KR102105960B1 - Variable expansion device, economizer and turbo chiller comprising the same - Google Patents

Variable expansion device, economizer and turbo chiller comprising the same Download PDF

Info

Publication number
KR102105960B1
KR102105960B1 KR1020130159530A KR20130159530A KR102105960B1 KR 102105960 B1 KR102105960 B1 KR 102105960B1 KR 1020130159530 A KR1020130159530 A KR 1020130159530A KR 20130159530 A KR20130159530 A KR 20130159530A KR 102105960 B1 KR102105960 B1 KR 102105960B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
opening
closing member
expansion device
main body
Prior art date
Application number
KR1020130159530A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150072168A (en
Inventor
고원혁
김철민
정진희
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 KR1020130159530A priority Critical patent/KR102105960B1/en
Publication of KR20150072168A publication Critical patent/KR20150072168A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102105960B1 publication Critical patent/KR102105960B1/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
    • F25B45/00—Arrangements for charging or discharging refrigerant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K21/00—Fluid-delivery valves, e.g. self-closing valves
    • F16K21/04—Self-closing valves, i.e. closing automatically after operation
    • F16K21/18—Self-closing valves, i.e. closing automatically after operation closed when a rising liquid reaches a predetermined level
    • 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
    • F25B1/00—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/04—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type
    • F25B1/053—Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle with compressor of rotary type of turbine type
    • 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
    • F25B2309/00—Gas cycle refrigeration machines
    • F25B2309/002—Gas cycle refrigeration machines with parallel working cold producing expansion devices in one circuit
    • 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
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/05—Refrigerant levels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본 발명은 가변팽창장치를 포함하는 이코노마이저 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 관한 것으로, 본 발명의 일측면에 따르면 냉매 유입을 위한 복수 개의 오리피스와 냉매 토출구가 각각 마련된 본체; 적어도 하나 이상의 오리피스를 개폐하기 위해 상기 본체 내부에 이동 가능하게 마련되는 개폐부재; 및 상기 개폐부재와 연결되며, 상기 개폐부재를 선택적으로 승강시키기 위한 플로터를 포함하며, 상기 적어도 하나 이상의 오리피스는 상기 플로터의 상승 방향을 따라 폭이 넓어지는 것을 특징으로 하는 가변팽창장치가 제공된다.The present invention relates to an economizer including a variable expansion device and a turbo freezer including the same, according to an aspect of the present invention, a plurality of orifices for refrigerant inflow and a main body each provided with a refrigerant outlet; An opening / closing member movably provided inside the main body to open or close at least one orifice; And it is connected to the opening and closing member, and includes a plotter for selectively elevating the opening and closing member, the at least one orifice is provided with a variable expansion device characterized in that the width is widened along the rising direction of the plotter.

Description

가변팽창장치, 이코노마이저 및 이를 포함하는 터보 냉동기{Variable expansion device, economizer and turbo chiller comprising the same}Variable expansion device, economizer and turbo chiller comprising the same

본 발명은 가변팽창장치를 포함하는 이코노마이저 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 관한 것이다.The present invention relates to an economizer including a variable expansion device and a turbo refrigerator including the same.

일반적으로 터보 냉동기는 냉매를 이용하여 냉수와 냉각수의 열교환을 수행하는 기기로서, 압축기, 증발기, 응축기 및 팽창장치를 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 device.

또한, 상기 터보 냉동기는 상기 응축기에서 토출된 냉매로부터 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키고, 분리된 기상 냉매를 상기 압축기로 유입시키기 위한 이코노마이저(Economizer)를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the turbo refrigerator may further include an economizer for separating the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant from the refrigerant discharged from the condenser and introducing the separated gaseous refrigerant into the compressor.

한편, 상기 터보 냉동기의 압축기는 일 실시 태양으로 2단 압축부를 포함할 수 있다.Meanwhile, the compressor of the turbo refrigerator may include a two-stage compression unit in one embodiment.

이때, 상기 압축기는 증발기를 통과한 기상 냉매가 유입되어 압축되는 1단 압축부와, 상기 1단 압축부에서 나오는 기상 냉매 및 상기 이코노마이저에서 토출되는 기상 냉매를 압축하여 응축기로 보내는 2단 압축부를 포함한다.In this case, the compressor includes a first stage compression unit through which the gaseous refrigerant passing through the evaporator is introduced and compressed, and a second stage compression unit compressing the gaseous refrigerant from the first stage compression unit and the gaseous refrigerant discharged from the economizer and sending it to the condenser. do.

또한, 터보 냉동기는 상기 응축기와 상기 이코노마이저 사이에 마련된 제1 팽창장치 및 상기 이코노마이저와 증발기 사이에 마련된 제2 팽창장치를 포함할 수 있다.In addition, the turbo refrigerator may include a first expansion device provided between the condenser and the economizer and a second expansion device provided between the economizer and the evaporator.

따라서, 2단 압축부를 포함하는 터보 냉동기는 응축기에서 응축된 냉매를 제1 팽창장치에서 팽창시키고, 이코노마이저로 유입시킨 후 분리된 기상 냉매를 1단 압축부와 2단 압축부 사이로 유입시켜 효율을 증가시킬 수 있다.Accordingly, the turbo refrigerator including the two-stage compression unit expands the refrigerant condensed in the condenser in the first expansion device, flows into the economizer, and then introduces the separated gaseous refrigerant between the first-stage compression unit and the second-stage compression unit to increase efficiency. I can do it.

그러나, 이코노마이저의 상태가 불안정하게 되어 기상 냉매와 액상 냉매가 원활히 분리되지 않거나, 액상 냉매의 레벨이 과도하게 높아지면 제2 팽창장치로 고온의 기상 냉매가 혼입되어 공급될 수도 있고, 액상 냉매가 2단 압축부로 혼입되어 공급될 수도 있다.However, if the state of the economizer becomes unstable and the gas phase refrigerant and the liquid refrigerant are not smoothly separated, or if the level of the liquid refrigerant is excessively high, a high temperature gas phase refrigerant may be mixed and supplied to the second expansion device, and the liquid refrigerant is 2 However, it may be supplied by being mixed into a compression unit.

이로 인해 2단 압축부에서 액상 냉매가 압축되지 않아 압축기의 효율이 감소되고, 이코노마이저를 구비하는 터보 냉동기 전체 냉동 사이클이 불안정해지는 문제가 발생할 수 있었다.Due to this, the liquid refrigerant is not compressed in the two-stage compression unit, so the efficiency of the compressor is reduced, and a problem may arise in that the entire refrigeration cycle of the turbo refrigerator equipped with an economizer becomes unstable.

