KR101049696B1 - Heat exchanging device of heat pump - Google Patents

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KR101049696B1 KR1020110043916A KR20110043916A KR101049696B1 KR 101049696 B1 KR101049696 B1 KR 101049696B1 KR 1020110043916 A KR1020110043916 A KR 1020110043916A KR 20110043916 A KR20110043916 A KR 20110043916A KR 101049696 B1 KR101049696 B1 KR 101049696B1
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    • F25B2309/1412Pulse-tube cycles characterised by heat exchanger details

Abstract

PURPOSE: A liquid heater of heat pump is provided to increases contact surface of a heat-exchanging fin with refrigerant liquid by making the fin in helical shape. CONSTITUTION: A circulation part is formed inside a container. A liquid heater is installed on the center part of a receiving part of a housing in order to partition the receiving part of the housing into top and bottom. A refrigerant gas inlet tube has one end, which is connected to an evaporator, and the other end which vertically passes by the circulation part of the liquid heater via the receiving part of the housing. A refrigerant gas outlet tube(50) has one end, which is connected to a compressor, and the other end which vertically passes by the circulation part of the liquid heater via the receiving part of the housing. An inlet hole(60) is formed on the outlet tube to make refrigerant gas flow through the inlet tube and heat-exchanger. A refrigerant liquid exhaustion delivery pipe(80) has one end, which is connected to an expansion valve, and the other end, which is connected to the circulation part of the liquid heater.

Description

히트펌프의 액열기{HEAT EXCHANGING DEVICE OF HEAT PUMP}Heat Pump Heater {HEAT EXCHANGING DEVICE OF HEAT PUMP}

본 발명은 히트펌프를 구성하는 응축기, 증발기, 팽창밸브, 압축기, 수액기, 액분리기, 액가스형 열교환기에 있어, 수액기와 액분리기 및 액가스형 열교환기를 하나의 단일 유닛으로 구성한 히트펌프의 액열기에 관한 기술이다.
The present invention is the condenser, evaporator, expansion valve, compressor, receiver, liquid separator, liquid gas type heat exchanger constituting the heat pump, the liquid of the heat pump comprising the receiver, liquid separator and liquid gas type heat exchanger as a single unit It's about heat.

온도분포가 현격한 저온의 기체냉매와 고온의 액체냉매가 상호 열교환 할 수 있도록 수액기와 액분리기를 일체로 형성한 장치에 관한 기술로는,As a technology related to a device in which a receiver and a liquid separator are integrally formed so that a low temperature gas refrigerant and a high temperature liquid refrigerant can exchange heat with each other,

대한민국실용신안등록 제20-0134978호(1998.10.27.등록, 이하 '선행기술'이라고 함) 『냉동싸이클 수액기 겸용 액분리기』가 제시되어 있는바,Korea Utility Model Registration No. 20-0134978 (registered on October 27, 1998, hereinafter referred to as `` advanced technology '') `` Refrigerated cycle receiver combined liquid separator '' is presented,

상기 선행기술은 압축기, 응축기, 팽창변, 증발기가 냉매배관을 통해 연결되고 수액기와 액분리기가 독립적으로 설치된 냉동싸이클에 있어서, 팽창변과 응축기를 연결하는 냉매배관이 각각 상부에 설치되는 수액기와, 증발기와 압축기로 연결되는 배관이 각각 상하로 설치된 액분리기가 상기 수액기를 관통하여 일체로 형성됨을 특징으로 하는 기술이긴 하나,The prior art is a refrigeration cycle in which a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator are connected through a refrigerant pipe, and a receiver and a liquid separator are installed independently. Although the pipes connected to the compressor are installed up and down, respectively, the liquid separator penetrates through the receiver, but the technology is characterized in that it is formed integrally,

도 8은 일반적인 일체형 수액기-액분리기에서의 몰리엘선도로써, Q와 P는 수액기 및 액분리리가 각각 설치된 사이클(점선)의 냉방 열량과 소리전력이며, Q'와 P'는 상기 선행기술 사이클(실선)에서의 냉방 열량과 소비전력이다.8 is a Molieel diagram in a typical integrated receiver-liquid separator, where Q and P are cooling calories and sound power of a cycle (dotted line) in which a receiver and a liquid separator are respectively installed, and Q 'and P' are the prior art. Cooling heat and power consumption in the cycle (solid line).

일체형 수액기-액분리기에서의 열교환으로 과냉도와 과열도가 커졌으나 응축압력과 증발압력에는 변화가 없고, 과냉도와 과열도가 커지면서 냉방열량은 증가하였으나 과열도가 커지면 엔트로피 효율이 감소하여 압축기의 일 즉, 소비전력도 증가하게 된다.The heat exchange in the integrated receiver-liquid separator increased the supercooling and superheat, but there was no change in the condensation and evaporation pressures, but the amount of cooling heat increased as the supercooling and superheat increased, but the entropy efficiency decreased as the superheat increased. In other words, power consumption is also increased.

결국 과열도의 증가는 압축기에서의 액압축을 방지하는 일종의 안전효과가 있으나 효율증대에는 큰 영향을 주지 못한다.
As a result, the increase in the degree of superheat has a kind of safety effect to prevent the liquid compression in the compressor, but does not significantly increase the efficiency.

본 발명은 액분리기, 액가스형 열교환기 및 수액기를 단일 유닛으로 구성한 액열기를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a liquid separator comprising a liquid separator, a liquid gas type heat exchanger, and a receiver in a single unit.

