KR100920819B1 - Accumulator for air-conditioning apparatus and air-conditioning apparatus comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 증발기로부터 유입되는 냉매 중 기상의 냉매가, 기액분리기 내에서 원심력에 하여 분리된 후, 압축기로 유입된다. 또한, 유입되는 냉매 중 액상의 냉매는 가압된 후, 다시 증발기의 입구측으로 다시 유입된다.In the present invention, the refrigerant in the gas phase of the refrigerant flowing from the evaporator is separated by centrifugal force in the gas-liquid separator, and then flows into the compressor. In addition, the liquid phase refrigerant is introduced into the inlet side of the evaporator after being pressurized.

따라서, 기액분리기 내에서의 냉매의 유동 저항이 크게 감소되고, 액상의 냉매의 손실이 감소된다.Thus, the flow resistance of the refrigerant in the gas-liquid separator is greatly reduced, and the loss of the refrigerant in the liquid phase is reduced.

Description

공기조화기용 기액분리기 및 이를 포함하는 공기조화기 {Accumulator for air-conditioning apparatus and air-conditioning apparatus comprising the same}Gas-liquid separator for air conditioner and air conditioner including same {Accumulator for air-conditioning apparatus and air-conditioning apparatus comprising the same}

도 1에 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화장치용 기액분리기의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a gas-liquid separator for an air conditioner according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 기액분리기의 작동 상태를 나타내는 도면으로서, 제어밸브가 개방된 상태를 나타낸다.2 is a view showing an operating state of the gas-liquid separator shown in FIG.

도 3은 도 1에 도시된 기액분리기의 작동 상태를 나타내는 도면으로서, 제어밸브가 폐쇄된 상태를 나타낸다.3 is a view showing the operating state of the gas-liquid separator shown in FIG. 1, showing a closed state of the control valve.

도 4는 비교예에 따른 공기조화장치용 기액분리기의 개략적인 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view of a gas-liquid separator for an air conditioner according to a comparative example.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화장치용 기액분리기의 개략적인 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view of a gas-liquid separator for an air conditioner according to another embodiment of the present invention.

더 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화장치의 개략적인 구성도이다.6 is a schematic diagram of an air conditioner according to another embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 ><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

100: 공기조화장치 110: 압축기100: air conditioner 110: compressor

120: 응축기 130: 가압용 열교환기120: condenser 130: pressurized heat exchanger

140: 팽창기구 150: 증발기140: expansion mechanism 150: evaporator

160, 260: 본체부 170, 270: 유입부160, 260: main body 170, 270: inflow

171, 271: 제1토출부 172, 272: 제2토출부171, 271: first discharge unit 172, 272: second discharge unit

173, 273: 제어밸브 180, 280: 기액분리기173, 273: control valves 180, 280: gas-liquid separator

190: 가압 배관 R1: 제1내부영역190: pressurized pipe R1: first inner region

R2: 제2내부영역R2: second inner zone

본 발명은 공기조화장치용 기액분리기 및 이를 포함하는 공기조화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉매의 유동저항이 감소된 기액분리기 및 이를 포함하는 공기조화장치에 관한 것이다.The present invention relates to a gas-liquid separator for an air conditioner and an air conditioner including the same, and more particularly, to a gas-liquid separator having a reduced flow resistance of a refrigerant and an air conditioner including the same.

일반적으로 공기조화장치는 압축기, 응축기, 팽창기 및 증발기를 포함한다. 압축기에서 토출된 냉매는, 응축기에서 응축된 후, 팽창기에서 팽창된다. 팽창된 냉매는, 증발기에서 증발된 후, 압축기로 흡입된다. 그런데, 압축기로 유입되는 냉매에 액상의 냉매 성분이 포함될 경우, 압축기에서 액압축이 발생하여 압축기의 손상이 발생한다. 따라서, 압축기과 증발기 사이에는 기액분리기를 설치하여, 증발기로부터 나오는 냉매 중 기상의 냉매만을 분리하여 압축기로 보내 준다.Air conditioners generally include compressors, condensers, expanders and evaporators. The refrigerant discharged from the compressor is condensed in the condenser and then expanded in the expander. The expanded refrigerant is evaporated in the evaporator and then sucked into the compressor. However, when the refrigerant flowing into the compressor includes a liquid refrigerant component, liquid compression occurs in the compressor, and damage to the compressor occurs. Therefore, a gas-liquid separator is installed between the compressor and the evaporator to separate only the refrigerant in the gaseous phase from the evaporator and send it to the compressor.

하지만, 기액분리기는 증발기로부터 압축기로 유입되는 냉매에 유동 저항으로 작용하기 때문에, 압축기의 용량이 불필요하게 증가되고, 시스템 효율이 감소되 는 문제점이 있다.However, since the gas-liquid separator acts as a flow resistance to the refrigerant flowing into the compressor from the evaporator, there is a problem that the capacity of the compressor is unnecessarily increased and the system efficiency is reduced.

본 발명은 냉매의 유동 저항이 감소된 공기조화장치용 기액분리기 및 이를 포함하는 공기조화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a gas-liquid separator for an air conditioner having a reduced flow resistance of a refrigerant, and an air conditioner including the same.