따라서, 이코노마이저는 2단 압축부로 액상 냉매가 유입되는 것을 방지하기 위하여 이코노마이저 내부의 액상 냉매의 레벨이 설정된 범위를 벗어나지 않도록 유지하는 것이 요구된다.Therefore, the economizer is required to maintain the level of the liquid refrigerant inside the economizer within a predetermined range in order to prevent the liquid refrigerant from flowing into the two-stage compression unit.

종래에는 이와 같은 이코노마이저 내부 액상 냉매의 레벨 제어를 레벨 감지 센서를 통하여 이코노마이저 내부 레벨을 측정 후 전자 제어식 밸브의 개폐를 통하여 이코노마이저 내부 액상 냉매의 레벨을 유지하고 있었다.Conventionally, the level control of the liquid refrigerant inside the economizer was measured through the level sensing sensor, and then the level of the liquid refrigerant inside the economizer was maintained through opening and closing of the electronically controlled valve.

그러나, 이와 같은 방식은 구조가 복잡해져 유지보수 성능이 떨어지며 고가의 제조비용이 소요되는 문제점이 존재하여 왔다.However, this method has a problem that the structure is complicated, maintenance performance is poor, and expensive manufacturing cost is required.

본 발명은 가변팽창장치를 포함하는 이코노마이저 및 이를 포함하는 터보 냉동기에 관한 것으로 보다 상세하게는, 이코노마이저에 저장되는 액상 냉매의 레벨이 설정된 범위를 벗어나지 않도록 제어하는 가변팽창장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.The present invention relates to an economizer including a variable expansion device and a turbo freezer including the same, and more specifically, to solve the problem of providing a variable expansion device that controls the level of the liquid refrigerant stored in the economizer to be within a set range. Make it a task.

또한, 본 발명은 레벨 감지 센서와 전자 제어식 밸브를 구비하지 않아 구조가 간단하면서도 이코노마이저 내의 액상 냉매의 레벨을 자동으로 제어할 수 있는 가변팽창장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, an object of the present invention is to solve the problem of providing a variable expansion device capable of automatically controlling the level of the liquid refrigerant in the economizer without having a level sensing sensor and an electronically controlled valve.

또한, 본 발명은 액상 냉매가 2단 압축부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 이코노마이저를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, the present invention is to solve the problem of providing an economizer that can prevent the liquid refrigerant from flowing into the two-stage compression unit.

또한, 본 발명은 액상 냉매의 레벨의 변화에 따른 이코노마이저의 냉매 유량이 안정적으로 변동되는 이코노마이저를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, an object of the present invention is to solve the problem of providing an economizer in which the refrigerant flow rate of the economizer is stably changed according to a change in the level of the liquid refrigerant.

또한, 본 발명은 이코노마이저로 유입되는 액상 냉매의 레벨이 안정적으로 제어되어 신뢰성이 높은 터보 냉동기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.In addition, the present invention is to solve the problem of providing a highly reliable turbo refrigerator by controlling the level of the liquid refrigerant flowing into the economizer stably.

상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 냉매 유입을 위한 복수 개의 오리피스와 냉매 토출구가 각각 마련된 본체, 적어도 하나 이상의 오리피스를 개폐하기 위해 상기 본체 내부에 이동 가능하게 마련되는 개폐부재를 포함하는 가변팽창장치가 제공된다.According to one aspect of the present invention to solve the above problems, a plurality of orifices for refrigerant inflow and a main body provided with a refrigerant discharge port, and at least one orifice for opening and closing the opening and closing member is provided to be movable inside the body A variable expansion device is provided.

상기 가변팽창장치는 상기 개폐부재와 연결되며, 상기 개폐부재를 선택적으로 승강시키는 수단인 플로터를 포함하며, 상기 적어도 하나 이상의 오리피스는 상기 플로터의 상승 방향을 따라 폭이 넓어지는 형상으로 마련될 수 있다.The variable expansion device is connected to the opening and closing member, and includes a plotter which is a means for selectively lifting and lowering the opening and closing member, and the at least one orifice may be provided in a shape in which the width is widened along the rising direction of the floater. .

본 발명의 다른 측면에 따르면, 응축기와 연결되기 위한 냉매 유입구와 압축기와 연결되기 위한 기상 냉매 토출구와 증발기와 연결되기 위한 액상 냉매 토출구 및 냉매 저장부가 각각 마련된 하우징을 포함하는 이코노마이저가 제공된다.According to another aspect of the present invention, an economizer including a refrigerant inlet for connecting to a condenser, a gaseous refrigerant outlet for connecting with a compressor, a liquid refrigerant outlet for connecting with an evaporator, and a housing provided with a refrigerant storage unit is provided.

또한, 상기 이코노마이저는 상기 냉매 유입구로 유입된 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하기 위한 다공판, 상기 액상 냉매 토출구 측에 장착되는 가변팽창장치를 포함할 수 있다.In addition, the economizer may include a porous plate for separating the gaseous refrigerant flowing into the refrigerant inlet and the liquid refrigerant, and a variable expansion device mounted on the liquid refrigerant outlet.

이때 상기 이코노마이저의 가변팽창장치는 상기 냉매 저장부에서 냉매가 유입되기 위한 복수 개의 오리피스와 상기 액상 냉매 토출구와 연결되는 냉매 토출구를 각각 갖는 본체 및 상기 적어도 하나 이상의 오리피스를 개폐하기 위해 상기 본체 내부에 이동 가능하게 마련되는 개폐부재를 포함할 수 있다.At this time, the variable expansion device of the economizer moves inside the main body to open and close the main body each having a plurality of orifices for introducing refrigerant from the refrigerant storage unit and a refrigerant outlet connected to the liquid refrigerant outlet, and at least one orifice. It may include an opening and closing member provided as possible.

또한, 상기 이코노마이저의 가변팽창장치는 상기 개폐부재와 연결되며 상기 냉매 저장부의 액상 냉매 레벨에 기초하여 상기 개폐부재를 선택적으로 승강시키기 위한 플로터를 포함하고, 상기 적어도 하나 이상의 오리피스는 상기 플로터의 상승 방향을 따라 폭이 넓어지는 형상으로 마련될 수 있다.In addition, the variable expansion device of the economizer is connected to the opening and closing member and includes a plotter for selectively elevating the opening and closing member based on the liquid refrigerant level of the refrigerant storage unit, wherein the at least one orifice is in the upward direction of the floater It may be provided in a shape that widens along.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 냉매를 압축하기 위한 임펠러를 포함하는 압축기, 상기 압축기로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기, 상기 응축기로부터 토출된 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기 및 가변팽창장치가 마련된 이코노마이저를 포함하는 터보 냉동기가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a compressor including an impeller for compressing a 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 variable expansion A turbo refrigerator comprising an economizer equipped with a device is provided.

