KR101896675B1 - 조립성 향상을 위한 조립구조로 구성된 냉동장치의 액열기 - Google Patents

조립성 향상을 위한 조립구조로 구성된 냉동장치의 액열기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조립성 향상을 위한 조립구조로 구성된 냉동장치의 액열ㄹ기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 수액기와 액분리기가 이중관 구조로 형성되도록 구성되는 횡형 액열기에 있어서,
상기 수액기에는 원통형 동체의 상부 일측에 압축기에서 토출되는 냉매를 유입시키는 냉매입구관을 연결시키기 위한 상부조립공이 형성되어 있고, 하부 측면에는 팽창밸브로 냉매를 토출시키는 냉매출구관을 연결시키기 위한 하부조립공이 형성되어 있으며,
상기 냉매출구관이 연결되는 하부조립공과는 마주하는 측면의 상기 원통형 동체의 양단에는 상기 액분리기의 측면 양단에 돌출하도록 연결 형성되어 증발기에서 토출되는 냉매를 액분리기 내부로 유입시키기 위한 냉매유입관과 압축기로 냉매를 토출시키기 위한 냉매유출관이 각각 관통하도록 조립되게 하는 복수의 측면조립공이 각각 하나씩 형성되어 있으며,
상기 수액기의 원통형 동체 저부에는 수액기로 유입되어 저장되는 냉매에 냉매유출관의 흡입단부가 잠길 수 있는 깊이로 냉매가 저장되게 하는 냉매저장포켓이 형성되어 있는 구조를 포함하도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

조립성 향상을 위한 조립구조로 구성된 냉동장치의 액열기{Assembly assemble the structure for enhancing the amount of heat a frozen device configured}
본 발명은 조립성 향상을 위한 조립구조로 구성된 냉동장치의 액열기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 응축기에서 응축된 냉매를 일시 저장하는 수액기와, 증발기에서 증발된 냉매를 일시 저장하는 액분리기를 이중관 구조로 구성함에 있어 상기 수액기와 액분리기의 조립구조를 개선하여 수액기의 내부에 삽입 설치되는 액분리기의 조립이 용이하도록 구성하였으며, 또한 상기 수액기에 저장되는 고온고압의 냉매와 상기 액분리기에 저장되는 저온저압의 냉매가 서로 열교환하는 열교환작용이 활발하게 이루어질 수 있도록 할 뿐 아니라 상기 수액기에 저장되는 냉매의 온도가 응축기에서 응축되는 냉매이 온도보다 낮아지도록 함으로써 응축기에서 응축되는 냉매가 수액기 쪽으로 잘 흐르도록 하는 동시에 상기 액분리기에 저장되는 냉매 중 증발되지 아니한 일부의 냉매가 수액기에 저장되는 고온의 냉매에 의하여 기체상태로 증발되도록 하여 압축기의 압축효율을 증대시키고 나아가 냉동장치의 냉동효율을 향상시킬 수 있도록 개선된 액열기에 관한 것이다.
일반적으로 냉매를 사용하는 냉동장치의 냉동사이클은 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 증발기(500)에서 증발되는 저온저압의 기체냉매를 고온고압으로 압축시키는 압축기(100), 상기 압축기(100)에서 압축된 고온고압의 기체냉매를 고온고압의 액체냉매로 응축시켜주는 응축기(200), 상기 응축기(200)에서 응축된 고온고압의 액체냉매를 일시 저장하는 수액기(300), 상기 수액기(300)에서 공급되는 액체냉매를 급속 팽창시켜서 저온저압이 안개(무화)상태로 공급하는 팽창밸브(400), 상기 팽창밸브(400)에서 공급되는 안개상태의 냉매를 외부의 열교환매체와의 열교환작용으로 열을 빼앗아 기화시키는 증발기(500), 상기 증발기(500)에서 이송되는 증발가스(냉매)를 저장하여 압축기(100)로 공급하는 액분리기(600)를 구비하고 있다.
상기와 같이 구성되는 냉동사이클은 압축기(100)에서 압축된 고온고압의 냉매를 응축기(200)로 토출하고, 상기 응축기에서 응축되는 고온고압의 액체냉매는 수액기(300)에 일시 저장되면서 팽창밸브(400)로 공급되며, 상기 팽창밸브(400)는 응축된 고온고압의 냉매를 급속 팽창시켜서 증발기(500)로 보내며, 상기 증발기(500)는 안개상태의 냉매를 외부의 열교환매체(물, 공기 등)로부터 열을 빼앗는 열교환작용으로 냉매를 증발시키게 되며, 상기 증발기(500)에서 증발되는 냉매는 액분리기(600)에 저장되었다가 압축기(100)로 공급되는 작용을 반복 되플이 하도록 구성되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래 기술의 냉동사이클은 상기 응축기(200)에서 토출되는 냉매에는 응축된 액체냉매와 응축되지 아니한 기체냉매가 함께 토출될 수 있으며, 또한 상기 증발기(500)에서 토출되는 냉매에는 증발된 기체냉매와 증발되지 아니한 안개상태의 냉매가 함께 토출될 수 있다는 것이 문제점으로 지적되고 있으므로, 이를 해결하기 위하여 도 12의 도시와 같이 수액기(300)의 내부에 액분리기(600)을 삽입 설치하여 이중관 구조로 구성한 액열기(700)가 제안된 바 있다.
