KR102104893B1 - Evaporator and Turbo chiller comprising the same - Google Patents

Evaporator and Turbo chiller comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR102104893B1
KR102104893B1 KR1020120140882A KR20120140882A KR102104893B1 KR 102104893 B1 KR102104893 B1 KR 102104893B1 KR 1020120140882 A KR1020120140882 A KR 1020120140882A KR 20120140882 A KR20120140882 A KR 20120140882A KR 102104893 B1 KR102104893 B1 KR 102104893B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
liquid refrigerant
evaporator
sidewall
gaseous
Prior art date
Application number
KR1020120140882A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20140073124A (en
Inventor
강정호
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020120140882A priority Critical patent/KR102104893B1/en
Priority to US14/091,260 priority patent/US9377226B2/en
Priority to CN201310634851.7A priority patent/CN103851834B/en
Publication of KR20140073124A publication Critical patent/KR20140073124A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102104893B1 publication Critical patent/KR102104893B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F25B39/028—Evaporators having distributing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2339/00—Details of evaporators; Details of condensers
    • F25B2339/02—Details of evaporators

Abstract

본 발명은 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 증발기 내부로 유입되는 기상 냉매와 액상 냉매의 동압을 낮추어 이상유동을 제어할 수 있고, 액상 냉매와 기상 냉매를 효과적으로 분리시킬 수 있으며, 열교환 효율을 높일 수 있는 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 관한 것이다.The present invention relates to an evaporator and a turbo freezer including the same, and more specifically, it is possible to control the abnormal flow by lowering the dynamic pressure of the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant flowing into the evaporator, and effectively separating the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant. It relates to an evaporator capable of increasing heat exchange efficiency and a turbo freezer including the same.

Description

증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기{Evaporator and Turbo chiller comprising the same}Evaporator and Turbo chiller comprising the same

본 발명은 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 증발기 내부로 유입되는 기상 냉매와 액상 냉매의 동압을 낮추어 이상유동을 제어할 수 있고, 액상 냉매와 기상 냉매를 효과적으로 분리시킬 수 있으며, 열교환 효율을 높일 수 있는 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 관한 것이다.The present invention relates to an evaporator and a turbo freezer including the same, and more specifically, it is possible to control the abnormal flow by lowering the dynamic pressure of the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant flowing into the evaporator, and effectively separating the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant. It relates to an evaporator capable of increasing heat exchange efficiency and a turbo freezer including the same.

일반적으로 터보 냉동기는 냉매를 이용하여 냉수와 냉각수의 열교환을 수행하는 기기로서, 압축기와 증발기와 응축기 및 팽창밸브를 포함한다.In general, a turbo refrigerator is a device that performs heat exchange between cold water and coolant using a refrigerant, and includes a compressor, an evaporator, a condenser, and an expansion valve.

상기 압축기는 구동모터의 구동력에 의해 회전하는 임펠러(Impeller)와 임펠러가 수용되는 쉬라우드와 임펠러의 회전에 의해 배출된 유체의 운동에너지를 압력에너지로 변환시키는 가변 디퓨저(Diffuser)를 포함할 수 있다.The compressor may include an impeller rotating by the driving force of the driving motor, a shroud in which the impeller is accommodated, and a variable diffuser converting kinetic energy of the fluid discharged by rotation of the impeller into pressure energy. .

상기 증발기와 응축기는 일 실시태양으로 쉘 인 튜브(Shell in tube) 구조를 가질 수 있고, 튜브 내부로는 냉수와 냉각수가 각각 유동되며, 쉘 내부에 냉매가 수용될 수 있다.In one embodiment, the evaporator and the condenser may have a shell in tube structure, and cold water and coolant flow respectively into the tube, and a refrigerant may be accommodated in the shell.

또한, 상기 증발기로는 냉수가 유입 및 토출되며, 상기 증발기 내부에서 상기 냉매와 냉수의 열교환이 이루어지며, 상기 냉수는 상기 증발기를 통과하는 과정에서 냉각된다.In addition, cold water is introduced and discharged into the evaporator, heat exchange between the refrigerant and cold water is performed in the evaporator, and the cold water is cooled in the process of passing through the evaporator.

또한, 상기 응축기로는 냉각수가 유입 및 토출되며, 상기 응축기 내부에서 상기 냉매와 냉각수의 열교환이 이루어지며, 상기 냉각수는 상기 응축기를 통과하는 과정에서 가열된다.In addition, cooling water is introduced and discharged into the condenser, and heat exchange between the refrigerant and the cooling water is performed inside the condenser, and the cooling water is heated in the process of passing through the condenser.

한편, 상기 증발기가 폴링 필름 증발기(falling film evaporator)인 경우, 상기 증발기로 유입된 냉매는 분배 유닛을 통해 상기 냉수가 유동하는 배관으로 골고루 분산된다. 이때 상기 분배 유닛을 통해 상기 배관으로 냉매 유동을 균일하게 분산시키기 위하여 상기 증발기 내부로 유입되는 냉매로부터 액상 냉매와 기상 냉매의 이상 유동을 제어하는 것이 중요하다.On the other hand, when the evaporator is a falling film evaporator, the refrigerant flowing into the evaporator is evenly distributed to the pipe through which the cold water flows through the distribution unit. At this time, in order to uniformly distribute the refrigerant flow to the pipe through the distribution unit, it is important to control the abnormal flow of the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant from the refrigerant flowing into the evaporator.

구체적으로, 상기 증발기 내부로는 기상 냉매와 액상 냉매의 혼합 냉매가 유입되고, 이상의 냉매가 배관을 따라 이동하는 속도가 빨라 분배 유닛에서 균일한 냉매의 분배가 어려운 문제가 발생한다.Specifically, a mixed refrigerant of a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant flows into the evaporator, and the speed of moving the above-described refrigerant along the piping is fast, which causes a problem of uniform distribution of refrigerant in the distribution unit.

또한, 이상 유동에 의하여 기상 냉매와 액상 냉매의 분리가 효과적으로 이루어지지 않고, 기체 냉매와 액상 냉매의 동압을 맞추기도 쉽지 않아 냉매의 균일한 분배가 어려운 문제가 발생한다.In addition, the separation of the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant is not effectively achieved due to the abnormal flow, and it is not easy to match the dynamic pressure of the gas refrigerant and the liquid refrigerant, which causes a problem of uniform distribution of the refrigerant.

따라서 상기 증발기 내부로 유입되는 냉매로부터 액상 냉매와 기상 냉매를 효과적으로 분리시킴과 동시에 액상 냉매와 기상 냉매의 동압을 낮추어 이상 유동의 흐름을 용이하게 제어할 수 있는 구조가 요구된다.Therefore, there is a need for a structure capable of effectively separating the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant from the refrigerant flowing into the evaporator and simultaneously controlling the flow of the abnormal flow by lowering the dynamic pressure of the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant.

본 발명은 증발기 내부로 유입되는 기상 냉매와 액상 냉매의 동압을 낮추어 이상유동을 제어할 수 있는 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.An object of the present invention is to solve the problem of providing an evaporator capable of controlling an abnormal flow by lowering the dynamic pressure of a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant flowing into the evaporator and a turbo refrigerator including the same.

또한, 본 발명은 증발기 내부로 유입되는 액상 냉매와 기상 냉매를 효과적으로 분리시킬 수 있으며, 열교환 효율을 높일 수 있는 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, the present invention is to solve the liquid refrigerant flowing into the evaporator and gaseous refrigerant can be effectively separated, to solve the problem of providing an evaporator and a turbo refrigerator including the same to increase the heat exchange efficiency.