상기 터보 냉동기의 이코노마이저는 상기 응축기와 연결되는 냉매 유입구와 상기 압축기와 연결되는 기상 냉매 토출구와 상기 증발기와 연결되는 액상 냉매 토출구 및 냉매 저장부가 각각 마련된 하우징을 포함할 수 있다. The economizer of the turbo refrigerator may include a housing provided with a refrigerant inlet connected to the condenser, a gaseous refrigerant outlet connected to the compressor, a liquid refrigerant outlet connected to the evaporator, and a refrigerant storage unit, respectively.

또한, 상기 터보 냉동기의 이코노마이저는 상기 냉매 유입구로 유입된 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 다공판, 상기 액상 냉매 토출구 측에 장착되는 가변팽창장치를 더 포함할 수 있다.In addition, the economizer of the turbo refrigerator may further include a porous plate separating the gaseous refrigerant flowing into the refrigerant inlet and the liquid refrigerant, and a variable expansion device mounted on the liquid refrigerant outlet.

상기 가변팽창장치는 상기 냉매 저장부에서 냉매가 유입되기 위한 복수 개의 오리피스와 상기 액상 냉매 토출구와 연결되는 냉매 토출구를 갖는 마련된 본체, 적어도 하나 이상의 오리피스를 개폐하기 위해 상기 본체 내부에 이동 가능하게 마련되는 개폐부재를 포함할 수 있다.The variable expansion device is provided with a plurality of orifices for introducing refrigerant from the refrigerant storage unit and a refrigerant outlet connected to the liquid refrigerant outlet, a movable body provided in the main body to open and close at least one orifice It may include an opening and closing member.

또한, 상기 가변팽창장치는 상기 개폐부재와 연결되며 상기 냉매 저장부의 액상 냉매 레벨에 기초하여 상기 개폐부재를 선택적으로 승강시키기 위한 플로터를 포함하며, 상기 적어도 하나 이상의 오리피스는 상기 플로터의 상승 방향을 따라 폭이 넓어지는 형상으로 마련될 수 있다.In addition, the variable expansion device is connected to the opening and closing member and includes a plotter for selectively elevating the opening and closing member based on the liquid refrigerant level of the refrigerant storage unit, the at least one orifice along the rising direction of the floater It may be provided in a shape that widens.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 가변팽창장치에 따르면, 이코노마이저에 저장되는 액상 냉매의 레벨이 설정된 범위를 벗어나지 않도록 이코노마이저를 안정적인 상태로 제어할 수 있다.As described above, according to the variable expansion device according to an embodiment of the present invention, it is possible to control the economizer in a stable state so that the level of the liquid refrigerant stored in the economizer does not exceed the set range.

또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 가변팽창장치에 따르면, 종래의 냉동기에 사용되던 레벨 감지 센서와 전자 제어식 밸브를 대체할 수 있어 설치비용이 저렴한 가변팽창장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the variable expansion device according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a variable expansion device having a low installation cost because it can replace the level sensing sensor and the electronically controlled valve used in the conventional refrigerator.

또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 가변팽창장치에 따르면, 자연 현상인 부력을 이용하여 간단한 구조로 액상 냉매의 레벨을 자동으로 조절할 수 있는 가변팽창장치를 제공할 수 있다.In addition, according to the variable expansion device according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a variable expansion device that can automatically adjust the level of a liquid refrigerant in a simple structure using a natural phenomenon buoyancy.

또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 가변팽창장치를 포함하는 이코노마이저에 따르면, 액상 냉매의 레벨의 변화에 따라 이코노마이저의 냉매 유량이 안정적으로 변동되도록 제어할 수 있다. In addition, according to an economizer including a variable expansion device according to an embodiment of the present invention, it is possible to control the refrigerant flow rate of the economizer to stably fluctuate according to a change in the level of the liquid refrigerant.

또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 이코노마이저를 포함하는 터보 냉동기에 따르면, 이코노마이저로 유입되는 액상 냉매의 레벨이 안정적으로 제어되어 액상 냉매가 2단 압축부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 신뢰성이 높은 터보 냉동기를 제공할 수 있다.In addition, according to the turbo freezer comprising an economizer according to an embodiment of the present invention, the level of the liquid refrigerant flowing into the economizer is stably controlled to prevent the liquid refrigerant from flowing into the two-stage compression unit, and the turbo is highly reliable. A freezer can be provided.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보 냉동기에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이코노마이저에 대한 사시도이다.
도 3은 도 2의 이코노마이저의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변팽창장치의 작동 전 사시도이다.
도 5는 도 4의 가변팽창장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변팽창장치의 작동 후 사시도이다.
도 7은 도 6의 가변팽창장치의 단면도이다.1 is a schematic diagram of a turbo freezer according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of an economizer according to an embodiment of the present invention.
3 is a longitudinal sectional view of the economizer of FIG. 2.
4 is a perspective view before operation of the variable expansion device according to an embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of the variable expansion device of FIG. 4.
6 is a perspective view after operation of the variable expansion device according to an embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of the variable expansion device of FIG. 6.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변팽창장치, 가변팽창장치를 포함하는 이코노마이저 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, a variable expansion device according to an embodiment of the present invention, an economizer including the variable expansion device and a turbo refrigerator including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings show an exemplary form of the present invention, which is provided to describe the present invention in detail, and is not limited by 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, 제1 또는 제2 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.Meanwhile, a term 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 can be used to remove one component from another component. It is used only for differentiation purposes.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예와 관련된 가변팽창장치를 포함하는 이코노마이저 및 이를 포함하는 터보 냉동기를 구성하는 각 구성요소를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail each component constituting an economizer including a variable expansion device and a turbo refrigerator including the variable expansion device according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명과 관련된 2단 압축식 터보 냉동기를 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing a two-stage compression type turbo refrigerator according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 터보 냉동기(1)는 냉매를 압축시키기 위한 1단, 2단 압축부(11, 12)와 응축기(20)와 제1, 2 팽창장치(30, 40) 및 증발기(50)와 이코노마이저(60)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the turbo refrigerator 1 according to an embodiment of the present invention includes first and second compression units 11 and 12 for compressing a refrigerant, condenser 20 and first and second expansion devices 30, 40) and an evaporator 50 and an economizer 60.

구체적으로, 상기 터보 냉동기(1)는 냉매를 압축하기 위한 임펠러를 포함하는 상기 1단, 2단 압축부(11, 12)와 상기 압축기(10)로부터 유입된 냉매와 냉각수의 열교환을 위한 응축기(20)를 포함한다.Specifically, the turbo refrigerator 1 has a condenser for heat exchange between the first and second stage compression units 11 and 12 including the impeller for compressing the refrigerant and the refrigerant flowing from the compressor 10 and cooling water ( 20).

