KR101903937B1 - Agitation apparatus for refrigerant having impeller - Google Patents

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KR101903937B1
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김재근
조경근
이광우
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주식회사 우성초음파
주식회사 신화기술
이광우
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Abstract

The present invention relates to a refrigerant agitation apparatus having an impeller. According to a first embodiment of the present invention, a refrigerant agitation apparatus having an impeller includes: an agitating tank which is a container installed on a pipeline, the agitating tank having side portions facing each other through which an inlet pipe for introducing refrigerant and an outlet pipe for discharging the refrigerant pass; a first agitator coupled to the side portion through which the inlet pipe passes, wherein the inlet pipe passes through the first agitator, and the first agitator is provided with a first impeller for primarily stirring the refrigerant while being rotated by a pressure of the refrigerant introduced along the inlet pipe; and a second agitator coupled to the side portion through which the outlet pipe passes, wherein the second agitator is provided with an induction pipe extending in an opposite direction to the direction in which the refrigerant is introduced and provided with a second impeller for secondarily stirring the refrigerant primarily stirred while being rotated by a pressure of the refrigerant primarily stirred and introduced along the induction pipe.

Description

임펠러가 구비된 냉매 교반장치{Agitation apparatus for refrigerant having impeller}[0001] The present invention relates to an agitation apparatus for refrigerant having impeller,

본 발명은 임펠러가 구비된 냉매 교반장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 히트펌프용 냉난방 시스템에서 순환 처리되는 냉매를 미립자로 교반하여 히트펌프용 냉난방 시스템의 효율을 향상시키는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a refrigerant agitating apparatus having an impeller, and more particularly, to a refrigerant agitating apparatus having an impeller which stirs refrigerant circulated in a cooling / heating system for a heat pump with fine particles, .

일반적으로 히트펌프는 관로를 따라 순환하는 냉매에 일을 가하여 온도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 열을 이동시키기 위한 것으로서, 냉매로부터 열이 방출되는 과정을 이용하면 난방기나 온수기로 이용할 수 있고, 냉매가 열을 흡수하는 과정을 이용하면 냉방기나 냉동기 등으로 이용할 수 있다.Generally, a heat pump is used to transfer heat from a low temperature to a high temperature by applying a work to a refrigerant circulating along a pipeline. When heat is discharged from a refrigerant, it can be used as a heater or a water heater. The process of absorbing heat can be used as a cooler or a freezer.

이러한 히트펌프의 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창기를 포함하는 구성으로 이루어지고, 냉매는 구성요소들을 경유하여 반복 순환될 수 있다.The system of such a heat pump is composed of an evaporator, a compressor, a condenser and an inflator as shown in Fig. 1, and the refrigerant can be repeatedly circulated via the components.

구체적으로, 히트펌프의 시스템은 냉매가 증발기로 이동하면서 폐수열 등의 각종 열원과 만나 기체가 되면서 열원을 흡수하게 되고, 기화된 저온저압의 냉매는 압축기에서 고온고압의 상태가 되어 응축기로 전달된다. 응축기에서 냉수 등과의 열교환을 통해 냉매가 가진 열을 빼앗아 냉매를 고온고압의 액체로 액화시키고, 팽창기에서 냉매를 팽창하여 압력 및 온도를 감소시켜 저온저압의 액체인 상태로 다시 증발기로 순환 처리하는 방식으로 작동될 수 있다.Specifically, the system of the heat pump absorbs the heat source as the refrigerant travels to the evaporator and becomes a gas when it meets various heat sources such as the waste heat. The vaporized low temperature and low pressure refrigerant is delivered to the condenser at high temperature and high pressure in the compressor. The heat exchanger exchanges heat with the cold water in the condenser to absorb the heat of the refrigerant, liquefies the refrigerant into a high-temperature and high-pressure liquid, expands the refrigerant in the expander, reduces the pressure and temperature, Lt; / RTI >

여기서, 증발기는 열교환기로서, 버려지는 열원을 회수하게 되며, 슬러지가 유입되어 쌓이게 되면 효율이 점점 떨어지게 되어 히트펌프의 시스템의 고장을 일으킬 수 있다. 압축기는 콤프레셔로서 증발기에서 기화된 저온저압의 냉매를 고온고압으로 압축하는데 쓰인다. 응축기는 콘덴서로서 압축기에서 고온고압으로 압축된 냉매를 차갑게 냉각시켜 고온고압의 액체로 액화시킨다. 팽창기는 고온고압의 액체인 냉매를 팽창시켜 압력 및 온도를 감소시킨후 저온 저압의 포화된 액체 상태로 유지할 수 있다.Here, the evaporator is a heat exchanger, which recovers the discarded heat source. When the sludge is introduced and accumulated, the efficiency is lowered and the system of the heat pump can be damaged. Compressor is used as a compressor to compress low temperature and low pressure refrigerant vaporized in an evaporator to high temperature and high pressure. The condenser is a condenser, which cools the refrigerant compressed at a high temperature and a high pressure in a compressor to cool the refrigerant to a high-temperature, high-pressure liquid. The inflator can expand the refrigerant, which is a liquid at high temperature and high pressure, to reduce the pressure and the temperature, and then maintain the liquid at a low temperature and a low pressure.

하지만, 종래의 히트펌프의 시스템인 대한민국 등록특허 제10-1128389호는 구성요소를 경유하여 반복 순환되는 유체인 냉매가 반복 순환을 수행함에 따라 냉매에 일부 포함된 냉동유가 미세하게 분포되지 못하고 결집 및 응고되어 냉매 전체의 점도가 증가되는 문제점이 있었다. 또한, 냉매의 점도가 증가됨으로써 관로 내 마찰저항 및 유동저항 또한 커지게 되어 히트펌프 시스템의 작동시 소비전력을 크게 증가시키는 요인으로 지적되고 있어, 이에 대한 개선이 요구되는 실정이다.However, Korean Patent Registration No. 10-1128389, which is a system of a conventional heat pump, has a problem in that the refrigerant, which is a fluid repeatedly circulated through the constituent elements, performs repetitive circulation so that the refrigerating oil partially contained in the refrigerant is not finely distributed, And the viscosity of the entire refrigerant increases. In addition, since the frictional resistance and the flow resistance in the conduit are increased by increasing the viscosity of the refrigerant, it is pointed out that it is a factor that greatly increases the power consumption during operation of the heat pump system.

대한민국 등록특허 제10-1128389호Korean Patent No. 10-1128389

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 히트펌프용 냉난방 시스템에서 순환 처리되는 냉매를 무전력 또는 저전력으로 교반할 수 있는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치를 제공하는데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a refrigerant agitating apparatus having an impeller capable of stirring a refrigerant circulated in a heating / cooling system for a heat pump with no power or low power.

그리고 본 발명은 히트펌프용 냉난방 시스템의 작동시 소비전력이 감소되도록 하여 히트펌프용 냉난방 시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치를 제공하는데 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a refrigerant agitation apparatus having an impeller capable of reducing the power consumption during operation of the heat pump cooling / heating system, thereby improving the efficiency of the heating / cooling system for a heat pump.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. .

상기 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치는, 냉매가 관로를 통해 순환되는 냉방 시스템에 구성되는 것으로, 관로 상에 설치되는 용기로서, 서로 대향하는 측면부에 냉매의 유입을 위한 유입배관과 냉매의 유출을 위한 유출배관이 각각 관통되는 교반탱크; 유입배관이 관통된 측면부에 결합되되, 유입배관이 관통되고, 유입배관을 따라 유입되는 냉매의 압력에 의해 회전되면서 냉매를 1차 교반하는 제1 임펠러가 마련된 제1 교반부; 및 유출배관이 관통된 측면부에 결합되되, 냉매의 유입방향과 대향되는 방향으로 연장형성되는 유도배관이 마련되고, 유도배관을 따라 유입되는 1차 교반된 냉매의 압력에 의해 회전되면서 1차 교반된 냉매를 2차 교반하는 제2 임펠러가 마련된 제2 교반부;를 포함한다.As a technical means for accomplishing the above object, a refrigerant agitating apparatus provided with an impeller according to a first embodiment of the present invention is configured in a cooling system in which refrigerant is circulated through a duct, An agitation tank in which an inlet pipe for introducing the refrigerant and an outlet pipe for discharging the refrigerant are respectively passed through the side portions opposed to each other; A first agitator coupled to a side portion of the inflow pipe through which the inflow pipe passes and having a first impeller for first stirring the refrigerant while being rotated by the pressure of the refrigerant flowing along the inflow pipe; And an induction pipe connected to the side portion through which the outflow pipe passes, wherein the induction pipe extends in a direction opposite to the inflow direction of the refrigerant, and is rotated by the pressure of the first stirred refrigerant flowing along the induction pipe, And a second agitating part provided with a second impeller for agitating the refrigerant secondarily.

