KR102328537B1 - 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기 - Google Patents

증기압축식 냉동기의 고효율 응축기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기에 관한 것으로서, 압축기를 통해 공급되는 냉매증기가 유입되는 냉매 유입관과, 상기 냉매 유입관을 통해 유입된 냉매증기를 열교환에 의해 액상냉매로 응축시킨 후 이를 팽창밸브로 유출시키는 냉매 유출관이 형성된 몸체; 상기 몸체 내부에 복수 열로 배치되는 전열관; 및 상기 전열관에 냉매증기와 열교환을 이루는 냉각수를 유출입시키기 위한 냉각수 유입관 및 냉각수 유출관을 포함하고, 상기 전열관의 상부 단과 상기 냉매 유입관 사이에 설치되는 상부 완충판; 상기 전열관들 사이에 설치되는 중간 완충판; 및 상기 전열관들 사이에 설치되되, 상기 냉매 유출관의 상부 쪽에 설치되는 하부 막음판 중, 적어도 하나를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

Description

증기압축식 냉동기의 고효율 응축기{Condenser of refrigerator}
본 발명은 응축기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉매의 분배 향상으로 전열관 표면의 액막 생성을 방지하고, 전열관의 수량을 감소시키면서도 응축기의 성능을 향상킬 수 있는 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기에 관한 것이다.
일반적으로, 증기압축식 냉동기는 건축물 소정부에 장착되어 각종 설비를 통해 건축물 내부의 열을 외부로 배출시키면서 실내 온도를 일정하게 감온시키는 장치를 일컫는다.
도 1은 종래의 증기압축식 냉동기 구성을 도시한 구성도로서, 이를 참조하여 종래의 증기압축식 냉동기 구성 및 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
종래의 증기압축식 냉동기(1)는, 압축기(10), 응축기(20), 팽창밸브(50) 및 증발기(60)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.
즉, 종래의 증기압축식 냉동기(1)는, 증발기(60)로부터 유입되는 저온저압의 냉매가스를 고온고압의 냉매가스로 압축시키는 압축기(10)와, 이 압축기(10)에 의해 압축된 고온고압의 냉매가스를 열교환에 의해 고온고압의 액상 냉매로 응축시키는 응축기(20)와, 이 응축기(20)에 의해 응축된 고온고압의 액상 냉매를 저온저압의 액상 냉매로 팽창시키는 팽창밸브(50) 및 이 팽창밸브(50)에 의해 팽창된 저온저압의 액상 냉매를 열교환에 의해 저온저압의 냉매가스로 증발시키는 증발기(60)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.
이 때, 증발기(60)에서는 저온저압의 액상 냉매로부터 차가운 열을 빼앗아 실내의 팬코일 유닛이나 공조기로 보내서 냉방을 실시하게 되며, 증발기(60)에서 열교환되어 변환된 저온저압의 냉매 가스는 압축기(10)로 공급이 이루어지게 된다.
이와 같이, 압축기(10)는 증발기(60)로부터 공급되는 저온저압의 냉매 가스를 압축하고, 응축기(20), 팽창밸브(50), 증발기(60), 압축기(10)의 순환 사이클로 연속해서 순환하면서 건축물 내부의 열을 외부로 배출시킴에 따라 실내 온도를 일정하게 감온시키게 된다.
여기서, 응축기에는 냉각수가 유입되어 순환됨에 따라 압축기로부터 공급되는 고온고압의 냉매가스를 응축시키기 위하여 복수 열에 걸쳐 전열관이 배치된다.
따라서, 압축기로부터 응축기로 공급되는 고온고압의 냉매가스는, 냉각수가 순환되도록 응축기 내에 복수 열로 배치되는 전열관들을 유동하는 냉각수와 열교환되어 고온고압의 액상 냉매로 응축된 후, 팽창밸브로 공급이 이루어지게 된다.