또한, 본 발명은 분배 유닛으로 액상 냉매만을 유입시킴으로써 냉매를 균일하게 분배시킬 수 있는 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, an object of the present invention is to solve the problem of providing an evaporator capable of uniformly distributing the refrigerant by introducing only the liquid refrigerant into the distribution unit and a turbo refrigerator including the same.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 냉매 유입구와 기상 냉매 토출구 및 액상 냉매 토출구가 각각 마련된 하우징과 상기 냉매 유입구를 통해 유입된 냉매가 충돌하도록 상기 액상 냉매 토출구와 상기 냉매 유입구 사이에 위치되는 배플 플레이트를 포함하는 분리 유닛;과 상기 분리 유닛의 액상 냉매 토출구와 연결되며, 액상 냉매를 분산시키기 위한 분배 유닛; 및 상기 분배 유닛으로부터 분산된 액상 냉매와 열교환하기 위한 냉수가 유동하는 배관을 포함하는 증발기가 제공된다.In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, the liquid refrigerant outlet and the refrigerant inlet so that the refrigerant introduced through the refrigerant inlet and the gaseous refrigerant outlet and the liquid refrigerant outlet respectively collide with the refrigerant introduced through the refrigerant inlet. A separating unit including a baffle plate positioned therebetween; and a distribution unit connected to the liquid refrigerant outlet of the separating unit and dispersing the liquid refrigerant; And a pipe through which cold water flows for heat exchange with the liquid refrigerant dispersed from the distribution unit.

여기서 상기 배플 플레이트는 상기 기상 냉매 토출구와 상기 액상 냉매 토출구 사이의 높이에 위치하도록 상기 하우징 내부에 마련될 수 있다.Here, the baffle plate may be provided inside the housing to be positioned at a height between the gaseous refrigerant discharge port and the liquid refrigerant discharge port.

또한, 상기 배플 플레이트에는 복수의 오리피스가 마련될 수 있다.In addition, a plurality of orifices may be provided on the baffle plate.

여기서 액상 냉매 중 일부는 상기 오리피스를 통과하여 액상 냉매 토출구로 유동하고, 상기 액상 냉매 중 나머지는 배플 플레이트를 범람하여 상기 액상 냉매 토출구로 유동할 수 있다.Here, some of the liquid refrigerant may flow through the orifice to the liquid refrigerant outlet, and the rest of the liquid refrigerant may overflow the baffle plate and flow to the liquid refrigerant outlet.

한편, 상기 증발기는 상기 냉매 유입구와 상기 기상 냉매 토출구 사이에 마련된 하나 이상의 측벽을 포함하며, 기상 냉매는 상기 측벽을 따라 상기 기상 냉매 토출구로 안내될 수 있다.On the other hand, the evaporator includes at least one side wall provided between the refrigerant inlet and the gaseous refrigerant outlet, and the gaseous refrigerant may be guided to the gaseous refrigerant outlet along the sidewall.

또한, 상기 측벽은 상기 기상 냉매 토출구 측에 인접한 제1 측벽과 상기 냉매 유입구 측에 인접한 제2 측벽을 포함하며, 상기 제1 측벽과 제2 측벽에는 서로 다른 높이에 제1 개구부와 제2 개구부가 각각 마련될 수 있다.In addition, the sidewall includes a first sidewall adjacent to the gaseous refrigerant outlet side and a second sidewall adjacent to the refrigerant inlet side, and the first sidewall and the second sidewall have first and second openings at different heights. Each may be provided.

또한, 상기 배플 플레이트로부터 상기 제2 측벽을 따라 안내되는 기상 냉매의 유동 방향과 상기 제2 측벽으로부터 상기 제1 측벽을 따라 안내되는 기상 냉매의 유동방향이 반대로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the flow direction of the gaseous refrigerant guided along the second sidewall from the baffle plate and the flow direction of the gaseous refrigerant guided along the first sidewall from the second sidewall are preferably reversed.

또한, 상기 제1 개구부는 상기 기상 냉매 토출구와 인접하게 마련되고, 상기 제2 개구부는 상기 액상 냉매 토출구와 인접하게 마련될 수 있다.In addition, the first opening may be provided adjacent to the gaseous refrigerant outlet, and the second opening may be provided adjacent to the liquid refrigerant outlet.

또한, 상기 배플 플레이트는 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부 사이의 높이에 위치하도록 상기 하우징 내부에 마련될 수 있다.In addition, the baffle plate may be provided inside the housing to be positioned at a height between the first opening and the second opening.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 냉매를 압축하기 위한 임펠러를 포함하는 압축기;와 상기 압축기로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기;와 상기 응축기로부터 토출된 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기; 및 상기 응축기와 증발기 사이에 마련된 팽창밸브를 포함하는 터보 냉동기가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a compressor including an impeller for compressing a refrigerant; and a condenser for heat exchange of refrigerant and coolant introduced from the compressor; and an evaporator for heat exchange between refrigerant discharged from the condenser and cold water; And an expansion valve provided between the condenser and the evaporator.

여기서 상기 증발기는 냉매 유입구와 기상 냉매 토출구 및 액상 냉매 토출구가 각각 마련된 하우징과 상기 냉매 유입구를 통해 유입된 냉매가 충돌하도록 상기 액상 냉매 토출구와 상기 냉매 유입구 사이에 위치되는 배플 플레이트를 포함하는 분리 유닛;과 상기 분리 유닛의 액상 냉매 토출구와 연결되며, 액상 냉매를 분산시키기 위한 분배 유닛; 및 상기 분배 유닛으로부터 분산된 액상 냉매와 열교환하기 위한 냉수가 유동하는 배관을 포함한다.Here, the evaporator comprises a separation unit including a baffle plate positioned between the liquid refrigerant outlet and the refrigerant inlet so that the refrigerant provided through the refrigerant inlet and the gaseous refrigerant outlet and the liquid refrigerant outlet respectively collide with the refrigerant introduced through the refrigerant inlet; And a distribution unit connected to the liquid refrigerant outlet of the separation unit and dispersing the liquid refrigerant. And a pipe through which cold water flows for heat exchange with the liquid refrigerant dispersed from the distribution unit.

또한, 상기 배플 플레이트는 상기 기상 냉매 토출구와 상기 액상 냉매 토출구 사이의 높이에 위치하도록 상기 하우징 내부에 마련되는 것이 바람직하다.In addition, the baffle plate is preferably provided inside the housing so as to be positioned at a height between the gaseous refrigerant outlet and the liquid refrigerant outlet.

또한, 상기 증발기는 상기 냉매 유입구와 상기 기상 냉매 토출구 사이에 마련된 하나 이상의 측벽을 포함하며, 기상 냉매는 상기 측벽을 따라 상기 기상 냉매 토출구로 안내될 수 있다.In addition, the evaporator includes at least one side wall provided between the refrigerant inlet and the gaseous refrigerant outlet, and the gaseous refrigerant may be guided to the gaseous refrigerant outlet through the sidewall.

또한, 상기 측벽은 상기 기상 냉매 토출구 측에 인접한 제1 측벽과 상기 냉매 유입구 측에 인접한 제2 측벽을 포함하며, 상기 제1 측벽과 제2 측벽에는 서로 다른 높이에 제1 개구부와 제2 개구부가 각각 마련될 수 있다.In addition, the sidewall includes a first sidewall adjacent to the gaseous refrigerant outlet side and a second sidewall adjacent to the refrigerant inlet side, and the first sidewall and the second sidewall have first and second openings at different heights. Each may be provided.