그리고 교반탱크는, 유입배관이 관통된 측면부로부터 냉매의 유입방향으로 연장형성되어 내부의 일부를 제1, 제2 공간으로 구획시키는 중간격자;를 포함한다.And the stirring tank includes an intermediate lattice which is formed so as to extend in the inflow direction of the refrigerant from the side portion through which the inflow pipe penetrates and divides a part of the inside into the first and second spaces.

여기서, 교반탱크는, 중간격자가 냉매의 유입 방향을 교차하는 방향으로 유도배관과 오버랩된다.Here, the stirring tank overlaps with the induction pipe in the direction in which the intermediate grid crosses the inflow direction of the refrigerant.

한편, 중간격자는, 유입배관이 관통된 측면부 중 교반탱크의 일측부와 중간격자의 타측부 간의 폭인 제1 폭보다 중간격자의 일측부와 유도배관의 타측부 간의 폭인 제2 폭이 작게 형성되는 지점으로부터 연장형성된다.On the other hand, the intermediate grid is formed such that the second width, which is the width between one side of the intermediate grid and the other side of the induction pipe, is smaller than the first width, which is the width between the one side of the stirring tank and the other side of the intermediate grid, Point.

여기서, 중간격자는, 교반탱크 일측부의 길이의 1/2 이하로 연장형성된다.Here, the intermediate lattice is formed so as to extend to a half or less of the length of one side of the stirring tank.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치는, 유출배관이 관통된 측면부에 마련되고, 냉매가 유입되는 방향과 대향되는 방향으로 교반탱크의 내부에 초음파를 발진하여 초음파의 진동으로 1차 교반된 냉매를 교반하는 초음파 진동자;를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the refrigerant agitating device with the impeller according to the first embodiment of the present invention is provided in a side portion through which the outflow pipe penetrates, and generates ultrasonic waves in the stirring tank in the direction opposite to the direction in which the refrigerant flows, And an ultrasonic vibrator that stirs the refrigerant that has been firstly stirred by the vibration of the ultrasonic vibrator.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치는, 냉매가 관로를 통해 순환되는 냉난방 시스템에 구성되는 것으로, 관로 상에 설치되는 용기로서, 서로 대향하는 측면부에 냉매의 유입 및 유출을 위한 유입배관과 유출배관이 각각 관통되되, 내부를 제1, 제2, 제3 공간으로 구획시키는 제1, 제2 격벽이 마련되는 교반탱크; 제1 공간에 마련되되, 유입배관이 관통되고, 유입배관을 따라 유입되는 냉매의 압력에 의해 회전되면서 냉매를 1차 교반하며, 1차 교반된 냉매를 제2 공간으로 유동시키는 제1 임펠러가 마련된 제1 교반부; 및 제3 공간에 마련되되, 제2 공간으로 유동된 1차 교반된 냉매를 제3 공간으로 유동되도록 하고, 1차 교반된 냉매의 압력에 의해 회전되면서 1차 교반된 냉매를 2차 교반하는 제2 임펠러가 마련된 제2 교반부;를 포함한다.As a technical means for accomplishing the above object, a refrigerant agitating apparatus provided with an impeller according to a second embodiment of the present invention is configured in a cooling / heating system in which refrigerant is circulated through a duct, An agitating tank having first and second partition walls through which the inflow pipe and the outflow pipe for inflow and outflow of the refrigerant pass through, respectively, and partition the inside into the first, second and third spaces; And a first impeller provided in the first space for passing the inflow pipe and stirring the refrigerant while being rotated by the pressure of the refrigerant flowing along the inflow pipe and for flowing the firstly stirred refrigerant into the second space A first agitating part; And a second stirring device for stirring the first stirred refrigerant while being rotated by the pressure of the first stirred refrigerant, And a second agitating portion provided with a second impeller.

여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치는, 냉난방 시스템의 냉방일 때 정방향 흐름으로 냉매를 교반하고, 난방일 때 정방향의 역방향 흐름으로 냉매를 교반한다.Here, the refrigerant agitating apparatus equipped with the impeller according to the second embodiment of the present invention agitates the refrigerant in the forward flow when the cooling and heating system is cooling and stirs the refrigerant in the forward flow in the forward direction when the heating is performed.

더 나아가, 본 발명의 제2 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치는, 냉난방 시스템이 냉방인 경우, 제1 교반부, 제2 교반부 순의 정방향 흐름으로 상기 냉매를 교반하고, 냉난방 시스템이 난방인 경우, 제2 교반부, 제1 교반부 순의 정방향의 역방향 흐름으로 냉매를 교반한다.Further, in the refrigerant agitating apparatus having the impeller according to the second embodiment of the present invention, when the cooling / heating system is in the cooling mode, the refrigerant is stirred in the forward flow of the first agitating unit and the second agitating unit, In the case of this heating, the refrigerant is stirred in the forward flow in the forward direction in the order of the second agitating portion and the first agitating portion.

뿐만 아니라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치는, 유입배관이 관통된 측면부로부터 직교되는 교반탱크의 일측부 또는 타측부에 마련되고, 제2 공간에 제1, 제2 격벽이 연장형성된 방향으로 초음파를 발진하여 상기 초음파의 진동으로 1차 교반된 냉매를 교반하는 초음파 진동자;를 더 포함할 수 있다.In addition, the refrigerant agitating device with the impeller according to the second embodiment of the present invention is provided at one side or the other side of the stirring tank which is orthogonal to the side portion through which the inflow pipe penetrates, And an ultrasonic transducer for oscillating ultrasonic waves in a direction in which the two partition walls are extended and stirring the refrigerant that is firstly stirred by the vibration of the ultrasonic waves.

본 발명에 따르면, 히트펌프용 냉난방 시스템에서 순환 처리되는 냉매를 무전력 또는 저전력으로 교반할 수 있다.According to the present invention, the refrigerant circulated in the heating / cooling system for a heat pump can be agitated with no power or low power.

그리고 본 발명에 따르면, 히트펌프용 냉난방 시스템의 작동시 소비전력이 감소되도록 하여 히트펌용 냉난방 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the power consumption during operation of the heating / cooling system for a heat pump is reduced, thereby improving the efficiency of the heating / cooling system for a heat pump.

또한, 냉동유를 포함한 냉매를 미립자로 교반함으로써, 히트펌프용 냉난방 시스템의 관로의 수명이 연장되도록 하여, 히트펌프용 냉난방 시스템의 전력 손실을 줄일 수 있다.In addition, by agitating the refrigerant containing the freezing oil with the fine particles, the life of the piping of the heating and cooling system for the heat pump can be prolonged, and the power loss of the heating and cooling system for the heat pump can be reduced.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It should be understood, however, that the effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs It will be possible.

