KR102143761B1 - 리시버 일체형 어큐뮬레이터 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 저압 유입관과 저압 유출관이 연통되는 내부 공간(S1)이 형성된 어큐뮬레이터 케이싱; 및 고압 유입관과 고압 유출관이 연통되는 외부 공간(S2)이 형성된 리시버 케이싱;를 포함하고, 상기 리시버 케이싱은, 상기 어큐뮬레이터 케이싱의 외둘레면을 감싸도록 구비되고, 상기 어큐뮬레이터 케이싱의 외둘레면과 상기 리시버 케이싱의 내둘레면 사이에 상기 외부 공간(S2)이 형성되는 리시버 일체형 어큐뮬레이터를 제공한다.

Description

리시버 일체형 어큐뮬레이터{Receiver integrated accumulator}
본 발명은 리시버 일체형 어큐뮬레이터 및 이를 적용한 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 압축기, 실외 열교환기, 팽창밸브 및 실내 열교환기를 포함하는 냉동 사이클을 이용하여 실내를 냉방 또는 난방시키는 장치이다.
실내는 냉방시키는 냉방기, 실내를 난방시키는 난방기로 구성될 수 있으며, 실내를 냉방 또는 난방시키는 냉난방 겸용 공기조화기로 구성될 수도 있다.
상기 공기조화기가 냉난방 겸용 공기조화기로 구성되는 경우, 압축기에서 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 사방밸브를 포함하여 구성된다.
상기 공기조화기의 냉방운전 시, 압축기에서 압축된 냉매는 사방밸브를 통과하여 응축기 역할을 하는 실외 열교환기로 유동되고, 실외 열교환기에서 응축된 냉매는 팽창밸브에서 팽창된 다음, 증발기 역할을 하는 실내 열교환기로 유입되고, 실내 열교환기에서 증발된 냉매는 다시 사방밸브를 통과하여 압축기로 유입되는 과정을 반복한다.
반면, 상기 공기조화기의 난방운전 시, 압축기에서 압축된 냉매는 사방밸브를 통과하여 응축기 역할을 하는 실내 열교환기로 유동되고, 실내 열교환기에서 응축된 냉매는 팽창밸브에서 팽창된 다음, 증발기 역할을 하는 실외 열교환기로 유입되고, 실외 열교환기에서 증발된 냉매는 다시 사방밸브를 통과하여 압축기로 유입되는 과정을 반복한다.
상기 공기조화기는 증발기를 통과한 저온저압의 냉매를 기상과 액상으로 분리하여 기상의 냉매만 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터와, 냉동 사이클을 순환하는 전체 냉매 유량을 제어하기 위하여 일부의 냉매를 저장하는 리시버를 포함하여 구성된다.
한국공개특허 제2005-0074671호에는 밀폐용기, 상기 밀폐용기 내의 상부에 형성되며, 증발기 및 압축기와 연통되는 어큐뮬레이터부, 상기 밀폐용기 내의 하부에 형성되며, 상기 증발기 및 응축기와 연통되는 리시버부, 상기 어큐뮬레이터부와 상기 리시버부 사이에 수평하게 설치되어 상기 어큐뮬레이터부와 상기 리시버부 사이의 열교환을 행하는 구획판을 포함하는 어큐뮬레이터 리시버 결합체를 갖는 냉동사이클장치가 개시된다.
종래의 기술에 따르면, 상부의 리시버부 및 하부의 어큐뮬레이터부가 일체로 구성되고, 저류되는 액상 냉매의 수위에 상관없이 냉동사이클을 따라 이동되는 냉매들 사이에 일정하게 열교환이 이루어지게 한다.
그러나, 종래 기술에 따르면, 상측의 리시버부와 하측의 어큐뮬레이터부 사이를 구획하는 구획판에 의해서만 열교환이 이뤄짐으로, 냉매들 사이에 열교환 효율이 떨어질 수 있고, 구획판과 상대적으로 멀리 위치한 어큐뮬레이터부 하측에서 외부 결빙이 발생될 수 있다.
또한, 기상과 액상의 냉매를 분리하기 위하여 하측의 어큐뮬레이터부가 일정 높이 이상 보장되어야 하는데, 실외기 내부의 제한된 설치 공간을 고려할 때, 리시버부가 상대적으로 그 높이가 줄어들 수 밖에 없고, 냉매의 저장 용량을 늘리는데 한계가 있다.
물론, 리시버부의 용량을 늘리기 위하여 직경이 더 크게 구성할 수 있지만, 어큐뮬레이터 리시버 결합체를 설치하기 위하여 실외기 측의 많은 설치 공간이 요구되는 문제점이 있다.
한국공개특허 제2005-0074671호 (2005.07.19. 공개)
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 어큐뮬레이터 측의 외부 결빙을 방지할 수 있는 리시버 일체형 어큐뮬레이터 및 이를 적용한 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 리시버 측의 냉매 저장 용량을 늘릴 수 있는 리시버 일체형 어큐뮬레이터 및 이를 적용한 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 실외기 측의 설치 공간을 최소화할 수 있는 리시버 일체형 어큐뮬레이터 및 이를 적용한 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 리시버 일체형 어큐뮬레이터는, 저압 유입관과 저압 유출관이 연통되는 내부 공간(S1)이 형성된 어큐뮬레이터 케이싱; 및 고압 유입관과 고압 유출관이 연통되는 외부 공간(S2)이 형성된 리시버 케이싱;를 포함하고, 상기 리시버 케이싱은, 상기 어큐뮬레이터 케이싱의 외둘레면을 감싸도록 구비되고, 상기 어큐뮬레이터 케이싱의 외둘레면과 상기 리시버 케이싱의 내둘레면 사이에 상기 외부 공간(S2)이 형성된다. 이에 의하면, 어큐뮬레이터 케이싱 측 저압의 냉매가 리시버 케이싱 측 고압의 냉매와 열교환함으로서, 외부 결빙을 방지할 수 있고, 각 케이싱의 내부 용량을 그대로 유지하면서 실외기 측에 설치 공간을 최소화할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 어큐뮬레이터 케이싱은, 상기 내부 공간(S1)을 형성하는 원통 형상의 이너 바디(inner body)와, 상기 이너 바디의 상면을 막아주는 탑 커버(top cover)와, 상기 이너 바디의 하면을 막아주는 로어 커버(lower cover)로 구성되고, 상기 리시버 케이싱은, 상기 이너 바디 둘레에 소정 간격을 두고 감싸고 상기 외부 공간(S2)을 형성하는 원통 형상의 아우터 바디(outer body)로 구성되며, 상기 탑 커버는, 상기 아우터 바디의 상면을 막아주도록 연장되고, 상기 하부 커버는, 상기 아우터 바디의 하면을 막아주도록 연장된다. 이에 의하면, 이너 바디와 탑 커버와 로어 커버 및 아우터 바디로 간단하게 리시버 일체형 어큐뮬레이터를 구성할 수 있다.
상기 저압 유입관은, 상기 내부 공간과 연통하도록 상기 탑 커버의 내주부에 연결되고, 상기 이너 바디의 내벽을 향하도록 설치된다. 또한, 상기 저압 유출관은, 상기 내부 공간과 연통하도록 상기 로어 커버의 내주부에 연결되고, 상기 이너 바디의 내부에 상향 연장된다. 이에 의하면, 어큐뮬레이터 케이싱의 내부 공간을 모두 활용하여 냉매를 기상과 액상으로 분리시킬 수 있다.
