KR100755008B1 - Cooling apparatus equipped with branch pipe for early collection of vaporized refrigerant - Google Patents

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전창덕
지두환
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충주대학교 산학협력단
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Abstract

A cooling apparatus equipped with branch pipes for early recovering vaporized refrigerant is provided to improve heat exchange capacity, and to reduce size of the evaporator by early recovering vapor refrigerant vaporized in an evaporator. A cooling apparatus equipped with branch pipes for early recovering vaporized refrigerant comprises a compressor, a condenser(120), an expansion valve(130), an evaporator(140), a first branch pipe(L20), a second branch pipe(L30) and a heat exchanger(150). The condenser is connected to the compressor and liquidizes the refrigerant sent from the compressor. The expansion valve is connected to the condenser, and decreases pressure of the refrigerant sent from the condenser. The evaporator is connected to the compressor and the expansion valve, and sends the refrigerant to the compressor. The first branch pipe early recovers the refrigerant vaporized in the evaporator and sends the refrigerant between the evaporator and the compressor. The second branch pipe branches off a part of the refrigerant flowed from the compressor so as to make a detour to an inflow side of the condenser. The heat exchanger makes the refrigerant flowing in the first branch pipe and the second branch pipe heat-exchange.

Description

증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치{COOLING APPARATUS EQUIPPED WITH BRANCH PIPE FOR EARLY COLLECTION OF VAPORIZED REFRIGERANT}COOLING APPARATUS EQUIPPED WITH BRANCH PIPE FOR EARLY COLLECTION OF VAPORIZED REFRIGERANT}

도 1은 종래기술에 의한 냉각장치의 개략적인 구성을 보여주는 구성도.1 is a block diagram showing a schematic configuration of a cooling apparatus according to the prior art.

도 2는 종래기술에 의한 냉각장치에서 증발기 내부의 유동패턴을 설명하기 위한 참조도.Figure 2 is a reference diagram for explaining the flow pattern inside the evaporator in the conventional cooling apparatus.

도 3은 본 발명의 냉각장치를 설명하기 위한 전체구성도.Figure 3 is an overall configuration for explaining the cooling device of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 증기냉매 조기회수용 분기관을 설명하기 위한 부분사시도.Figure 4 is a partial perspective view for explaining the steam refrigerant early recovery branch pipe according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 증기냉매 조기회수용 분기관의 작용을 설명하기 위한 참조단면도.Figure 5 is a cross-sectional view for explaining the action of the steam refrigerant early recovery branch pipe according to the present invention.

도 6은 도4의 I-I'에 따른 단면도.6 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 4;

도 7은 본 발명에 의한 냉각장치의 동작 및 작용을 설명하기 위한 참조도.Figure 7 is a reference diagram for explaining the operation and action of the cooling apparatus according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

110 : 압축기 120 : 응축기110: compressor 120: condenser

130 : 팽창밸브 140 : 증발기130: expansion valve 140: evaporator

150 : 열교환기 160 : 온도 측정센서150: heat exchanger 160: temperature measuring sensor

L10 : 순환라인 L20 : 증기냉매 조기회수용 제1분기관L10: Circulation line L20: First branch pipe for early recovery of steam refrigerant

L30,L40 : 제2, 3분기관 V10,V20 : 솔레노이드밸브L30, L40: 2nd, 3 branch engines V10, V20: Solenoid valve

본 발명은 에어컨, 냉장고, 공기조화기 등의 냉각장치에 관한 것으로, 증발기에서 증발된 증기냉매를 도중에 조기 회수함으로써 증발기의 열교환 능력을 향상시키고, 압축기로 유입되는 냉매의 온도를 설계 값에 가까운 최적의 상태로 조절할 수 있게 되어 전체적인 냉각성능 향상을 기대할 수 있는 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치에 관한 것이다. The present invention relates to a cooling device such as an air conditioner, a refrigerator, an air conditioner, and the like, by early recovery of vapor refrigerant evaporated from the evaporator to improve the heat exchange capacity of the evaporator and to optimize the temperature of the refrigerant flowing into the compressor close to the design value. It can be adjusted to the state of the present invention relates to a cooling device having a branch pipe for early recovery of steam refrigerant can be expected to improve the overall cooling performance.

일반적으로, 냉각장치라 함은 압축기(compressor)에서 압축된 냉매를 응축기(condenser)에서 액화시킨 뒤 팽창밸브(expansion valve)를 통해 증발기(evaporator)에서 다시 증발시켜, 이때 흡수되는 기화열에 의해 주변을 냉각시키는 장치를 일컫는다.In general, the cooling device refers to a refrigerant compressed by a compressor in a condenser and then evaporated again in an evaporator through an expansion valve. Refers to a device for cooling.

이와 같은 냉각장치에서는 응축기에서 발생하는 열을 얼마나 효과적으로 제거할 수 있는가와 함께 증발기에서 얼마나 원활하게 열교환이 이루어지는가에 따라 냉각성능이 좌우된다.In such a cooling device, the cooling performance depends on how effectively heat can be removed from the condenser and how smoothly heat exchange occurs in the evaporator.

이에, 도 1은 종래기술에 의한 냉각장치의 개략적인 구성을 보여주는 구성도이고, 도 2는 종래기술에 의한 냉각장치에서 증발기 내부의 유동패턴을 설명하기 위한 참조도이다. Thus, Figure 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a conventional cooling apparatus, Figure 2 is a reference diagram for explaining the flow pattern inside the evaporator in the conventional cooling apparatus.

도시된 바와 같이, 종래의 냉각장치는 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(11), 냉매를 고압의 액체냉매로 액화시키는 응축기(12), 액체냉매를 저압의 액체냉매로 압력강하시키는 팽창밸브(13), 압력강하된 저압의 액체냉매를 증발시키는 증발기(14)를 포함하여 구성되었다. As shown, a conventional cooling apparatus includes a compressor 11 for compressing a refrigerant at high temperature and high pressure, a condenser 12 for liquefying the refrigerant with a high pressure liquid refrigerant, and an expansion valve for pressure drop of the liquid refrigerant with a low pressure liquid refrigerant ( 13), an evaporator 14 for evaporating the pressure-reduced low pressure liquid refrigerant.

이와 같은 구성에 의하면 상기 압축기(11), 응축기(12), 팽창밸브(13) 및 증발기(14)에서 냉매의 압축-응축-팽창-증발과정이 반복되어 진행되고, 이때 상기 증발기(14)에서 냉매가 증발될 때 주변으로부터 기화열을 흡수하게 되어 주변을 냉각하게 된다.According to such a configuration, the compressor 11, the condenser 12, the expansion valve 13, and the evaporator 14 repeat the compression-condensation-expansion-evaporation process of the refrigerant, and in this case, the evaporator 14 When the refrigerant evaporates, it absorbs heat of vaporization from the surroundings, thereby cooling the surroundings.