본 발명은 냉매가 유입되는 유입부와, 상기 유입부로부터 연장되며, 상기 냉매가 길이 방향을 따라 흐르면서, 원심력에 의하여 상기 냉매로부터 분리된 기상 냉매가 유동하는 가상의 제1내부영역을 구비하는 본체부와, 상기 제1내부영역에 연결되는 제1토출부를 포함하는 공기조화장치용 기액분리기을 제공한다.The present invention includes a main body having an inflow portion into which a coolant flows and an imaginary first inner region extending from the inflow portion, the vapor phase refrigerant separated from the coolant by centrifugal force as the coolant flows along a length direction. It provides a gas-liquid separator for an air conditioner comprising a portion, and a first discharge portion connected to the first inner region.

본 발명에 있어서, 상기 본체부는 내부 공간 중 상기 제1내부영역을 제외한 부분에 대응하는 가상의 제2내부영역을 더 포함하고, 상기 공기조화장치용 기액분리기는 상기 제2내부영역에 연결되는 제2토출부를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 본체부는 U-관 형상을 가지며, 상기 제1토출부 및 상기 제2토출부는 상기 본체부의 일 단부로부터 각각 연장될 수 있다. 하지만, 상기 본체부는 U-관 형상을 가지며, 상기 본체부는 길이방향을 따라 양단부들에 대응하는 제1단부 및 제2단부를 포함할 수 있다. 상기 제1토출부는 상기 제2단부로부터 연장되고, 상기 제2토출부는 상기 제1단부와 상기 제2단부 사이 부분으로부터 연장될 수도 있다. 또한, 상기 기액분리기는, 상기 제2토출부 상에 배치되며, 상기 제2토출부를 통하여 토출되는 냉매의 유량을 조절하는 제어밸브를 더 포함할 수 있다. 공기조화장치의 비정상상태 운전 시, 상기 토출부 상에 배치되며, 상기 공기조화장치의 비정상상태 운 전 시, 상기 제어밸브는 개방될 수 있다.In the present invention, the main body portion further includes a virtual second inner region corresponding to a portion of the inner space except the first inner region, wherein the gas-liquid separator for the air conditioner is connected to the second inner region; It may further include a discharge portion. In this case, the main body portion may have a U-tubular shape, and the first discharge portion and the second discharge portion may extend from one end of the main body portion, respectively. However, the main body may have a U-tubular shape, and the main body may include a first end and a second end corresponding to both ends in the longitudinal direction. The first discharge portion may extend from the second end portion, and the second discharge portion may extend from a portion between the first end portion and the second end portion. The gas-liquid separator may further include a control valve disposed on the second discharge part and configured to control a flow rate of the refrigerant discharged through the second discharge part. The abnormal condition of the air conditioner is disposed on the discharge unit, and the abnormal operation of the air conditioner, the control valve may be opened.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 본체부는 소정의 곡률 반경을 가지는 원호 형상일 수 있다. In addition, in the present invention, the body portion may be an arc shape having a predetermined radius of curvature.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 응축기와, 상기 응축기의 토출측에 배치되어, 상기 응축기로부터 유입되는 냉매를 팽창시키는 팽창기구와, 상기 팽창기구의 토출측에 배치되어, 상기 팽창기구로부터 유입되는 냉매를 증발시키는 증발기와, 상기 증발기의 토출측에 배치되며, 상기 팽창기로부터 냉매가 유입되는 유입부와, 상기 유입부로부터 연장되며, 상기 냉매가 길이 방향을 따라 흐르면서, 내부 공간 중에서 원심력에 의하여 상기 냉매로부터 분리된 기상 냉매가 유동하는 가상의 제1내부영역과 상기 제1내부영역을 제외한 부분에 대응하는 가상의 제2내부영역을 포함하는 본체부와, 상기 제2내부영역에 연결되는 토출부를 구비하는 기액분리기와, 상기 토출부로부터 토출된 냉매를 가압시킨 후, 상기 증발기의 입구측으로 유입시키는 가압장치를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides a condenser, an expansion mechanism disposed on the discharge side of the condenser and expanding a refrigerant flowing from the condenser, and an expansion mechanism disposed on the discharge side of the expansion mechanism and flowing from the expansion mechanism. An evaporator for evaporating the refrigerant to be evaporated, the inlet part of which the refrigerant is introduced from the inflator, extending from the inlet part, and the refrigerant flowing along the longitudinal direction, A main body portion including a virtual first inner region through which the gaseous phase refrigerant separated from the refrigerant flows, a virtual second inner region corresponding to a portion except the first inner region, and a discharge part connected to the second inner region; The gas-liquid separator and the refrigerant discharged from the discharge portion are pressurized, and the gas liquid separator is introduced into the inlet side of the evaporator. It may include devices.

본 발명에 있어서, 상기 가압장치는, 상기 토출부로부터 토출된 냉매와 상기 응축기로부터 토출된 냉매를 열교환시키는 가압용 열교환기를 포함할 수 있다.In the present invention, the pressurizing device may include a pressurizing heat exchanger for heat-exchanging the refrigerant discharged from the discharge unit and the refrigerant discharged from the condenser.

도 1에 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화장치용 기액분리기(이하 "기액분리기"라 함)(180)의 단면도가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 기액분리기(180)는 유입부(170), 본체부(160), 제1토출부(171), 제2토출부(172) 및 제어밸브(173)를 포함한다. 이하, 상세하게 설명하도록 한다.1 is a cross-sectional view of a gas-liquid separator (hereinafter referred to as "gas-liquid separator") 180 for an air conditioner according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the gas-liquid separator 180 includes an inlet 170, a body 160, a first discharge 171, a second discharge 172 and a control valve 173. It will be described in detail below.

