KR102092400B1

KR102092400B1 - 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조

Info

Publication number: KR102092400B1
Application number: KR1020190109735A
Authority: KR
Inventors: 진수아; 신점남
Original assignee: 주식회사 해성화공; 진수아
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2020-03-23

Abstract

본 발명은 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 사용이 경과 또는 누적될수록 응축성능이 저하되는 응축기에 압축가스를 인입하는 인입배관라인과 응축기에서 액화시킨 액화냉매를 배출하는 배출배관라인의 구조를 적극 개선하여 압축기(100)에서 생성된 압축가스가 응축기(300)의 전열관(301)으로 인입되기 전에 압축가스의 압력을 저감하여 온도를 저감시키고 유속을 지연시켜 전열관(301)으로 인입이 천천히 이루어지도록 유도하여 액화작용 효율을 증대시키는 압축가스 인입배관라인(200)과, 전열관(301)에서 압축가스가 액화된 액화냉매를 수액기(500) 및 증발기(600)로 배출 시 배출과정에서 액화냉매가 전열관(301)에 정체되도록 유도하여 외부온도에 의한 간섭없이 액화상태 그대로 신속히 배출하는 액화냉매 배출배관라인(400)을 포함하도록 구성되며, 간단한 응축기의 인입배관 및 배출배관의 구조적 개선을 통해 응축기가 갖는 본연의 성능을 복원하여 응축 효율성을 향상시키며 응축기의 사용수명을 극대화시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조에 관한 것이다.

Description

응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조 {Refrigerant tubing structure to restore the performance and efficiency of condenser}

본 발명은 냉동기에서 냉매증기를 응축하는 응축기의 사용기간이 경과할수록 성능 및 효율이 저하되던 것을 개선하여 응축기를 추가 또는 교체하지 않고도 본연의 성능을 복원시키고 효율을 향상시킬 수 있도록 한 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조에 관한 것이다.

일반적으로 냉장 또는 냉동기기에는 압축기에서 고온고압이 된 냉매를 냉각액화시키는 열교환기로서 냉동사이클의 고압측에서 사이클 내의 열을 외부로 방출하는 역할을 위해 응축기가 사용된다.

이러한 응축기의 종류는 수냉식, 공냉식, 물과 공기를 병용하는 증발식으로 대별하고 있다.

종래에 증발식 응축기는 공개특허공보 10-2013-0096975에 공지하고 있는 바와 같이 통상적으로 암모니아를 냉매로 하는 대형냉동설비에 사용되며, 응축기(1)의 내측에 압축기에서 공급되는 압축가스가 통과하는 전열관(2)에서 액화작용을 위해 열을 식혀주기 위해 전열관(2)으로 냉각수(S)를 분무시키고 공기를 불어주면 냉각수가 증발하면서 증발열을 흡수함으로써 냉각수(S)와 냉매의 온도차뿐만 아니라 증발열에 의한 냉각작용을 동시에 얻을 수 있도록 작용하는 방식이다.

그러나 종래의 증발식 응축기(1)는 사용기간이 경과할수록 내부에 전열관(2)으로 분무되는 냉각수(S)에 의해 전열관(2)의 외주면으로 스케일(냉각수를 수도 또는 지하수를 이용시 함축된 석회성분,2a)이 축척되면서 열전달 능력이 저하되어 시간이 갈수록 냉각성능이 떨어질 수 밖에 없고, 특히 여름철의 경우 이상고온현상에 의해 평균온도가 37~39℃ 이상으로 매년마다 상승되고 있는 실정에서 이미 오래전 설비되어 사용되던 응축기(1)의 경우 최초 설계 시 하절기 외부온도가 34℃ 정도를 기준하여 설계됨에 따라 기준온도 보다 외부온도가 더 높아짐으로 인해 응축기(1)의 무리한 사용으로 사용수명이 더 떨어지는 문제점이 있었다.

이와 같은 종래의 응축기(1)의 사용성능 및 효율성이 저하되는 문제를 해소하기 위한 대책으로는 기존의 응축기(1) 옆에 새로운 응축기(1a)를 추가 설비하여 복합으로 운용하도록 구성하거나 냉동설비 전체를 교체하여 응축효율을 정상화하는 방식이 유일한 해결책으로 실시되고 있었다.