이같은 종래의 냉각장치는 도 2에서 볼 수 있는 것처럼 증발기(14)의 냉매관(41) 내부에서 액체냉매(FL)의 증발이 이루어지는 과정동안 액체냉매(FL)와 증기냉매(FG)가 함께 존재하는 과도기적인 상태에 이르게 된다. 냉매관(41) 내의 이같은 상태에서는 액체냉매(FL)에 대한 증기냉매(FG)의 비율(건도)이 상당히 높은 관계로 액체냉매(FL)의 증발이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점이 있었다. 따라서 냉매의 상변화에 주로 의존하면서 열교환을 수행하는 증발기(14)로서는 열교환 능력이 상당히 떨어질 수밖에 없었다.In the conventional cooling apparatus, as shown in FIG. 2, the liquid refrigerant FL and the steam refrigerant FG are present together during the evaporation of the liquid refrigerant FL inside the refrigerant pipe 41 of the evaporator 14. This leads to a transitional state. In such a state in the refrigerant pipe 41, there is a problem in that the vaporization of the liquid refrigerant FL is not performed smoothly because the ratio (dryness) of the vapor refrigerant FG to the liquid refrigerant FL is very high. Therefore, the heat exchange capacity of the evaporator 14 which performs heat exchange mainly depending on the phase change of the refrigerant was inevitably deteriorated.

이에 따라 종래에는 상기와 같이 증발기(14)의 떨어진 열교환 능력을 개선시키기 위해 다양한 방법들이 제시되고 있다. 예컨대, 공기측 열저항을 줄이기 위해 상기 냉각핀(43)을 슈퍼 슬릿 핀과 같은 고효율의 핀으로 구비하여 공기측 대류열전달계수를 높이려 하거나, 증발기(14) 냉매관(41) 내에 마이크로핀을 가공하거나 미세관을 사용하여 냉매의 난류강도와 유속을 증가시킴으로서 냉매측 대류열전달계 수를 높이고자 하였다. Accordingly, various methods have been proposed to improve the heat exchange ability of the evaporator 14 as described above. For example, in order to reduce air-side heat resistance, the cooling fins 43 may be provided with high efficiency fins such as super slit fins to increase air-side convective heat transfer coefficients, or micro fins may be introduced into the refrigerant tube 41 of the evaporator 14. By increasing the turbulence intensity and flow velocity of the refrigerant by processing or using microtubes, the convective heat transfer coefficient of the refrigerant was increased.

그러나 상기와 같이 냉각핀(43)을 슈퍼 슬릿 핀으로 구비하고자 하는 방법은 많은 시간과 비용이 소요되어 기술력과 자금력이 부족한 업체의 경우에는 개발이 곤란할 뿐만 아니라 그 효과는 상대적으로 기대에 미치지 못하곤 하였다. However, as described above, the method of providing the cooling fins 43 as the super slit fins takes a lot of time and cost, and thus is difficult to develop in the case of a company that lacks technology and financial power, and the effect does not meet the expectations relatively. It was.

또한, 증발기(14)의 냉매관(41) 내에 마이크로핀이나 미세관을 적용하려는 방법은 새로운 제조설비를 도입하는 것이 불가피한 문제점이 있었다. In addition, the method of applying the micro fin or the micro tube in the refrigerant tube 41 of the evaporator 14 has a problem that it is inevitable to introduce a new manufacturing equipment.

한편, 종래의 냉각장치에서는 다양한 환경적 영향으로 인해 압축기(11)로 유입되는 냉매의 온도가 상당 폭 떨어지지만 이를 조절하여 설계 값에 맞출 수 있는 장치가 전혀 마련되지 못하고 있는 실정이다. 이로 인해 압축기(11)가 본래의 성능을 발휘하지 못하게 되어 전체 냉각성능이 저하되는 현상이 발생되었다.On the other hand, in the conventional cooling device, due to various environmental effects, the temperature of the refrigerant flowing into the compressor 11 drops considerably, but there is no situation in which a device capable of adjusting the design value is not provided at all. As a result, the compressor 11 does not exhibit its original performance, resulting in a decrease in the overall cooling performance.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 증발기에서 증발된 증기냉매를 도중에 조기 회수하여 증발기의 열교환 능력을 향상시킬 수 있도록 한 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치를 제공하는 데 있다. Therefore, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is to recover the steam refrigerant evaporated from the evaporator early on the way to improve the heat exchange capacity of the evaporator to improve the heat exchange capacity of the evaporator It is to provide a cooling device having an engine.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치는, 냉매를 압축하여 내보내는 압축기와, 상기 압축기와 연결되어 상기 압축기에서 보내지는 냉매를 액화하는 응축기와, 상기 응축기와 연결되어 상기 응축기에서 보내지는 냉매를 압력강하시키는 팽창밸브 와, 상기 팽창밸브 및 압축기와 연결되어 상기 팽창밸브에서 압력강하된 냉매를 증발시키고 이를 상기 압축기로 내보내는 증발기와, 상기 증발기에서 분기되어, 상기 증발기에서 증발된 증기냉매를 도중에 조기 회수하여 상기 증발기와 압축기 사이로 내보내는 제1분기관을 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a cooling device having a branch pipe for early recovery of steam refrigerant according to the technical idea of the present invention includes: a compressor for compressing and releasing a refrigerant; and liquefied a refrigerant sent from the compressor connected to the compressor. An expansion valve connected to the condenser to pressure-reduce the refrigerant sent from the condenser; an evaporator connected to the expansion valve and the compressor to evaporate the pressure-reduced refrigerant from the expansion valve and to discharge the refrigerant to the compressor; It is characterized in that it comprises a first branch pipe branched from the evaporator, and the vapor refrigerant evaporated in the evaporator prematurely recovered and sent out between the evaporator and the compressor.

여기서, 상기 제1분기관은 상기 증발기 중간의 냉매관들로부터 분기된 복수의 지관과, 상기 지관들과 연결되어 회수된 증기냉매를 합류시키고 상기 증발기와 압축기 사이로 내보내는 본관으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the first branch pipe may include a plurality of branch pipes branched from the refrigerant pipes in the middle of the evaporator, and a main pipe that joins the recovered steam refrigerant connected to the branch pipes and discharges them between the evaporator and the compressor. have.

또한, 상기 지관에는 상기 증발기의 냉매관으로부터 분기된 직후 위치에 와이어 매쉬가 설치되어 액적상태의 냉매가 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the branch pipe may be installed at a position immediately after branching from the refrigerant pipe of the evaporator to prevent the refrigerant in the droplet state from flowing.

또한, 상기 압축기에서 나오는 냉매 중 일부를 분기하여 상기 응축기의 유입측으로 우회시키는 제2분기관과, 상기 제1분기관 및 제2분기관을 함께 경유시켜 상기 제1분기관과 제2분기관에서 흐르는 냉매를 서로 열교환시키는 열교환기를 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다. The first branch pipe and the second branch pipe may include a second branch pipe which diverges some of the refrigerant from the compressor and bypasses the inflow side of the condenser, and the first branch pipe and the second branch pipe together. It may be characterized by further comprising a heat exchanger for heat exchange the flowing refrigerant to each other.