유입부(170)에는 공기조화장치의 증발기(미도시)로부터 냉매가 유입된다. 본체부(160)는 유입부(170)로부터 연장된다. 본체부(160)에서는, 냉매가 길이 방향을 따라 흐르면서, 원심력에 의하여 냉매로부터 기상의 냉매가 분리되는 구조를 가진다. 도 1을 참조하면, 본체부(160)는 전체적으로 U-관 형상을 가진다. 따라서, 냉매가 본체부(160)를 흐르면서 상대적으로 비중이 큰 구성물질은 본체부(160)의 반경방향 외측으로 이동하게 되고, 상대적으로 비중이 낙은 구성물질은 본체부(160)의 반경방향 내측으로 이동하게 된다. 하지만, 본체부(160)의 형상은 이에 한정되는 것이 아니라, 본체부(160) 내에서 구성물질들 사이의 비중차이에 의하여, 구성물질들이 본체부(160)의 반경방향을 따라 분리되기만 하면 된다. 예를 들면, 본체부(160)는 소정의 곡률 반경을 가지는 원호 형상을 가질 수 있으며, 원호의 중심각 및 반경은 구성물질들 사이의 비중 차이 및 구성물질들의 분리 정확도를 고려하여 결정된다. 즉, 구성물질들 사이의 비중 차이가 작거나 구성물질들의 분리 정확도가 높아지도록 요구되면, 상대적으로 원호의 중심각 및 반경이 커지게 된다.Inflow unit 170 is introduced into the refrigerant from the evaporator (not shown) of the air conditioner. Body portion 160 extends from inlet 170. The main body 160 has a structure in which the refrigerant flows along the longitudinal direction, and the refrigerant in the gas phase is separated from the refrigerant by centrifugal force. Referring to FIG. 1, the main body 160 has a U-tubular shape as a whole. Accordingly, as the refrigerant flows through the main body 160, the relatively high specific gravity material moves toward the outside of the main body 160 in the radial direction, and the relatively low specific gravity of the structural material is radial in the main body 160. It will move inwards. However, the shape of the body portion 160 is not limited thereto, and the components may be separated along the radial direction of the body portion 160 by the specific gravity difference between the components in the body portion 160. . For example, the main body 160 may have an arc shape having a predetermined radius of curvature, and the center angle and radius of the arc are determined in consideration of the difference in specific gravity between the components and the separation accuracy of the components. That is, if the difference in specific gravity between the components is small or the separation accuracy of the components is required to be high, the center angle and radius of the arc become relatively large.

유입부(170)와 본체부(160)는 플랜지를 이용하여 결합되어 있다. 하지만, 유입부(170)와 본체부(160)는 다른 결합구조에 의하여 결합될 수 있으며, 유입부(160)와 본체부(170)가 일체로 형성될 수도 있다. 또한, 유입부(160)는 기액분리기(180)와 증발기(미도시)와 연결되는 별도 배관(미도시)에 결합될 수도 있지만, 유입부(180)가 증발기(미도시)와 연결되는 별도 배관(미도시)의 일부를 형성할 수도 있다.The inlet 170 and the main body 160 are coupled using a flange. However, the inlet 170 and the main body 160 may be coupled by another coupling structure, and the inlet 160 and the main body 170 may be integrally formed. In addition, the inlet 160 may be coupled to a separate pipe (not shown) connected to the gas-liquid separator 180 and an evaporator (not shown), but a separate pipe to which the inlet 180 is connected to an evaporator (not shown). Part of (not shown) may be formed.

본체부(160)의 내부 공간은 원심력에 의하여 냉매로부터 분리된 기상 냉매 중 적어도 일부가 유동하는 가상의 제1내부영역(R1)과, 내부 공간 중 제1내부영역(R1)을 제외한 부분에 대응하는 가상의 제2내부영역(R2)을 포함한다. 일반적으로 공기조화장치의 정상상태 운전 시, 유입부(170)로 유입되는 냉매는 기상의 냉매만을 포함한다. 따라서, 제1내부영역(R1)은 본체부(160)의 내부 공간 전체에 대응할 수 있다. 하지만, 공기조화장치의 비정상상태 운전 시, 유입부(170)로 유입되는 냉매는 액상의 냉매 및 기상의 냉매가 혼합된 냉매이다. 따라서, 본체부(160)의 내부 공간 중 일 부분만이 기상의 냉매만 흐르게 되고, 나머지 부분에는 액상의 냉매만 흐르거나, 혼합된 냉매가 흐르게 된다. 본 실시예에서는, 제1내부영역(R1)은, 공기조화장치의 정상상태 운전 및 비정상상태 운전 시, 기상의 냉매만이 흐르는 영역 중 적어도 일부분을 포함하는 영역으로서 정의되며, 제2내부영역(R2)은 내부 공간 중 제1내부영역(R1)을 제외한 영역으로 정의된다. 즉, 제1내부영역(R1)은 분기된 기상의 냉매가 흐르는 내부 공간을 모두 포함할 수도 있고, 일부 내부 공간만을 포함할 수 있다. 제1내부영역(R1) 및 제2내부영역(R2)은 가상의 영역구분으로서, 냉매의 구성물질들의 비중 차이, 냉매의 유입속도, 냉매의 분리 정확도 등을 고려하여 변화될 수 있다. 다만, 제1내부영역(R1) 및 제2내부영역(R2)은 별도의 구회벽에 의하여 구획될 수도 있다.The internal space of the main body 160 corresponds to a virtual first internal region R1 through which at least a portion of the gaseous phase refrigerant separated from the refrigerant flows by the centrifugal force, and a portion excluding the first internal region R1 in the internal space. It includes a virtual second internal region (R2). In general, during the steady state operation of the air conditioner, the refrigerant flowing into the inlet 170 includes only the refrigerant in the gas phase. Therefore, the first inner region R1 may correspond to the entire inner space of the main body 160. However, during the abnormal operation of the air conditioner, the refrigerant flowing into the inlet 170 is a refrigerant in which a liquid refrigerant and a gaseous refrigerant are mixed. Therefore, only one portion of the internal space of the main body 160 flows only the refrigerant in the gas phase, and only the liquid refrigerant flows in the remaining portion, or the mixed refrigerant flows. In the present embodiment, the first inner region R1 is defined as a region including at least a portion of a region in which only the refrigerant of the gaseous phase flows during the steady state operation and the abnormal state operation of the air conditioner. R2) is defined as a region excluding the first inner region R1 of the inner space. That is, the first inner region R1 may include all of the internal spaces in which the branched gaseous refrigerant flows or may include only some internal spaces. The first inner region R1 and the second inner region R2 are virtual region divisions and may be changed in consideration of differences in specific gravity of components of the refrigerant, inflow rates of the refrigerant, separation accuracy of the refrigerant, and the like. However, the first inner region R1 and the second inner region R2 may be partitioned by separate wall walls.