그러나 응축기(1)를 복합으로 구성하는 방식은 추가된 응축기(1a)의 효율이 떨어지면 또 다시 새로운 응축기를 추가 또는 교체해야함에 따라 추가 증설에 따른 경제적인 부담이 가중되고 아울러 설비보완 또는 증설 기간동안 냉동기를 정지함에 따른 냉동이 필요한 제품의 생산 또는 냉동/냉장 보관이 용이하지 못해 제조원가가 상승하는 등의 문제점이 가중되고, 특히 암모니아 냉매는 유독 가스 취급으로 인해 화학물질관리법 저촉 대상이 됨에 따라 인허가를 받아야 하는 시간이 소요되고, 그에 따른 공장의 가동 시간은 더 지연 발생됨에 따라 막대한 손실이 발생되는 2차적인 문제점이 있었다.

한편, 종래의 응축기(1)의 사용성능이 저하되는 문제는 압축기(3)와 응축기(1) 사이에 압축가스를 전열관(2)으로 인입시키는 인입배관라인(4)과 응축기(1)에서 수액기(5) 및 증발기(6)로 액화된 냉매를 배출하는 배출배관라인(7)에서부터 시간이 경과될 수록 효율이 떨어질 수 밖에 없는 구조적인 문제점으로 있다.

즉, 종래에는 응축기(1)로 압축가스를 인입하기 위한 인입배관라인(4)의 경우 도 1 내지 도 2에 도시하고 있는 바와 같이 압축기(3)와 연결된 압축가스안내관(4a)과 압축가스안내관(4a)에 연장되어 응축기(1)의 전열관(2)으로 연결되는 인입관(4b)으로만 구성하고 있어 압축가스를 응축기(1)에 바로 인입시켜주는 인입배관의 구조적 한계로 인해 응축기(1)로 압축가스가 인입되는 시간이 짧게 이루어지게 되며, 이는 압축가스에 고압이 그대로 유지된 상태로 응축기(1)로 유입시키는 원인이 되어 응축기(1)에서 응축시간을 단축시켜 짧은 시간내에 압축가스의 액화작용이 이루어져야 함에 따라 전열관(2)을 식혀주기 위한 냉각수(S)의 연속된 사용으로 인해 전열관(1)으로 스케일이 빠르게 축척되면서 그만큼 효율은 떨어질 수 밖에 없게 된다.

또한 응축기(1)에서 생성된 액화냉매를 응축기(1)로부터 배출하는 배출배관라인(7)의 경우 액화냉매가 배출되는 토출관이 U형트랩(7a) 구조로 형성함에 따라 도 2에 도시된 U형트랩(7a)에 액화냉매가 빠르게 배출되지 못하고 정체하게 되는 정체구간(7a-1)이 발생되고, U형트랩(7a)이 응축기(1)의 외부에 노출되게 설치된 구조상 외부의 태양열에 의해 가열되어 정체구간(7a-1)을 통과하는 액화냉매가 열을 받게 되며 열화현상에 의한 액화냉매에 고압이 상승되어 수액기(5)를 거쳐 증발기(6)로 공급되는 과정에서 냉각성능을 저하시키게 된다.

이에 따라 지구온난화에 의한 이상고온현상이 매년 증가되고 있는 현재 상황에서 종래와 같은 압축가스 인입배관라인(4) 및 액화냉매 배출배관라인(7)의 구조를 갖는 증발식 응축기(1)는 겨울철을 제외하고서는 냉각수(S)를 계속 사용함에 따라 전열관(2)으로 스케일(2a)이 축척되면서 사용수명이 저하되는 문제점에 대해 근본적인 해결방안이 요구되고 있다.

KR (A) 10-2013-0096975 (2013. 09. 02.)