또한, 상기 제2분기관에는 냉매의 유량을 조절하는 솔레노이드밸브가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the second branch pipe may be characterized in that the solenoid valve for adjusting the flow rate of the refrigerant is installed.

또한, 상기 압축기의 냉매 유입측에는 상기 압축기로 유입되는 냉매의 온도를 측정하는 온도 측정센서를 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the refrigerant inlet side of the compressor may be characterized by further comprising a temperature measuring sensor for measuring the temperature of the refrigerant flowing into the compressor.

또한, 상기 제2분기관으로부터 분기되어 상기 제2분기관을 흐르는 냉매 중 일부를 상기 증발기와 압축기 사이로 되돌리는 제3분기관을 더 구비하는 것을 특징 으로 할 수 있다. The apparatus may further include a third branch pipe branching from the second branch pipe and returning a part of the refrigerant flowing through the second branch pipe between the evaporator and the compressor.

또한, 상기 제3분기관에는 냉매의 유량을 조절하는 솔레노이드밸브가 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the third branch pipe may be characterized in that the solenoid valve for adjusting the flow rate of the refrigerant is installed.

또한, 상기 압축기의 냉매 유입측에는 상기 압축기로 유입되는 냉매의 온도를 측정하는 온도 측정센서를 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the refrigerant inlet side of the compressor may be characterized by further comprising a temperature measuring sensor for measuring the temperature of the refrigerant flowing into the compressor.

이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[실시예]EXAMPLE

본 발명의 냉각장치는 증발기에서 증발된 증기냉매를 도중에 증발기 외부로 조기에 회수할 수 있도록 구성된다. 이로써 본 발명의 냉각장치는 증발기 내에서 건도를 떨어뜨려 보다 활발하게 냉매를 증발시키고 냉매의 열전도도를 증가시켜 증발기의 열교환 능력을 비약적으로 향상시킬 수 있게 된다.The cooling apparatus of the present invention is configured to allow early recovery of vapor refrigerant evaporated from the evaporator to the outside of the evaporator. Thus, the cooling apparatus of the present invention can drastically improve the heat exchange capacity of the evaporator by dropping the dryness in the evaporator to more actively evaporate the refrigerant and increase the thermal conductivity of the refrigerant.

또한, 본 발명의 냉각장치는 압축기에서 나오는 고온의 냉매 중 일부를 이용하여 압축기로 유입되는 냉매의 온도(과열도)를 설계 값에 맞게 조절할 수 있도록 구성된다. 이로써 본 발명의 냉각장치는 압축기가 최상의 성능을 발휘하게 하여 냉각장치 전체의 성능을 향상시킬 수 있게 된다. In addition, the cooling apparatus of the present invention is configured to adjust the temperature (superheat degree) of the refrigerant flowing into the compressor according to a design value by using some of the high temperature refrigerant from the compressor. As a result, the cooling device of the present invention allows the compressor to exhibit the best performance, thereby improving the performance of the entire cooling device.

이하 본 발명에 의한 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치의 구성을 설명한다. 단, 상기 냉각장치는 에어컨디셔너, 냉장고, 공기조화기 등 냉매를 사용하는 모든 제품들을 가리킨다. Hereinafter, the structure of the cooling device provided with the branch pipe for steam refrigerant early recovery according to the present invention. However, the cooling device refers to all products using a refrigerant such as an air conditioner, a refrigerator, and an air conditioner.

도 3은 본 발명의 냉각장치를 설명하기 위한 전체구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 증기냉매 조기회수용 분기관을 설명하기 위한 부분사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 증기냉매 조기회수용 분기관의 작용을 설명하기 위한 참조단면도이다. Figure 3 is an overall configuration for explaining the cooling apparatus of the present invention, Figure 4 is a partial perspective view for explaining the steam refrigerant early recovery branch according to the present invention, Figure 5 is a refrigerant for early recovery of steam refrigerant according to the present invention Reference cross-sectional view for explaining the operation of the organ.

도시된 바와 같이, 본 발명의 냉각장치는 증발기(140)로부터 분기된 제1분기관(L20)을 구비하여 증발기(140)에서 먼저 증발된 증기냉매를 도중에 조기 회수한 후 이를 증발기(140)와 압축기(110) 사이로 내보낼 수 있도록 하였다. 이처럼 본 발명은 증발기(140)에서 증발된 증기냉매를 조기에 회수하는 것을 기술적 요부로 하여 구성된다. 아래에서는 상기와 같이 증발기(140)의 증기냉매를 조기에 회수하여 내보내는 기술내용을 중심으로 본 발명의 구성을 상세히 기술하기로 한다. As shown, the cooling apparatus of the present invention has a first branch pipe (L20) branched from the evaporator 140 to recover the vapor refrigerant evaporated first in the evaporator 140 on the way, and then the evaporator 140 and It was possible to export between the compressor (110). As described above, the present invention is constructed by recovering the steam refrigerant evaporated from the evaporator 140 at an early stage. In the following, the configuration of the present invention will be described in detail based on the technical content of early recovery and export of the vapor refrigerant of the evaporator 140 as described above.

본 발명의 냉각장치를 전체적으로 살펴보면, 다른 냉각장치와 마찬가지로 냉매 순환라인(L10)으로 연결된 압축기(110)와 응축기(120)와 팽창밸브(130)와 증발기(140)를 기본적으로 구비하고 있다. 하지만 전술된 바와 같이 증기냉매를 조기에 회수하기 위한 제1분기관(L20)을 비롯하여 제2분기관(L30), 제3분기관(L40) 및 열교환기(150)를 더 구비하고 있으며, 이에 따른 각종 밸브(V10,V20)를 함께 구비한다. 아래에서는 상기 제1분기관(L20)을 중심으로 각 구성요소들에 대해 상세히 설명한다.Looking at the cooling device of the present invention as a whole, the compressor 110, the condenser 120, the expansion valve 130 and the evaporator 140 connected to the refrigerant circulation line (L10) is basically provided as in the other cooling device. However, as described above, a second branch pipe L30, a third branch pipe L40, and a heat exchanger 150 are further provided, including the first branch pipe L20 for early recovery of the steam refrigerant. Various valves V10 and V20 are provided together. Hereinafter, each component will be described in detail with respect to the first branch engine L20.

상기 압축기(110)는 냉매를 고온고압의 증기상태로 압축하여 순환시키는 역할을 수행한다. 상기 압축기(110)는 각 분기관(L20,L30,L40)과 열교환기(150)의 도움을 받아 설계 값에 부합되는 최적의 온도로 조절된 냉매를 받아들이기 때문에 본 래의 기능을 충분히 발휘할 수 있게 되어 냉각장치 전체의 성능을 향상시킬 수 있다. 이에 대해서는 차후에 상세히 설명한다.The compressor 110 serves to circulate the refrigerant by compressing the refrigerant in a high temperature, high pressure steam state. The compressor 110 is able to fully exhibit its original function because it receives the refrigerant adjusted to the optimum temperature according to the design value with the help of each branch pipe (L20, L30, L40) and the heat exchanger 150. This can improve the performance of the entire chiller. This will be described later in detail.

