KR102139055B1 - 항온액 순환 장치 - Google Patents

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Abstract

공냉식 콘덴서의 냉각 효율을 높여서 냉동 회로부의 냉각 능력을 향상시킨다. 콘덴서(23)에 팬(41)으로부터의 냉각풍의 흐름에 따라서 다중으로 배치된 복수의 응축부(40a, 40b)를 설치하고, 각각의 응축부는 냉매가 유입하는 유입관(53)과, 냉매가 유출하는 유출관(54)과, 상기 유입관과 유출관을 연통하는 복수의 응축관(55)과, 상기 응축관에 접합된 핀(56)으로 형성되고, 상기 복수의 응축부는 상기 유입관끼리 및 유출관끼리를 동일 측을 향한 자세로 배치되고, 풍하측에 위치하는 응축부의 유출관과 풍상측에 위치하는 응축부의 유입관을 접속관에 의해 서로 접속함으로써 서로 직렬로 접속함과 아울러, 상기 복수의 응축부에 있어서의 상기 응축관의 내부를 냉매가 동일 방향을 향해서 흐르도록 구성한다.

Description

항온액 순환 장치{CONSTANT-TEMPERATURE-FLUID CIRCULATION DEVICE}
본 발명은 온도 조정된 항온액을 부하에 공급함으로써 상기 부하를 냉각 또는 가열하는 항온액 순환 장치에 관한 것이다.
온도 조정된 항온액을 부하에 공급함으로써 상기 부하를 냉각 또는 가열하는 항온액 순환 장치는, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이 이미 공지되어 있다. 이 항온액 순환 장치는 온도 조정된 항온액을 부하에 공급하는 항온액 회로부와, 상기 항온액의 온도를 설정 온도로 조정하는 냉동 회로부를 갖고 있다.
상기 냉동 회로부는 가스상 냉매를 압축해서 고온 고압의 가스상 냉매로 하는 압축기와, 상기 압축기로부터 반송되는 고온 고압의 가스상 냉매를 냉각해서 고압의 액상 냉매로 하는 공냉식 콘덴서와, 상기 콘덴서로 냉각풍을 흐르게 하는 팬과, 상기 콘덴서로부터 반송되는 고압의 액상 냉매를 팽창시켜서 저온 저압의 액상 냉매로 하는 팽창 밸브와, 상기 팽창 밸브로부터 반송되는 저온 저압의 액상 냉매를 상기 열교환기에 있어서 상기 항온액과의 열교환에 의해 증발시켜 저압의 가스상 냉매로 해서 상기 압축기로 반송하는 증발기를 갖고 있다.
상기 공냉식 콘덴서에는 특허문헌 1에 약도적으로 기재되어 있는 바와 같은 냉매가 흐르는 1개 또는 복수 개의 구리제 파이프를 사행 형상으로 구부려서 핀을 설치한 것(사행 파이프형)이나, 냉매가 유입하는 유입측 파이프와 냉매가 유출하는 유출측 파이프를 평행하게 배치하고, 상기 유입측 파이프와 유출측 파이프를 복수의 튜브(응축관)에 의해 연통시킴과 아울러, 인접하는 튜브 사이에 핀을 접합한 것(라디에이터형) 등이 있다.
이 중 상기 라디에이터형 콘덴서는 사행 파이프형과 비교해서 소형이고 냉매의 냉각 효율도 우수하기 때문에 항온액 순환 장치에 사용되는 경우가 많지만, 최근에서는 부하의 다양성이나 발열량의 증대 등에 의해 냉동 회로부에 있어서의 항온액의 냉각 능력을 보다 높이는 것이 요구되고 있고, 그 때문에 상기 콘덴서에 의한 냉매의 냉각 효율의 향상, 즉 상기 콘덴서를 냉매를 보다 낮은 온도로 냉각할 수 있도록 구성하는 것이 소망되고 있다. 더욱이 그 경우, 항온액 순환 장치가 가능한 한 대형화되지 않는 것이 소망된다.
일본 특허공개 2002-22337호 공보
본 발명의 목적은 공냉식 콘덴서를 갖는 항온액 순환 장치에 있어서, 상기 항온액 순환 장치를 가능한 한 대형화하지 않고, 상기 공냉식 콘덴서의 냉각 효율을 높여서 냉동 회로부의 냉각 능력을 향상시키는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 항온액 순환 장치는 케이싱의 내부에 온도 조정된 항온액을 부하에 공급하는 항온액 회로부와, 상기 항온액의 온도를 상기 항온액과 냉매의 열교환에 의해 조정하는 냉동 회로부를 갖고, 상기 냉동 회로부는 가스상 냉매를 압축해서 고온 고압의 가스상 냉매로 하는 압축기와, 상기 압축기로부터 반송되는 고온 고압의 가스상 냉매를 냉각해서 고압의 액상 냉매로 하는 공냉식 콘덴서와, 상기 콘덴서로부터 반송되는 고압의 액상 냉매를 팽창시켜서 저온 저압의 액상 냉매로 하는 팽창 밸브와, 상기 팽창 밸브로부터 반송되는 저온 저압의 액상 냉매를 상기 항온액과의 열교환에 의해 증발시켜서 저압의 가스상 냉매로 하고, 이 가스상 냉매를 상기 압축기로 반송하는 증발기를 갖고 있다.