제1토출부(171) 및 제2토출부(172)는 본체부의 단부(160a)에 연결되어 있다. 즉, 본체부의 단부(160a) 중 제1내부영역(R1)을 대응하는 부분에는 제1토출부(171)가 연결되어 있고, 본체부의 단부(160a) 중 제2내부영역(R2)을 대응하는 부분에는 제2토출부(172)가 연결되어 있다. 제1토출부(171)는 공기조화장치의 압축기(미도 시)의 흡입측에 연결된다. 제2토출부(172)는 공기조화장치의 다른 구성요소로 유입되도록 연결된다.The first discharge portion 171 and the second discharge portion 172 are connected to the end portion 160a of the main body portion. That is, the first discharge portion 171 is connected to a portion corresponding to the first inner region R1 of the end portion 160a of the main body portion, and corresponds to the second inner region R2 of the end portion 160a of the main body portion. The second discharge portion 172 is connected to the portion. The first discharge part 171 is connected to the suction side of the compressor (not shown) of the air conditioner. The second discharge part 172 is connected to be introduced into other components of the air conditioner.

제어밸브(173)는 제2토출부(172) 상에 설치되어 있다. 제어밸브(173)는 제2토출부(172)를 통하여 토출되는 냉매의 유량을 조절한다. 예를 들면, 공기조화장치의 비정상상태 운전 시, 제2토출부(172)를 통하여 토출되는 냉매에는 액상의 냉매가 포함될 우려가 있기 때문에, 제어밸브(173)는 개방된다. 하지만, 공기조화장치의 정상상태 운전 시, 제2토출부(172)를 통하여 토출되는 냉매에는 액상의 냉매가 포함될 우려가 거의 없기 때문에, 제어밸브(173)는 폐쇄된다. 제어밸브는 다양한 밸브가 채택될 수 있으며, 유량 제어밸브 또는 개폐밸브가 이용될 수 있다. 또한 제어밸브(173)는 솔레노이드 밸브가 이용될 수 있다.The control valve 173 is provided on the second discharge portion 172. The control valve 173 adjusts the flow rate of the refrigerant discharged through the second discharge unit 172. For example, when the air conditioner is operated in an abnormal state, since the refrigerant discharged through the second discharge unit 172 may contain liquid refrigerant, the control valve 173 is opened. However, during the steady state operation of the air conditioner, the refrigerant discharged through the second discharge unit 172 hardly contains the liquid refrigerant, so the control valve 173 is closed. Various valves may be adopted as the control valve, and a flow control valve or an on / off valve may be used. In addition, the control valve 173 may be a solenoid valve.

기액분리기(180)의 배치 구조는 다양하게 선택될 수 있다. 즉, 기액분리기의 본체부(160)가 수평 방향으로 배치될 수도 있으며, 수직 방향 또는 사선 방향으로도 배치될 수 있다.The arrangement structure of the gas-liquid separator 180 may be variously selected. That is, the main body 160 of the gas-liquid separator may be disposed in the horizontal direction, or may be disposed in the vertical direction or the diagonal direction.

도 2 및 도 3을 참조하여, 기액분리기(180)의 작동에 대하여 살펴본다.With reference to Figures 2 and 3, looks at the operation of the gas-liquid separator 180.

