KR102262722B1 - 냉장고용 냉각사이클장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 형태에 의한 냉장고용 냉각사이클장치는, 냉매를 압축하는 제1압축기; 상기 제1압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매 일부의 온도와 압력을 낮추는 제1팽창장치; 상기 제1팽창장치를 통과한 냉매를 증발시키는 제1증발기; 상기 응축기에서 응축된 냉매의 나머지 일부의 온도와 압력을 낮추는 제2팽창장치; 상기 제2팽창장치를 통과한 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하는 기액분리기; 상기 기액분리기에서 분리된 액상 냉매의 온도와 압력을 낮추는 제3팽창장치; 상기 제3팽창장치를 통과한 냉매를 증발시키는 제2증발기; 상기 제2증발기를 통과한 냉매를 압축하여 상기 제1압축기로 보내는 제2압축기를 포함하고, 상기 제1증발기를 통과한 냉매와 상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매는 상기 제2압축기에서 압축된 냉매와 합쳐져서 상기 제1압축기로 유입되는 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고용 냉각사이클장치{Cooling Cycle Apparatus for Refrigerator}
본 발명은 냉장고용 냉각사이클장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉장고의 냉각사이클에 기액분리기를 적절히 연결하여 효율을 높일 수 있는 냉각사이클장치에 관한 것이다.
일반적으로 냉각사이클이라 함은 열을 냉체(冷體)로부터 흡수하여 열체(熱體)로 보내는 열역학적 과정의 사이클을 말하는데, 이러한 냉각사이클을 이루는 일반적인 장치로서 가장 기본적인 것이 압축기, 응축기, 팽창장치, 및 증발기이다.
압축기에서는 냉매를 압축하여 고온 고압의 기체상태로 토출하고, 응축기는 상기 압축기에서 토출된 고온 고압 상태의 냉매를 응축시켜 중온 고압 또는 저온 고압의 액체 상태의 냉매로 만든다.
팽창장치는 이러한 중온 고압 또는 저온 고압의 냉매를 팽창시켜 저온 저압의 냉매가 되도록 하고, 이렇게 팽창된 냉매는 증발기에서 증발되는데, 이때 냉매의 온도와 압력은 더욱 낮아진다. 냉매가 증발하면 주변의 열을 빼앗기 때문에 주변 공기가 냉각된다.
팽창장치로는 모세관이나 팽창밸브가 사용될 수 있다.
이렇게 1사이클을 순환한 냉매는 다시 압축기로 보내져 압축되고 상기와 같은 사이클을 반복적으로 수행하게 되며, 상기 증발기에서는 주변의 열이 빼앗겨 냉각된 공기, 즉 냉기가 발생하게 된다. 냉장고에서는 이러한 냉기를 팬으로 불어서 냉각실 내부를 냉각시키게 된다.
냉각사이클에서 증발기의 열량을 증가시키면 냉동시스템의 압축기 일량 대비 냉동 능력(COP: Coefficient Of Performance)이 향상될 수 있다.
그런데, 냉매가 팽창장치를 지나면서 팽창하는 과정에서 열손실이 발생하여 증발기 입구에서 건도가 높아질 수 있다. 증발기는 액상 냉매가 증발, 즉 기화하면서 주위 공기의 열을 빼앗는 것인데, 증발기의 건도가 높으면 증발기로 유입되는 냉매에 기상 냉매의 비율이 높다는 것을 의미하고, 기상 냉매의 경우 증발기에서 증발하는 것이 아니기에 증발기의 열량으로 작용할 수 없어서 COP가 작아지는 문제가 있다.
그래서, 팽창장치를 거친 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하여 증발기로 유입되는 냉매의 건도를 줄일 필요가 있다.
종래의 냉각사이클에서는 증발기를 지난 냉매에서 여전히 증발되지 못한 액상 냉매를 분리하여 기상 냉매만 압축기로 보내는 어큐뮬레이터를 연결하였으나, 분리된 액상 냉매는 어큐뮬레이터에 축적되고 재사용되지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉각사이클장치의 팽창장치의 출구 측에 기액분리기를 연결하여 증발기의 건도를 낮추고 증발기의 열량을 증가시킴으로써 냉각사이클의 COP를 향상시키고 소비전력을 줄이는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 의한 냉장고용 냉각사이클장치는, 냉매를 압축하는 제1압축기; 상기 제1압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매 일부의 온도와 압력을 낮추는 제1팽창장치; 상기 제1팽창장치를 통과한 냉매를 증발시키는 제1증발기; 상기 응축기에서 응축된 냉매의 나머지 일부의 온도와 압력을 낮추는 제2팽창장치; 상기 제2팽창장치를 통과한 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하는 기액분리기; 상기 기액분리기에서 분리된 액상 냉매의 온도와 압력을 낮추는 제3팽창장치; 상기 제3팽창장치를 통과한 냉매를 증발시키는 제2증발기; 상기 제2증발기를 통과한 냉매를 압축하여 상기 제1압축기로 보내는 제2압축기를 포함하고, 상기 제1증발기를 통과한 냉매와 상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매는 상기 제2압축기에서 압축된 냉매와 합쳐져서 상기 제1압축기로 유입되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1압축기는 상기 제2압축기보다 냉매를 더 높은 압력으로 압축하는 것이 바람직하다.