그 일례로서, 본 발명의 출원인은 등록실용신안 제20-0336482호를 비롯하여 등록특허 제10-107337호, 제10-1059396호, 제10-1289664호, 제10-1415188호 등의 냉동장치 액열기(이하 '선행기술들'이라 함)를 제안한 바 있다.
상기 선행기술들은 도 12의 도시와 같이 액열기(700)는 수액기(300)의 내부에 액분리기(600)가 삽입 설치되어 이중관 구조로 구성되어 있으며, 상기 액열기(700)의 수액기(300)에는 응축기(200)에서 응축되어 토출되는 고온고압의 액체냉매가 저장되며, 상기 액열기(700)의 액분리기(600)에는 증발기(500)에 증발되어 토출되는 저온저압의 기체냉매가 저장되는데, 이때 상기 수액기(300)에 저장되는 고온고압의 액체냉매와 상기 액분리기(600)에 저장되는 저온저압의 기체냉매가 서로 열교환작용을 하게 되므로 수액기(300)에 저장되는 액체냉매는 액분리기(600)에 저장되는 기체냉매를 가열하여 증발가스(냉매)에 포함되어 있는 안개상태의 냉매를 증발시키는 작용을 하게 되며, 이와는 반대로 상기 액분리기(600)에 저장되는 기체냉매에 포함되어 있는 안개상태의 냉매가 수액기(300)에 저장되는 액체냉매로부터 열을 빼앗아 증발하는 열교환작용으로 응축되지 아니한 기체냉매를 응축시키는 작용을 하도록 구성되어 있다.
이를 위해, 상기한 선행기술들은 수액기(300)에 저장되는 액체냉매와 액분리기(600)에 저장되는 기체냉매의 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 하기 위하여 상기 액분리기(600)의 내,외부에 열교환판을 길이방향(축방향)을 향해 일정간격으로 다수 격설하는 구성과, 상기 액분리기(600)의 외부에 나선상으로 권취되는 방열핀을 형성하는 구성 및 상기 액분리기(600)의 내부에 상,하로 이동통로를 형성하기 위한 다수의 격판을 상,하 지그재그상으로 격설하는 구조로 구성하여 상기 증발기(500)에서 열교환작용으로 증발된 증발가스(냉매)가 액분리기(600)의 입구로 유입되어 출구로 배출되는 동안 수액기(300)에 저장되는 고온의 액체냉매와 열교환하는 작용이 잘 이루어지도록 하여 상기 수액기(300)에 저장되는 고온의 액체냉매에 포함되어 있는 고온의 기체냉매는 액분리기(600)에 저장되는 기체냉매에 포함되어 있는 안개상태의 냉매를 증발시키는 작용으로 열을 빼앗기면서 응축되는 것이며, 이와는 달리 상기 액분리기(600)에 저장되는 기체냉매에 포함되어 있는 안개상태의 냉매는 수액기(300)에 저장되는 고온의 액체냉매로부터 열을 빼앗는 작용으로 증발하게 되는 한편, 상기 수액기(300)에 저장되는 액체냉매는 응축기(300)에서 토출될 때보다 온도가 낮아지게 된다.
따라서 상기한 선행기술들은 액열기(700)의 이중관 구조로 구성된 수액기(300)와 액분리기(600)에 의하여 상기 응축기(200)에서 응축되는 냉매는 수액기(300) 쪽으로 원활하게 토출 공급될 뿐 아니라 팽창밸브(400)에는 액상으로 응축된 액체냉매를 공급할 수 있으며, 상기 액분리기(600)는 증발기(500)에서 증발되는 증발가스에 포함되어 있는 안개상태의 냉매에 증발시켜서 압축기(100)에 공급할 수 있게 되므로 냉동사이클의 냉매순환작용이 잘 이루어져 냉동효율을 향상시키는 것으로 알려져 있다.
그러나 상기한 선행기술들은 액열기(700)를 이중관 구조로 구성하기 위하여 수액기(300)의 내부로 액분리기(600)를 삽입 설치하는 작업이 매우 까다롭고 불편하다는 것이 문제점으로 지적되어 왔으며, 또한 상기 액열기(700)의 이중관 구조로 구성된 수액기(300)에 저장되는 고온의 액체냉매와 액분리기(600)에 저장되는 기체냉매가 효율적으로 열교환작용을 하지 못하는 것으로 본 발명의 출원인은 냉동사이클의 액열기(700)를 제조하는 작업공정 및 냉동사이클에 대한 기술을 반복적으로 실험 및 실시하는 과정에서 알게 되었다.
그 일례로서, 선행기술의 액열기(700)는 도 13에 도시되어 있는 바와 같이 수액기(300)의 원통형 동체(310)의 내부 중심에 액분리기(600)를 정확하게 일치시켜야만 좌,우측 경판(320)(330)을 조립할 수 있기 때문에 수액기(300)의 동체(310) 내부 중심으로 액분리기(600)를 정확하게 삽입하여 설치하는 작업이 매우 힘들고 까다로워 액열기(700)를 제작하는데 많은 시간과 인력이 수요되는 문제점이 있으며, 또한 상기 액열기(700)는 수액기(300)에 저장되는 액체냉매와 상기 액분리기(600)에 저장되는 기체냉매의 열교환작용이 수액기(300)에 삽입 설치된 액분리기(600)의 외표면에서만 이루어지는 구조로 구성되어 있기 때문에 상기 액분리기(600)에 저장되는 기체냉매와 수액기(300)에 저장되는 액체냉매의 열교환작용이 효율적이지 못하다는 것을 알게 되었다.