도 2에는 공기조화장치의 비정상상태 운전 시, 기액분리기(180)의 작동 상태가 도시되어 있다. 비정상상태 운전은 일반적으로 시동 중이거나 부하의 변동이 큰 경우에 발생한다. 유입부(170)로는 기상의 냉매 및 액상의 냉매가 혼합된 혼합 냉매가 유입된다. 혼합 냉매는 본체부(160) 내에서 원심력에 의하여 기상의 냉매와 액상의 냉매로 분리된다. 대부분의 기상의 냉매는 제1토출부(171)를 통하여 압축기(미도시)로 토출된다. 하지만, 액상의 냉매 및 나머지 기상의 냉매는 제2토출 부(172)를 통하여 토출된다. 이 때, 제어밸브(173)가 개방되어 있어서, 액상의 냉매 및 일부 기상의 냉매가 용이하게 외부로 배출된다. 특히, 기상의 냉매가 유입부(170)와 제1토출부(171) 사이에서 큰 유동 저항 없이 본체부(160)의 내부 공간을 용이하게 유동할 수 있다. 따라서, 기액분리기(180) 내에서의 냉매의 유동 저항이 크게 감소될 수 있기 때문에, 압축기(미도시)의 용량이 감소될 수 있고, 공기조화장치의 시스템 효율도 향상될 수 있다.2 illustrates an operation state of the gas-liquid separator 180 when the air conditioner is operated in an abnormal state. Unsteady operation usually occurs during start-up or when load fluctuations are large. In the inlet 170, a mixed refrigerant in which a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant are mixed is introduced. The mixed refrigerant is separated into a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant by the centrifugal force in the main body 160. Most of the gaseous refrigerant is discharged to the compressor (not shown) through the first discharge unit 171. However, the liquid refrigerant and the remaining gaseous refrigerant are discharged through the second discharge unit 172. At this time, the control valve 173 is opened, so that the liquid refrigerant and the partial gaseous refrigerant are easily discharged to the outside. In particular, the gaseous refrigerant may easily flow in the inner space of the main body 160 without a large flow resistance between the inlet 170 and the first discharge unit 171. Therefore, since the flow resistance of the refrigerant in the gas-liquid separator 180 can be greatly reduced, the capacity of the compressor (not shown) can be reduced, and the system efficiency of the air conditioner can be improved.

도 3은 공기조화장치의 정상상태 운전 시, 기액분리기의 작동 상태가 도시되어 있다. 유입부(170)로는 기상의 냉매만이 유입되기 때문에, 제어밸브(173)를 폐쇄한다. 유입된 모든 냉매는 본체부(160) 내를 흐른 후, 제1토출부(171)를 통하여 압축기(미도시)로 유입되는 바, 기액분리기(180)에 의한 냉매의 유동감소가 크게 감소된다. 이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Figure 3 shows the operating state of the gas-liquid separator during steady state operation of the air conditioner. Since only the refrigerant in the gas phase flows into the inlet 170, the control valve 173 is closed. After all the introduced refrigerant flows into the main body 160, the refrigerant flows into the compressor (not shown) through the first discharge unit 171, and the flow decrease of the refrigerant by the gas-liquid separator 180 is greatly reduced. This will be described in more detail as follows.

도 4에는 비교예에 따른 기액분리기(10)의 단면도가 도시되어 있다. 비교예의 기액분리기(10)는 액상 및 기상의 냉매를 저장하는 바디(12), 냉매가 유입되는 유입관(14), 기상의 냉매가 토출되는 냉매 토출관(16), 및 스크린 홀더(18)를 포함한다. 비교예의 기액분리기(10)에서는, 공기조화장치의 정상상태 운전 시에도 냉매 유입관(14)을 통하여 유입된 냉매가, 스크린 홀더(18)에 의하여 유동 압력이 손실될 뿐만 아니라, 냉매가 냉매 유입관(14)으로부터 바디(12)로 분출하면서 압력이 손실된다. 또한, 바디(12) 내의 기상의 냉매가 냉매 유입관(14)으로 유입될 때에도, 냉매 유입관(14)의 입구에서도 압력 손실이 발생하게 된다. 따라서, 비교예의 기액분리기(10)는 정상상태 운전 시에도 냉매의 압력 손실이 매우 크게 발생할 수 밖에 없는 구조를 가진다. 하지만, 본 실시예에서는, 전술한 바와 같이, 공기조화장치의 정상상태 운전 시, 냉매의 불필요한 압력 손실이 원천적으로 제거되기 때문에, 냉매의 압력 손실이 비교예에 비하여 크게 감소된다. 또한, 비교예에 비하여, 본 실시예의 기액분리기(180)의 구조가 단순해지는 효과가 있다.4 is a cross-sectional view of the gas-liquid separator 10 according to the comparative example. The gas-liquid separator 10 of the comparative example includes a body 12 storing liquid and gaseous refrigerants, an inlet tube 14 through which refrigerant is introduced, a refrigerant discharge tube 16 through which gaseous refrigerant is discharged, and a screen holder 18. It includes. In the gas-liquid separator 10 of the comparative example, the coolant flowing through the coolant inlet pipe 14 also loses the flow pressure by the screen holder 18 even when the air conditioner is in normal operation, and the coolant flows into the coolant. Pressure is lost while ejecting from the tube 14 to the body 12. In addition, even when the gaseous refrigerant in the body 12 flows into the refrigerant inlet 14, pressure loss occurs at the inlet of the refrigerant inlet 14. Therefore, the gas-liquid separator 10 of the comparative example has a structure in which pressure loss of the refrigerant can occur very large even during steady state operation. However, in the present embodiment, as described above, during the steady state operation of the air conditioner, since the unnecessary pressure loss of the refrigerant is essentially eliminated, the pressure loss of the refrigerant is greatly reduced in comparison with the comparative example. In addition, compared with the comparative example, there is an effect that the structure of the gas-liquid separator 180 of the present embodiment is simplified.

도 5에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화장치용 기액분리기(280)의 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 이하에서는 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다.5 is a schematic cross-sectional view of a gas-liquid separator 280 for an air conditioner according to another embodiment of the present invention. The following description will focus on differences from the above-described embodiment.