도 1은 종래의 히트펌프용 냉난방 시스템의 구성 및 작동원리를 설명하기 위해 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 임펠러가 구비된 냉매 교반장치가 포함된 히트펌프용 냉난방 시스템을 나타낸 구성도다.
도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치의 상세 구성요소를 나타낸 도면이다.
도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치의 냉매 유동 방향을 나타낸 도면이다.
도 4a는 중간격자가 추가된 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치를 나타낸 도면이다.
도 4b는 중간격자가 추가된 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치의 냉매 유동 방향을 나타낸 도면이다.
도 4c는 중간격자의 설치 지점 및 중간격자의 수평 길이를 나타낸 도면이다.
도 4d는 중간격자와 제2 유도배관의 오버랩 영역을 나타낸 도면이다.
도 5는 초음파 진동자가 추가된 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치를 나타낸 도면이다.
도 6a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치의 상세 구성요소 및 히트펌프용 냉난방 시스템이 냉방인 경우의 냉매 유동 방향을 나타낸 도면이다.
도 6b는 히트펌프용 냉난방 시스템이 난방인 경우의 냉매 유동 방향을 나타낸 도면이다.
도 7은 초음파 진동자가 추가된 본 발명의 제2 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 임펠러가 구비된 냉매 교반장치의 냉매 교반 순서를 나타낸 블록도다.
FIG. 1 is a view for explaining the configuration and operation principle of a conventional heating / cooling system for a heat pump.
FIG. 2 is a view showing a cooling / heating system for a heat pump including a refrigerant agitation device provided with an impeller of the present invention.
FIG. 3A is a view showing a detailed constitutional element of a refrigerant agitation apparatus provided with an impeller according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 3B is a view illustrating a refrigerant flow direction in a refrigerant agitating apparatus provided with an impeller according to the first embodiment of the present invention.
4A is a view showing a refrigerant agitating apparatus having an impeller according to a first embodiment of the present invention, to which an intermediate grid is added.
FIG. 4B is a view showing a refrigerant flow direction in a refrigerant agitating apparatus provided with an impeller according to the first embodiment of the present invention in which an intermediate grid is added.
4C is a view showing an installation point of the intermediate grid and a horizontal length of the intermediate grid.
4D is a view showing an overlap region of the intermediate grid and the second induction pipe.
FIG. 5 is a view showing a refrigerant agitating apparatus provided with an impeller according to the first embodiment of the present invention, to which an ultrasonic vibrator is added.
FIG. 6A is a view showing a refrigerant flow direction when the cooling / heating system for a heat pump is cooled, and the detailed components of the refrigerant agitation apparatus equipped with the impeller according to the second embodiment of the present invention.
6B is a view showing a refrigerant flow direction when the heating / cooling system for a heat pump is heating.
7 is a view showing a refrigerant agitating apparatus provided with an impeller according to a second embodiment of the present invention to which an ultrasonic vibrator is added.
8 is a block diagram showing a refrigerant agitation procedure of a refrigerant agitation apparatus equipped with an impeller of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are provided as examples for allowing a person skilled in the art to sufficiently convey the ideas of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms.

도 2는 본 발명의 임펠러가 구비된 냉매 교반장치가 포함된 히트펌프용 냉난방 시스템을 나타낸 구성도다.FIG. 2 is a view showing a cooling / heating system for a heat pump including a refrigerant agitation device provided with an impeller of the present invention.

도 2를 참조하면, 히트펌프용 냉난방 시스템은 증발기(1), 압축기(2), 응축기(3), 제1, 제2 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치(10, 20) 및 팽창기(4)를 포함하는 구성으로 이루어진다. 이때, 히트펌프용 냉난방 시스템은 냉매가 일 방향으로 유동되는 히트펌프용 냉방 시스템 또는 히트펌프용 난방 시스템 및 냉매가 정방향 또는 정방향의 역방향으로 유동 가능한 히트펌프용 냉난방 시스템으로 분류된다.2, the cooling / heating system for a heat pump includes an evaporator 1, a compressor 2, a condenser 3, refrigerant agitators 10 and 20 having impellers according to the first and second embodiments, (4). At this time, the heating and cooling system for a heat pump is classified into a cooling system for a heat pump or a heating system for a heat pump in which refrigerant flows in one direction, and a heating and cooling system for a heat pump in which a refrigerant can flow in a reverse direction.

더 나아가, 히트펌프용 냉난방 시스템에서 관로를 따라 유동되는 것은 냉매라고 설명하였으나, 압축기(2)에 사용되는 윤활유인 냉동기유도 함께 유동될 수 있다. 이하에서의 제1, 제2 실시예에 따른 냉매 교반장치(10, 20)가 교반하는 것은 냉매 또는 냉매와 냉동기유가 혼합된 유체를 의미할 수 있다.Further, although it is described that refrigerant flows along the duct in the cooling / heating system for the heat pump, it can be flowed together with the refrigerant induction which is the lubricant oil used in the compressor 2. The stirring of the refrigerant agitators 10 and 20 according to the first and second embodiments may refer to a refrigerant or a fluid in which refrigerant and refrigerant are mixed.

제1 1st 실시예의Example 구성 Configuration

도 3a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치의 상세 구성요소를 나타낸 도면이다. 또한, 도 3b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치의 냉매 유동 방향을 나타낸 도면이다. 그리고 도 4a는 중간격자가 추가된 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치를 나타낸 도면이다. 또한, 도 4b는 중간격자가 추가된 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치의 냉매 유동 방향을 나타낸 도면이다. 그리고 도 4c는 중간격자의 설치 지점 및 중간격자의 수평 길이를 나타낸 도면이다. 또한, 도 4d는 중간격자와 제2 유도배관의 오버랩 영역을 나타낸 도면이다. 그리고 도 5는 초음파 진동자가 추가된 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치를 나타낸 도면이다.FIG. 3A is a view showing a detailed constitutional element of a refrigerant agitation apparatus provided with an impeller according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3B is a view illustrating a refrigerant flow direction in the refrigerant agitating apparatus provided with the impeller according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4A is a view showing a refrigerant agitation apparatus equipped with an impeller according to a first embodiment of the present invention in which an intermediate grid is added. 4B is a view showing a refrigerant flow direction in the refrigerant agitating apparatus having the impeller according to the first embodiment of the present invention in which an intermediate grid is added. And FIG. 4C is a view showing an installation point of the intermediate grid and a horizontal length of the intermediate grid. 4 (d) is a view showing an overlap region of the intermediate grid and the second induction pipe. And FIG. 5 is a view showing a refrigerant agitating apparatus provided with an impeller according to a first embodiment of the present invention to which an ultrasonic vibrator is added.

이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치(10)(이하에서는 '냉매 교반장치'라 한다.)의 구성에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, the configuration of a refrigerant agitation apparatus 10 (hereinafter, referred to as 'refrigerant agitation apparatus') equipped with an impeller according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 5. FIG.

냉매 교반장치(10)는 증발기(1), 압축기(2), 응축기(3), 및 팽창기(4)를 포함하는 히트펌프용 냉난방 시스템 중 냉방 전용의 시스템에서 구성된다. 더 나아가, 냉매 교반장치(10)는 히트펌용 냉방 시스템에서 냉방에 따라 일 방향으로 유동되는 냉매를 교반하기 위해 마련된다.The refrigerant agitating apparatus 10 is configured in a cooling-dedicated system of a heating / cooling system for a heat pump including an evaporator 1, a compressor 2, a condenser 3 and an inflator 4. [ Furthermore, the refrigerant agitator 10 is provided for agitating the refrigerant flowing in one direction in accordance with the cooling in the cooling system for the heat pump.

도 3a 내지 도 3b를 참조하면, 냉매 교반장치(10)는 냉매의 유입, 유동, 유출을 위한 교반탱크(100), 냉매(냉동유를 포함한 냉매)를 미립자로 교반하기 위한 제1 교반부(200) 및 제2 교반부(300)가 마련된다.3A and 3B, the refrigerant agitator 10 includes a stirring tank 100 for flowing, flowing, and discharging refrigerant, a first agitator (not shown) for stirring the refrigerant (refrigerant containing freezing oil) 200 and a second agitator 300 are provided.

교반탱크(100)는 냉매의 유입, 유동, 유출을 위한 유동조(110), 유입배관(120), 유출배관(130)이 마련된다. 한편, 교반탱크(100)는 히트펌프용 냉방 시스템의 관로 상에 연결 설치되되, 수평 배치구조나 수직 배치구조 또는 서로 대향되는 방향으로 바꾸어 연결 설치될 수 있음은 물론이고, 이를 통해 히트펌프용 냉방 시스템의 작동 시에 발생되는 압송력을 이용하여 냉매의 유입 및 유출을 수행하게 된다.The stirring tank 100 is provided with a flow tank 110, an inflow pipe 120, and an outflow pipe 130 for inflow, flow, and discharge of refrigerant. Meanwhile, the stirring tank 100 is connected to the piping of the cooling system for the heat pump, and can be installed in a horizontal arrangement structure, a vertical arrangement structure, or in a direction opposite to each other, The refrigerant flows in and out by using the pressure force generated during operation of the system.