또한 종래기술의 상기 액열기(700)는 수액기(300)의 내부에 삽입 설치되는 액분리기(600)의 입구관(610) 및 출구관(620)이 각각 수액기(300)의 좌,우측 경판(320)(330)에 돌출되도록 설치되는 관계로 상기 돠,우측 경판(320)(330) 각각에 연결되는 냉매순환배관(미도시)의 길이가 길어지게 되며, 상기 수액기(300)의 원통형 동체(310) 상부에 응축기(200)에서 토출되는 고온고압의 냉매가 유입되는 입구관(340) 및 수액기(300) 내부에 응축된 액체냉매를 팽창밸브(400) 측으로 배출시키기 위한 배출관(350)이 액분리기(600)를 비껴나도록 설치하는 작업이 까다로운 뿐 아니라 수액기(300) 내저부에 응축된 상태로 저장되어 있는 액체냉매를 유입시키는 흡입단부(360)가 도 13 및 도 14와 같이 냉매액면(W1)에 완전히 잠긴 상태일 경우에는 냉매액면(W1) 위에 존재하는 기체냉매가 흡입단부(360)를 통해 배출관(350)으로 배출되지 않게 되지만 수액기(300) 내부에 응축되어 저장되는 냉매의 냉매액면(W2)이 배출관(350)의 흡입단부(360)의 상단보다 낮은 상태가 될 경우에는 냉매액면(W2) 위에 존재하는 기체냉매가 흡입단부(360)으로 유입되어 배출관(350)으로 배출되는 현상이 발생하게 된다는 것이 문제점으로 나타나게 되는 것이다.
등록실용신안 제20-0336482호(2003. 12. 18. 공고) 등록특허 제10-1057337호(2011. 08. 23. 공고) 등록특허 제10-1059396호(2011. 08. 29. 공고) 등록특허 제10-1289664호(2013. 07. 26. 공고) 등록특허 제10-1415188호(2014. 07. 04. 공고)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 감안하여 제안된 것으로, 액열기를 이중관 구조로 구성하기 위해 수액기의 내부에 액분리기를 삽입 설치하는 조립작업을 쉽고 빠르게 수행할 수 있도록 하며, 상기 수액기와 액분리기의 조립한 후 수액기 외부로 노출되도록 설치되는 액분리기의 입구관 및 출구관 각각에 연결되는 냉매순환배관의 길이를 축소시킬 수 있으므로 배관작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하며, 또한 수액기의 동체 저부 또는 하측 경판에 냉매가 저장되도록 하는 포켓을 형성하고, 상기한 포켓 속으로 수액기의 배출관의 유입단부사 삽입되도록 조립함으로써 상기 수액기의 배출관으로는 기체냉매가 절대 배출되지 않도록 하는 액열기를 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서,
원통형 동체와 이의 좌,우측에 밀봉되도록 형성되는 좌,우측 경판으로 구성되며 응축기에서 응축된 액체냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 이송시키는 수액기와, 증발기에서 증발된 기체냉매를 상,하 지그재그상으로 흐르게 하는 이동통로가 상,하에 형성되어 있도록 하는 복수의 격관이 상,하 지그재그상으로 격설되어 있는 액분리기가 이중관 구조로 형성되도록 상기 수액기의 내부에 액분리기를 삽입 설치하는 구조로 구성되는 횡형 액열기에 있어서,
상기 수액기에는 원통형 동체의 상부 일측에 응축기에서 토출되는 냉매를 유입시키는 냉매입구관을 연결시키기 위한 상부조립공이 형성되어 있고, 하부 측면에는 팽창밸브로 냉매를 토출시키는 냉매출구관을 연결시키기 위한 하부조립공이 형성되어 있으며,
상기 냉매출구관이 연결되는 하부조립공과는 마주하는 측면의 상기 원통형 동체의 양단에는 상기 액분리기의 측면 양단에 돌출하도록 연결 형성되어 증발기에서 토출되는 냉매를 액분리기 내부로 유입시키기 위한 냉매유입관과 압축기로 냉매를 토출시키기 위한 냉매유출관이 각각 관통하도록 조립되게 하는 복수의 측면조립공이 각각 하나씩 형성되어 있으며,
상기 수액기의 원통형 동체 저부에는 수액기로 유입되어 저장되는 냉매에 냉매유출관의 흡입단부가 잠길 수 있는 깊이로 냉매가 저장되게 하는 냉매저장포켓이 형성되어 있는 구조를 포함하도록 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.