상기 콘덴서는 냉각풍을 발생시키는 팬과 상기 냉각풍의 흐름에 따라 다중으로 배치된 복수의 응축부를 갖고, 각각의 응축부는 냉매가 유입하는 유입관과, 냉매가 유출하는 유출관과, 상기 유입관과 유출관을 연통하는 복수의 응축관과, 상기 응축관에 접합된 핀을 갖고, 상기 복수의 응축부는 상기 유입관끼리 및 유출관끼리를 상기 케이싱의 동일 측에 배치한 자세로 배치되어 있고, 가장 풍하측에 위치하는 상기 응축부의 유입관은 유입측 냉매관에 의해 상기 압축기에 접속되고, 가장 풍상측에 위치하는 상기 응축부의 유출관은 유출측 냉매관에 의해 상기 팽창 밸브측에 접속되고, 또한 풍하측에 위치하는 응축부의 유출관과 풍상측에 위치하는 응축부의 유입관은 접속관에 의해 서로 접속됨으로써 상기 복수의 응축부가 직렬로 접속됨과 아울러, 상기 복수의 응축부에 있어서의 상기 응축관의 내부를 냉매가 동일 방향을 향해서 흐르도록 구성되어 있다.
본 발명에 있어서, 인접하는 응축부는 서로의 위치를 상기 응축관의 길이방향으로 어긋나게 설치되어 있는 것이 바람직하고, 또한 상기 냉각풍의 풍하측에 위치하는 응축부가 풍상측에 위치하는 응축부보다 상기 유입관측으로 돌출된 상태로 배치되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 바람직하게는 상기 응축부가 상기 유입관을 위로 하고, 또한 상기 유출관을 아래로 한 종방향의 자세로 배치됨으로써, 종방향으로 연장되는 상기 상기 응축관의 내부를 냉매가 위에서 아래를 향해서 흐르도록 구성되는 것이다.
본 발명의 구체적인 구성형태에 의하면, 상기 콘덴서는 상기 팬이 설치된 직사각형의 팬 슈라우드와, 상기 팬 슈라우드에 연결되고 내부에 냉각풍이 흐르는 콘덴서 커버를 갖고, 상기 콘덴서 커버의 내부에 상기 복수의 응축부가 상기 유입관을 상기 콘덴서 커버의 일단측에 배치함과 아울러 상기 유출관을 상기 콘덴서 커버의 타단측에 배치함으로써 다중으로 설치되고, 인접하는 응축부의 유출관과 유입관은 상기 콘덴서 커버의 외측을 상기 일단측으로부터 상기 타단측을 향해서 연장되는 상기 접속관에 의해 서로 접속되어 있다.
이 경우에, 바람직하게는 상기 콘덴서 커버는 종방향으로 설치되어 있고, 상기 복수의 응축부의 유입관은 상기 콘덴서 커버의 상부에 수평으로 배치됨과 아울러, 상기 유출관은 상기 콘덴서 커버의 하부에 수평으로 배치되고, 상기 응축관은 상기 콘덴서 커버의 내부를 상하 방향으로 연장하고, 상기 유입관 및 유출관의 일단에 상기 유입측 냉매관, 유출측 냉매관, 및 접속관을 접속하기 위한 접속구가 상기 콘덴서 커버의 외측에서 개구하도록 설치되어 있는 것이다.
본 발명에 의하면, 콘덴서를 복수의 응축부를 냉각풍의 흐름에 따라 다중으로 설치함과 아울러, 상기 복수의 응축부를 모두 동일한 방향으로 배치함으로써, 각 응축부에 있어서의 응축관의 내부를 냉매가 동일 방향을 향해서 흐르도록 구성했으므로, 냉매의 흐름에 따른 어느 위치에 있어서도 풍상측의 응축부를 흐르는 냉매의 온도의 쪽이 풍하측의 응축부를 흐르는 냉매의 온도보다 낮아지고, 이 때문에 냉각풍이 풍상측의 응축부를 통과할 때에 냉매의 열을 흡수해서 승온해도 상기 냉각풍의 온도는 풍하측의 응축부를 흐르는 냉매의 온도에 비해서 충분히 낮게 유지되고, 이 결과 응축부 전체에 있어서 냉매를 불균일 없이 효율 좋게 냉각하는 것이 가능해져서, 콘덴서의 냉각 효율, 즉 냉동 회로부의 냉각 능력이 향상된다. 더욱이, 콘덴서를 대형화하지 않고 냉각 능력을 향상시킬 수 있으므로, 항온액 순환 장치도 대형화할 필요가 없다.
도 1은 본 발명에 관한 항온액 순환 장치의 일 실시형태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 항온액 순환 장치의 내부를 모식적으로 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 1의 항온액 순환 장치에서 사용되고 있는 콘덴서의 정면도이다.
도 4는 도 3의 콘덴서의 일부를 파단해서 나타내는 좌측면도이다.
도 5는 도 3의 콘덴서를 배면측의 비스듬한 상부로부터 본 사시도이다.
도 6은 도 3의 콘덴서의 VI-VI선에 따른 개략적인 단면도이다.
도 7은 도 3의 콘덴서에서 사용되고 있는 응축부의 요부 확대도이다.
도 8은 도 7에 있어서의 VIII-VIII선에 따른 단면도이다.
도 9는 상기 콘덴서에 의한 냉매의 냉각 동작을 개략적으로 설명하는 개념도이다.