이에 본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 사용기간이 경과할수록 사용성능 및 효율이 저하되던 응축기에 압축가스를 인입하고 액화냉매를 배출하는 입출 배관구조를 적극 개선하여 응축기가 갖는 본연의 성능을 복원하여 응축 효율을 높이고 응축기의 사용수명을 극대화시킬 수 있는 응축기 효율을 개선시키는 냉매배관구조에 관한 것이다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로, 압축기(100)에서 생성된 압축가스가 응축기(300)의 전열관(301)으로 인입되기 전에 압축가스의 압력을 저감하여 온도를 저감시키고 유속을 지연시켜 전열관(301)으로 인입이 천천히 이루어지도록 유도하여 액화작용 효율을 증대시키는 압축가스 인입배관라인(200)과, 전열관(301)에서 압축가스가 액화된 액화냉매를 수액기(500) 및 증발기(600)로 배출 시 배출과정에서 액화냉매가 전열관(301)에 정체되도록 유도하여 외부온도에 의한 간섭없이 액화상태 그대로 신속히 배출하는 액화냉매 배출배관라인(400)을 포함하며, 상기 압축가스 인입배관라인(200)은 압축기(100)에 연결되어 압축가스를 안내함과 동시에 압축가스의 압력 및 온도를 저감시키는 수평감온안내관(10)과, 상기 수평감온안내관(10)에 연장되어 응축기(300)로 이동하는 압축가스의 이동 유속을 저감시키는 지연관(20)과, 상기 지연관(20)에 연장되어 압축가스의 이동 유속을 재차 저감시켜 응축기(300)로 압축가스의 인입을 더 지연시키는 루프지연관(30)과, 상기 루프지연관(30)과 응축기(300)의 전열관(301)을 연결하여 압축가스를 인입시키도록 형성되는 인입관(40)을 포함하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 수평감온안내관(10)은 압축기(100)로부터 생성된 압축가스를 안내하는 직선안내구간(11)과, 상기 직선안내구간(11) 보다 직경이 확경되도록 연장되어 고압의 압축가스의 압력 및 온도를 저감시키는 확관감온구간(12)으로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 지연관(20)은 압축가스의 유속을 저감시키기 위해 확관감온구간(12)에서 외측방향으로 절곡된 후 진행방향으로 다시 절곡되게 형성되는 제1유속저감구간(21)과, 상기 제1유속저감구간(21)에서 외측방향으로 한번 더 절곡된 후, 진행방향으로 다시 절곡되게 형성되어 유속을 더 저감시키는 제2유속저감구간(22)으로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1,2유속저감구간(21,22)은 복합 연동하는 응축기(300)의 대수에 비례하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 루프지연관(30)은 지연관(22)을 통과한 압축가스를 수직방향의 곡률반경을 따라 이동시키도록 유도하는 루프구간(31)으로 이루어지며, 상기 루프지연관(30)은 응축기(300)에 압축가스의 인입이 더 지연되도록 지연관(20)에 비해 직경이 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 액화냉매 배출배관라인(400)은 응축기(300)의 전열관(301) 하부에 연장되어 액화냉매를 전열관(301)에 정체되도록 유도하면서 배출하는 배출정체유도관(50)과, 상기 배출정체유도관(50)에 수직 연장되어 액화냉매를 외부온도에 간섭없이 신속히 배출시키도록 액화냉매를 수직낙하 배출하는 수직배출관(60)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상기 배출정체유도관(50)은 액화냉매를 전열관(301)에 정체되도록 유도하기 위해 전열관(301)의 끝단에서 상부측으로 돌출되게 형성되는 상부곡률구간(51)과, 상기 상부곡률구간(51)에 의해 전열관(301)과 상부곡률구간(51) 사이로 액화냉매가 정체된 상태로 서서히 배출되도록 하는 정체전열구간(52)이 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 응축기 효율을 개선시키는 냉매배관구조에 의하면, 압축기에서 압축가스를 응축기로 인입 시 고압 및 온도를 저감시켜줌과 동시에 이동 유속을 지연시켜 응축기로 압축가스의 인입이 천천히 이루어지도록 하여 응축작용 시 액화시간을 충분히 보장하도록 하고, 응축기에서 증발기로 액화냉매를 토출 시, 액화냉매를 배출전에 전열관에 머무는 시간을 지연시켜 액화작용은 보다 더 향상시키면서 외부온도의 간섭없이 수액기 및 증발기로 배출이 신속히 이루어지도록 하여 배관라인의 간단한 구조변경을 통해 응축기가 갖는 본연의 성능을 복원하여 응축기의 성능 및 효율을 극대화하는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 전열관의 무리한 사용을 방지됨에 따라 전열관에서 방출되는 온도를 극히 저감하게 되어 고온의 기후가 아니고서는 냉각수의 사용이 불필요함에 따라 전열관으로 스케일이 축척되는 것을 방지하여 사용성능 및 수명을 증대시키는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 배관라인의 간단한 구조변경만으로 응축기의 성능 및 효율을 복원할 수 있어 종래와 같은 응축기의 추가 증설이 불필요하고 그에 따른 설비 투자를 절감하여 아주 경제적이다.