상기 제3팽창장치의 길이는 상기 제2팽창장치의 길이보다 더 짧은 것이 바람직하다.
상기 제1증발기에서 발생되는 냉기는 냉장실로 공급되고, 상기 제2증발기에서 발생되는 냉기는 냉동실로 공급되는 것이 바람직하다.
상기 응축기의 하류에는 상기 기액분리기를 통과한 기상 냉매와 상기 응축기에서 응축된 냉매를 열교환하는 열교환부를 더 포함할 수 있다.
상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매가 상기 열교환부를 통과한 다음 상기 제1증발기의 하류측 유로로 연결되는 유로에는, 그 유로의 개도를 조절하는 조절밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1압축기의 하류에는 상기 기액분리기를 통과한 기상 냉매와 상기 제1압축기에서 압축된 냉매를 열교환하는 열교환부를 더 포함할 수 있다.
상기 열교환부는 상기 제1압축기에서 압축되는 냉매의 압력을 줄이는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 형태에 의한 냉장고용 냉각사이클장치는, 냉매를 압축하는 제1압축기; 상기 제1압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매 일부의 온도와 압력을 낮추는 제1팽창장치; 상기 제1팽창장치를 통과한 냉매를 증발시키는 제1증발기; 상기 응축기에서 응축된 냉매의 나머지 일부의 온도와 압력을 낮추는 제2팽창장치; 상기 제1증발기를 통과한 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하는 기액분리기; 상기 기액분리기에서 분리된 액상 냉매의 온도와 압력을 낮추는 제3팽창장치; 상기 제2팽창장치를 통과한 냉매와 상기 제3팽창장치를 통과한 냉매를 증발시키는 제2증발기; 상기 제2증발기를 통과한 냉매를 압축하여 상기 제1압축기로 보내는 제2압축기를 포함하고,
상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매는 상기 제2압축기에서 압축된 냉매와 합쳐져서 상기 제1압축기로 유입되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1압축기는 상기 제2압축기보다 냉매를 더 높은 압력으로 압축하는 것이 바람직하다.
상기 제3팽창장치의 길이는 상기 제2팽창장치의 길이보다 더 짧은 것이 바람직하다.
상기 제1증발기에서 발생되는 냉기는 냉장실로 공급되고, 상기 제2증발기에서 발생되는 냉기는 냉동실로 공급되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 형태에 의한 냉장고용 냉각사이클장치는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 팽창장치; 상기 팽창장치를 통과한 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하는 기액분리기; 상기 기액분리기에서 분리된 액상 냉매를 증발시키는 증발기; 및 상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매를 상기 응축기에서 응축된 냉매와 열교환시켜 상기 압축기로 유입시키는 열교환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매가 상기 열교환부를 통과한 다음 상기 압축기의 입구측 유로로 연결되는 유로에는, 그 유로의 개도를 조절하는 조절밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 형태에 의한 냉장고용 냉각사이클장치는, 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 팽창장치; 상기 팽창장치를 통과한 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하는 기액분리기; 상기 기액분리기에서 분리된 액상 냉매를 증발시키는 증발기; 및 상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매를 상기 압축기에서 압축된 냉매와 열교환시켜 상기 압축기로 유입시키는 열교환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매가 상기 열교환부를 통과한 다음 상기 압축기의 입구측 유로로 연결되는 유로에는, 그 유로의 개도를 조절하는 조절밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 본 발명의 냉장고용 냉각사이클장치에 의하면, 팽창장치를 통과한 냉매에서 기상 냉매를 분리하고 액상 냉매를 증발기로 보냄으로써 증발기의 건도를 낮추어 증발기의 열량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 기액분리기에 의해 증발기로 유입되는 기상 냉매의 양을 줄임으로써 압축기의 일을 줄여 냉동시스템의 효율을 높일 수 있다.
또한, 기액분리기에서 분리된 기상 냉매를 다시 압축기로 보내서 압축함으로써, 액상 냉매는 증발기에서 증발된 후 압축기로 유입되고 기액분리기에서 분리된 기상 냉매는 다시 압축기로 유입되어 함께 압축됨으로써 냉매 전체가 냉각사이클장치에서 순환되고 이용될 수 있다.