도 10은 본 발명의 항온액 순환 장치에서 사용되는 콘덴서의 다른 실시형태를 나타내는 정면도이다.
도 11은 도 9의 콘덴서를 배면측의 비스듬한 상부에서 본 사시도이다.
도 1은 본 발명에 따른 항온액 순환 장치의 일 실시형태를 나타내는 것이다. 이 항온액 순환 장치는, 도 2로부터도 알 수 있듯이, 금속제의 케이싱(1)의 내부에 온도 조정된 항온액(F)을 부하에 순환적으로 공급하는 항온액 회로부(2)와, 상기 부하를 냉각함으로써 승온한 항온액(F)을 냉매와의 열교환에 의해 설정 온도로 온도 조정하는 냉동 회로부(3)를 내장한 것이다.
상기 케이싱(1)은 세로로 긴 사각형의 상자형을 하고 있고, 전면 상단부에 비스듬히 상향으로 경사진 경사부(4)를 갖고, 상기 경사부(4)에 장치의 온·오프 조작이나, 항온액의 온도 설정, 상기 항온액의 온도나 압력의 표시 등을 행하기 위한 조작 표시 패널(5)이 설치되어 있다.
또한, 상기 케이싱(1)의 저면 4코너에는 캐스터(6)가 설치되고, 상기 캐스터(6)에 의해 상기 항온액 순환 장치를 필요한 장소로 이동시킬 수 있도록 되어 있다.
상기 항온액 회로부(2)는 투명 또는 반투명을 이루는 합성 수지제의 탱크(7)와, 상기 탱크(7) 내의 항온액(F)을 토출관(9)을 통해서 상기 부하에 공급하는 펌프(8)와, 상기 부하를 냉각한 항온액(F)을 열교환기(10) 내의 온도 조정관(11)을 거쳐서 상기 탱크(7)로 회수하는 복귀관(12)을 갖고 있다. 상기 온도 조정관(11)은 상기 부하를 냉각함으로써 승온된 상기 항온액(F)을 상기 열교환기(10) 내에 있어서, 상기 냉동 회로부(3)의 증발기(13) 내를 흐르는 냉매와의 열교환에 의해 설정 온도로 조정하는 것이다.
상기 탱크(7)는 상기 케이싱(1)의 내부의 전면 상단부 근처의 위치에 배치되어 있고, 그 급액구(7a)가 상기 경사부(4)에 있어서 상기 케이싱(1)의 외부로 개구하고, 상기 급액구(7a)에 착탈 가능한 캡(7b)이 피착되어 있다. 또한, 상기 탱크(7)의 측벽의 일부에는 세로로 가늘고 길게 연장되는 액면계(7c)가 형성되고, 이 액면계(7c)가 상기 케이싱(1)의 전면에 형성된 세로로 가늘고 긴 창구멍(14)을 통해서 외부로 노출되어 있고, 이 액면계(7c)에 의해 상기 케이싱(1)의 외부로부터 상기 탱크(7) 내의 항온액(F)의 액위를 확인할 수 있도록 되어 있다.
상기 케이싱(1)의 배면에는 상기 토출관(9)의 단부의 토출구(9a)와 상기 복귀관(12)의 단부의 복귀구(12a)가 개구하고, 상기 토출구(9a)와 복귀구(12a)에 상기 부하로 통하는 배관이 접속되도록 구성되어 있다.
또한, 상기 토출관(9)의 일부로부터는 상기 펌프(8)의 입구측에 있어서 드레인관(15)이 분기되고, 이 드레인관(15)의 단부가 상기 케이싱(1)의 배면에 드레인 포트(15a)로서 개구되어 있다.
또한, 상기 토출관(9)의 상기 펌프(8)보다 하류측의 위치에는 항온액용 온도 센서(16)와 항온액용 압력 센서(17)가 접속되어 있다. 도면 중 18은 상기 탱크(7) 내에 설치된 액위 검출용 레벨 스위치이다.
한편, 상기 냉동 회로부(3)는 가스상 냉매를 압축해서 고온 고압의 가스상 냉매로 하는 압축기(21)와, 상기 압축기(21)로부터 유입측 냉매관(22)을 통해서 반송되어 오는 고온 고압의 가스상 냉매를 냉각하여 저온 고압의 액상 냉매로 하는 공냉식 콘덴서(23)와, 상기 콘덴서(23)로부터 유출측 냉매관(24)을 통해서 반송되어 오는 저온 고압의 액상 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 액상 냉매로 하는 제 1 팽창 밸브(25)와, 상기 제 1 팽창 밸브(25)로부터 저압측 제 1 냉매관(26)을 통해서 반송되어 오는 저온 저압의 액상 냉매를 상기 항온액(F)과의 열교환에 의해 증발시켜서 저압의 가스상 냉매로 하고, 이 저압의 가스상 냉매를 저압측 제 2 냉매관(27)을 통해서 상기 압축기(21)로 반송하는 상기 증발기(13)를 순차적으로 직렬 또한 순환 회로상으로 접속함으로써 구성되어 있다.