또한, 상기 기상 냉매 토출구를 통해 토출된 기상 냉매는 증발기 내부를 통해 상기 압축기로 유입될 수 있다.In addition, the gaseous refrigerant discharged through the gaseous refrigerant discharge port may be introduced into the compressor through the inside of the evaporator.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 따르면, 증발기 내부로 유입되는 기상 냉매와 액상 냉매의 동압을 낮추어 이상유동을 제어할 수 있다.As described above, according to the evaporator and the turbo refrigerator including the same according to an embodiment of the present invention, it is possible to control the abnormal flow by lowering the dynamic pressure of the gaseous refrigerant and liquid refrigerant flowing into the evaporator.

또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 따르면, 증발기 내부로 유입되는 액상 냉매와 기상 냉매를 효과적으로 분리시킬 수 있으며, 열교환 효율을 높일 수 있다.In addition, according to the evaporator and the turbo refrigerator including the same, according to an embodiment of the present invention, the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant flowing into the evaporator can be effectively separated, and heat exchange efficiency can be improved.

또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 따르면, 분배 유닛으로 액상 냉매만을 유입시킴으로써 냉매를 균일하게 분배시킬 수 있다.In addition, according to the evaporator and the turbo refrigerator including the same according to an embodiment of the present invention, the refrigerant can be uniformly distributed by introducing only the liquid refrigerant into the distribution unit.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 터보 냉동기를 나타내는 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 증발기 내부를 나타내는 개념도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 증발기를 구성하는 분리 유닛을 나타내는 개념도들.
도 5는 본 발명과 관련된 분리 유닛을 구성하는 배플 플레이트의 사시도.1 is a conceptual diagram showing a turbo refrigerator associated with an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual view showing the inside of an evaporator according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are conceptual views showing a separation unit constituting an evaporator according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a baffle plate constituting a separation unit related to the present invention.

본 발명의 일 실시예와 관련된 증발기는 냉매 유입구와 기상 냉매 토출구 및 액상 냉매 토출구가 각각 마련된 하우징과 상기 냉매 유입구를 통해 유입된 냉매가 충돌하도록 상기 액상 냉매 토출구와 상기 냉매 유입구 사이에 위치되는 배플 플레이트를 포함하는 분리 유닛과 상기 분리 유닛의 액상 냉매 토출구와 연결되며, 액상 냉매를 분산시키기 위한 분배 유닛 및 상기 분배 유닛으로부터 분산된 액상 냉매와 열교환하기 위한 냉수가 유동하는 배관을 포함한다.The evaporator according to an embodiment of the present invention is a baffle plate positioned between the liquid refrigerant outlet and the refrigerant inlet so that the refrigerant introduced through the refrigerant inlet and the gaseous refrigerant outlet and the liquid refrigerant outlet respectively collide with the refrigerant introduced through the refrigerant inlet. It includes a separation unit and a liquid refrigerant outlet of the separation unit, and includes a distribution unit for dispersing the liquid refrigerant and a pipe through which cold water flows for heat exchange with the liquid refrigerant dispersed from the distribution unit.

또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 터보 냉동기는 냉매를 압축하기 위한 임펠러를 포함하는 압축기와 상기 압축기로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기와 상기 응축기로부터 토출된 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기 및 상기 응축기와 증발기 사이에 마련된 팽창밸브를 포함한다.In addition, the turbo refrigerator according to an embodiment of the present invention includes a compressor including an impeller for compressing a refrigerant, a condenser for heat exchange between the refrigerant flowing from the compressor and cooling water, and a heat exchanger between the refrigerant discharged from the condenser and cold water. It includes an evaporator and an expansion valve provided between the condenser and the evaporator.

여기서 상기 증발기는 냉매 유입구와 기상 냉매 토출구 및 액상 냉매 토출구가 각각 마련된 하우징과 상기 냉매 유입구를 통해 유입된 냉매가 충돌하도록 상기 액상 냉매 토출구와 상기 냉매 유입구 사이에 위치되는 배플 플레이트를 포함하는 분리 유닛과 상기 분리 유닛의 액상 냉매 토출구와 연결되며, 액상 냉매를 분산시키기 위한 분배 유닛 및 상기 분배 유닛으로부터 분산된 액상 냉매와 열교환하기 위한 냉수가 유동하는 배관을 포함한다.Here, the evaporator includes a separation unit including a baffle plate positioned between the liquid refrigerant outlet and the refrigerant inlet to collide a housing provided with a refrigerant inlet and a gaseous refrigerant outlet and a liquid refrigerant outlet and a refrigerant introduced through the refrigerant inlet. It is connected to the liquid refrigerant outlet of the separation unit, and includes a distribution unit for dispersing the liquid refrigerant and a pipe through which cold water flows for heat exchange with the liquid refrigerant dispersed from the distribution unit.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an evaporator and a turbo refrigerator including the same according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings illustrate exemplary forms of the present invention, which are provided to describe the present invention in detail, and are not intended to limit the technical scope of the present invention.

또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.In addition, regardless of reference numerals, the same or corresponding components will be assigned the same reference numbers and redundant description thereof will be omitted, and for convenience of description, the size and shape of each component shown may be exaggerated or reduced. have.

한편, 제 1 또는 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.On the other hand, terms including an ordinal number such as a first or a second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms are used to describe one component from another component. It is used only for differentiation purposes.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예와 관련된 터보 냉동기(1)를 구성하는 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, each component constituting the turbo refrigerator 1 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 터보 냉동기를 나타내는 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예와 관련된 증발기 내부를 나타내는 개념도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 증발기를 구성하는 분리 유닛을 나타내는 개념도들이고, 도 5는 본 발명과 관련된 분리 유닛을 구성하는 배플 플레이트의 사시도이다.1 is a conceptual diagram showing a turbo refrigerator associated with an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram showing the interior of an evaporator associated with an embodiment of the present invention, and FIGS. 3 and 4 are associated with an embodiment of the invention It is a conceptual view showing a separation unit constituting the evaporator, Figure 5 is a perspective view of a baffle plate constituting the separation unit related to the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 터보 냉동기(1)는 냉매를 압축시키기 위한 압축기(10)와 응축기(30)와 팽창밸브(40) 및 증발기(20)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the turbo refrigerator 1 includes a compressor 10, a condenser 30, an expansion valve 40, and an evaporator 20 for compressing refrigerant.

구체적으로, 상기 터보 냉동기(1)는 냉매를 압축하기 위한 임펠러(11)를 포함하는 압축기(10)와 상기 압축기(10)로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기(30)와 상기 응축기(30)로부터 토출된 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기(20) 및 상기 응축기(30)와 증발기(20) 사이에 마련된 팽창밸브(40)를 포함한다.Specifically, the turbo refrigerator 1 includes a compressor 10 including an impeller 11 for compressing a refrigerant, and a condenser 30 and the condenser for heat exchange of refrigerant and cooling water introduced from the compressor 10 ( 30) and an evaporator 20 for heat exchange between the refrigerant discharged from the coolant and the expansion valve 40 provided between the condenser 30 and the evaporator 20.

상기 압축기(10)는 1단 또는 2단 압축부를 포함할 수 있으며, 상기 압축기(10)는 냉매의 압축을 위하여 구동모터의 구동력에 의해 회전하는 임펠러(11: Impeller)를 포함하고, 상기 압축기(10)는 상기 임펠러(11)가 수용되는 쉬라우드와 임펠러(11)의 회전에 의해 배출된 유체의 운동에너지를 압력에너지로 변환시키는 가변 디퓨저(Diffuser)를 포함할 수 있다. 도 1에는 상기 압축기(10)가 1단 압축부를 포함하는 경우가 도시되어 있다.The compressor 10 may include a first stage or a second stage compression unit, and the compressor 10 includes an impeller 11 that rotates by a driving force of a driving motor to compress refrigerant, and the compressor ( 10) may include a variable diffuser for converting the kinetic energy of the fluid discharged by the rotation of the impeller 11 and the shroud in which the impeller 11 is accommodated. 1 illustrates a case where the compressor 10 includes a single-stage compression unit.