그리고, 기액분리기에서 분리된 기상 냉매는 압축기로 유입되기 전에, 응축기에 의해 응축된 냉매와 열교환함으로써 응축 열량을 늘리거나 또는 압축기에 의해 압축된 냉매와 열교환함으로써 압축기의 토출 압력을 줄여 냉동시스템의 효율을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 냉각사이클장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 의한 냉각사이클장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 의한 냉각사이클장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 의한 냉각사이클장치를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 의한 냉각사이클장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제6실시예에 의한 냉각사이클장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 냉각사이클장치의 P-h 선도를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 의한 냉각사이클장치의 소비전력 개선율과 냉동실 운전율을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 의한 냉각사이클장치에서 두 압축기의 입력을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 의한 냉각사이클장치에서 제2증발기의 입구 온도와 출구 온도를 나타내는 그래프이다.
도 11은 냉각사이클에서 고압, 중압, 저압에서 각각의 압력 변동을 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 냉각사이클장치를 나타내는 도면이다.
본 발명의 제1실시예에 의한 냉각사이클장치는 일반적인 냉각사이클과 마찬가지로 압축기, 응축기, 팽창장치, 및 증발기를 포함하고 있다. 2개의 압축기(110, 210)로 냉매를 2단 압축하며, 응축기(120)는 하나이지만, 증발기가 제1증발기(160)와 제2증발기(260)로 2개 구비되어 각 증발기에서 발생된 냉기가 냉장실과 냉동실로 각각 송풍될 수 있다.
제1압축기(110)에서 압축된 고온 고압의 기상 냉매는 상기 응축기(120)를 통과하면서 응축된다.
상기 응축기(120)에서 응축된 냉매는 삼방밸브(130)에서 두 갈래로 나뉘어져 일부의 냉매는 제1팽창장치(140)로 가고 나머지 냉매는 제2팽창장치(150)로 간다.
상기 제1팽창장치(140)를 통과한 냉매는 제1증발기로 가서 증발된 후 상기 제1압축기(110)로 다시 유입되어 순환된다.
상기 제2팽창장치(150)를 통과한 냉매는 기액분리기(170)로 유입되어 액상 냉매와 기상 냉매가 분리된다.
상기 기액분리기(170)에서 분리된 액상 냉매는 제3팽창장치(240)를 통과하면서 다시 팽창된다.
상기 제3팽창장치(240)에서 팽창된 저온 저압의 냉매는 제2증발기(260)로 유입되어 증발하면서 주위 공기와 열교환한다.
상기 제2증발기(260)를 통과한 냉매는 제2압축기(210)로 유입되어 1차 압축된 다음 상기한 제1압축기(110)로 유입되어 2차 압축된다.
한편, 상기 제1증발기(160)를 통과한 냉매와 상기 기액분리기(170)에서 분리된 기상 냉매는 상기 제2압축기(210)에서 압축된 냉매와 합쳐져서 상기 제1압축기(110)로 유입된다.
상기 제1증발기(160)를 통과한 냉매와 상기 기액분리기(170)에서 분리된 기상 냉매는, 도 1의 냉각사이클장치에 "180"으로 표시한 연결부에서 냉매관이 서로 연결되어 하나로 합쳐진다.
상기 제1압축기(110)는 상기 제2압축기(210)보다 냉매를 더 높은 압력으로 압축하는 것이 바람직하다.
상기 제1압축기(110)와 제2압축기(210)는 서로 직렬로 연결되는데, 상기 제2압축기(210)는 상대적으로 저압 압축기가 되고, 상기 제1압축기(110)는 상대적으로 고압 압축기가 되는 것이다.
본 발명의 냉각사이클장치에서 냉매는 상기 제1압축기(110)만을 통과하거나 상기 제2압축기(210)와 상기 제1압축기 모두를 통과할 수 있는데, 후자의 경우가 당연히 냉동 성능이 더 높을 것이다.
또한, 상기 제3팽창장치(240)의 길이는 상기 제2팽창장치(150)의 길이보다 더 짧은 것이 바람직하다.
상기한 팽창장치들로는 모세관이나 팽창밸브가 사용될 수 있는데, 팽창장치의 길이가 길다는 것은 냉매가 더 많이 팽창되어 냉매의 압력을 더 많이 내린다는 것을 의미한다.
상기 제2팽창장치(150)에서 1차 감압을 하면 냉매가 많이 팽창되는데, 이때 팽창된 냉매의 일부가 기화되어 기상 냉매가 발생할 수 있다. 그래서, 상기 기액분리기(170)에서 기상 냉매를 분리하고 액상 냉매만을 상기 제3팽창장치(240)로 보낸다.
상기 제3팽창장치(240)를 통과한 냉매에도 기상 냉매가 일부 포함될 수 있으나, 상기 제3팽창장치(240)의 길이가 상기 제2팽창장치(150)의 길이보다 더 짧기 때문에, 그 반대의 경우에 비해 상기 제2증발기로 유입되는 냉매에서 기상 냉매의 비율은 훨씬 줄어들 수 있다.
상기 제1팽창장치(140)의 길이는 제2팽창장치(150)보다 길거나 짧을 수 있으나, 대략 같은 길이를 가질 수 있다.
