KR101415188B1 - 냉동장치용 액열기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉동장치용 액열기에 관한 것으로,
액분리기는 수액기의 내부에 내설되도록 이중관 구조로 형성되는 횡형 및 입형 액열기에 있어서,
상기 액분리기의 내면에 접촉하는 상태로 삽입되는 외경을 가진 채 일부는 액분리기의 내면과는 일정간격으로 이격되도록 수평단면이 형성되어 있으며, 상기 액분리기의 내면에 접촉하는 상태로 삽입되는 외경에는 상기한 복수의 내부 열교환판들이 끼워지는 복수의 끼움홈이 형성되어 있는 복수의 격판들을 상기 액분리기의 내부에 삽입 형성하되,
상기 복수의 격판들 각각은 일정간격을 유지한 채 수평단면이 액분리기의 내부 상,하측 및 좌,우측 각각에 교대적으로 위치하도록 좌,우 및 상,하로 격설되는 상태로 조립되어 상기 액분리기의 입구를 통해 유입되는 냉매가 복수의 격판들에 의해 출구측을 향해 액분리기 내부를 지그재그상으로 흐르면서 이동하도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

냉동장치용 액열기{Heat exchanging device}

본 발명은 냉동장치용 액열기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 냉동싸이클의 응축기에서 응축되어 수액기에 저장되는 고온고압의 액상냉매와 증발기에서 증발되어 액분리기에 저장되는 저온저압의 기체냉매와의 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 함으로써 상기 증발기에서 증발하지 못하고 액분리기에 저장되는 안개상태의 냉매가 상기 수액기에 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용으로 증발되도록 하여 압축기 측으로는 증발된 기체냉매만 순환 공급되도록 하여 압축기의 압축효율을 높여줌과 동시 냉동장치의 냉동능력을 향상시킬 수 있도록 하는 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 저장하였다가 냉매를 원활하게 공급하는 액열기의 수액기, 상기 수액기에서 공급되는 고온고압의 액상냉매를 급속 팽창시켜서 안개(무화)상태의 냉매를 공급하는 팽창밸브, 상기 팽창밸브에서 공급되는 안개상태의 냉매를 외부의 열교환매체와의 열교환작용으로 열을 빼앗아 증발(기화)시키는 증발기, 상기 증발기에서 열교환작용으로 증발가스(냉매)를 일시 저장하였다가 압축기로 이송시키는 액열기의 액분리기로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 냉동장치는 증발기에서 이송되어 액열기의 액분리기 입구를 통해 상기 액분리기의 내부로 유입되는 냉매가 출구 측으로 빠르게 이송되어 배출되기 때문에 상기 증발기에서 증발되지 아니한 안개상태의 냉매가 증발가스(냉매)와 함께 액분리기 내부로 유입되는 경우 안개상태의 냉매를 증발(기화)시키지 못하고 압축기로 공급하게 되는 현상이 발생하게 되며, 이와 같이 증발되지 아니한 안개상태의 냉매가 상기 압축기로 이송될 경우에는 안개상태의 냉매로 인하여 압축기의 압축효율이 떨어질 뿐 아니라 압축기가 고장을 일으키게 되는 문제가 발생하게 된다.

따라서 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명의 출원인은 특허등록 제1057337호, 제1059396호의 선행기술을 제안한 바 있다.

상기한 선행기술의 액열기는 수액기의 입구를 통해 유입되는 고온고압의 액상냉매가 액분리기의 외주면에 직접 접촉하는 시간이 길어지도록 함으로써 상기 액분리의 입구를 통해 유입되는 냉매를 출구 측으로 이송되는 동안 상기 수액기에 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용을 어느 정도 기대할 수는 있겠으나 상기 액분리기로 유입되는 안개상태의 냉매를 전부 증발(기화)시키는 데에는 충분하지 못하여 안개상태의 냉매 일부가 상기 압축기에 공급될 수 있다는 문제는 여전히 남아 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 증발기에서 열교환매체와의 열교환작용으로 증발(기화)된 냉매가 액열기의 액분리기 입구를 통해 그 내부에 유입되어 출구를 통해 배출되기까지 상기 액분리기의 내부에서 체류하는 시간이 지연되도록 하는 수단으로, 상기 액분리기의 입구를 통해 유입되는 냉매가 출구 쪽으로 이동하는 동안 액분리기의 내면에 일정간격으로 돌출 형성된 복수의 내부 열교환판 각각에 직접 접촉하면서 수액기에 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용이 충분히 진행될 수 있도록 함으로써 상기 액분리기의 출구로 배출되는 냉매에는 안개상태의 액상냉매가 포함되어 있지 않고 전량 기체상태로 증발된 기체냉매만 압축기로 이송 공급되도록 하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 구현하기 위한 수단으로서,