상기 증발기(20)와 응축기(30)는 일 실시태양으로 쉘 인 튜브(Shell in tube) 구조를 가질 수 있고, 튜브 내부로는 냉수와 냉각수가 각각 유동하며, 쉘 내부에 냉매가 일정 부분 수용될 수 있다.The evaporator 20 and the condenser 30 may have a shell in tube structure in one embodiment, and cold water and cooling water flow respectively into the tube, and a part of the refrigerant may be accommodated in the shell. You can.

여기서 상기 증발기(20)로는 냉수(Chilled water)가 유입 및 토출되며, 상기 증발기(20) 내부에서 상기 냉매와 냉수의 열교환이 이루어지며, 상기 냉수는 상기 증발기(20)를 통과하는 과정에서 냉각된다.Here, chilled water is introduced and discharged into the evaporator 20, heat exchange between the refrigerant and cold water is performed in the evaporator 20, and the cold water is cooled in the process of passing through the evaporator 20. .

또한, 상기 응축기(30)로는 냉각수(Condensed water)가 유입 및 토출되며, 상기 응축기(30) 내부에서 상기 냉매와 냉각수의 열교환이 이루어지며, 상기 냉각수는 상기 응축기(30)를 통과하는 과정에서 가열된다.In addition, condensed water is introduced and discharged into the condenser 30, heat exchange between the refrigerant and the coolant is performed inside the condenser 30, and the coolant is heated in the process of passing through the condenser 30 do.

한편, 전술한 바와 같이, 상기 압축기(10)는 2단 압축부를 포함할 수 있으며, 이러한 경우 상기 압축기(10)는 복수의 스테이지를 갖는 다단 압축기일 수 있다.Meanwhile, as described above, the compressor 10 may include a two-stage compression unit, and in this case, the compressor 10 may be a multi-stage compressor having a plurality of stages.

일 실시태양으로, 상기 압축기(10)가 2단 압축부를 포함하는 경우, 상기 터보 냉동기(1)는 복수의 스테이지를 갖는 다단 압축기와 상기 압축기로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기와 상기 응축기에서 토출된 냉매로부터 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키고, 분리된 기상 냉매를 상기 압축기로 토출시키기 위한 이코너마이저(Economizer)와 상기 이코너마이저로부터 토출된 액상 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기와 상기 응축기와 상기 이코너마이저 사이에 마련된 제1 팽창밸브 및 상기 이코너마이저와 상기 증발기 사이에 마련된 제2 팽창밸브를 포함할 수 있다.In one embodiment, when the compressor 10 includes a two-stage compression unit, the turbo refrigerator 1 has a multi-stage compressor having a plurality of stages and a condenser and a condenser for heat exchange of refrigerant and cooling water flowing from the compressor. The evaporator and the evaporator for heat exchange of liquid refrigerant and cold water discharged from the economizer and an economizer for separating the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant from the refrigerant discharged from the refrigerant and discharging the separated gaseous refrigerant to the compressor It may include a first expansion valve provided between the condenser and the economizer and a second expansion valve provided between the economizer and the evaporator.

이와 같이 상기 압축기(10)가 2단 압축부를 포함하는 경우, 일 실시태양으로 상기 압축기(10)는 저압 압축부와 고압 압축부를 포함할 수 있으며, 상기 저압 압축부에는 1단 임펠러가 마련되고, 상기 고압 압축부에는 2단 임펠러가 마련될 수 있다. 여기서 상기 저압 압축부로는 상기 증발기로부터 토출된 냉매가 유입되고, 상기 고압 압축부로는 상기 이코너마이저에서 분리된 기상 냉매가 유입된다.As such, when the compressor 10 includes a two-stage compression unit, in one embodiment, the compressor 10 may include a low-pressure compression unit and a high-pressure compression unit, and the low-pressure compression unit is provided with a first-stage impeller, The high pressure compression unit may be provided with a two-stage impeller. Here, the refrigerant discharged from the evaporator is introduced into the low pressure compression unit, and a gaseous refrigerant separated from the economizer is introduced into the high pressure compression unit.

결과적으로 상기 고압 압축부로는 이코너마이저에서 분리된 기상 냉매와 저압 압축부에서 압축된 냉매가 함께 압축되기 때문에 상기 압축기에 가해지는 압축일이 줄어들게 된다. 상기 압축기에 가해지는 압축일이 줄어들게 됨으로써 압축기의 운전범위가 늘어나는 효과가 발생한다.As a result, since the gaseous refrigerant separated from the economizer and the refrigerant compressed in the low pressure compression portion are compressed together as the high pressure compression portion, the compression work applied to the compressor is reduced. As the compression work applied to the compressor is reduced, an effect of increasing the operating range of the compressor is generated.

한편, 도 2를 참조하면, 상기 증발기(20)는 폴링 필름 증발기(falling film evaporator)로 구성될 수 있고, 상기 증발기(20)로 유입된 냉매(M)는 분배 유닛(200)을 통해 상기 냉수가 유동하는 배관(22)으로 골고루 분산된다. 이때 상기 분배 유닛(200)을 통해 상기 배관(22)으로 냉매 유동을 균일하게 분산시키기 위하여 상기 증발기(20) 내부로 유입되는 냉매(M)로부터 액상 냉매(L)와 기상 냉매(G)의 이상 유동을 제어하는 것이 중요하다.On the other hand, referring to Figure 2, the evaporator 20 may be composed of a falling film evaporator (falling film evaporator), the refrigerant (M) flowing into the evaporator 20 is the cold water through the distribution unit 200 It is evenly distributed in the pipe 22 through which it flows. At this time, in order to uniformly distribute the refrigerant flow to the pipe 22 through the distribution unit 200, an abnormality of the liquid refrigerant L and the gaseous refrigerant G from the refrigerant M flowing into the evaporator 20. It is important to control the flow.

구체적으로, 상기 증발기(20) 내부로는 기상 냉매와 액상 냉매의 혼합 냉매(M)가 유입되고, 이상의 냉매(L과 G)가 냉매배관을 따라 이동하는 속도가 빨라 분배 유닛(200)에서 균일한 냉매의 분배가 어려운 문제가 발생한다.Specifically, a mixed refrigerant (M) of a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant flows into the evaporator 20, and the speed at which the above-described refrigerants L and G move along the refrigerant pipe is fast, so the distribution unit 200 is uniform. Difficult distribution of one refrigerant occurs.

또한, 이상 유동에 의하여 기상 냉매(G)와 액상 냉매(L)의 분리가 효과적으로 이루어지지 않고, 기체 냉매(G)와 액상 냉매(L)의 동압을 맞추기도 쉽지 않아 상기 배관(22)으로 냉매의 균일한 분배가 어려운 문제가 발생한다.In addition, the separation of the gaseous refrigerant (G) and the liquid refrigerant (L) by the abnormal flow is not effectively made, and it is not easy to match the dynamic pressure of the gas refrigerant (G) and the liquid refrigerant (L). Difficult to uniform distribution of the problem occurs.

따라서 상기 증발기(200) 내부로 유입되는 냉매로부터 액상 냉매와 기상 냉매를 효과적으로 분리시킴과 동시에 액상 냉매와 기상 냉매의 동압을 낮추어 이상 유동의 흐름을 용이하게 제어할 수 있는 구조가 요구된다.Therefore, a structure capable of effectively separating the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant from the refrigerant flowing into the evaporator 200 and simultaneously reducing the dynamic pressure between the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant is required.

