KR101385194B1 - 응축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 응축기에 관한 것으로서, 응축기로 유입되는 냉매 내부에 포함된 오일을 분리하고 냉각한 후 다시 압축기로 유입되도록 하여 전체 공조 시스템의 효율을 높인 응축기에 관한 것이다.
본 발명의 응축기는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제 1 헤더탱크 및 제 2 헤더탱크; 상기 제 1 헤더탱크 또는 제 2 헤더탱크에 형성되고 압축기에 의해 압축된 냉매가 유입되는 입구 파이프 및 냉매가 배출되는 출구 파이프; 상기 제 1 헤더탱크 및 제 2 헤더탱크 내부에 구비되어 냉매의 유동을 조절하는 배플; 상기 제 1 헤더탱크 및 제 2 헤더탱크에 양 단이 고정되어 냉매 유로를 형성하는 복수개의 튜브; 상기 튜브 사이에 개재되는 복수개의 핀; 및 상기 제 1 헤더탱크 또는 제 2 헤더탱크의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 수액기 냉각부;를 포함하여 이루어지는 응축기에 있어서, 상기 응축기는 상기 제 1 헤더탱크 또는 제 2 헤더탱크 내부에 상기 배플에 의해 구획되어 상기 입구 파이프를 통해 냉매가 최초로 유입되는 제 1 영역의 하측에 형성되어 상기 응축기로 유입되는 냉매 내부에 포함된 오일을 분리하는 오일 분리부, 및 상기 오일 분리부를 통해 분리된 오일을 열교환하여 온도를 낮추도록 상기 오일 분리부와 연통되는 튜브 영역을 포함하여 형성되는 오일냉각부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 응축기는 응축기의 입구측에 냉매 내부에 포함된 오일을 분리하여 응축기 및 증발기로 오일이 유입되지 않도록 하여 열교환 효율을 높일 수 있고, 분리된 오일을 냉각하여 상기 압축기로 유입되도록 함으로써 냉매 온도의 상승을 방지하여 압축기에 의한 압축효율을 향상시키고 압축기의 내구성을 향상시킬 수 있으며 전체 공조시스템 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
응축기, 과냉, 냉매, 응축

Description

응축기{A Condenser}
본 발명은 응축기에 관한 것으로서, 응축기로 유입되는 냉매 내부에 포함된 오일을 분리하고 냉각한 후 다시 압축기로 유입되도록 하여 전체 공조 시스템의 효율을 높인 응축기에 관한 것이다.
열교환기는 온도차가 있는 두 환경 사이에서 한쪽의 열을 흡수하여 다른 쪽으로 열을 방출시키는 장치로서, 실내의 열을 흡수하여 외부로 방출할 경우에는 냉방 시스템으로서, 외부의 열을 흡수하여 실내로 방출할 경우에는 난방 시스템으로서 작용하게 된다. 기본적으로 열교환기는 주변으로부터 열을 흡수하는 증발기, 열교환매체를 압축하는 압축기, 주변으로 열을 방출하는 응축기, 열교환매체를 팽창시키는 팽창밸브로 구성된다.
냉각장치에서는, 액체 상태의 열교환매체가 주변에서 기화열만큼의 열량을 흡수하여 기화되는 증발기에 의해 실제 냉각 작용이 일어나게 된다. 상기 증발기로부터 압축기로 유입되는 기체 상태의 열교환매체는 압축기에서 고온 및 고압으로 압축되고, 상기 압축된 기체 상태의 열교환매체가 응축기를 통과하면서 액화되는 과정에서 주변으로 액화열이 방출되며, 상기 액화된 열교환매체가 다시 팽창밸브를 통과함으로써 저온 및 저압의 습포화 증기 상태가 된 후 다시 증발기로 유입되어 기화하게 되어 사이클을 이루게 된다.
상술한 바와 같이 응축기에서는 고온ㆍ고압의 기체 상태인 냉매가 유입되어 열교환에 의해 액화열을 방출하면서 액체 상태로 응축된 후 배출되며, 종래의 응축기를 도 1a 및 도 1b에 도시하였고, 상기 도 1a 및 도 1b에 도시한 응축기의 P-h 선도를 도 1c에 도시하였다.