본 발명의 횡형 액열기에 대한 실시예는,

응축기에서 응축된 액상냉매를 저장하기 위해 상기 응축기의 출구라인이 연결되는 입구와, 상기 입구로부터 유입되는 액상냉매를 팽창밸브로 이송하기 위해 상기 팽창밸브의 입구라인이 연결되는 출구가 형성되어 있는 수액기 및

증발기에서 증발된 기체냉매를 저장하기 위해 상기 증발기의 출구라인이 연결되는 입구와, 상기 입구로부터 유입되는 기체냉매를 압축기로 이송하기 위해 상기 압축기의 입구라인이 연결되는 출구가 형성되어 있으며, 내,외면 각각에는 일정간격이 유지되도록 축방향으로 형성된 채 내측 중심을 향해 방사상으로 돌출되는 복수의 내부 열교환판과 외측을 향해 방사상으로 돌출되는 복수의 외부 열교환판이 형성되어 있는 액분리기로 구성되어 있으며,

상기 액분리기는 수액기의 내부에 내설되도록 이중관 구조로 형성되는 횡형 액열기에 있어서,

상기 액분리기의 내면에 접촉하는 상태로 삽입되는 외경을 가진 채 일부는 액분리기의 내면과는 일정간격으로 이격되도록 수평단면이 형성되어 있으며, 상기 액분리기의 내면에 접촉하는 상태로 삽입되는 외경에는 상기한 복수의 내부 열교환판들이 끼워지는 복수의 끼움홈이 형성되어 있는 복수의 격판들을 상기 액분리기의 내부에 삽입 형성하되,

상기 복수의 격판들 각각은 일정간격을 유지한 채 수평단면이 액분리기의 내부 상,하측에 교대적으로 위치하도록 좌,우로 격설되는 상태로 조립되어 상기 액분리기의 입구를 통해 유입되는 냉매가 복수의 격판들에 의해 출구측을 향해 액분리기 내부를 지그재그상으로 흐르면서 이동하도록 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 격판들 각각은 간격유지용 볼트와 간격유지용 너트에 의하여 일정간격이 유지되도록 조립되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수액기의 내부에 위치하여 출구에 연결되는 액상냉매 배출관은 액분리기의 입구에 걸리지 않고 자유단이 수액기에 저장되는 냉매에 침지될 수 있도록 상기 액분리기의 입구를 빗겨가도록 반원형모양의 굴곡부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 입형 액열기에 대한 실시예는,

응축기에서 응축된 액상냉매를 저장하기 위해 상기 응축기의 출구라인이 연결되는 입구와, 상기 입구로부터 유입되는 액상냉매를 팽창밸브로 이송하기 위해 상기 팽창밸브의 입구라인이 연결되는 출구가 형성되어 있는 수액기 및

증발기에서 증발된 기체냉매를 저장하기 위해 상기 증발기의 출구라인이 연결되는 입구와, 상기 입구로부터 유입되는 기체냉매를 압축기로 이송하기 위해 상기 압축기의 입구라인이 연결되는 출구가 형성되어 있으며, 내,외면 각각에는 일정간격이 유지되도록 축방향으로 형성된 채 내측 중심을 향해 방사상으로 돌출되는 복수의 내부 열교환판과 외측을 향해 방사상으로 돌출되는 복수의 외부 열교환판이 형성되어 있는 액분리기로 구성되어 있으며,