상기 유입측 냉매관(22)과 저압측 제 1 냉매관(26)에는 바이패스 냉매관(28)의 일단과 타단이 접속되고, 상기 바이패스 냉매관(28)에 제 2 팽창 밸브(29)가 접속되어 있다. 이 제 2 팽창 밸브(29)는 압축기(21)로부터 토출되는 고온 고압의 냉매 가스의 일부를 제 1 팽창 밸브(25)와 증발기(13) 사이의 저온 저압의 제 1 냉매관(26) 내에 공급함으로써, 상기 제 1 냉매관(26) 내를 흐르는 냉매의 온도를 높여서 열교환기(10)의 냉각 능력을 조정하거나, 냉동 회로부(3)의 고압측 부분의 냉매압력을 조정하는 등의 역활을 담당하는 것이다.
상기 제 1 팽창 밸브(25) 및 제 2 팽창 밸브(29)는 스텝핑 모터에 의해 개방 정도를 조정하는 구성의 전자 팽창 밸브인 것이 바람직하다.
상기 유출측 냉매관(24)에는 상기 냉동 회로부(3)의 고압측의 냉매 압력을 검출하는 제 1 압력 센서(32)와 상기 냉매 중의 이물을 제거하는 필터(33)가 접속되고, 상기 저압측 제 2 냉매관(27)에는 상기 냉동 회로부(3)의 저압측의 냉매 압력을 검출하는 제 2 압력 센서(34)와 냉매의 온도를 측정하는 냉매용 온도 센서(35)가 접속되어 있다.
또한, 상기 냉동 회로부(3)에 있어서, 상기 압축기(21)의 출구로부터 상기 콘덴서(23)를 거쳐서 상기 제 1 팽창 밸브(25)의 입구에 이르기까지의 부분은 냉매압력이 높은 고압측 부분이고, 한편 상기 제 1 팽창 밸브(25)의 출구로부터 상기 증발기(13)를 거쳐서 상기 압축기(21)의 입구에 이르기까지의 부분은 냉매 압력이 낮은 저압측 부분이다.
상기 콘덴서(23)는 팬 모터(42)에 의해 구동되는 팬(41)에 의해 냉각풍(W)을 발생시키고, 이 냉각풍(W)에 의해 복수의 응축부(40a, 40b)를 흐르는 냉매를 냉각해서 응축시키는 공냉식 콘덴서이고, 도 3-도 6에 나타나 있는 바와 같이, 상기 팬(41) 및 팬 모터(42)를 설치한 금속제의 팬 슈라우드(43)와 상기 복수의 응축부(40a, 40b)를 장착한 금속제의 콘덴서 커버(44)를 일체로 결합한 일체형 콘덴서로서의 구성을 갖는 것이다.
상기 콘덴서(23)는 상기 케이싱(1)의 전면 하부에 상기 팬(41)을 내측으로 한 종방향의 자세로 착탈 가능하게 설치되고, 상기 팬(41)에 의해 상기 케이싱(1)의 전면의 흡기구(45)로부터 외기를 냉각풍(W)으로서 상기 케이싱(1) 내로 흡입하고, 상기 응축부(40a, 40b)에 의해 냉매를 냉각한 후의 냉각풍(W)을 상기 케이싱(1)의 배면으로 개구하는 배기구(도시하지 않음)로부터 외부로 배출하도록 구성되어 있다. 상기 케이싱(1)의 흡기구(45)에는 방진용 필터(47)가 착탈 가능하게 설치되어 있다. 또한, 상기 케이싱(1)의 좌우 양측면에도 상기 케이싱(1)의 일부를 잘라 세움으로써 복수의 통기구(48)가 형성되고, 이 통기구(48)로부터도 상기 냉각풍(W)이 외부로 배출되도록 되어 있다.
상기 콘덴서(23)의 구성을 더욱 구체적으로 설명한다. 상기 콘덴서(23)는 2개의 상기 팬(41) 및 팬 모터(42)와, 상기 팬(41)에 의해 발생하는 냉각풍(W)의 흐름에 따라 다중으로 배치된 상기 복수의 응축부(40a, 40b)를 갖고 있다. 도시한 실시형태에서는 2조의 응축부(40a, 40b)가 상기 냉각풍(W)의 풍하측과 풍상측에 2중으로 배치되어 있다. 따라서, 이하의 설명에 있어서는 필요에 따라서 풍하측에 위치하는 응축부(40a)를 제 1 응축부라고 부르고, 풍상측에 위치하는 응축부(40b)를 제 2 응축부라고 부르는 것으로 한다.
상기 팬 슈라우드(43)는 세로로 긴 직사각형의 프레임 형상을 하고 있고, 배면의 상부와 하부에 2개의 원형의 통기구멍(49)을 갖고, 각각의 통기구멍(49)의 위치에 상기 팬(41)이 배치되고, 각각의 팬(41)을 구동하는 상기 팬 모터(42)가 설치 기구(50)에 의해 상기 배면에 고정되어 있다.
한편, 상기 콘덴서 커버(44)는 상기 팬 슈라우드(43)의 좌측면과 우측면의 전단부에 나사 고정 등의 방법으로 일체로 연결된 설치 스테이 겸용의 좌우 한 쌍의 커버 부재(44A, 44B)로 이루어져 있고, 상기 한 쌍의 커버 부재(44A, 44B)의 사이에 상기 2조의 응축부(40a, 40b)가 상기 냉각풍(W)의 풍상측과 풍하측에 서로 접촉하지 않는 정도의 약간의 간격을 두고 인접하도록 설치되어 있다. 그리고, 상기 팬(41)에 의해 냉각풍(W)이, 도 2 및 도 4에 화살표로 나타내듯이, 상기 콘덴서 커버(44)의 전면측으로부터 상기 콘덴서 커버(44)의 내부로 흡입되고, 상기 2조의 응축부(40a, 40b)를 통과함으로써 냉매를 냉각한 후, 상기 팬 슈라우드(43)의 배면측으로 유출되도록 되어 있다.