그런데, 이 때 압축기로부터 공급되는 고온고압의 냉매가스가 응축기로 공급되는 과정에서, 전열관 전체 면적에 고르게 접촉하지 않고, 전열관의 중앙 영역에 집중적으로 접촉됨에 따라 응축 효율이 좋지 못한 문제점이 있었으며, 또한 고온고압의 냉매가스가 직접적으로 접촉하게 되는 전열관의 일부 영역이 손상되는 등의 문제점도 있었다.
또한, 응축기 내의 전열관은 복수 열로 배치되는데, 상부 영역의 전열관에 의해 응축된 액상 냉매가 하부 영역의 전열관으로 그대로 낙하됨에 따라 하부 영역의 전열관 표면에 액막을 형성하게 됨으로써, 전체적인 열교환 효율의 저하로 인해 응축기 성능이 저하되는 문제점도 있었다.
한국특허등록 제10-0498211호(2005.06.21.) 한국특허등록 제10-0229416호(1999.08.16.)
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 냉매가스의 분배 향상으로 전열관 표면의 액막 생성을 방지하고, 전열관의 수량을 감소시키면서도 응축기의 성능을 향상시킬 수 있는 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 압축기로부터 공급되는 고온고압의 냉매가스가 응축기로 공급될 때, 냉매가스가 복수의 전열관과 고르게 열교환이 이루어지도록 하여 전열관의 일부 영역이 손상되는 것을 방지함은 물론 열교환 효율의 향상으로 결국 응축 성능을 향상시키도록 한 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 상부 영역의 전열관에 의해 응축된 액상 냉매가 하부 영역의 전열관으로 그대로 낙하되지 않도록 함으로써, 하부 영역의 전열관 표면에 액막이 형성되는 것을 방지하여 열교환 효율의 저하로 인해 응축기 성능이 저하되는 것을 방지하도록 한 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상부 영역의 전열관에 의해 응축된 액상 냉매가 하부 영역의 전열관 주변을 서서히 유동하도록 하여 열교환 면적과 시간을 증대시킴으로써, 과냉도를 높여 결국 응축 성능을 향상시킬 수 있는 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기는, 압축기를 통해 공급되는 냉매증기가 유입되는 냉매 유입관과, 상기 냉매 유입관을 통해 유입된 냉매증기를 열교환에 의해 액상냉매로 응축시킨 후 이를 팽창밸브로 유출시키는 냉매 유출관이 형성된 몸체; 상기 몸체 내부에 복수 열로 배치되는 전열관; 및 상기 전열관에 냉매증기와 열교환을 이루는 냉각수를 유출입시키기 위한 냉각수 유입관 및 냉각수 유출관을 포함하고, 상기 전열관의 상부 단과 상기 냉매 유입관 사이에 설치되는 상부 완충판; 상기 전열관들 사이에 설치되는 중간 완충판; 및 상기 전열관들 사이에 설치되되, 상기 냉매 유출관의 상부 쪽에 설치되는 하부 막음판 중, 적어도 하나를 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 복수 열로 배치되는 전열관은, 상부로부터 1군 전열관과, 2군 전열관 및 3군 전열관으로 구분되되, 상기 상부 완충판은, 상기 1군 전열관과 상기 냉매 유입관 사이에 배치되고, 상기 중간 완충판은, 상기 1군 전열관과 상기 2군 전열관 사이에 배치되며, 상기 하부 막음판은, 상기 2군 전열관과 상기 3군 전열관 사이에 배치될 수 있다.
이 때, 상기 상부 완충판의 중앙 영역은 차폐 부위로 형성되고, 상기 차폐 부위를 중심으로 양측 영역에는 다수의 구멍들이 형성된 통과 부위로 구성될 수 있다.