본 발명의 일 실시예와 관련된 증발기(20)는 폴링 필름 증발기(falling film evaporator)이고, 쉘(21) 인 튜브(22) 구조를 가질 수 있다. 즉, 상기 쉘(21) 내부에 냉수(Chilled water)가 유동하기 위한 배관(22)이 마련되며, 상기 쉘(21) 내부에 분리 유닛(100)과 분배 유닛(200)이 각각 마련될 수 있다. 또한, 상기 증발기(20)는 터보 냉동기(1)에 적용되는 것을 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않고, 다양한 공기조화장치에 적용될 수 있음은 물론이다.The evaporator 20 related to an embodiment of the present invention is a falling film evaporator, and may have a structure of a tube 22 that is a shell 21. That is, a piping 22 for providing chilled water to flow inside the shell 21 is provided, and a separation unit 100 and a distribution unit 200 may be provided inside the shell 21, respectively. . In addition, although the evaporator 20 is described as an example that is applied to the turbo refrigerator 1, the present invention is not limited to this, and it can be applied to various air conditioning devices.

구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 증발기(20)는 냉매 유입구(111)와 기상 냉매 토출구(113) 및 액상 냉매 토출구(112)가 각각 마련된 하우징(110)과 상기 냉매 유입구(111)를 통해 유입된 냉매(M)가 충돌하도록 상기 액상 냉매 토출구(112)와 상기 냉매 유입구(111) 사이에 위치되는 배플 플레이트(120)를 포함하는 분리 유닛(100)과 상기 분리 유닛(100)의 액상 냉매 토출구(112)와 연결되며, 액상 냉매를 분산시키기 위한 분배 유닛(200) 및 상기 분배 유닛(200)으로부터 분산된 액상 냉매와 열교환하기 위한 냉수가 유동하는 배관(22)을 포함한다.Specifically, referring to FIGS. 2 and 3, the evaporator 20 includes a housing 110 and a refrigerant inlet 111 provided with a refrigerant inlet 111, a gaseous refrigerant outlet 113 and a liquid refrigerant outlet 112, respectively. ), The separation unit 100 and the separation unit 100 including a baffle plate 120 positioned between the liquid refrigerant outlet 112 and the refrigerant inlet 111 so that the refrigerant M introduced collides. It is connected to the liquid refrigerant discharge port 112, and includes a distribution unit 200 for dispersing the liquid refrigerant and a pipe 22 through which cold water for heat exchange with the liquid refrigerant dispersed from the distribution unit 200 flows.

또한, 상기 배플 플레이트(120)는 상기 기상 냉매 토출구(113)와 상기 액상 냉매 토출구(112) 사이의 높이에 위치하도록 상기 하우징(110) 내부에 마련될 수 있다. 상기 배플 플레이트(120)는 증발기(20) 내부로 유입되는 기체 냉매와 액체 냉매의 이상 유동을 제어하는 기능을 수행하며, 구체적으로 기체 냉매와 액체 냉매의 동압을 낮추어 이상 냉매 유동의 흐름을 용이하게 한다. In addition, the baffle plate 120 may be provided inside the housing 110 to be positioned at a height between the gaseous refrigerant outlet 113 and the liquid refrigerant outlet 112. The baffle plate 120 functions to control the abnormal flow of the gas refrigerant and the liquid refrigerant flowing into the evaporator 20, and specifically, lowers the dynamic pressure of the gas refrigerant and the liquid refrigerant to facilitate the flow of the abnormal refrigerant flow. do.

즉, 냉매 유입구(111)로 유입되는 속도가 다른 기상 냉매와 액상 냉매의 동압을 일정하게 유지시키면, 이론적으로 기상 냉매와 액상 냉매가 상기 배플 플레이트(120)와 충돌하는 경우, 기상 냉매와 액상 냉매는 냉매 유입구(111)로부터 액상 냉매 토출구(112)로 향하는 방향의 속도가 0이 될 수 있다. That is, if the dynamic pressure of the gas phase refrigerant and the liquid refrigerant having different speeds flowing into the refrigerant inlet 111 is maintained, theoretically, when the gas phase refrigerant and the liquid refrigerant collide with the baffle plate 120, the gas phase refrigerant and the liquid refrigerant The speed of the direction from the refrigerant inlet 111 to the liquid refrigerant outlet 112 may be zero.

도 4를 참조하면, 상기 배플 플레이트(120)에는 복수의 오리피스(121)가 마련될 수 있으며, 상기 배플 플레이트(120)에는 상기 냉매 유입구(111)를 향하여 연장된 복수의 범람방지 턱(122)이 마련될 수도 있다. 이러한 구조에 따르면, 액상 냉매(L) 중 일부는 상기 오리피스(121)를 통과하여 액상 냉매 토출구(112)로 유동하고, 상기 액상 냉매(L) 중 나머지는 배플 플레이트(120)를 범람하여 상기 액상 냉매 토출구(122)로 유동할 수 있다.Referring to FIG. 4, a plurality of orifices 121 may be provided on the baffle plate 120, and the baffle plate 120 may include a plurality of overflow preventing jaws 122 extending toward the refrigerant inlet 111. This may be provided. According to this structure, some of the liquid refrigerant (L) passes through the orifice (121) to flow to the liquid refrigerant outlet (112), and the rest of the liquid refrigerant (L) overflows the baffle plate (120) to the liquid It can flow to the refrigerant outlet (122).

한편, 도 3을 참조하면, 상기 분리 유닛(100)은 상기 냉매 유입구(111)와 상기 기상 냉매 토출구(113) 사이에 마련된 하나 이상의 측벽(130)을 포함하며, 기상 냉매(G)는 상기 측벽(130)을 따라 상기 기상 냉매 토출구(113)로 안내될 수 있다.On the other hand, referring to Figure 3, the separation unit 100 includes one or more side walls 130 provided between the refrigerant inlet 111 and the gaseous refrigerant outlet 113, the gaseous refrigerant (G) is the side wall It may be guided to the gaseous refrigerant discharge port 113 along the (130).

또한, 상기 측벽(130)에는 개구부(131)가 마련될 수 있으며, 상기 개구부(131)는 상기 기상 냉매 토출구(113)와 연결될 수 있다. 즉, 상기와 같은 구조에 따르면, 상기 기상 냉매는 상기 측벽(130)을 따라 안내됨과 동시에 상기 개구부(131)를 통해 상기 기상 냉매 토출구(113)로 유동할 수 있다.In addition, an opening 131 may be provided in the sidewall 130, and the opening 131 may be connected to the gaseous refrigerant discharge port 113. That is, according to the above structure, the gaseous refrigerant may be guided along the sidewall 130 and flow through the opening 131 to the gaseous refrigerant discharge port 113.

즉, 상기 분리 유닛(120)은 액상 냉매(L)와 기상 냉매(G)의 이상 유동을 제어함과 동시에 액상 냉매(L)와 기상 냉매(G)를 효과적으로 분리시킬 수 있다.That is, the separation unit 120 may control the abnormal flow of the liquid refrigerant (L) and the gas phase refrigerant (G) and at the same time effectively separate the liquid refrigerant (L) and the gas phase refrigerant (G).

