KR101059396B1 - 냉동장치의 액열기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉동장치의 액열기에 관한 것으로, 응축기에서 응축된 액상냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 이송시키는 수액기와, 내,외면에 복수의 내,외부 열교환판이 형성되어 있으며 증발기에시 기화된 증발가스를 일시 저장하였다가 압축기로 이송시키는 액분리기가 상기 수액기의 내부에 삽입 설치된 이중구조의 액열기에 있어서, 상기 액분리기의 외면 상측에 길이방향으로 돌출하도록 형성되며, 길이방향에 상기 응축기 출구라인에 연결되어 응축기에서 응축된 액상냉매가 유입되는 냉매유입관과; 상기 냉매유입관의 길이방향을 따라 일정간격으로 형성되어 냉매유입관으로 유입된 액상냉매가 액분리기 외면으로 유출되어 수액기에 저장되도록 하는 복수의 유출공과; 상기 액분리기의 외면 하측에 길이방향으로 돌출하도록 형성되며, 길이방향에 상기 팽창밸브 입구라인이 연결되는 냉매유출관과; 상기 냉매유출관의 길이방향을 따라 일정간격으로 형성되어 상기 수액기에 저장되는 액상냉매를 냉매유출관 내측으로 유입시켜 팽창밸브로 이송되도록 하는 복수의 유입공;을 포함하고, 상기 액분리기의 외주에는 상기 냉매유입관에 형성된 복수의 유출공을 통해 액분리기의 외부로 유출되는 액상냉매가 상기 액분리기의 좌,우 양측을 향해 흐르지 않고 액분리기의 외면과 이에 돌출되어 있는 복수의 외부 열교환판을 넘쳐흐르는 상태로 흘러내리도록 유도하는 좌,우측 차단판이 형성된다.

Description

냉동장치의 액열기{Heat exchanging device}

본 발명은 냉동장치의 액열기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 냉동싸이클의 응축기에서 액화된 냉매가 팽창밸브로 이송되기 전에 액체냉매를 일시 저장하는 수액기와, 증발기에서 열교환작용으로 증발된 기체냉매가 압축기로 이송되기 전에 기체냉매를 일시 저장하는 액분리기를 상기 수액기 내부에 삽입 설치하는 이중관 구조로 구성되어 상기 증발기에서 액분리기로 이송되어 일시 저장되는 기체냉매에 혼입되어 있는 액상냉매가 상기 응축기에서 수액기로 이송되어 일시 저장되는 액체냉매와의 열교환직용으로 기화상태로 증발되어 상기 압축기로 이송되도록 하므로써 압축기의 압축효율을 높여줌과 동시 냉동장치의 냉동능력을 향상시킬 수 있도록 하는 냉동장치의 액열기에 관한 것이다.

일반적으로 냉매를 사용하는 냉동장치의 냉동싸이클은 증발기에서 증발된 저온저압의 기체냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 고온고압의 기체냉매를 고온고압의 액상냉매로 응축시켜주는 응축기, 상기 응축기에서 응축된 고온고압의 액상냉매를 일시 저장하여 수분은 흡수하고 냉매를 원활하게 공급하는 수액기, 상기 수액기에서 공급되는 고온고압의 액상냉매를 급속 팽창시켜서 저온저압의 액상냉매를 안개(무화)상태로 공급하는 팽창밸브, 상기 팽창밸브에서 공급되는 안개상태의 냉매를 외부의 열교환매체와의 열교환작용으로 열을 빼앗아 기화시키는 증발기, 상기 증발기에서 이송되는 증발가스(냉매)를 일시 저장하였다가 압축기로 이송시키는 액분리기를 구비하고 있다.

그리고 본 발명의 발명자에 의하여 선출원되어 특허 등록된 특허 제0666920호의 냉동장치의 액열기가 제안된 바 있다.

상기한 선행기술의 액열기는 응축기에서 이송되는 고온고압의 액상냉매를 일시 저장하는 수액기와 증발기에서 이송되는 저온저압의 증발가스를 일시 저장하는 액분리기를 이중관 구조로 형성하고 있다.