유동조(110)는 히트펌프용 냉난방 시스템의 관로 상에 설치되는 용기로서, 내부에는 냉매가 유동되는 공간이 형성된다. 이러한 유동조(110)는 도면에 사각 단면의 용기로 도시되었으나, 원형 단면의 용기로도 설치될 수 있다. 또한, 사각 단면과 원형 단면을 제외한 다른 형태의 단면을 가지는 용기로 설치될 수도 있다.The flow tank (110) is a container installed on the piping of the heating / cooling system for the heat pump, and a space through which the refrigerant flows is formed inside. Although this fluid reservoir 110 is shown as a rectangular cross-section container in the figure, it can also be provided as a container having a circular cross-section. It may also be provided with a container having a cross section of a different shape except for a rectangular cross section and a circular cross section.

유입배관(120)은 유동조(110)의 측면부를 관통함으로써, 히트펌프용 냉방 시스템의 관로를 따라 유동되는 냉매가 유동조(110)의 내부에 유입되도록 한다. 여기서, 유입배관(120)은 강관, 동관, 스테인리스관 중 적어도 하나의 재질로 마련된다.The inflow pipe 120 penetrates the side surface of the flow tank 110 to allow the refrigerant flowing along the piping of the cooling system for the heat pump to flow into the flow tank 110. Here, the inflow pipe 120 is made of at least one of a steel pipe, a copper pipe, and a stainless steel pipe.

유출배관(130)은 유입배관(110)이 관통한 유동조(110)의 측면부와 대향되는 유동조(110)의 측면부를 관통함으로써, 유동조(110)의 내부에서 유동되는 냉매가 유동조(110)의 외부로 유출되도록 한다. 여기서, 유동조(110)의 외부라 함은, 히트펌프용 냉방 시스템의 관로 또는 냉매를 배출하기 위한 별도의 관로를 의미할 수 있다. 한편 유출배관(130)은 유입배관(120)과 마찬가지로 강관, 동관, 스테인리스관 중 적어도 하나의 재질로 마련된다.The outflow pipe 130 passes through a side surface portion of the flow tank 110 opposed to the side surface portion of the flow tank 110 through which the inflow pipe 110 penetrates and thereby the refrigerant flowing in the flow tank 110 flows into the flow tank 110, respectively. Here, the outside of the fluid tank 110 may refer to a conduit of the cooling system for the heat pump or a separate conduit for discharging the refrigerant. Meanwhile, the outflow pipe 130 is made of at least one of a steel pipe, a copper pipe, and a stainless steel pipe as in the case of the inflow pipe 120.

더 나아가, 교반탱크(100)는 제1 공간(S1)에서 데드-존이 발생하는 것을 방지하기 위한 유동부(미도시)가 유동조(110)의 일측부, 타측부 및 측면부 중 적어도 하나의 지점에 더 마련될 수 있다. 이때, 유동부(미도시)는 냉매의 압력에 의하여 동작하거나 외부의 배터리(미도시)에서 공급되는 전원을 통해 동작하여 유동조(110)의 냉매에 흐름이 발생되도록 할 수 있다.Furthermore, the stirring tank 100 may be configured such that a floating portion (not shown) for preventing the occurrence of a dead-zone in the first space S1 is formed in at least one of the one side portion, the other side portion, More points can be provided. At this time, the flow portion (not shown) may be operated by the pressure of the refrigerant or may be operated through a power source supplied from an external battery (not shown) to generate a flow in the refrigerant of the flow tank 110.

그리고 제1 교반부(200)는 유입배관(120)을 따라 유입되는 냉매의 1차 교반을 위한 제1 임펠러(210) 및 1차 교반된 냉매를 유동조(110)의 내부로 유도하기 위한 제1 유도배관(220)이 마련된다.The first stirrer 200 includes a first impeller 210 for first stirring the refrigerant flowing along the inlet pipe 120 and a second impeller 210 for guiding the first stirred refrigerant into the flow tank 110 1 induction pipe 220 is provided.

제1 임펠러(210)는 유입배관(120)이 마련된 유동조(110)의 측면부와 결합되고, 유입배관(120)이 측면부를 관통하게 된다. 이를 통해, 냉매는 유입배관(120)을 따라 유동되어 제1 임펠러(210)의 내부로 유입된다. 한편, 제1 임펠러(210)는 무동력으로서, 냉매의 압력에 의해 회전되면서 냉매를 1차 교반한다. 뿐만 아니라, 제1 임펠러(210)는 외부의 배터리(미도시)로부터 공급되는 전원을 통해 회전되면서 냉매를 1차 교반할 수도 있다.The first impeller 210 is coupled to the side surface of the flow tank 110 provided with the inflow pipe 120 so that the inflow pipe 120 passes through the side surface. In this way, the refrigerant flows along the inflow pipe 120 and flows into the first impeller 210. On the other hand, the first impeller 210 is non-powered, and is rotated by the pressure of the refrigerant to firstly stir the refrigerant. In addition, the first impeller 210 may be rotated through a power source supplied from an external battery (not shown) to primarily stir the refrigerant.

제1 유도배관(220)은 유입배관(120)이 관통된 제1 임펠러(210)의 측면부와 대향되는 제1 임펠러(210)의 측면부를 관통하고, 유동조(110)의 내부를 향해 연장형성된다. 이를 통해, 1차 교반된 냉매는 제1 유도배관(220)을 따라 유동조(110)의 내부로 유동된다.The first induction pipe 220 extends through the side surface of the first impeller 210 opposed to the side surface of the first impeller 210 through which the inflow pipe 120 penetrates and extends toward the inside of the fluid tank 110 do. In this way, the first stirred refrigerant flows along the first induction pipe 220 to the inside of the flow tank 110.

또한, 제2 교반부(300)는 1차 교반된 냉매의 2차 교반을 위한 제2 임펠러(310) 및 1차 교반된 냉매를 제2 임펠러(310)로 유도하기 위한 제2 유도배관(320)이 마련된다.The second stirring unit 300 includes a second impeller 310 for secondary stirring of the first stirred refrigerant and a second induction pipe 320 for guiding the first stirred refrigerant to the second impeller 310. [ ).

제2 임펠러(310)는 유출배관(130)이 마련된 유동조(110)의 측면부와 결합되고, 유출배관(130)이 측면부를 관통하게 된다. 이를 통해, 2차 교반된 냉매는 유출배관(130)을 따라 유동되어 유동조(110)의 외부로 유출된다. 한편, 제2 임펠러(310)는 무동력으로서, 1차 교반된 냉매의 압력에 의해 회전되면서 냉매를 2차 교반한다. 뿐만 아니라, 제2 임펠러(310)는 외부의 배터리(미도시)로부터 공급되는 전원을 통해 회전되면서 냉매를 2차 교반할 수도 있다.The second impeller 310 is engaged with the side surface of the flow tank 110 provided with the outflow pipe 130 and the outflow pipe 130 passes through the side surface. Thus, the secondarily stirred refrigerant flows along the outlet pipe 130 and flows out of the flow tank 110. On the other hand, the second impeller 310 is non-powered, and is rotated by the pressure of the refrigerant that has been firstly stirred to secondarily stir the refrigerant. In addition, the second impeller 310 may be rotated through a power source supplied from an external battery (not shown) to secondarily stir the refrigerant.

제2 유도배관(320)은 유출배관(130)이 관통된 제2 임펠러(310)의 측면부와 대향되는 제2 임펠러(310)의 측면부를 관통하고, 유동조(110)의 내부를 향해 연장형성된다. 이를 통해, 유동조(110)의 내부에서 유동되는 1차 교반된 냉매는 제2 유도배관(320)을 따라 제1 임펠러(310)의 내부로 유동된다.The second induction pipe 320 extends through the side surface of the second impeller 310 facing the side surface of the second impeller 310 through which the outflow pipe 130 passes and extends toward the inside of the flow tank 110 do. As a result, the primary agitated refrigerant flowing inside the flow tank 110 flows into the first impeller 310 along the second induction pipe 320.