상기 기액분리기(170)는 표면장력 및 밀도차를 이용한 타입과 원심력 및 밀도차를 이용한 타입 어느 것이라도 채용될 수 있다.
표면장력 및 밀도차를 이용한 타입의 기액분리기는 액상 냉매가 표면장력에 의해 기액분리기의 내주면에 형성된 홈의 표면에 들러붙는 성질을 이용하여 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하고, 밀도차에 의해 액상 냉매는 하측으로 내려가고 기상냉매는 상측으로 올라가게 된다.
원심력 및 밀도차를 이용한 타입의 기액분리기는 원통형의 기액분리기로 냉매가 유입될 때 회전되도록 함으로써 원심력에 의해 액상 냉매가 기상 냉매로부터 분리되어 하측으로 내려가고 기상 냉매는 상측으로 올라가는 성질을 이용한다.
그리고, 상기 제1증발기(160)에서 발생되는 냉기는 냉장실로 공급되고, 상기 제2증발기(260)에서 발생되는 냉기는 냉동실로 공급되는 것이 바람직하다.
상기 제1증발기(160)를 통과하는 냉매는 상기 제1압축기(110)에 의해서만 압축되고 제1팽창장치(140)만을 통과하여 팽창된다.
이에 반해, 상기 제2증발기(260)를 통과하는 냉매는 상기 제2압축기(210)와 제1압축기(110)에 의해 2단 압축되고 제2팽창장치(150)와 제3팽창장치(240)를 통과하면서 2단 팽창되므로, 상기 제2증발기(260)에 의해 발생되는 냉기의 온도가 상기 제1증발기(160)에 의해 발생되는 냉기의 온도보다 낮을 것이다.
따라서, 주로 영상의 온도로 유지되는 냉장실로 상기 제1증발기(160)에서 발생되는 냉기가 공급되고, 영하의 온도로 유지되는 냉동실로 상기 제2증발기(260)에서 발생되는 냉기가 공급될 수 있다.
각 증발기에서 발생되는 냉기는 각각 송풍팬이 마련되어 냉장고의 캐비닛 내에 마련된 유로를 따라 냉장실과 냉동실로 공급될 수 있다.
그래서, 2개의 압축기를 동시에 운전함으로써 냉장실과 냉동실을 동시에 냉각할 수 있다.
제1실시예에 의한 냉각사이클장치에 의하면, 직렬로 연결된 2개의 압축기가 냉매를 2단 압축하는 냉동시스템에서 기액분리기에 의해 제2증발기로 유입되는 냉매의 건도를 줄여서 증발기 열량을 줄이고 저압 압축기의 일을 줄임으로써 냉동시스템의 COP를 개선할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 의한 냉각사이클장치를 나타내는 도면이다.
제2실시예의 냉각사이클장치의 경우, 제1실시예에 비해 상기 응축기(120)의 하류에 상기 기액분리기(170)를 통과한 기상 냉매와 상기 응축기에서 응축된 냉매를 열교환하는 열교환부(300)를 더 포함하는 것이 다르다.
상기 제2팽창장치(150)를 거쳐 상기 기액분리기(170)에서 분리된 기상 냉매는 저온 저압의 기상 냉매인데, 상기 열교환부(300)에서 상기 응축기(120)에서 응축된 중온 또는 저온 고압의 액상 냉매와 열교환된다.
즉, 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매는 상기 열교환부(300)에서 더욱 응축되어 냉동시스템의 효율이 개선될 수 있다.
상기 기액분리기(170)의 출구측에 연결된 유로(172)는 상기 열교환부(300)를 지나서 상기 제1증발기(160)의 하류측 유로에 마련된 연결부(180)에 연결된 유로(174)로 이어진다.
상기 유로(174)에는 유로의 개도를 조절하는 조절밸브(176)가 설치된 것이 바람직하다.
상기 기액분리기(170)에 의해 기상 냉매만이 상기 제1압축기(110)로 유입되는 것이 바람직하지만, 기액 분리를 하더라도 기상 냉매에는 소량의 액상 냉매가 포함될 수 있다.
그래서, 상기 조절밸브(176)는 상기 유로(174)의 개도를 조절함으로써 유로 내부에 압력 저항을 가하여 액상 냉매가 상기 제1압축기(110)로 유입되는 것을 최소화할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 의한 냉각사이클장치를 나타내는 도면이다.
제3실시예의 냉각사이클장치의 경우, 제2실시예에 비해 열교환부의 위치가 응축기(120)의 하류측이 아니라 제1압축기(110)와 응축기(120) 사이에 배치된다는 점이 다르다.
즉, 상기 제1압축기(110)의 하류에 배치되는 열교환부(400)는 상기 기액분리기(160)를 통과한 기상 냉매와 상기 제1압축기(110)에서 압축된 냉매를 열교환한다.