그러나 상기한 선행기술은 응축기에서 이송되는 고온고압의 액상냉매와 증발기에서 이송되는 저온저압의 증발가스의 열교환작용이 충분하게 이루어지지 않는 부분이 있어 증발가스에 혼입되어 있는 안개상태의 액상냉매가 증발하지 못하고 압축기로 이송되는 현상이 나타나고 있으며, 이로 인해 압축기가 고장을 일으키게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 감안하여 제안된 것으로, 응축기에서 이송되는 고온고압의 액상냉매와 증발기에서 이송되는 저온저압의 증발가스의 열교환작용이 충분히 이루어질 수 있도록 하므로써 압축기로 이송되는 증발가스에 안개상태의 냉매가 혼입되지 않도록 하여 압축기를 고장원인으로부터 보호할 수 있도록 함과 동시에 냉동장치의 냉동능력을 향상시킬 수 있도록 하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 구현하기 위한 수단으로서,
응축기에서 응축된 액상냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 이송시키는 수액기와, 내,외면에 복수의 내,외부 열교환판이 형성되어 있으며 증발기에시 기화된 증발가스를 일시 저장하였다가 압축기로 이송시키는 액분리기가 상기 수액기의 내부에 삽입 설치된 이중구조의 액열기에 있어서,
상기 액분리기의 외면 상측에 길이방향으로 돌출하도록 형성되며, 길이방향에 상기 응축기 출구라인에 연결되어 응축기에서 응축된 액상냉매가 유입되는 냉매유입관과;
상기 냉매유입관의 길이방향을 따라 일정간격으로 형성되어 냉매유입관으로 유입된 액상냉매가 액분리기 외면으로 유출되어 수액기에 저장되도록 하는 복수의 유출공과;
상기 액분리기의 외면 하측에 길이방향으로 돌출하도록 형성되며, 길이방향에 상기 팽창밸브 입구라인이 연결되는 냉매유출관과;
상기 냉매유출관의 길이방향을 따라 일정간격으로 형성되어 상기 수액기에 저장되는 액상냉매를 냉매유출관 내측으로 유입시켜 팽창밸브로 이송되도록 하는 복수의 유입공;을 포함하고,

상기 액분리기의 외주에는 상기 냉매유입관에 형성된 복수의 유출공을 통해 액분리기의 외부로 유출되는 액상냉매가 상기 액분리기의 좌,우 양측을 향해 흐르지 않고 액분리기의 외면과 이에 돌출되어 있는 복수의 외부 열교환판을 넘쳐흐르는 상태로 흘러내리도록 유도하는 좌,우측 차단판이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 의하면 응축기에서 응축된 고온고압의 액상냉매와 증발기에서 기화된 기체냉매의 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 하므로써 상기 증발기에서 액분리기로 이송되는 기체냉매에 혼입되어 있는 안개상태의 냉매가 상기 액분리기 내부에서 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용으로 재차 가열되어 증발케 하여 압축기로 이송되는 기체냉매에는 안개상태의 액상냉매가 혼입되지 않도록 하므로 압축기를 보호함과 동시에 냉매의 압축작용이 원활하게 이루어지게 되므로 냉동장치의 냉동능력이 향상되게 하는 효과를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 액열기의 사시도이며,
도 2는 본 발명의 액열기의 수액기 내부에 삽입 설치되는 액분리기의 사시도이고,
도 3은 본 발명의 액열기의 조립상태 단면도이며,
도 4는 도 3의 A-A선 단면도이다.

본 발명에 의한 냉동장치의 액열기에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1은 액열기를 나타내는 것으로, 상기 액열기(1)는 외부에 노출되도록 설치되는 수액기(2)와, 상기 수액기(2) 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)로 구분 형성되어 있다.

상기 수액기(2)의 저부에는 바닥에 액열기(1)를 수평상으로 안전하게 설치할 수 있도록 지지하는 지지다리(21)가 구비되어 있다.