구체적으로, 상기 배플 플레이트(120)는 액상 냉매(L)와 기상 냉매(G)의 이상 유동을 제어하는 기능을 수행하고, 상기 측벽(130)은 액상 냉매(L)와 기상 냉매(G)를 효과적으로 분리시키는 기능을 수행할 수 있다.Specifically, the baffle plate 120 performs a function of controlling the abnormal flow of the liquid refrigerant (L) and the gas phase refrigerant (G), and the side wall 130 is a liquid refrigerant (L) and gas phase refrigerant (G) The function of effectively separating can be performed.

즉, 상기 분리 유닛(100)은 배플 플레이트(120)에 액상 냉매와 기상 냉매가 충돌된 후 중력에 의하여 기상 냉매와 액상 냉매가 각각 분리된 후 액상 냉매만 분배 유닛(200)으로 유동하는 구조를 갖는다.That is, the separation unit 100 has a structure in which only the liquid refrigerant flows to the distribution unit 200 after the liquid phase refrigerant and the liquid phase refrigerant are separated by gravity after the liquid refrigerant and the gas phase refrigerant collide with the baffle plate 120. Have

또한 상기 측벽(130)은 배플 플레이트(120)와 충돌한 액상 냉매가 기상 냉매 토출구(113)를 통해 외부로 토출되는 것을 방지하는 기능을 함께 수행할 수 있다.In addition, the side wall 130 may perform a function of preventing the liquid refrigerant colliding with the baffle plate 120 from being discharged to the outside through the gaseous refrigerant discharge port 113.

한편, 상기 냉매 유입구(111)는 상기 하우징(110)의 상면에 마련될 수 있고, 이러한 경우 상기 액상 냉매 토출구(112)는 상기 하우징(110)의 하면에 마련될 수 있으며, 상기 기상 냉매 토출구(113)는 상기 하우징(110)의 측면에 마련될 수 있다.On the other hand, the refrigerant inlet 111 may be provided on the upper surface of the housing 110, in this case, the liquid refrigerant outlet 112 may be provided on the lower surface of the housing 110, the gas phase refrigerant outlet ( 113) may be provided on the side of the housing 110.

여기서 상기 기상 냉매 토출구(113)는 배플 플레이트(120)와 충돌한 액상 냉매가 기상 냉매 토출구(113)를 통해 외부로 토출되지 않도록 충분한 높이에 마련되는 것이 바람직하다.Here, the gaseous refrigerant discharge port 113 is preferably provided at a sufficient height so that the liquid refrigerant colliding with the baffle plate 120 is not discharged to the outside through the gaseous refrigerant discharge port 113.

이와는 다르게, 도 5를 참조하면, 상기 증발기(20)를 구성하는 분리 유닛(100)은 상기 냉매 유입구(111)와 상기 기상 냉매 토출구(113) 사이에 마련된 복수의 측벽(130, 140)을 포함하며, 기상 냉매(G)는 상기 측벽(130, 140)을 따라 상기 기상 냉매 토출구(113)로 안내될 수 있다.5, the separation unit 100 constituting the evaporator 20 includes a plurality of sidewalls 130 and 140 provided between the refrigerant inlet 111 and the gaseous refrigerant outlet 113. The gaseous refrigerant G may be guided to the gaseous refrigerant discharge port 113 along the side walls 130 and 140.

즉, 상기 분리 유닛(120)은 액상 냉매(L)와 기상 냉매(G)의 이상 유동을 제어함과 동시에 액상 냉매(L)와 기상 냉매(G)를 효과적으로 분리시킬 수 있다.That is, the separation unit 120 may control the abnormal flow of the liquid refrigerant (L) and the gas phase refrigerant (G) and at the same time effectively separate the liquid refrigerant (L) and the gas phase refrigerant (G).

구체적으로, 상기 배플 플레이트(120)는 액상 냉매(L)와 기상 냉매(G)의 이상 유동을 제어하는 기능을 수행하고, 상기 측벽(130, 140)은 분리된 기상 냉매(G)를 상기 기상 냉매 토출구(113)로 안내시키는 기능을 수행할 수 있다.Specifically, the baffle plate 120 functions to control the abnormal flow of the liquid refrigerant (L) and the gas phase refrigerant (G), and the side walls (130, 140) separate the gas phase refrigerant (G) from the gas phase A function of guiding the refrigerant discharge port 113 may be performed.

즉, 상기 분리 유닛(100)은 배플 플레이트(120)에 액상 냉매와 기상 냉매가 충돌된 후 중력에 의하여 기상 냉매와 액상 냉매가 각각 분리된 후 액상 냉매만 분배 유닛(200)으로 유동하는 구조를 갖는다.That is, the separation unit 100 has a structure in which the liquid refrigerant and the liquid refrigerant are respectively separated by the gravity after the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant collide with the baffle plate 120, and then only the liquid refrigerant flows to the distribution unit 200. Have

이와 같이 상기 분배 유닛(200)으로 액상 냉매가 유입되므로, 상기 분배 유닛(200) 내부에는 이상 냉매의 유동이 발생하지 않으므로, 상기 분배 유닛(200)은 균일하게 액상 냉매를 분배하여 상기 배관(22)으로 분산시킬 수 있다.As the liquid refrigerant flows into the distribution unit 200 as described above, since no abnormal flow of refrigerant occurs in the distribution unit 200, the distribution unit 200 uniformly distributes the liquid refrigerant to the piping 22 ).

또한 상기 복수의 측벽(130, 140)은 배플 플레이트(120)와 충돌한 기상 냉매를 상기 기상 냉매 토출구(113)로 안내시키는 기능을 수행함과 동시에 액상 냉매가 기상 냉매 토출구(113)를 통해 외부로 토출되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.In addition, the plurality of side walls 130 and 140 perform a function of guiding the gaseous refrigerant colliding with the baffle plate 120 to the gaseous refrigerant discharge port 113 and at the same time, the liquid refrigerant flows out through the gaseous refrigerant discharge port 113. It can perform a function to prevent discharge.

도 5를 참조하면, 상기 복수의 측벽(130, 140)은 상기 기상 냉매 토출구(113) 측에 인접한 제1 측벽(130)과 상기 냉매 유입구(111) 측에 인접한 제2 측벽(140)을 포함하며, 상기 제1 측벽(130)과 제2 측벽(140)에는 서로 다른 높이에 제1 개구부(131)와 제2 개구부(141)가 각각 마련될 수 있다.Referring to FIG. 5, the plurality of sidewalls 130 and 140 include a first sidewall 130 adjacent to the gaseous refrigerant outlet 113 side and a second sidewall 140 adjacent to the refrigerant inlet 111 side. In addition, the first sidewall 130 and the second sidewall 140 may be provided with first openings 131 and second openings 141 at different heights, respectively.

이때, 상기 배플 플레이트(120)로부터 상기 제2 측벽(140)을 따라 안내되는 기상 냉매의 유동 방향과 상기 제2 측벽(140)으로부터 상기 제1 측벽(130)을 따라 안내되는 기상 냉매의 유동방향이 반대로 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the flow direction of the gas phase refrigerant guided along the second side wall 140 from the baffle plate 120 and the flow direction of the gas phase refrigerant guided along the first side wall 130 from the second side wall 140. It is preferred that the opposite is formed.

이를 위하여, 상기 제1 개구부(131)는 상기 기상 냉매 토출구(113)와 인접하게 마련되고, 상기 제2 개구부(141)는 상기 액상 냉매 토출구(122)와 인접하게 마련될 수 있다.To this end, the first opening 131 may be provided adjacent to the gaseous refrigerant discharge port 113, and the second opening 141 may be provided adjacent to the liquid refrigerant discharge port 122.

여기서 상기 배플 플레이트(120)는 상기 제1 개구부(131)와 상기 제2 개구부(141) 사이의 높이에 위치하도록 상기 하우징(110) 내부에 마련될 수 있다.Here, the baffle plate 120 may be provided inside the housing 110 to be positioned at a height between the first opening 131 and the second opening 141.