첨언하여, 냉매 교반장치(10)는 냉매의 유동을 제어하기 위해, 유입배관(120), 유출배관(130), 제1 유도배관(220), 제2 유도배관(320)에 각각 원격제어가 가능한 개폐밸브(미도시)가 마련될 수 있다.The refrigerant agitating device 10 is provided with a remote control for controlling the flow of the refrigerant to the inflow pipe 120, the outflow pipe 130, the first induction pipe 220 and the second induction pipe 320 A shut-off valve (not shown) may be provided.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉매 교반장치(10)는 유동조(110)의 내부의 일부를 구획하기 위한 중간격자(140)가 더 마련될 수 있다. 이때, 중간격자(140)가 마련된 유동조(110)에서는 냉매가 구획지게 유동될 수 있다. 또한, 유동조(110)의 내부는 중간격자(140)에 의해 제1 공간(S1)과 제2 공간(S2)으로 구획될 수 있다.4A and 4B, the refrigerant agitating apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention may further include an intermediate grid 140 for partitioning a part of the interior of the flow tank 110. At this time, in the flow tank 110 provided with the intermediate grid 140, the refrigerant can be divided to flow. In addition, the inside of the flow tank 110 can be partitioned into the first space S1 and the second space S2 by the intermediate grid 140.

도 4c 내지 도 4d를 참조하면, 중간격자(140)는 유입배관(120)이 마련된 유동조(110)의 측면부 중 유동조(110)의 일측부와 중간격자(140)의 타측부 간의 폭인 제1 폭(a)보다 중간격자(140)의 일측부와 제2 유도배관(420)의 타측부 간의 제2 폭(a)이 작게 형성되는 지점에 마련될 수 있다. 뿐만 아니라, 중간격자(140)는 냉매의 유동 속도를 더 빠르게 하기 위해, 중간격자(140)의 단부와 제2 임펠러(410) 간의 폭이 제1 폭(a)보다는 작되, 제2 폭(b)보다는 큰 폭을 가지는 지점에 마련될 수 있다.4C to 4D, an intermediate grid 140 is formed on the side of the flow tank 110 in which the inflow pipe 120 is provided and a width between the one side of the flow tank 110 and the other side of the middle grid 140. [ The second width a between the one side of the intermediate grid 140 and the other side of the second induction pipe 420 may be smaller than the first width a. In addition, the intermediate grid 140 may be configured such that the width between the end of the intermediate grid 140 and the second impeller 410 is less than the first width a and the second width b In the present invention.

그리고 중간격자(140)는 유입배관(120)이 관통된 유동조(110)의 측면부로부터 냉매의 유입 방향을 따라 연장형성될 수 있다. 이때, 중간격자(140)는 유동조(110)의 일측부의 길이의 1/2 이하의 길이(c)만큼 연장형성될 수 있다.The intermediate grid 140 may extend along the inflow direction of the refrigerant from the side surface of the flow tank 110 through which the inflow pipe 120 penetrates. At this time, the intermediate grid 140 may be extended by a length (c) of not more than 1/2 of the length of one side of the flow tank 110.

또한, 중간격자(140)는 냉매의 유입 방향을 교차하는 방향으로 제2 유도배관(420)과 오버랩 영역(d)만큼 오버랩되게 연장형성될 수 있다. 이때, 중간격자(140)는 제2 유도배관(420)과의 오버랩을 통해 1차 교반된 냉매가 유동조(110)의 내부에서 유동되는 시간을 증가시킬 수 있게 된다.In addition, the intermediate grid 140 may be formed so as to overlap with the second induction pipe 420 by an overlap region d in a direction crossing the inflow direction of the coolant. At this time, the intermediate grid 140 can increase the time during which the refrigerant that has been firstly stirred through the overlap with the second induction pipe 420 flows inside the flow tank 110.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 냉매 교반장치(10)는 1차 교반된 냉매가 2차 교반되기 전에 초음파로 1차 교반된 냉매를 교반하기 위한 초음파 진동자(400)가 더 마련될 수 있다. 이를 통해, 제1 임펠러(210)에서 1차 교반된 냉매는 제2 임펠러(310)에서 2차 교반되기 전에 더 교반될 수 있다.Referring to FIG. 5, the refrigerant agitating apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention includes an ultrasonic vibrator 400 for stirring a refrigerant, which is firstly stirred by ultrasonic waves, before the first- More can be provided. Accordingly, the refrigerant firstly stirred in the first impeller 210 can be further agitated before being secondarily stirred in the second impeller 310.

여기서, 초음파 진동자(400)는 유동조(110)의 내부를 향해 초음파를 발진하기 위해, 유출배관(130)이 관통된 유동조(110)의 측면부에 마련될 수 있다. 뿐만 아니라, 초음파 진동자(400)는 유입배관(130)이 관통된 유동조(110)의 측면부, 냉매의 유입 방향을 교차하는 방향으로 중간격자(140)와 오버랩되지 않는 유동조(110)의 일측부 또는 타측부에 마련될 수 있다. 그리고 초음파 진동자(400)는 1차 교반된 냉매를 교반하기 위한 초음파의 발진 각도가 변경되도록 설계될 수 있다.The ultrasonic vibrator 400 may be provided on a side surface of the flow tank 110 through which the outflow pipe 130 penetrates to oscillate ultrasonic waves toward the inside of the fluid tank 110. The ultrasonic transducer 400 may include a side surface portion of the flow trough 110 through which the inflow pipe 130 penetrates and a portion of the flow trough 110 that does not overlap the intermediate grid 140 in a direction crossing the inflow direction of the refrigerant. Side or the other side. The ultrasonic vibrator 400 may be designed to change the oscillation angle of the ultrasonic wave for stirring the refrigerant that has been primarily stirred.

한편, 초음파 진동자(400)가 더 마련되는 냉매 교반장치(10)는 도면상에 중간격자(140)가 구성된 것으로 도시되었으나, 중간격자(140)가 구성되지 않을 수도 있다.Although the refrigerant agitator 10 in which the ultrasonic vibrator 400 is further provided is shown in the figure as an intermediate lattice 140, the intermediate lattice 140 may not be constructed.

지금까지 상술한 냉매 교반장치(10)는 교반탱크(100)가 유동조(110), 유입배관(120), 유출배관(130)으로만 구성되는 냉매 교반장치(10), 이를 포함하고 중간격자(140)가 추가 구성되는 냉매 교반장치(10), 중간격자(140)가 포함되지 않고 초음파 진동자(400)가 추가 구성되는 냉매 교반장치(10) 및 중간격자(140), 초음파 진동자(400)가 추가 구성되는 냉매 교반장치(10) 중 적어도 하나의 냉매 교반장치(10)로 설계될 수 있다.The refrigerant agitating apparatus 10 described above includes the refrigerant agitating apparatus 10 in which the stirring tank 100 is composed only of the flow tank 110, the inflow pipe 120 and the outflow pipe 130, A refrigerant agitator 10 and an intermediate lattice 140 in which an ultrasonic vibrator 400 is not included but an intermediate lattice 140 is not included and an ultrasonic vibrator 400, The refrigerant agitating device 10 of the present invention may be designed as at least one refrigerant agitating device 10 of the refrigerant agitating device 10 of the present invention.

제2 Second 실시예의Example 구성 Configuration

도 6a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치의 상세 구성요소 및 히트펌프용 냉난방 시스템이 냉방인 경우의 냉매 유동 방향을 나타낸 도면이다. 그리고 도 6b는 히트펌프용 냉난방 시스템이 난방인 경우의 냉매 유동 방향을 나타낸 도면이다. 또한, 도 7은 초음파 진동자가 추가된 본 발명의 제2 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치를 나타낸 도면이다.FIG. 6A is a view showing a refrigerant flow direction when the cooling / heating system for a heat pump is cooled, and the detailed components of the refrigerant agitation apparatus equipped with the impeller according to the second embodiment of the present invention. And FIG. 6B is a view showing a refrigerant flow direction when the heating / cooling system for a heat pump is heating. FIG. 7 is a view showing a refrigerant agitating apparatus provided with an impeller according to a second embodiment of the present invention to which an ultrasonic vibrator is added.