이 경우, 상기 구멍들은, 상기 차폐 부위와 인접한 부분으로부터 양쪽 끝단으로 갈수록 단면적이 점차적으로 크게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 중간 완충판은, 상기 전열관들을 지지하기 위하여 상기 몸체의 중앙 영역에 일정 간격을 두고 종 방향으로 설치되는 서포트에 고정되게 결합되되, 일측 단으로부터 일정 길이만큼 하향 경사지게 형성되는 경사판과, 상기 경사판의 단부로부터 절곡되어 일정 길이만큼 상향 경사지게 형성되는 차폐판으로 구성될 수 있다.
또 한편, 상기 하부 막음판과 상기 몸체 사이에는 전열관들이 통과되도록 복수의 배플이 일정 간격을 두고 교차로 배치되게 설치될 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기에 의하면, 냉매가스의 분포 향상으로 전열관 표면의 액막 생성이 방지되고, 전열 면적이 감소되면서도 응축기의 성능이 향상되는 효과가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기에 의하면, 압축기로부터 공급되는 고온고압의 냉매가스가 응축기로 공급될 때, 냉매가스가 복수의 전열관과 고르게 열교환이 이루어지게 되어, 전열관의 일부 영역이 손상되는 것이 방지됨은 물론 열교환 효율의 향상으로 결국 응축 성능이 향상되는 효과가 제공될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기에 의하면, 상부 영역의 전열관에 의해 응축된 액상 냉매가 하부 영역의 전열관으로 그대로 낙하되지 않게 됨으로써, 하부 영역의 전열관 표면에 액막이 형성되는 것을 방지하여 열교환 효율의 저하로 인해 응축기 성능이 저하되는 것이 방지되는 효과가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기에 의하면, 상부 영역의 전열관에 의해 응축된 액상 냉매가 하부 전열관 및 배플에 의해 유동저항이 증대되어 열교환이 향상됨으로써, 과냉도가 높아져 결국 응축 성능이 향상됨에 따라 전체적인 냉동기의 성능이 향상되는 효과가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 종래의 증기압축식 냉동기 구성을 도시한 구성도.
도 2는 증기압축식 냉동기에 제공되는 본 발명의 실시 예에 따른 응축기 구성을 도시한 단면도.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 응축기에 제공되는 상부 완충판의 평면도.
도 5는 도 2에서 서포트의 정면도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 응축기에 제공되는 하부 완충판과 배플의 배치 관계를 도시한 평면 구성도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시 예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함되는 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2는 증기압축식 냉동기에 제공되는 본 발명의 실시 예에 따른 응축기 구성을 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 응축기에 제공되는 상부 완충판의 평면도이고, 도 5는 도 2에서 서포트의 정면도이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 응축기에 제공되는 하부 완충판과 배플의 배치 관계를 도시한 평면 구성도이다.
앞선 종래기술에서 설명한 바와 같이, 증기압축식 냉동기는 증발기로부터 유입되는 저온저압의 냉매가스를 고온고압의 냉매가스로 압축시키는 압축기와, 이 압축기에 의해 압축된 고온고압의 냉매가스를 열교환에 의해 고온고압의 액상 냉매로 응축시키는 응축기(100)와, 이 응축기(100)에 의해 응축된 고온고압의 액상 냉매를 저온저압의 액상 냉매로 팽창시키는 팽창밸브와, 이 팽창밸브에 의해 팽창된 저온저압의 액상 냉매를 열교환에 의해 저온저압의 냉매가스로 증발시키는 증발기를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
응축기(100)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 압축기로부터 공급되는 고온고압의 냉매가스가 유입되는 냉매 유입관(112)과, 이 냉매 유입관(112)을 통해 유입된 냉매가스를 열교환에 의해 고온고압의 액상냉매로 응축시킨 후 이를 팽창밸브로 유출시키는 냉매 유출관(114)이 형성된 통 형상의 몸체(110)와, 이 몸체(110) 내부에 복수 열로 배치되는 전열관(120) 및 이 전열관(120)에 냉매증기와 열교환을 이루는 냉각수를 유출입시키기 위한 냉각수 유입관(122) 및 냉각수 유출관(124)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
그런데, 이 때 냉매 유입관(112)은 몸체(110)의 중앙 상부에 일정 지름의 크기로 형성되어 있는바, 냉매 유입관(112)을 통해 유입되는 냉매증기가 전열관(120) 전체에 고르게 퍼지면서 열교환을 이루지 못하게 됨에 따라 응축 효율이 좋지 못할 우려가 있다.