상기 콘덴서 커버(44)는 상기 좌우의 커버 부재(44A, 44B)뿐만 아니라 상하의 커버 부재도 가짐으로써, 전체로서 완전한 직사각형 프레임 형상을 하고 있어도 좋다.
상기 2조의 응축부(40a, 40b)는 실질적으로 동일 구성을 가짐으로써, 도 7 및 도 8로부터도 알 수 있듯이, 상기 응축부(40a, 40b)의 일단에 배치된 냉매 유입용 유입관(53)과, 상기 응축부(40a, 40b)의 타단에 상기 유입관(53)과 평행하게 배치된 냉매 유출용 유출관(54)과, 상기 유입관(53)과 유출관(54)을 접속하는 서로 병행하게 배치된 복수의 응축관(55)과, 상기 응축관(55)에 접합된 방열용 핀(56)을 갖고 있다. 상기 응축관(55)은 가늘고 긴 중공구멍을 갖는 편평한 관이며, 상기 중공구멍의 내부에도 이너핀이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 도 3에 있어서는 상기 핀(56)의 도시가 생략되어 있다.
또한, 상기 응축부(40a, 40b)에 있어서의 상기 유입관(53) 및 유출관(54)의 길이방향의 일단측과 타단측에는 박판 형상을 한 설치용 스테이(57)가 설치되고, 이 스테이(57)가 상기 팬 슈라우드(43) 및 콘덴서 커버(44)에 형성된 플랜지 형상의 설치부(43a, 44a)에 나사(58)로 고정되어 있다.
상기 유입관(53)은 상기 콘덴서 커버(44)의 상단부에 수평으로 배치되고, 상기 유출관(54)은 상기 콘덴서 커버(44)의 하단부에 수평으로 배치되고, 상기 응축관(55)은 상기 콘덴서 커버(44)의 내부를 종방향(상하방향)으로 연장되어 있다. 상기 유입관(53) 및 유출관(54)의 일단에는 상기 콘덴서 커버(44)의 일방의 측면의 외측으로 개구하는 접속구(53a) 및 접속구(54a)가 형성되고, 상기 유입관(53) 및 유출관(54)의 타단은 폐쇄되어 있다. 그리고, 상기 제 1 응축부(40a)의 유출관(54)의 접속구(54a)와, 상기 제 2 응축부(40b)의 유입관의 접속구(53a)가 상기 콘덴서 커버(44)의 측면의 외측에 배치된 접속관(59)에 의해 서로 접속되고, 그것에 의해서 상기 2조의 응축부(40a, 40b)가 서로 직렬로 접속됨과 아울러, 상기 2조의 응축부(40a, 40b)에 있어서의 상기 응축관(55)의 내부를 냉매가 위에서 아래를 향해서 동일한 방향으로 흐르도록 구성되어 있다.
이 경우, 상기 제 1 응축부(40a)의 유출관(54)의 접속구(54a)와, 상기 제 2 응축부(40b)의 유입관의 접속구(53a)는 일방이 상기 콘덴서 커버(44)의 일방의 커버 부재(44A)의 외측으로 개구하고, 타방이 상기 커버 부재(44A)의 타방의 커버 부재(44B)의 외측으로 개구하고 있어도 좋다.
또한, 냉각풍(W)의 풍하측에 위치하는 상기 제 1 응축부(40a)의 유입관(53)의 접속구(53a)는 상기 유입측 냉매관(22)에 의해 상기 압축기(21)에 접속되고, 풍상측에 위치하는 상기 제 2 응축부(40b)의 유출관(54)의 접속구(54a)는 상기 유출측 냉매관(24)에 의해 상기 제 1 팽창 밸브(25)에 접속되어 있다. 이 경우, 실제의 회로에 있어서는 상기 제 2 응축부(40b)의 유출관(54)과 상기 제 1 팽창 밸브(25) 사이에 압력 센서(32)나 필터(33) 등이 접속되는 경우도 있지만, 상기 상술은 상기 유출관(54)의 접속구(54a)와 상기 제 1 팽창 밸브(25)가 이러한 압력 센서(32)나 필터(33) 등을 통해서 간접적으로 접속되는 경우도 당연히 포함하는 것이다.
또한, 상기 2조의 응축부(40a, 40b)는 서로의 위치를 상기 응축관(55)의 길이방향으로 약간 어긋난 상태에서 상기 콘덴서 커버(44)에 설치되어 있다. 도시한 예에서는 제 1 응축부(40a)가 제 2 응축부(40b)보다 상방으로 약간만 돌출되어 있다. 이것에 의해, 상기 2조의 응축부(40a, 40b)의 유입관(53, 53)끼리 및 유출관(54, 54)끼리의 위치가 각각 상하로 어긋나기 때문에, 상기 유입관(53) 및 유출관(54)에 상기 접속관(59), 유입측 냉매관(22) 및 유출측 냉매관(24)을 접속할 때에 배관끼리가 경합하는 것을 피할 수 있어서, 상기 배관의 접속이 용이해진다. 그러나, 배관의 경합이 발생하지 않을 경우에는 상기 2조의 응축부(40a, 40b)의 위치를 어긋나게 할 필요는 없다.