상기 고압 유입관은, 상기 외부 공간과 연통하도록 상기 탑 커버의 내주부에 연결된다. 상기 고압 유출관의 일단은, 상기 외부 공간(S2)과 연통하도록 상기 로어 커버의 외주부에 연결되고, 상기 고압 유출관의 다른 일단은, 상기 내부 공간(S1)과 연통하도록 상기 로어 커버의 내주부에 연결된다. 이에 의하면, 액상의 냉매를 리시버 케이싱 상부까지 충분히 공급할 수 있고, 액상의 냉매를 리시버 케이싱으로부터 완전히 다 빠져나가게 할 수 있으며, 리시버 케이싱 내부에 발생될 수 있는 기상의 냉매를 액상의 냉매에 녹아들도록 유도할 수 있다.
상기 아우터 바디의 높이는, 상기 이너 바디의 높이와 동일하게 구성되고, 상기 아우터 바디의 내경은, 상기 이너 바디의 외경보다 크게 구성된다. 이에 의하면, 이너 바디 전체를 통하여 내부 공간의 저온 냉매와 외부 공간의 고온 냉매 사이에 열교환 작용이 이뤄지도록 하여, 열교환 면적을 최대한 늘릴 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 어큐뮬레이터 케이싱은, 상기 내부 공간(S1)을 형성하는 원통 형상의 이너 바디(inner body)와, 상기 이너 바디의 상면을 덮어주는 탑 캡(top cap)과, 상기 이너 바디의 하면을 덮어주는 로어 캡(lower cap)으로 구성되고, 상기 리시버 케이싱은, 상기 이너 바디 둘레에 소정 간격을 두고 감싸고 상기 외부 공간(S2)을 형성하는 원통 형상의 아우터 바디부(outer body portion)와, 상기 아우터 바디부의 상단으로부터 상기 이너 바디의 외주부까지 연장된 탑 커버부(top cover portion)와, 상기 아우터 바디부의 하단으로부터 상기 이너 바디의 외주부까지 연장된 로어 커버부(lower cover portion)로 구성된다. 이에 의하면, 기존의 어큐뮬레이터 외측에 리시버 케이싱만 추가하여 간단하게 리시버 일체형 어큐뮬레이터를 구성할 수 있다.
상기 저압 유입관은, 상기 내부 공간(S1)과 연통하도록 상기 상부 캡에 연결되고, 상기 이너 바디의 내벽을 향하도록 설치된다. 또한, 상기 저압 유출관은, 상기 내부 공간(S1)과 연통하도록 상기 하부 캡에 연결되고, 상기 이너 바디의 내부에 상향 연장된다. 이에 의하면, 어큐뮬레이터 케이싱의 공간을 효과적으로 사용할 수 있다.
상기 고압 유입관은, 상기 외부 공간(S2)과 연통하도록 상기 탑 커버부에 연결된다. 또한, 상기 고압 유출관의 일단은, 상기 외부 공간(S2)과 연통하도록 상기 로어 커버부에 연결되고, 상기 고압 유출관의 다른 일단은, 상기 내부 공간(S1)과 연통하도록 상기 로어 캡에 연결된다. 이에 의하면, 리시버 케이싱의 공간을 효과적으로 사용할 수 있다.
상기 리시버 케이싱의 높이는, 상기 어큐뮬레이터 케이싱의 높이보다 낮게 구성되고, 상기 아우터 커버부의 내경이, 상기 이너 바디의 외경보다 크게 구성된다. 이에 의하면, 이너 바디를 통하여 내부 공간의 저온 냉매와 외부 공간의 고온 냉매 사이에 열교환 작용이 이뤄지도록 하여, 열교환 면적을 최대한 늘릴 수 있다.
상기 이너 바디는, 스틸 재질로 구성된다. 이에 의하면, 열교환 효율을 극대화시킬 수 있다.
본 발명에 따른 공기조화기는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기를 통과한 냉매를 공기와 열교환시키는 복수개의 응축기; 상기 응축기들을 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창밸브; 상기 팽창밸브를 통과한 냉매를 공기와 열교환시키는 복수개의 증발기; 및 상기 증발기들에서 유입된 냉매를 기체 냉매와 액체 냉매로 분리하는 내부 공간(S1)을 형성하는 어큐뮬레이터 케이싱과, 상기 응축기에서 유입된 냉매를 저장하는 외부 공간(S2)을 형성하는 리시버 케이싱으로 구성된 리시버 일체형 어큐뮬레이터;를 포함하고, 상기 리시버 케이싱은, 상기 어큐뮬레이터 케이싱의 외둘레면을 감싸도록 구비되고, 상기 어큐뮬레이터 케이싱의 외둘레면과 상기 리시버 케이싱의 내둘레면 사이에 상기 외부 공간(S2)이 형성된다.
본 발명의 리시버 일체형 어큐뮬레이터 및 이를 적용한 공기조화기에 따르면, 저압의 냉매가 저장되는 어큐뮬레이터 케이싱 외측에 고압의 냉매가 저장되는 리시버 케이싱이 감싸도록 구비되고, 어큐뮬레이터 케이싱을 통하여 열교환 작용이 이뤄지도록 한다.
따라서, 어큐뮬레이터 케이싱의 외부 결빙을 방지하여, 냉동사이클의 오작동을 줄일 수 있는 이점이 있다.
또한, 제한된 설치 공간에 리시버 일체형 어큐뮬레이터를 설치하더라도 리시버 케이싱 측에 액상의 냉매 저장 용량을 최대한 늘릴 수 있는 이점이 있다.
또한, 어큐뮬레이터와 리시버의 내부 용량을 그대로 유지하더라도 실외기 측에서 리시버 일체형 어큐뮬레이터의 설치 공간을 최소화할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리시버 일체형 어큐뮬레이터를 구비한 공기조화 시스템가 도시된 구성도.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 공기조화 시스템의 냉방 운전과 난방 운전에 냉매 유동 방향이 각각 도시된 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 리시버 일체형 어큐뮬레이터가 도시된 구성도.
도 4는 도 3에 적용될 수 있는 리시버 일체형 어큐뮬레이터의 제1실시예가 도시된 측단면도.
도 5는 도 3에 적용될 수 있는 리시버 일체형 어큐뮬레이터의 제2실시예가 도시된 측단면도.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리시버 일체형 어큐뮬레이터를 구비한 공기조화 시스템가 도시된 구성도이다.
본 발명의 공기조화 시스템(1)은, 냉방과 난방 중 어느 하나의 운전 모드로 동작되어 실내를 공기조화할 수 있는 냉난방 동시형 멀티 공기조화 시스템이거나, 냉방과 난방 중 어느 하나의 운전 모드로 절환되어 실내를 공기조화할 수 있는 히트 펌프 타입의 냉난방 절환형 멀티 공기조화시스템일 수 있으며, 한정되지 아니한다.
이하, 본 발명의 공기조화 시스템(1)은, 냉난방 동시형 멀티 공기조화 시스템에 한정하여 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화 시스템(1)은 복수개의 실내기(A)와, 하나의 실외기(B)를 포함할 수 있다.