나아가 본 발명은 액열기의 열교환기를 이루기 위한 냉매파이프 및 이에 설치되는 열교환핀을 마련하고, 특히 열교환핀이 환형체 또는 나선체이어서 냉매액과의 접촉면적을 확대시킨 액열기를 제공하는데 그 목적이 있다.Furthermore, the present invention provides a refrigerant pipe for forming a heat exchanger of the heat exchanger and a heat exchanger fin installed therein, and in particular, a heat exchanger having an annular body or a spiral body to enlarge the contact area with the refrigerant liquid. have.

아울러 소형화되되, 성능은 향상된 액열기 제조가 가능하여 전체적인 히트펌프의 크기를 소형화하여 기기의 설치 면적을 줄일 수 있는 액열기를 제공하는데 그 목적이 있다.
In addition, the purpose of the present invention is to provide a heater that can be miniaturized, but can improve the performance of the heater, thereby reducing the installation area of the device by miniaturizing the size of the entire heat pump.

상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 히트펌프의 액열기는,In order to solve the above problems, the heat pump liquid heater of the present invention,

내부 수용부를 갖는 하우징;A housing having an inner receptacle;

용기, 그리고 상기 용기 내부에 형성되는 유통부를 포함하고, 상기 하우징의 수용부가 상하 구획되도록 상기 용기가 상기 하우징의 수용부 중단부에 설치되는 수액기;A receiver including a container, and a distribution part formed inside the container, wherein the container is installed at an end portion of the housing of the housing such that the housing of the housing is vertically divided;

상기 수액기의 용기 상부면과 하부면 각각에 상단부와 하단부가 결합되어 상기 수액기의 유통부에 세워지게 설치되는 다수의 중공(中空)형 냉매파이프를 갖는 액가스형 열교환기;A liquid gas type heat exchanger having a plurality of hollow refrigerant pipes which are coupled to an upper end and a lower end of each of the container upper and lower surfaces of the receiver and installed on a distribution part of the receiver;

일단부(一端部)가 증발기와 연결되고 타단부(他端部)가 상기 하우징의 수용부 상부를 지나 상기 수액기의 유통부에 상하 관통되게 연결되는 냉매가스 유입관;A refrigerant gas inlet pipe whose one end is connected to the evaporator and the other end thereof is passed through an upper portion of the housing part of the housing so as to penetrate vertically through the distribution part of the receiver;

일단부가 압축기와 연결되고 타단부가 상기 하우징의 수용부 상부를 지나 상기 수액기의 유통부에 상하 관통되게 연결되는 냉매가스 배출관;A refrigerant gas discharge pipe having one end connected to the compressor and the other end passing through an upper portion of the housing of the housing and vertically connected to a distribution part of the receiver;

상기 유입관을 지나 상기 열교환기를 거쳐 상승한 냉매가스가 유입되도록 상기 배출관에 형성되는 유입공;An inlet hole formed in the discharge pipe so that refrigerant gas that has risen through the inlet pipe and passed through the heat exchanger is introduced;

일단부가 응축기와 연결되고 타단부가 상기 수액기의 유통부와 연결되는 냉매액 유입중계관; 및A refrigerant liquid inlet relay tube having one end connected to a condenser and the other end connected to a distributor of the receiver; And

일단부가 팽창밸브와 연결되고 타단부가 상기 수액기의 유통부와 연결되는 냉매액 배출중계관;A refrigerant liquid discharge relay tube having one end connected to an expansion valve and the other end connected to a distributor of the receiver;

을 포함하여 이루어진다.
It is made, including.

그리고 상기 열교환기는 상기 각 냉매파이프의 외주면에 배열되는 열교환핀을 포함하는데,The heat exchanger includes a heat exchange fin arranged on an outer circumferential surface of each refrigerant pipe.

제1 구현예로서, 상기 열교환핀은 상기 각 냉매파이프의 외주면에 길이방향으로 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 환형(環形)체인 것을 특징으로 한다.As a first embodiment, the heat exchange fins are characterized in that a plurality of annular bodies arranged at regular intervals in the longitudinal direction on the outer peripheral surface of the respective refrigerant pipes.

제2 구현예로서, 상기 열교환핀은 상기 각 냉매파이프의 외주면에 길이방향으로 배열되는 나선체인 것을 특징으로 한다.
As a second embodiment, the heat exchange fin is characterized in that the spiral body is arranged in the longitudinal direction on the outer peripheral surface of each refrigerant pipe.

한편, 상기 하우징의 수용부에서 상기 수액기 하부 측에 위치한 수용부 바닥에는 상기 유입관을 지난 냉매가스에서 분리된 오일이 수집되는 것을 특징으로 한다.
On the other hand, the oil separated from the refrigerant gas passing through the inlet pipe is collected on the bottom of the receiving unit located on the lower side of the receiver in the housing of the housing.

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이때 상기 배출관에는 수집된 오일을 압축기로 보내기 위한 흡입관이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
At this time, the discharge pipe is characterized in that the suction pipe for sending the collected oil to the compressor is installed.