상기 액분리기는 수액기의 내부에 내설되도록 이중관 구조로 형성되는 입형 액열기에 있어서,

상기 액분리기의 내면에 접촉하는 상태로 삽입되는 외경을 가진 채 일부는 액분리기의 내면과는 일정간격으로 이격되도록 수평단면이 형성되어 있으며, 상기 액분리기의 내면에 접촉하는 상태로 삽입되는 외경에는 상기한 복수의 내부 열교환판들이 끼워지는 복수의 끼움홈이 형성되어 있는 복수의 격판들을 상기 액분리기의 내부에 삽입 형성하되,

상기 복수의 격판들 각각은 일정간격을 유지한 채 수평단면이 액분리기의 내부 좌,우측에 교대적으로 위치하도록 상,하로 격설되는 상태로 조립되어 상기 액분리기의 입구를 통해 유입되는 냉매가 복수의 격판들에 의해 액분리기의 내저부에서 내상부를 향해 지그재그상으로 흐르면서 이동하도록 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수의 격판들 각각에는 액분리기의 입구에 수직상으로 연결되는 냉매유입관 및 출구에 U자형으로 연결되는 냉매배출관이 관통하도록 끼워지는 복수의 관통구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 횡형 액열기 및 입형 액열기는 증발기를 거친 후 액분리기의 입구를 통해 유입되는 냉매가 상기 액분리기의 내부에서 지그재그상으로 흐르면서 출구측을 향해 이동하게 됨으로써 지그재그상으로 흐르는 냉매가 액분리기의 내면에 돌출 형성되어 있는 복수의 내부 열교환판과의 접촉시간이 길어지게 되므로, 이에 따라 수액기에 유입 저장되는 고온고압의 액상냉매와 액분리기에 유입 저장되는 기체냉매와의 열교환작용이 활발하게 진행되게 하는 효과가 있으며, 이와 같은 효과는 상기 증발기에서 기화된 증발가스와 함께 액분리기 내부로 유입되는 안개상태의 액상냉매를 전부 증발되도록 함으로써 압축기에는 증발된 기체냉매만 유입되도록 하여 액상냉매로 인해 압축기의 고장원인으로부터 보호하여 사용수명을 연장시킬 수 있도록 함과 동시 냉동장치의 냉동능력을 향상시킬 수 있도록 하는 자ㅏㅇ점이 있는 것이다.

도 1은 본 발명을 성명하기 위한 냉동장치의 냉동싸이클 계통도
도 2는 본 발명의 일시시예인 횡형 액열기의 조립상태 사시도
도 3은 본 발명의 횡형 액열기를 구성하는 수액기와 액분리기의 분해 사시도
도 4는 본 발명의 횡형 액열기의 조립상태 단면도
도 5는 도 4의 A-A선 단면도
도 6은 도 4의 B-B선 단면도
도 7은 본 발명의 일실시예인 횡형 액열기의 액분리기 내부에 설치되는 복수의 격판을 일정간격으로 격설되게 하는 간격유자용 볼트 및 너트의 나사결합상태도
도 8은 본 발명의 다른 실시예인 입형 액열기의 조립상태 단면도
도 9는 도 8의 C-C선 단면도

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

도면부호 1A는 횡형 액열기를, 1B는 입형 액열기를 각각 나타내는 것으로, 상기 횡형 액열기(1A) 및 입형 액열기(1B) 각각은 외부에 노출된 상태로 형성되는 수액기(2)와, 상기 수액기(2)의 내부에 은폐된 상태로 형성되는 액분리기(3)로 구성되어 있다.