상기 실내기(A1, A2, A3, A4)는 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)와, 실내팬(12, 22, 32, 42)와, 실내 팽창기구(13, 23, 33, 43)를 포함할 수 있다.
상기 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)는 실내 공기와의 열교환에 의해 냉매가 응축되거나, 증발될 수 있다.
상기 실내 팬(12, 22, 32, 42)은 상기 실내 열교환기(11, 21, 31, 41) 측에 구비되고, 실내 공기가 상기 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)를 통과하도록 실내 공기를 송풍시킬 수 있다.
상기 실내 팽창기구(13, 23, 33, 43)는 각각 전자팽창밸브(EEV: Electric Expansion Valve)일 수 있고, 냉매가 흐르는 배관의 개도를 조절할 수 있다.
냉방 운전 시에 실내 팽창기구(13, 23, 33, 43)의 개도 정도를 조절하면, 실내 팽창기구(13, 23, 33, 43)를 통과하면서 냉매가 팽창된다. 그리고, 실내 팽창기구(13, 23, 33, 43)를 통과한 냉매가 증발기 역할을 하는 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)를 통과하면서 실내 팬(12, 22, 32, 42)에 의해 송풍되는 실내 공기로부터 열을 흡수하여 증발한다.
난방 운전 시에 실내 팽창기구(13, 23, 33, 43)를 풀 오픈(Full open)하면, 실내 팽창기구(13, 23, 33, 43)를 통과하더라도 냉매가 팽창되지 않는다. 그리고, 실내 팽창기구(13, 23, 33, 43)를 통과한 냉매가 응축기 역할을 수행하는 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)를 통과하면서 실내 팬(12, 22, 32, 42)에 의해 송풍되는 실내 공기로 열을 방출하여 응축된다.
상기 실외기(B)는 압축기(51, 52)와, 실외 열교환기(61, 62) 및 실외팬(71, 72)과, 실외 팽창기구(81, 82)와, 과냉각 기구(63)와, 사방밸브(91, 92)와, 리시버 일체형 어큐뮬레이터(100)를 포함할 수 있다.
상기 압축기(51, 52)는 저온 저압의 냉매를 흡입하여 압축한 다음, 고온 고압의 냉매로 토출할 수 있다.
물론, 상기 압축기(51, 52)는 복수개가 병렬 또는 직렬로 연결될 수 있으나, 본 발명에서 병렬로 연결된 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.
상기 압축기(51, 52)는 냉매의 압축 용량을 가변시킬 수 있는 인버터 압축기이거나, 냉매의 압축 용량이 일정한 정속형 압축시킬 수 있다. 바람직하게는, 하나의 인버터 압축기와 하나의 정속형 압축기가 병렬로 연결되도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 압축기(51, 52)에서 토출된 냉매에 포함된 오일을 분리하기 위한 오일 분리기(53, 54)가 추가로 구비될 수 있다.
상기 실외 열교환기(61, 62)는 실외 공기와의 열교환에 의해 냉매가 응축되거나, 증발될 수 있다.
상기 실외 팬(71, 72)은 상기 실외 열교환기(61, 62) 측에 구비되고, 실외 공기가 상기 실외 열교환기(61, 62)를 통과하도록 실외 공기를 송풍시킬 수 있다.
상기 실외 팽창기구(81, 82)는 상기 실내 팽창기구(13, 23, 33, 43)와 마찬가지로 각각 전자팽창밸브(EEV: Electric Expansion Valve)일 수 있고, 냉매가 흐르는 배관의 개도를 조절할 수 있다.
냉방 운전 시에 실외 팽창기구(81, 82)를 풀 오픈(Full open)하면, 실외 팽창기구(81, 82)를 통과하더라도 냉매가 팽창되지 않는다. 그리고, 실외 팽창기구(81, 82)를 통과한 냉매가 응축기 역할을 수행하는 실외 열교환기(61, 62)를 통과하면서 실외 팬(71, 72)에 의해 송풍되는 실내 공기로 열을 방출하여 응축된다.
난방 운전 시에 실외 팽창기구(81, 82)의 개도 정도를 조절하면, 실외 팽창기구(81, 82)를 통과하면서 냉매가 팽창된다. 그리고, 실외 팽창기구(81, 82)를 통과한 냉매가 증발기 역할을 하는 실외 열교환기(61, 62)를 통과하면서 실외 팬(71, 72)에 의해 송풍되는 실내 공기로부터 열을 흡수하여 증발한다.
상기 과냉 기구(63)는 냉방 전실 운전 또는 냉방 주체 동시 운전 시 실외 열교환기(71, 72)를 통과한 냉매를 과냉시키는 역할을 수행할 수 있다.
상기 과냉 기구(63)는 과냉 열교환기(63a), 바이패스 입구유로(63b), 과냉 팽창기구(63c), 바이패스 출구유로(63d)를 포함할 수 있다.
냉방 전실 운전 또는 냉방 주체 동시 운전 시에 한정하여, 하기에서 설명될 분배기(C)의 저압 헤더(H3)로 공급되는 냉매의 일부를 다시 압축기(51, 52)로 순환한다.
즉, 분배기(C)의 저압 헤더(H3)로 공급되는 저압의 액체 냉매 중 일부가 바이패스 입구유로(63b)로 유입되고, 바이패스 입구유로(63b) 상에 배치된 과냉 팽창기구(63c)에 의해 팽창된 다음, 과냉 열교환기(63a) 내부로 안내된다. 그리고, 과냉 열교환기(63a)에서 외부 공기와 열교환을 통하여 응축된 냉매가 바이패스 출구유로(63d)를 통하여 압축기(51, 52) 내부로 다시 유입되도록 한다.
물론, 바이패스 출구유로(63d)는 압축기(51, 52)로 직접 연결될 수도 있지만, 하기에서 설명될 리시버 일체형 어큐뮬레이터(100)의 어큐뮬레이터(A/C)와 연결될 수 있다.
상기 사방밸브(91, 92)는 운전 모드에 따라 냉매의 유동 방향을 전환하기 위한 것으로서, 냉방 운전 시에 압축기(51, 52)를 통과한 고온고압의 냉매가 실외 열교환기(61, 62) 측으로 유동되도록 하고, 난방 운전 시에 압축기(51, 52)를 통과한 고온고압의 냉매가 실내 열교환기(11, 21, 31, 41) 측으로 유동되도록 한다.
상기 리시버 일체형 어큐뮬레이터(100)는 어큐뮬레이터(A/C)를 감싸도록 리시버(R/C)가 설치된 것으로서, 하기에서 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같이 구성되는 복수개의 실내기(A1, A2, A3, A4)와 하나의 실외기(B) 사이에 분배기(C)가 구비될 수 있으며, 복수개의 실내기(A1, A2, A3, A4)가 분배기(C)에 병렬로 연결될 수 있다.
상기 분배기(C)는 냉방 전실, 난방 전실, 냉방 주체 동시 운전 및 난방 주체 동시 운전 조건에 따라 냉매를 각 실내기(A1, A2, A3, A4)에 분배할 수 있다.
상기 분배기(C)는 고압기체 헤더(H1), 저압기체 헤더(H2), 액체 헤더(H3) 및 제어 밸브들(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 고압기체 헤더(H1)는 각각의 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)와 압축기(51, 52) 사이에 구비되고, 난방 운전 모드에서 고압의 기체 냉매를 압축기(51, 52)에서 각각의 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)로 분배하도록 구성된다.