본 발명에 따른 히트펌프의 액열기는,The heat pump of the heat pump according to the present invention,

히트펌프를 이루는 액분리기, 액가스형 열교환기 및 수액기를 하나의 단일 유닛으로 구성하고, 이로 인해 소형화가 가능하며, 열교환기의 열교환핀 구조 개선 및 이의 마련을 통해 열교환 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
The liquid separator, liquid gas type heat exchanger, and receiver which constitute the heat pump are composed of one single unit, which can be miniaturized, and the heat exchange performance can be improved by improving the heat exchange fin structure of the heat exchanger and preparing the same. There is.

도 1은 본 발명에 따른 히트펌프를 나타낸 개략 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 히트펌프의 액열기를 나타낸 정면 구성도,
도 3은 도 2의 측면 구성도,
도 4는 도 3에서 수액기와 열교환기를 나타낸 평면 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 히트펌프의 액열기에서 열교환기의 열교환핀을 나타낸 구성도,
도 6은 사용상태도,
도 7 및 도 8은 일반적인 일체형 수액기-액분리기에서의 몰리엘선도.
1 is a schematic configuration diagram showing a heat pump according to the present invention,
2 is a front configuration diagram showing a liquid heater of a heat pump according to the present invention;
3 is a side configuration diagram of FIG. 2;
4 is a plan view showing the receiver and the heat exchanger in FIG.
5 is a block diagram showing the heat exchange fins of the heat exchanger in the heat exchanger of the heat pump according to the present invention,
6 is a use state diagram,
7 and 8 are Moriel diagrams in a typical integrated receiver-liquid separator.

이하 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in this specification and claims are not to be construed as limiting in their usual or dictionary meanings, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents that may be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.

도 2를 기준으로 유입공 측을 상부 또는 상방, 서포트 측을 하부 또는 하방이라 방향을 특정하기로 한다.
The direction of the inlet hole side is the upper or upper side, the support side is specified as the lower or lower side based on FIG.

설명에 앞서 히트펌프는 응축기(1), 증발기(2), 팽창밸브(3), 압축기(4) 등이 마련되는데,Prior to the description, the heat pump is provided with a condenser (1), an evaporator (2), an expansion valve (3), a compressor (4),

응축기(1)는 압축기(4)에서 토출된 고온고압의 냉매가스 열을 방출하여 응축 액화시키는 일을 하게 되는 장치로써, 고온고압의 냉매가스와, 물 또는 공기 사이에서 열교환 되게 함으로써, 냉매는 액화 냉매액이 되고, 물은 온수가 되며, 공기는 온풍이 된다.The condenser 1 is a device that discharges the heat of the high-temperature and high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor 4 to condense and liquefy it. The refrigerant is liquefied by allowing heat exchange between the high-temperature and high-pressure refrigerant gas and water or air. It becomes a refrigerant liquid, water becomes hot water, and air becomes warm air.

증발기(2)는 팽창밸브(3)에서 온도와 압력이 떨어진 저온저압의 냉매액이 증발잠열을 흡수하여 냉각작용을 하게 되는 장치로써, 저온저압의 냉매액과, 물 또는 공기 사이에서 열교환 되게 함으로써, 냉매는 기화 냉매가스가 되고, 물은 냉수가 되며, 공기는 냉풍이 된다.The evaporator (2) is a device in which the low-temperature low-pressure refrigerant liquid at a temperature and pressure drop in the expansion valve (3) absorbs the latent heat of evaporation to perform a cooling function. The refrigerant is a vaporized refrigerant gas, the water is cold water, and the air is cold air.

팽창밸브(3)는 고온고압의 냉매액이 증발기(2)에서 증발되기 쉽도록 저온저압의 냉매액으로 단열 팽창시키는 일을 하게 되는 장치로써, 응축기(1)에서 액화된 고압 냉매액을 좁은 통로를 통하여 압력을 낮추는 일종의 감압밸브이며 냉매의 유량을 조절하는 역할을 하게 된다.The expansion valve (3) is a device that performs adiabatic expansion of the refrigerant liquid of high temperature and high pressure with the refrigerant liquid of low temperature and low pressure so that the refrigerant liquid of high temperature and high pressure is easily evaporated in the evaporator (2). It is a kind of pressure reducing valve that lowers the pressure through and serves to control the flow rate of the refrigerant.

압축기(4)는 저압의 냉매가스를 압축하여 고압의 냉매가스로 전환시켜 응축기(1)나 팽창밸브(3), 증발기(2)로 순환시키는 역할을 하게 된다.
The compressor 4 compresses the refrigerant gas of low pressure and converts the refrigerant gas into a high pressure refrigerant gas to circulate the condenser 1, the expansion valve 3, and the evaporator 2.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 히트펌프의 액열기(100)는,As shown in Figures 1 to 7, the heat pump 100 of the heat pump according to the present invention,

크게 하우징(10), 수액기(20), 열교환기(30), 유입관(40), 배출관(50), 유입공(60), 유입중계관(70) 및 배출중계관(80)으로 이루어진다.The housing 10, the receiver 20, the heat exchanger 30, the inlet pipe 40, the discharge pipe 50, the inlet hole 60, the inlet relay tube 70 and the discharge relay tube 80 .

각 구성에 대해 살펴보면,
Looking at each configuration,

하우징(10)은Housing 10 is

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,As shown in Figures 2 and 3,

상부와 하부, 및 사방이 막혀 있는 형태의 내부 수용부(11), 그리고The upper and lower portions, and the inner accommodating portion 11 in a closed shape, and

지면에 설치되기 위한 서포트(12)Support for Mounting on the Ground (12)

를 포함하여 이루어진다.
It is made, including.