그리고 상기 응축기(20)로부터 토출된 냉매와 냉수의 열교환을 위한 증발기(50) 및 상기 응축기(20)와 이코노마이저(60) 사이에 마련된 제1 팽창장치(30), 상기 이코노마이저(60)와 증발기(50) 사이에 마련된 제2 팽창장치(40)를 포함할 수 있다.And the first expansion device 30, the economizer 60 and the evaporator (60) provided between the evaporator 50 and the condenser 20 and the economizer 60 for the heat exchange between the refrigerant discharged from the condenser 20 and the cold water ( 50) may include a second expansion device 40 provided between.

상기 이코노마이저(60)는 상기 제1 팽창장치(30)를 통과하여 유입된 기상 냉매와 액상 냉매가 혼합된 혼합냉매를 분리하는 기능을 수행한다.The economizer 60 performs a function of separating the mixed refrigerant in which the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant introduced through the first expansion device 30 are mixed.

상기 이코노마이저(60)에서 분리된 기상 냉매는 상기 2단 압축부(12)로 유입되며, 이때 분리된 기상 냉매는 상기 2단 압축부(12)의 입구 온도를 낮춰 냉매의 비체적을 줄여주고, 상기 2단 압축부(12)의 부하를 줄여주는 등 압축효율을 향상시킬 수 있다.The gaseous refrigerant separated from the economizer 60 flows into the two-stage compression unit 12, wherein the separated gas-phase refrigerant reduces the inlet temperature of the two-stage compression unit 12 to reduce the specific volume of the refrigerant, and the Compression efficiency can be improved by reducing the load on the two-stage compression unit 12.

또한, 상기 이코노마이저(60)에서 분리된 액상 냉매는 상기 증발기(50)로 토출되는데, 상기 이코노마이저(60)는 상기 증발기(50)로 유입되는 액상 냉매의 건도를 줄여 동일한 질량유량에 대해 냉매의 증발 잠열을 높이는 효과가 있다.In addition, the liquid refrigerant separated from the economizer 60 is discharged to the evaporator 50. The economizer 60 reduces the dryness of the liquid refrigerant flowing into the evaporator 50 to evaporate the refrigerant for the same mass flow rate. It has the effect of increasing latent heat.

한편, 상기 제2 팽창장치(40)는 상기 이코노마이저(60)와 증발기(50) 사이에 구비되는데, 본 발명에서는 상기 제2 팽창장치(40)로 기계식 가변팽창장치(40)가 마련된다.On the other hand, the second expansion device 40 is provided between the economizer 60 and the evaporator 50. In the present invention, a mechanical variable expansion device 40 is provided as the second expansion device 40.

이하에서는, 도 2 내지 도 3을 참고하여 본 발명의 일실시예에 따른 가변팽창장치가 구비된 이코노마이저에 대하여 상세히 기술한다.Hereinafter, an economizer equipped with a variable expansion device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 3.

도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 가변팽창장치가 구비된 이코노마이저의 사시도와 종단면도이다.2 to 3 is a perspective view and a longitudinal sectional view of an economizer equipped with a variable expansion device according to the present invention.

이코노마이저(60)는 앞에서 설명한 바와 같이 제1 팽창장치(30)를 통과하여 유입된 혼합 냉매를 기상 냉매와 액상 냉매로 분리하여 액상 냉매는 증발기(50)로, 기상 냉매는 2단 압축부(12)로 분배하는 기능을 수행한다.As described above, the economizer 60 separates the mixed refrigerant flowing through the first expansion device 30 into a gaseous refrigerant and a liquid refrigerant, and the liquid refrigerant is an evaporator 50, and the gaseous refrigerant is a two-stage compression unit 12 ).

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예의 이코노마이저(60)는 혼합 냉매가 유입되는 냉매 유입구(62), 압축기(10)와 연결되는 기상 냉매 토출구(63), 증발기(50)와 연결되는 액상 냉매 토출구(64)와 냉매를 수용할 수 있는 체적을 가지는 냉매 저장부(65)가 구비된 하우징(61)을 포함한다.2, the economizer 60 of the embodiment of the present invention is a refrigerant inlet 62 through which the mixed refrigerant flows, a gas phase refrigerant outlet 63 connected to the compressor 10, and a liquid phase connected to the evaporator 50 It includes a refrigerant discharge port 64 and a housing 61 provided with a refrigerant storage unit 65 having a volume capable of receiving the refrigerant.

또한, 도 3을 참조하면 상기 하우징(61)은 상기 냉매 유입구(62)로 혼합되어 유입된 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 다공판(66)과 상기 액상 냉매 토출구(64)에 장착된 가변팽창장치(40)를 더 포함할 수 있다.In addition, referring to Figure 3, the housing 61 is mixed with the refrigerant inlet 62, the perforated plate 66 for separating the introduced gaseous refrigerant and liquid refrigerant and the variable expansion mounted to the liquid refrigerant outlet 64 Device 40 may be further included.

상기 냉매 유입구(62)는 상기 하우징(61)의 일측에 형성되어 상기 응축기(20)와 제1 팽창장치(30)를 통과한 기상 냉매와 액상 냉매가 혼합되어 유입된다.The refrigerant inlet 62 is formed on one side of the housing 61, and the gas-phase refrigerant and liquid refrigerant passing through the condenser 20 and the first expansion device 30 are mixed and introduced.

상기 냉매 유입구(62)로 혼합되어 유입된 기상 냉매와 액상 냉매는 상기 다공판(66)에 부딪히면서 기상 냉매와 액상 냉매로 분리되고, 동압은 낮아지게 된다.The gaseous refrigerant and the liquid refrigerant mixed and introduced into the refrigerant inlet 62 are separated into the gaseous refrigerant and the liquid refrigerant while hitting the porous plate 66, and the dynamic pressure is lowered.

유체가 통과 할 수 있도록 복수 개의 홀이 구비된 상기 다공판(66)은 상기 냉매 유입구(62)로부터 상기 기상 냉매 토출구(63)와 액상 냉매 토출구(64)의 방향으로 상기 하우징(61)의 길이 방향으로 소정 간격 이격되어 복수 개 형성될 수 있다.The perforated plate 66 provided with a plurality of holes to allow the fluid to pass is the length of the housing 61 in the direction of the gaseous refrigerant outlet 63 and the liquid refrigerant outlet 64 from the refrigerant inlet 62. A plurality of spaced apart spaced apart directions may be formed.

이때, 상기 다공판(66)을 통과하는 냉매의 유동은 상기 기상 냉매 토출구(63)와 액상 냉매 토출구(64)측으로 갈수록 더욱 안정되고, 액상과 기상의 분리작용이 활발히 이루어진다. At this time, the flow of the refrigerant passing through the perforated plate 66 becomes more stable toward the gaseous refrigerant discharge port 63 and the liquid refrigerant discharge port 64, and the action of separating the liquid phase from the gas phase is actively performed.