상기 저압기체 헤더(H2)는 각각의 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)와 리시버 일체형 어큐뮬레이터(100) 사이에 구비되고, 냉방 운전 모드에서 저압의 기체 냉매를 각각의 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)로부터 리시버 일체형 어큐뮬레이터(100)의 어큐뮬레이터(A/C) 측으로 공급하도록 구성된다.
상기 액체 헤더(H3)는 각각의 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)와 과냉 기구(63) 사이에 구비되고, 액체 냉매의 일부가 과냉 기구(63)로 유동될 수 있도록 한다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 공기조화 시스템의 냉방 운전과 난방 운전에 냉매 유동 방향이 각각 도시된 구성도이다.
이하, 냉방 전실 운전 또는 냉방 주체 동시 운전 시 공기조화 시스템(1)의 작용에 대해 설명한다.
도 2a 를 참고하면, 실외기(A)의 압축기(51, 52)에서 압축된 고압의 기상 냉매가 토출되고, 압축기(51, 52)에서 토출된 냉매에 포함된 오일은 오일분리기(53, 54)에서 분리된 다음, 오일은 압축기(51, 52)로 회수되고, 오일이 분리된 냉매만 실외 열교환기(61, 62)로 유동될 수 있다.
상기 실외 열교환기(61, 62)로 유입된 냉매는 실외 팬(71, 72)에 의해 송풍되는 외부 공기와 열교환하며 응축되고, 각 실외 팽창기구(81, 82)를 통과하지만, 각 실외 팽창기구(81, 82)가 풀 오픈됨에 따라 팽창되지 않는다.
상기 실외 열교환기(61, 62)에서 응축된 냉매는 과냉기구(63)로 유동될 수 있다.
상세하게, 실외 열교환기(61, 62)에서 응축된 냉매가 과냉 열교환기(63a)를 통과하고, 과냉 열교환기(63a)를 통과한 냉매의 일부가 바이패스 입구유로(63b)로 유동되어 과냉 팽창기구(63c)에 의해 팽창된 다음, 과냉 팽창기구(63c)에 의해 팽창된 냉매가 과냉 열교환기(63a)를 감싸는 배관을 통과하면서 과냉 열교환기(63a) 내부를 통과하는 냉매를 냉각시킬 수 있다.
상기 과냉 열교환기(63a)를 감싸는 배관을 통과한 냉매는 리시버 일체형 어큐뮬레이터(100)의 어큐뮬레이터(A/C) 및/또는 압축기(51,52)로 흡입될 수 있다.
상기 과냉 열교환기(63a)를 통과하면서 냉각된 냉매는 분배기(C)의 액체 헤더(H3)를 통해 각 실내기(A1, A2, A3, A4)로 공급된다.
상기 액체 헤더(H3)에서 각 실내기(A1, A2, A3, A4)로 공급되는 액냉매는 각 실내 팽창기구(13, 23, 33, 43)에서 팽창된 다음, 각 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)로 유동될 수 있다.
상기 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)로 유입된 냉매는 실내 팬(12, 22, 32, 42)에 의해 송풍되는 실내 공기와 열교환하여 증발되고, 이에 의해 실내 공기가 냉각됨에 따라 냉방 기능을 수행할 수 있다.
상기 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)에서 증발된 냉매는 분배기의 저압기체 헤더(H2)로 유동될 수 있다.
상기 저압기체 헤더(H2)에서 공급되는 저압의 냉매는 리시버 일체형 어큐뮬레이터(100)의 어큐뮬레이터(A/C)로 유입될 수 있고, 상기 리시버 일체형 어큐뮬레이터(100)의 어큐뮬레이터(A/C)에서 액체 냉매를 분리한 다음, 기체 냉매만 압축기(51, 52)로 흡입될 수 있다.
상기와 같은 과정을 반복하면서 냉방 모드에서 냉매가 공기조화 시스템을 순환하게 된다.
이하, 난방 전실 운전 또는 난방 주체 동시 운전 시 공기조화 시스템(1)의 작용에 대해 설명한다.
도 2b에 도시된 바와 같이 실외기(A)의 압축기(51, 52)에서 압축된 고압의 기상 냉매가 토출되고, 압축기(51, 52)에서 토출된 냉매에 포함된 오일은 오일분리기(53, 54)에서 분리된 다음, 오일은 압축기(51, 52)로 회수되고, 오일이 분리된 냉매만 분배기(C)의 고압기체 헤더(H1)를 통해 각 실내기(A1, A2, A3, A4)로 공급된다.
상기 고압기체 헤더(H1)에서 공급되는 고압의 기체 냉매는 각 실내 팽창기구(13, 23, 33, 43)를 통과하지만, 각 실내 팽창기구(13, 23, 33, 43)가 풀 오픈됨에 따라 팽창되지 않고, 각 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)로 유동될 수 있다.
상기 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)로 유입된 냉매는 실내 팬(12, 22, 32, 42)에 의해 송풍되는 실내 공기와 열교환하여 응축되고, 이에 의해 실내 공기가 난방됨에 따라 난방 기능을 수행할 수 있다.
상기 실내 열교환기(11, 21, 31, 41)에서 응축된 냉매는 분배기(C)의 액체 헤더(H3)로 유동될 수 있다.
상기 액체 헤더(H3)에서 실외기(B)로 공급되는 액냉매는 과냉기구(63)를 통과하지만, 과냉기구(63)에서 과냉을 수행하지 않을 수도 있다.
한편, 과냉기구(63)에서 냉매의 과냉을 수행할 경우, 상기 액체 헤더(H3)에서 공급되는 냉매의 일부가 바이패스 입구유로(63b)로 유동되어 과냉 팽창기구(63c)에 의해 팽창된 다음, 과냉 팽창기구(63c)에 의해 팽창된 냉매가 과냉 열교환기(63d)를 감싸는 배관을 지나면서 과냉 열교환기(63a) 내부를 통과하는 냉매를 냉각시킬 수 있다.
상기 과냉 열교환기(63a)를 감싸는 배관을 통과한 냉매는 리시버 일체형 어큐뮬레이터(100)의 어큐뮬레이터(A/C) 및/또는 압축기(51,52)로 흡입될 수 있다.
상기 과냉 열교환기(63a)를 통과하면서 냉각된 냉매는 각 실외 팽창기구(81, 82)에서 팽창된 다음, 각 실외 열교환기(61, 62)로 유동될 수 있다.
상기 실외 열교환기(61, 62)로 유입된 냉매는 실외 팬(71, 72)에 의해 송풍되는 실외 공기와 열교환하여 증발된다.
상기 실외 열교환기(61, 62)에서 증발된 냉매는 리시버 일체형 어큐뮬레이터(100)의 어큐뮬레이터(A/C)로 유입될 수 있고, 상기 리시버 일체형 어큐뮬레이터(100)의 어큐뮬레이터(A/C)에서 액체 냉매를 분리한 다음, 기체 냉매만 압축기(51, 52)로 흡입될 수 있다.
상기와 같은 과정을 반복하면서 난방 모드에서 냉매가 공기조화 시스템을 순환하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리시버 일체형 어큐뮬레이터가 도시된 구성도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리시버 일체형 어큐뮬레이터(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 어큐뮬레이터(A/C) 및 이를 감싸도록 설치된 리시버(R/C)로 구성될 수 있다.
