KR19990019089U - Auxiliary Heat Exchanger - Google Patents
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Abstract
본 고안은 증발기와 압축기 사이를 연결하는 파이프 유로상에 이중관을 설치하여 응축기에서 팽창밸브로 이동하는 고온의 작업유체가 상기 이중관을 먼저 통과하면서 일차적으로 감온된 후 저온상태에서 증발기로 유입되게 하므로서 외기열의 흡열량을 증가시켜 냉방효과를 더욱 높일 수 있도록 하는 냉동시스템의 보조열교환기에 관한 것으로, 이의 구성은 상기 증발기와 압축기를 연결하는 파이프 소정위치에 작업유체가 분리되게 흐를 수 있도록 내외관이 분리되는 이중관을 소정길이 형성하고, 이 이중관의 외관에 응축기와 팽창밸브를 연결하는 파이프의 경로상 소정위치를 연통되게 하는 것이다.The present invention installs a double pipe on the pipe flow path between the evaporator and the compressor so that the high temperature working fluid moving from the condenser to the expansion valve is first reduced in temperature through the double pipe first and then flows into the evaporator at low temperature. It relates to an auxiliary heat exchanger of a refrigeration system to increase the endothermic amount of heat to further increase the cooling effect, the configuration thereof is a double pipe in which the inner and outer tubes are separated so that the working fluid can be flowed to a predetermined position pipe connecting the evaporator and the compressor The predetermined length is formed, and the predetermined position is made to communicate with the exterior of this double pipe in the path | route of the pipe which connects a condenser and an expansion valve.
Description
본 고안은 각종 냉방시스템에 관한 것으로, 특히 증발기와 압축기 사이를 연결하는 유로상에 이중관을 설치하여 응축기에서 팽창밸브로 이동하는 고온의 작업유체가 상기 이중관을 먼저 통과하면서 일차적으로 감온된 후 저온상태에서 증발기로 유입되게 하므로서 흡열량을 증가시켜 냉방효과를 더욱 높일 수 있도록 하는 보조열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to various cooling systems, and in particular, by installing a double pipe on the flow path between the evaporator and the compressor, the high temperature working fluid moving from the condenser to the expansion valve first passes through the double pipe, and the first temperature is lowered. It relates to a secondary heat exchanger to increase the endothermic amount by allowing the inlet to enter the evaporator to further increase the cooling effect.
각종 에어컨과 같은 냉방장치는 냉매라는 작업유체를 일정한 유로를 통해 반복적으로 강제순환시켜 원하는 소정공간의 공기열을 흡열하는 공조시스템이다.A cooling device such as various air conditioners is an air conditioning system that absorbs air heat in a predetermined predetermined space by repeatedly forcedly circulating a working fluid called a refrigerant through a predetermined flow path.
이러한 냉방시스템의 일반적인 중요구성은 도 1 에서 보는 바와 같이 압축기(1), 응축기(2), 팽창밸브(3) 그리고 증발기(4) 사이를 파이프(5)로 연속되게 연결하여 상기 파이프(5)내를 강제 순환하는 작업유체의 특수한 화학적 성질을 이용하여 소정공간을 냉방하게 된다. 이는 상기 압축기(1)에서 파이프(5) 내부의 작업유체를 고온,고압의 기체상태로 압축하여 이를 이를 응축기(2)로 보내고, 응축기(2)는 상기 작업유체를 외기와의 열교환으로 응축시켜 액체상태로 상변화시켜 팽창밸브(3)로 보내게 된다. 그리고 상기 팽창밸브(3)는 상기 작업유체를 급격히 팽창시켜 저온,저압의 서리모양으로 변화시켜 증발기(4)로 보내게 되면, 상기 증발기(4)는 주변의 공기열을 흡수하여 소정공간을 냉방하게 되고 자신의 온도는 상승하게 된다. 이와 같이 외기와의 열교환된 증발기(4)내의 작업유체는 다시 압축기(1)로 배출되므로써 한 번의 사이클과정을 거치게 된다.As shown in FIG. 1, a general important configuration of such a cooling system is a pipe 5 connected continuously between a compressor 1, a condenser 2, an expansion valve 3, and an evaporator 4 by a pipe 5. By using the special chemical properties of the working fluid forcibly circulating the inside to cool the predetermined space. The compressor 1 compresses the working fluid inside the pipe 5 to a gas state of high temperature and high pressure and sends it to the condenser 2, which condenses the working fluid by heat exchange with outside air. Phase change to a liquid state is sent to the expansion valve (3). When the expansion valve 3 rapidly expands the working fluid and changes it into a low temperature, low pressure frost shape, and sends it to the evaporator 4, the evaporator 4 absorbs the surrounding air heat to cool a predetermined space. And their temperature rises. In this way, the working fluid in the evaporator 4, which is heat-exchanged with the outside air, is discharged back to the compressor 1, thereby undergoing one cycle.