또한, 응축기의 추가 증설 시 대규모 공사가 필요없이 구조변경이 신속하여 보수공사에 따른 생산 피해를 최소화할 수 있으며, 화학물질관리법 저촉 대상임에 따른 복잡한 인허가 과정을 생략할 수 있고 저렴한 비용으로 개선하여 냉동성능 및 능력을 극대화할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

도 1은 종래에 응축기의 냉매배관구조를 도시한 도면
도 2는 종래에 응축기의 냉매배관구조를 도시한 단면도
도 3은 본 발명에 따른 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조를 도시한 사시도
도 4는 본 발명에 따른 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조의 작용을 도시한 평면도
도 5는 본 발명에 따른 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조의 작용을 도시한 측단면도
도 6은 본 발명에 따른 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조에 따른 응축기에 응용한 다른 실시예를 도시한 도면

이하 첨부된 도면의 구체적인 실시예에 따라 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 구성 실시예에 따른 하기 도면은 구성과 작용효과를 구체적으로 설명하기 위한 실시예로서, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 좁게 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 따라서 이러한 실시예에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형실시가 가능함은 통상의 기술자에게는 당연하다할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 기술용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 발명의 구체적인 실시예에 따라 달라질 수 있다. 따라서 후술하는 실시예에서 사용된 용어들은, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 통상의 기술자들이 일반적으로 인식하는 기술용어의 의미로 해석되어야 할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조를 도시한 사시도를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조는 사용이 경과 또는 누적될수록 응축성능이 저하되는 응축기에 압축가스를 인입하는 인입배관라인과 응축기에서 액화시킨 액화냉매를 배출하는 배출배관라인의 구조를 적극 개선하여 사용 경과된 응축기의 성능을 복원시킬 수 있도록 구성한데 기술적 특징이 있다.

이를 위한 본 발명은 압축기(100)에서 생성된 압축가스가 응축기(300)의 전열관(301)으로 인입되기 전에 고압 압축가스의 압력을 저감하여 온도를 저감시키고 유속을 지연시켜 전열관(301)으로 인입이 천천히 이루어지도록 유도하여 액화작용 효율을 증대시키는 압축가스 인입배관라인(200)과,

전열관(301)에서 압축가스가 액화된 액화냉매를 수액기(500) 및 증발기(600)로 배출 시 배출과정에서 액화냉매가 전열관(301)에 정체되도록 유도하여 태양열에 의한 간섭없이 액화상태 그대로 액화냉매를 신속히 배출하는 액화냉매 배출배관라인(400)을 구성한다.

상기 압축가스 인입배관라인(200)은 압축기(100)로부터 연결되어 압축가스를 안내함과 동시에 압축가스의 온도를 저감시켜주기 위한 수평감온안내관(10)이 형성되고, 상기 수평감온안내관(10)에 연장되어 응축기로 이동하는 압축가스의 이동 유속을 저감시키는 지연관(20)이 형성되며, 상기 지연관(20)에 연장되어 압축가스의 이동 유속을 재차 저감시켜 응축기로 압축가스의 인입을 더 지연시키는 루프지연관(30)이 형성되고, 상기 루프지연관(30)에 연장되어 응축기(300)의 전열관(301)과 연결하여 압축가스를 인입시키는 인입관(40)으로 구성된다.

상기 수평감온안내관(10)은 압축기(100)로부터 생성된 압축가스를 안내하는 직선안내구간(11)이 형성되고 압축가스를 응축기(300)로 안내함과 동시에 순간 압축가스의 온도를 저감시키기 위해 직선안내구간(11) 보다 직경이 확경되는 확관감온구간(12)으로 연장 형성된다.