수액기(20)는The receiver 20

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이,As shown in Figures 2 and 4,

응축기(1)에서 액화한 냉매액을 일시 저장하면서 증발기(2) 내에서 소요되는 만큼의 냉매만을 팽창밸브(3)로 보내주게 되는 용기로서,A container in which only the refrigerant required in the evaporator 2 is sent to the expansion valve 3 while temporarily storing the refrigerant liquid liquefied in the condenser 1,

상기 하우징의 수용부에 설치되는 원통형의 용기(21), 그리고Cylindrical container 21 is installed in the housing portion of the housing, and

상기 용기(21) 내부에 형성되는 유통부(22)Distribution part 22 formed in the container 21

를 포함하여 이루어진다.
It is made, including.

이때 상기 수액기(20)는 상기 하우징(10)의 수용부(11)가 상하 구획되도록 상기 하우징(10)의 수용부(11) 중단부에 설치되는 것이 바람직하다.
At this time, the receiver 20 is preferably installed in the stop portion of the housing 11 of the housing 10 so that the housing 11 of the housing 10 is divided up and down.

열교환기(30)는Heat exchanger 30

도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이,As shown in Figures 2, 4 and 5,

응축기(1)에서 냉각된 냉매액과 증발기(2)에서 기화된 냉매가스를 상호 접촉시켜 열교환 되게 하는 장치로서,An apparatus for exchanging heat by contacting a refrigerant liquid cooled in a condenser (1) and a refrigerant gas vaporized in an evaporator (2),

상기 수액기(20)의 용기(21) 상부면과 하부면 각각에 상단부와 하단부가 결합되어 상기 수액기(20)의 유통부(22)에 세워지게 설치되는 다수의 중공(中空)형 냉매파이프(31)A plurality of hollow refrigerant pipes installed on the distribution part 22 of the receiver 20 by combining an upper end and a lower end with each of the upper and lower surfaces of the container 21 of the receiver 20. (31)

를 포함하는 액가스형 구조로 이루어진다.
It consists of a liquid gas type structure including a.

이때 상기 각 냉매파이프(31)는 중공형으로, 속이 빈 형태이고,
또 상기 각 냉매파이프(31)는 상기 용기(21)의 상부면과 하부면을 상하 관통하는 형태로 상기 유통부(22)에 세워진 상태에서 상단부와 하단부가 상기 용기(21) 상부면과 하부면 관통 부위에 용접 등을 통해 고정된다.
또 상기 각 냉매파이프(31)는 상기 수액기(20)의 유통부(22) 중심과 이의 주변에 배열되는 것이 바람직하다.
At this time, each of the refrigerant pipes 31 is hollow, hollow form,
In addition, each of the refrigerant pipes 31 is formed in the distribution part 22 so as to vertically penetrate the upper and lower surfaces of the container 21, and the upper and lower ends thereof are the upper and lower surfaces of the container 21. It is fixed to the penetrating site by welding.
In addition, each of the refrigerant pipes 31 is preferably arranged at the center of the distribution unit 22 of the receiver 20 and the periphery thereof.

그리고 상기 열교환기(30)는 상기 각 냉매파이프(31)의 외주면에 배열되어 응축기(1)로부터 유입된 냉매액과 접촉하게 되는 열교환핀(32)을 더 포함하는데,The heat exchanger 30 further includes heat exchange fins 32 arranged on an outer circumferential surface of each refrigerant pipe 31 to be in contact with the refrigerant liquid introduced from the condenser 1.

도 5의 [가]에서와 같이, 제1 구현예의 열교환핀(32)은As in [A] of FIG. 5, the heat exchange fin 32 of the first embodiment is

상기 각 냉매파이프(31)의 외주면에 길이방향으로 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 환형(環形)체(32A)로 이루어진다.A plurality of annular bodies 32A are arranged on the outer circumferential surface of each of the refrigerant pipes 31 at regular intervals in the longitudinal direction.

다시 말해, 상기 냉매파이프(31)의 외주면을 감싸는 환형의 링 형태로 상기 냉매파이프(31) 외주면에 설치되고, 상기 냉매파이프(31)의 길이방향으로 일정 간격을 두고 다수개가 배열되어 이루어진다.
In other words, the coolant pipe 31 is installed on the outer circumferential surface of the coolant pipe 31 in an annular ring shape surrounding the outer circumferential surface of the coolant pipe 31, and a plurality of the coolant pipes 31 are arranged at regular intervals in the longitudinal direction of the coolant pipe 31.

도 5의 [나]에서와 같이, 제2 구현예의 열교환핀(32)은As shown in [b] of FIG. 5, the heat exchange fin 32 of the second embodiment is

상기 각 냉매파이프(31)의 외주면에 길이방향으로 배열되는 나선체(32B)로 이루어진다.It consists of a spiral body 32B arranged in the longitudinal direction on the outer circumferential surface of each of the refrigerant pipes 31.

다시 말해, 상기 냉매파이프(31)의 외주면에 길이방향을 따라 나선(螺線) 형태로 설치되어 이루어진다.
In other words, the outer circumferential surface of the refrigerant pipe 31 is formed in a spiral form along the longitudinal direction.