상기 응축기(120)는 상기 압축기(110)와 연결되고, 상기 압축기(110)에서 보내지는 증기상태의 냉매를 상온고압의 액체상태로 응축하면서 냉각한다. The condenser 120 is connected to the compressor 110 and cools the refrigerant in a vapor state sent from the compressor 110 while condensing it into a liquid state at room temperature and high pressure.

상기 팽창밸브(130)는 상기 응축기(120)와 연결되어 상기 증발기(140)로 보내지는 고온고압의 냉매를 압력강하시켜 저온저압의 냉매로 만드는 역할을 한다. 상기 팽창밸브(130)는 응축기(120)와 증발기(140)를 연결하는 순환라인(L10)의 중간에 설치된다. The expansion valve 130 is connected to the condenser 120 serves to lower the high temperature and high pressure refrigerant sent to the evaporator 140 to make a low temperature low pressure refrigerant. The expansion valve 130 is installed in the middle of the circulation line (L10) connecting the condenser 120 and the evaporator 140.

상기 증발기(140)는 팽창밸브(130)에서 압력강하된 저압의 액체냉매를 증발시키는 역할을 한다. 상기 증발기(140)에서 냉매의 증발이 일어나는 동안 냉각핀(143)을 통해 주변공기와 열교환하면서 기화열을 흡수하여 주변을 냉각하게 된다. 본 발명에 따른 증발기(140)는 상기 제1분기관(L20)에 의해 내부에서 증발된 증기냉매를 도중에 외부로 배출한다. 이에 따라 증발기(140) 내에서 건도가 내려가면서 액체냉매의 증발이 매우 활발히 일어나는 동시에 열전도도가 증가되어 열교환 능력이 비약적으로 향상된다. 이로써 증발기(140) 주변을 보다 신속하게 냉각시킬 수 있는 것이다. 이처럼 본 발명의 냉각장치에서는 증발기(140)의 성능이 비약적으로 향상될 것을 기대할 수 있기 때문에 작은 크기의 증발기(140)만으로도 뛰어난 냉각성능을 발휘할 수 있는 것이다.The evaporator 140 serves to evaporate the liquid refrigerant of the low pressure lowered in the expansion valve 130. While evaporation of the refrigerant occurs in the evaporator 140, the heat is exchanged with the surrounding air through the cooling fins 143 to absorb the vaporization heat to cool the surroundings. The evaporator 140 according to the present invention discharges the vapor refrigerant evaporated therein by the first branch pipe L20 to the outside. Accordingly, as the dryness decreases in the evaporator 140, the evaporation of the liquid refrigerant is very active, and the thermal conductivity is increased, thereby greatly improving the heat exchange capacity. As a result, the surroundings of the evaporator 140 may be cooled more quickly. As described above, in the cooling apparatus of the present invention, since the performance of the evaporator 140 can be expected to be dramatically improved, only a small sized evaporator 140 can exhibit excellent cooling performance.

여기서, 전술된 압축기(110), 응축기(120), 팽창밸브(130) 및 증발기(140)는 통상적으로 사용되고 있는 것들을 적용하여 활용하기만 하면 된다. Here, the compressor 110, the condenser 120, the expansion valve 130 and the evaporator 140 described above need only be utilized by applying those that are commonly used.

한편, 상기 제1분기관(L20)은 이미 전술된 것처럼 증발기(140)에서 먼저 증발된 증기냉매를 도중에 조기 회수하여 상기 증발기(140)와 압축기(110) 사이로 내보내는 역할을 한다. 이를 위해 도 3 및 도 4를 참조하면 상기 제1분기관(L20)은 상기 증발기(140)의 중간부위에 속한 냉매관(141)들로부터 분기된 복수의 지관(L21)과, 일편은 상기 복수의 지관(L21)들과 연결되고 그 반대편은 상기 증발기(140) 및 압축기(110) 사이의 순환라인(L10)에 연결된 본관(L23)으로 이루어진다. 이로써 상기 제1분기관(L20)의 지관(L21)은 증발기(140) 중간부위의 냉매관(141)들로부터 증기냉매 일부를 회수하고, 제1분기관(L20)의 본관(L23)은 상기 냉매관(141)들로부터 회수된 증기냉매(FG)를 합류시켜 상기 증발기(140)와 압축기(110) 사이로 내보낸다.On the other hand, the first branch pipe (L20) serves to recover the steam refrigerant evaporated first in the evaporator 140 on the way as described above, and to send it out between the evaporator 140 and the compressor 110. To this end, referring to FIGS. 3 and 4, the first branch pipe L20 includes a plurality of branch pipes L21 branched from refrigerant pipes 141 belonging to an intermediate portion of the evaporator 140, and one piece of the plurality of branch pipes L20. It is connected to the branch pipe (L21) of the opposite side is composed of the main pipe (L23) connected to the circulation line (L10) between the evaporator 140 and the compressor (110). As a result, the branch pipe L21 of the first branch pipe L20 recovers a part of the vapor refrigerant from the refrigerant pipes 141 at the middle portion of the evaporator 140, and the main tube L23 of the first branch pipe L20 is The steam refrigerant FG recovered from the refrigerant pipes 141 may be combined and discharged between the evaporator 140 and the compressor 110.

이처럼 상기 제1분기관(L20)이 구비되면 증발기(140) 내에서 발생된 증기냉매(FG)가 조기에 회수되어 증발기(140) 내의 건도가 낮아지면서 도 5에 도시된 것처럼 액체냉매(FL)의 증발이 매우 활발히 이루어진다. 이같이 증발기(140) 내부에서 냉매의 상변화가 활발히 이루어지게 되면 증발기(140) 전체적으로 열전도도가 증가되고 열교환 능력은 비약적으로 향상된다. 따라서 주변을 보다 신속하게 냉각시킬 수 있는 것이다. 이처럼 본 발명의 냉각장치는 냉매를 조기에 회수하는 제1분기관(L20)을 구비하여 증발기(140)의 열교환 능력이 비약적으로 향상될 것을 기대할 수 있다. 이에 따라 작은 크기의 증발기(140)만으로도 뛰어난 냉각성능을 발휘할 수 있는 것이다.As such, when the first branch pipe L20 is provided, the vapor refrigerant FG generated in the evaporator 140 is recovered early, so that the dryness in the evaporator 140 is lowered, as shown in FIG. 5. Evaporation is very active. When the phase change of the refrigerant is actively made in the evaporator 140 as described above, the thermal conductivity of the evaporator 140 is increased as a whole and the heat exchange ability is dramatically improved. Therefore, the surroundings can be cooled more quickly. As such, the cooling apparatus of the present invention may be expected to have a significant improvement in heat exchange capacity of the evaporator 140 by including the first branch pipe L20 for early recovery of the refrigerant. Accordingly, even a small sized evaporator 140 can exhibit excellent cooling performance.