또한 상기 횡형 액열기(1A) 및 입형 액열기(1B) 각각은 도 1의 도시와 같이 냉동싸이클의 압축기(4)에서 고온고압으로 압축된 기체냉매는 응축기(5)에서 고온고압의 액상냉매로 응축되어 수액기(2)로 이송되며, 상기 수액기(2)로 이송 저장되는 고온고압의 액상냉매는 팽창밸브(6)로 이송되며, 상기 팽창밸브(6)는 액상냉매를 급속 팽창시켜서 안개상태로 증발기(7)로 이송시키며, 상기 증발기(7)는 안개상태의 냉매를 외부의 열교환매체로부터 열을 빼앗는 열교환작용으로 증발시켜서 액분리기(3)로 이송시키게 되며, 상기 액분리기(3)로 이송되는 기체냉매는 압축기(4)로 이송되는 순환작용을 반복하게 되는데, 이때 상기 증발기(7)에서 외부의 열교환매체와 열교환작용으로 기화(증발)되는 증발가스(기체냉매)에는 증발되지 아니한 안개상태의 액상냉매가 혼입되어 있는 상태로 액분리기(3)로 이송되는 현상이 나타나게 되며, 상기 액분리기(3)로 이송되는 안개상태의 액상냉매가 압축기(4)로 이송 공급되는 현상이 반복될 때에는 상기 압축기(4)가 고장을 일으키게 되는 문제가 종종 발생하게 된다.

때문에 상기 액분리기(3)의 내부로 이송 저장되는 기체냉매에 혼입되어 있는 안개상태의 액상냉매 전부를 수액기(2)에 저장되는 고온고압의 액상냉매와의 열교환작용이 활발하게 진행되도록 하여 상기 압축기(4)에는 안개상태의 액상냉매가 이송되지 않도록 하는 것이 압축기(4)를 고장원인으로부터 보호할 수 있는 것이다.

따라서, 본 발명의 특징은, 상기 증발기(7)에서 외부의 열교환매체와의 열교환작용으로 증발되어 액분리기(3)로 이송 저장되는 기체냉매와 수액기(2)에 저장되는 고온고압의 액상냉매와 열교환작용이 활발하게 진행될 수 있도록 함으로써 상기 액분리기(3)에 저장되었다가 압축기(4)로 이송될 때에는 기체냉매에 포함되어 있던 안개상태의 액상냉매 전부가 증발되어 기체냉매만 이송되도록 한 것에 있다.

이를 위한 본 발명은 도 2 내지 도 6에 도시된 실시예의 횡형 액열기(1A) 및 도 7 및 도 8에 도시된 실시예의 입형 액열기(1B)로 구분 형성된다.

먼저, 횡형 액열기(1A)에 대하여 설명한다.

상기 횡형 액열기(1A)는 도 1 내지 도 3의 도시와 같이 외부에 노출되도록 설치되는 수액기(2)와 상기 수액기 내부에 은폐된 상태로 장설되는 액분리기(3)로 구성되어 있으며, 또한 상기 횡형 액열기(1A)는 수액기(2)의 외주 양측에 용접으로 고정 부착된 양측 받침대(21)에 의해 냉동장치의 케이스 바닥에 수평상태로 설치되는 것이며, 상기 액분리기(3)는 수액기(2)의 내부 중심에서 하향으로 편심된 상태로 조립 설치된다.

이를 위해, 상기 액분리기(3)의 개구된 양단에는 입구측 막음판(31) 및 출구측 막음판(32)이 각각 용접되어 액분리기(3)의 양단을 밀봉하는 것이며, 상기 입구측 막음판(31)에는 증발기(7)에서 이송되는 증발가스를 액분리기(3) 내부로 유입시키기 위한 입구(33)가 용접으로 고정 설치되어 있고 상기 출구측 막음판(32)에는 입구(33)를 통해 액분리기(3) 내부로 유입되는 증발가스를 압축기(4)로 이송시키기 위한 출구(34)가 용접으로 고정 설치되어 있는데, 상기한 입구(33) 및 출구(34) 각각은 수액기(2)의 개구된 양단을 밀폐하도록 용접되는 양측 복개판(22)(23) 각각의 증심부에서 하향으로 편심된 위치에 형성되어 있는 설치공(221)(231)을 통해 외부로 돌출되도록 조립되어 용접으로 고정 설치되는 것이며(도 4 참조), 따라서 상기 액분리기(3)는 수액기(2) 내부의 하측으로 편심된 상태로 고정 설치되는 것이다.