따라서 상기 제1 및 제2 구현예의 열교환핀(32)은 응축기(1)로부터 유입된 냉매액과의 접촉면적을 최대화시킬 수 있는 구조인 것이다.
Therefore, the heat exchange fins 32 of the first and second embodiments have a structure capable of maximizing the contact area with the refrigerant liquid introduced from the condenser 1.

유입관(40)은Inlet pipe 40

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이,As shown in Figures 3 and 4,

일단부(一端部)가 증발기(2)와 연결되고 타단부(他端部)가 상기 하우징(10)의 수용부(11) 상부를 지나 상기 수액기(20)의 유통부(22)에 상하 관통되게 연결되는 냉매가스 이송용 관 형태로 이루어진다.One end is connected to the evaporator 2 and the other end is passed up and down the receiving part 11 of the housing 10 to the distribution part 22 of the receiver 20. It is made in the form of a pipe for refrigerant gas transfer connected through.

이때 상기 유입관(40)의 타단부는 상기 수액기(20)의 유통부(22) 중심에서 편심된 위치에 연결되는 것이 바람직하다.
At this time, the other end of the inlet pipe 40 is preferably connected to the position eccentric from the center of the distribution part 22 of the receiver 20.

결국 상기 증발기(2)에서 기화된 냉매가스는 상기 유입관(40)을 거쳐 상기 수액기(20)의 유통부(22) 하부 측 수용부(11)로 유입되고, 유입된 냉매가스는 상승하면서 상기 열교환기(30)의 각 냉매파이프(31)를 지나게 된다.As a result, the refrigerant gas vaporized in the evaporator 2 flows into the receiving part 11 of the lower part of the distribution part 22 of the receiver 20 through the inlet pipe 40, and the introduced refrigerant gas rises. Pass each refrigerant pipe 31 of the heat exchanger (30).

이때 상기 수액기(20)의 유통부(22)를 지나는 냉매액, 즉 응축기(1)에서 액화된 냉매액과 상기 각 냉매파이프(31)를 지나게 되는 냉매가스 간에 열교환이 일어나게 된다.
At this time, heat exchange occurs between the refrigerant liquid passing through the distribution part 22 of the receiver 20, that is, the refrigerant liquid liquefied in the condenser 1 and the refrigerant gas passing through the respective refrigerant pipes 31.

배출관(50)은The discharge pipe 50

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이,As shown in Figures 2 and 4,

일단부가 압축기(4)와 연결되고 타단부가 상기 하우징(10)의 수용부(11) 상부를 지나 상기 수액기(20)의 유통부(22)에 상하 관통되게 연결되는 냉매가스 이송용 관 형태로 이루어진다.One end is connected to the compressor (4) and the other end is passed through the upper portion of the receiving portion 11 of the housing 10, the refrigerant gas transfer pipe form connected to the upper and lower through the distribution part 22 of the receiver 20 Is made of.

이때 상기 수액기(20)의 유통부(22)에 상하 관통되게 연결된 상기 배출관(50)의 타단부는 하부가 막혀있고, 후술할 유입공(60)이 관 내부와 연결되게 상부 측에 형성되어 있으므로, 상기 유입관(40)을 통해 유입된 냉매가스는 상기 수액기(20)의 유통부(22) 하부 측 수용부(11)로 유입된 후 상승하여 각 냉매파이프(31)를 지나 유입공(60)으로 유입된다.At this time, the other end of the discharge pipe 50 connected to the upper and lower through the distribution unit 22 of the receiver 20 is blocked, the inlet hole 60 to be described later is formed on the upper side connected to the inside of the tube Therefore, the refrigerant gas introduced through the inlet pipe 40 flows into the receiving part 11 at the lower side of the distribution part 22 of the receiver 20 and then rises to pass through each refrigerant pipe 31. Flows into (60).

그리고 상기 배출관(50)의 타단부는 상기 수액기(20)의 유통부(22) 중심에서 편심된 위치, 즉 유통부(22) 중심을 기준으로 상기 유입관(40)과 대향되는 위치에 연결되는 것이 바람직하다.
And the other end of the discharge pipe 50 is connected to a position eccentric from the center of the distribution unit 22 of the receiver 20, that is, the position opposite to the inlet pipe 40 on the basis of the distribution unit 22 center It is preferable to be.

유입공(60)은Inlet hole 60

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,As shown in Figures 2 and 3,

상기 유입관(40)을 지나 상기 열교환기(30)를 거쳐 상승한 냉매가스가 상기 배출관(50)으로 유입되도록 상기 배출관(50)에 형성된다.The refrigerant gas rising through the heat exchanger 30 after passing through the inflow pipe 40 is formed in the discharge pipe 50 so as to flow into the discharge pipe 50.

결국 상기 유입공(60)은 상기 배출관(50)에서 상기 열교환기(30)의 상부 측에 위치한 영역에 형성되는 것이다.As a result, the inflow hole 60 is formed in the region located on the upper side of the heat exchanger 30 in the discharge pipe 50.

따라서 상기 열교환기(30)에 의해 열교환 된 냉매가스는 상기 유입공(60)으로 유입되어 상기 배출관(50)을 거쳐 압축기(40)로 이동된다.
Therefore, the refrigerant gas heat exchanged by the heat exchanger 30 is introduced into the inlet 60 and is moved to the compressor 40 via the discharge pipe 50.