한편, 상기 다공판(66)을 통과하여 분리된 기상 냉매는 상기 기상 냉매 토출구(63)를 통과하여 상기 2단 압축부(12)로 유입된다.Meanwhile, the gaseous refrigerant separated through the porous plate 66 passes through the gaseous refrigerant discharge port 63 and flows into the two-stage compression unit 12.

이때 분리된 액상 냉매는 상기 하우징(61)에서 상기 냉매 유입구(62)의 길이방향 반대측 끝단부에 마련되고 하측으로 연장되어 형성되어 냉매를 수용할 수 있는 체적을 가지는 상기 냉매 저장부(65)에 일시적으로 저장되게 된다.At this time, the separated liquid refrigerant is provided at the opposite end in the longitudinal direction of the refrigerant inlet 62 in the housing 61 and extends downward to form the refrigerant in the refrigerant storage unit 65 having a volume capable of receiving the refrigerant. It will be temporarily saved.

따라서, 일반적인 이코노마이저는 수평한 원통 형상의 하우징을 구비하나, 본 발명의 하우징(61)은 상기 냉매 저장부(65)가 수평한 원통 형상의 하우징(61)의 일측에 돌출되게 형성되어 단면이 대략 'T'자인 형상으로 형성될 수 있다.Therefore, a general economizer has a horizontal cylindrical housing, but the housing 61 of the present invention is formed such that the refrigerant storage unit 65 protrudes on one side of the horizontal cylindrical housing 61 so that its cross section is approximately It may be formed in a 'T' design.

상기 이코노마이저(60)에서 분리된 액상 냉매는 상기 하우징(61)의 하측으로 돌출되게 형성된 상기 저장부(65)부터 저장되기 시작하여 상기 하우징(61)의 원통부 저면에서부터 상면으로 저장 냉매의 액면 높이가 점차적으로 상승하며 저장되게 된다.The liquid refrigerant separated from the economizer 60 starts to be stored from the storage portion 65 formed to protrude downward from the housing 61, and the liquid level of the refrigerant stored from the bottom of the cylindrical portion of the housing 61 to the top surface. Will gradually increase and be stored.

상기 하우징(61) 내에 저장되는 액상 냉매의 액면 높이가 너무 높으면 액상 냉매가 2단 압축부(12)로 유입될 수 있고, 상기 하우징(61) 내에 저장되는 액상 냉매의 액면 높이가 너무 낮으면 고온의 기상 냉매가 증발기(50)로 유입될 수도 있다.If the liquid level of the liquid refrigerant stored in the housing 61 is too high, the liquid refrigerant may flow into the two-stage compression unit 12, and if the liquid level of the liquid refrigerant stored in the housing 61 is too low, high temperature The vapor phase refrigerant may be introduced into the evaporator 50.

따라서, 하우징(61) 내의 액상 냉매의 레벨은 일정 수준으로 유지되는 것이 바람직하다.Therefore, the level of the liquid refrigerant in the housing 61 is preferably maintained at a constant level.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 하우징(61) 내의 액상 냉매의 레벨은 상기 하우징(61)에 저장되는 액상 냉매의 최고 액면 높이가 상기 하우징(61) 직경의 0.2배 정도로 유지될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the level of the liquid refrigerant in the housing 61 may be maintained such that the highest liquid level of the liquid refrigerant stored in the housing 61 is about 0.2 times the diameter of the housing 61.

이때, 상기 하우징(61)에 저장되는 액상 냉매의 최고 액면 높이는 상기 하우징(61) 직경의 0.1배 내지 0.3배로 결정되는 것이 바람직하다.At this time, the highest liquid level of the liquid refrigerant stored in the housing 61 is preferably determined to be 0.1 to 0.3 times the diameter of the housing 61.

한편, 상기 냉매 저장부(65)의 하부에는 상기 증발기(50)와 연결되는 상기 액상 냉매 토출구(64)가 마련된다.Meanwhile, the liquid refrigerant outlet 64 connected to the evaporator 50 is provided below the refrigerant storage unit 65.

이때, 상기 가변팽창장치(40)는 상기 냉매 저장부(65)와 상기 액상 냉매 토출구(64)의 사이에 마련되어, 상기 냉매 저장부(65)에 저장된 액상 냉매를 교축(throttling)시키면서 동시에 상기 하우징(61) 내부에 저장되는 냉매의 유량을 조절하는 기능을 수행할 수 있다.At this time, the variable expansion device 40 is provided between the refrigerant storage unit 65 and the liquid refrigerant outlet 64, throttling the liquid refrigerant stored in the refrigerant storage unit 65 while simultaneously housing the housing. (61) It can perform a function of adjusting the flow rate of the refrigerant stored therein.

상기 가변팽창장치(40)는 상기 냉매 저장부(65)로부터 냉매가 유입되는 적어도 하나 이상의 오리피스(42)와 상기 액상 냉매 토출구(64)와 연결되는 냉매 토출구(43)를 구비한 본체(41)를 포함한다.The variable expansion device 40 is a body 41 having at least one orifice 42 through which refrigerant flows from the refrigerant storage unit 65 and a refrigerant discharge port 43 connected to the liquid refrigerant discharge port 64. It includes.

또한, 상기 가변팽창장치(40)는 상기 오리피스(42)를 개폐하기 위하여 상기 본체(41) 내부에 이동 가능하게 마련되는 개폐부재(44)와 상기 개폐부재(44)와 연결되고 상기 냉매 저장부(65)에 저장된 액상 냉매 레벨에 기초하여 상기 개폐부재(44)를 선택적으로 승강시키기 위한 플로터(45)를 포함할 수 있다.In addition, the variable expansion device 40 is connected to the opening / closing member 44 and the opening / closing member 44 which are provided to be movable inside the main body 41 to open and close the orifice 42, and the refrigerant storage unit. A floater 45 for selectively elevating the opening / closing member 44 based on the liquid refrigerant level stored in the 65 may be included.

또한, 상기 가변팽창장치(40)는 상기 본체(41)를 상기 냉매 저장부(65)에 고정시키는 고정부(47)를 더 포함할 수 있다.In addition, the variable expansion device 40 may further include a fixing portion 47 for fixing the main body 41 to the refrigerant storage unit 65.

한편, 상기 플로터(45)는 상기 본체(41)를 둘러싸도록 형성되고, 상면은 밀폐되고 하면은 개방된 중공의 원통이나 다각형으로 형성되어 상기 가변팽창장치(40)의 하측에서 상측으로 액상 냉매의 레벨이 상승하면 상기 플로터(45) 내부의 빈 공간은 기체로 채워지게 된다.On the other hand, the floater 45 is formed to surround the main body 41, the upper surface is closed and the lower surface is formed of an open hollow cylinder or polygonal shape of the liquid refrigerant from the lower side to the upper side of the variable expansion device 40. When the level rises, the empty space inside the floater 45 is filled with gas.