또한, 원통형 동체와 이의 상,하측을 밀봉하도록 상,하측 경판이 부착되어 응축기에서 응축된 액체냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 이송시키기 위한 수액기와, 증발기에서 증발된 기체냉매를 좌,우 지그재그상으로 흐르게 하는 이동통로가 좌,우측에 형성되어 있도록 복수의 격판이 좌,우측에 지그재그상으로 격설되어 있는 액분리기가 상기 수액기 내부에 삽입 설치되는 이중관 구조로 구성되는 입형 액열기에 있어서,
상기 수액기에는 원통형 동체의 상,하부를 밀봉하도록 부착되는 상,하부 경판이 형성되어 있으며, 상기 상부 경판에는 압축기에서 토출되는 냉매가 유입되는 냉매입구관을 연결할 수 있도록 상부 조립공이 형성되어 있고 상기 원통형 동체의 하부 일측에는 팽창밸브로 냉매를 토출시키는 냉매출구관을 연결할 수 있도록 하부 조립공이 형성되어 있으며,
상기 하부 조립공과는 마주하는 상기 원통형 동체의 측면 상,하측에는 증발기에서 토출되는 냉매를 유입시키기 위한 냉매유입관과 압축기로 냉매를 토출시키기 위한 냉매유출관이 각각 관통하도록 조립되게 하는 복수의 측면조립공이 형성되어 있으며,
상기 하부 경판에는 수액기로 유입되는 냉매에 원통형 동체의 하부 조립공으로 삽입되는 냉매유출관의 흡입단부가 잠길 수 있는 깊이로 냉매가 저장되도록 하는 냉매저장포켓이 형성되어 있는 구조를 포함하도록 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 액분리기의 내부에는 냉매유입관으로 유입되는 냉매가 상,하 또는 좌,우 지그재그상으로 이동되게 하는 복수의 격판이 일정간격으로 격설되어 있으며, 상기 액분리기에는 증발기에서 토출되어 냉매유입관으로 유입되는 냉매와 응축기에서 토출되어 수액기에 유입되는 냉매가 서로 열교환할 수 있도록 상기 액분리기의 내부를 관통하도록 설치되는 복수의 열교환촉진관이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 응축기에서 응축되어 액열기의 수액기로 유입되는 고온고압의 액체냉매가 액분리기의 내부를 관통하도록 설치되어 있는 복수의 열교환촉진관을 통해 순환 이동하게 되는 과정에서 상기 액분리기의 냉매유입관으로 유입되어 냉매유출관 측으로 이동하는 기체냉매와의 열교환작용을 하게 되므로 상기 수액기에 유입되는 액체냉매는 열을 빼앗기게 되어 온도 및 압력이 떨어지는 현상이 나타나 상기 응축기측의 고온고압의 액체냉매가 수액기측으로 잘 흐르게 되는 효과가 있으며, 또한 상기 액분리기에 유입되는 기체냉매는 수액기에 유입되는 고온고압의 액체냉매로부터 열을 빼앗게 되므로 증발이 잘 이루어지게 되는 효과가 있는 것이다.
특히, 본 발명은 횡형 및 입형 액열기를 이중관 구조로 구성함에 있어 상기 수액기 속으로 액분리기를 삽입하여 조립하는 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하며, 또한 상기 수액기 속에 액분리기를 삽입 설치한 수액기의 동체 일측으로 돌출하는 액분리기의 냉매유입관과 냉매유출관의 이격거리가 매우 짧게 형성되므로 냉매순환배관의 연결 작업이 용이하고, 또 상기 횡형 및 입형 액열기의 설치공간을 축소 구성할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 응축기에서 토출되어 상기 수액기에 저장되는 액체냉매의 냉매액면이 수액기 바닥에 근접하는 상태가 되더라도 냉매유출관의 흡입단부는 항시 냉매액면에 잠긴 상태를 유지하고 있게 되므로 절대 기체냉매가 팽창밸브 측으로는 토출되지 않고 항상 액체냉매만 팽창밸브 측으로 토출되게 하므로 향상된 냉동효율을 기대할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 횡형 액열기의 단면도
도 2는 도 1의 A-A선 단면도
도 3은 본 발명의 횡형 액열기의 수액기의 동체와 액분리기의 분리 사시도
도 4 내지 도 8은 도 3의 B-B선 단면도로 나타낸 수액기와 액분리기의 조립 순서도
도 9는 본 발명의 입형 액열기의 수액기와 액분리기의 분리 사시도
도 10은 본 발명의 입형 액열기 조립상태 단면도
도 11 및 도 12는 종래기술의 냉동사이클 회로도
도 13은 종래기술의 액열기 조립상태 단면도
도 14는 도 14의 C-C선 단면도
본 발명에 의한 냉동장치의 액열기에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
도면부호 1a는 횡형액열기를, 1b는 입형액열기를 각각 나타내는 것이다.
먼저, 횡형액열기(1a)에 대하여 설명한다.
상기 횡형액열기(1a)는 수평방향으로 설치되도록 구성된 것으로, 상기 횡형액열기(1a)는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 응축기(미도시)에서 응축되어 토출되는 고온고압의 액체냉매가 유입되는 냉매입구관(21a)과 팽창밸브(미도시) 측으로 엑체냉매를 토출시키는 냉매출구관(22a)이 형성되어 있는 수액기(2a)와, 상기 수액기(2a)의 내부에 삽입 설치되어 증발기(미도시)에서 증발되어 토출되는 저온저압의 기체냉매가 유입되는 냉매유입관(31a)과 냉매유출관(32a)이 형성되어 있는 액분리기(3a)가 이중관 구조로 형성되어 있다.