상기 제2분기관(L30)은 상기 압축기(110)에서 나오는 냉매 중 일부를 분기하 여 상기 열교환기(150)를 경유케 한 후 응축기(120)의 유입측으로 우회시키는 역할을 한다. 이를 위해 상기 제2분기관(L30)은 압축기(110)와 응축기(120)를 연결하는 순환라인(L10)에서 분기되되 압축기(110) 인근에서 분기되며, 그 반대편은 상기 압축기(110)와 응축기(120)를 연결하는 순환라인(L10)에 다시 연결되되 압축기(110) 인근에 연결된다. 상기 제2분기관(L30)은 제1분기관(L20)과 함께 열교환기(150)를 경유한다. The second branch pipe (L30) serves to divert some of the refrigerant from the compressor (110) to pass through the heat exchanger (150) and then bypass the inlet side of the condenser (120). To this end, the second branch pipe (L30) is branched in the circulation line (L10) connecting the compressor 110 and the condenser 120, but branched near the compressor 110, the opposite side of the compressor 110 and the condenser It is connected back to the circulation line (L10) connecting the 120, but is connected to the vicinity of the compressor (110). The second branch pipe L30 passes through the heat exchanger 150 together with the first branch pipe L20.

이같은 제2분기관(L30)의 구성에 의해 압축기(110)로부터 나온 고온의 냉매가 분기되어 흐르면서 상기 열교환기(150) 내에서 상기 제1분기관(L20)을 흐르고 있는 냉매와 열교환한다. 이로써 상기 제1분기관(L20)에 액체냉매가 유입되었을 경우 열을 받아 모두 증발하게 된다. 또한 제1분기관(L20)을 흐르는 냉매의 온도가 높아지면서 압축기(110)로 유입되는 냉매의 온도를 높여 용이하게 설계 값으로 맞출 수 있다. 참고로 압축기(110)로 유입되는 냉매의 온도는 통상 3℃ 내지 5℃가 적당한 것으로 여겨지고 본 발명에서도 이를 염두하고 있다. 하지만 냉매의 설계 값이 그 보다 높은 온도를 갖는다 하더라도 상기 제2분기관(L30)을 통해 분기되는 냉매의 양을 증가시켜 제1분기관(L20)을 흐르는 냉매의 온도를 더욱 높이기만 하면 된다. 이처럼 상기 제2분기관(L30)의 유량을 조절하기 위해서 솔레노이드밸브(V10)가 설치된다. Due to the configuration of the second branch pipe L30, the high temperature refrigerant from the compressor 110 branches and flows to exchange heat with the refrigerant flowing through the first branch pipe L20 in the heat exchanger 150. Thus, when the liquid refrigerant flows into the first branch pipe L20, all of the heat is evaporated. In addition, as the temperature of the refrigerant flowing through the first branch pipe L20 increases, the temperature of the refrigerant flowing into the compressor 110 may be increased to easily match the design value. For reference, the temperature of the refrigerant flowing into the compressor 110 is generally considered to be 3 ° C. to 5 ° C., which is also considered in the present invention. However, even if the design value of the refrigerant has a higher temperature, it is only necessary to increase the temperature of the refrigerant flowing through the first branch pipe L20 by increasing the amount of the refrigerant branched through the second branch pipe L30. Thus, the solenoid valve (V10) is installed to adjust the flow rate of the second branch pipe (L30).

상기 제2분기관(L30)에 설치된 솔레노이드밸브(V10)는 도시되지 않은 제어기를 통해 제어되며 상기 제어기에 의해 압축기(110)의 유입측에 설치된 온도 측정센서(160)에서 측정한 온도를 근거로 개폐 정도가 조절된다. The solenoid valve V10 installed in the second branch pipe L30 is controlled through a controller (not shown) and based on the temperature measured by the temperature measuring sensor 160 installed at the inlet side of the compressor 110 by the controller. The degree of opening and closing is controlled.

상기 제3분기관(L40)은 상기 제2분기관(L30)으로부터 분기되어 압축기(110)로부터 나온 냉매 중 일부를 상기 증발기(140)와 압축기(110) 사이로 되돌리는 역할을 한다. 이를 위해 상기 제3분기관(L40)은 상기 제2분기관(L30)에서 분기되며 그 반대편은 상기 증발기(140)와 압축기(110)를 연결하는 순환라인(L10)에 연결된다. 상기 제3분기관(L40)은 제1분기관(L20) 및 제2분기관(L30)과는 달리 열교환기(150)를 경유하지 않고 압축기(110) 유입측에 고온의 냉매를 직접 공급하는데 목적이 있다.The third branch engine L40 branches off from the second branch engine L30 and serves to return some of the refrigerant from the compressor 110 between the evaporator 140 and the compressor 110. To this end, the third branch pipe L40 is branched from the second branch pipe L30 and the opposite side thereof is connected to a circulation line L10 connecting the evaporator 140 and the compressor 110. Unlike the first branch pipe L20 and the second branch pipe L30, the third branch pipe L40 directly supplies a high temperature refrigerant to the inlet side of the compressor 110 without passing through the heat exchanger 150. There is a purpose.

이같은 구성에 따르면 상기 제3분기관(L40)은 압축기(110)로부터 나온 고온의 냉매를 열교환기(150)를 통하지 않고 직접 증발기(140)와 압축기(110) 사이로 되돌려서 압축기(110)로 유입되는 냉매의 온도를 신속하게 끌어올리는 역할을 하게 된다. According to such a configuration, the third branch pipe L40 returns the high-temperature refrigerant from the compressor 110 directly between the evaporator 140 and the compressor 110 without passing through the heat exchanger 150 and flows into the compressor 110. It serves to quickly raise the temperature of the refrigerant.

상기 제3분기관(L40)의 경우에도 제2분기관(L30)과 마찬가지로 냉매의 유량을 조절하는 솔레노이드밸브(V20)가 설치된다. 상기 솔레노이드밸브(V20)는 상기 제2분기관(L30)에 설치된 솔레노이드밸브(V10)와 마찬가지로 상기 제어기를 통해 제어되며 상기 제어기에 의해 압축기(110) 유입측에 설치된 온도 측정센서(160)에서 측정한 온도를 근거로 개폐 정도가 조절된다.In the case of the third branch pipe L40, like the second branch pipe L30, a solenoid valve V20 for adjusting the flow rate of the refrigerant is provided. The solenoid valve V20 is controlled through the controller like the solenoid valve V10 installed in the second branch pipe L30 and measured by the temperature measuring sensor 160 installed at the inlet side of the compressor 110 by the controller. The degree of opening and closing is adjusted based on one temperature.