즉, 몸체(110)의 중앙 상부에 형성된 냉매 유입관(112)을 통해 몸체(110) 내부로 유입되는 냉매증기는 일정 길이를 갖는 복수의 전열관(120)들 중, 냉매 유입관(112)과 인접한 중앙 영역으로 집중적으로 유동하게 됨으로써, 냉매증기의 운동에너지가 집중되는 전열관(120)의 중앙영역이 손상될 우려가 있었으며, 열교환 면적의 협소화로 인해 열교환 효율이 좋지 못하여 결국 응축 성능이 저하될 우려가 있게 된다.
이에, 냉매 유입관(112)을 통해 응축기(100) 몸체(110)로 유입되는 냉매증기가 전열관(120) 전체에 고르게 퍼지면서 보다 효율적으로 열교환이 이루어지도록 함으로써, 응축기(100)의 성능향상을 도모할 필요성이 대두되고 있다.
이에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기(100)는, 냉매 유입관(112)과 전열관(120)의 상부 단 사이의 상부 영역에 설치되는 상부 완충판(200)과, 전열관(120)들 사이의 중간 영역에 설치되는 중간 완충판(300) 및 전열관(120)들의 하부 영역에 설치되되 냉매 유출관(114)의 상부 쪽에 설치되는 하부 막음판(400)을 더 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
참고로, 본 발명의 실시 예에 따른 응축기(100)는, 몸체(110) 내부에 설치되는 복수 열의 전열관(120)들이 상부 영역의 1군 전열관(120a)과, 중간 영역의 2군 전열관(120b) 및 하부 영역의 3군 전열관(120c)으로 구분될 수 있다.
여기서, 상부 완충판(200)은 냉매 유입관(112)과 1군 전열관(120a) 사이에 배치되고, 중간 완충판(300)은 1군 전열관(120a)과 2군 전열관(120b) 사이에 배치되며, 하부 막음판(400)은 2군 전열관(120b)과 3군 전열관(120c) 사이에 배치되되 냉매 유출관(114)의 상부에 배치되는 것이 바람직하다.
상부 완충판(200)은, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체(110)의 길이 방향을 따라 복수 열의 전열관(120)들이 횡 방향으로 설치된 상태에서, 전열관(120)들의 횡 방향 전체 길이 보다 짧은 길이로 형성될 수 있다.
즉, 몸체(110)의 길이 방향을 따라 횡 방향으로 설치되는 복수의 전열관(120)의 양 단부가 연결되는 양 플랜지들에 대하여 상부 완충판(200)의 양 단부는 상기 양 플랜지들에 대하여 일정 간격만큼 이격되는 길이만큼 상부 완충판(200)이 설치될 수 있다.
여기서, 상부 완충판(200)은 복수의 전열관(120) 상부 단과 냉매 유입관(112) 사이에 수평 방향으로 배치되는 플레이트부(210)와, 이 플레이트부(210)의 양 측단으로부터 일정 경사만큼 경사지게 연장되어 몸체(110)의 내면과 각 단부가 밀착되게 결합되는 연결부(220)들로 구성되어 그 단면 형상이 대략 아치 형을 이룬다.
따라서, 냉매 유입관(112)을 통해 유입되는 냉매증기는 상부 완충판(200)에 의해 전열관(120)의 길이 방향을 기준으로 중앙 영역을 향해 직접 토출되지 않고, 상부 완충판(200)과 냉매 유입관(112)의 유입 단 사이의 공간을 통해 양 방향으로 분포된 후, 전열관(120)의 길이 방향을 기준으로 선단 부위와 후단 부위로 토출이 이루어지게 된다.