도 5를 참조하면, 기액분리기(280)는 유입부(270), 본체부(260), 제1토출부(271), 제2토출부(272) 및 제어밸브(273)를 포함한다. 유입부로(270)는 냉매가 유입된다. 본체부(260)는 U-관 형상을 가지며, 길이방향을 따라 제1단부(260a) 및 제2단부(260b)를 포함한다. 제1토출부(271)는 제1내부영역(R1)에 연결되고, 제2토출부(272)는 제2내부영역(R2)에 연결된다. 보다 상세하게는, 제1토출부(271)는 제2단부(260b)로부터 연장되고, 제2토출부(272)는 제1단부(260a)와 제2단부(260b) 사이 부분으로부터 연장된다. 제2토출부(272)는 배치 위치는 다양하게 선택될 수 있으며, 도 5를 참조하면 제2토출부(272)는 본체부(260)의 가운데 부분으로부터 연장된다.Referring to FIG. 5, the gas-liquid separator 280 includes an inlet 270, a main body 260, a first discharge part 271, a second discharge part 272, and a control valve 273. Inflow portion 270 is a refrigerant flows. The main body portion 260 has a U-tubular shape and includes a first end portion 260a and a second end portion 260b along the longitudinal direction. The first discharge unit 271 is connected to the first internal region R1, and the second discharge unit 272 is connected to the second internal region R2. More specifically, the first discharge portion 271 extends from the second end portion 260b, and the second discharge portion 272 extends from the portion between the first end portion 260a and the second end portion 260b. The discharging position of the second discharge unit 272 may be variously selected. Referring to FIG. 5, the second discharge unit 272 extends from the center portion of the main body unit 260.

제어밸브(273)는 제2토출부 상에(272) 설치되어 있어서, 제2토출부를 통하여 흐르는 냉매의 유량을 제어한다. 즉, 공기조화장치의 정상상태 운전 시, 제어밸브(273)는 폐쇄되고, 공기조화장치의 비정상상태 운전 시 제어밸브(273)는 개방된 다.The control valve 273 is provided 272 on the second discharge portion to control the flow rate of the refrigerant flowing through the second discharge portion. That is, the control valve 273 is closed during the steady state operation of the air conditioner, and the control valve 273 is opened during the abnormal state operation of the air conditioner.

도 5의 기액분리기(280)의 작동은, 전술한 도 1의 기액분리기(180)와 유사한 바, 이하 생략한다.Operation of the gas-liquid separator 280 of FIG. 5 is similar to the gas-liquid separator 180 of FIG. 1 described above, and will be omitted below.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화장치(100)의 개략적인 구성도가 도시되어 있다. 도 6에서 화살표는 냉매의 흐름을 나타내며, 도 6에서 도 1과 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 6, there is shown a schematic configuration diagram of an air conditioner 100 according to another embodiment of the present invention. Arrows in FIG. 6 indicate the flow of refrigerant, and in FIG. 6, the same reference numerals as in FIG. 1 denote the same members.

공기조화장치(100)는 압축기(110), 응축기(120), 팽창기구(140), 증발기(150), 가압용 열교환기(130) 및 기액분리기(180)를 포함한다. 압축기(110)는 냉매를 가압하여 토출하며, 토출된 기상의 냉매는 응축기(120)에서 응축된 후, 팽창기구(140)로 유입된다. 냉매는 팽창기구(140)에서 팽창된 후, 증발기(150)에서 증발된다. 증발기(150)로부터 유출되는 냉매는 기액분리기(180)로 유입된다. 기액분리기(180)의 상세한 구조 및 작용은 전술한 실시예와 동일한 바, 생략한다.The air conditioner 100 includes a compressor 110, a condenser 120, an expansion mechanism 140, an evaporator 150, a pressure heat exchanger 130, and a gas-liquid separator 180. The compressor 110 pressurizes and discharges the refrigerant, and the discharged refrigerant is condensed in the condenser 120 and then flows into the expansion mechanism 140. The refrigerant is expanded in the expansion mechanism 140 and then evaporated in the evaporator 150. The refrigerant flowing out of the evaporator 150 flows into the gas-liquid separator 180. The detailed structure and operation of the gas-liquid separator 180 are the same as in the above-described embodiment, and thus will be omitted.

기액분리기의 제1토출부(171)는 압축기(110)의 입구측에 연결되어 있다. 따라서, 공기조화장치가 정상상태 운전을 수행하거나 비정상상태 운전을 수행할 때, 기액분리기(180)에서 분기된 기상의 냉매는 압축기로 흡입된다.The first discharge part 171 of the gas-liquid separator is connected to the inlet side of the compressor 110. Therefore, when the air conditioner performs the steady state operation or the abnormal state operation, the refrigerant of the gaseous phase branched from the gas-liquid separator 180 is sucked into the compressor.