상기 열교환기(150)는 상기 제1분기관(L20) 및 제2분기관(L30)을 함께 경유시켜 그 내부를 흐르는 냉매 간에 열교환하도록 한다. 그러면 상기 제1분기관(L20)을 흐르는 냉매가 제2분기관(L30)을 흐르는 고온의 냉매로부터 열을 받아들여 온도가 높아진 상태로 상기 증발기(140)에서 압축기(110)로 흐르는 냉매에 합류하게 된 다. 상기 열교환기(150)로는 판형 열교환기 등과 같은 적절한 것이라면 무방하다. 특히 판형 열교환기의 경우 상기 제1분기관(L20)의 냉매와 제2분기관(L30)의 냉매가 흐르는 유로들이 형성된 얇은 금속판들이 다수 적층되어, 고온의 냉매와 저온의 냉매가 상기 유로들을 따라 흐르는 동안 서로 열교환하게 된다. 상기 판형 열교환기는 두 종류 이상의 유체를 열교환시키기 위한 것으로 이미 다른 분야에서는 브레이징 타입 등의 우수한 제품이 다양하게 개발되어 있는 공지기술에 해당된다. 따라서 구성상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.The heat exchanger 150 passes through the first branch pipe L20 and the second branch pipe L30 together to exchange heat between the refrigerant flowing therein. Then, the refrigerant flowing through the first branch pipe L20 receives heat from the high temperature refrigerant flowing through the second branch pipe L30 and joins the refrigerant flowing from the evaporator 140 to the compressor 110 while the temperature is high. Done. The heat exchanger 150 may be any suitable one, such as a plate heat exchanger. Particularly, in the case of the plate heat exchanger, a plurality of thin metal plates on which the flow paths of the refrigerant of the first branch pipe L20 and the refrigerant of the second branch pipe L30 flow are stacked, so that a high temperature coolant and a low temperature coolant flow along the flow paths. Heat exchanges with each other while flowing. The plate heat exchanger is for heat-exchanging two or more kinds of fluids and corresponds to a known technology in which various excellent products such as a brazing type have already been developed in other fields. Therefore, detailed description of the configuration will be omitted.

상기 온도 측정센서(160)는 증발기(140)와 압축기(110)를 연결하는 순환라인(L10)에 설치된다. 다만 상기 제1분기관(L20)과 제3분기관(L40)에 의한 냉매의 합류지점 이후 지점에 설치된다. 이로써 압축기(110)에 최종적으로 유입되는 냉매의 온도를 측정할 수 있게 된다. 상기 온도 측정센서(160)는 측정값을 상기 제어기에 제공하여 상기 제어기가 제2분기관(L30) 및 제3분기관(L40)에 각각 설치된 솔레노이드밸브(V10,V20)를 제어토록 하는데 기여한다.The temperature measuring sensor 160 is installed in the circulation line (L10) connecting the evaporator 140 and the compressor 110. However, the first branch pipe L20 and the third branch pipe L40 are installed at a point after the confluence of the refrigerant. As a result, the temperature of the refrigerant finally flowing into the compressor 110 may be measured. The temperature measuring sensor 160 provides the measured value to the controller, thereby contributing the controller to control the solenoid valves V10 and V20 respectively installed in the second branch pipe L30 and the third branch pipe L40. .

한편, 상기 제1분기관(L20) 내에는 유입 가능성이 있는 액적상태의 냉매를 차단하기 위한 용도로 와이어 메시(wire mesh)를 구비한다. 아래에서 상기 와이어 메시에 대해 설명한다. On the other hand, the first branch pipe (L20) is provided with a wire mesh (wire mesh) for the purpose of blocking the refrigerant in the liquid droplet state that may be introduced. The wire mesh will be described below.

도 6은 도4의 I-I'에 따른 단면도이다.6 is a cross-sectional view taken along line II ′ of FIG. 4.

도시된 바와 같이 본 발명은 제1분기관(L20)을 통해 유입될 수 있는 액적상태의 냉매를 차단하기 위한 목적으로 와이어 메쉬(170)가 구비된다. 상기 와이어 메시(170)는 상기 제1분기관(L20)의 지관(L21) 내에 설치되며, 증발기(140)의 냉매 관(141)으로부터 분기된 직후 위치에 설치되는 것이 바람직하다.As shown, the present invention is provided with a wire mesh 170 for the purpose of blocking the refrigerant in the liquid droplet state that can be introduced through the first branch pipe (L20). The wire mesh 170 is installed in the branch pipe L21 of the first branch pipe L20 and is installed at a position immediately after branching from the refrigerant pipe 141 of the evaporator 140.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치의 동작 및 작용을 첨부한 도 7 및 다른 도면들을 중심으로 설명하면 다음과 같다. 도 7은 본 발명에 의한 냉각장치의 동작 및 작용을 설명하기 위한 참조도이다.Referring to FIG. 7 and other drawings attached to the operation and action of the cooling device having a branch for the early recovery of steam refrigerant according to the present invention configured as described above are as follows. 7 is a reference view for explaining the operation and operation of the cooling apparatus according to the present invention.

먼저, 본 발명의 냉각장치에 전원이 인가되면 압축기(110)에서 냉매가 고온고압의 증기상태로 압축되어 순환라인(L10)을 따라 순환하기 시작한다. 이때 냉매는 응축기(120), 팽창밸브(130) 및 증발기(140)를 순차적으로 거치게 된다(냉매의 흐름 11-12-13-14-15 참조). First, when power is applied to the cooling apparatus of the present invention, the refrigerant in the compressor 110 is compressed to a high temperature and high pressure vapor state and starts to circulate along the circulation line L10. At this time, the refrigerant passes through the condenser 120, the expansion valve 130 and the evaporator 140 in sequence (see the flow of refrigerant 11-12-13-14-15).

여기서, 상기 응축기(120)를 지나는 냉매는 고온고압의 증기상태에서 액체상태로 응축되고, 팽창밸브(130)를 지나면서 팽창되어 저온저압의 상태가 된다. 이때 증기와 액체가 혼합된 상태 또는 증기상태로 변하면서 온도가 영하로까지 급격히 떨어진다.Here, the refrigerant passing through the condenser 120 is condensed in a liquid state in a high temperature and high pressure steam state, expands through the expansion valve 130 and becomes a low temperature low pressure state. At this time, the temperature is drastically dropped to below zero as the vapor and liquid are mixed or changed into a vapor state.

이후, 상기 팽창밸브(130)를 빠져나온 냉매는 증발기(140)를 통과하면서 주변의 열을 흡수하여 상온저압의 상태가 되며, 액체와 증기가 혼합된 상태로 상기 압축기(110)에 들어간다. Thereafter, the refrigerant exiting the expansion valve 130 absorbs the heat of the surroundings while passing through the evaporator 140 and becomes a state of low temperature at room temperature, and enters the compressor 110 in a state where liquid and vapor are mixed.

이때 상기 증발기(140)에서는 그 중간부위의 냉매관(141)에 연결된 제1분기관(L20)에 의해 이미 증발된 증기냉매(FG)가 도중에 조기 회수된 후 상기 증발기(140)와 압축기(110) 사이의 순환라인(L10)으로 보내진다(냉매의 흐름 21-22-23 참조).At this time, in the evaporator 140, the vapor refrigerant (FG) already evaporated by the first branch pipe (L20) connected to the refrigerant pipe 141 of the middle portion is recovered early, and then the evaporator 140 and the compressor 110 ) Is sent to circulation line L10 (see refrigerant flow 21-22-23).