상기 구성을 갖는 콘덴서(23)에 있어서, 도 9로부터도 알 수 있듯이, 상기 압축기(21)로부터 상기 유입측 냉매관(22)을 통해서 상기 제 1 응축부(40a)의 상단의 유입관(53)으로 유입한 고온 고압의 가스상 냉매는 상기 유입관(53)으로부터 상기 제 1 응축부(40a)의 복수의 응축관(55) 내를 소량씩 분산된 상태에서 하향으로 흐르고, 그 사이에 팬(41)으로부터의 냉각풍(W)에 의해 점차로 냉각되어 가서, 상기 제 1 응축부(40a)의 하단의 유출관(54)으로 유입된다. 이어서, 상기 유출관(54)에 유입된 상기 냉매는 상기 접속관(59)을 통해서 풍상측에 위치하는 상기 제 2 응축부(40b)의 상단의 유입관(53)으로 반송되고, 상기 유입관(53)으로부터 상기 제 2 응축부(40b)의 복수의 응축관(55) 내를 분산된 상태에서 하향으로 흐르고, 그 사이에 팬(41)으로부터의 냉각풍(W)에 의해 더욱 냉각되어 응축되어 저온 고압의 액상 냉매가 되어서 상기 제 2 응축부(40b)의 하단의 유출관(54)으로 유입된다. 그리고, 상기 제 2 응축부(40b)의 유출관(54)으로부터 상기 유출측 냉매관(24)을 통해서 상기 제 1 팽창 밸브(25)로 반송된다.
이때, 상기 콘덴서(23)에 있어서, 상기 제 1 응축부(40a)의 응축관(55) 내를 하향으로 흐르는 냉매의 온도와, 상기 제 2 응축부(40b)의 응축관(55) 내를 하향으로 흐르는 냉매의 온도를 2조의 응축부(40a, 40b)의 상하방향(냉매의 흐름 방향)이 서로 상대하는 위치에서 비교했을 경우, 어느 위치에 있어서도 풍상측에 위치하는 제 2 응축부(40b)의 응축관(55) 내의 냉매 온도의 쪽이 풍하측에 위치하는 제 1 응축부(40a)의 응축관(55) 내의 냉매 온도보다 반드시 낮아진다. 이 때문에, 상기 냉각풍(W)이 풍상측의 제 2 응축부(40b)를 통과할 때에 냉매의 열을 흡수해서 승온해도, 상기 냉각풍(W)의 온도는 상기 제 1 응축부(40a)의 상하방향의 어느 위치에 있어서도, 상기 제 1 응축부(40a)의 응축관(55) 내를 흐르는 냉매의 온도와 비교해서 충분히 낮게 유지되게 되어, 상기 제 1 응축부(40a)에 있어서 냉매를 지장없이 확실하게 냉각할 수 있다.
이와 같이, 상기 콘덴서(23)는 2조의 응축부(40a, 40b)를 냉각풍(W)의 흐름에 따라 2중으로 더욱이 동일 방향으로 배치하여 각각의 응축관(55)의 내부를 냉매가 서로 동일 방향을 향해서 흐르도록 하고 있으므로, 냉매의 냉각 효율이 뛰어나고, 1조의 응축부만을 갖는 종래의 콘덴서보다 또는 냉매관을 사행 형상으로 접속했을 경우보다 냉매 온도를 보다 저온으로 내리게 할 수 있고, 그 결과 상기 냉동 회로부(3)의 냉각 능력이 뛰어난 것이다. 게다가, 냉각 능력을 높이기 위해서 상기 응축관(55)의 길이를 직선적으로 길게 하는 등 콘덴서의 대형화를 도모할 필요가 없으므로, 항온액 순환 장치도 대형화할 필요가 없다.
또한, 상기 2조의 응축부(40a, 40b)의 위치를 상하 방향으로 어긋나게 했을 경우에는 상기 제 1 응축부(40a)의 유입관(53)과 응축관(55)의 상단부가 제 2 응축부(40b)보다 상방으로 돌출되기 때문에, 이 돌출된 부분이 상기 제 2 응축부(40b)를 통과하지 않는 저온의 냉각풍(W)에 직접 닿게 되고, 그 결과 상기 압축기(21)로부터 상기 제 1 응축부(40a)의 유입관(53) 및 응축관(55)으로 유입한 고온의 냉매가 상기 유입관(53) 및 응축관(55)의 상단부 부근에서 이 냉각풍(W)에 의해 효율좋게 냉각되게 되고, 이것도 콘덴서(23)의 냉각 효율의 향상으로 연결된다.
도 10 및 도 11은 제 2 실시형태의 콘덴서(63)를 나타내는 것으로, 이 제 2 실시형태의 콘덴서(63)는 1개의 팬(41) 및 팬모터(42)를 갖고 있는 점에서, 도 3-도 6에 나타내는 제 1 실시형태의 상기 콘덴서(23)와 상위하고 있다. 따라서, 이 제 2 실시형태의 콘덴서(63)를 갖는 항온액 순환 장치(도시하지 않음)는 도 1에 나타내는 항온액 순환 장치보다 높이가 낮아진다.