그런데 이와 같이 구성되는 종래 냉방사이클은 상기 응축기(2)에서 응축된 후의 작업유체(냉매로서 프레온가스일 경우)가 50℃정도까지 감온되기는 하지만 여전히 고온의 상태이고, 이 고온의 작업유체가 팽창밸브(3)로 유입되어 팽창된 후 증발기(4)로 유입되는데, 이 유입온도도 대략 -5℃정도가 되어 비교적 높은 온도에 해당된다.By the way, in the conventional cooling cycle configured as described above, the working fluid after condensation in the condenser 2 is reduced to about 50 ° C., but is still in a high temperature state. It is introduced into (3) and expanded and then introduced into the evaporator (4). This inlet temperature is also about -5 ℃, which corresponds to a relatively high temperature.
따라서 -5℃의 작업유체가 증발기(4)로 유입되어 주변공기열을 흡수하는데, 상기 공기열을 최대로 흡입할 때의 온도가 대략 5℃까지 상승하여 온도변화가 10℃로서 크지 않아 공기열을 많이 흡열하지 못하여 냉방효과가 크지 않는 단점이 있었다.Therefore, a working fluid of -5 ° C flows into the evaporator 4 to absorb ambient air heat. The temperature at which the air heat is sucked up to about 5 ° C rises so that the temperature change is not as large as 10 ° C. There was a disadvantage that the cooling effect is not large.
또한, 상기 증발기(4) 내로 유입되는 작업유체의 온도가 비교적 고온의 상태이기 때문에 작업유체가 공기열을 최대한 포함할 수 있는 포화증기상태가 낮아지게 되어 상기 작업유체는 완전히 기체상태로 변화되지 않고 일부가 액체상태로 남아 압축기(1)로 배출되어 압축기(1)의 손상를 초래하는 문제점도 있었다.In addition, since the temperature of the working fluid introduced into the evaporator 4 is a relatively high temperature, the saturated steam state in which the working fluid may include air heat as low as possible becomes low, and the working fluid does not completely change into a gas state. There was also a problem that the liquid remains in the liquid state and is discharged to the compressor 1 causing damage to the compressor 1.
액체는 그 특성상 압출률이 낮아 공압식 압축기로는 압축되지 않는데, 상기 공압식 압축기로 이를 압축하게 되면 부품에 부하가 걸려 파손된다.Due to its characteristics, the liquid has a low extrusion rate and is not compressed by the pneumatic compressor. When the liquid is compressed by the pneumatic compressor, the liquid is loaded and broken.
이에 본 고안은 상술한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 고안되는 것으로, 그 기술적 과제는 증발기와 압축기 사이를 연결하는 파이프 유로상에 이중관을 설치하여 응축기에서 팽창밸브로 이동하는 고온의 작업유체가 상기 이중관을 먼저 통과하면서 일차적으로 감온된 후 저온상태에서 증발기로 유입되게 하므로서 흡열량을 증가시켜 냉방효과를 더욱 높일 수 있도록 하고, 또한 증발기에서 많은 공기량을 흡열하여 기체상태만의 작업유체를 압축기로 배출하여 압축기를 보호할 수 있도록 하는 보조열교환기를 제공함에 있다.The present invention is designed to solve the conventional problems as described above, the technical problem is to install a double pipe on the pipe flow path connecting between the evaporator and the compressor is a high-temperature working fluid moving from the condenser to the expansion valve is First, after passing through the double pipe, the temperature is first reduced and then introduced into the evaporator at low temperature, thereby increasing the endothermic amount to increase the cooling effect, and also absorbing a large amount of air from the evaporator to discharge the working fluid of the gas state to the compressor. It is to provide an auxiliary heat exchanger to protect the compressor.
이러한 냉방시스템의 보조열교환기는 증발기와 압축기 사이를 연결하는 유로상에 이중관을 설치하고, 상기 이중관의 외관을 증발기와 압축기를 연결하는 유로상 소정위치에 연통되게 연결하는 것을 특징으로 하는 것이다.The auxiliary heat exchanger of the cooling system is characterized in that a double pipe is installed on the flow path connecting the evaporator and the compressor, and the external pipe is connected to a predetermined position on the flow path connecting the evaporator and the compressor.