따라서, 냉매 저장부(65)의 액상 냉매의 액면 높이가 상승하여, 상기 플로터(45)가 일정 부피 이상 액상 냉매에 잠기면 상기 플로터(45) 내측의 빈 공간에 채워진 기체에 의한 부력이 발생하게 된다.Therefore, when the liquid level of the liquid refrigerant in the refrigerant storage unit 65 rises, and the floater 45 is submerged in the liquid refrigerant by a predetermined volume or more, buoyancy caused by gas filled in the empty space inside the floater 45 is generated. .

상기 플로터(45)는 상기 개폐부재(44)와 연결되어 형성되므로 상기 플로터(45)에서 발생된 부력이 상기 개폐부재(44)와 플로터(45)의 무게보다 크면 상기 플로터(45)와 개폐부재(44)가 상승하여 상기 적어도 하나 이상의 오리피스(42)가 열리게 된다.Since the floater 45 is formed in connection with the opening / closing member 44, if the buoyancy generated by the plotter 45 is greater than the weight of the opening / closing member 44 and the plotter 45, the floater 45 and the opening / closing member 44 increases, and the at least one orifice 42 is opened.

이때, 상기 냉매 저장부(65)에 저장된 액상 냉매는 상기 냉매 토출구(43)로 토출되어 상기 하우징(61) 내의 액상 냉매의 레벨은 일정 수준으로 유지될 수 있게 된다.At this time, the liquid refrigerant stored in the refrigerant storage unit 65 is discharged to the refrigerant discharge port 43 so that the level of the liquid refrigerant in the housing 61 can be maintained at a constant level.

한편, 상기 적어도 하나 이상의 오리피스(42)는 상기 플로터(45)의 상승 방향을 따라 폭이 넓어지는 형상으로 마련된다.On the other hand, the at least one orifice 42 is provided in a shape that widens along the upward direction of the floater 45.

상기 오리피스(42)의 폭이 일정하면 액상 냉매의 레벨에 따라 상기 개폐부재(44)가 승강하는 세로방향 변위가 커지고, 이에 따른 이코노마이저(60)의 냉매 유량의 변동 또한 커지게 된다.When the width of the orifice 42 is constant, the vertical displacement of the opening / closing member 44 is increased according to the level of the liquid refrigerant, and thus the fluctuation of the refrigerant flow rate of the economizer 60 is also increased.

따라서, 상기 오리피스(42)의 폭을 상기 플로터(45)의 상승 방향을 따라 넓어지도록 하면, 액상 냉매의 레벨에 따른 상기 개폐부재(44)가 승강하는 세로 방향 변위가 줄어들고, 이코노마이저(60)의 냉매 유량 또한 안정적으로 변동될 수 있는 장점이 있다.Therefore, when the width of the orifice 42 is widened along the rising direction of the floater 45, the vertical displacement of the opening / closing member 44 according to the level of the liquid refrigerant is reduced, and the economizer 60 The refrigerant flow rate also has an advantage that can be stably varied.

한편, 상기 오리피스(42)를 통과하는 냉매의 유량은 상기 오리피스(42)의 개방 높이, 상기 오리피스(42)의 형상 및 상기 이코노마이저(60)와 상기 증발기(50)의 차압에 의해 결정될 수 있다.On the other hand, the flow rate of the refrigerant passing through the orifice 42 may be determined by the opening height of the orifice 42, the shape of the orifice 42, and the differential pressure between the economizer 60 and the evaporator 50.

상기 오리피스(42)의 개방 높이는, 액상 냉매의 액면 높이가 순간적으로 높아지는 터보 냉동기(1)의 비정상 운전 상태가 발생될 가능성을 고려하여 터보 냉동기(1)의 정상 운전 상태에서 상기 오리피스(42)의 개방 높이가 상기 오리피스(42) 전체 높이의 40%이하가 되도록 설계하는 것이 바람직하다.The opening height of the orifice 42 is taken into account of the possibility that an abnormal operation state of the turbo refrigerator 1, in which the liquid level of the liquid refrigerant is instantaneously increased, occurs in the normal operation state of the turbo freezer 1, It is preferable to design such that the opening height is 40% or less of the total height of the orifice 42.

상기 오리피스(42)의 전체 개방 높이를 기준으로 상기 오리피스(42)를 통과하는 냉매의 유량을 결정할 경우, 비정상 운전 상태에서 액상 냉매가 상기 2단 압축부(12)로 유입되는 현상이 발생할 수 있기 때문이다.When the flow rate of the refrigerant passing through the orifice 42 is determined based on the total opening height of the orifice 42, a liquid refrigerant may flow into the two-stage compression unit 12 in an abnormal operation state. Because.

이하에서는 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 가변팽창장치에 대하여 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, a variable expansion device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 7.

도 4는 본 발명의 가변팽창장치의 구동 전 사시도, 도 5는 도 4의 단면도, 도 6은 본 발명의 가변팽창장치의 구동 후 사시도, 도 7은 도 6의 단면도이다.4 is a perspective view before driving of the variable expansion device of the present invention, FIG. 5 is a cross-sectional view of FIG. 4, FIG. 6 is a perspective view after driving the variable expansion device of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG. 6.

상기 가변팽창장치(40)는 냉매 유입을 위한 복수 개의 오리피스(42)와 냉매 토출구(43)가 각각 마련된 본체(41)와 적어도 하나 이상의 오리피스(42)를 개폐하기 위해 상기 본체 내부에 이동 가능하게 마련되는 개폐부재(44)를 포함한다.The variable expansion device 40 is movable inside the main body to open and close the main body 41 and at least one orifice 42 provided with a plurality of orifices 42 and a refrigerant discharge port 43 for introducing refrigerant, respectively. It includes an opening and closing member 44 is provided.

또한, 상기 가변팽창장치(40)는 상기 개폐부재(44)와 연결되며, 상기 개폐부재(44)를 선택적으로 승강시키기 위한 플로터(45)를 포함할 수 있다.In addition, the variable expansion device 40 is connected to the opening and closing member 44, may include a floater 45 for selectively lifting the opening and closing member 44.

또한, 상기 가변팽창장치(40)는 상기 개폐부재(44)와 상기 플로터(45)를 연결하기 위한 샤프트(46)를 더 포함할 수 있다.In addition, the variable expansion device 40 may further include a shaft 46 for connecting the opening and closing member 44 and the floater 45.