이하에서는 도 6 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 임펠러가 구비된 냉매 교반장치(20)(이하에서는 '냉매 교반장치'라 한다.)의 구성에 대해 자세히 설명하도록 하겠다.Hereinafter, the configuration of a refrigerant agitation apparatus 20 (hereinafter, referred to as 'refrigerant agitation apparatus') equipped with an impeller according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 7. FIG.

먼저, 냉매 교반장치(20)는 제1 실시예를 통해 상술한 냉매 교반장치(10)와 동일하게 증발기(1), 압축기(2), 응축기(3), 및 팽창기(4)를 포함하는 구성으로 이루어지고, 교반탱크(100), 제1 교반부(200) 및 제2 교반부(300)이 마련된다. 다만, 냉매 교반장치(20)는 냉매 교반장치(10)와 달리, 냉방과 난방에 따라 정방향 흐름과 정방향 흐름의 역방향 흐름으로 냉매를 교반하는 히트펌프용 냉난방 시스템에 구성된다.First, the refrigerant agitating device 20 is constructed in the same manner as the refrigerant agitating device 10 described above through the first embodiment, including the evaporator 1, the compressor 2, the condenser 3, and the inflator 4 And the agitation tank 100, the first agitating part 200 and the second agitating part 300 are provided. Unlike the refrigerant agitator 10, the refrigerant agitator 20 is configured in a heating / cooling system for a heat pump that stirs refrigerant in a forward flow and a reverse flow in a forward flow according to cooling and heating.

냉매 교반장치(20)의 교반탱크(100)는 냉매 교반장치(10)의 교반탱크(100)와 동일하게 유동조(110), 유입배관(120), 유출배관(130)이 마련된다. 다만, 냉매 교반장치(20)의 교반탱크(100)는 냉매 교반장치(10)의 교반탱크(100)와 달리, 유동조(110)의 내부를 제1 공간(S1), 제2 공간(S2), 제3 공간(S3)으로 구획시키는 제1 격벽(150)과 제2 격벽(160)이 더 마련된다.The stirring tank 100 of the refrigerant agitator 20 is provided with a flow tank 110, an inlet pipe 120 and an outlet pipe 130 in the same manner as the stirring tank 100 of the refrigerant agitator 10. Unlike the stirring tank 100 of the refrigerant agitator 10, the stirring tank 100 of the refrigerant agitator 20 is divided into the first space S1, the second space S2, , And a third space (S3). The first barrier rib 150 and the second barrier rib 160 are further provided.

냉매 교반장치(20)의 제1 교반부(200)는 냉매 교반장치(10)의 제1 교반부(200)와 동일하게 제1 임펠러(210), 제1 유도배관(220)이 마련된다. 다만, 냉매 교반장치(20)의 제1 교반부(200)는 냉매 교반장치(10)의 제1 교반부(200)와 달리, 제1 격벽(150)에 의해 구획된 제1 공간(S1)에 마련된다. 그리고 제1 유도배관(220)은 냉방과 난방에 따라 제1 격벽(150)을 관통하여 제1 임펠러(210)에서 1차 교반된 냉매가 제2 공간(S2)으로 유입되도록 하거나 1차 교반된 냉매가 제1 임펠러(210)로 유입되도록 한다.The first agitator 200 of the refrigerant agitator 20 is provided with a first impeller 210 and a first induction pipe 220 in the same manner as the first agitator 200 of the refrigerant agitator 10. Unlike the first agitator 200 of the refrigerant agitator 10, the first agitator 200 of the refrigerant agitator 20 includes a first space S1 defined by the first partition 150, Respectively. The first induction pipe 220 passes through the first partition wall 150 in accordance with cooling and heating so that the refrigerant firstly stirred by the first impeller 210 flows into the second space S2, So that the refrigerant flows into the first impeller 210.

냉매 교반장치(20)의 제2 교반부(300)는 냉매 교반장치(10)의 제2 교반부(300)와 동일하게 제2 임펠러(310), 제2 유도배관(320)이 마련된다. 다만, 냉매 교반장치(20)의 제2 교반부(300)는 냉매 교반장치(10)의 제2 교반부(300)와 달리, 제2 격벽(160)에 의해 구획된 제3 공간(S3)에 마련된다. 또한, 제2 유도배관(320)은 냉방과 난방에 따라 제2 격벽(160)을 관통하여 제2 공간(S2)에서 유동되는 1차 교반된 냉매가 제2 임펠러(310)로 유입되도록 하거나 제2 임펠러(320)에서 1차 교반된 냉매가 제2 공간(S2)으로 유입되도록 한다.The second agitator 300 of the refrigerant agitator 20 is provided with the second impeller 310 and the second induction pipe 320 in the same manner as the second agitator 300 of the refrigerant agitator 10. Unlike the second stirring portion 300 of the refrigerant agitator 10, the second stirring portion 300 of the refrigerant agitating device 20 includes a third space S3 defined by the second partition wall 160, Respectively. The second induction pipe 320 is configured to allow the first stirred refrigerant flowing through the second partition wall 160 and flowing in the second space S2 to flow into the second impeller 310 according to cooling and heating, 2 The refrigerant, which is firstly stirred by the impeller 320, flows into the second space S2.

그리고 냉매 교반장치(20)는 제2 공간(S2)에서 유동되는 냉매를 교반하기 위한 초음파 진동자(400)가 유동조(110)의 일측부 또는 타측부 중 제2 공간(S2)과 인접한 지점에 더 마련될 수 있다. 한편, 초음파 진동자(400)는 제2 공간(S2) 뿐만 아니라, 제1 공간(S1)과 제3 공간(S3)에서 각각 유동되는 냉매를 교반하기 위해, 유동조(110)의 일측부 또는 타측부 중 제1 공간(S1) 또는 제3 공간(S3)과 인접한 지점 및 유동조(110)의 측면부에 마련될 수 있다. 그리고 초음파 진동자(400)는 1차 교반된 냉매를 교반하기 위한 초음파의 발진 각도가 변경되도록 설계될 수 있다.The refrigerant agitator 20 is configured such that the ultrasonic vibrator 400 for stirring the refrigerant flowing in the second space S2 is disposed at a position adjacent to the second space S2 of the one side or the other side of the flow tank 110 More can be provided. The ultrasonic transducer 400 may be provided on one side or the other of the fluid reservoir 110 to stir the refrigerant flowing in the first space S1 and the third space S3 as well as the second space S2. The first space S1 or the third space S3 and the side surface of the flow tank 110. [ The ultrasonic vibrator 400 may be designed to change the oscillation angle of the ultrasonic wave for stirring the refrigerant that has been primarily stirred.

한편, 초음파 진동자(400)는 도면에 정방향으로 유동되는 냉매를 교반하게 되는 것으로 도시되어 있으나, 정방향의 역방향으로 유동되는 냉매도 교반하게 되는 것이 바람직할 것이다.In the meantime, the ultrasonic vibrator 400 is shown to stir the refrigerant flowing in the forward direction in the figure, but it is also preferable that the refrigerant flowing in the reverse direction in the forward direction is also stirred.

냉매 Refrigerant 교반Stirring 과정 process

도 8은 본 발명의 임펠러가 구비된 냉매 교반장치의 냉매 교반 순서를 나타낸 블록도다.8 is a block diagram showing a refrigerant agitation procedure of a refrigerant agitation apparatus equipped with an impeller of the present invention.

이하에서는, 도 8을 참조하여 히트펌프용 냉방 시스템의 냉매 교반장치(10)와 히트펌프용 냉난방 시스템의 냉매 교반장치(20)가 냉매를 교반하는 과정을 함께 설명하도록 하겠다. Hereinafter, with reference to FIG. 8, a description will be made of a process in which the refrigerant agitator 10 of the cooling system for the heat pump and the refrigerant agitator 20 of the heating / cooling system for the heat pump agitate the refrigerant.