여기서 확관감온구간(12)의 직경은 직선안내구간(11)에 비해 1.5~2배 정도 크게 형성됨이 바람직하다.

상기 지연관(20)은 수평감온안내관(10)의 확관감온구간(12)에 연장 연결되며 이동하는 압축가스의 유속을 저감시켜 지연시키기 위해 확관감온구간(12)에서 외측방향으로 절곡된 후, 진행방향으로 다시 절곡되게 형성되는 제1유속저감구간(21)이 형성되고, 상기 제1유속저감구간(21)에서 보다 유속을 더 저감하도록 제1유속저감구간(21)에서 외측방향으로 한번 더 절곡된 후, 진행방향으로 다시 절곡되게 형성되는 제2유속저감구간(22)으로 형성된다.

이러한 상기 지연관(20)은 압축가스가 직선구조의 수평감온안내관(10)으로 이동하는 중에 절곡된 구조의 제1유속저감부(21)와 제2유속저감부(22)를 통과하도록 유도하여 압축가스의 유속에 저항을 부여함에 따라 압축가스의 유속을 더 저감하게 된다.

상기 루프지연관(30)은 제2유속저감구간(22)에 연장 연결되어 압축가스를 수직방향으로 곡률반경을 따라 이동시키도록 유도하는 루프구간(31)으로 이루어진다.

여기서 상기 루프지연관(30)은 제2유속저감구간(22)에 비해 직경이 0.5배 크게 형성되며, 이에 압축가스가 응축기(300)의 전열관(301)으로 도달하기 까지 유속을 최대한 지연시키면서 인입관(40)으로 압축가스를 천천히 인입시키게 된다.

상기 액화냉매 배출배관라인(400)은 응축기(300)의 전열관(301) 하부에 연장되어 액화냉매를 전열관(301)에 정체되도록 유도하여 배출을 지연시키는 배출정체유도관(50)이 형성되고, 상기 배출정체유도관(50)에 수직 연장되어 액화냉매를 외부온도에 간섭없이 신속히 배출시키는 수직배출관(60)으로 구성된다.

상기 배출정체유도관(50)은 전열관(301)의 끝단에서 상부측으로 호형구조로 돌출되는 상부곡률구간(51)이 형성되며, 상기 상부곡률구간(51)에 의해 액화냉매의 배출이 지연됨에 따른 전열관(301)과 상부곡률구간(51) 사이로 액화냉매가 정체된 상태로 서서히 배출되도록 하는 정체전열구간(52)이 형성된다.

그리고, 상기 상부곡률구간(51)을 통과한 액화냉매의 신속한 배출을 위해 상부곡률구간(51)에서 수직배출관(60)이 수직방향으로 연장 형성되어 액화냉매를 수직낙하 배출시키게 된다.

이하, 본 발명에 따른 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조의 작용에 대해 설명하기로 한다.

도 4 내지 도 5를 참조하면, 압축가스 인입배관라인(200)은 압축기(100)로부터 압축가스가 수평감온안내관(10)으로 인입되어 응축기(300)로 이동하게 되면, 압축가스가 직선안내구간(11)을 따라 이동하는 중에 확관감온구간(12)에서 통로가 확장되는 구조로 인해 고압의 압축가스의 압력을 저감시켜줌과 동시에 온도를 저하시키는 작용을 일으키게 된다.

그리고 확관감온구간(12)에서 감온된 압축가스는 연이어 지연관(20)의 제1유속저감구간(21)과 제2유속저감구간(22)을 이동하는 중에 이동진로를 연속하여 전환시켜 유속에 저항을 부여함에 따라 압축가스의 유속을 현저히 저감시키게 된다.

여기서 상기 지연관(20)에서 압축가스의 유속을 저감시켜 압축가스는 연이어 지연관(30) 보다 큰 직경으로 수직방향으로 연장된 루프지연관(30)을 이동함에 따라 루프지연관(30)에 연장된 인입관(40)으로 압축가스의 인입되는 유속이 최대한 지연되도록 하여 인입관(40) 및 전열관(301)으로 인입시키게 된다.