이 때, 상부 완충판(200)의 플레이트부(210)는 도 4에 도시된 바와 같이, 길이 방향을 기준으로 중앙 영역은 차폐 부위로 형성되고, 이 차폐 부위를 중심으로 양측 영역에는 다수의 구멍(230)들이 형성된 통과 부위로 구성될 수 있다.
여기서 구멍(230)들은 상부 완충판(200)의 통과 부위에 형성되는 연결부(220)들에 일정 간격을 두고 형성되되, 차폐 부위와 인접한 부분으로부터 양측 끝단으로 갈수록 단면적이 점차적으로 크게 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 냉매 유입관(112)을 통해 응축기(100) 내부로 유입되는 냉매증기는 전열관(120)들의 상부 영역을 이루는 1군 전열관(120a)의 중앙 영역에 곧바로 통과되지 않고, 양 측 방향으로 분배되면서 상부 완충판(200)의 통과 부위에 형성되는 구멍(230)들을 통해 1군 전열관(120a)의 선단 영역 및 후단 영역을 통과하여 열교환을 이루게 됨으로써, 전열관(120)의 전체 면적에 걸쳐 효율적으로 열교환이 이루어지게 된다.
이 때, 냉매 유입관(112)을 통해 유입되는 냉매증기의 운동에너지는 중앙 영역에서 가장 크고, 양 측단으로 갈수록 점차적으로 줄어들게 되는데, 구멍(230)들은 양 측단으로 갈수록 단면적이 점차적으로 크게 형성되어 있는바, 단면적의 크기가 다른 구멍(230)들을 통해 균등한 냉매증기가 통과됨에 따라 1군 전열관(120a)의 전체 면적에 걸쳐 효율적으로 열교환이 이루어지게 된다.
특히, 냉매 유입관(112)과 인접한 중앙 영역에는 상부 완충판(200)의 차폐 부위가 형성되어 있는바, 1군 전열관(120a)의 중앙 부분은 운동에너지가 가장 큰 상태의 냉매증기와 직접적으로 접촉하지 않게 완충이 이루어지게 됨으로써, 양측 통과부위로 분산되면서 구멍(230)들을 통해 낙하되어 1군 전열관(120a)들과 전체적으로 고르게 열교환을 이루게 되어 1군 전열관(120a)의 중앙 영역의 손상이 방지되는 등, 전체적으로 응축기(100) 성능이 향상될 수 있다.
한편, 중간 완충판(300)은 1군 전열관(120a)과 2군 전열관(120b) 사이에 배치될 수 있다.
여기서, 중간 완충판(300)은 전열관(120)들을 지지하기 위하여 몸체(110)의 중앙 영역에 일정 간격을 두고 종 방향으로 설치되는 서포트(130)에 고정되게 결합될 수 있다.
서포트(130)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 전열관(120)들이 통과되기 위한 복수의 통과 홀(132)이 형성되고, 그 중간 단에는 중간 완충판(300)이 통과되어 지지되기 위한 지지 홀(134)이 형성될 수 있다.
여기서, 중간 완충판(300)은 도 2에 도시된 바와 같이, 몸체(110)의 길이 방향을 따라 복수 열의 전열관(120)들이 횡 방향으로 설치된 상태에서, 전열관(120)들의 횡 방향 전체 길이 보다 짧은 길이로 형성될 수 있다.
즉, 몸체(110)의 길이 방향을 따라 횡 방향으로 설치되는 복수의 전열관(120)의 양 단부가 연결되는 양 플랜지들에 대하여 중간 완충판(300)의 양 단부는 상기 양 플랜지들에 대하여 일정 간격만큼 이격되는 길이만큼 중간 완충판(300)이 설치될 수 있다.