먼저, 냉매 교반장치(10, 20)는 증발기(1), 압축기(2), 응축기(3), 팽창기(4)를 따라 순환 처리되는 냉매가 교반탱크(100)의 내부로 유입되도록 한다(S100). 이때, 냉매 교반장치(10)와 냉방인 경우의 냉매 교반장치(20)는 냉매가 유입배관(120)을 따라 유동되어 유동조(110)의 내부로 유입된다. 반면에, 난방인 경우의 냉매 교반장치(20)는 냉매가 유출배관(130)을 따라 유동되어 유동조(110)의 내부로 유입된다.First, the refrigerant agitators 10 and 20 cause the refrigerant circulating through the evaporator 1, the compressor 2, the condenser 3 and the inflator 4 to flow into the interior of the stirring tank 100 (S100 ). At this time, in the refrigerant agitator 10 and the refrigerant agitator 20 in the cooling mode, the refrigerant flows along the inflow pipe 120 and flows into the inside of the fluid tank 110. On the other hand, in the case of heating, the coolant agitator 20 flows the coolant along the outflow pipe 130 and into the inside of the fluid tank 110.

냉매가 유동조(110)의 내부로 유입되는 경우, 냉매 교반장치(10, 20)는 냉매를 1차 교반한다(S200). 이때, 냉매 교반장치(10)와 냉방인 경우의 냉매 교반장치(20)는 제1 임펠러(210)가 냉매를 1차 교반하게 된다. 반면에, 난방인 경우의 냉매 교반장치(20)는 제2 임펠러(310)가 냉매를 1차 교반하게 된다. 한편, 제1 임펠러(210)와 제2 임펠러(310)는 1차 교반을 통해 냉매의 미립화를 유도하게 되고, 냉매의 전체적인 점도를 낮추게 된다.When the refrigerant flows into the flow tank 110, the refrigerant agitators 10 and 20 firstly stir the refrigerant (S200). At this time, in the refrigerant agitator 10 and the refrigerant agitator 20 in the cooling mode, the first impeller 210 first stirs the refrigerant. On the other hand, in the case of heating, the refrigerant agitating device 20 causes the second impeller 310 to firstly stir the refrigerant. On the other hand, the first impeller 210 and the second impeller 310 induce atomization of the refrigerant through the primary agitation, thereby lowering the overall viscosity of the refrigerant.

냉매가 1차 교반되는 경우, 냉매 교반장치(10, 20)는 1차 교반되어 유동되는 냉매를 2차 교반한다(S300). 이때, 냉매 교반장치(10)와 냉방인 경우의 냉매 교반장치(20)는 제2 임펠러(310)가 냉매를 2차 교반하게 된다. 반면에, 난방인 경우의 냉매 교반장치(20)는 제1 임펠러(210)가 냉매를 2차 교반하게 된다. 한편, 제1 임펠러(210)와 제2 임펠러(310)는 2차 교반을 통해 1차 교반 때보다 냉매의 미립화를 더 유도하게 되고, 냉매의 전체적인 점도를 더 낮추게 된다.When the refrigerant is firstly stirred, the refrigerant agitators 10 and 20 agitate the refrigerant, which is firstly stirred and stirred, in the second stage (S300). At this time, in the refrigerant agitating device 10 and the refrigerant agitating device 20 in the cooling mode, the second impeller 310 secondarily stirs the refrigerant. On the other hand, in the case of heating, the refrigerant agitator 20 causes the first impeller 210 to secondarily stir the refrigerant. On the other hand, the first impeller 210 and the second impeller 310 further induce atomization of the refrigerant through the secondary agitation and lower the overall viscosity of the refrigerant.

이때 만약, 냉매 교반장치(10, 20)에 초음파 진동자(400)가 마련되고, 초음파 진동자(400)에서 냉매에 기폭현상을 유도하는 초음파를 발진하게 된다면, 냉매의 2차 교반 과정은 초음파 진동자(400)의 초음파를 통한 교반 과정을 의미할 수 있다. 이를 통해, 제1 임펠러(210)와 제2 임펠러(310)을 통한 교반 과정보다 2냉매의 미립화를 더 유도하게 되고, 냉매의 전체적인 점도를 더 낮출 수 있다. 한편, 냉매의 2차 교반 과정이 초음파 진동자(400)의 초음파를 통한 교반 과정이 된다면, 상술한 제1 임펠러(210) 또는 제2 임펠러(310)가 냉매를 2차 교반하는 과정은 냉매의 3차 교반 과정으로 보는 것이 바람직할 것이다. 다만, 초음파 진동자(400)가 마련되어도 초음파가 발진되지 않는 경우에는, 제1 임펠러(210) 또는 제2 임펠러(310)를 통해 냉매를 교반하는 과정이 냉매의 2차 교반 과정이 될 수 있다.At this time, if the ultrasonic vibrator 400 is provided in the refrigerant agitators 10 and 20 and the ultrasonic wave inducing the evaporation phenomenon occurs in the refrigerant in the ultrasonic vibrator 400, the secondary agitation process of the refrigerant is performed by the ultrasonic vibrator 400) by ultrasonic waves. As a result, the two refrigerants are more atomized than the stirring process through the first impeller 210 and the second impeller 310, and the overall viscosity of the refrigerant can be further lowered. Meanwhile, if the second stirring process of the refrigerant is a stirring process of the ultrasonic vibrator 400 through ultrasonic waves, the process of second stirring the refrigerant by the first impeller 210 or the second impeller 310 may include It would be desirable to look at the tea stirring process. However, when the ultrasonic vibrator 400 does not generate ultrasonic waves, the process of stirring the refrigerant through the first impeller 210 or the second impeller 310 may be a second stirring process of the refrigerant.

냉매가 2차 교반되는 경우, 냉매 교반장치(10, 20)는 냉매를 유동조(110)의 외부로 유출한다(S400). 이때, 냉매 교반장치(10)와 냉방인 경우의 냉매 교반장치(20)는 유출배관(130)을 통해 냉매를 유동조(110)의 외부로 유출한다. 반면에, 난방인 경우의 냉매 교반장치(20)는 유입배관(120)을 통해 냉매를 유동조(110)의 외부로 유출한다.When the refrigerant is secondarily stirred, the refrigerant agitators 10 and 20 discharge the refrigerant to the outside of the flow tank 110 (S400). At this time, the refrigerant agitator 10 and the refrigerant agitator 20 in the cooling mode flow out the refrigerant to the outside of the flow tank 110 through the outlet pipe 130. On the other hand, when the refrigerant is heated, the refrigerant agitator 20 discharges the refrigerant to the outside of the flow tank 110 through the inflow pipe 120.

이때 만약, 냉매 교반장치(10, 20)의 2차 교반 과정이 초음파 진동자(400)의 초음파를 통한 교반 과정이 된다면, 냉매는 제1 임펠러(210) 또는 제2 임펠러(310)를 통한 3차 교반 과정 후에 유동조(110)의 외부로 유출될 수 있다.If the second stirring process of the refrigerant agitators 10 and 20 is a stirring process of the ultrasonic vibrator 400 through ultrasonic waves, the refrigerant flows through the first impeller 210 or the second impeller 310, And may be discharged to the outside of the fluid bath 110 after the stirring process.

상술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

1: 증발기,
2: 압축기,
3: 응축기,
4: 팽창기,
10: 제1 실시예의 임펠러가 구비된 냉매 교반장치,
20: 제2 실시예의 임펠러가 구비된 냉매 교반장치,
100: 교반탱크,
110: 유동조,
120: 유입배관,
130: 유출배관,
140: 중간격자,
150: 제1 격벽,
160: 제2 격벽,
200: 제1 교반부,
210: 제1 임펠러,
220: 제1 유도배관,
300: 제2 교반부,
310: 제2 임펠러,
320: 제2 유도배관,
400: 초음파 진동자,
a: 제1 폭,
b: 제2 폭,
c: 중간격자의 길이,
d: 오버랩 영역.
S1: 제1 공간,
S2: 제2 공간,
S3: 제3 공간.
1: Evaporator,
2: Compressor,
3: condenser,
4: inflator,
10: a refrigerant agitating device provided with the impeller of the first embodiment,
20: a refrigerant agitating device provided with an impeller of the second embodiment,
100: stirring tank,
110: fluidized bed,
120: inlet piping,
130: outflow pipe,
140: intermediate grid,
150: first partition,
160: second partition,
200: first agitating part,
210: first impeller,
220: first induction pipe,
300: second agitating part,
310: second impeller,
320: second induction pipe,
400: ultrasonic vibrator,
a: first width,
b: second width,
c: length of the intermediate grid,
d: overlap region.
S1: first space,
S2: the second space,
S3: Third space.