이하, 이 제 2 실시형태의 콘덴서(63)의 구성을 상기 제 1 실시형태의 설명에서 사용한 부호와 동일한 부호를 이용하여 간단하게 설명한다.
상기 콘덴서(63)의 팬 슈라우드(43) 및 콘덴서 커버(44)는 정면에서 본 형상이 정방형상을 이루고 있다. 상기 팬 슈라우드(43)의 배면 중앙부에는 원통 형상의 통기구멍(49)이 형성되고, 상기 통기구멍(49) 내에 상기 팬(41)이 수용되고, 팬 모터(42)가 V자 형상으로 구부려진 4개의 선상의 설치 기구(50)에 의해 상기 팬 슈라우드(43)에 고정되어 있다.
또한, 상기 콘덴서 커버(44)에는 제 1 및 제 2의 2조의 응축부(40a, 40b)가 설치되어 있지만, 그 배치나 설치 방법 등은 상기 제 1 실시형태의 콘덴서(23)의 경우와 실질적으로 같다. 그러나, 상기 응축부(40a, 40b)의 유입관(53) 및 유출관(54)에 대한 접속관(59), 유입측 냉매관(22) 및 유출측 냉매관(24)의 접속 방향은 상위하고 있다. 즉, 상기 제 1 실시형태의 콘덴서(23)에 있어서는 유입관(53) 및 유출관(54)의 접속구(54a)가 콘덴서 커버(44)의 정면에서 보았을 때에 좌측면측에 설치되어 있고, 상기 좌측면측에 있어서 상기 유입관(53) 및 유출관(54)이 접속관(59)에 의해 상호 접속됨과 아울러, 유입측 냉매관(22) 및 유출측 냉매관(24)에 접속되어 있지만, 이 제 2 실시형태의 콘덴서(23)에 있어서는 유입관(53) 및 유출관(54)의 접속구(54a)가 콘덴서 커버(44)의 정면에서 보았을 때에 우측면측으로 개구되고, 상기 우측면측에 있어서 상기 유입관(53) 및 유출관(54)이 접속관(59)에 의해 상호 접속됨과 아울러, 유입측 냉매관(22) 및 유출측 냉매관(24)에 접속되어 있고, 접속관(59)에 의해 서로 접속되어 있는 점에서 상위하고 있다.
이 제 2 실시형태에 있어서, 상기 이외의 구성에서 상기 제 1 실시형태와의 사이에 차이점은 없으므로, 상기 이외의 구성에 대해서는 주요한 동일 구성 부분에 상기 제 1 실시형태의 콘덴서(23)과 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.
상기 각 실시형태의 콘덴서(23, 63)에 있어서는 상기 응축부(40a, 40b)의 유입관(53) 및 유출관(54)을 콘덴서 커버(44)의 상측과 하측에 수평으로 배치하고, 수직을 향하는 상기 응축관(55)의 내부를 냉매가 위에서 아래를 향해서 흐르도록 구성하고 있지만, 상기 유입관(53) 및 유출관(54)을 콘덴서 커버(44)의 좌측과 우측에 수직으로 배치하고, 수평을 향하는 상기 응축관(55)의 내부를 냉매가 횡방향으로 흐르도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 상기 유입관(53) 및 유출관(54)의 접속구(54a)는 위를 향해도 아래를 향해도 좋고, 그 경우 유입관(53)의 접속구(54a)와 유출관(54)의 접속구(54a)가 서로 상하 역방향이어도 상관없다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 2조의 응축부(40a, 40b)가 서로 같은 구성 및 치수를 갖고 있지만, 2조의 응축부(40a, 40b)의 구성 및/또는 치수는 서로 달라도 좋다. 예를 들면, 2조의 응축부(40a, 40b)의 종방향 길이, 즉 응축관(55)의 길이방향의 치수를 서로 다르게 하거나, 상기 응축관(55)의 굵기나 수 등을 다르게 하거나 할 수도 있다. 서로 길이(치수)가 다른 응축부(40a, 40b)를 사용할 경우에는 길이가 짧은 응축부를 냉각풍(W)의 풍상측에 배치하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 각 실시형태에 있어서는 콘덴서(23, 63)가 2조의 응축부(40a, 40b)를 갖고 있지만, 상기 응축부의 수는 3조 이상이어도 좋다. 이 경우에도, 모든 응축부가 서로 같은 구성 및 길이를 갖고 있어도, 일부 또는 전부의 응축부의 구성 및/또는 치수가 서로 달라도 좋다. 또한, 모든 응축부가 동일한 치수를 가질 경우에, 인접하는 응축부의 위치를 응축관(55)의 길이방향으로 어긋날 경우에는 모든 응축부를 순차 동일 방향으로 어긋나게 해도 좋지만, 엇갈리게 되도록 교대로 역방향으로 어긋나게 해도 좋다. 또는, 유입관(53) 및 유출관(54)에 접속관(59)이나 유입측 냉매관(22) 및 유출측 냉매관(24)을 접속할 때에 각 배관끼리의 경합이 없을 경우에는 상기 응축부의 위치를 어긋나게 하지 않고, 냉각풍(W)의 흐름 방향에 완전히 겹치도록 배치할 수도 있다.