여기서, 중간 완충판(300)은 일측 단으로부터 일정 길이만큼 하향 경사지게 형성되는 경사판(310)과, 이 경사판(310)의 단부로부터 절곡되어 일정 길이만큼 상향 경사지게 형성되는 차폐판(320)으로 구성되어 그 단면 형상이 대략 V 형상을 이루도록 구성될 수 있다.
따라서, 냉매 유입관(112)을 통해 유입되는 냉매증기가 1군 전열관(120a)에 의해 1차로 열교환을 이룸에 따라 생성된 액상냉매는 중간 완충판(300)의 경사판(310)으로 낙하되고, 이 경사판(310)으로 낙하된 액상냉매는 경사판(310)을 따라 하향 이동된 후 차폐판(320)과의 변곡점을 통해 양 방향으로 분배되면서 2군 전열관(120b)들로 낙하가 이루어지게 된다.
따라서, 1군 전열관(120a)에서 열교환됨에 따라 생성된 액상냉매가 2군 전열관(120b)으로 곧바로 낙하되지 않게 됨으로써, 2군 전열관(120b) 표면에 액막의 형성이 방지됨으로써, 응축 성능이 향상될 수 있다.
참고로, 도 5를 다시 한 번 참조하면, 서포트(130)의 중간에 형성되는 지지 홀(134)은 중간 완충판(300)의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 하부 막음판(400)은 2군 전열관(120b)과 3군 전열관(120c) 사이에 배치되되 냉매 유출관(114)의 상부에 배치될 수 있으며, 이 때 하부 막음판(400)의 선단 및 후단은 몸체(110)의 내면과 고정되게 결합될 수 있다.
또한, 하부 막음판(400)은 도 2에 도시된 바와 같이, 몸체(110)의 길이 방향을 따라 복수 열의 전열관(120)들이 횡 방향으로 설치된 상태에서, 전열관(120)들의 횡 방향 전체 길이 보다 짧은 길이로 형성될 수 있다.
즉, 몸체(110)의 길이 방향을 따라 횡 방향으로 설치되는 복수의 전열관(120)의 양 단부가 연결되는 양 플랜지들에 대하여 하부 막음판(400)의 양 단부는 상기 양 플랜지들에 대하여 일정 간격만큼 이격되는 길이만큼 하부 막음판(400)이 설치될 수 있다.
이 때, 하부 막음판(400)의 아래 쪽에는 3군 전열관(120c)들이 배치되고, 이 3군 전열관(120c)들과 교차되는 방향의 중앙 부위에는 냉매 유출관(114)이 형성되는바, 2군 전열관(120b)에서 열교환된 액상냉매는 3군 전열관(120c)으로 곧바로 낙하되지 않고 하부 막음판(400)으로 낙하가 이루어지게 된다.
이와 같이, 하부 막음판(400)으로 낙하된 액상냉매는 하부 막음판(400)의 양 측단으로 분배되어 낙하된 후 3군 전열관(120c)들과 다시 열교환을 이룬 후, 중앙 부위의 냉매 유출관(114)을 통해 팽창밸브로 공급이 이루어지게 된다.
여기서, 하부 막음판(400)과 몸체(110)의 저부 사이에는 3군 전열관(120c)들이 통과되도록 배플(410)들이 일정 간격을 두고 교차로 배치되게 설치될 수 있다.