상기 액분리기(3)의 외면 일측(도면상으로 볼 때 상측)에는 냉매유입관(3a)이 길이방향을 향해 돌출 형성되어 있으며, 또한 상기 액분리기(3)의 외면 타측(도면상으로 볼 때 하측)에는 냉매유출관(3b)이 길이방향으로 돌출 형성되어 있다.

또한 상기 액분리기(3)의 내면에는 내측을 향해 돌출하는 복수의 내부 열교환판(31)이 일정간격으로 형성되어 있으며, 외면에는 외측을 향해 돌출하는 복수의 외부 열교환판(32)이 일정간격으로 형성되어 있다.

또한 상기 액분리기(3)의 외면 양측에는 복수의 외부 열교환판(32)들보다 외측으로 더 돌출되는 좌,우측 차단판(33)(34)이 형성되어 있다.

상기 액열기(1)는 냉동장치의 응축기(미도시)에서 응축된 고온고압의 액상냉매를 이송하는 응축기 출구라인(4) 및 액상냉매를 팽창밸브(미도시)로 이송하는 팽창밸브 입구라인(5)이 연결되는데, 상기한 응축기 출구라인(4)은 수액기(2)의 일측을 관통하여 액분리기(3)의 상측에 형성되어 있는 냉매유입관(3a)에 연결되어 있으며, 상기한 팽창밸브 입구라인(5)은 수액기(2)의 타측을 관통하여 액분리기(3)의 하측에 형성되어 있는 냉매유출관(3b)에 연결되어 있다.(도 4 참조)

또한 상기 액열기(1)는 냉동장치의 증발기(미도시)에서 증발된 저온저압의 기체냉매를 이송하는 증발기 출구라인(6) 및 기체냉매를 압축기(미도시)로 이송하는 압축기 입구라인(7)이 각각 연결되어 있는데, 상기한 증발기 출구라인(6)은 액분리기(3)의 내부와 연통하도록 상기 수액기(2) 및 액분리기(3) 각각을 관통하는 구조로 연결되어 있으며, 상기한 압축기 입구라인(7) 역시 액분리기(3)의 내부와 연통하도록 상기 수액기(2) 및 액분리기(3) 각각을 관통하는 구조로 연결되어 있다.(도 4 참조)

상기 액분리기(3)의 내부와 연통하도록 액분리기 내부로 인입되는 증발기 출구라인(6)의 끝단은 액분리기(3)의 타측(도면상 우측) 내부에 수평상으로 형성되어 있으며, 상기 액분리기(3)의 내부로 인입되어 있는 압축기 입구라인(7)의 끝단은 U자형으로 절곡된 U자형 절곡부(71)가 형성되어 있으며, 상기한 U자형 절곡(71)에는 오일을 회수하기 위한 1개 이상의 유공(72)이 형성되어 있다.

그리고 상기 액분리기(3)의 외면 상측에 형성된 냉매유입관(3a)에는 응축기 출구라인(4)을 통해 이송되는 액상냉매를 액분리기(3)의 외부로 배출시키기 위한 복수의 유출공(35)가 일정간격으로 형성되어 있으며, 또한 상기 액분리기(3)의 하측에 형성된 냉매유입관(3b)에도 복수의 유입공(36)이 일정간격으로 형성되어 있는데, 상기한 복수의 유입공(36)은 수액기(2) 내부에 저장되는 액상냉매를 냉매유출관(3b) 내부로 유입되게 하며, 이에 따라 상기 냉매유입관(3b)으로 유입되는 액상냉매를 팽창밸브로 이송시킬 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

상기 액열기(1)에 연결된 응축기 출구라인(4)을 통해 이송되는 고온고압의 액상냉매는 수액기(1) 내부에 삽입 설치되어 있는 액분리기(3) 상측의 냉매유입관(3a)으로 이송되는 것이며, 상기 냉매유입관(3a)으로 이송된 액상냉매는 복수의 유출공(35)을 통해 외부로 배출되는데, 이때 상기한 복수의 유출공(35)으로 배출되는 액상냉매는 도 3의 도시를 기준하여 볼 때 냉매유입관(3a)의 좌,우 양측에 형성된 복수의 외부 열교환판(32)을 월류하는 상태로 흘러내리게 되므로써 고온고압의 액상냉매가 액분리기(3)의 외면 및 복수의 외부 열교환판(32) 각각에 고르게 접촉하는 상태가 되며, 이와 동시에 상기 증발기 출구라인(6)을 통해 액분리기(3) 내부로 유입되는 저온저압의 기체냉매는 상기 액분리기(3)의 내면과 복수의 내부 열교환판(31) 각각에 고르게 접촉하는 상태가 된다.

따라서 상기 액분리기(3)의 외면 및 복수의 외부 열교환판(32)에 고르게 접촉하게 되는 액상냉매와 상기 액분리기(3)의 내면 및 복수의 내부 열교환판(31)에 고르게 접촉하게 되는 액상냉매는 서로간에 열교환작용이 원활하게 이루어지게 되며, 이에 따라 상기 증발기 출구라인(6)을 통해 액분리기(3) 내부로 유입되는 기체냉매에 혼입되어 있는 안개상태의 액체냉매는 수액기(2)에 일시 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용에 의해 가열되어 기체상태로 증발되는 것이다.

상기와 같이 증발기 출구라인(6)을 통해 액분리기(3) 내부로 유입되는 기체냉매에 혼입되는 안개상태의 액체냉매는 수액기(2)에 일시 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용으로 기화되어 압축기 입구라인(7)을 통해 압축기로 이송되는 것이며, 이에 따라 압축기에는 액체냉매가 유입되지 않게 되는 것이다.

한편, 상기 냉매유입관(3a)을 통해 수액기(2) 내부로 유입되는 액상냉매는 액분리기(3)의 외면 및 복수의 외부 열교환판(32)에 고르게 접촉하면서 수액기(2) 내부에 저장되는데, 이때 상기 수액기(2)의 내부 바닥측에 위치하는 냉매유출관(3b)에 형성된 복수의 유입공(36)을 통해 상기 맹매유출관(3b)으로 유입되오팽찰밸브 입구라인(5)을 통해 팽창밸브로 공급된는 것이다.

1 : 액열기 2 : 수액기
3 : 액분리기 3a : 냉매유입관
3b : 냉매유출관 31,32 : 내,외부 열교환판
33,34 : 좌,우측 차단판 35 : 유출공
36 : 유입공 4 : 응축기 출구라인
5 : 팽창밸브 입구라인 6 : 증발기 출구라인
7 : 압축기 입구라인

Claims (2)

1. 응축기에서 응축된 액상냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 이송시키는 수액기와, 내,외면에 복수의 내,외부 열교환판이 형성되어 있으며 증발기에시 기화된 증발가스를 일시 저장하였다가 압축기로 이송시키는 액분리기가 상기 수액기의 내부에 삽입 설치된 이중구조의 액열기에 있어서,
   상기 액분리기의 외면 상측에 길이방향으로 돌출하도록 형성되며, 길이방향에 상기 응축기 출구라인에 연결되어 응축기에서 응축된 액상냉매가 유입되는 냉매유입관과;
   상기 냉매유입관의 길이방향을 따라 일정간격으로 형성되어 냉매유입관으로 유입된 액상냉매가 액분리기 외면으로 유출되어 수액기에 저장되도록 하는 복수의 유출공과;
   상기 액분리기의 외면 하측에 길이방향으로 돌출하도록 형성되며, 길이방향에 상기 팽창밸브 입구라인이 연결되는 냉매유출관과;
   상기 냉매유출관의 길이방향을 따라 일정간격으로 형성되어 상기 수액기에 저장되는 액상냉매를 냉매유출관 내측으로 유입시켜 팽창밸브로 이송되도록 하는 복수의 유입공;을 포함하고,
   상기 액분리기의 외주에는 상기 냉매유입관에 형성된 복수의 유출공을 통해 액분리기의 외부로 유출되는 액상냉매가 상기 액분리기의 좌,우 양측을 향해 흐르지 않고 액분리기의 외면과 이에 돌출되어 있는 복수의 외부 열교환판을 넘쳐흐르는 상태로 흘러내리도록 유도하는 좌,우측 차단판이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치의 액열기.
   
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