이와 같은 본 발명의 압축가스 인입배관라인(200)은 응축기(300)의 전열관(301)으로 압축가스의 인입이 천천이 이루어지도록 고의로 지연시켜 주는 구조에 의해 전열관(301)으로 먼저 인입된 압축가스가 전열관(301)을 천천이 통과하도록 하여 압축가스의 액화작용 시간을 충분히 부여하여 응축효율을 높여 액화하는 성능을 극대화하게 된다. 이는 응축기(300)의 전열관(301)에서의 무리한 액화작용을 방지하고 액화과정에서 전열관(301)에서 발생되는 발열을 저감시키는 효과를 나타냄에 따라 냉각수(S)의 사용이 불필요하게 된다.

또한, 본 발명의 액화냉매 배출배관라인(400)에 의한 응축기(300)에서 액화된 냉매를 배출 시, 전열관(301)에서 액화냉매의 배출과 동시에 배출정체유도관(61)에 의해 액화냉매가 전열관(301)에서 정체되도록 유도하여 액화냉매의 액화상태를 더 향상시키도록 한 후, 수액기(500) 및 증발기(600)로 신속히 배출하게 된다.

여기서, 전열관(301)의 끝단에 상부측으로 돌출되게 연장된 상부곡률구간(51)에 의해 액화냉매가 정체됨에 따라 전열관(301)과 상부곡률구간(51)로 액화냉매가 정체됨에 따른 배출을 지연시키는 정체전열구간(52)이 자연스럽게 형성되게 된다.

이와 같이 상기 정체전열구간(52)에 의해 액화냉매가 전열관(301)으로 머무는 시간이 형성되어 액화냉매의 액화상태를 더 향상시킨 상태가 되고, 상부곡률구간(51)을 통해 배출되는 액화냉매는 상부곡률구간(51)에서 수직방향으로 연장 형성된 수직배출관(60)을 통해 낙하배출되면서 외부온도에 간섭없이 수액기(500) 및 증발기(600)측으로 신속한 배출이 이루어지게 된다.

상기와 같이 본 발명은 압축가스 인입배관라인(200)에 의해 압축가스의 압력 및 온도를 현저하게 저감시켜줌과과 동시에 지연시간을 두고 응축기(300,300')로 천천히 공급이 이루어지는 작용을 통해 액화작용시간을 충분히 보장해 주게 되며, 이에 따라 전열관(301)의 열방출이 저감되어 고온의 외부환경이 아니고서는 냉각수(S)의 사용이 불필요하게 된다. 이로 인해 전열관(301)에 스케일이 축척되는 것을 방지하게 되어 응축기(300,300')의 사용수명을 극대화하게 된다.

또한, 액화냉매를 배출하는 액화냉매 배출배관라인(400)을 통해 액화냉매가 배출전에 전열관(301)에서 정체되도록 유도하여 응축효율을 높이고, 외부온도에 영향을 받지 않고 액화냉매 그대로 수액기(500) 및 증발기(600)로 배출하여 공급이 이루어짐에 따라 냉각성능이 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조는 단독 응축기(300)에 설비가 가능함과 아울러 한대 이상의 복수의 응축기(300')를 복합으로 운용하는 설비에서 보다 더 뛰어난 성능을 발휘하게 되며, 기존의 응축기(300)의 배관구조만을 개선하는 정도로 오래된 응축기(300)의 성능을 원래의 상태로 복원하고 사용수명을 더 연장시켜 동종 산업현장에 다대한 효과를 제공하게 된다.

여기서 복수의 응축기를 복합 운용 시 응축기(300)의 전열관(301)으로 압축가스을 지연시키도록 설치되는 지연관(20)은 응축기(300)의 대수와 비례하도록 설치하게 된다.