이를 위해, 상기 기액분리기(160)에서 기상 냉매가 유동하는 냉매 유로(172)는 상기 제1압축기(110)와 응축기(120) 사이의 유로와 인접하도록 연결되어 두 냉매관 사이에 열교환이 이루어지고, 상기 유로(172)에서 상기 열교환부(400)를 거친 유로는 상기 제1증발기(160)의 하류측 유로에 마련된 연결부(180)에 연결된 유로(174)로 이어진다.
제3실시예의 냉각사이클장치에 의하면, 상기 열교환부(400)를 거치면서 상기 제1압축기(110)에서 토출되는 냉매의 압력을 줄임으로써 냉동시스템의 효율을 개선할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 의한 냉각사이클장치를 나타내는 도면이다.
제2실시예의 냉각사이클장치의 경우, 제1실시예에 비해 상기 기액분리기(170)의 연결 위치가 제2팽창장치(150)의 하류측이 아니라 상기 제1증발기(160)의 하류측에 연결된다는 점이 다르다.
즉, 상기 기액분리기(170)는 상기 제1팽창장치(140)에서 팽창된 후 상기 제1증발기(160)에서 증발된 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하여 기상 냉매는 연결부(180)로 연결된 유로를 통해 상기 제1압축기로 유입되고, 액상 냉매는 제3팽창장치(240)에 의해 다시 팽창된 후 상기 제2증발기(260)로 유입된다.
한편, 상기 제2팽창장치(150)에서 팽창된 냉매는 상기 기액분리기(170)에서 분리된 액상 냉매가 상기 제3팽창장치(240)를 거치면서 팽창된 냉매와 함께 상기 제2증발기(260)로 유입된다.
본 실시예에서도 이전의 실시예와 마찬가지로, 상기 제1압축기가 상기 제2압축기(210)보다 냉매를 더 높은 압력으로 압축하고, 상기 제3팽창장치(240)의 길이는 상기 제2팽창장치(150)의 길이보다 더 짧은 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1증발기(160)에서 발생되는 냉기는 냉장실로 공급되고, 상기 제2증발기(260)에서 발생되는 냉기는 냉동실로 공급되는 것이 바람직하다.
제4실시예의 냉각사이클장치에서는 상기 제1증발기(160)에 냉매 과다 충전에 의한 흡입배관 과냉이 없기 때문에, 제1증발기(160)를 어큐뮬레이터가 없는 냉장실용 증발기로서 사용할 수 있다.
상기 제1증발기(160)에는 약간의 과냉으로 냉매를 충전하고 상기 기액분리기(170)가 제1증발기(160) 후단에서 액상 냉매의 비율을 높인 다음 다시 상기 제3팽창장치(240)를 거쳐 상기 제2증발기(260)로 유입되어 증발될 수 있다.
냉장실과 냉동실은 동시에 냉각될 수 있고, 상기 제1증발기(160)와 상기 제2증발기(260)는 직렬로 연결되기 때문에, 병렬로 연결된 2개의 증발기 사이에 발생할 수 있는 냉매 쏠림 문제를 자연스럽게 해결할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 의한 냉각사이클장치를 나타내는 도면이다.
제5실시예의 냉각사이클장치는, 압축기(110)와 증발기(160)를 하나씩만 구비하고 있다.
상기 압축기(110)에서 압축된 냉매는 상기 응축기(120)에서 응축된 다음 팽창장치(150)에서 팽창되어 냉매의 온도와 압력이 낮아진다.
상기 팽창장치(150)에서 팽창된 냉매는 기액분리기(170)로 유입되어 기상 냉매와 액상 냉매가 분리된다.
분리된 액상 냉매는 증발기(160)로 유입되어 증발되면서 주위 공기를 냉각시킨 다음 다시 압축기(110)로 유입되어 순환된다.
분리된 기상 냉매는 상기 응축기(120)의 하류에 배치된 열교환부(300)에서 상기 응축기에서 응축된 냉매와 열교환된다.
상기 기액분리기(170)의 출구에 연결되어 기상 냉매가 유동하는 유로(172)는 상기 응축기(120)의 하류로 갔다가 이어지는 유로(174)를 따라 다시 상기 압축기(110)의 입구측으로 연결되는 유로에 마련된 연결부(180)에 연결된다.
상기 기액분리기(170)에서 분리된 기상 냉매가 상기 열교환부(300)를 통과한 다음 상기 압축기(110)의 입구측 유로로 연결되는 유로(174)에는, 그 유로의 개도를 조절하는 조절밸브(176)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 조절밸브(176)는 상기 유로(174)의 개도를 조절함으로써 유로 내부에 압력 저항을 가하여 분리된 기상 냉매에 포함될 수 있는 소량의 액상 냉매가 상기 압축기(110)로 유입되는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명의 제5실시예에 의한 냉각사이클장치에 의하면, 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매가 상기 열교환부(300)에서 더욱 응축되어 냉동시스템의 효율이 개선될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제6실시예에 의한 냉각사이클장치를 나타내는 도면이다.