또한 상기 횡형액열기(1a)의 액분리기(3a)의 내부에는 냉매유입관(31a)을 통해 유입되는 기체냉매가 상,하로 지그재그 이동하도록 유도하는 복수의 격판(4a)이 일정간격으로 이격 설치되어 있으며, 상기 복수의 격판(4a)은 액분리기(3a)의 냉매유입관(31a)을 통해 유입되는 기체냉매가 냉매유출관(32a) 측을 향해 액부리기(3a)의 내부의 상,하측을 지그재그상으로 이동할 수 있도록 하는 이동통로(41)가 상,하측에 교대적으로 형성되어 있다.
따라서 상기 액분리기(3a)의 냉매유입관(31a)을 통해 유입되는 기체냉매는 복수의 격판(4a) 각각의 상,하측에 교대적으로 형성되어 있는 이동통로(41)를 통해 상,하 지그재그상으로 이동하는 작용으로 액분리기(3a)의 내부를 순환한 후 냉매유출관(32a)을 통해 압축기(미도시) 측으로 이송되도록 구성되어 있는 것이다.
또한 상기 액분리기(3a)의 외주에는 방열핀(33)이 나선상으로 귄취되어 있도록 구성되어 있다.
본 발명의 특징은, 상기 횡형액열기(1a)를 이중관 구조로 구성하기 위한 수액기(2a)와 액분리기(3a)의 조립이 용이하도록 조립구조를 개선한 것과, 상기 수액기(2a)에 저장되는 고온고압의 액체냉매가 수액기의 내부 바닥에 적은 량으로 저장되어 있더라도 냉매출구관(22a)을 통해서는 기체냉매는 절대 유출되지 않고 액체냉매만 유출될 수 있도록 하는 냉매저장포켓(5a)을 형성한 것에 있다.
이를 위해, 상기 황형액열기(1a)는 수액기(2a)의 원통형 동체(23a)와, 상기 원통형 동체(23a)의 양단을 밀봉하도록 설치되는 좌,우측 경판(24a)(25a)의 구조로 구성하며, 상기 원통형 동체(23a)의 상부 일측에는 냉매입구관(21a)을 조립하기 위한 상부조립공(26a)이 형성되어 있으며, 상기 원통형 동체(23a)의 하부 측면에는 냉매출구관(22a)이 관통하는 상태로 삽입되도록 조립하기 위한 하부조립공(27a)이 형성되어 있다.
또한 상기 수액기(2a)의 원통형 동체(23a)에는 하부조립공(27a)과 마주하는 측면 양단에 각각 하나씩 형성되는 복수의 측면조립공(28a)(29a)가 형성되어 있으며, 상기 복수의 측면조립공(28a)(29a) 각각에는 수액기(2a)의 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3a)의 측면에 일정간격으로 이격된 상태에서 돌출되어 있는 냉매유입관(31a)과 냉매유출관(32a)이 관통하도록 삽입 조립되는 것이다.
상기와 같이 구성되는 횡형액열기(1a)은 수액기(2a)와 액분리기(3a)의 조립작업이 용이하게 수행할 수 있는 것이다. 즉, 도 3의 도시와 같이 수액기(2a)의 원통형 동체(23a) 속으로 액분리기(3a)를 삽입하는 방법으로 조립하는 것인데, 도 3의 B-B선 단면도로 나타낸 도 4 내지 도 9의 도시로 수액기(2a)의 원통형 동체(23a) 속에 액분리기(3a)를 조립하는 순서를 간략하게 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시되어 있는 바와 같이 수액기(2a)의 원통형 동체(23a)에는 냉매입구관(21a)을 조립하기 위한 상부조립공(26a : 도 3 참조)과 하부조립공(27a : 도 3 참조) 및 복수의 측면조립공(28a)(29a)이 형성되어 있으며, 또한 상기 원통형 동체(23a)에는 냉매저장포켓(5a)이 외측을 향해 돌출하도록 형성되어 있다.(도 1,2 참조)
상기 원통형 동체(23a)는 액분리기(3a)에 냉매유입관(31a)과 냉매유출관(32a)이 조립된 폭(D2)보다 큰 내경(D1)을 가지고 있으므로 상기 액분리기(3a)는 도 5의 도시와 같이 수액기(2a)의 원통형 동체(23a) 속으로 삽입시킬 수 있게 되는데, 이때 수액기(2a)의 원통형 동체(23a)의 측면에는 액분리기(3a)에 돌출 형성되어 있는 냉매유입관(31a) 및 냉매유출관(32a)과 일치하도록 뚫어져 있는 복수의 측면조립공(28a)(29a)이 형성되어 있다.