상기 어큐뮬레이터(A/C)는 기상과 액상의 혼합 냉매를 분리하기 위한 장치로서, 어큐뮬레이터 케이싱(이하, 어큐뮬레이터 케이싱을 (A/C 이라 함)과, 저압 유입관(111)과, 저압 토출관(112)을 포함할 수 있다.
상기 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)은 기상과 액상의 혼합된 냉매가 분리되는 내부의 밀폐된 공간을 가진다.
따라서, 기상의 냉매가 어큐뮬레이터 케이싱(A/C) 내부의 상측에 모아지고, 액상의 냉매가 어큐뮬레이터 케이싱(A/C) 내부의 하측에 모아질 수 있다.
실시예에 따르면, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)은 상하면이 막힌 원통 형상으로서, 12.2L 의 내부 용량을 가지도록 구성될 수 있고, 실외기(B : 도 1에 도시) 측의 설치 공간을 고려하여 상하 방향으로 길게 구성되는 것이 바람직하다.
상기 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)은 하기에서 설명될 리시버 케이싱(R/C)과 열교환 효율을 높이기 위한 스틸(steel) 등과 같은 재질로 구성될 수 있으나, 한정되지 아니한다.
상기 저압 유입관(111)은 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)의 상면에 구비되는데, 증발된 저압의 기상과 액상 냉매가 저압 유입관(111)을 통하여 어큐뮬레이터 케이싱(A/C) 내부로 유입될 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 냉방 모드에서 각 실내 열교환기(11, 21, 31, 41 : 도 1에 도시) 및 저압기체 헤더(H2 : 도 1에 도시)를 통과하면서 증발된 냉매가 저압 유입관(111)으로 유입되고, 난방 모드에서 각 실외 열교환기(61, 62 : 도 1에 도시)를 통과하면서 증발된 냉매가 저압 유입관(111)으로 유입될 수 있다.
또한, 냉난방 모드에서 과냉 작동이 이뤄지는 경우, 과냉 열교환기(63a : 도 1에 도시)를 감싸는 배관을 통과하면서 증발된 냉매가 별도의 바이패스 저압 유입관(113) 및 바이패스 밸브(113V)를 통하여 상기의 저압 유입관(111)으로 유입될 수 있다.
상기 저압 유출관(112)은 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)의 하면으로부터 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)의 내부 공간 상부까지 연장될 수 있다.
따라서, 상기 어큐뮬레이터 케이싱(A/C) 내부의 상측에 모아진 기상의 냉매가 저압 유출관(112)을 통하여 빠져나가 압축기(51, 52 : 도 1에 도시)로 유입될 수 있다.
또한, 상기 저압 유출관(112)을 통과하는 기상의 냉매에 오일이 포함된 경우, 기상의 냉매에 포함된 오일이 별도의 오일 회수관(114) 및 오일 회수 밸브(114V)를 통하여 상기의 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)의 하부로 다시 유입될 수 있다.
상기 리시버(R/C)는 냉난방 모드 별로 냉동사이클에서 요구되는 냉매량의 차이를 고려하여 여유분의 냉매를 저장하는 장치로서, 리시버 케이싱(이하, 리시버 케이싱을 R/C이라 함)과, 고압 유입관(121)과, 고압 유출관(122)을 포함할 수 있다.
상기 리시버 케이싱(R/C)은 액상의 냉매가 저장되는 내부의 밀폐 공간을 가지는데, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)과 열교환할 수 있는 접촉 면적을 확보하기 위하여 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)을 감싸도록 설치되고, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)의 상하 방향 길이 보다 더 짧게 구성되며, 하기에서 자세한 구성을 살펴보기로 한다.
실시예에 따르면, 리시버 케이싱(R/C)은 7.0L 의 내부 용량을 가지도록 구성될 수 있고, 실외기(B : 도 1에 도시) 측의 설치 공간을 고려하여 상하 방향으로 길게 구성되는 것이 바람직하다.
상대적으로 저압의 냉매를 저장하는 어큐뮬레이터 케이싱(A/C) 측의 온도가 낮은 반면, 상대적으로 고압의 냉매를 저장하는 리시버 케이싱(R/C) 측의 온도가 높다.
따라서, 리시버 케이싱(R/C)이 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)을 감싸도록 설치되면, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)의 온도를 높이고, 리시버 케이싱(R/C)의 온도를 낮출 수 있다.
즉, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)의 온도가 높아짐에 따라 어큐뮬레이터 케이싱(A/C) 외부에 결빙을 방지할 수 있고, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C) 내부의 기상과 액상의 냉매를 더욱 용이하게 분리할 수 있다.
또한, 리시버 케이싱(R/C)의 온도가 낮아짐에 따라 리시버 케이싱(R/C) 내부에서 발생될 수 있는 기상의 냉매를 액상으로 변화시킬 수 있고, 리시버 케이싱(R/C) 내부에 저장될 수 있는 액상의 냉매 용량을 늘릴 수 있다.
상기 리시버 케이싱(R/C)은 상기 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)과 열교환 효율을 높이기 위한 스틸(steel) 등과 같은 재질로 구성될 수 있으나, 한정되지 아니한다.
상기 고압 유입관(121)은 리시버 케이싱(R/C)의 상면에 구비되는데, 응축된 고압의 액상 냉매가 고압 유입관(121)을 통하여 리시버 케이싱(R/C) 내부로 유입될 수 있다.
상기 고압 유입관(121)에는 냉매 유입을 단속할 수 있는 리시버 흡입 밸브(121V)나, 냉매를 팽창시킬 수 있는 캐필러리 튜브(capillary tube : 121C)가 구비될 수 있다.
냉동 사이클을 순환하는 냉매량이 많은 경우, 리시버 흡입밸브(121V)가 개방되면, 일부의 냉매가 고압 유입관(121)을 통하여 리시버 케이싱(R/C) 내부에 저장될 수 있다.
냉방 모드에서 각 실외 열교환기를 통과하면서 응축된 냉매가 고압 유입관으로 유입되고, 난방 모드에서 각 실내 열교환기를 통과하면서 응축된 냉매가 액체 헤더(H3) 및 과냉 열교환기(63a)를 지나 고압 유입관(111)으로 유입될 수 있다.
상기 고압 유입관(121)이 리시버 케이싱(121)의 상면에 구비됨으로서, 리시버 케이싱(121) 내부에 기상의 냉매가 발생되더라도 액상의 냉매가 리시버 케이싱(121)의 상측에서 공급되면서 액상의 냉매로 녹여낼 수 있고, 기상의 냉매가 고압 유입관(121)을 통하여 빠져나가는 것을 방지할 수 있다.
상기 고압 유출관(122)은 리시버 케이싱(R/C)의 하면과 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)의 하면 사이를 연결하는데, 리시버 케이싱(R/C)에 저장된 액상의 냉매가 고압 유출관(122)을 통하여 어큐뮬레이터 케이싱(A/C) 내부로 유입될 수 있다.
물론, 상기 고압 유출관(122)에 냉매 유동을 단속하기 위한 리시버 토출밸브(122V)가 구비되어야 한다.
냉동 사이클을 순환하는 냉매량이 적은 경우, 리시버 토출밸브(122V)가 개방되면, 리시버 케이싱(R/C)에 저장된 냉매의 일부가 고압 토출관(121)을 통하여 빠져나가 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)으로 공급될 수 있다.