즉, 도 3에 보이는 바와 같이 응축기(300,300')가 2대인 경우 지연관(20)이 제1,2유속저감구간(21,22)으로 형성되고, 도 6에 보이는 바와 같이 응축기(300)가 3대인 경우 지연관(20)이 제1,2,3유속저감구간(21,22,23)으로 형성하여 유속을 지연시키게 된다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이며, 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정해지는 것이 아니라, 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

100:압축기
200:압축가스 인입배관라인
10:수평감온안내관 11:직선안내구간 12:확관감온구간
20:지연관 21:제1유속저감구간 22:제2유속저감구간
23:제3유속저감구간
30:루프지연관 31:루프구간
40:인입관
300,300':응축기 301:전열관
400:액화냉매 배출배관라인
50:배출정체유도관 51:상부곡률구간 52:정체전열구간
60:수직배출관
500:수액기 600:증발기

Claims

압축기(100)에서 생성된 압축가스가 응축기(300)의 전열관(301)으로 인입되기 전에 압축가스의 압력을 저감하여 온도를 저감시키고 유속을 지연시켜 전열관(301)으로 인입이 천천히 이루어지도록 유도하여 액화작용 효율을 증대시키는 압축가스 인입배관라인(200)과,
전열관(301)에서 압축가스가 액화된 액화냉매를 수액기(500) 및 증발기(600)로 배출 시 배출과정에서 액화냉매가 전열관(301)에 정체되도록 유도하여 외부온도에 의한 간섭없이 액화상태 그대로 신속히 배출하는 액화냉매 배출배관라인(400)을 포함하며,
상기 압축가스 인입배관라인(200)은 압축기(100)에 연결되어 압축가스를 안내함과 동시에 압축가스의 온도 및 압력을 저감시키는 수평감온안내관(10)과, 상기 수평감온안내관(10)에 연장되어 응축기(300)로 이동하는 압축가스의 이동 유속을 저감시키는 지연관(20)과, 상기 지연관(20)에 연장되어 압축가스의 이동 유속을 재차 저감시켜 응축기(300)로 압축가스의 인입을 더 지연시키는 루프지연관(30)과, 상기 루프지연관(30)과 응축기(300)의 전열관(301)을 연결하여 압축가스를 인입시키도록 형성되는 인입관(40)으로 이루어지며,
상기 수평감온안내관(10)은 압축기(100)로부터 생성된 압축가스를 안내하는 직선안내구간(11)과, 상기 직선안내구간(11) 보다 직경이 확경되도록 연장되어 압축가스의 온도 및 압력을 저감시키는 확관감온구간(12)으로 형성되며,
지연관(20)은 압축가스의 유속을 저감시키기 위해 확관감온구간(12)에서 외측방향으로 절곡된 후 진행방향으로 다시 절곡되게 형성되는 제1유속저감구간(21)과, 상기 제1유속저감구간(21)에서 외측방향으로 한번 더 절곡된 후, 진행방향으로 다시 절곡되게 형성되어 유속을 더 저감시키는 제2유속저감구간(22)으로 형성되며,
상기 액화냉매 배출배관라인(400)은 응축기(300)의 전열관(301) 하부에 연장되어 액화냉매를 전열관(301)에 정체되도록 유도하면서 배출하도록 전열관(301)의 끝단에서 상부측으로 돌출되게 형성되는 상부곡률구간(51)이 형성된 배출정체유도관(50)과, 상기 배출정체유도관(50)에 수직 연장되어 액화냉매를 외부온도에 간섭없이 신속히 배출시키도록 액화냉매를 수직낙하 배출하는 수직배출관(60)으로 구성한 것을 특징으로 하는 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조.
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청구항 1에 있어서,
상기 제1,2유속저감구간(21,22)은 복합 연동하는 응축기(300)의 대수에 비례하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조.
청구항 1에 있어서,
루프지연관(30)은 지연관(22)을 통과한 압축가스를 수직방향의 곡률반경을 따라 이동시키도록 유도하는 루프구간(31)으로 이루어지며,
상기 루프지연관(30)은 응축기(300)에 압축가스의 인입이 더 지연되도록 지연관(20)에 비해 직경이 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조.
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청구항 1에 있어서,
상기 상부곡률구간(51)은 전열관(301)과 사이로 액화냉매가 정체된 상태로 서서히 배출되도록 유도됨에 따른 정체전열구간(52)이 구성된 것을 특징으로 하는 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조.
청구항 1의 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조를 단독 응축기 또는 복수의 응축기에 구성한 것을 특징으로 하는 응축기의 성능 및 효율을 복원시키는 냉매배관구조가 적용된 시스템.