따라서 상기 액분리기(3a)를 수액기(2a)의 원통형 동체(23a) 속으로 삽입시킨 다음 냉매유입관(31a)과 냉매유출관(32a)이 각각 측면조립공(28a)(29a)를 통해 도 6의 도시와 같이 외측으로 노출되도록 조립하는 것이며, 이와 같이 상기 액분리기(3a)를 수액기(2a)의 원통형 동체(23a) 속으로 삽입 조립한 후 냉매유입관(31a)과 냉매유출관(32a)을 원통형 동체(23a) 내측에서 측면조립공(28a)(29a)을 통해 외측으로 노출되도록 조립하는 작업은 종래 기술에서 수액기(2a)의 좌,우측 경판(24a)(25a) 각각의 중심으로 노출하도록 조립하는 것에 비하여 훨씬 쉽게 조립할 수 있는 것이므로 도 6의 도시와 같이 액분리기(3a)를 수액기(2a)의 원통형 동체(23a) 속으로 삽입시키는 것과 삽입 후 냉매유입관(31a) 및 냉매유출관(32a)을 측면조립공(28a)(29a)을 통해 노출되게 조립하는 조립작업을 용이하게 수행할 수 있는 것이다.
도 6의 도시와 같이 수액기(2a)의 원통형 동체(23a) 속으로 액분리기(3a)를 삽입 조립이 완료한 후에는 도 7의 도시와 같인 수액기(2a)의 좌,우측 경판(24a)(25a)을 원통형 동체(23a)의 좌,우측에서 조립하고 상기 좌,우측 경판(24a)(25a)이 조립되는 부분을 용접으로 밀봉하게 되면 상기 수액기(2a)는 원통형 동체(23a)의 좌,우 양단에 좌,우측 경판(24a)(25a)이 밀봉되는 상태로 고정 부착는 것이며, 이어서 상기 운통형 동체(23a)에 형성된 상부조립공(26a)에는 냉매입구관(21a)을, 하부조립공(27a)에는 냉매출구관(22a)을 삽입 조립하여 용접으로 밀봉하여 고정 부착하는 것인데, 상기한 냉매출구관(22a)의 경우는 우측 경판(25a)을 조립하기 전에 미리 원통형 동체(23a) 속으로 삽입하여 흡입단부(221)는 냉매저장포켓(5a) 속으로 삽입되어 있도록 하고 상기 냉매출구관(22a)의 단부는 하부조립공(27a)을 통해 외측으로 노출하도록 조립되는 것이다.
상기한 도 7의 도시와 같이 수액기(2a)의 원통형 동체(23a) 좌,우 양단에 좌,우측 경판(24a)(25a)을 용접한 다음에는 도 8의 도시와 같이 복수의 측면조립공(28a)(29a)을 통해 노출되어 있는 냉매유입관(31a) 및 냉매유출관(32a) 각각에 용접하는 방법으로 냉매순환배관(33a)(34a)을 연결하게 되는 것이다.
상기 수액기(2a)의 원통형 동체(23a)의 저부에 형성되는 냉매저장포켓(5a)은 수액기(2a) 내부로 유입되는 고온고압의 액체냉매가 적은 량일 경우에도 냉매출구관(22a)의 흡입단부(221)는 항시 수액기(2a)에 저장되는 액체냉매에 잠긴 상태가 될 수 있도록 액체냉매가 저장되도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 특징은, 상기 횡형액열기(1a)의 수액기(2a) 내부에 삽입 설치되어 있는 액분리기(3a)에는 수액기(2a) 내부로 유입되는 고온고압이 액체냉매 및 기체냉매가 액분리기(3a)의 내부로 유입되는 저온저압의 기체냉매와 열교환작용이 활발하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여 상기 액분리기(3a)를 관통하는 복수의 열교환촉진관(6a)을 구성한 것에 있다
상기 복수의 열교환촉진관(6a)은 액분리기(3a)에 일정간격으로 격설되어 있는 복수의 격판(4a) 및 액분리기(3a)의 양단을 관통하도록 설치되는 것이며, 이와 같이 설치되는 복수의 열교환촉진관(6a)은 냉매입구관(21a)으로부터 수액기(2a) 내부로 유입되는 고온고압의 액체냉매 및 기체냉매가 액분리기(3a) 내부를 관통하는 상태로 이동하면서 상기 액분리기(3a)의 내부로 유입되는 저온저압의 기체냉매와 열교환하도록 함으로써 상기 수액기(2a)에 유입되는 고온고압의 액체냉매 및 기체냉매와 상기 액분리기(3a)에 유입되는 저온저압의 기체냉매가 서로 열교환하는 작용으로 열교환이 잘이루어질 수 있도록 하는 것이다.
다음, 입형액열기(1b)에 대하여 설명한다.
상기 입형액열기(1b)는 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 수직상으로 설치되도록 구성된 것으로, 상기 입형액열기(1b) 역시 응축기(미도시)에서 토출되는 고온고압의 액체냉매 및 기체냉매가 유입되는 수액기(2b)와, 증발기에서 토출되는 저온저압의 기체냉매가 유입되는 액분리기(3b)가 이중관 구조로 구성되는 것이다.
상기 입형액열기(1b) 역시 수액기(2b) 속으로 액분리기(3b)가 삽입되도록 설치되는 것이며, 상기 액분리기(3b)에는 증발기(미도시)에서 토출되는 저온저압의 기체냉매가 좌,우 지그재그상으로 흐르면서 순환하도록 하는 복수의 격판(4b)이 상,하 일정간격으로 설치되어 있으며, 또한 상기 복수의 격판(4b) 각각에는 기체냉매가 좌,우 지그재그상으로 순환하면서 이송될 수 있도록 하기 위하여 복수의 격판(4b) 각각에는 이동통로(41)가 좌,우측에 교대적으로 형성되어 있다.