도 1 은 일반적인 냉방시스템 블록도1 is a general cooling system block diagram
도 2 는 본 고안의 냉방시스템 블록도Figure 2 is a block diagram of the cooling system of the present invention
도 3 은 본 고안이 적용되는 냉방시스템의 파이프 설치도3 is a pipe installation of the cooling system to which the present invention is applied
도 4 는 본 고안의 요부 확대도4 is an enlarged view of main parts of the present invention;
도 5 는 본 고안의 보조열교환기 사시도5 is a perspective view of the auxiliary heat exchanger of the present invention
도 6 은 본 고안의 보조열교환기의 정단면도6 is a sectional front view of the auxiliary heat exchanger of the present invention.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing
6 : 이중관 61 : 내관6: double pipe 61: inner pipe
62 : 외관62: appearance
이하, 첨부되는 도면에 의거하여 본 고안의 일 실시예 구성을 상세히 설명한다. 도 2,3 은 본 고안의 냉방시스템 블록도 및 파이프 설치도이고, 도 5 는 본 고안의 보조열교환기 사시도이며, 도 6 은 본 고안의 보조열교환기의 정단면도이다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Figure 2,3 is a block diagram of the cooling system and pipe installation of the present invention, Figure 5 is a perspective view of the auxiliary heat exchanger of the present invention, Figure 6 is a front sectional view of the auxiliary heat exchanger of the present invention.
본 고안이 적용되는 냉방시스템은 통상에서와 같이 압축기(1), 응축기(2), 팽창밸브(3) 그리고 증발기(4)를 파이프(5)로 유기적으로 연결하여 상기 파이프(5) 내의 작업유체를 압축기(1)가 고온,고압이 기체상태로 압축하여 응축기(2)로 보내면, 상기 응축기(2)는 이 작업유체를 액체상태로 응축시켜 팽창밸브(3)로 보내고, 상기 팽창밸브(3)는 상기 작업유체를 급격히 팽창하여 기체와 액체가 혼합된 서리모양으로 만들어 증발기(4)로 보내고, 상기 증발기(4)는 이 작업유체를 통과시키면서 주변의 공기열을 흡열하여 소정공간을 냉방하게 되고, 이 증발기(4)는 다시 열교환된 작업유체를 압축기(1)로 보내게 됨을 반복하여 하나의 사이클을 완료하게 된다.The cooling system to which the present invention is applied has a working fluid in the pipe (5) by organically connecting the compressor (1), the condenser (2), the expansion valve (3) and the evaporator (4) to the pipe (5) as usual. When the compressor (1) is compressed to a high temperature, high pressure gas state and sent to the condenser (2), the condenser (2) condenses the working fluid in a liquid state to the expansion valve (3), the expansion valve (3) ) Expands the working fluid rapidly to form a frost of gas and liquid mixed and sends it to the evaporator 4, and the evaporator 4 cools a predetermined space by absorbing the surrounding heat of heat while passing through the working fluid. This evaporator 4 completes one cycle by repeatedly sending the heat exchanged working fluid to the compressor 1 again.
이러한 냉방시스템에 있어서, 본 고안은 파이프(5) 내의 작업유체가 열교환하기 위해 증발기(4)로 유입되기 전에 작업유체의 온도를 일차적으로 감온한 다음 증발기(4)로 유입되게 하여 열교환시 보다 많은 열을 흡열할 수 있도록 하는 것이다.In such a cooling system, the present invention primarily reduces the temperature of the working fluid before it enters the evaporator 4 for heat exchange and then introduces the working fluid into the evaporator 4 so that more heat exchange occurs. It is to be able to absorb heat.
이러한 본 고안의 구성은 도 2,3 에서 보는 바와 같이 상기 증발기(4)와 압축기(1)를 연결하는 파이프(5) 소정위치에 작업유체가 분리되게 흐를 수 있도록 내,외관(61)(62)이 분리되는 이중관(6)을 소정길이 형성하고, 이 이중관(6)의 외관(62)에 응축기(2)와 팽창밸브(3)를 연결하는 파이프(5)의 경로상 소정위치를 연통되게 연결하여 상기 응축기(2)의 고온상태 작업유체가 상기 팽창밸브(3)에 도착하기 전에 상기 이중관(6)에서 일차로 감온되게 한다.This configuration of the present invention, as shown in Figures 2 and 3, the inner and outer tubes 61 and 62 so that the working fluid can flow separately to a predetermined position of the pipe (5) connecting the evaporator (4) and the compressor (1). ) Is formed to a predetermined length of the double pipe (6) is separated, and the predetermined position on the path of the pipe (5) connecting the condenser (2) and the expansion valve (3) to the exterior (62) of the double pipe (6). In order to allow the high temperature working fluid of the condenser 2 to firstly decrease in the double pipe 6 before arriving at the expansion valve 3.