상기 액분리기(3)의 내,외면 각각에는 축방향을 향해 일정간격으로 부착되는 복수의 내,외부 열교환판(35)(36)이 형성되어 있는데, 상기 복수의 내부 열교환판(35)들은 액분리기(3)의 내부 중심을 향해 방사상으로 돌출 형성되어 있고, 또한 상기 복수의 외부 열교환판(36)들은 외측을 향해 방사상으로 돌출 형성되어 있다.

상기 수액기(2)의 양단을 밀폐하도록 용접되는 양측 복개판(22)(23)들 중 일측 복개판(22)에 근접하도록 형성되는 출구(25)는 팽창밸브(6)의 입구라인(61)에 연결되고, 타측 복개판(23)에 근접하도록 형성되는 입구(24)는 응축기(5)의 출구라인(51)에 연결된다.

또한 상기 수액기(2)의 입구(24)를 통해서는 응축기(5)에서 이송되는 고온고압의 액상냉매가 유입되는 것이며, 상기 수액기(2)의 출구(25)에는 수액기의 바닥에 저장되어 있는 액상냉매를 배출시킬 수 있도록 액상냉매 배출관(26)이 연결되어 있는데, 상기 출구(25)에 연결되는 액상냉매 배출관(26)에는 일측 복개판(22)을 관통하여 액분리기(3)의 입구측 막음판(31)에 용접으로 연결되는 액분리기의 입구(33)를 빗겨갈 수 있도록 반원형모양으로 형성된 굴곡부(261)가 형성되어 있으므로 자유단(262)을 액분리기(2)에 저장되는 액상냉매에 침지되도록 상기 액분리기(3)의 바닥에 근접하는 상태로 설치할 수 있게 되는 것이다.

상기 액분리기(3)의 입구(33)에는 증발기(7)의 출구라인(71)이 연결되며, 출구(34)에는 압축기(4)의 입구라인(41)이 연결되어 있다.

또한 상기 액분리기(3)의 내부에는 입구(33)를 통해 유입되는 기체냉매가 복수의 내부 열교환판(35)들과 충분히 접촉하여 열교환작용이 활발하게 진행될 수 있도록 하기 위하여 복수의 격판(8)이 장설되는데, 상기 복수의 격판(8)들 각각에는 액분리기(3)의 내면에 슬라이드 이동이 가능하도록 상기 액분리기(3)에 삽입되는 외경을 가진 채 상기한 복수의 내부 열교환판(35)들 각각에 슬라이드 이동이 가능하도록 끼워지는 복수의 끼움홈(81)과, 상기 액분리기(3)의 내면과의 사이에 냉매가 흐르는 통로가 형성되게 하는 수평단면(82)이 형성되어 있다.

따라서 상기 액분리기(3)의 입구(33)를 통해 액분리기(3) 내부로 유입되는 기체냉매는 일정간격으로 격설되어 있는 복수의 격판(8)들에 의하여 상기 액분리기(3) 내부를 상,하 지그재그상으로 흐르면서 이동하게 되므로 복수의 내부 열교환판(35)과의 열교환작용이 충분하게 진행되면서 출구(34)측으로 이동하게 되는 것이다.

또한 상기 복수의 격판(8)들 각각은 도 4의 도시와 같이 복수의 간격유지용 볼트(9)와 복수의 간격유지용 너트(91) 및 마감용 너트(92)에 의하여 일정간격으로 격설되어 있다. 예를 들어, 도 7의 도시와 같이 간격유지용 볼트(9)의 양단에 수나사가 돌출 형성되어 있을 경우에는 상기 간격유지용 볼트(9)의 양단에 형성되어 있는 수나사를 격판(8)에 형성된 구멍(83)에 끼워넣은 다음 상기한 구멍(83)을 통해 돌출된 수나사에 간격유지용 너트(91)를 나사결합시켜주는 방법으로 각 격판(8)들을 조립하게 되면 복수의 격판(8)들은 상기한 복수의 간격유지용 볼트(9)와 너트(91) 및 마감용 너트(92)에 의해 일정간격을 유지하는 상태로 고정 설치되는 것이다.