제6실시예의 냉각사이클장치의 경우, 제5실시예와 같이 압축기(110)와 증발기(160)를 하나씩만 구비하지만, 제5실시예에 비해 열교환부(400)의 위치가 응축기(120)의 하류측이 아니라 압축기(110)와 응축기(120) 사이에 배치된다는 점이 다르다.
상기 압축기(110)에서 압축된 냉매는 상기 응축기(120)에서 응축되고 팽창장치에서 팽창된 후 기액분리기(170)에서 기상 냉매와 액상 냉매가 분리된다.
분리된 기상 냉매는 상기 압축기(110)의 하류에 배치된 열교환부(400)에서 상기 압축기에서 압축된 냉매와 열교환된다.
상기 기액분리기(170)의 출구에 연결되어 기상 냉매가 유동하는 유로(172)는 상기 압축기(110)의 하류로 갔다가 이어지는 유로(174)를 따라 다시 상기 압축기(110)의 입구측으로 연결되는 유로에 마련된 연결부(180)에 연결된다.
상기 기액분리기(170)에서 분리된 기상 냉매가 상기 열교환부(400)를 통과한 다음 상기 압축기(110)의 입구측 유로로 연결되는 유로에는, 그 유로의 개도를 조절하는 조절밸브(176)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 조절밸브(176)는 상기 유로(174)의 개도를 조절함으로써 유로 내부에 압력 저항을 가하여 분리된 기상 냉매에 포함될 수 있는 소량의 액상 냉매가 상기 압축기(110)로 유입되는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명의 제5실시예에 의한 냉각사이클장치에 의하면, 상기 열교환부(400)를 거치면서 상기 압축기(110)에서 토출되는 냉매의 압력을 줄임으로써 냉동시스템의 효율을 개선할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 냉각사이클장치에서 냉동실용 증발기인 제2증발기(260)를 통과하여 순환하는 냉매의 P-h(압력-엔탈피) 선도를 나타내는 그래프이다.
실선은 본 발명에 의한 냉각사이클장치의 P-h 선도이고, 점선은 기액분리기가 없는 종래의 2단 압축 냉각사이클장치의 P-h 선도이다.
A-B 구간은 저압 압축기인 제2압축기(210)에서 냉매를 압축하여 고안 고압의 기상 냉매가 되는 과정을 나타낸다.
상기 기액분리기(170)에서 분리된 기상 냉매만이 상기 제3팽창장치(240)와 제2증발기(260)를 통과한 후 상기 제2압축기(210)로 유입되므로, 제2압축기(210)의 일이 줄어들어 압축기에 의한 압력 상승이 종래보다 더 크게 일어남을 알 수 있다.
B-C 구간은 상기 제2압축기(210)에서 압축된 냉매가 상기 제1증발기(160)를 통과한 냉매 및 상기 기액분리기(170)에서 분리된 기상 냉매와 함께 제1압축기(110)로 유입되므로, 제2압축기(210)에서 압축된 냉매가 응축되는 것과 같이 엔탈피가 줄어든다.
C-D 구간은 상기 제1압축기(110)가 합쳐진 냉매를 고압으로 압축하는 과정을 나타낸다.
E-F 구간은 상기 제2팽창장치(150)가 응축기(120)에서 응축된 냉매의 일부를 팽창시키는 과정을 나타내고, 냉매의 압력이 많이 떨어지고 엔탈피가 조금 작아지는 것을 알 수 있다.
F-G 구간은 상기 기액분리기(170)에서 분리된 액상 냉매만이 상기 제2증발기(260)로 유입되는 과정을 나타낸다. 액상 냉매만 제2증발기(260)로 유입되므로 기상 냉매와 액상 냉매를 포함하는 냉매에 비해 엔탈피가 조금 줄어드는 것을 알 수 있다.
이렇게 액상 냉매의 비율이 높아져 엔탈피가 줄어드는 만큼, 기액분리기가 없는 종래에 비해 이후의 증발기에서 교환되는 열량이 늘어날 수 있다.
G-H 구간은 상기 제3팽창장치(240)가 기액분리기(170)에서 분리된 액상 냉매를 2차 팽창시키는 과정을 나타낸다.
상기 제3팽창장치(240)의 길이가 제2팽창장치(150)보다 짧기 때문에 제2팽창장치(150)에 의한 1차 팽창시의 압력 강하가 2차 팽창시의 압력 강하보다 훨씬 큰 것을 알 수 있다.
H-A 구간은 상기 제3팽창장치(240)에서 팽창된 냉매가 상기 제2증발기(260)에서 증발되는 과정을 나타낸다.
상기 기액분리기(170)에서 분리된 액상 냉매만 상기 제2증발기(260)로 유입되기 때문에, 제2증발기(260)를 통과하면서 엔탈피의 증가치가 종래에 비해 더 커짐을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의한 냉동사이클장치에 의하면, 저압 압축기의 일량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 증발기로 유입되는 냉매의 건도를 줄여서 증발기의 열교환 열량을 증가시킴으로써 전체적으로 냉동시스템의 COP를 개선하고 소비전력을 절감할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 의한 냉각사이클장치의 소비전력 개선율과 냉동실 운전율을 나타내는 그래프이다.