한편, 상기 기상 냉매 토출구(113)를 통해 토출된 기상 냉매(G)는 증발기(20) 내부를 통해 상기 압축기(10)로 유입될 수 있다.Meanwhile, the gaseous refrigerant G discharged through the gaseous refrigerant discharge port 113 may be introduced into the compressor 10 through the inside of the evaporator 20.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 따르면, 증발기 내부로 유입되는 기상 냉매와 액상 냉매의 동압을 낮추어 이상유동을 제어할 수 있다.As described above, according to the evaporator and the turbo refrigerator including the same according to an embodiment of the present invention, it is possible to control the abnormal flow by lowering the dynamic pressure of the gaseous refrigerant and liquid refrigerant flowing into the evaporator.

또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 따르면, 증발기 내부로 유입되는 액상 냉매와 기상 냉매를 효과적으로 분리시킬 수 있으며, 열교환 효율을 높일 수 있다.In addition, according to the evaporator and the turbo refrigerator including the same, according to an embodiment of the present invention, the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant flowing into the evaporator can be effectively separated, and heat exchange efficiency can be improved.

또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 증발기 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 따르면, 분배 유닛으로 액상 냉매만을 유입시킴으로써 냉매를 균일하게 분배시킬 수 있다.In addition, according to the evaporator and the turbo refrigerator including the same according to an embodiment of the present invention, the refrigerant can be uniformly distributed by introducing only the liquid refrigerant into the distribution unit.

위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art having various knowledge of the present invention will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. And additions should be considered to fall within the scope of the following claims.

1 :터보 냉동기
10: 압축기
20: 증발기
30: 응축기
40: 팽창밸브
100: 분리 유닛
200: 분배 유닛1: turbo freezer
10: compressor
20: evaporator
30: condenser
40: expansion valve
100: separation unit
200: distribution unit

Claims (14)

냉매 유입구와 기상 냉매 토출구 및 액상 냉매 토출구가 각각 마련된 하우징과 상기 냉매 유입구를 통해 유입된 냉매가 충돌하도록 상기 액상 냉매 토출구와 상기 냉매 유입구 사이에 위치되는 배플 플레이트를 포함하는 분리 유닛;
상기 분리 유닛의 액상 냉매 토출구와 연결되며, 액상 냉매를 분산시키기 위한 분배 유닛; 및
상기 분배 유닛으로부터 분산된 액상 냉매와 열교환하기 위한 냉수가 유동하는 배관을 포함하며,
상기 배플 플레이트는 상기 기상 냉매 토출구와 상기 액상 냉매 토출구 사이의 높이에 위치하도록 상기 하우징 내부에 마련되며, 하면에 구비된 복수의 오리피스 및 상기 하면의 측부로부터 상기 냉매 유입구를 향하여 연장된 범람방지 턱을 포함하며,
상기 분리 유닛은 상기 기상 냉매 토출구 측에 인접한 제1 측벽과 상기 냉매 유입구 측에 인접한 제2 측벽을 더 포함하며,
상기 제1 측벽에는 상기 기상 냉매 토출구와 인접하게 제1 개구부가 마련되며,
액상 냉매 중 일부는 상기 오리피스를 통과하여 상기 액상 냉매 토출구로 유동하고, 액상 냉매 중 나머지는 상기 배플 플레이트의 상기 하면과의 충돌로 인한 반작용 또는 상기 하면으로부터 축적으로 인해 상기 범람방지 턱을 범람하여 상기 액상 냉매 토출구로 유동하며, 기상 냉매는 상기 제1 측벽을 따라 상기 기상 냉매 토출구로 안내되며,
상기 제2 측벽에는 상기 액상 냉매 토출구와 인접하게 제2 개구부가 마련되어 상기 범람방지 턱을 범람하는 액상 냉매가 상기 기상 냉매 토출구로 안내되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 증발기.A separating unit including a housing provided with a refrigerant inlet, a gaseous refrigerant outlet, and a liquid refrigerant outlet, respectively, and a baffle plate positioned between the liquid refrigerant outlet and the refrigerant inlet to collide the refrigerant introduced through the refrigerant inlet;
A distribution unit connected to the liquid refrigerant outlet of the separation unit and for dispersing the liquid refrigerant; And
And a pipe through which cold water flows to exchange heat with the liquid refrigerant dispersed from the distribution unit.
The baffle plate is provided inside the housing so as to be positioned at a height between the gaseous refrigerant outlet and the liquid refrigerant outlet, and a plurality of orifices provided on the lower surface and a side of the lower surface extending toward the refrigerant inlet to the refrigerant inlet. Includes,
The separation unit further includes a first sidewall adjacent to the gaseous refrigerant outlet side and a second sidewall adjacent to the refrigerant inlet side,
The first sidewall is provided with a first opening adjacent to the gaseous refrigerant discharge port,
Some of the liquid refrigerant flows through the orifice to the liquid refrigerant outlet, and the rest of the liquid refrigerant overflows the overflow preventing jaws due to reaction due to collision with the lower surface of the baffle plate or accumulation from the lower surface. It flows to the liquid refrigerant outlet, and the gaseous refrigerant is guided to the gaseous refrigerant outlet through the first sidewall,
The second sidewall is provided with a second opening adjacent to the liquid refrigerant outlet, the evaporator, characterized in that the liquid refrigerant overflowing the overflow preventing jaw is prevented from being guided to the gas phase refrigerant outlet. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제2 측벽에 마련되는 제2 개구부는 상기 제1 측벽에 마련된 상기 제1 개구부와 서로 다른 높이에 마련되는 것을 특징으로 하는 증발기.According to claim 1,
The second opening provided in the second side wall, the evaporator, characterized in that provided in a different height from the first opening provided in the first side wall. 제 6 항에 있어서,
상기 배플 플레이트로부터 상기 제2 측벽을 따라 안내되는 기상 냉매의 유동 방향과 상기 제2 측벽으로부터 상기 제1 측벽을 따라 안내되는 기상 냉매의 유동방향이 반대로 형성되는 것을 특징으로 하는 증발기.The method of claim 6,
An evaporator, characterized in that a flow direction of a gaseous refrigerant guided along the second sidewall from the baffle plate and a flow direction of a gaseous refrigerant guided along the first sidewall from the second sidewall are formed oppositely. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 배플 플레이트는 상기 제1 개구부와 상기 제2 개구부 사이의 높이에 위치하도록 상기 하우징 내부에 마련되는 것을 특징으로 하는 증발기.According to claim 1,
The evaporator, characterized in that the baffle plate is provided inside the housing to be positioned at a height between the first opening and the second opening. 냉매를 압축하기 위한 임펠러를 포함하는 압축기;
상기 압축기로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기;
상기 응축기로부터 토출된 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기; 및
상기 응축기와 증발기 사이에 마련된 팽창밸브를 포함하며,
상기 증발기는, 냉매 유입구와 기상 냉매 토출구 및 액상 냉매 토출구가 각각 마련된 하우징과 상기 냉매 유입구를 통해 유입된 냉매가 충돌하도록 상기 액상 냉매 토출구와 상기 기상 냉매 토출구 사이에 위치되는 배플 플레이트를 포함하는 분리 유닛;과
상기 분리 유닛의 액상 냉매 토출구와 연결되며, 액상 냉매를 분산시키기 위한 분배 유닛; 및
상기 분배 유닛으로부터 분산된 액상 냉매와 열교환하기 위한 냉수가 유동하는 배관을 포함하며,
상기 배플 플레이트는 하면에 구비된 복수의 오리피스 및 상기 하면의 측부로부터 상기 냉매 유입구를 향하여 연장된 범람방지 턱을 포함하며,
상기 분리 유닛은 상기 기상 냉매 토출구 측에 인접한 제1 측벽과 상기 냉매 유입구 측에 인접한 제2 측벽을 더 포함하며,
상기 제1 측벽에는 상기 기상 냉매 토출구와 인접하게 제1 개구부가 마련되며,
액상 냉매 중 일부는 상기 오리피스를 통과하여 상기 액상 냉매 토출구로 유동하고, 액상 냉매 중 나머지는 상기 배플 플레이트의 상기 하면과의 충돌로 인한 반작용 또는 상기 하면으로부터 축적으로 인해 상기 범람방지 턱을 범람하여 상기 액상 냉매 토출구로 유동하며, 기상 냉매는 상기 제1 측벽을 따라 상기 기상 냉매 토출구로 안내되며,
상기 제2 측벽에는 상기 액상 냉매 토출구와 인접하게 제2 개구부가 마련되어 상기 범람방지 턱을 범람하는 액상 냉매가 상기 기상 냉매 토출구로 안내되는 것이 방지되는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.A compressor including an impeller for compressing the refrigerant;
A condenser for heat exchange between the refrigerant flowing from the compressor and cooling water;
An evaporator for heat exchange between the refrigerant discharged from the condenser and cold water; And
It includes an expansion valve provided between the condenser and the evaporator,
The evaporator, a separation unit including a baffle plate positioned between the liquid refrigerant discharge port and the gaseous refrigerant discharge port such that a housing provided with a refrigerant inlet port, a gaseous refrigerant discharge port, and a liquid refrigerant discharge port collide with the refrigerant introduced through the refrigerant inlet port. ;and
A distribution unit connected to the liquid refrigerant outlet of the separation unit and for dispersing the liquid refrigerant; And
And a pipe through which cold water flows to exchange heat with the liquid refrigerant dispersed from the distribution unit.
The baffle plate includes a plurality of orifices provided on the lower surface and a flood prevention jaw extending from the side of the lower surface toward the refrigerant inlet,
The separation unit further includes a first sidewall adjacent to the gaseous refrigerant outlet side and a second sidewall adjacent to the refrigerant inlet side,
The first sidewall is provided with a first opening adjacent to the gaseous refrigerant discharge port,
Some of the liquid refrigerant flows through the orifice to the liquid refrigerant outlet, and the rest of the liquid refrigerant overflows the overflow preventing jaws due to reaction due to collision with the lower surface of the baffle plate or accumulation from the lower surface. It flows to the liquid refrigerant outlet, and the gaseous refrigerant is guided to the gaseous refrigerant outlet through the first sidewall,
The second sidewall is provided with a second opening adjacent to the liquid refrigerant outlet, and the liquid refrigerant that overflows the overflow preventing jaw is prevented from being guided to the gaseous refrigerant outlet. 삭제delete 삭제delete 제 10 항에 있어서,
상기 제2 측벽에 마련되는 제2 개구부는 상기 제1 측벽에 마련된 상기 제1 개구부와 서로 다른 높이에 마련되는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.The method of claim 10,
The second freezer provided in the second sidewall is provided in a different height from the first opening provided in the first sidewall. 제 10 항에 있어서,
상기 기상 냉매 토출구를 통해 토출된 기상 냉매는 증발기 내부를 통해 상기 압축기로 유입되는 것을 특징으로 하는 터보 냉동기.The method of claim 10,
The gas-phase refrigerant discharged through the gas-phase refrigerant discharge port is introduced into the compressor through the inside of the evaporator turbo refrigerator.
KR1020120140882A 2012-11-30 2012-12-06 Evaporator and Turbo chiller comprising the same KR102104893B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120140882A KR102104893B1 (en) 2012-12-06 2012-12-06 Evaporator and Turbo chiller comprising the same
US14/091,260 US9377226B2 (en) 2012-11-30 2013-11-26 Evaporator and turbo chiller including the same
CN201310634851.7A CN103851834B (en) 2012-11-30 2013-12-02 Evaporimeter and comprise the turbo refrigerating machine of this evaporimeter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120140882A KR102104893B1 (en) 2012-12-06 2012-12-06 Evaporator and Turbo chiller comprising the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140073124A KR20140073124A (en) 2014-06-16
KR102104893B1 true KR102104893B1 (en) 2020-04-27