유입중계관(70)은Inlet relay (70)

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이,As shown in Figures 2 to 4,

일단부가 응축기(1)와 연결되고 타단부가 상기 수액기(20)의 유통부(22)와 연결되는 냉매액 이송용 관 형태로 이루어진다.One end is connected to the condenser (1) and the other end is made of a refrigerant liquid conveying tube form is connected to the distribution part 22 of the receiver 20.

결국 응축기(1)에서 액화된 냉매액은 상기 유입중계관(70)을 거쳐 상기 수액기(20)의 유통부(22) 내로 유입된다.
As a result, the refrigerant liquid liquefied in the condenser 1 is introduced into the distribution part 22 of the receiver 20 via the inlet relay pipe 70.

배출중계관(80)은Discharge relay 80

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이,As shown in Figures 2 to 4,

일단부가 팽창밸브(3)와 연결되고 타단부가 상기 수액기(20)의 유통부(22)와 연결되는 냉매액 이송용 관 형태로 이루어진다.One end portion is connected to the expansion valve (3) and the other end is made of a refrigerant liquid conveying pipe form is connected to the distribution portion 22 of the receiver 20.

결국 상기 유입중계관(70)을 통해 상기 수액기(20)의 유통부(22) 내로 유입된 냉매액은 상기 배출중계관(80)을 거쳐 팽창밸브(3)로 이동된다.
As a result, the refrigerant liquid introduced into the distribution part 22 of the receiver 20 through the inlet relay pipe 70 is moved to the expansion valve 3 through the outlet relay pipe 80.

한편, 상기 수액기(20)에 의해 상하 구획된 상기 하우징(10)의 수용부(11)에서 하부 측 수용부(11) 바닥에는 상기 유입관(40)을 지난 냉매가스에서 분리된 오일이 수집되고,Meanwhile, oil separated from the refrigerant gas passing through the inlet pipe 40 is collected at the bottom of the receiving part 11 of the housing part 11 of the housing 10 divided up and down by the receiver 20. Become,

상기 배출관(50)에는 상기 수용부(11) 바닥에 수집된 오일을 압축기(4)로 보내기 위한 흡입관(90)이 설치된다.The discharge pipe 50 is provided with a suction pipe 90 for sending the oil collected at the bottom of the receiving portion 11 to the compressor (4).

결국 상기 수용부(11) 바닥에 수집된 오일은 압축기(4)의 구동에 의해 상기 흡입관(90)을 거쳐 압축기(4)로 유입된다.
As a result, the oil collected at the bottom of the accommodating part 11 is introduced into the compressor 4 through the suction pipe 90 by the driving of the compressor 4.

이상의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 히트펌프의 액열기에 대한 작동 상태를 살펴보면,Looking at the operating state of the heat pump of the heat pump according to the present invention made of the above configuration,

도 6에 도시된 바와 같이,As shown in FIG. 6,

응축기(1)에서 고온고압의 냉매가스와, 물 또는 공기 사이에서 열교환 된 후, 냉매가스는 응축 액화되어 냉매액이 되고,After the heat exchange between the refrigerant gas of high temperature and high pressure in the condenser 1 and water or air, the refrigerant gas is condensed into a refrigerant liquid,

냉매액은 상기 유입중계관(70)을 거쳐 상기 수액기(20)의 유통부(22) 내로 유입된다.
The coolant liquid flows into the distribution part 22 of the receiver 20 through the inlet relay 70.

한편, 증발기(2)에서 저온저압의 냉매액과, 물 또는 공기 사이에서 열교환 된 후, 냉매액은 단열 기화되어 냉매가스가 되고,On the other hand, after the heat exchange between the refrigerant liquid of low temperature and low pressure and water or air in the evaporator 2, the refrigerant liquid is adiabatic vaporized into a refrigerant gas,

냉매가스는 상기 유입관(40)을 거쳐 상기 하우징(10)의 수용부(11) 하부 측, 즉 상기 수액기(20)의 하부 측에 위치한 수용부(11)로 유입된다.The refrigerant gas flows into the accommodation portion 11 located at the lower side of the accommodation portion 11 of the housing 10, that is, the lower side of the receiver 20, through the inflow pipe 40.

유입된 냉매가스는 상승하여 상기 열교환기(30)의 각 냉매파이프(31)를 거쳐 상기 하우징(10)의 수용부(11) 상부 측, 즉 상기 수액기(20)의 상부 측에 위치한 수용부(11)로 이동되고,The introduced refrigerant gas rises and passes through each refrigerant pipe 31 of the heat exchanger 30 to receive an upper portion of the receiving portion 11 of the housing 10, that is, an upper portion of the receiver 20. To 11,

이때 상기 수액기(20)의 유통부(22)에 저장되거나 지나게 되는 냉매액과 상기 냉매파이프(31)를 지나는 냉매가스 간에 열교환이 이루어지게 된다.At this time, heat exchange is performed between the refrigerant liquid stored in or passed through the distribution unit 22 of the receiver 20 and the refrigerant gas passing through the refrigerant pipe 31.

열교환 된 냉매가스는 과열도가 증가되어 상기 배출관(50)에 형성된 유입공(60)으로 유입된 후, 압축기(4)로 이동되고,The heat exchanged refrigerant gas is increased in superheat, flows into the inlet 60 formed in the discharge pipe 50, and then moves to the compressor 4.

열교환 된 냉매액은 과냉도가 증가되어 상기 수액기(20)의 유통부(22)에 일시 저장되거나 팽창밸브(3)로 이동된다.
The heat-exchanged refrigerant liquid is increased in supercooling so that it is temporarily stored in the distribution part 22 of the receiver 20 or moved to the expansion valve 3.