상기 액분리기(3)의 내부로 돌출하는 출구(34)의 내단에는 U자형으로 형성된 증발가스 배출관(37)이 연결되어 있으며, 상기 증발가스 배출관(37)의 굴곡부(371) 하단에는 오일회수구멍(372)이 형성되어 있으며, 상기 증발가스 배출관(37)의 가스유입용 자유단(373)은 액분리기(3)의 내부 상측에서 증발가스를 흡입하여 압축기(4)로 배출시키게 되는 것이며, 또한 상기 액분리기(3) 내부 바닥에 고이게 되는 오일은 증발가스 배출관(37)의 굴곡부(371)에 형성되어 있는 오일회수구멍(372)을 통해 흡입되어 압축기(4)로 이송되는 것이다.

또한 상기 복수의 격판(8) 각각에는 액분리기(3)의 내부로 증발기스와 함께 유입되는 오일이 입구(33)측에 고여있지 않고 출구(34)측으로 흐르도록 하는 오일회수용 요홈(84)이 형성되어 있다. 따라서 상기 입구(33)를 통해 액분리기(3) 내부로 유입되는 오일은 액분리기(3)의 내저면에 밀착되도록 격설되어 있는 격판(8)들 각각 형성된 오일회수용 요홈(84)을 통해 출구(34)측으로 이동되어 증발가스 배출관(37)에 형성되어 있는 오일회수구멍(372)을 통해 압축기(4)로 이송되는 것이다.

다음, 입형 액열기(1B)에 대하여 설명한다.

상기 입형 액열기(1B)를 설명함에 있어 전술한 횡형 액열기(1A)의 구성요소와 동일한 부분에 대하여서는 동일한 부호 및 명칭을 사용하여 설명하기로 한다.

상기 입형 액열기(1B)의 수액기(2)는 도 8의 도시와 같이 상,하단에 용접된 상,하부 복개판(27)(28)에 의하여 밀폐되어 있으며, 상기 입형 액열기(1B)는 수액기(2)의 하부 복개판(28)에 형성된 받침대(21)에 의하여 냉동장치의 케이스 바닥에 수직으로 세워진 상태로 설치된다.

상기 입형 액열기(1B)는 수액기(2)의 상부 복개판(27)에 인접하는 상부 일측에는 응축기(5)의 출구라인(51)이 연결되는 입구(24)가 형성되어 있으며, 하부 복개판(28)에 인접하는 하부 일측에는 팽창밸브(6)의 입구라인(61)이 연결되는 출구(25)가 형성되어 있다.

상기 입형 액열기(1B)의 수액기(2) 내부에는 액분리기(3)가 장설되어 있는데, 상기 액분리기(3) 역시 수액기(2) 내부에 수직상으로 설치되어 있고, 상,하단은 용접되는 상,하부 막음판(38)(39)에 의하여 밀폐된 구조로 형성되어 있다.

상기 액분리기(3)의 내,외면 각각에는 축방향을 향해 일정간격으로 복수의 내,외부 열교환판(35)(36)이 부착되어 있으며, 상기 액분리기(3)의 내부에는 복수의 격판(8)들이 일정간격으로 격설된다.

또한 상기 복수의 격판(8)들 각각에는 복수의 내부 열교환판(35) 각각에 슬라이드 가능하게 끼워지는 복수의 끼움홈(81)과 상기 액분리기(3) 내면과 일정간격으로 이격되는 수평단면(82)이 형성되어 있다.

상기 액분리기(3)의 상부 막음판(38)에 일정간격으로 이격된 위치에 용접으로 고정 부착되는 입구(33)와 출구(34) 각각은 수액기(2)의 상부 개폐판(26)을 관통하여 외부로 돌출되도록 형성되어 있으며, 상기 입구(33)에는 증발기(7)의 출구라인(71)이 연결되고, 상기 출구(34)에는 압축기(4)의 입구라인(41)에 연결된다.