따라서, 하부 막음판(400)으로 낙하된 액상냉매는 하부 막음판(400)의 양 측단으로 분배되어 3군 전열관(120c)의 양 측단으로 낙하가 이루어지고, 이와 같이 3군 전열관(120c)의 양 측단으로 낙하된 액상냉매는 도 6에 도시된 바와 같이, 교차로 배치되는 배플(410)들에 의해 지그재그로 3군 전열관(120c)을 통과하면서 중앙 부위의 냉매 유출관(114)으로 유동저항이 증대되는바, 열교환이 향상되어 과냉도가 이루어지게 됨으로써, 전체적인 냉동기의 성능이 향상될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기(100)에 의하면, 상부 영역의 전열관(120)에 의해 응축된 액상냉매가 하부 영역의 전열관(120)으로 그대로 낙하되지 않게 됨으로써, 하부 영역의 전열관(120) 표면에 액막이 형성되는 것을 방지되어 열교환 효율의 저하로 인해 응축기(100) 성능이 저하되는 것이 방지되는 효과가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기(100)에 의하면, 상부 영역의 전열관(120)에 의해 응축된 액상냉매가 하부 영역의 전열관(120) 및 배플(410)에 의해 유동저항이 증대됨으로써, 열교환이 향상됨에 따라 과냉도가 높아져 결국 응축 성능이 향상됨에 따라 전체적인 냉동기의 성능이 향상되는 효과가 제공될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 응축기 110 : 몸체
112 : 냉매 유입관 114 : 냉매 유출관
120 : 전열관 120a : 1군 전열관
120b : 2군 전열관 120c : 3군 전열관
130 : 서포트 134 : 지지 홀
200 : 상부 완충판 210 : 플레이트부
220 : 연결부 230 : 구멍
300 : 중간 완충판 310 : 경사판
320 : 차폐판 400 : 하부 막음판
410 : 배플

Claims (6)

  1. 압축기를 통해 공급되는 냉매증기가 유입되는 냉매 유입관과, 상기 냉매 유입관을 통해 유입된 냉매증기를 열교환에 의해 액상냉매로 응축시킨 후 이를 팽창밸브로 유출시키는 냉매 유출관이 형성된 몸체;
    상기 몸체 내부에 복수 열로 배치되는 전열관; 및
    상기 전열관에 냉매증기와 열교환을 이루는 냉각수를 유출입시키기 위한 냉각수 유입관 및 냉각수 유출관을 포함하고,
    상기 전열관의 상부 단과 상기 냉매 유입관 사이에 설치되는 상부 완충판;
    상기 전열관들 사이에 설치되는 중간 완충판; 및
    상기 전열관들 사이에 설치되되, 상기 냉매 유출관의 상부 쪽에 설치되는 하부 막음판 중, 적어도 하나를 더 포함하며,
    상기 중간 완충판은,
    상기 전열관들을 지지하기 위하여 상기 몸체의 중앙 영역에 일정 간격을 두고 종 방향으로 설치되는 서포트에 고정되게 결합되되,
    일측 단으로부터 일정 길이만큼 하향 경사지게 형성되는 경사판과,
    상기 경사판의 단부로부터 절곡되어 일정 길이만큼 상향 경사지게 형성되는 차폐판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 열로 배치되는 전열관은,
    상부로부터 1군 전열관과, 2군 전열관 및 3군 전열관으로 구분되되,
    상기 상부 완충판은, 상기 1군 전열관과 상기 냉매 유입관 사이에 배치되고,
    상기 중간 완충판은, 상기 1군 전열관과 상기 2군 전열관 사이에 배치되며,
    상기 하부 막음판은, 상기 2군 전열관과 상기 3군 전열관 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 상부 완충판의 중앙 영역은 차폐 부위로 형성되고,
    상기 차폐 부위를 중심으로 양측 영역에는 다수의 구멍들이 형성된 통과 부위로 구성되는 것을 특징으로 하는 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 구멍들은, 상기 차폐 부위와 인접한 부분으로부터 양쪽 끝단으로 갈수록 단면적이 점차적으로 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기.
  5. 삭제
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 하부 막음판과 상기 몸체 사이에는 전열관들이 통과되도록 복수의 배플이 일정 간격을 두고 교차로 배치되게 설치되는 것을 특징으로 하는 증기압축식 냉동기의 고효율 응축기.
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