그리고 상기 액분리기(3b)의 외주에는 방열핀(33)이 나선상으로 권취되어 있도록 구성되어 있다.
본 발명의 특징은, 입형액열기(1b)의 수액기(2b)와, 이의 내측으로 삽입 설치되는 액분리기(3b)를 조립이 용이히도록 조립구조를 개선한 것과, 상기 수액기(2b)에 저장되는 고온고압의 액체냉매가 수액기의 내부 바닥에 적은 량으로 저장되어 있더라도 냉매유출관(22b)을 통해서는 기체냉매는 절대 유출되지 않고 액체냉매만 유출될 수 있도록 하는 냉매저장포켓(5b)을 형성한 것에 있다.
이를 위해, 상기 수액기(2b)의 원통형 동체(23b)의 상단을 밀봉하도록 용접되는 상부 경판(24b)에는 응축기(미도시)에서 토출되는 고온고압의 액체냉매 및 기체냉매가 유입되는 냉매입구관(21b)을 조립하기 위한 상부조립공(26b)이 형성되어 있으며, 상기 원통형 동체(23b)의 하부 일측에는 냉매출구관(22b)을 조립하기 위한 하부조립공(27b)이 형성되어 있다.
또한 상기 하부조립공(27b)에 대하여 마주하는 상기 원통형 동체(23b)의 측면에는 액분리기(3b)에 형성되어 있는 냉매유입관(31b)과 냉매유출관(32b) 각각을 조립하기 위한 복수의 측면조립공(28b)(29b)이 형성되어 있다.
그리고 상기 수액기(2b)의 원통형 동체(23b)의 일측 하부에는 냉매출구관(22b)을 조립하기 위한 하부조립공(27b)이 형성되어 있으며, 상기 원통형 동체(23b)의 하단을 밀봉하도록 조립되는 하부 경판(25b)에는 냉매출구관(22b)의 흡입단부(221)가 삽입될 수 있는 깊이로 형성되는 냉매저장포켓(5b)이 형성되어 있다.
상기 입형액열기(1b)를 구성하는 수액기(2b)와 상기 수액기(2b) 속으로 삽입 설치되는 액분리기(3b)를 조립하는 방법은 전술한 횡형액열기(1a)의 수액기(2a)와 액분리기(3a)를 조립하는 순서와 대동소이하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
다만, 상기 입형액열기(1b)의 수액기(2b)와 액분리기(3b)의 조립된 구성에 대하여 간략하게 설명하면 다음과 같다.
상기 입형액열기(1b)의 수액기(2b)은 원통형 동체(23b)와 이의 상,하 양단을 밀봉하는 상,하부 경판(24b)(25b)이 용접으로 고정 부착되어 있으며, 상기 수액기(2b)의 내부로 삽입 설치되는 액분리기(3b)의 외측에 돌출하도록 설치되어 있는 냉매유입관(31b)과 냉매유출관(32b)이 원통형 동체(23b)의 일측 상,하에 위치하도록 형성되어 있는 복수의 측면조립공(28b)(29b)으로 노출하도록 조립되어 용접으로 밀폐되어 원통형 동체(23b)에 고정 부착되는 것이다.
상기 수액기(2b)의 원통형 동체(23b) 하단에 용접으로 고정 부착되는 하부 경판(25b)에는 상기 수액기(2b)로 유입되어 저장되는 고온고압의 액체냉매가 저장되는 냉매저장포켓(5b)이 형성되어 있으며, 상기 냉매저장포켓(5b)에 저장되는 액체냉매에는 흡입단부(221)가 잠기도록 냉매출구관(22b)이 설치되는 것이며, 상기 냉매출구관(22b)의 단부는 원통형 동체(23b)에 형성되어 있는 하부조립공(27b)를 통해 외측으로 노출되도록 조립 설치되어 용접으로 원통형 동체(23b)에 고정 부착되는 것이다.
또한 상기 입형액열기(1b)의 액분리기(3b)에는 상,하로 관통하도록 복수의 열교환촉진판(6b)이 설치되어 있으며, 상기 열교환촉진판(6b)은 액분리기(3b)의 상,하단 및 복수의 격판(4b)을 관통하는 상태로 고정 설치되어 응축기(미도시)에서 토출되어 상기 수액기(2b)로 유입되는 고온고압의 액체냉매 및 기체냉매와 증발기(미도시)에서 토출되어 상기 액분리기(3b)로 유입되는 저온저압의 기체냉매가 서로 열교환하도록 하되, 상기 수액기(2b)로 유입되는 고온고압의 액체냉매 및 기체냉매가 액분리기(3b)의 외주와 접촉하면서 열교환을 하는 동시에 상기 액분리기(3b) 내부를 관통하는 복수의 열교환촉진관(6b)을 통해 액분리기(3b) 내부에서도 열교환을 할 수 있도록 함으로써 수액기(2b)로 유입되는 고온고압의 냉매와 액분리기(3b)로 유입되는 저온저압의 냉매가 서로 열교환작용이 활발하게 이루질 수 있도록 구성된 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 횡형액열기(1a) 및 입형액열기(1b) 각각의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
상기 횡형액열기(1a) 및 입형액열기(1b) 각각은 수액기(2a)(2b)와 액분리기(3a)(3b)를 삽입 조립함에 있어 상기 액분리기(3a)(3b)를 수액기(2a)(2b)의 원통형 동체(23a)(23b) 속으로 삽입하여 상기 액분리기(3a)(3b)의 냉매유입관(31a)(31b)과 냉매유출관(32a)(32b) 각각을 수액기(2a)(2b)의 원통형 동체(23a)(23b)에 형성되어 있는 복수의 측면조립공(28a,28b)(29a,29b)을 통해 오히측으로 노출되도록 조립하게 되므로 상기 액분리기(3a)(3b)를 수액기(2a)(2b)의 원통형 동체(23a)(23b) 속으로 삽입 조립을 용이하게 수행할 수 있는 것이다.