Family

ID=51126757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120140882A KR102104893B1 (en) 2012-11-30 2012-12-06 Evaporator and Turbo chiller comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102104893B1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102292395B1 (en) 2020-02-13 2021-08-20 엘지전자 주식회사 Evaporator
KR102292397B1 (en) 2020-02-13 2021-08-20 엘지전자 주식회사 Evaporator
KR102292396B1 (en) 2020-02-13 2021-08-20 엘지전자 주식회사 Evaporator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001304727A (en) * 2000-04-18 2001-10-31 Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd Absorption refrigerating machine/water cooling and warming machine
KR100903685B1 (en) * 2004-10-13 2009-06-18 요크 인터내셔널 코포레이션 Falling film evaporator

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5561987A (en) * 1995-05-25 1996-10-08 American Standard Inc. Falling film evaporator with vapor-liquid separator
KR100331985B1 (en) * 1999-09-15 2002-04-10 가나이 쓰도무 Liquid distributor, falling film heat exchanger and absorption refrigerator
KR20110067762A (en) * 2009-12-15 2011-06-22 엘지전자 주식회사 A distributor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001304727A (en) * 2000-04-18 2001-10-31 Kawasaki Thermal Engineering Co Ltd Absorption refrigerating machine/water cooling and warming machine
KR100903685B1 (en) * 2004-10-13 2009-06-18 요크 인터내셔널 코포레이션 Falling film evaporator

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140073124A (en) 2014-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9377226B2 (en) Evaporator and turbo chiller including the same
KR102204612B1 (en) Distributor unit and evaporator comprising the same
US9890977B2 (en) Flash tank economizer for two stage centrifugal water chillers
US8429930B2 (en) Oil separator
KR102014466B1 (en) Ciller unit and Chiller system including the same
WO2018035268A1 (en) Gas discharge apparatus, refrigerating and air-conditioning unit, and method of discharging non-condensable gas
EP2942585B1 (en) Refrigeration cycle device
KR102104893B1 (en) Evaporator and Turbo chiller comprising the same
KR20170114320A (en) Evaporator and chiller system comprising the same
JP2008138891A (en) Evaporator for refrigerating machine
JP2012068012A (en) Refrigerating device for air conditioner or the like
JP2015190733A (en) Evaporator of turbo refrigerator, and turbo refrigerator including evaporator
WO2013061501A1 (en) Centrifugal distributor for coolant, and refrigeration cycle device
KR102047688B1 (en) Evaporator and Turbo chiller comprising the same
JP2007078317A (en) Heat exchanger for cooling equipment, and cooling equipment
CN210892266U (en) Microchannel heat exchanger and refrigerating system
JP5941297B2 (en) refrigerator
US10551135B2 (en) Oil separator
US11175078B2 (en) Gas-liquid separator and air conditioner including the same
CN110966808A (en) Microchannel heat exchanger and refrigerating system
US20190024994A1 (en) Oil separator
WO2016039114A1 (en) Turbo refrigeration machine
WO2019056378A1 (en) Condenser inlet pressure recovery features for a chiller assembly
US11747060B2 (en) Vapor compression system and method for operating heat exchanger
EP4325130A1 (en) Heat medium circulation device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant