KR102125025B1 - 냉동장치의 액열기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉동장치의 액열기에 관한 것으로, 냉동장치의 응축기에서 응축 공급되는 고온고압의 냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 공급하는 수액기와, 증발기에서 기화된 냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 보내는 액분리기가 상기 수액기 내부에 삽입 설치되어 있으며, 상기 수액기에는 응축기에서 배출되는 냉매가 유입되는 냉매입구와 팽창밸브로 액체냉매를 배출시키는 냉매출구가 각각 형성되어 있으며, 상기 액분리기에는 증발기에서 공급되는 기체냉매가 유입되는 냉매유입구와 압축기로 기체냉매를 보내기 위한 냉매유출구가 각각 형성되어 있도록 구성되는 냉동장치의 액열기에 있어서,
상기 액분리기는 수액기 내부로 삽입 설치되는 작은 직경을 갖는 내부관과, 수액기보다는 작지만 상기 내부관보다 큰 직경으로 형성되는 외부관으로 구성되며,
상기 외부관이 내부관을 감싸주도록 이중관 구조로 형성되어 상기 내부관의 양단은 수액기의 내부와 연통하도록 개구되어 있으며,
상기 내,외부관 사이에는 냉매유입구로 유입된 기체냉매가 냉매유출구로 순환될 수 있도록 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로가 형성되도록 내,외부관 각각의 양단을 밀폐하는 일측 및 타측 밀폐판이 각각 용접되어 있도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

냉동장치의 액열기{Heat exahanging device}

본 발명은 냉동장치의 액열기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 액분리기에 저장되는 저온의 냉매와의 열교환작용이 잘 이루어지도록 하기 위하여 수액기의 내부에 액분리기를 삽입 설치하는 구조로 구성하되, 상기 액분리기의 구조를 개선하는 수단으로, 상기 수액기는 냉매저장용량을 증대시킬 수 있도록 그 내부의 저장공간 면적이 늘어날 수 있도록 하는 동시에 그 부피는 줄어들 수 있도록 수액기 내부에 삽입 설치되는 상기 액분리기는 그 자체를 내,외부관이 이중관 구조로 형성하는 구성으로서, 상기 수액기의 내부에 유입되는 고온의 냉매는 액분리기의 내부관 속으로 유입되는 상태로 저장되므로 냉매의 저장량을 증대시킬 수 있으며, 또한 상기 수액기에 저장되는 고온의 냉매는 액분리기의 내,외부관과 동시에 열교환작용을 하게 되므로 상기 액분리기에 유입되는 저온의 냉매와 상기 수액기에 저장되는 고온의 냉매와의 열교환작용이 활발하게 이루어질 수 있도록 하여 냉동장치의 냉동효율을 극대화시킬 수 있도록 하는 냉동장치의 액열기에 관한 것이다.

일반적으로 냉매를 사용하는 냉동장치의 냉동싸이클은 증발기에서 증발된 저온저압의 기체냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 고온고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 고온고압의 액체냉매를일시 저장하는 수액기와, 상기 수액기에서 공급되는 액체냉매를 급속 팽창시켜서 액체냉매를 저온저압의 안개상태 공급하는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브에서 공급되는 안개상태의 냉매를 외부의 열교환매체(공기, 물 등)로부터 열을 빼앗는 열교환작용으로 기화시키는 증발기와, 상기 증발기에서 열교환작용으로 증발하여 공급되는 증발가스(기체냉매)를 압축기로 보내기전에 일시 저장하는 액분리와, 상기 액분리로부터 공급되는 저온의 기체냉매를 고온고압으로 압축하여 응축기로 토출시키는 압축기로 구성되어 있으며, 상기와 같이 냉동장치의 냉동싸이클은 압축기에서 고온고압으로 압축된 냉매를 응축기→수액기→팽창밸브→증발기→액분리기→압축기로 순환시키는 작동을 반복 되풀리하도록 구성되어 있다.

종래 기술에서는 압축기에서 토출되는 고온고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기에서 응축되어 공급되는 고온고압의 액체냉매를 일시 저장하는 수액기와, 증발기에서 증발된 기체냉매를 일시 저장하는 액분리기가 각각 별개의 구성으로 냉매순환라인에 각각 설치되어 있기 때문에 냉동순환라인의 배관구조가 복잡해지는 문제가 있으며, 또한 상기 응축기에서 응축되는 냉매가 수액기측으로 잘 흐르지 않게되는 문제가 발생될 수 있고, 또 증발기에서 기화되지 아니한 안개상태의 냉매가 액분리기를 거쳐 압축기기로 유입되는 문제가 발생되는 있기 때문에 이를 해결하기 위하여 본원인은 등록실용신안 제20-0359861호, 등록특허 제10-0666920호, 등록특허 제10-1059396호, 등록특허 제10-1289664호 등의 선행기술들을 제안한 바 있다.

상기한 선행기술들은 각각 수액기의 내부에 액분리기를 삽입 설치하는 구조로 구성되어 상기 수액기에 저장되는 고온고압의 액체냉매와 상기 액분리기에 저장되는 저온저압의 기체냉매가 서로 열교환하는 작용으로 상기 수액기는 이에 저장되는 고온고압의 냉매가 액분리기에 저장되는 저온저압의 냉매로부터 열을 빼앗기는 작용으로 압력이 낮아지게 되므로 응축에서 응축되는 냉매가 수액측측으로 잘 흐르도록 하며, 상기 액분리기는 이에 저장되는 안개상태의 냉매는 수액기에 저장되는 고온의 냉매로부터 열을 빼앗아 증발하는 작용으로 압축기에는 기체상태의 냉매를 공급할 수 구성된 것으로, 상기한 선행기술들이 수액기에 저장되는 고온의 액체냉매와 액분리기에 저장되는 저온의 기체냉매들끼리 서로 열교환작용이 잘 이루어지게 하는 구성을 살펴보면 다음과 같다. 즉,

선행기술 등록실용신안 제20-0359861호는 수액기에 삽입 설치되는 액분리기의 내,외부 각각에 복수의 내,외부 방열파이프들이 조밀하게 배열되어 있도록 형성하는 구조로서, 이는 상기 수액기에 유입 저장되는 고온의 냉매는 액분리기의 외부에 조밀하게 배열되어 있는 복수의 외부 방열파이프를 순환하면서 액분리기에 저장되는 저온의 냉매와 열교환하도록 하며, 상기 액분리기에 유입 저장되는 저온의 냉매는 복수의 내부 방열파이프를 순환하면서 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 열교환하도록 구성되어 있다.

선행기술 등록특허 제10-0666920호는 수액기의 내부에 삽입 설치되는 액분리기의 내,외부 각각에 복수의 내,외부 방열핀을 일정간격으로 방사상으로 형성하여 상기 복수의 내,외부 방열핀들에 의하여 열교환면적이 확대되어 상기 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 상기 액분리기에 저장되는 저온의 냉매들간에 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 구성되어 있다.

선행기술 등록특허 제10-1059396호는 수액의 내부에 삽입 설치되는 액분리기의 외부 일측에는 냉매 유출공이 일정간격으로 다수 형성되어 있는 냉매 유입관을, 외부 타측에는 냉매 유입공이 일정각격으로 다수 형성되어 있는 냉매 유입관을 각각 형성하고, 또한 상기 액분리기의 내,외부 각각에는 일정간격으로 복수의 내,외부 열교환판을 형성하는 구조로서, 상기 냉매 유입관을 통해 수액기의 내부로 유입 저장되는 고온의 냉매와 액분리기에 연결되어 있는 증발기의 출구라인을 통해 상기 액분리로 유입 저장되는 저온의 냉매가 서로 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 구성되어 있다.

선행기술 등록특허 제10-1289664호는 수액기와 액분리기가 이중관 구조로 구성되어 있되, 상기 액분리기가 외부에 설치되어 있고, 상기 수액기가 액분리기 내부에 삽입 설치되어 있는 구조로 구성되어 있으며, 상기 수액기에는 수액기의 내부를 관통하는 열교환관이나 열교환 나선관을 추가로 형성한 다음 상기 수액기의 입구를 통해 유입 저장된 후 수액기의 출구를 통해 팽창밸브측으로 공급되는 냉매의 일부는 바이패스관을 통해 상기한 열교환관이나 열교환 나선관으로 공급되도록 하여 열교환관이니 열교환 나선관을 통과하는 과정에서 상기 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 열교환작용을 한 후 상기 열교환관이나 열교환 나선관으로 배출되는 냉매는 증발기에서 액분리기로 공급되는 저온의 냉매와 합류하여 상기 액분리기로 유입되어 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 열교환작용을 한 후 압축기로 공급되도록 구성되어 있다.

그러나 상기한 선행기술들은 고온의 냉매가 저장되는 수액기의 내부에 저온의 냉매가 저장되는 액분리기가 삽입 설치되는 이중관 구조로 형성되어 있으므로 상기 수액기에 저장되는 저온의 냉매가 상기 액분리기에 저장되는 저온의 냉매로부터 열을 빼앗기게 되므로 수액기에 유입 저장되는 고온의 냉매의 압력이 낮아지게 하는 작용으로 응축기에서 응축되는 고온의 냉매가 수액기측으로 잘 흐르도록 하는 효과를 기대할 수 있고, 또한 상기 액분리기에 유입 저장되는 저온의 냉매는 수액기에 저장되는 고온의 냉매로부터 열을 빼앗는 작용으로 증발이 잘 이루어져 기체냉매만 압축기로 공급하는 효과 등은 기대할 수는 있겠지만, 상기한 선행기술들의 액열기 각각은 수액기 내부에 삽입 설치되는 액분리기에 의해 수액기의 내부공간면적 즉, 냉매를 저장하기 위한 내부 단면적이 줄어들게 되는 단점이 있다.

또한 상기와 같은 단점을 해결하기 위해 수액기에 삽입 설치되는 액분리기의 부피만큼 상기 수액기의 내부 단면적을 증대시키기 위해서 수액기의 크기를 크게 확대시켜서 구성하게 될 경우에는 상기 수액기의 부피가 커지게 될 수밖에 없기 때문에 결국 액열기의 부피가 상당히 커지게 되고, 이로 인해 냉동싸이클을 콤팩트하게 구성할 수 없게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있으며, 또한 수액기와 액분리기 각각에 저장되는 냉매간의 열교환작용이 질 이루어질 수 있도록 하는 구조가 복잡하고 여러 가지의 구성이 추가되는 관계로 제조비용이 커지게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.

등록실용신안 제20-0359861호(2004. 08. 21. 공고) 등록특허공보 제10-0666920호(2007. 01. 11. 공고) 등록특허공보 제10-1059396호2011. 08. 29. 공고) 등록특허공보 제10-1289664호(2013. 07. 26. 공고)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 감안하여 제안한 것으로, 응축기에서 공급되는 고온의 냉매가 저장되는 수액기의 내부에 액분리를 삽입 설치하는 구성으로 상기 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 상기 액분리기에 저장되는 저온의 냉매가 서로 열교환작용을 할 수 있도록 구성하되, 상기 수액기에 저장되는 냉매저장용량은 늘어나게 하면서 수액기의 부피는 줄어들게 구성하는 동시에 상기 액분리기에 유입 저장되는 저온의 냉매가 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 상기 수액기와 액분리기가 콤팩트한 구조로 구성하여 냉동싸이클의 설치면적이 줄어들게 하면서 액열기를 구성하는 수액기와 액분리기의 조립 구조를 단순화시키는 동시에 액열기의 제작비를 절감시킬 수 있도록 하는 액열기를 제공하는 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서,

냉동장치의 응축기에서 응축 공급되는 고온고압의 냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 공급하는 수액기와, 증발기에서 기화된 냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 보내는 액분리기가 상기 수액기 내부에 삽입 설치되어 있으며, 상기 수액기에는 응축기에서 배출되는 냉매가 유입되는 냉매입구와 팽창밸브로 액체냉매를 배출시키는 냉매출구가 각각 형성되어 있으며, 상기 액분리기에는 증발기에서 공급되는 기체냉매가 유입되는 냉매유입구와 압축기로 기체냉매를 보내기 위한 냉매유출구가 각각 형성되어 있도록 구성되는 냉동장치의 액열기에 있어서,

상기 액분리기는 수액기 내부로 삽입 설치되는 작은 직경을 갖는 내부관과, 수액기보다는 작지만 상기 내부관보다 큰 직경으로 형성되는 외부관으로 구성되며,

상기 외부관이 내부관을 감싸주도록 이중관 구조로 형성되어 상기 내부관의 양단은 수액기의 내부와 연통하도록 개구되어 있으며,

상기 내,외부관 사이에는 냉매유입구로 유입된 기체냉매가 냉매유출구로 순환될 수 있도록 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로가 형성되도록 내,외부관 각각의 양단을 밀폐하는 일측 및 타측 밀폐판이 각각 용접되어 있도록 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액분리기의 내,외부관 사이에 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로에는 냉매유입구와 냉매유출구 사이에 일정간격으로 형성되는 복수의 격판이 C자형으로 형성되어 있되, 상기 복수의 격판은 C자형 격판과 이와는 180°각도로 어긋나게 설치되는 역C자형 격판이 서로 교대적으로 형성되어 상기 냉매순환통로로 유입되는 냉매가 냉매유입구측에서 유입되어 냉매유출구측을 향해 지그재그상으로 순환할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수액기의 일측에는 냉매출구의 흡입단부가 수액기에 저장되는 액체냉매에 침지된 상태로 설치될 수 있도록 액체냉매를 저장하기 위한 냉매저장포켓이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 액열기의 수액기에 삽입 설치되는 액분리기를 수액기보다 작은 직경을 갖는 내부관과 상기 내부관보다 큰 직경을 갖는 외부관을 이중관 구조로 결합 구성하여 상기 수액기에 삽입 설치되는 상기 액분리기의 내부관 내부에도 수액기에 유입되는 냉매가 저장될 수 있도록 액분리기를 구조개선하여 상기 액열기를 콤팩트하게 제작할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 또한 상기 수액기의 부피는 줄어들게 구성할 수 있도록 하는 한편, 상기 수액기에 저장되는 냉매의 저장용량은 증대시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 상기 액열기의 수액기 내부에 삽입 설치되는 액분리기를 간단한 구조로 제작할 수 있도록 하는 동시에 수액에 저장되는 고온의 냉매와 액분리기 저장되는 저온의 냉매가 서로 열교환작용이 활발하게 진행될 수 있도록 함으로써 상기 수액기와 액분리기 각각의 내부에 유입 저장되는 고온의 냉매와 저온의 냉매와의 열교환효율을 증대시킬 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

또한 상기 액열기의 수액기에는 액체냉매가 저장되는 냉매저장포켓이 형성되어 있으므로 냉매출구를 통해 액체냉매를 팽창밸브측으로 원활하게 공급할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일실시예의 액열기 사시도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예의 액열기 단면도이고,
도 3은 도 3의 A-A선 단면도이며,
도 4는 도 3의 B-B선 단면도이고,
도 5는 본 발명의 액열기의 액분리기에 형성되는 복수의 격판들의 설치상태를 나타낸 사시도이며,
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 액열기 단면도이다.

본 발명에 의한 냉동장치의 액열기에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1은 횡형으로 구성되는 일실시예의 액열기를 나타내는 것으며, 1a는 입형으로 구성되는 다른 실시예의 액열기를 나타내는 것이다.

횡형으로 구성된 일실시예의 액열기(1)는 도 1 및 도 2에 도시되어 있으며, 입형으로 구성된 다른 실시예의 액열기(1a)는 도 6에 도시되어 있다.

먼저, 횡형으로 구성된 일실시예의 액열기(1)에 대하여 설명하기로 한다.

상기 액열기(1)는 도면에는 도시하지 않았지만 냉동싸이클의 압축기에서 고온고압으로 압축되어 토출되는 냉매를 응축시키는 응축기에서 공급되는 고온의 냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 보내는 수액기(2)와, 냉동싸이클의 증발기에서 열교환매체와의 열교환작용으로 기화하여 증발하는 냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 보내는 액분리기(3)가 이중관 구조로 결합 구성되어 있다.

즉, 상기 액열기(1)는 수액기(2)의 내부에 액분리기(3)가 삽입 설치되는 구조로 구성되어 있다.

상기 액열기(1)는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 횡형으로 형성되는 수액기(2)의 일측(도면상 좌측부분 참조)에는 응축기(미도시)에서 토출되는 고온고압의 냉매를 유입시키기 위한 냉매입구(21)가 형성되고, 상기 수액기(2)의 타측(도면상 우측부분 참조)에는 팽창밸브(미도시)로 냉매를 공급하기 위한 냉매출구(22)가 형성되어 있도록 구성되어 있다.

또한 상기 액열기(1)는 수액기(2)의 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)에 증발기(미도시)에서 공급되는 냉매가 유입되는 냉매유입구(31)와 냉매를 압축기(미도시)로 보내기 위한 냉매유출구(32)가 각각 형성되어 있다.

본 발명의 특징은, 상기 액열기(1)의 수액기(2) 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)의 구조를 개선하여 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 냉매가 상기 액분리기(3) 내부에도 저장될 수 있도록 구성하여 수액기(2)에 저장되는 냉매의 저장용량은 늘어나게 하면서 수액기(2)의 부피는 줄일 수 있도록 한 것에 있다.

이를 위해, 상기 수액기(2) 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)는 수액기의 직경보다 작은 내,외부관(3a)(3b)으로 구성하되, 상기 외부관(3b)은 내부관(3a)을 감싸주는 상태로 조립되어 상기 내부관(3a)과의 사이에 원통형으로 형성되는 냉매순환통로(33)를 형성시킬 수 있도록 내부관(3a)보다는 큰 직경으로 형성되어 있다.

또한 상기 내부관(3a)과 외부관(3b) 사이에 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로(33)의 양측이 밀폐될 수 있도록 하기 위하여 상기 내,외부관(3a)(3b) 각각의 양단에는 일측 및 타측 밀폐판(34)(35)이 각각 용접된다.

또한 상기 내,외부관(3a)(3b) 각각의 양단에 용접되는 일측 및 타측 밀폐판(34)(35)에 의하여 내,외부관(3a)(3b) 사이에 원통형상으로 형성되는 냉내순환통로(33)의 양측은 밀폐되는 상태가 되므로 상기 액분리기(3)의 냉매유입구(31)로 유입되는 냉매는 냉매순환통로(33)를 따라 순환하여 냉매유출구(32)를 통해 유출되는 것이다.

상기와 같이 상기 수액기(2) 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)는 내부관(3a)의 양단은 수액기(2)와 연통하도록 관통된 상태로 설치되는 것이며, 이에 따라 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 냉매는 액분리기(3)의 내부관(3a) 속으로 유입되어 저장 및 순환하게 되며, 또한 상기 수액기(2)에 저장되는 냉매는 액분리기(3)의 외부관(3b) 외부와 접촉하는 상태로 저장된다.

따라서 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 냉매는 상기 액분리기(3)의 내부관(3a)의 내면과 열교환하게 됨과 동시에 외부관(3b)의 외면과도 열교환하는 상태가 되므로 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 고온의 냉매와 상기 액분리기(3)에 유입 저장되는 저온의 냉매의 열교환작용은 내,외부관(3a)(3b)에 의하여 활발하게 이루어지게 되는 것이다.

또한 상기 액분리기(3)의 내,외부관(3a)(3b) 사이에 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로(33)에는 냉매유입구(31)로 유입되어 냉매유출구(32)측으로 순환하는 저온의 냉매 흐름을 지연시키는 한편, 상기 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매와의 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 하기 위한 복수의 격판이 일정간격으로 형성되어 있다.

상기한 복수의 격판은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 C자형 격판(36)과 상기 C자형 격판(36)에 대하여 180°각도로 어긋나게 형성되는 역C자형 격판(37)이 각각 일정간격을 두고 교대적으로 설치되어 있도록 구성된다.

따라서 상기 액분리기(3)의 내,외부관(3a)(3b) 사이에 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로(33)로 유입되어 순환하게 되는 저온의 냉매는 일정간격으로 형성되어 있는 C자형 격판(36)과 역C자형 격판(37)에 의해 상기 냉매순환통로(33)를 지그재그상으로 순환하게 되므로 상기 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매와의 열교환작용이 잘 이루어지게 되는 것이다.

그리고 상기한 일실시예의 액열기(1)에 형성된 원통형상의 냉매순환통로(33)에 일정간격으로 설치되는 복수의 격판들 중 상기 냉매순환통로(33)의 바닥부분에 밀착되는 상태로 설치되는 복수의 C자형 격판(36)에는 냉매순환통로(33)의 바닥에 고이게 되는 냉매를 흐르게 하기 위한 냉매흐름통로(38)가 형성되어 있으므로(도 5 참조) 상기 냉매순환통로(33)에 냉매가 고여있는 현상이 발생되지 않게 된다.

한편, 상기 액분리기(3)의 냉매유입구(31) 및 냉매유출구(32) 각각은 액분리기(3)의 외부관(3b) 일측 및 타측을 각각 관통하는 상태로 연결되도록 용접되어 있으며, 또한 상기 냉매유입구(31) 및 냉매유출구(32) 각각은 수액기(2)를 관통하여 외부로 돌출하는 상태로 설치된다.

따라서 상기 액분리기(3)에 연결 설치되어 있는 냉매유입구(31)를 통해 내,외부관(3a)(3b) 사이에 형성되어 있는 냉매순환통로(33)로 유입되는 저온의 냉매는 상기 냉매순환통로(33)를 따라 냉매유출구(32)측을 향해 지그재그상으로 순환하게 되므로, 상기 냉매순환통로(33)를 지그재그상으로 순환하는 저온의 냉매는 상기 수액기(2)에 유입 저장되어 고온의 냉매에 노출되어 있는 액분리기의 내부관(3a) 내면 및 외부관(3b) 외면을 통해 고온의 냉매와 열교환을 하게 되며, 이에 따라 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 고온의 냉매와 상기 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)를 순환하는 저온의 냉매와의 열교환작용이 잘 이루어져 열교환 효율을 증대시킬 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 일실시예의 액열기(1)는 수액기(2)의 일측(도면상 우측부분 참조) 하부에 냉매저장포켓(4)이 형성되어 있으며, 상기 냉매저장포켓(4)은 응축기(미도시)에서 공급되는 고온의 냉매가 수액기(2)의 냉매입구(21)를 통해 수액기(2) 내부로 유입 저장될 때 액상으로 응축된 액체냉매는 수액기(2)의 내부 바닥에 고이게 되고 응축작용이 이루어지지 아니한 기체상태의 냉매는 수액기(2) 내부 상측에서 유동하게 되는데, 이때 상기 수액기(2)의 내부 바닥에 고이는 액체냉매는 냉매저장포켓(4)에 저장되도록 함으로써, 수액기(2)의 내부 바닥에 고이게 되는 액체냉매의 저장량이 적은 상태가 되더라도 상기 냉매저장포켓(4)에는 항시 액체냉매가 채원진 상태를 유지할 수 있게 된다.

또한 상기 냉매저장포켓(4)에는 냉매출구(22)의 흡입단부(22a)가 삽입 설치되어 있도록 구성되어 있으므로 상기 냉매출구(22)를 통해서는 항시 액체냉매를 팽창밸브(미도시)로 공급할 수 있게 되는 것이다.(도 2 참조)

다음, 입형으로 구성된 다른 실시예의 액열기(1a)에 대하여 설명한다.

상기 다른 실시예의 액열기(1a)는 도 6의 도시와 같이 수직상으로 설치되는 것으로, 상기 액열기(1a)는 전술한 횡형의 액열기(1)와 같은 구성에 대해서 같은 명칭, 같은 부호를 사용하여 설명하기로 한다.

상기 다른 실시예의 액열기(1a) 역시 도면에는 도시하지 않았지만 냉동싸이클의 압축기에서 고온고압으로 압축되어 토출되는 냉매를 응축시키는 응축기에서 공급되는 고온의 냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 보내는 수액기(2)와, 냉동싸이클의 증발기에서 열교환매체와의 열교환작용으로 기화하여 증발하는 냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 보내는 액분리기(3)가 이중관 구조로 결합되는 구조로 구성되어 있다.

상기 액열기(1a)는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 입형으로 형성되는 수액기(2)의 일측(도면상 상단부분 참조)에는 응축기(미도시)에서 토출되는 고온고압의 냉매를 유입시키기 위한 냉매입구(21)가 형성되고, 상기 수액기(2)의 타측(도면상 하측부분 참조)에는 팽창밸브(미도시)로 냉매를 공급하기 위한 냉매출구(22)가 형성되어 있는 구조로 구성되어 있다.

상기 액열기(1a) 역시 수액기(2)의 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)에는 증발기에서 공급되는 냉매가 유입되는 냉매유입구(31)와, 냉매를 압축기로 보내기 위한 냉매유출구(32)가 각각 형성되어 있다.

상기 액열기(1a) 역시 수액기(2) 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)의 구조를 개선하여 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 냉매가 상기 액분리기(3) 내부에도 저장될 수 있도록 구성하여 수액기(2)에 저장되는 냉매의 저장용량은 늘어나게 하면서 수액기(2)의 부피는 줄일 수 있도록 구성한 것에 특징이 있다.

그리고 상기 액열기(1a)는 수액기(2)와 이의 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)으로 구성되며, 상기 액분리기(3)를 내,외부관(3a)(3b)으로 구성하고, 상기 내,외부관(3a)(3b) 사이에 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로(33)의 양측을 일측(도면상 상측부분 참조)을 일측 밀폐판(34)으로 밀폐되도록 용접되고, 상기 냉매순환통로(33)의 타측(도면상 하측부분 참조)을 타측 밀폐판(35)으로 밀폐하도록 용접하는 구성과, 상기 냉매순환통로(33)를 C자형 격판(36)과 역C자형 격판(37)이 일정간격으로 교대적으로 설치되는 구조로 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예의 액열기(1)와 다른 실실시예의 액열기(1a) 각각에 대한 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 횡형으로 형성된 일실시예의 액열기(1)에 대한 작용을 설명한다.

상기 액열기(1)는 응축기(미도시)에서 공급되는 고온의 냉매는 도 2의 도시와 같이 냉매입구(21)를 통해 유입되며, 상기 냉매입구(21)로 유입되는 고온의 냉매는 응축기에서 액상으로 응축된 액체상태의 냉매와 응축되 아니한 기체상태의 냉매가 혼합된 상태로 유입되는데, 이때 응축된 고온의 액체냉매는 수액기(2)의 내부 바닥에 고이는 상태로 저장되며, 응축되지 아니한 기체상태의 냉매는 수액기(2) 내부 상측에 유동하는 상태로 저장되어 있게 된다.

따라서 상기 수액기(2)에 유입되는 고온의 냉매는 액분리기(3)의 내부관(3a) 내면과 외부관(3b) 외면에 접촉하는 상태로 저장되어 있게 되므로 상기 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매와 상기 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)를 따라 순환하는 저온의 냉매의 열교환작용은 내부관(3a) 및 외부관(3b)에서 동시에 이루어지게 되므로 상기 수액기(20에 저장되는 고온의 냉매는 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)를 순환하는 저온의 냉매로뷰터 열을 빼앗기게 되어 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매는 응축기(미도시)의 내부 온도 및 압력보다 낮아지는 상태가 되므로 응축기에서는 수액기(2)측으로 고온의 냉매를 원활하게 공급할 수 있게 되며, 이와는 달리 상기 액분리기(3)는 증발기(미도시)에서 공급되는 저온의 냉매가 냉매순환통로(33)를 순환하는 동안 내부관(3a)과 외부관(3b)을 통해 수액기(2)에 저장되어 있는 고온의 냉매로부터 열을 빼앗게 되므로 증발기에서 증발되지 아니한 상태로 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)로 유입되는 냉매는 열을 빼앗는 작용으로 증발하게 되므로 상기 액분리기(3)의 냉매유출구(32)를 통해서는 기체냉매를 압축기(미도시)에 공급하게 되는 것이다.

다음, 입형으로 형성된 다른 실시예의 액열기(1a)에 대한 작용을 설명한다.

상기 액열기(1a) 역시 응축기(미도시)에서 공급되는 고온의 냉매는 도 6의 도시와 같이 냉매입구(21)를 통해 유입되며, 상기 냉매입구(21)로 유입되는 고온의 냉매는 응축기에서 액상으로 응축된 액체상태의 냉매와 응축되 아니한 기체상태의 냉매가 혼합된 상태로 유입된다.

따라서 액체상태로 은축된 고온의 냉매는 수액기(2)의 내부 하측에 고이는 상태로 저장되며, 응축되지 아니한 기체상태의 냉매는 수액기(2) 내부 상측에 유동하는 상태로 저장된다.

또한 상기 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매는 액분리기(3)의 내부관(3a)의 내면과 외부관(3b)의 외면에 직접 접촉하여 상기 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)를 따라 순환하는 저온의 냉매와 열교환하게 되며, 이에 따라 상기 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)를 따라 순환하는 저온의 냉매는 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매로부터 열을 빼앗는 열교환작용이 활발하게 이루어지게 되므로 냉매유출구(32)를 통해서는 기체냉매만 유출되는 것이며, 상기 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매는 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)를 순환하는 저온의 냉매로부터 열을 빼앗기게 되므로 응축기의 냉매가 수액기(2)측으로 원활하게 공급되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 액열기(1)(1a)를 수액기(2)와 액분리기(3)를 이중구조로 구성함에 있어 상기 액분리기(3)를 내부관(3a)과 외부관(3b)이 이중관 구조로 결합 구성하되, 상기 액분리기(3)의 내부관(3a)은 수액기(2)와 연통하도록 구성하여 상기 수액기(2)로 유입 저장되는 고온의 냉매가 액분리기(3)의 내부관(3a) 내면으로 유입 저장될 수 있도록 구조개선하였으므로, 상기 수액기(2)에 삽입 설치되는 액분리기(3)는 수액기(2)에 유입 저장되는 고온의 냉매는 내부관(3a)의 내면 전체 및 외부관(3b) 의 외면 전체와 열교환작요을 하게 되므로 수액기(2)에 유입 저장되는 고온의 냉매와 액분리기(3)에 유입되어 순환하는 저온의 냉매의 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 하였으며, 또한 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 고온의 냉매가 액분리기(3)의 내부관(3a) 속으로 유입 저장시킬 수 있게 되므로 수액기(2)의 냉내저장용량을 늘일 수 있는 만큼 수액기(2)의 부피를 줄일 수 있게 되어 액열기(2)를 콤팩트하게 구성할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 액열기(2)를 구성하는 수액기(2) 및 액분리기(3)를 간단한 구조로 조립하도록 구성할 수 있으므로 제작비용을 절감할 수 있는 등의 효과가 있는 발명이다.

1,1a : 액열기 2 : 수액기
21 : 냉매입구 22 : 냉매출구
3 : 액분리기 3a : 내부관
3b : 외부관 31 : 냉매유입구
32 : 냉매유출구 33 : 냉매순환통로
34 : 일측 밀폐판 35 : 타측 밀폐판
36 : C자형 격판 37 : 역C자형 격판
4 : 냉매저장포켓

Claims (3)

1. 냉동장치의 응축기에서 응축 공급되는 고온고압의 냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 공급하는 수액기(2)와, 증발기에서 기화된 냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 보내는 액분리기(3)가 상기 수액기(2) 내부에 삽입 설치되어 있으며, 상기 수액기(2)에는 응축기에서 배출되는 냉매가 유입되는 냉매입구(21)와 팽창밸브로 액체냉매를 배출시키는 냉매출구(22)가 각각 형성되어 있으며, 상기 액분리기에는 증발기에서 공급되는 기체냉매가 유입되는 냉매유입구(31)와 압축기로 기체냉매를 보내기 위한 냉매유출구(32)가 각각 형성되어 있도록 구성되는 냉동장치의 액열기에 있어서,
   상기 액분리기(3)는 수액기(2) 내부로 삽입 설치되는 작은 직경을 갖는 내부관(3a)과, 수액기(2)의 내경보다는 작지만 상기 내부관(3a)보다 큰 직경으로 형성되는 외부관(3b)과, 상기 내,외부관(3a)(3b) 사이에는 냉매유입구(31)로 유입되는 기체냉매가 냉매유출구(32)로 순환할 수 있도록 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로(33)가 형성되도록 내,외부관(3a)(3b) 각각의 양단을 밀폐하는 일측 및 타측 밀폐관(34)(35)이 용접되어 있으며, 상기 내부관(3a)은 수액기(2)에 저장되는 액체냉매가 유입될 수 있도록 그 양단이 수액기(2)의 내부와 연통하도록 개구되어 상기 수액기(2)에 저장되는 고온고압의 액체냉매와 상기 냉매순환통로(33)를 순환하는 기체냉매가 상기 내부관(3a) 및 외부관(3b)을 통해 열교환하도록 구성하며,
   상기 수액기(2)의 일측에는 냉매출구(22)의 흡입단부(22a)가 수액기(2)에 저장되는 액체냉매에 잠긴 상태로 설치될 수 있도록 액체냉매를 저장하기 위한 냉매저장포켓(4)이 형성되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 액열기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 액분리기(3)의 내,외부관(3a)(3b) 사이에 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로(33)에는 냉매유입구(31)와 냉매유출구(32) 사이에 복수의 C자형 격판(37)이 일정간격으로 형성되어 있되, 상기 복수의 격판(37)은 서로 이웃하는 것끼리 180°각도로 서로 교대적으로 어긋나게 형성되어 상기 냉매유입구(31)를 통해 냉매순환통로로 유입되는 냉매가 상기 냉매유출구(32)측을 향해 지그재그상으로 순환할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 액열기.
   
3. 삭제

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