상기 횡영액열기(1a) 및 입형액열기(1b) 각각은 수액기(1)로 유입되는 고온고안의 액체냉매가 하측에 형성되어 있는 냉매저장포켓(5a)(5b)에 저장되며, 상기 냉매저장포켓(5a)(5b)에는 냉매출구관(22a)(22b)의 흡입단부(221)가 냉매액면(W)에 완전히 잠겨있는 상태가 되므로 상기 냉매출구관(22a)(22b)를 통해서는 액체냉매만 유출되어 팽창밸브로 공급되도록 하는 효과가 있는 것이다.
또한 상기 황형액열기(1a) 및 입형액열기(1b) 각각의 액분리기(3a)(3b)로 유입되는 저온저압의 기체냉매는 수액기(2a)(2b)로 유입되는 고온고압의 액체냉매 및 기체냉매와의 열교환작용은 액분리기(3a)(3b)의 외주면에서 열교환하는 작용과 상기 액분리기(3a)(3b)의 내부를 관통하는 복수의 열교환촉진관(6a)(6b)에 의하여 액분리기 내부에서도 열교환하는 작용이 함께 이루어지게 되므로 상기 수액기(2a)(2b)로 유입되는 고온고압의 냉매와 상기 액분리기(3a)(3b)로 유입되는 저온저압의 냉매끼리 열교환작용이 활발하게 이루지게 되므로 응축기에서 토출되는 냉매가 수액기측으로 원활하게 흐르게 되며, 또한 팽창밸브측으로는 엑체냉매만 공급되므로 냉동장치의 냉매순환작용이 잘되어 냉동효율을 향상시키는 효과가 있는 것이다.
1a : 횡형액열기 1b : 입형액열기
2a,2b : 수액기 3a,3b : 액분리기
21a,21b : 냉매입구관 22a,22b : 냉매출구관
23a,23b : 원통형 동체 24a.24b : 좌측 및 상부 경판
25a,25b : 우측 및 하부 경판 26a,26b : 상부조립공
27a,27b : 하부조립공 28a,28b,29a,29b : 측면조립공
31a,31b : 냉매유입관 32a,32b : 냉매유출관
33 : 방열핀 4a,4b : 격판
41 : 이동통로 5a,5b : 냉매저장포켓
6a,6b : 열교환촉진판

Claims (3)

  1. 원통형 동체(23a)와 이의 좌,우측에 밀봉되도록 형성되는 좌,우측 경판(24a)(25a)으로 구성되며 응축기에서 응축된 액체냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 이송시키는 수액기(2a)와, 증발기에서 증발된 기체냉매를 상,하 지그재그상으로 흐르게 하는 이동통로(41)가 상,하에 형성되어 있도록 하는 복수의 격판(4a)이 상,하 지그재그상으로 격설되어 있는 액분리기(3a)가 이중관 구조로 형성되도록 상기 수액기의 내부에 액분리기를 삽입 설치하는 구조로 구성되며, 상기 수액기(2a)에는 원통형 동체(23a)의 상부 일측에 압축기에서 토출되는 냉매를 유입시키는 냉매입구관(21a)을 연결시키기 위한 상부조립공(26a)이 형성되어 있고, 하부 측면에는 팽창밸브로 냉매를 토출시키는 냉매출구관(22a)을 연결시키기 위한 하부조립공(27a)이 형성되어 있도록 구성되는 횡형 액열기에 있어서,
    상기 수액기(2a)의 원통형 통체(23a)에는 냉매출구관(22a)이 연결되는 하부조립공(27a)과는 마주하는 측면 양단으로는 상기 액분리기(3a)의 측면 양단에 돌출하도록 연결 형성되어 증발기에서 토출되는 냉매를 액분리기(3a) 내부로 유입시키기 위한 냉매유입관(31a)과 압축기로 냉매를 토출시키기 위한 냉매유출관(32a)이 각각 관통하도록 조립되게 하는 복수의 측면조립공(28a)(29a)이 각각 하나씩 형성되어 있으며,
    상기 수액기(2a)의 원통형 동체(23a) 저부에는 수액기(2a)로 유입되어 저장되는 냉매에 냉매유출관(32a)의 흡입단부(221)가 잠길 수 있는 깊이로 냉매가 저장되게 하는 냉매저장포켓이 형성되어 있는 구조를 포함하도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 조립성향상을 위한 조립구조로 구성된 냉동장치의 액열기.
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