1: 케이싱 2: 항온액 회로부
3: 냉동 회로부 13: 증발기
21: 압축기 22: 유입측 냉매관
23, 63: 콘덴서 24: 유출측 냉매관
25: 팽창 밸브 40a, 40b: 응축부
41: 팬 43: 팬 슈라우드
44: 콘덴서 커버 53: 유입관
53a: 접속구 54: 유출관
54a: 접속구 55: 응축관
56: 핀 59: 접속관
F: 항온액 W: 냉각풍

Claims (8)

  1. 케이싱의 내부에, 온도 조정된 항온액을 부하에 공급하는 항온액 회로부와, 상기 항온액의 온도를 상기 항온액과 냉매의 열교환에 의해 조정하는 냉동 회로부를 갖고,
    상기 냉동 회로부는 가스상 냉매를 압축해서 고온 고압의 가스상 냉매로 하는 압축기와, 상기 압축기로부터 반송되는 고온 고압의 가스상 냉매를 냉각해서 고압의 액상 냉매로 하는 공냉식 콘덴서와, 상기 콘덴서로부터 반송되는 고압의 액상 냉매를 팽창시켜서 저온 저압의 액상 냉매로 하는 팽창 밸브와, 상기 팽창 밸브로부터 반송되는 저온 저압의 액상 냉매를 상기 항온액과의 열교환에 의해 증발시켜서 저압의 가스상 냉매로 하고, 이 가스상 냉매를 상기 압축기로 반송하는 증발기를 갖고,
    상기 콘덴서는 냉각풍을 발생시키는 팬이 설치된 팬 슈라우드와, 상기 팬 슈라우드에 풍상측에서 접속된 설치 스테이 겸용의 콘덴서 커버를 갖고,
    상기 콘덴서 커버는 좌우의 커버 부재를 갖고, 각각의 커버 부재에 복수의 설치부가 풍상측과 풍하측에 위치하도록 형성되어 있고, 상기 설치부에 복수의 응축부가 상기 냉각풍의 흐름에 따라 다중으로 설치되고,
    상기 응축부는 냉매가 유입하는 유입관과, 냉매가 유출하는 유출관과, 상기 유입관과 유출관을 연통하는 복수의 응축관과, 상기 응축관에 접합된 핀을 가짐과 아울러, 상기 응축부의 상기 응축관과 직교하는 방향의 양측 단부에 상기 응축관과 평행하게 설치된 스테이를 갖고, 상기 스테이를 상기 콘덴서 커버의 좌우의 커버 부재의 상기 설치부에 나사로 고정함으로써 상기 응축부가 상기 콘덴서 커버에 설치되어 있고,
    상기 복수의 응축부는 상기 유입관끼리 및 유출관끼리를 상기 케이싱의 동일 측에 배치한 자세로 배치되어 있고, 가장 풍하측에 위치하는 상기 응축부의 유입관이 유입측 냉매관에 의해 상기 압축기에 접속되고, 가장 풍상측에 위치하는 상기 응축부의 유출관이 유출측 냉매관에 의해 상기 팽창 밸브측에 접속되고, 또한 풍하측에 위치하는 응축부의 유출관과 풍상측에 위치하는 응축부의 유입관이 접속관에 의해 서로 접속됨으로써 상기 복수의 응축부가 직렬로 접속됨과 아울러, 상기 복수의 응축부에 있어서의 상기 응축관의 내부를 냉매가 동일 방향을 향해서 흐르도록 구성된 것을 특징으로 하는 항온액 순환 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    인접하는 응축부는 서로의 위치가 상기 응축관의 길이방향으로 어긋나게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 항온액 순환 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 냉각풍의 풍하측에 위치하는 응축부는 풍상측에 위치하는 응축부보다 상기 유입관측으로 돌출된 상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 항온액 순환 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응축부는 상기 유입관을 위로 하고 또한 상기 유출관을 아래로 한 종방향의 자세로 배치됨으로써, 종방향으로 연장되는 상기 응축관의 내부를 냉매가 위에서 아래를 향해서 흐르도록 구성된 것을 특징으로 하는 항온액 순환 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 응축부는 상기 유입관을 상기 콘덴서 커버의 일단측에 배치함과 아울러 상기 유출관을 상기 콘덴서 커버의 타단측에 배치함으로써 상기 콘덴서 커버에 설치되고, 인접하는 응축부의 유출관과 유입관이 상기 콘덴서 커버의 외측을 상기 일단측으로부터 상기 타단측을 향해서 연장되는 상기 접속관에 의해 서로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 항온액 순환 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    인접하는 응축부는 서로의 위치를 상기 응축관의 길이방향으로 어긋난 상태에서 상기 콘덴서 커버에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 항온액 순환 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 냉각풍의 풍하측에 위치하는 응축부는 풍상측에 위치하는 응축부보다 상기 유입관측으로 돌출된 상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 항온액 순환 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 콘덴서 커버는 종방향으로 설치되어 있고, 상기 복수의 응축부의 유입관은 상기 콘덴서 커버의 상부에 수평으로 배치됨과 아울러, 상기 유출관은 상기 콘덴서 커버의 하부에 수평으로 배치되고, 상기 응축관은 상기 콘덴서 커버의 내부를 상하 방향으로 연장되어 있고, 상기 유입관 및 유출관의 일단에 상기 유입측 냉매관, 유출측 냉매관, 및 접속관을 접속하기 위한 접속구가 상기 콘덴서 커버의 외측에서 개구하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 항온액 순환 장치.
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