Claims (10)

냉매가 관로를 통해 순환되는 냉방 시스템에 구성되는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치에 있어서,
상기 관로 상에 설치되는 용기로서, 서로 대향하는 측면부에 상기 냉매의 유입을 위한 유입배관과 상기 냉매의 유출을 위한 유출배관이 각각 관통되는 교반탱크;
상기 유입배관이 관통된 측면부에 결합되되, 상기 유입배관이 관통되고, 상기 유입배관을 따라 유입되는 냉매의 압력에 의해 회전되면서 상기 냉매를 1차 교반하는 제1 임펠러가 마련된 제1 교반부; 및
상기 유출배관이 관통된 측면부에 결합되되, 상기 냉매의 유입방향과 대향되는 방향으로 연장형성되는 유도배관이 마련되고, 상기 유도배관을 따라 유입되는 1차 교반된 냉매의 압력에 의해 회전되면서 상기 1차 교반된 냉매를 2차 교반하는 제2 임펠러가 마련된 제2 교반부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치.
1. A refrigerant agitating apparatus comprising an impeller constituted in a cooling system in which refrigerant is circulated through a duct,
A tank installed on the conduit and having an inlet pipe for introducing the refrigerant and an outlet pipe for discharging the refrigerant, respectively, through the side surfaces opposed to each other;
A first agitator coupled to a side portion of the inflow pipe through which the inflow pipe passes and having a first impeller which is rotated by the pressure of the refrigerant flowing along the inflow pipe and stirs the refrigerant first; And
An induction pipe coupled to the side portion through which the outlet pipe extends is formed so as to extend in a direction opposite to the inflow direction of the refrigerant and is rotated by the pressure of the first stirred refrigerant flowing along the induction pipe, And a second agitating part provided with a second impeller for agitating the refrigerant agitated by the second stirring.
제1항에 있어서,
상기 교반탱크는,
상기 유입배관이 관통된 측면부로부터 상기 냉매의 유입방향으로 연장형성되어 내부의 일부를 제1, 제2 공간으로 구획시키는 중간격자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치.
The method according to claim 1,
In the stirring tank,
And an intermediate grid extending in the inflow direction of the refrigerant from the side portion through which the inflow pipe penetrates and partitioning a part of the inside into the first and second spaces.
제2항에 있어서,
상기 교반탱크는,
상기 중간격자가 상기 냉매의 유입 방향을 교차하는 방향으로 상기 유도배관과 오버랩되는 것을 특징으로 하는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치.
3. The method of claim 2,
In the stirring tank,
Wherein the intermediate grid overlaps the induction pipe in a direction crossing the inflow direction of the refrigerant.
제2항에 있어서,
상기 중간격자는,
상기 유입배관이 관통된 측면부 중 상기 교반탱크의 일측부와 상기 중간격자의 타측부 간의 폭인 제1 폭보다 상기 중간격자의 일측부와 상기 유도배관의 타측부 간의 폭인 제2 폭이 작게 형성되는 지점으로부터 연장형성되는 것을 특징으로 하는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the intermediate grid
Wherein a width of a side portion of the inlet pipe through which the one end portion of the intermediate grid and a side portion of the induction pipe are formed is smaller than a first width that is a width between one side portion of the stirring tank and the other side portion of the intermediate grid, And the refrigerant agitating device is provided with the impeller.
제2항에 있어서,
상기 중간격자는,
상기 교반탱크 일측부의 길이의 1/2 이하로 연장형성되는 것을 특징으로 하는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the intermediate grid
Wherein the length of the refrigerant agitating tank is longer than 1/2 of the length of one side of the stirring tank.
제1항에 있어서,
상기 유출배관이 관통된 측면부에 마련되고, 상기 냉매가 유입되는 방향과 대향되는 방향으로 상기 교반탱크의 내부에 초음파를 발진하여 상기 초음파의 진동으로 1차 교반된 냉매를 교반하는 초음파 진동자;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치.
The method according to claim 1,
And an ultrasonic vibrator provided on a side portion through which the outlet pipe penetrates and stirring ultrasonic waves in the stirring tank in a direction opposite to a direction in which the refrigerant flows in and stirring the refrigerant firstly stirred by the vibration of the ultrasonic waves And the refrigerant agitating device is provided with the impeller.
냉매가 관로를 통해 순환되는 냉난방 시스템에 구성되는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치에 있어서,
상기 관로 상에 설치되는 용기로서, 서로 대향하는 측면부에 상기 냉매의 유입 및 유출을 위한 유입배관과 유출배관이 각각 관통되되, 내부를 제1, 제2, 제3 공간으로 구획시키는 제1, 제2 격벽이 마련되는 교반탱크;
상기 제1 공간에 마련되되, 상기 유입배관이 관통되고, 상기 유입배관을 따라 유입되는 상기 냉매의 압력에 의해 회전되면서 상기 냉매를 1차 교반하며, 상기 1차 교반된 냉매를 상기 제2 공간으로 유동시키는 제1 임펠러가 마련된 제1 교반부; 및
상기 제3 공간에 마련되되, 상기 제2 공간으로 유동된 1차 교반된 냉매를 상기 제3 공간으로 유동되도록 하고, 상기 1차 교반된 냉매의 압력에 의해 회전되면서 상기 1차 교반된 냉매를 2차 교반하는 제2 임펠러가 마련된 제2 교반부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치.
1. A refrigerant agitating apparatus comprising an impeller constituted in an air conditioning and heating system in which refrigerant is circulated through a duct,
Wherein the first and second spaces partition the interior of the first and second spaces into first, second, and third spaces, respectively, through which the inflow pipe and the outflow pipe for inflow and outflow of the refrigerant pass through, respectively, A stirring tank provided with two partition walls;
Wherein the refrigerant is supplied to the first space, the refrigerant is firstly stirred while being rotated by the pressure of the refrigerant flowing along the inflow pipe, and the first refrigerant is mixed with the second space A first agitating portion provided with a first impeller for flowing the fluid; And
The first refrigerant is supplied to the third space and flows into the third space. The first refrigerant is rotated by the pressure of the first refrigerant, And a second agitating part provided with a second impeller for stirring the refrigerant.
제7항에 있어서,
상기 냉난방 시스템의 냉방일 때 정방향 흐름으로 상기 냉매를 교반하고, 난방일 때 상기 정방향의 역방향 흐름으로 상기 냉매를 교반하는 것을 특징으로 하는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the refrigerant is agitated in a forward flow when the cooling and heating system is cooling and the refrigerant is agitated in a reverse flow in the forward direction when the refrigerant is heated.
제8항에 있어서,
상기 냉난방 시스템이 냉방인 경우,
상기 제1 교반부, 상기 제2 교반부 순의 정방향 흐름으로 상기 냉매를 교반하고,
상기 냉난방 시스템이 난방인 경우,
상기 제2 교반부, 상기 제1 교반부 순의 상기 정방향의 역방향 흐름으로 상기 냉매를 교반하는 것을 특징으로 하는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치.
9. The method of claim 8,
When the cooling / heating system is cooling,
Stirring the refrigerant in a forward flow in the order of the first agitating portion and the second agitating portion,
When the heating / cooling system is heating,
Wherein the refrigerant is agitated by the reverse flow of the forward direction of the second agitating part and the first agitating part.
제7항에 있어서,
상기 유입배관이 관통된 측면부로부터 직교되는 상기 교반탱크의 일측부 또는 타측부에 마련되고, 상기 제2 공간에 상기 제1, 제2 격벽이 연장형성된 방향으로 초음파를 발진하여 상기 초음파의 진동으로 상기 1차 교반된 냉매를 교반하는 초음파 진동자;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임펠러가 구비된 냉매 교반장치.
8. The method of claim 7,
Wherein the first and second diaphragms are oscillated in a direction in which the first and second diaphragms are extended in the second space, and the ultrasonic waves are oscillated in the second space by the vibration of the ultrasonic waves, Further comprising: an ultrasonic vibrator that stirs the first refrigerant that has been stirred.
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