따라서, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)에서 기체 냉매만 분리되어 압축기(51, 52)로 공급되고, 냉방 모드의 냉동 사이클이나, 난방 모드의 냉동 사이클을 순환할 수 있다.
상기와 같이 고압 유입관(121)과 고압 유출관(122)이 리시버 케이싱(R/C)의 상/하면에 구비됨으로서, 리시버 케이싱(R/C)의 내부 공간 전체를 냉매를 저장할 수 있는 공간으로 활용할 수 있다.
도 4는 도 3에 적용될 수 있는 리시버 일체형 어큐뮬레이터의 제1실시예가 도시된 측단면도이다.
본 발명의 리시버 일체형 어큐뮬레이터는, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C) 외측에 리시버 케이싱(R/C)이 감싸도록 구비된다. 즉, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C) 내측에 내부 공간(S1)이 구비되고, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)과 리시버 케이싱(R/C) 사이에 외부 공간(S2)이 구비되며, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)을 통하여 저온의 냉매와 고온의 냉매 사이에 열교환 작용이 이루어진다.
제1실시예에 따르면, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)은, 이너 바디(inner body : 101)와, 탑 커버(top cover : 102)와, 로어 커버(lower cover : 103)로 구성될 수 있다.
이너 바디(101)는, 상면과 하면이 개방된 통 형상으로서, 원통 형상으로 형성될 수 있으나, 한정되지 아니한다.
이너 바디(101)를 통하여 내부 공간(S1)의 저압 냉매와 외부 공간(S2)의 고압 냉매 사이에 열교환 작용이 이뤄지고, 이너 바디(101)는 스틸 등과 같이 열전달 효율이 높은 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
탑 커버(102)는, 이너 바디(101)의 상면을 막아주는 판 형상으로서, 이너 바디(101)의 상면 직경보다 반경 방향으로 더 길게 연장되고, 하기에서 설명될 아우터 바디(104)의 상면 직경까지 연장된다.
즉, 탑 커버(102)는 이너 바디(101)의 상면 직경을 기준으로 내주부(102a)와 외주부(102b)로 나뉠 수 있는데, 탑 커버 내주부(102a)는 이너 바디(101)의 상면을 막아주고, 탑 커버 외주부(102b)는 이너 바디(101)와 하기에서 설명될 아우터 바디(104) 사이의 상면을 막아줄 수 있다.
로어 커버(103)는, 이너 바디(101)의 하면을 막아주는 판 형상으로서, 탑 커버(102)와 마찬가지로 이너 바디(101)의 하면 직경보다 반경 방향으로 더 길게 연장되고, 하기에서 설명될 아우터 바디(104)의 하면 직경까지 연장된다.
즉, 로어 커버(103)도 이너 바디(101)의 하면 직경을 기준으로 내주부(103a)와 외주부(103b)로 나뉠 수 있는데, 로어 커버 내주부(103a)는 이너 바디(101)의 하면을 막아주고, 로어 커버 외주부(103b)는 이너 바디(101)와 하기에서 설명될 아우터 바디(104) 사이의 하면을 막아줄 수 있다.
이와 같이, 저압의 냉매가 저장되는 내부 공간(S1)은, 이너 바디(101)와 탑 커버 내주부(102a) 및 로어 커버 내주부(103a) 사이의 밀폐된 공간으로 정의될 수 있다.
이너 바디(101)의 높이가 이너 바디(101)의 직경보다 길게 구성되면, 냉매 저장 용량을 그대로 유지하는 동시에 설치 공간을 확보할 수 있다.
상기와 같은 내부 공간(S1)에 저압의 냉매를 공급하는 저압 유입관(111) 및 저압의 기체 냉매를 유출하는 저압 유출관(112)이 구비된다.
저압 유입관(111)은 탑 커버 내주부(102a)에 구비된 제1관통공(h1)에 장착되고, 그 끝단에 이너 바디(101)의 내벽 상부를 향하도록 설치된다.
저압 유출관(112)은 로어 커버 내주부(103a)에 구비된 제2관통공(h2)에 장착되고, 그 상단이 이너 바디(101)의 내부에 상향 연장되도록 설치된다.
따라서, 저압의 액상과 기상의 냉매가 저압 유입관(111)을 통하여 유입되고, 이너 바디(101)의 내벽 상부에 부딪혀 액상의 냉매가 흘러내리면, 내부 공간(S1)에서 액상과 기상의 냉매가 분리된다. 즉, 액상의 냉매는 이너 바디(101) 모아지고, 기상의 냉매는 이너 바디(101)의 상부에 위치한다.
그리고, 이너 바디(101)의 상부에 위치한 기상의 냉매만 저압 유출관(112)을 따라 이너 바디(101)의 외부로 빠져나가고, 기상의 냉매만 압축기로 유입될 수 있다.
리시버 케이싱(R/C)은, 아우터 바디(104)와, 상기에서 설명한 탑 커버 외주부(102b) 및 로어 커버 외주부(103b)로 구성될 수 있다.
아우터 바디(104)는, 이너 바디(101) 외측에 소정 간격을 두고 이너 바디(101)를 감싸도록 장착되는 통 형상으로서, 원통 형상으로 형성될 수 있으나, 한정되지 아니한다.
아우터 바디(104)의 직경은 이너 바디(101)의 직경보다 더 길게 구성되는 반면, 아우터 바디(104)의 높이는 이너 바디(101)의 높이와 동일한 높이를 가지도록 구성된다.
따라서, 아우터 바디(104)가 이너 바디(101)을 감싸도록 그 외측에 위치되고, 이너 바디(101)와 아우터 바디(104)의 상단이 탑 커버(102)에 용접되고, 이너 바디(101)와 아우터 바디(104)의 하단이 로어 커버(103)에 용접된다.
이와 같이, 고압의 냉매가 저장되는 외부 공간(S2)은, 이너 바디(101)와 아우터 바디(104)와 탑 커버 외주부(102b) 및 로어 커버 외주부(103b) 사이의 밀폐된 공간으로 정의될 수 있다.
아우터 바디(104)의 높이가 이너 바디(101)의 높이와 동일하기 때문에 아우터 바디(104)의 직경이 이너 바디(101)의 직경보다 소정 간격만 크게 설정하더라도, 냉매 저장 용량을 그대로 유지하는 동시에 설치 공간을 확보할 수 있다.
상기와 같은 외부 공간(S2)에 고압의 냉매를 공급하는 고압 유입관(121) 및 고압의 냉매를 유출하는 고압 유출관(122)이 구비된다.
고압 유입관(121)은 탑 커버 외주부(102b)에 구비된 제3관통공(h1)에 장착되고, 기체 냉매가 역류되는 것을 방지하기 위한 밸브(미도시)가 추가로 구비될 수 있다. 아우터 바디(104)의 상면에 고압 유입관(121)이 연결되면, 이너 바디(101)와 아우터 바디(104) 사이의 외부 공간(S2) 전체를 냉매 저장 공간으로 활용할 수 있고, 외부 공간(S2)에 저장된 고압의 냉매가 증발되더라도 다시 고압 유입관(121)으로 유입되는 것을 저감시킬 수 있다.