비교예는 종래의 2단 압축 사이클장치를 나타내고, 실시예는 기액분리기를 구비하는 본 발명의 제1실시예의 냉각사이클장치에서 냉매량(gr)과 냉력(β)을 변화시키면서 실험한 것을 나타낸다.
기액분리기를 장착함으로써 냉동실 운전률이 종래보다 0.6~1.3% 감소하고, 소비전력이 0.9~2.5% 절감됨을 알 수 있다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 의한 냉각사이클장치에서 두 압축기의 입력을 나타내는 그래프이다.
본 발명의 냉각사이클장치에서 기액분리기를 장착함에 따라 고압 압축기의 입력은 종래에 비해 거의 변화가 없으나 저압 압축기의 입력이 3.9~11.5% 하강함을 알 수 있다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 의한 냉각사이클장치에서 제2증발기의 입구 온도와 출구 온도를 나타내는 그래프이다.
기액분리기를 장착함에 따라 냉동실용 증발기의 입구와 출구의 온도차가 종래 2.1도임에 반해 본 발명의 경우 1.9~1.2도까지 줄어드는 것을 알 수 있다.
도 11은 냉각사이클에서 고압, 중압, 저압에서 각각의 압력 변동을 나타내는 그래프이다.
저압은 냉매가 압축되기 전의 최저 압력을 의미하고, 중압은 저압 압축기에서 1차 압축된 냉매의 압력을 의미하며, 고압은 고압 압축기에서 2차 압축된 냉매의 압력을 의미한다.
기액분리기를 장착하더라도 냉매의 압력 변동 값은 종래의 경우와 거의 동일한 값을 가짐을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
110: 제1압축기
120: 응축기
130: 삼방밸브
140: 제1팽창장치
150: 제2팽창장치
160: 제1증발기
170: 기액분리기
176: 조절밸브
180: 연결부
210: 제2압축기
240: 제3팽창장치
260: 제2증발기
300: 열교환부
400: 열교환부

Claims (18)

  1. 냉매를 압축하는 제1압축기;
    상기 제1압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기;
    상기 응축기에서 응축된 냉매 일부의 온도와 압력을 낮추는 제1팽창장치;
    상기 제1팽창장치를 통과한 냉매를 증발시키는 제1증발기;
    상기 응축기에서 응축된 냉매의 나머지 일부의 온도와 압력을 낮추는 제2팽창장치;
    상기 제2팽창장치를 통과한 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하는 기액분리기;
    상기 기액분리기에서 분리된 액상 냉매의 온도와 압력을 낮추는 제3팽창장치;
    상기 제3팽창장치를 통과한 냉매를 증발시키는 제2증발기; 및
    상기 제2증발기를 통과한 냉매를 압축하여 상기 제1압축기로 보내는 제2압축기를 포함하고,
    상기 제1증발기를 통과한 냉매와 상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매는 상기 제1압축기로 유입되며 상기 제2압축기로 유입되는 것이 방지되고, 상기 제2증발기를 통과한 냉매는 상기 제2압축기에서 압축된 후에 상기 제1압축기로 유입되는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉각사이클장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1압축기는 상기 제2압축기보다 냉매를 더 높은 압력으로 압축하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉각사이클장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3팽창장치의 길이는 상기 제2팽창장치의 길이보다 더 짧은 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉각사이클장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1증발기에서 발생되는 냉기는 냉장실로 공급되고,
    상기 제2증발기에서 발생되는 냉기는 냉동실로 공급되는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉각사이클장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 응축기의 하류에는 상기 기액분리기를 통과한 기상 냉매와 상기 응축기에서 응축된 냉매를 열교환하는 열교환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉각사이클장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매가 상기 열교환부를 통과한 다음 상기 제1증발기의 하류측 유로로 연결되는 유로에는, 그 유로의 개도를 조절하는 조절밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉각사이클장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1압축기의 하류에는 상기 기액분리기를 통과한 기상 냉매와 상기 제1압축기에서 압축된 냉매를 열교환하는 열교환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉각사이클장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 열교환부는 상기 제1압축기에서 압축되는 냉매의 압력을 줄이는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉각사이클장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 냉매를 압축하는 압축기;
    상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기;
    상기 응축기에서 응축된 냉매의 온도와 압력을 낮추는 팽창장치;
    상기 팽창장치를 통과한 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리하는 기액분리기;
    상기 기액분리기에서 분리된 액상 냉매를 증발시키는 증발기; 및
    상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매를 상기 압축기에서 압축된 냉매와 열교환시켜 상기 압축기로 유입시키는 열교환부를 포함하며,