상기 적어도 하나 이상의 오리피스(42)는 상기 플로터의 상승 방향을 따라 폭이 넓어지는 것이 특징으로, 제1 곡면부(42a)로 형성되는 상단부와 제2 곡면부(42b)로 형성되는 하단부를 포함하며, 상기 제1 곡면부(42a)는 상기 제2 곡면부(42b)의 곡률반경보다 큰 곡률 반경을 갖는 다각형 형상으로 형성될 수 있다.The at least one orifice 42 is characterized in that the width is widened along the rising direction of the plotter, and includes an upper end formed of a first curved portion 42a and a lower portion formed of a second curved portion 42b. The first curved portion 42a may be formed in a polygonal shape having a radius of curvature greater than the radius of curvature of the second curved portion 42b.

한편, 상기 개폐부재(44)는 상기 본체(41)의 내주면을 따라 슬라이드 이동 가능하도록 형성될 수 있다.Meanwhile, the opening / closing member 44 may be formed to be movable along the inner circumferential surface of the main body 41.

이때, 상기 개폐부재(44)에는 제1 가이드부가 마련되고, 상기 본체(41)의 내주면에는 상기 제1 가이드부를 따라 안내되는 제2 가이드부가 마련될 수 있다. At this time, a first guide portion may be provided on the opening / closing member 44, and a second guide portion guided along the first guide portion may be provided on an inner circumferential surface of the main body 41.

또한, 상기 개폐부재(44)는 상기 플로터(45)에서 발생한 부력에 의해 상승하기 용이하도록 하측 끝단부 모서리가 내측으로 경사지는 모따기가 형성될 수 있다.In addition, the opening and closing member 44 may be formed with a chamfer with a lower end edge inclined inward so as to be easily raised by buoyancy generated by the floater 45.

이는 상기 본체(41)와 상기 개폐부재(44) 사이의 간극이 작을 때 부력에 의한 상승 구동 시 소요되는 힘이 적게 들도록 하기 위함이다.This is to ensure that less force is required when driving upward due to buoyancy when the gap between the main body 41 and the opening / closing member 44 is small.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described in detail, but those skilled in the art to which the present invention pertains, without departing from the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims. The present invention may be implemented in various ways. Therefore, changes in the embodiments of the present invention will not be able to escape the technology of the present invention.

1 :터보 냉동기
10: 압축기
11: 1단 압축부
12: 2단 압축부
20: 응축기
30: 제1 팽창밸브
40: 제2 팽창밸브, 가변팽창장치
41: 본체
42: 오리피스
43: 냉매 토출구
44: 개폐부재
45: 플로터
46: 샤프트
47: 고정부
50: 증발기
60: 이코노마이저1: turbo freezer
10: compressor
11: 1-stage compression
12: two-stage compression
20: condenser
30: first expansion valve
40: second expansion valve, variable expansion device
41: body
42: Orifice
43: refrigerant outlet
44: opening and closing member
45: Plotter
46: shaft
47: fixing part
50: evaporator
60: economizer

Claims (10)