그리고 상기 하우징(10)의 수용부(11)에서 상기 수액기(20)에 의해 상하 구획된 상부 측 수용부(11)와 하부 측 수용부(11)는 저온 상태를 유지함으로써, 상기 유입관(40)을 통해 유입된 냉매가스에서 이에 포함된 액 냉매를 분리시키는 액분리 기능을 하게 된다.
The upper side receiving portion 11 and the lower side receiving portion 11 partitioned up and down by the receiver 20 in the accommodating portion 11 of the housing 10 maintain the low temperature state, thereby allowing the inflow pipe ( The liquid separation function to separate the liquid refrigerant contained in the refrigerant gas introduced through the 40).

그리고 오일은 고온에서 냉매와 분리가 잘 일어나지 않으나 온도가 낮을수록 냉매와의 분리가 잘 일어나기 때문에, 냉매의 온도가 낮은 증발기(2)에서 냉매와 분리된 후 상기 하우징(10)의 수용부(11) 바닥에 고이게 된다.In addition, since oil does not easily separate from the refrigerant at a high temperature, but as the temperature is low, the separation of the refrigerant occurs well. Therefore, after the oil is separated from the refrigerant in the evaporator 2 having a low temperature, the accommodating part 11 of the housing 10 ) Will be on the floor.

바닥에 고인 오일은 압축기(4)의 구동에 따른 흡입력에 의해 상기 흡입관(90)을 거쳐 압축기(4)로 유입된다.
The oil accumulated on the bottom is introduced into the compressor 4 via the suction pipe 90 by the suction force according to the driving of the compressor 4.

그리고 상기 열교환기(30)의 열교환핀(32)은 응축기(1)의 액냉매와 증발기(2)의 냉매가스 간에 열교환 면적을 확대시키는 역할을 하며, 냉매액을 과냉시켜 팽창밸브(3) 통과 시 발생되는 플래시 가스(flash gas : 응축기에서 응축된 냉매액의 과냉각이 덜 되어 팽창밸브로 가는 도중 액의 일부가 기체로 된 것을 말함, 과냉각이 덜되면 손실열량이 커짐) 량을 감소시켜 냉동 효과를 증대시키고, 흡입가스를 적절히 가열하여 성적계수(Coefficient Of Performance, COP)를 증대시키며, 흡입가스 중의 액립을 증발시켜 리퀴드 백(liquid back)을 방지하게 된다.
The heat exchange fin 32 of the heat exchanger 30 serves to enlarge the heat exchange area between the liquid refrigerant of the condenser 1 and the refrigerant gas of the evaporator 2, and supercools the refrigerant liquid to pass through the expansion valve 3. Flash gas: It means that the part of the liquid is gas on the way to the expansion valve due to less supercooling of the refrigerant liquid condensed in the condenser. To increase the Coefficient of Performance (COP) by increasing the suction gas, and to prevent liquid back by evaporating the liquid particles in the suction gas.

도 7은 일반적인 일체형 수액기-액분리기에서의 몰리엘선도로써, Q와 P는 수액기 및 액분리리가 각각 설치된 사이클(점선)의 냉방 열량과 소리전력이며, Q'와 P'는 본 발명 사이클(실선)에서의 냉방 열량과 소비전력이다.7 is a Molieel diagram in a typical integrated receiver-liquid separator, wherein Q and P are cooling calories and sound power of a cycle (dotted line) in which a receiver and a liquid separator are respectively installed, and Q 'and P' are cycles of the present invention. Cooling heat and power consumption in solid line.

본 발명의 사이클에서는 일체형 수액기-액분리기에서의 열교환으로 인해 과냉도와 과열도가 증가할 뿐만 아니라, 응축압력이 감소하고 증발압력이 상승하며, 냉방열량은 증가하고 소비전력은 감소한다.In the cycle of the present invention, the heat exchange in the integrated receiver-liquid separator not only increases the supercooling degree and the superheat degree, but also the condensation pressure decreases and the evaporation pressure rises, the amount of cooling heat increases and power consumption decreases.

결국 응축압력 감소와 증발압력의 상승은 시스템의 성능에 직접적인 영향을 미치게 되고, 압축기의 안정적 운전 뿐만 아니라 시스템의 성능을 크게 상향시킬 수 있다.
As a result, the reduction of the condensation pressure and the increase in the evaporation pressure have a direct effect on the performance of the system, and can greatly increase the performance of the system as well as the stable operation of the compressor.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "히트펌프의 액열기"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
In the above description of the present invention with reference to the accompanying drawings, a heat pump having a specific shape and structure has been described mainly, but the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, such variations and modifications It should be interpreted as falling within the protection scope of the present invention.