또한 상기 액분리기(3)의 내부에는 입구(33) 및 출구(34) 각각에 수직상으로 형성된 증발가스 유입관(38) 및 U자형으로 형성된 증발가스 배출관(39)이 각각 연결되는데, 상기 증발가스 유입관(38) 및 증발가스 배출관(39)은 액분리기(3) 내부에 격설되는 복수의 격판(8) 각각에 형성된 복수의 관통구멍(85,86,87 : 도 9 참조)을 관통하는 상태로 설치되는데, 이때 상기 복수의 격판(8) 각각에 형성된 복수의 관통구멍(85,86,87)에 끼워지는 증발가스 유입관(38) 및 증발가스 배출관(39)을 용접하는 방법으로 복수의 격판(8)들을 일정간격으로 고정 설치하게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 횡형 액열기(1A) 및 입형 액열기(1B)의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 상기 횡형 액열기(1A)의 작용을 설명한다.

상기 횡형 액열기(1A)의 수액기(2)에는 응축기(5)에서 응축되어 출구라인(51)으로 이송되는 고온고압의 액상냉매가 입구(24)를 통해 유입 저장되는 것이며, 상기 수액기(2)에 저장되는 고온고압의 액상냉매는 액상냉매 배출관(26)이 연결된 출구(25)를 통해 팽창밸브(6)의 입구라인(61)을 따라 상기 팽창밸브(6)로 이송된다.

상기와 같이 수액기(2)에 장설되어 있는 액분리기(3)는 상기 수액기(2)에 저장되는 고온고압의 액상냉매에 의하여 가열되는데, 이때 상기 액분리기(3)의 외면에 형성된 복수의 외부 열교환판(36)에 의하여 액상냉매의 고온이 액분리기(3)의 내면에 형성된 복수의 내부 열교환판(35)으로의 열전달작용이 향상되는 것이다.

한편, 상기와 같이 수액기(2) 내부에 저장되는 고온고압의 액상냉매에 의하여 가열되는 액분리기(3)는 입구(33)를 통해서는 증발기(7)에서 외부 열교환매체와 열교환작용으로 증발되어 이송되는 증발가스가 유입되는 상기 액분리기(3) 내부에 일정간격으로 격설되어 있는 복수의 격판(8)에 의해 상,하 지그재그상으로 흐르면서 이동하게 되는데, 이와 같이 복수의 격판(8)에 의해 지그재그상으로 흐르게 되는 증발가스는 복수의 내부 열교환판(35) 각각에 반복적으로 접촉하면서 흐르게 되므로 내부 열교환판(35)들과의 열교환작용이 활발하게 진행되며, 이에 따라 증발가스에 포함되어 흐르는 안개상태의 냉매는 전부 증발되는 것이다. 따라서 액분리기(3)의 출구(34)를 통해서는 기체냉매만 배출되게 되므로 압축기(4)에는 기체냉매만 이송 공급되는 것이다.

다음, 상기 입형 액열기(1B)의 작용을 설명한다.

상기 입형 액열기(1B)는 수액기(2)의 입구(24)를 통해서는 응축기(5)에서 응축된 고온고압의 액상냉매가 유입되었다가 출구(25)를 통해 배출되는 것이며, 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 고온고압의 액상냉매에 의해 액분리기(3)는 가열되는데, 이와 동시에 증발기(7)에서 증발된 증발가스(기체냉매)는 액분리기(3)의 입구(33) 내측에 연결되어 있는 증발가스 유입관(38)을 통해 상기 액분리기(3)의 내하부로 유입되는 것이며, 이렇게 액분리기(3)의 내하부로 유입된 증발가스는 상,하 지그재그상으로 격설되어 있는 복수의 격판(8)에 의해 하부에서 상부를 향해 좌,우 지그재그상으로 상승 이동하게 되는 과정에서 복수의 내부 열교환판(35) 각각에 반복적으로 접촉하게 되므로 증발가스와 함께 액분리기(3) 내부로 유입된 안개상태의 냉매는 복수의 격판(8)에 의해 액분리기(3) 내부를 지그재그상으로 흐르면서 복수의 내부 열교환판(35)에 반복적으로 접촉하게 되는 과정에서 열교환작용이 충분히 이루어져 기화(증발)되는 것이며, 따라서 상기 액분리기(3)의 출구(34)를 통해서는 완전히 기화된 기체냉매만 배출되어 압출기(4)로 이송 공급되는 것이다.