이처럼 상기 증발기(140) 내의 증기냉매(FG)가 조기에 배출되면 증발기(140) 내에서 건도가 낮아지면서 액체냉매의 증발이 보다 활발하게 진행된다. 이처럼 액체냉매의 증발이 활발하게 일어나면 주변으로부터 기화열을 더욱 흡수할 수 있고 열전도도가 증가하여 증발기(140)의 열교환 능력이 비약적으로 향상된다. 이로써 동일 크기의 증발기(140)만으로도 주변을 더욱 신속하게 냉각할 수 있게 된다. As such, when the vapor refrigerant (FG) in the evaporator 140 is discharged at an early stage, the evaporation of the liquid refrigerant proceeds more actively as the dryness is lowered in the evaporator 140. As such, when the evaporation of the liquid refrigerant occurs actively, the heat of vaporization can be further absorbed from the surroundings, and the thermal conductivity is increased, thereby greatly improving the heat exchange capacity of the evaporator 140. This allows the surroundings to be cooled more quickly even with the same size evaporator 140 only.

한편, 상기 압축기(110)에서 나온 고온의 냉매 중 일부는 제2분기관(L30)을 통해 열교환기(150)를 거치면서 우회하여 흐른다(냉매의 흐름 31-32 참조). 이로써 상기 열교환기(150)에서 제2분기관(L30)을 흐르는 고온의 냉매와 제1분기관(L20)을 흐르는 보다 저온의 냉매가 서로 열교환한다. 그러면 상기 제1분기관(L20)으로 혹시 유입되었을지 모르는 액체상태의 냉매가 열을 받아 증발하는 한편, 상기 제1분기관(L20)을 흐르는 냉매가 보다 높은 온도가 되어 순환라인(L10)을 따라 압축기(110)로 유입되는 냉매에 합류하게 된다. 결과적으로 상기 압축기(110)로 유입되는 냉매의 온도가 적정수준으로 높아져 설계 값에 이르게 된다. On the other hand, some of the high-temperature refrigerant from the compressor 110 flows bypass the heat exchanger 150 through the second branch pipe (L30) (see the flow of refrigerant 31-32). Thus, the high temperature refrigerant flowing through the second branch pipe L30 and the lower temperature refrigerant flowing through the first branch pipe L20 exchange heat with each other in the heat exchanger 150. Then, the liquid refrigerant, which may have flowed into the first branch pipe L20, is evaporated under heat, while the refrigerant flowing through the first branch pipe L20 is at a higher temperature, thereby circulating the circulation line L10. Accordingly, the refrigerant flows into the compressor 110. As a result, the temperature of the refrigerant flowing into the compressor 110 is increased to an appropriate level to reach a design value.

상기와 같이 압축기(110)로 유입되는 냉매의 온도를 설계 값으로 정밀하게 조절하기 위하여 미도시된 제어기가 온도 측정센서(160)를 통해 측정된 냉매의 온도를 파악한다. 그리고 나서 그에 따라 상기 제2분기관(L30)에 설치된 솔레노이드밸브(V10)의 개폐정도를 조절하여 고온의 냉매 유량을 조절한다. 이로써 상기 제2분기관(L30)을 흐르는 냉매의 양이 많고 적음에 따라 제1분기관(L20)을 통해 흐르는 냉매의 온도가 보다 높아지거나 낮아져서 압축기(110)로 유입되는 냉매의 온도 를 최적의 값으로 조절할 수 있게 된다.As described above, in order to precisely adjust the temperature of the refrigerant flowing into the compressor 110 to a design value, a controller (not shown) grasps the temperature of the refrigerant measured through the temperature measuring sensor 160. Then, according to the adjustment of the opening and closing degree of the solenoid valve (V10) installed in the second branch pipe (L30) to adjust the flow rate of the high temperature refrigerant. Accordingly, as the amount of the refrigerant flowing through the second branch pipe L30 is large and small, the temperature of the refrigerant flowing through the first branch pipe L20 becomes higher or lower so that the temperature of the refrigerant flowing into the compressor 110 is optimal. The value can be adjusted.

한편, 상기 온도 측정센서(160)가 측정한 측정값이 설계 값에 큰 폭으로 미치지 못하는 경우 상기 제어기는 제3분기관(L40)에 설치된 솔레노이드밸브(V20)를 개방한다. 그러면 상기 제2분기관(L30)에서 압축기(110)로부터 나온 고온의 냉매 중 일부가 분기되어 압축기(110)로 유입되는 냉매에 직접 합류하게 된다(냉매의 흐름 41-42 참조). 그러면 매우 신속하게 압축기(110)로 유입되는 냉매의 온도가 설계 값에 이르게 된다.On the other hand, when the measured value measured by the temperature measuring sensor 160 does not significantly reach the design value, the controller opens the solenoid valve V20 installed in the third branch engine L40. Then, a part of the high temperature refrigerant from the compressor 110 branches in the second branch pipe L30 to directly join the refrigerant flowing into the compressor 110 (see the flow of the refrigerant 41-42). Then, the temperature of the refrigerant flowing into the compressor 110 very quickly reaches a design value.

이처럼 본 발명에 의한 냉각장치는 증발기(140)의 성능을 향상시키는 한편, 압축기(110)로 유입되는 냉매의 온도를 설계 값에 가까운 최적의 상태로 조절할 수 있게 되어 전체 냉각장치의 성능을 비약적으로 향상시킬 수 있는 것이다.As described above, the cooling device according to the present invention improves the performance of the evaporator 140 and can adjust the temperature of the refrigerant flowing into the compressor 110 to an optimum state close to a design value, thereby dramatically reducing the performance of the entire cooling device. It can be improved.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention may use various changes, modifications, and equivalents. It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Accordingly, the above description does not limit the scope of the invention as defined by the limitations of the following claims.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치는 증발기에서 증발된 증기냉매를 도중에 조기 회수하는 방법에 의해 액체냉매가 더욱 활발하게 증발되도록 하여 증발기의 열교환 능력을 향상시킬 수 있다.As described above, the cooling device provided with the steam refrigerant early recovery branch pipe according to the present invention allows the liquid refrigerant to be more actively evaporated by the method of early recovery of the vapor refrigerant evaporated from the evaporator to improve the heat exchange capacity of the evaporator. Can be improved.

또한, 본 발명은 상기와 같이 증발기의 열교환 능력의 향상에 따라 증발기를 더욱 작은 크기로 줄이거나 동일 크기에서 더 높은 냉각성능을 발휘할 수 있다.In addition, the present invention can reduce the evaporator to a smaller size or exhibit a higher cooling performance at the same size in accordance with the improvement of the heat exchange capacity of the evaporator as described above.

또한, 본 발명은 압축기에서 나오는 고온의 냉매 중 일부를 사용하여 압축기로 유입되는 냉매의 온도를 최적의 상태로 맞출 수 있게 되어 압축기가 본래의 성능을 충분히 발휘할 수 있다. 이에 따라 전체 냉각성능이 향상된다.In addition, the present invention is able to adjust the temperature of the refrigerant flowing into the compressor to the optimum state by using some of the high temperature refrigerant from the compressor, the compressor can fully exhibit the original performance. As a result, the overall cooling performance is improved.

