의 내부에 액체 냉매가 다량으로 생성된 상태를 나타낸 구성도

도 5는 본 발명에 따른 어큐뮬레이터의 내부에 액체 냉매가 소량으로 생성된 상태를 나타낸 구성도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100:어큐뮬레이터 110:케이스

120:냉매 흡입관 130:기체 토출관

140:오일 회수부 150:보조탱크

160:상부 연결관 170:하부 연결관

180, 190:밸브 200:유면 계측기

Claims (7)

1. 케이스와;

   상기 케이스에 설치되고, 상기 케이스 내부로 냉매를 흡입시키는 냉매 흡입관과;

   상기 케이스에 설치되고, 상기 케이스의 내부에 존재하는 기체 상태의 냉매를 압축기로 토출시키는 기체 토출관과;

   상기 케이스와 상호 내부공간이 연통 되도록 상기 케이스와 연결관으로 연결된 보조탱크와;

   상기 연결관상에 구비되고, 상기 연결관을 통해 상기 케이스와 상기 보조탱크 사이에 유동하는 냉매를 조절하는 밸브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 용량 가변형 어큐뮬레이터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연결관은 상기 케이스의 상부측과 상기 보조탱크의 상부측을 연결하는 상부 연결관과, 상기 케이스의 하부측과 상기 보조탱크의 하부측을 연결하는 하부 연결관을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 용량 가변형 어큐뮬레이터.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 케이스 내부에는 액체 냉매의 유면 높이를 측정하는 유면 계측기가 구비됨을 특징으로 하는 용량 가변형 어큐뮬레이터.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 기체 토출관의 일단은 상기 케이스 내부 상측으로 개구되고, 타단은 압축기에 연결되어 설치됨을 특징으로 하는 용량 가변형 어큐뮬레이터.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 기체 토출관은 'U' 자형으로 굴곡되어 형성됨을 특징으로 하는 용량 가변형 어큐뮬레이터.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 케이스의 하부측 상기 기체 토출관에 오일 회수부가 구비됨을 특징으로 하는 용량 가변형 어큐뮬레이터.