냉매 유입을 위한 복수 개의 오리피스와 냉매 토출구가 각각 마련된 본체;
적어도 하나 이상의 오리피스를 개폐하기 위해 상기 본체 내부에 이동 가능하게 마련되는 개폐부재;
상기 개폐부재와 연결되며, 상기 개폐부재를 선택적으로 승강시키기 위한 플로터; 및
상기 개폐부재와 상기 플로터를 연결하기 위한 샤프트를 포함하며,
상기 적어도 하나 이상의 오리피스는 상기 플로터의 상승 방향을 따라 폭이 넓어지는 것을 특징으로 하는 가변팽창장치.A main body provided with a plurality of orifices and a refrigerant discharge port for introducing refrigerant;
An opening / closing member movably provided inside the main body to open or close at least one orifice;
A plotter connected to the opening and closing member and selectively lifting and lowering the opening and closing member; And
It includes a shaft for connecting the opening and closing member and the plotter,
The at least one orifice is a variable expansion device characterized in that the width is widened along the upward direction of the plotter. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 오리피스는 제1 곡면부로 형성되는 상단부와 제2 곡면부로 형성되는 하단부를 포함하며, 상기 제1 곡면부는 상기 제2 곡면부의 곡률반경보다 큰 곡률 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 가변팽창장치.According to claim 1,
The orifice includes an upper end formed of a first curved portion and a lower portion formed of a second curved portion, wherein the first curved portion has a radius of curvature greater than a radius of curvature of the second curved portion. 제1항에 있어서,
상기 개폐부재는 상기 본체의 내주면을 따라 슬라이드 이동 가능하게 마련되는 것을 특징으로 하는 가변팽창장치.According to claim 1,
The opening / closing member is a variable expansion device characterized in that it is provided to be able to slide along the inner circumferential surface of the main body. 제4항에 있어서,
상기 개폐부재는 제1 가이드부가 마련되고, 상기 본체의 내주면에는 상기 제1 가이드부를 따라 안내되는 제2 가이드부가 마련되는 것을 특징으로 하는 가변팽창장치.According to claim 4,
The opening and closing member is provided with a first guide portion, a variable expansion device, characterized in that provided with a second guide portion guided along the first guide portion on the inner peripheral surface of the main body. 응축기와 연결되기 위한 냉매 유입구와 압축기와 연결되기 위한 기상 냉매 토출구와 증발기와 연결되기 위한 액상 냉매 토출구 및 냉매 저장부가 각각 마련된 하우징;
상기 냉매 유입구로 유입된 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하기 위한 다공판;
상기 액상 냉매 토출구 측에 장착되는 가변팽창장치를 포함하며,
상기 가변팽창장치는,
상기 냉매 저장부에서 냉매가 유입되기 위한 복수 개의 오리피스와 상기 액상 냉매 토출구와 연결되는 냉매 토출구를 각각 갖는 본체;
상기 적어도 하나 이상의 오리피스를 개폐하기 위해 상기 본체 내부에 이동 가능하게 마련되는 개폐부재;
상기 개폐부재와 연결되며, 상기 냉매 저장부의 액상 냉매 레벨에 기초하여 상기 개폐부재를 선택적으로 승강시키기 위한 플로터;를 포함하고,
상기 냉매 토출구는 상기 본체의 내부와 상기 본체의 외부 중 상기 본체의 내부에서 상기 냉매 저장부를 관통하여 구비되고 상기 적어도 하나 이상의 오리피스는 상기 플로터의 상승 방향을 따라 폭이 넓어지는 것을 특징으로 하는 이코노마이저.A housing provided with a refrigerant inlet for connecting to a condenser, a gas phase refrigerant outlet for connecting with a compressor, a liquid refrigerant outlet for connecting with an evaporator, and a refrigerant storage unit;
Perforated plate for separating the gas phase refrigerant and the liquid refrigerant flowing into the refrigerant inlet;
It includes a variable expansion device mounted on the liquid refrigerant outlet side,
The variable expansion device,
A main body having a plurality of orifices for introducing refrigerant from the refrigerant storage unit and a refrigerant outlet connected to the liquid refrigerant outlet;
An opening / closing member movably provided inside the main body to open / close the at least one orifice;
It is connected to the opening and closing member, a floater for selectively elevating the opening and closing member based on the liquid refrigerant level of the refrigerant storage unit; includes,
The refrigerant discharge port is provided in the interior of the main body and the outside of the main body through the refrigerant storage portion inside the main body, and the at least one orifice is an economizer characterized in that the width is widened along the upward direction of the floater. 제6항에 있어서,
상기 오리피스는 제1 곡면부로 형성되는 상단부와 제2 곡면부로 형성되는 하단부를 포함하며, 상기 제1 곡면부는 상기 제2 곡면부의 곡률반경보다 큰 곡률 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 이코노마이저.The method of claim 6,
The orifice includes an upper end formed of a first curved portion and a lower portion formed of a second curved portion, and the first curved portion has an radius of curvature greater than a radius of curvature of the second curved portion. 제6항에 있어서,
상기 냉매 저장부는 상기 하우징의 상기 냉매 유입구의 길이방향 반대측 끝단에서 하측으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 이코노마이저.The method of claim 6,
The refrigerant storage unit is an economizer characterized in that it is formed to extend downward from the opposite end in the longitudinal direction of the refrigerant inlet of the housing. 제8항에 있어서,
상기 냉매 저장부의 높이는 상기 하우징 내부에 저장되는 액상 냉매의 최대 높이가 상기 하우징 직경의 0.1배 내지 0.3배가 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 이코노마이저.The method of claim 8,
The height of the refrigerant storage unit is an economizer characterized in that the maximum height of the liquid refrigerant stored in the housing is formed to be 0.1 to 0.3 times the diameter of the housing. 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 연결되는 냉매 유입구와 상기 압축기와 연결되는 기상 냉매 토출구와 상기 증발기와 연결되는 액상 냉매 토출구 및 냉매 저장부가 각각 마련된 하우징, 상기 냉매 유입구로 유입된 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하는 다공판, 상기 액상 냉매 토출구 측에 장착되는 가변팽창장치를 포함하는 이코노마이저;를 포함하고,
상기 가변팽창장치는 상기 냉매 저장부에서 냉매가 유입되기 위한 복수 개의 오리피스와 상기 액상 냉매 토출구와 연결되는 냉매 토출구를 각각 갖는 본체, 적어도 하나 이상의 오리피스를 개폐하기 위해 상기 본체 내부에 이동 가능하게 마련되는 개폐부재, 상기 개폐부재와 연결되며 상기 냉매 저장부의 액상 냉매 레벨에 기초하여 상기 개폐부재를 선택적으로 승강시키기 위한 플로터를 포함하며, 상기 냉매 토출구는 상기 본체의 내부와 상기 본체의 외부 중 상기 본체의 내부에서 상기 냉매 저장부를 관통하여 구비되고 상기 적어도 하나 이상의 오리피스는 상기 플로터의 상승 방향을 따라 폭이 넓어지는 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
A housing provided with a refrigerant inlet port connected to the condenser, a gas phase refrigerant outlet port connected to the compressor, a liquid refrigerant outlet port connected to the evaporator, and a refrigerant storage unit, and a perforated plate separating the gas phase refrigerant and liquid refrigerant introduced into the refrigerant inlet, Includes; economizer including a variable expansion device mounted to the liquid refrigerant outlet side;
The variable expansion device is provided to be movable inside the main body to open and close at least one orifice, each having a plurality of orifices for introducing refrigerant from the refrigerant storage unit and a refrigerant outlet connected to the liquid refrigerant outlet. An opening / closing member and a plotter which is connected to the opening / closing member and selectively lifts the opening / closing member based on the liquid refrigerant level of the refrigerant storage unit, wherein the refrigerant discharge port is the inside of the main body or the outside of the main body. Turbo refrigerator, characterized in that provided through the refrigerant storage portion in the interior and the at least one orifice widens along the upward direction of the plotter.
KR1020130159530A 2013-12-19 2013-12-19 Variable expansion device, economizer and turbo chiller comprising the same KR102105960B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130159530A KR102105960B1 (en) 2013-12-19 2013-12-19 Variable expansion device, economizer and turbo chiller comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130159530A KR102105960B1 (en) 2013-12-19 2013-12-19 Variable expansion device, economizer and turbo chiller comprising the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150072168A KR20150072168A (en) 2015-06-29
KR102105960B1 true KR102105960B1 (en) 2020-04-29

Family

ID=53518244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130159530A KR102105960B1 (en) 2013-12-19 2013-12-19 Variable expansion device, economizer and turbo chiller comprising the same

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102105960B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090158763A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Industrial Technology Research Institute Refrigerant floating expansion apparatus

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090069694A (en) * 2007-12-26 2009-07-01 주식회사 신성엔지니어링 Centrifugal chiller having multi way throttle apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090158763A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Industrial Technology Research Institute Refrigerant floating expansion apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150072168A (en) 2015-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4404148B2 (en) Economizer
US9372015B2 (en) Heat pump system capable of adjusting amount of refrigerant stored in liquid receiver
KR20140014472A (en) Refrigerating cycle and refrigerator having the same
KR102201746B1 (en) Economizer comprising condenser and turbo chiller comprising the same
JP4679401B2 (en) Air conditioner
KR101379389B1 (en) Variable volume receiver, refrigerant cycle and the method of the same
KR20140048620A (en) Turbo chiller
WO2018207274A1 (en) Oil separation device and refrigeration cycle device
KR102105960B1 (en) Variable expansion device, economizer and turbo chiller comprising the same
JP5914806B2 (en) Refrigeration equipment
JP5225895B2 (en) Air conditioner
JP2016070567A (en) Oil separator and refrigeration cycle device
KR100352429B1 (en) Air conditional having a multiplicity of compressor
KR101636092B1 (en) Expansion Device for Turbo-Refrigerator
KR100770718B1 (en) Air conditioner with multi compressors
KR100560684B1 (en) Refrigerating cycle apparatus
JP5331574B2 (en) Air conditioner
JP6340681B2 (en) Refrigeration circuit
KR100596573B1 (en) Air conditioner
JP6273573B2 (en) Refrigeration circuit
KR100669289B1 (en) Accumulator of variable capacity type
JP2006038400A (en) Ejector heat pump cycle
KR101200638B1 (en) Control device for refrigerant flow in chiller
US2983113A (en) Refrigerant flow control means
JP2009186035A (en) Refrigerating device

Legal Events

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