상기 도 1a 및 도 1b에 도시한 응축기는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제 1 헤더탱크(10) 및 제 2 헤더탱크(20); 상기 제 2 헤더탱크(20)에 구비되어 냉매가 유입 또는 배출되도록 하는 입구파이프(40) 및 출구파이프(50); 상기 제 1 헤더탱크(10) 및 제 2 헤더탱크(20) 내부에 구비되어 냉매의 유동을 조절하는 배플(30); 상기 제 1 헤더탱크(10)와 제 2 헤더탱크(20)에 양 단이 고정되어 냉매 유로를 형성하는 복수개의 튜브(60); 상기 튜브(60) 사이에 적층되는 복수개의 핀(70); 및 상기 제 1 헤더탱크(10)의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 기액분리기(80)를 포함하여 이루어지며, 상기 기액분리기(80)에서 액상 냉매만을 포집함으로써 과냉각(Subcooling)을 유도하도록 하는 구조로 되어 있다.
상기 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 응축기의 내부 흐름을 살펴보면, 압축기에 의해 고온ㆍ고압으로 압축된 기상 냉매는 제 1 헤더탱크의 입구파이프로 유입되며 내부에 구비된 배플에 의해 제 2 헤더탱크로 이동된다. 이때, 상기 응축기 내부에서는 이미 응축이 일어나게 되므로 기상과 액상이 혼합되어 있는 상태가 되므로 대체적으로 기상 냉매는 상부로 액상 냉매는 하부로 이동된다.
상기 배플에 의해 형성된 유로를 따라 각각 상부 및 하부 영역을 거쳐 기액분리기의 하측에 포집된 냉매는 대부분 액상인 냉매가 모이게 되며, 다시 상기 액상 냉매가 과냉 영역을 통과하면서 과냉각이 발생함에 의해 냉매의 엔탈피를 더욱 낮출 수 있어 냉각 효율을 높일 수 있게 된다.
한편, 상기 압축기는 증발기를 거친 냉매를 흡입 압축하여 응축기로 토출하는 구성으로, 상기 압축기는 원활하게 구동되도록 냉매에 오일이 포함되고, 상기 오일은 압축기의 윤활제로 작용하게 된다.
그런데 상기 오일이 응축기를 포함하는 열교환기나, 팽창장치, 또는 파이프 등에 유입될 경우에 상기 오일이 표면에 부착되어 열교환효율을 저하시키고, 상기 압축기에 오일이 충분히 공급되지 못하므로 압축기의 내구성이 저하되고 압축효율이 저하되는 문제점이 있다.
아울러, 상기 냉매에 상기 오일이 포함되어 유동되는 경우에 상기 압축기의 윤활재로 작용하는 오일의 양은 줄어들게 되므로 상기 압축기의 윤활성능을 유지하기 위해 오일의 양을 증가하면 상기 오일이 냉매가 갖는 고유성질의 변화요인으로 작용되어 냉방 시스템의 효율이 저하되는 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 오일분리기가 구비된 응축기가 제안된 바 있으며, 이를 도 2a에 도시하였고, 도 2b에 상기 도 2a에 도시한 응축기의 P-h 선도를 나타내었다.
상기 응축기는 상기 도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같은 응축기의 구성을 가지며, 상기 응축기에 오일분리기(90)가 더 구비된 것으로, 상기 오일분리기(90)는 냉매 내부에 포함된 오일을 분리하여 압축기(C)로 이동시키고 오일이 분리된 냉매를 상기 응축기로 유입되도록 하여 다른 공조 시스템의 구성에는 영향을 끼치지 않고 오일의 본래 기능이 유지될 수 있도록 한 장점이 있다.
그러나 상기 응축기는 상기 오일분리기를 통해 분리된 오일의 온도가 상기 증발기를 통과한 냉매의 온도보다 높으므로 상기 증발기 출구에서 상기 오일과 냉매가 혼합될 경우에 냉매 전체의 온도가 높아지며, 이에 따라 냉매의 체적이 증가되어 상기 압축기에 의한 압축 효율이 저하되고 압축기의 내구성에 악영향을 끼치는 문제점이 있다.
아울러, 상기의 문제는 상기 응축기로 유입되는 냉매의 온도를 상승시켜 전체 공조 시스템 효율을 저하시키는 문제점이 있다.
상기 도 1a 내지 도 2b에서 같은 구성은 동일한 도면부호로 표시하였다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 응축기의 입구측에 냉매 내부에 포함된 오일을 분리하는 오일 분리부가 형성되고 상기 오일 분리부에 의해 분리된 오일을 냉각시키는 오일냉각부가 형성되어 상기 오일의 온도를 낮춤으로써 냉매 온도의 상승을 방지할 수 있으며, 압축효율 및 공조시스템 효율을 높일 수 있는 응축기를 제공하는 것이다.
아울러, 본 발명의 목적은 압축기에서 토출되는 냉매에 혼합된 오일을 분리하여 응축기로 유입되지 않도록 함으로써 오일이 유통됨에 따라 발생되는 열교환 성능 저하 등의 문제점을 해결하고, 압축기의 내구성을 향상시킬 수 있는 응축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 응축기는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제 1 헤더탱크 및 제 2 헤더탱크; 상기 제 1 헤더탱크 또는 제 2 헤더탱크에 형성되고 압축기에 의해 압축된 냉매가 유입되는 입구 파이프 및 냉매가 배출되는 출구 파이프; 상기 제 1 헤더탱크 및 제 2 헤더탱크 내부에 구비되어 냉매의 유동을 조절하는 배플; 상기 제 1 헤더탱크 및 제 2 헤더탱크에 양 단이 고정되어 냉매 유로를 형성하는 복수개의 튜브; 상기 튜브 사이에 개재되는 복수개의 핀; 및 상기 제 1 헤더탱크 또는 제 2 헤더탱크의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 수액기 냉각부; 를 포함하여 이루어지는 응축기에 있어서, 상기 응축기는 상기 제 1 헤더탱크 또는 제 2 헤더탱크 내부에 상기 배플에 의해 구획되어 상기 입구 파이프를 통해 냉매가 최초로 유입되는 제 1 영역의 하측에 형성되어 상기 응축기로 유입되는 냉매 내부에 포함된 오일을 분리하는 오일 분리부, 및 상기 오일 분리부를 통해 분리된 오일을 열교환하여 온도를 낮추도록 상기 오일 분리부와 연통되는 튜브 영역을 포함하여 형성되는 오일냉각부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 헤더탱크 및 제 2 헤더탱크 중 상기 오일 분리부가 형성된 하나는 상기 오일 분리부가 형성되지 나머지에 비해 상기 제 1 헤더탱크 또는 제 2 헤더탱크의 폭방향으로 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 응축기는 상기 제 1 영역과 연통되는 튜브의 개수가 전체 튜브 개수의 60~95 % 범위로 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 오일 냉각부는 상기 제 1 헤더탱크 또는 제 2 헤더탱크에 열교환된 오일을 상기 압축기로 배출하는 오일 배출부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 응축기는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제 1 헤더탱크 및 제 2 헤더탱크; 상기 제 1 헤더탱크 또는 제 2 헤더탱크에 형성되고 압축기에 의해 압축된 냉매가 유입되는 입구 파이프 및 냉매가 배출되는 출구 파이프; 상기 제 1 헤더탱크 및 제 2 헤더탱크 내부에 구비되어 냉매의 유동을 조절하는 배플; 상기 제 1 헤더탱크 및 제 2 헤더탱크에 양 단이 고정되어 냉매 유로를 형성하는 복수개의 튜브; 상기 튜브 사이에 개재되는 복수개의 핀; 및 상기 제 1 헤더탱크 또는 제 2 헤더탱크의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 수액기 냉각부;를 포함하여 이루어지는 응축기에 있어서, 상기 응축기는 전단의 오일 분리부로부터 분리된 오일을 냉각시키기 위한 오일냉각부가 상기 응축기에 체결고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 오일 냉각부는 상기 배플에 의해 냉매와 구획되어 상기 응축기와 일체로 형성되고, 상기 제 1 헤더탱크 또는 제 2 헤더탱크에 상기 오일 분리부를 통해 분리된 오일이 유입되는 오일 유입부, 및 상기 오일 냉각부에 의해 냉각된 오일이 상기 압축기로 배출되는 오일 배출부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 오일 냉각부는 일측 면에 고정부가 형성되고, 상기 응축기는 상기 고정부에 대응되는 체결부가 상기 제 1 헤더탱크 또는 제 2 헤더탱크의 일측 면에 형성되어 탈착가능하게 체결고정되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 오일 냉각부와 압축기 사이에 냉각된 오일을 감압하는 감압수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 응축기는 응축기의 입구측에 냉매 내부에 포함된 오일을 분리하여 응축기 및 증발기로 오일이 유입되지 않도록 하여 열교환 효율을 높일 수 있고, 분리된 오일을 냉각하여 상기 압축기로 유입되도록 함으로써 냉매 온도의 상승을 방지하여 압축기에 의한 압축효율을 향상시키고 압축기의 내구성을 향상시킬 수 있으며 전체 공조시스템 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 응축기(100)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명은 응축기(100)에 관한 것으로서, 오일 분리부(210)에 의해 응축기(100)로 유입되는 냉매에 포함된 오일을 분리하고, 상기 분리된 오일을 냉각하여 압축기(C)로 이동시키는 구성으로 다양한 형태를 가질 수 있다.
도 3a는 본 발명에 따른 응축기(100)의 평면도이고, 도 3b는 상기 도3a에 도시한 응축의 냉매흐름도로, 상기 도 3a 및 도 3b에 도시한 응축기(100)는 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)에 오일을 분리하는 오일 분리부(210)가 일체로 형성되고, 상기 오일 분리부(210)와 연통되는 튜브(150) 영역을 포함하여 형성되는 오일 냉각부(220)가 형성된 예를 도시하였다.
더욱 상세하게, 본 발명의 응축기(100)는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120); 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)에 형성되고 압축기(C)에 의해 압축된 냉매가 유입되는 입구 파이프(130) 및 냉매가 배출되는 출구 파이프(140); 상기 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120) 내부에 구비되어 냉매의 유동을 조절하는 배플(111); 상기 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120)에 양 단이 고정되어 냉매 유로를 형성하는 복수개의 튜브(150); 상기 튜브(150) 사이에 개재되는 복수개의 핀(160); 및 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 수액기 냉각부(170);를 포함하여 이루어지는 응축기(100)에 있어서, 상기 응축기(100)는 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120) 내부에 상기 배플(111)에 의해 구획되어 상기 입구 파이프(130)를 통해 냉매가 최초로 유입되는 제 1 영역(S)의 하측에 형성되어 상기 응축기(100)로 유입되는 냉매 내부에 포함된 오일을 분리하는 오일 분리부(210), 및 상기 오일 분리부(210)를 통해 분리된 오일을 열교환하여 온도를 낮추도록 상기 오일 분리부(210)와 연통되는 튜브(150) 영역을 포함하여 형성되는 오일 냉각부(220)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 영역(S)은 상기 도 3b에서 굵은 선으로 표시한 영역으로, 상기 제 1 영역(S)은 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120) 내부에 배플(111)에 의해 구획된 공간으로 입구 파이프(130)가 형성되어 상기 입구 파이프(130)를 통해 냉매가 최초로 유입되는 공간을 뜻한다.
즉, 상기 도 3a 및 도 3b에 도시한 본 발명의 응축기(100)는 상기 오일 분리부(210)가 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)에 일체로 형성되며, 별도의 장치 없이 점성, 밀도 등의 차이에 의해 상기 오일이 제 1 영역(S)의 하측으로 분리되도록 할 수 있다.
상기 오일 분리부(210)에 의한 오일분리 기능을 극대화하기 위해 상기 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120) 중 상기 오일 분리부(210)가 형성된 하나는 상기 오일 분리부(210)가 형성되지 나머지에 비해 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)의 폭방향으로 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)의 폭방향은 상기 튜브(150)의 길이방향과 동일한 방향으로, 상기 방향 외의 방향으로 상기 오일 분리 부(210)가 형성된 헤더탱크가 더 크게 형성되는 경우에 공조케이스의 변형이 불가피하므로, 상기 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)의 폭방향으로 상기 오일 분리부(210)가 형성된 헤더탱크가 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 영역(S)과 연통되는 튜브(150)의 개수는 전체 튜브(150) 개수의 60~95% 범위로 형성되어, 상기 오일 분리부(210)의 오일 분리효과를 높이기 위해 상기 제 1 영역(S)이 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)의 폭방향으로 더 크게 형성됨과 동시에 상기 배플(111)이 형성되는 위치를 조절하여 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)의 길이방향으로 일정영역 이상 확보되도록 한다.
상기 오일 냉각부(220)는 상기 오일 분리부(210)를 통해 분리된 오일을 열교환하여 온도를 낮추는 구성으로 상기 오일 분리부(210)와 연통되는 튜브(150)를 이용한다.
상기 도 3b에 도시한 본 발명의 냉매흐름을 설명하면, 상기 입구 파이프(130) 및 출구 파이프(140)가 상기 제 2 헤더탱크(120)에 형성되어, 상기 입구 파이프(130)를 통해 유입된 냉매는 상기 제 2 헤더탱크(120)의 길이방향으로 이동되면서 하측으로 오일이 분리되고, 오일이 분리된 냉매는 상기 튜브(150)를 따라 제 1 헤더탱크(110)로 이동되고 상기 배플(111)에 의해 형성된 유로를 따라 응축되는 응축 영역(A1)을 거쳐 상기 수액기 냉각부(170)로 유입되며 다시 상기 제 1 헤더탱크(110)로 유입되어 상기 튜브(150)를 따라 상기 제 2 헤더탱크(120)로 이동되 면서 과냉되는 과냉 영역(A2)을 거쳐 상기 출구 파이프(140)를 통해 배출된다.
또한, 상기 오일 분리부(210)를 통해 분리된 오일은 상기 응축 영역(A1)과 과냉 영역(A2) 사이에 형성된 오일 냉각 영역(A3)을 이동하면서 냉각되어 압축기(C)로 이동된다. 이 때, 상기 제 2 헤더탱크(120)에는 상기 오일 냉각부(220)에 의해 냉각된 오일을 상기 압축기(C)로 배출하는 오일 배출부(222)가 형성되고, 상기 오일 배출부(222)와 압축기(C) 사이에 감압수단(240)이 더 구비될 수 있다.
상기 각 영역(A1, A2, A3)의 패스는 상기 배플(111)에 의해 다양하게 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 다른 응축기(100)의 냉매흐름도로, 상기 도 4에 도시한 본 발명의 응축기(100)는 상기 입구 파이프(130) 및 출구 파이프(140)가 상기 제 2 헤더탱크(120)에 형성되고, 상기 오일 배출부(222)가 상기 제 2 헤더탱크(120)에 형성되며, 상기 도 3a 및 도 3b에 도시한 응축기(100)와 비교하여 상기 응축 영역(A1)이 더욱 확대되고, 상기 오일 냉각 영역(A2)이 축소된 예를 도시하였다.
도 5는 본 발명에 따른 다른 응축기(100)의 냉매흐름도로, 상기 도 5에 도시한 본 발명의 응축기(100)는 상기 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120)를 순차적으로 이동하는 패스 없이 상기 입구 파이프(130)가 형성된 제 2 헤더탱크(120)로 유입된 냉매가 상기 튜브(150)를 통해 제 1 헤더탱크(110)로 이동되어 바로 상기 수액기 냉각부(170)로 이동된 후 과냉 영역(A3)을 통과하고 배출되는 예를 도시하였다.
도 6은 본 발명에 따른 다른 응축기(100)의 냉매흐름도로, 상기 도 5에 도시한 냉매 흐름을 갖으나, 상기 오일 냉각부(220)를 통해 냉각된 오일이 배출되는 오일 배출부(222)가 상기 제 1 헤더탱크(110)에 형성된 예를 도시하였다.
상기 도 3a 내지 도 6에 도시한 응축기(100)는 상기 오일 분리부(210) 및 오일 냉각부(220)가 상기 응축기(100)와 일체로 형성된 예를 도시한 것으로, 상기 오일 분리부(210) 및 오일 냉각부(220)를 형성하기 위한 별도의 공간이 필요치 않는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 응축기(100)는 본 발명의 다른 응축기(100)는 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120); 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)에 형성되고 압축기(C)에 의해 압축된 냉매가 유입되는 입구 파이프(130) 및 냉매가 배출되는 출구 파이프(140); 상기 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120) 내부에 구비되어 냉매의 유동을 조절하는 배플(111); 상기 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120)에 양 단이 고정되어 냉매 유로를 형성하는 복수개의 튜브(150); 상기 튜브(150) 사이에 개재되는 복수개의 핀(160); 및 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 수액기 냉각부(170);를 포함하여 이루어지는 응축기(100)에 있어서, 상기 응축기(100)는 전단의 오일 분리부(210)로부터 분리된 오일을 냉각시키기 위한 오일냉각부(220)가 상기 응축기(100)에 체결고정되는 것을 특징으로 한다.
도 7은 본 발명에 따른 다른 응축기(100)의 냉매흐름도로, 상기 도 3a 내지 도 6에 도시한 응축기(100)와 비교하여 상기 오일 분리부(210)가 별도로 형성된 예를 도시하였다.
상기 오일 분리부(210)는 기존의 오일분리기를 이용가능하며, 압축기(C)를 통과한 냉매의 오일을 분리하여 상기 분리된 오일은 오일 냉각부(220)로 이동되고, 나머지 냉매는 상기 응축기(100)의 입구 파이프(130)를 통해 응축기(100) 내부를 유동하게 된다.
상기 도 7은 상기 오일 냉각부(220)가 상기 응축기(100)와 일체로 형성된 예를 도시한 것으로서, 상기 배플(111)에 의해 일반 냉매와 구획되고, 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)에 오일이 유입되는 오일 유입부(221), 및 오일 배출부(222)가 각각 형성된다.
상기 도 7은 상기 오일 냉각부(220)가 상기 응축부의 최상측에 형성되고, 상기 오일 유입부(221)가 상기 제 2 헤더탱크(120)에 상기 오일 배출부(222)가 상기 제 2 헤더탱크(120)에 형성된 예를 도시한 것으로, 상기 오일 냉각부(220)로 배플(111)이 형성되는 위치 및 개수, 상기 오일 유입부(221) 및 오일 배출부(222)가 형성되는 위치 등에 따라 상기 도 3a 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 응축 영역(A1)과 냉각 영역(A4) 사이에도 형성될 수 있으며 이 외에도 다양하게 형성가능하다.
도 8은 본 발명에 따른 다른 응축기(100)의 평면도로, 상기 오일 냉각부(220)는 상기 응축기(100)와는 별도의 열교환기가 구비된 예를 도시한 것이다.
상기 오일 냉각부(220)는 일측 면에 고정부(230)가 형성되고, 상기 응축기는 상기 고정부(230)에 대응되는 체결부가 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)의 일측 면에 형성되어 탈착가능하게 체결고정된다.
도 9는 본 발명에 따른 응축기(100)의 P-h 선도로, 상기 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 응축기(100)는 오일 분리부(210)에 의해 오일이 분리된 냉매가 유동되며, 상기 오일 분리부(210)를 통해 분리된 오일은 상기 오일 냉각부(220)에 의해 냉각된 후 감압수단(240)을 거쳐 상기 압축기(C)의 입구단측으로 이동된다.
이를 통해 본 발명의 응축기(100)는 상기 증발기(E)를 통과한 냉매의 온도가 급격히 상승되는 것을 방지하고 상기 압축기(C)에 의한 압축 성능을 높임으로써 열교환효율을 상승시킬 수 있는 장점이 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 응축기(100)는 상기 입구 파이프(130), 출구 파이프(140), 배플(111)이 형성되는 개수 또는 위치에 따라 도시된 것 외에도 다양하게 형성가능하다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
도 1a는 종래 응축기의 사시도.
도 1b는 상기 도 1a에 도시한 응축기의 냉매흐름도.
도 1c는 상기 도 1a에 도시한 응축기의 P-h 선도.
도 2a는 종래 응축기의 다른 사시도.
도 2b는 상기 도 2a에 도시한 응축기의 P-h 선도.
도 3a는 본 발명에 따른 응축기의 평면도.
도 3b는 상기 도3a에 도시한 응축의 냉매흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 다른 응축기의 냉매흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 다른 응축기의 냉매흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 다른 응축기의 냉매흐름도.
도 7은 본 발명에 따른 다른 응축기의 냉매흐름도.
도 8은 본 발명에 따른 다른 응축기의 평면도.
도 9는 본 발명에 따른 응축기의 P-h 선도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
100 : 응축기
110 : 제 1 헤더탱크 111 : 배플
120 : 제 2 헤더탱크
130 : 입구 파이프 140 : 출구 파이프
150 : 튜브 160 : 핀
170 : 수액기 냉각부 180 : 체결부
210 : 오일 분리부
220 : 오일 냉각부
221 : 오일 유입부 222 : 오일 배출부
230 : 고정부
240 : 감압수단
S : 제 1 영역
A1 : 응축 영역
A2 : 오일 냉각 영역
A3 : 과냉 영역

Claims (8)

  1. 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120); 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)에 형성되고 압축기(C)에 의해 압축된 냉매가 유입되는 입구 파이프(130) 및 냉매가 배출되는 출구 파이프(140); 상기 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120) 내부에 구비되어 냉매의 유동을 조절하는 배플(111); 상기 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120)에 양 단이 고정되어 냉매 유로를 형성하는 복수개의 튜브(150); 상기 튜브(150) 사이에 개재되는 복수개의 핀(160); 및 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 수액기 냉각부(170);를 포함하여 이루어지는 응축기(100)에 있어서,
    상기 응축기(100)는
    상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120) 내부에 상기 배플(111)에 의해 구획되어 상기 입구 파이프(130)를 통해 냉매가 최초로 유입되는 제 1 영역(S)의 하측에 형성되어 상기 응축기(100)로 유입되는 냉매 내부에 포함된 오일을 분리하는 오일 분리부(210), 및 상기 오일 분리부(210)를 통해 분리된 오일을 열교환하여 온도를 낮추도록 상기 오일 분리부(210)와 연통되는 튜브(150) 영역을 포함하여 형성되는 오일 냉각부(220)가 형성되며,
    상기 오일 분리부(210)가 형성된 상기 헤더탱크는 상기 오일 분리부(210)가 형성되지 않은 헤더탱크에 비해 상기 튜브(150)의 길이방향으로 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 응축기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 응축기(100)는 상기 제 1 영역(S)과 연통되는 튜브(150)의 개수가 전체 튜브(150) 개수의 60~95 % 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 응축기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 오일 냉각부(220)는 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)에 열교환된 오일을 상기 압축기(C)로 배출하는 오일 배출부(222)가 형성되는 것을 특징으로 하는 응축기.
  5. 일정거리 이격되어 나란하게 형성되는 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120); 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)에 형성되고 압축기(C)에 의해 압축된 냉매가 유입되는 입구 파이프(130) 및 냉매가 배출되는 출구 파이프(140); 상기 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120) 내부에 구비되어 냉매의 유동을 조절하는 배플(111); 상기 제 1 헤더탱크(110) 및 제 2 헤더탱크(120)에 양 단이 고정되어 냉매 유로를 형성하는 복수개의 튜브(150); 상기 튜브(150) 사이에 개재되는 복수개의 핀(160); 및 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)의 일측에 구비되며 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 수액기 냉각부(170);를 포함하여 이루어지는 응축기(100)에 있어서,
    상기 응축기(100)는
    전단의 오일 분리부(210)로부터 분리된 오일을 냉각시키기 위한 오일냉각부(220)가 상기 응축기(100)에 체결고정되며,
    상기 오일 냉각부(220)는 일측 면에 고정부(230)가 형성되고, 상기 응축기는 상기 고정부(230)에 대응되는 체결부가 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)의 일측 면에 형성되어 탈착가능하게 체결고정되는 것을 특징으로 하는 응축기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 오일 냉각부(220)는 상기 배플(111)에 의해 냉매와 구획되어 상기 응축기(100)와 일체로 형성되고, 상기 제 1 헤더탱크(110) 또는 제 2 헤더탱크(120)에 상기 오일 분리부(210)를 통해 분리된 오일이 유입되는 오일 유입부(221), 및 상기 오일 냉각부(220)에 의해 냉각된 오일이 상기 압축기(C)로 배출되는 오일 배출부(222)가 형성되는 것을 특징으로 하는 응축기.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 오일 냉각부(220)와 압축기(C) 사이에 냉각된 오일을 감압하는 감압수단(240)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 응축기.
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