1 : 응축기 2 : 증발기
3 : 팽창밸브 4 : 압축기
10 : 하우징
11 : 수용부 12 : 서포트
20 : 수액기
21 : 용기 22 : 유통부
30 : 열교환기
31 : 냉매파이프 32 : 열교환핀
32A : 환형체 32B : 나선체
40 : 유입관
50 : 배출관
60 : 유입공
70 : 유입중계관
80 : 배출중계관
90 : 흡입관
100 : 액열기
1: condenser 2: evaporator
3: expansion valve 4: compressor
10: housing
11: accommodating part 12: support
20: receiver
21: container 22: distribution
30: heat exchanger
31: refrigerant pipe 32: heat exchange fin
32A: annular body 32B: spiral body
40: inlet pipe
50: discharge pipe
60: inlet hole
70: inflow relay
80: discharge relay
90: suction pipe
100: liquid heat

Claims (6)

내부 수용부(11)를 갖는 하우징(10);
용기(21), 그리고 상기 용기(21) 내부에 형성되는 유통부(22)를 포함하고, 상기 하우징(10)의 수용부(11)가 상하 구획되도록 상기 용기(21)가 상기 하우징(10)의 수용부(11) 중단부에 설치되는 수액기(20);
상기 수액기(20)의 용기(21) 상부면과 하부면 각각에 상단부와 하단부가 결합되어 상기 수액기(20)의 유통부(22)에 세워지게 설치되는 다수의 중공(中空)형 냉매파이프(31)를 갖는 액가스형 열교환기(30);
일단부(一端部)가 증발기(2)와 연결되고 타단부(他端部)가 상기 하우징(10)의 수용부(11) 상부를 지나 상기 수액기(20)의 유통부(22)에 상하 관통되게 연결되는 냉매가스 유입관(40);
일단부가 압축기(4)와 연결되고 타단부가 상기 하우징(10)의 수용부(11) 상부를 지나 상기 수액기(20)의 유통부(22)에 상하 관통되게 연결되는 냉매가스 배출관(50);
상기 유입관(40)을 지나 상기 열교환기(30)를 거쳐 상승한 냉매가스가 유입되도록 상기 배출관(50)에 형성되는 유입공(60);
일단부가 응축기(1)와 연결되고 타단부가 상기 수액기(20)의 유통부(22)와 연결되는 냉매액 유입중계관(70); 및
일단부가 팽창밸브(3)와 연결되고 타단부가 상기 수액기(20)의 유통부(22)와 연결되는 냉매액 배출중계관(80);
을 포함하여 이루어진 히트펌프의 액열기.
A housing 10 having an inner receptacle 11;
And a container 21 and a distribution part 22 formed inside the container 21, wherein the container 21 is configured such that the receiving part 11 of the housing 10 is vertically divided. Receiving unit 20 is installed in the receiving portion 11 of the interruption portion;
A plurality of hollow refrigerant pipes installed on the distribution part 22 of the receiver 20 by combining an upper end and a lower end with each of the upper and lower surfaces of the container 21 of the receiver 20. Liquid gas type heat exchanger (30) having (31);
One end is connected to the evaporator 2 and the other end is passed up and down the receiving part 11 of the housing 10 to the distribution part 22 of the receiver 20. A refrigerant gas inlet pipe 40 connected to be penetrated;
One end is connected to the compressor (4) and the other end of the refrigerant gas discharge pipe 50 is connected to the upper and lower through the receiving portion 11 of the housing 10 through the distribution section 22 of the receiver 20 ;
An inlet hole 60 formed in the discharge pipe 50 so that the refrigerant gas that has risen through the inlet pipe 40 and through the heat exchanger 30 is introduced;
A refrigerant liquid inlet relay tube (70) having one end connected to the condenser (1) and the other end connected to a distribution part (22) of the receiver (20); And
A refrigerant liquid discharge tube (80) having one end connected to an expansion valve (3) and the other end connected to a distribution part (22) of the receiver (20);
Heater of the heat pump comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 열교환기(30)는 상기 각 냉매파이프(31)의 외주면에 배열되는 열교환핀(32)을 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 액열기.
The method of claim 1,
The heat exchanger (30) is a heat pump of the heat pump, characterized in that it comprises a heat exchange fin (32) arranged on the outer peripheral surface of each of the refrigerant pipe (31).
제 2 항에 있어서,
상기 열교환핀(32)은 상기 각 냉매파이프(31)의 외주면에 길이방향으로 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 환형(環形)체(32A)인 것을 특징으로 하는 히트펌프의 액열기.
The method of claim 2,
The heat exchange fin (32) is a liquid pump of a heat pump, characterized in that a plurality of annular bodies (32A) arranged at regular intervals in the longitudinal direction on the outer peripheral surface of each of the refrigerant pipe (31).
제 2 항에 있어서,
상기 열교환핀(32)은 상기 각 냉매파이프(31)의 외주면에 길이방향으로 배열되는 나선체(32B)인 것을 특징으로 하는 히트펌프의 액열기.
The method of claim 2,
The heat exchange fin (32) is a heat pump liquid heater, characterized in that the spiral body (32B) arranged in the longitudinal direction on the outer peripheral surface of each of the refrigerant pipe (31).
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징(10)의 수용부(11)에서 상기 수액기(20) 하부 측에 위치한 수용부(11) 바닥에는 상기 유입관(40)을 지난 냉매가스에서 분리된 오일이 수집되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 액열기.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The oil separated from the refrigerant gas passing through the inlet pipe 40 is collected at the bottom of the receiving part 11 located at the lower side of the receiver 20 in the receiving part 11 of the housing 10. Heat pump liquid heater.
제 5 항에 있어서,
상기 배출관(50)에는 수집된 오일을 압축기(4)로 보내기 위한 흡입관(90)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 액열기.
The method of claim 5, wherein
The discharge pipe 50 is a heat pump liquid heater, characterized in that the suction pipe (90) for sending the collected oil to the compressor (4) is installed.
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