Claims (11)

냉매를 압축하여 내보내는 압축기와;Compressor for compressing the refrigerant out; 상기 압축기와 연결되어 상기 압축기에서 보내지는 냉매를 액화하는 응축기와;A condenser connected to the compressor to liquefy the refrigerant sent from the compressor; 상기 응축기와 연결되어 상기 응축기에서 보내지는 냉매를 압력강하시키는 팽창밸브와;An expansion valve connected to the condenser to reduce a pressure of the refrigerant sent from the condenser; 상기 팽창밸브 및 압축기와 연결되어 상기 팽창밸브에서 압력강하된 냉매를 증발시키고 이를 상기 압축기로 내보내는 증발기와;An evaporator connected to the expansion valve and the compressor to evaporate the refrigerant depressurized in the expansion valve and to discharge the refrigerant to the compressor; 상기 증발기에서 분기되어, 상기 증발기에서 증발된 증기냉매를 도중에 조기 회수하여 상기 증발기와 압축기 사이로 내보내는 제1분기관과;A first branch pipe branched from the evaporator, the first branch pipe collecting the vapor refrigerant evaporated in the evaporator early and being discharged between the evaporator and the compressor; 상기 압축기에서 나오는 냉매 중 일부를 분기하여 상기 응축기의 유입측으로 우회시키는 제2분기관과;A second branch pipe which diverges a portion of the refrigerant from the compressor and bypasses the inlet side of the condenser; 상기 제1분기관 및 제2분기관을 함께 경유시켜 상기 제1분기관과 제2분기관에서 흐르는 냉매를 서로 열교환시키는 열교환기를 포함하여 구성되는 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치.And a heat exchanger configured to exchange heat between the refrigerant flowing in the first branch pipe and the second branch pipe by passing through the first branch pipe and the second branch pipe together. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1분기관은 상기 증발기 중간의 냉매관들로부터 분기된 복수의 지관과, 상기 지관들과 연결되어 회수된 증기냉매를 합류시키고 상기 증발기와 압축기 사이로 내보내는 본관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치.The first branch pipe is composed of a plurality of branch pipes branched from the refrigerant pipes in the middle of the evaporator, and the steam refrigerant preliminary circuit, characterized in that the main pipe for joining the recovered steam refrigerant connected to the branch pipes and sent between the evaporator and the compressor Chiller with receiving branch pipe. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 지관에는 상기 증발기의 냉매관으로부터 분기된 직후 위치에 와이어 매쉬가 설치되어 액적상태의 냉매가 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치.The branch pipe is provided with a wire mesh at a position immediately after branching from the refrigerant pipe of the evaporator to prevent the refrigerant in the droplet state flowing in the cooling device having a branch pipe for early recovery of the refrigerant refrigerant. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2분기관에는 냉매의 유량을 조절하는 솔레노이드밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치.And a solenoid valve for controlling a flow rate of the refrigerant is installed in the second branch pipe. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 압축기의 냉매 유입측에는 상기 압축기로 유입되는 냉매의 온도를 측정하는 온도 측정센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치.The refrigerant inlet of the compressor further comprises a temperature measuring sensor for measuring the temperature of the refrigerant flowing into the compressor characterized in that the cooling device having a steam refrigerant early recovery branch pipe. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2분기관으로부터 분기되어 상기 제2분기관을 흐르는 냉매 중 일부를 상기 증발기와 압축기 사이로 되돌리는 제3분기관을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치.And a third branch pipe branched from the second branch pipe and returning a part of the refrigerant flowing through the second branch pipe between the evaporator and the compressor. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제3분기관에는 냉매의 유량을 조절하는 솔레노이드밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치.The third branch pipe is provided with a solenoid valve for controlling the flow rate of the refrigerant, characterized in that the cooling device having a steam refrigerant early recovery branch pipe. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 압축기의 냉매 유입측에는 상기 압축기로 유입되는 냉매의 온도를 측정하는 온도 측정센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치.The refrigerant inlet of the compressor further comprises a temperature measuring sensor for measuring the temperature of the refrigerant flowing into the compressor characterized in that the cooling device having a steam refrigerant early recovery branch pipe. 냉매를 압축하여 내보내는 압축기와;Compressor for compressing the refrigerant out; 상기 압축기와 연결되어 상기 압축기에서 보내지는 냉매를 액화하는 응축기와;A condenser connected to the compressor to liquefy the refrigerant sent from the compressor; 상기 응축기와 연결되어 상기 응축기에서 보내지는 냉매를 압력강하시키는 팽창밸브와;An expansion valve connected to the condenser to reduce a pressure of the refrigerant sent from the condenser; 상기 팽창밸브 및 압축기와 연결되어 상기 팽창밸브에서 압력강하된 냉매를 증발시키고 이를 상기 압축기로 내보내는 증발기와;An evaporator connected to the expansion valve and the compressor to evaporate the refrigerant depressurized in the expansion valve and to discharge the refrigerant to the compressor; 상기 증발기에서 분기되어, 상기 증발기에서 증발된 증기냉매를 도중에 조기 회수하여 상기 증발기와 압축기 사이로 내보내는 제1분기관과;A first branch pipe branched from the evaporator, the first branch pipe collecting the vapor refrigerant evaporated in the evaporator early and being discharged between the evaporator and the compressor; 상기 압축기에서 나오는 냉매 중 일부를 분기하여 상기 응축기의 유입측으로 우회시키는 제2분기관과;A second branch pipe which diverges a portion of the refrigerant from the compressor and bypasses the inlet side of the condenser; 상기 제2분기관으로부터 분기되어 상기 제2분기관을 흐르는 냉매 중 일부를 상기 증발기와 압축기 사이로 되돌리는 제3분기관과;A third branch pipe branched from the second branch pipe to return a part of the refrigerant flowing through the second branch pipe between the evaporator and the compressor; 상기 제1분기관 및 제2분기관을 함께 경유시켜 상기 제1분기관과 제2분기관에서 흐르는 냉매를 서로 열교환시키는 열교환기를 포함하여 구성되는 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치.And a heat exchanger configured to exchange heat between the refrigerant flowing in the first branch pipe and the second branch pipe by passing through the first branch pipe and the second branch pipe together. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 압측기의 유입측에 설치되어 상기 압측기로 유입되는 냉매의 온도를 측정하는 온도 측정센서와;A temperature sensor installed at an inflow side of the pressure gauge to measure a temperature of the refrigerant flowing into the pressure gauge; 상기 제3분기관에 설치되어 상기 온도 측정센서에서 측정된 냉매의 온도에 따라 냉매의 유량을 조절하는 솔레노이드벨브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 증기냉매 조기회수용 분기관을 구비한 냉각장치.And a solenoid valve installed in the third branch pipe to adjust a flow rate of the refrigerant according to the temperature of the refrigerant measured by the temperature measuring sensor.
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KR101777496B1 (en) * 2016-02-03 2017-09-12 서진욱 Vapor trap system

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