고압 유출관(122)은 외부 공간(S2)과 내부 공간(S1) 사이를 연통시키도록 장착되고, 냉매 유동을 제어하는 밸브(122V)가 구비된다. 고압 유출관의 일단(122a)은 로어 커버 외주부(103b)에 구비된 제4관통공(h4)에 장착되고, 고압 유출관의 다른 일단(122b)은 로어 커버 내주부(103a)에 구비된 제5관통공(h5)에 장착된다.
냉동 사이클을 순환하는 냉매 유량이 많으면, 응축기에서 압축된 고압의 액상 냉매 일부가 고압 유입관(121)을 통하여 유입되고, 외부 공간(S2)에 저장된다.
냉동 사이클을 순환하는 냉매 유량이 적으면, 밸브(122V)가 개방됨에 따라 외부 공간(S2)의 액상 냉매가 고압 유출관(122)을 통하여 내부 공간(S1)으로 유입되고, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C) 내부에서 액체 냉매와 기체 냉매가 분리된 다음, 기체 냉매만 압축기로 유입되어 냉동 사이클을 따라 순환하도록 한다.
도 5는 도 3에 적용될 수 있는 리시버 일체형 어큐뮬레이터의 제2실시예가 도시된 측단면도이다.
제2실시예에 따르면, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)은, 이너 바디(inner body : 101)와, 탑 캡(top cap : 102)가, 로어 캡(lower cap : 103)으로 구성될 수 있다.
이너 바디(101)는, 상면과 하면이 개방된 통 형상으로서, 원통 형상으로 형성될 수 있으나, 한정되지 아니한다.
이너 바디(101)를 통하여 내부 공간(S1)의 저압 냉매와 외부 공간(S2)의 고압 냉매 사이에 열교환 작용이 이뤄지고, 이너 바디(101)는 스틸 등과 같이 열전달 효율이 높은 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
탑 캡(102)은, 이너 바디(101)의 상면을 막아주는 캡 형상으로서, 이너 바디(101)의 상면 직경과 동일하게 구성된다.
로어 캡(103)은, 이너 바디(101)의 하면을 막아주는 캡 형상으로서, 탑 캡(102)과 마찬가지로 이너 바디(101)의 하면 직경과 동일하게 구성된다.
이와 같이, 저압의 냉매가 저장되는 내부 공간(S1)은, 이너 바디(101)와 탑 캡(102) 및 로어 캡(103) 사이의 밀폐된 공간으로 정의될 수 있다.
상기와 같은 내부 공간(S1)에 저압의 냉매를 공급하는 저압 유입관(111) 및 저압의 기체 냉매를 유출하는 저압 유출관(112)이 구비된다.
저압 유입관(111)은 탑 캡(102)에 구비된 제1관통공(h1)에 장착되고, 그 끝단에 이너 바디(101)의 내벽 상부를 향하도록 설치된다.
저압 유출관(112)은 로어 캡(103)에 구비된 제2관통공(h2)에 장착되고, 그 상단이 이너 바디(101)의 내부에 상향 연장되도록 설치된다.
따라서, 저압의 액상과 기상의 냉매가 저압 유입관(111)을 통하여 유입되고, 이너 바디(101)의 내벽 상부에 부딪혀 액상의 냉매가 흘러내리면, 내부 공간(S1)에서 액상과 기상의 냉매가 분리된다. 즉, 액상의 냉매는 이너 바디(101) 모아지고, 기상의 냉매는 이너 바디(101)의 상부에 위치한다.
그리고, 이너 바디(101)의 상부에 위치한 기상의 냉매만 저압 유출관(112)을 따라 이너 바디(101)의 외부로 빠져나가고, 기상의 냉매만 압축기로 유입될 수 있다.
리시버 케이싱(R/C)은, 이너 바디(101)를 감싸는 하나의 아우터 커버(104) 형태로 구성되는데, 아우터 커버(104)는 아우터 바디부(outer body cover porion : 104a)와, 탑 커버부(top cover portion : 104b)와, 로어 커버부(lower cover portion : 104c)로 구성될 수 있다.
아우터 바디부(104a)는, 이너 바디(101) 외측에 소정 간격을 두고 이너 바디(101)를 감싸도록 장착되는 통 형상으로서, 원통 형상으로 형성될 수 있으나, 한정되지 아니한다.
아우터 바디부(104a)의 직경은 이너 바디(101)의 직경보다 더 길게 구성되는 반면, 아우터 바디부(104a)의 높이는 이너 바디(101)의 높이보다 작게 구성되더라도 무방하다.
탑 커버부(104b)는 아우터 바디부(104a)의 상단으로부터 이너 바디(101)의 상부 외주면까지 연장된 부분으로서, 아우터 바디부(104a)의 상면을 막아주도록 구비된다.
로어 커버부(104c)는 아우터 바디부(104a)의 하단으로부터 이너 바디(101)의 하부 외주면까지 연장된 부분으로서, 아우터 바디부(104a)의 하면을 막아주도록 구비된다.
따라서, 아우터 바디부(104a)가 이너 바디(101)를 감싸도록 설치되고, 탑 커버부(104b)와 로어 커버부(104c)가 이너 바디(101)의 상/하부 외주면에 용접 고정된다.
이와 같이, 고압의 냉매가 저장되는 외부 공간(S2)은, 이너 바디와 아우터 바디부(104a)와 탑 커버부(104b) 및 로어 커버부(104c) 사이의 밀폐된 공간으로 정의될 수 있다.
상기와 같은 외부 공간(S2)에 고압의 냉매를 공급하는 고압 유입관(121) 및 고압의 냉매를 유출하는 고압 유출관(122)이 구비된다.
고압 유입관(121)은 탑 커버부(104b)에 구비된 제3관통공(h1)에 장착되고, 기체 냉매가 역류되는 것을 방지하기 위한 밸브(미도시)가 추가로 구비될 수 있다.
고압 유출관(122)은 외부 공간(S2)과 내부 공간(S1) 사이를 연통시키도록 장착되고, 냉매 유동을 제어하는 밸브(122V)가 구비된다. 고압 유출관의 일단(122a)은 로어 커버부(104c)에 구비된 제4관통공(h4)에 장착되고, 고압 유출관의 다른 일단(122b)은 로어 캡(103)에 구비된 제5관통공(h5)에 장착된다.
냉동 사이클을 순환하는 냉매 유량이 많으면, 응축기에서 압축된 고압의 액상 냉매 일부가 고압 유입관(121)을 통하여 유입되고, 외부 공간(S2)에 저장된다.
냉동 사이클을 순환하는 냉매 유량이 적으면, 밸브(122V)가 개방됨에 따라 외부 공간(S2)의 액상 냉매가 고압 유출관(122)을 통하여 내부 공간(S1)으로 유입되고, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C) 내부에서 액체 냉매와 기체 냉매가 분리된 다음, 기체 냉매만 압축기로 유입되어 냉동 사이클을 따라 순환하도록 한다.
상기와 같이 리시버 일체형 어큐뮬레이터를 구성하면, 저압의 냉매가 기액 분리되는 어큐뮬레이터 케이싱(A/C)이 고압의 냉매가 저장되는 리시버 케이싱(R/C)에 의해 둘러 쌓이게 되고, 어큐뮬레이터 케이싱(A/C) 측 이너 바디(101)를 통하여 저압의 냉매와 고압의 냉매 사이에 열교환 작용이 이뤄진다.