제2토출구(172)로부터 연장되는 가압 배관(190)은 가압용 열교환기(130)를 거친 후, 다시 증발기(150)의 입구측으로 연결된다. 만일, 공기조화장치(100)가 정상상태 운전을 수행하면, 제어밸브(173)가 폐쇄되기 때문에, 제2토출부(172)로는 냉매가 흐르지 않는다. 하지만, 공기조화장치(100)가 비정상상태 운전을 수행하 면, 제어밸브(173)가 개방된다. 기액분리기(180)로 유입되는 액상의 냉매를 본체부(160) 내부에 그대로 두면, 본체부(160) 내에서의 액상의 냉매량이 증가하여, 제1토출부(171)를 통하여 액상의 냉매가 토출될 가능성이 있다. 하지만, 기액분리기(180)로 유입되는 액상의 냉매를 외부로 배출할 경우, 냉매의 순환 손실량이 증가하는 문제점이 있다. 따라서, 액상의 냉매를 제2토출부(172)를 통하여 토출시킨 후, 다시 증발기(150)로 보내어 기상의 냉매로 변화시켜야 한다.The pressure pipe 190 extending from the second discharge port 172 passes through the pressure heat exchanger 130 and then is connected to the inlet side of the evaporator 150 again. If the air conditioner 100 performs the steady state operation, since the control valve 173 is closed, the refrigerant does not flow into the second discharge part 172. However, when the air conditioner 100 performs the abnormal state operation, the control valve 173 is opened. If the liquid refrigerant flowing into the gas-liquid separator 180 is left in the main body 160 as it is, the amount of the liquid refrigerant in the main body 160 is increased, and the liquid refrigerant is supplied through the first discharge unit 171. There is a possibility of being discharged. However, when the liquid refrigerant flowing into the gas-liquid separator 180 is discharged to the outside, the amount of circulation loss of the refrigerant increases. Therefore, after discharging the liquid refrigerant through the second discharge unit 172, the liquid refrigerant must be sent back to the evaporator 150 to be changed into the refrigerant in the gas phase.

제2토출부(172)로부터 토출된 냉매는, 증발기(150) 및 기액분리기(180)를 거치면서 압력이 감소된다. 만일 토출된 냉매를 증발기(150)의 입구측으로 보낼 경우, 오히려 증발기(150)의 입구측으로부터 제2토출부(172)로 냉매가 역류할 가능성이 존재한다. 이러한 문제점을 방지하기 위하여, 제2토출부(172)로부터 토출된 냉매를 가압장치에 의하여 가압하여 증발기(150)의 입구측으로 유입시켜야 한다. 가압장치로는 다양한 장치가 선택될 수 있으며, 펌프, 압축기 등이 있다. 도 5를 참조하면, 가압장치로서 가압용 열교환(130)기가 도시되어 있다. 가압용 열교환기(130)는 제2토출부(172)로부터 토출된 냉매를 응축기(130)로부터 유입되는 고온의 냉매와 열교환시켜, 토출된 냉매의 온도 및 압력을 증가시키는 기능을 수행한다. 따라서, 가압용 열교환기(130)에 의하여, 액상의 냉매가 손실 없이 안정적으로 유지될 수 있는 효과가 있다. 가압용 배관(190) 상에는 냉매의 역류를 방지하기 위하여, 체크밸브(174)가 설치될 수도 있다.The refrigerant discharged from the second discharge unit 172 is reduced in pressure while passing through the evaporator 150 and the gas-liquid separator 180. If the discharged refrigerant is sent to the inlet side of the evaporator 150, there is a possibility that the refrigerant flows back to the second discharge unit 172 from the inlet side of the evaporator 150. In order to prevent such a problem, the refrigerant discharged from the second discharge unit 172 must be pressurized by the pressurizing device to flow into the inlet side of the evaporator 150. Various devices may be selected as the pressurization device, and there may be a pump or a compressor. Referring to FIG. 5, a pressurization heat exchanger 130 is shown as a pressurization device. The pressurizing heat exchanger 130 heats the refrigerant discharged from the second discharge unit 172 with the high temperature refrigerant flowing from the condenser 130 to increase the temperature and pressure of the discharged refrigerant. Therefore, by the pressure heat exchanger 130, there is an effect that the liquid refrigerant can be stably maintained without loss. The check valve 174 may be installed on the pressurizing pipe 190 to prevent the backflow of the refrigerant.

본 발명에 따른 공기조화장치용 기액분리기 및 이를 포함하는 공기조화장치 에서는, 기액분리기에 의한 냉매의 유동 저항이 크게 감소된다. 따라서, 압축기의 용량이 작아질 수 있으며, 공기조화장치의 시스템 효율이 향상된다.In the gas-liquid separator for an air conditioner and the air conditioner including the same, the flow resistance of the refrigerant by the gas-liquid separator is greatly reduced. Therefore, the capacity of the compressor can be reduced, and the system efficiency of the air conditioner is improved.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (9)