이상과 같은 본 발명의 횡형 액열기(1A) 및 입형 액열기(1B) 각각은 액분리기(3) 내부에 일정간격으로 격설되어 있는 복수의 격판(8)에 의하여 액분리기(3)의 입구(33)를 통해 유입되는 증발가스가 출구(34)측으로 이동하는 시간이 지연되며, 또한 액분리기(3) 내부를 지그재그상으로 흐르는 과정에서 복수의 내부 열교환판(35)과의 접촉이 반복적으로 이루어지게 되므로 증발기(7)에서 외부 열교환매체와의 열교환작용으로 기화된 증발가스에 안개상태의 냉매가 혼입된 상태로 액분리기(3) 내부로 유입되더라도 상기 액분리기(3)는 증발가스에 혼입되어 있는 안개상태의 냉매 전부를 증발시켜서 배출시키게 되므로 안개상태의 냉매로 인해 압축기(4)가 고장을 일으키는 원인을 미연에 방지할 수 있으며, 압축기(4)의 냉매압축효율 및 냉동장치의 냉동효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

1A : 횡형 액열기 1B : 입형 액열기
2 : 수액기 21 : 받침대
22,23 : 복개판 24 : 입구
25 : 출구 26 : 액상냉매 배출관
27 : 상부 복개판 28 : 하부 복개판
3 : 액분리기 31a : 입구측 막음판
31b : 상부 막음판 32a : 출구측 막음판
32b : 하부 막음판 33 : 입구
34 : 출구 35 : 내부 열교환판
36 : 외부 열교환판 37 : 증발가스 배출관
38 : 증발가스 유입관 39 : 증발가스 배출관
4 : 압축기 5 : 응축기
6 : 팽창밸브 7 : 증발기
8 : 격판 81 : 끼움홈
82 : 수평단면 83 : 구멍
84 : 오일회수용 요홈 9 : 간격유지용 볼트
91 : 간격유지용 너트 92 : 마감용 너트

Claims (6)

1. 응축기에서 응축된 액상냉매를 저장하기 위해 상기 응축기의 출구라인이 연결되는 입구와, 상기 입구로부터 유입되는 액상냉매를 팽창밸브로 이송하기 위해 상기 팽창밸브의 입구라인이 연결되는 출구가 형성되어 있는 수액기 및
   증발기에서 증발된 기체냉매를 저장하기 위해 상기 증발기의 출구라인이 연결되는 입구와, 상기 입구로부터 유입되는 기체냉매를 압축기로 이송하기 위해 상기 압축기의 입구라인이 연결되는 출구가 형성되어 있으며, 내,외면 각각에는 일정간격이 유지되도록 축방향으로 형성된 채 내측 중심을 향해 방사상으로 돌출되는 복수의 내부 열교환판과 외측을 향해 방사상으로 돌출되는 복수의 외부 열교환판이 형성되어 있는 액분리기로 구성되어 있으며,
   상기 액분리기의 내면에 접촉하는 상태로 삽입되는 외경을 가진 채 일부는 액분리기의 내면과는 일정간격으로 이격되도록 수평단면이 형성되어 있는 복수의 격판들이 일정간격을 유지한 채 상기한 수평단면이 액분리기의 내부 상,하측에 교대적으로 위치하도록 좌,우로 격설되는 상태로 조립되어 상기 액분리기의 입구를 통해 유입되는 냉매가 복수의 격판들에 의해 출구측을 향해 액분리기 내부를 지그재그상으로 흐르면서 이동하도록 구성되어 있으며,
   상기 액분리기는 수액기의 내부에 이중관 구조로 내설되는 횡형 액열기에 있어서,
   상기 복수의 격판들 각각에는 상기한 액분리기의 내면에 일정간격으로 형성된 내부 열교환판들이 끼워지는 복수의 끼움홈과, 상기한 액분리기에 저장되는 오일이 출구측으로 흐르도록 하는 오일회수용 요홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치용 액열기.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

Images