어큐뮬레이터 케이싱(A/C)에 저장된 냉매의 온도가 높아지면, 냉매의 기액 분리가 효과적으로 이뤄지게 되고, 외부 결빙 현상도 저감시킬 수 있을 뿐 아니라 냉동사이클의 오작동을 방지할 수 있다.
리시버 케이싱(R/C)에 저장된 냉매의 온도가 낮아지면, 냉매의 부피가 줄어듦에 따라 냉매 저장 용량을 보다 늘릴 수 있다.
A/C : 어큐뮬레이터 케이싱 111 : 저압 유입관
112 : 저압 유출관 R/C : 리시버 케이싱
121 : 고압 유입관 122 : 고압 유출관

Claims (17)

  1. 저압 유입관과 저압 유출관이 연통되는 내부 공간이 형성된 어큐뮬레이터 케이싱; 및
    고압 유입관과 고압 유출관이 연통되는 외부 공간이 형성된 리시버 케이싱;를 포함하고,
    상기 리시버 케이싱은
    상기 어큐뮬레이터 케이싱의 외둘레면을 감싸도록 구비되고,
    상기 어큐뮬레이터 케이싱의 외둘레면과 상기 리시버 케이싱의 내둘레면 사이에 상기 외부 공간이 형성되고,
    상기 어큐뮬레이터 케이싱은
    상기 내부 공간을 형성하는 원통 형상의 이너 바디(inner body)와,
    상기 이너 바디의 상면을 막아주는 탑 커버(top cover)와,
    상기 이너 바디의 하면을 막아주는 로어 커버(lower cover)를 포함하고,
    상기 리시버 케이싱은
    상기 이너 바디 둘레에 소정 간격을 두고 감싸고 상기 외부 공간을 형성하는 원통 형상의 아우터 바디(outer body)를 포함하며,
    상기 탑 커버는 상기 아우터 바디의 상면을 막아주도록 연장되고,
    상기 로어 커버는 상기 아우터 바디의 하면을 막아주도록 연장되며,
    상기 로어 커버는 상기 이너 바디의 하면을 막는 내주부와, 상기 이너 바디와 아우터 바디의 사이 하면을 막는 외주부를 포함하며,
    상기 고압 유출관의 일단은 상기 외부 공간과 연통하도록 상기 외주부에 연결되고, 상기 고압 유출관의 다른 일단은 상기 내부 공간과 연통하도록 상기 내주부에 연결되고,
    상기 고압 유출관에 밸브가 구비되고
    상기 탑 커버에 상기 저압 유입관이 장착되는 제1관통공이 형성되고,
    상기 로어 커버의 내주부에 상기 저압 유출관이 장착되는 제2관통공이 형성되며,
    상기 탑 커버에 상기 고압 유입관이 장착되는 제3관통공이 형성되고,
    상기 로어 커버의 외주부에 상기 고압 유출관의 일단이 장착되는 제4관통공이 형성되고,
    상기 로어 커버의 내주부에 상기 고압 유출관의 다른 일단이 장착되는 제5관통공이 형성된 리시버 일체형 어큐뮬레이터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저압 유입관은,
    상기 내부 공간과 연통하도록 상기 탑 커버의 내주부에 연결되고, 상기 이너 바디의 내벽을 향하도록 설치되는 리시버 일체형 어큐뮬레이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 저압 유출관은,
    상기 내부 공간과 연통하도록 상기 내주부에 연결되고, 상기 이너 바디의 내부에 상향 연장되는 리시버 일체형 어큐뮬레이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고압 유입관은,
    상기 외부 공간과 연통하도록 상기 탑 커버의 외주부에 연결되는 리시버 일체형 어큐뮬레이터.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 바디의 높이는,
    상기 이너 바디의 높이와 동일하게 구성되는 리시버 일체형 어큐뮬레이터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 바디의 내경은,
    상기 이너 바디의 외경보다 크게 구성되는 리시버 일체형 어큐뮬레이터.
  9. 저압 유입관과 저압 유출관이 연통되는 내부 공간이 형성된 어큐뮬레이터 케이싱; 및
    고압 유입관과 고압 유출관이 연통되는 외부 공간이 형성된 리시버 케이싱;를 포함하고,
    상기 리시버 케이싱은
    상기 어큐뮬레이터 케이싱의 외둘레면을 감싸도록 구비되고,
    상기 어큐뮬레이터 케이싱의 외둘레면과 상기 리시버 케이싱의 내둘레면 사이에 상기 외부 공간이 형성되고,
    상기 어큐뮬레이터 케이싱은,
    상기 내부 공간을 형성하는 원통 형상의 이너 바디(inner body)와,
    상기 이너 바디의 상면을 덮어주는 탑 캡(top cap)과,
    상기 이너 바디의 하면을 덮어주는 로어 캡(lower cap)을 포함하고,
    상기 리시버 케이싱은,
    상기 이너 바디 둘레에 소정 간격을 두고 감싸고 상기 외부 공간(S2)을 형성하는 원통 형상의 아우터 바디부(outer body portion)와,
    상기 아우터 바디부의 상단으로부터 상기 이너 바디의 외주부까지 연장된 탑 커버부(top cover portion)와,
    상기 아우터 바디부의 하단으로부터 상기 이너 바디의 외주부까지 연장된 로어 커버부(lower cover portion)를 포함하며,
    상기 고압 유출관의 일단은 상기 외부 공간과 연통하도록 상기 로어 커버부에 연결되고, 상기 고압 유출관의 다른 일단은 상기 내부 공간과 연통하도록 상기 로어 캡에 연결되고,
    상기 고압 유출관에 밸브가 구비되고,
    상기 탑 캡에 상기 저압 유입관이 장착되는 제1관통공이 형성되고,
    상기 로어 캡에 상기 저압 유출관이 장착되는 제2관통공이 형성되며,
    상기 탑 커버부에 상기 고압 유입관이 장착되는 제3관통공이 형성되고,
    상기 로어 커버부에 상기 고압 유출관의 일단이 장착되는 제4관통공이 형성되고,
    상기 로어 캡에 상기 고압 유출관의 다른 일단이 장착되는 제5관통공이 형성된 리시버 일체형 어큐뮬레이터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 저압 유입관은,
    상기 내부 공간(S1)과 연통하도록 상기 탑 캡에 연결되고, 상기 이너 바디의 내벽을 향하도록 설치되는 리시버 일체형 어큐뮬레이터.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 저압 유출관은,
    상기 내부 공간(S1)과 연통하도록 상기 로어 캡에 연결되고, 상기 이너 바디의 내부에 상향 연장되는 리시버 일체형 어큐뮬레이터.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 고압 유입관은,
    상기 외부 공간(S2)과 연통하도록 상기 탑 커버부에 연결되는 리시버 일체형 어큐뮬레이터.
  13. 삭제
  14. 제9항에 있어서,
    상기 리시버 케이싱의 높이는,
    상기 어큐뮬레이터 케이싱의 높이보다 낮게 구성되는 리시버 일체형 어큐뮬레이터.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 아우터 바디부의 내경이,
    상기 이너 바디의 외경보다 크게 구성되는 리시버 일체형 어큐뮬레이터.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 이너 바디는,
    스틸 재질로 구성되는 리시버 일체형 어큐뮬레이터.
  17. 삭제
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