삭제delete 삭제delete 냉매가 유입되는 유입부;An inlet unit through which refrigerant is introduced; 상기 유입부에 연결되며, 상기 냉매가 길이 방향을 따라 흐르면서, 원심력에 의하여 상기 냉매로부터 분리된 기상 냉매가 유동하는 가상의 제1내부영역을 구비하는 본체부; 및A main body part connected to the inlet part and having a first virtual inner region in which a gaseous refrigerant separated from the refrigerant flows by a centrifugal force while the refrigerant flows along a length direction; And 상기 제1내부영역 중에서 상기 본체의 길이 방향 단부와 연결되는 제1토출부를 포함하며,A first discharge portion connected to a longitudinal end of the main body of the first inner region, 상기 본체부는 내부 공간 중 상기 제1내부영역을 제외한 부분에 대응하는 가상의 제2내부영역을 더 포함하고,The main body further includes a virtual second inner region corresponding to a portion of the inner space except the first inner region. 상기 제2내부영역에 연결되는 제2토출부를 더 포함하며,Further comprising a second discharge portion connected to the second inner region, 상기 본체부는 U-관 형상을 가지며,The body portion has a U-tubular shape, 상기 제1토출부 및 상기 제2토출부는 상기 본체부의 일 단부와 각각 연결되는 공기조화장치용 기액분리기.And a first discharge portion and a second discharge portion are respectively connected to one end of the main body portion. 냉매가 유입되는 유입부;An inlet unit through which refrigerant is introduced; 상기 유입부에 연결되며, 상기 냉매가 길이 방향을 따라 흐르면서, 원심력에 의하여 상기 냉매로부터 분리된 기상 냉매가 유동하는 가상의 제1내부영역을 구비하는 본체부; 및A main body part connected to the inlet part and having a first virtual inner region in which a gaseous refrigerant separated from the refrigerant flows by a centrifugal force while the refrigerant flows along a length direction; And 상기 제1내부영역 중에서 상기 본체의 길이 방향 단부와 연결되는 제1토출부를 포함하며,A first discharge portion connected to a longitudinal end of the main body of the first inner region, 상기 본체부는 내부 공간 중 상기 제1내부영역을 제외한 부분에 대응하는 가상의 제2내부영역을 더 포함하고,The main body further includes a virtual second inner region corresponding to a portion of the inner space except the first inner region. 상기 제2내부영역에 연결되는 제2토출부를 더 포함하며,Further comprising a second discharge portion connected to the second inner region, 상기 본체부는 U-관 형상을 가지며,The body portion has a U-tubular shape, 상기 본체부는 길이방향을 따라 양단부들에 대응하는 제1단부 및 제2단부를 포함하고,The body portion includes a first end and a second end corresponding to both ends in the longitudinal direction, 상기 제1토출부는 상기 제2단부와 연결되고,The first discharge portion is connected to the second end, 상기 제2토출부는 상기 제1단부와 상기 제2단부 사이 부분에 연결되는 공기조화장치용 기액분리기.And the second discharge portion is connected to a portion between the first end and the second end. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제2토출부 상에 배치되며, 상기 제2토출부를 통하여 토출되는 냉매의 유량을 조절하는 제어밸브를 더 포함하고,A control valve disposed on the second discharge part and configured to control a flow rate of the refrigerant discharged through the second discharge part; 공기조화장치의 비정상상태 운전 시, 상기 제어밸브는 개방되는 공기조화장치용 기액분리기.A gas-liquid separator for an air conditioner, in which the control valve is opened during an abnormal operation of an air conditioner. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 3 to 5, 상기 본체부는 소정의 곡률 반경을 가지는 원호 형상인 공기조화장치용 기액분리기.The main body portion is a gas-liquid separator for an air conditioner having an arc shape having a predetermined radius of curvature. 응축기;Condenser; 상기 응축기의 토출측에 배치되어, 상기 응축기로부터 유입되는 냉매를 팽창시키는 팽창기구;An expansion mechanism disposed on the discharge side of the condenser to expand the refrigerant flowing from the condenser; 상기 팽창기구의 토출측에 배치되어, 상기 팽창기구로부터 유입되는 냉매를 증발시키는 증발기;An evaporator disposed at the discharge side of the expansion mechanism to evaporate the refrigerant flowing from the expansion mechanism; 상기 증발기의 토출측에 배치되며, 상기 팽창기로부터 냉매가 유입되는 유입부와, 상기 유입부에 연결되며, 상기 냉매가 길이 방향을 따라 흐르면서, 내부 공간 중에서 원심력에 의하여 상기 냉매로부터 분리된 기상 냉매가 유동하는 가상의 제1내부영역과 상기 제1내부영역을 제외한 부분에 대응하는 가상의 제2내부영역을 포함하는 본체부와, 상기 제2내부영역에 연결되는 토출부를 구비하는 기액분리기; 및It is disposed on the discharge side of the evaporator, the inlet portion in which the refrigerant flows from the expander, connected to the inlet portion, the refrigerant flows along the longitudinal direction, the gaseous refrigerant separated from the refrigerant by centrifugal force in the inner space flows A gas-liquid separator having a main body portion including a virtual first inner region and a virtual second inner region corresponding to a portion except the first inner region, and a discharge portion connected to the second inner region; And 상기 토출부로부터 토출된 냉매를 가압시킨 후, 상기 증발기의 입구측으로 유입시키는 가압장치를 포함하는 공기조화장치.And a pressurizing device for pressurizing the refrigerant discharged from the discharge part and then flowing the refrigerant to the inlet side of the evaporator. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 가압장치는,The pressurizing device, 상기 토출부로부터 토출된 냉매와 상기 응축기로부터 토출된 냉매를 열교환시키는 가압용 열교환기를 포함하는 공기조화장치.And a pressurized heat exchanger for heat-exchanging the refrigerant discharged from the discharge portion and the refrigerant discharged from the condenser. 제7항 또는 제8항에 있어서,The method according to claim 7 or 8, 상기 기액분리기는, 상기 토출부 상에 배치되며, 상기 토출부를 통하여 토출되는 냉매의 유량을 조절하는 제어밸브를 더 포함하고,The gas-liquid separator further includes a control valve disposed on the discharge part to control a flow rate of the refrigerant discharged through the discharge part. 상기 공기조화장치의 비정상상태 운전 시, 상기 제어밸브는 개방되는 공기조화장치.And the control valve is opened when the air conditioner is operated in an abnormal state.
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