    상기 증발기를 통과한 냉매는 상기 열교환부에서 열교환 된 상기 기상 냉매와 합쳐져 상기 압축기로 유입되는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉각사이클장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기액분리기에서 분리된 기상 냉매가 상기 열교환부를 통과한 다음 상기 압축기의 입구측 유로로 연결되는 유로에는, 그 유로의 개도를 조절하는 조절밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉각사이클장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 응축기의 하류에 위치되며 상기 제1팽창장치와 상기 제2팽창장치의 상류에 위치되는 삼방밸브;를 더 포함하며,
    상기 삼방밸브는 상기 응축기로부터 응축된 냉매의 일부를 상기 제1팽창장치로 안내하며, 상기 응축기로부터 응축된 냉매의 나머지 일부를 제2팽창장치로 안내 하는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉각사이클장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1팽창장치, 상기 제2팽창장치 및 상기 제3팽창장치 각각은 모세관 및 팽창밸브 중 적어도 어느 하나를 포함하며,
    상기 제1팽창장치는 상기 제2팽창장치와 동일한 길이로 구비되는 것을 특징으로 하는 냉장고용 냉각사이클장치.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUA20163465A1 (it) * 2016-05-16 2017-11-16 Epta Spa Impianto frigorifero a più livelli di evaporazione e metodo di gestione di un tale impianto
CN107421207A (zh) * 2017-07-18 2017-12-01 李江 一种余热利用式制冷系统
EP3775716A1 (de) * 2018-03-27 2021-02-17 BITZER Kühlmaschinenbau GmbH Kälteanlage
WO2020248591A1 (zh) * 2019-06-13 2020-12-17 李华玉 逆向单工质蒸汽联合循环
WO2020248588A1 (zh) * 2019-06-14 2020-12-17 李华玉 逆向单工质蒸汽联合循环
GB2599866B (en) * 2019-06-14 2023-03-29 Li Huayu Reversed single-working-medium vapor combined cycle
CN110411047A (zh) * 2019-08-26 2019-11-05 珠海格力电器股份有限公司 制冷系统
WO2021047125A1 (zh) * 2019-09-10 2021-03-18 李华玉 逆向单工质蒸汽联合循环
CN110849035A (zh) * 2019-11-18 2020-02-28 珠海格力电器股份有限公司 热泵系统、空调器及热泵系统的控制方法
JP7052816B2 (ja) * 2020-03-19 2022-04-12 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
JP2022070675A (ja) 2020-10-27 2022-05-13 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
CN112361634B (zh) * 2020-12-14 2021-10-26 珠海格力电器股份有限公司 双级压缩制冷系统、制冷控制方法及制冷设备
CN113915874A (zh) * 2021-03-29 2022-01-11 海信（山东）冰箱有限公司 一种冰箱
EP4206562A1 (en) * 2021-12-30 2023-07-05 Arçelik Anonim Sirketi A cooling device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003106693A (ja) 2001-09-26 2003-04-09 Toshiba Corp 冷蔵庫
WO2005052467A1 (ja) 2003-11-28 2005-06-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 冷凍装置及び空気調和装置
JP2006183950A (ja) 2004-12-28 2006-07-13 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍装置及び冷蔵庫
JP2008032244A (ja) 2006-07-26 2008-02-14 Denso Corp エジェクタ式冷凍サイクル
JP2010038456A (ja) 2008-08-05 2010-02-18 Denso Corp 蒸気圧縮式冷凍サイクル
JP2010526985A (ja) 2007-05-14 2010-08-05 キャリア コーポレイション フラッシュタンクエコノマイザを備えた冷媒蒸気圧縮システム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1163694A (ja) * 1997-08-21 1999-03-05 Zexel Corp 冷却サイクル
JP3630632B2 (ja) * 2000-12-12 2005-03-16 株式会社東芝 冷蔵庫
KR100756725B1 (ko) 2003-11-28 2007-09-07 가부시끼가이샤 도시바 냉장고
KR20110072687A (ko) * 2009-12-23 2011-06-29 주식회사 대우일렉트로닉스 냉장고
US9146046B2 (en) 2010-07-28 2015-09-29 Lg Electronics Inc. Refrigerator and driving method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003106693A (ja) 2001-09-26 2003-04-09 Toshiba Corp 冷蔵庫
WO2005052467A1 (ja) 2003-11-28 2005-06-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 冷凍装置及び空気調和装置
JP2006183950A (ja) 2004-12-28 2006-07-13 Sanyo Electric Co Ltd 冷凍装置及び冷蔵庫
JP2008032244A (ja) 2006-07-26 2008-02-14 Denso Corp エジェクタ式冷凍サイクル
JP2010526985A (ja) 2007-05-14 2010-08-05 キャリア コーポレイション フラッシュタンクエコノマイザを備えた冷媒蒸気圧縮システム
JP2010038456A (ja) 2008-08-05 2010-02-18 Denso Corp 蒸気圧縮式冷凍サイクル

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