상기 이중관(6)은 상기 증발기(4)의 작업유체가 압축기(1)로 흐를 수 있도록 내부에 소정지름과 길이를 가지고 내관(61)이 연장되어 그 양단부가 상기 압축기(1)와 증발기(4)를 연결하는 파이프(5) 경로상에 연결되고, 상기 내관(61)의 외주연부에 응축기(2)에서 팽창밸브(3)로 흐르는 작업유체가 상기 내관(61)외주연부와 접촉하여 열교환이 이루어질 수 있도록 소정 공간으로 이격되게 외관(62)이 밀폐되게 형성된다.The double pipe (6) has a predetermined diameter and length therein so that the working fluid of the evaporator (4) flows into the compressor (1) and the inner pipe (61) extends so that both ends thereof are the compressor (1) and the evaporator (4). Is connected on the path of the pipe (5) connecting the working fluid flowing from the condenser (2) to the expansion valve (3) at the outer periphery of the inner pipe (61) in contact with the outer periphery of the inner pipe (61). The exterior 62 is formed to be sealed to be spaced apart from a predetermined space so as to be made.
상기 이중관(6)의 보다 자세한 배관상태를 도 4 에서 나타내고 있는데, 이는 상기 이중관(6)의 내관(61) 양단부는 증발기(4)와 압축기(1)를 연결하는 파이프(5) 경로상에 연속되게 연결되어 상기 증발기(4)에서 열교환된 작업유체를 압축기(1)로 보내게 되고, 외관(62)은 몸체가 상기 내관(61)의 외주연에 길이방향을 따라 소정길이 연장되어 그 양단부가 상기 내관(61)에 밀폐된다. 그리고 상기 외관(62)은 몸체의 양측면 소정위치에 상기 응축기(2)의 작업유체가 상기 외관(62)에 유입되어 내관(61)의 외주벽과 열교환을 이룬다음 팽창밸브(3)로 이동할 수 있도록 입출구가 통공되고, 이 각각의 입출구는 상기 응축기(2)와 팽창밸브(3)를 연결하는 파이프(5) 경로상 양단부와 고정된다.A more detailed piping state of the double pipe 6 is shown in FIG. 4, wherein both ends of the inner pipe 61 of the double pipe 6 are continuous on the path of the pipe 5 connecting the evaporator 4 and the compressor 1. It is connected to send the working fluid heat exchanged in the evaporator (4) to the compressor (1), the exterior 62 has a body extending a predetermined length along the longitudinal direction on the outer periphery of the inner tube 61, both ends thereof It is sealed in the inner tube 61. In addition, the exterior 62 may be moved to the expansion valve 3 after the working fluid of the condenser 2 flows into the exterior 62 at a predetermined position on both sides of the body to exchange heat with the outer circumferential wall of the inner tube 61. The inlet and outlet are perforated so that each inlet and outlet is fixed to both ends on the path of the pipe 5 connecting the condenser 2 and the expansion valve 3.
이와 같이 구성되는 본 고안의 취지는 증발기(4)에서 열교환된 후 파이프(5)를 통해 압축기(1)로 배출되는 저온의 작업유체와 응축기(2)에서 팽창밸브(3)를 흐르는 고온의 작업유체를 서로 열교환되게 하여 응축기(2)의 작업유체가 저온상태로 팽창밸브(3)내에서 팽창된 후 증발기(4)로 유입되어 증발기(4) 주변의 공기열을 보다 많이 흡열하여 열효율을 높일 수 있도록 하는 것이다.The purpose of the present invention, which is constituted as described above, is a low-temperature working fluid discharged from the evaporator 4 to the compressor 1 through a pipe 5 and a high-temperature work flowing through the expansion valve 3 in the condenser 2. By allowing the fluids to exchange with each other, the working fluid of the condenser 2 is expanded in the expansion valve 3 at a low temperature, and then flows into the evaporator 4 to absorb more heat of air around the evaporator 4 to increase thermal efficiency. To ensure that
상기 시스템의 전체적인 흐름을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The overall flow of the system will be described in more detail as follows.
먼저, 통상과 같이 작업유체를 압축기(1)에서 고온,고압의 기체상태로 압축하여 응축기(2)로 보내게 된다. 상기 압축기(1)에서 압축되어 응축기(2)로 유입되는 작업유체(프레온가스일경우)의 온도는 대략 70℃에 이르게 된다. 다음으로 상기 응축기(2)에서 상기 작업유체를 50℃까지 응축하여 액상으로 만든 다음 팽창밸브(3)로 보내게 되는 데, 상기 응축기(2)의 작업유체는 파이프(5)를 따라 흐르면서 이중관(6)의 외관(62) 입구를 통해 외관(62)내부로 유입되어 이미 증발기(4)에서 열교환되어 내관(61)을 통해 압축기(1)로 흐르는 저온의 작업유체와 열교환을 이룬 다음 출구를 통해 상기 팽창밸브(3)로 배출된다.First, as usual, the working fluid is compressed in a gas state of high temperature and high pressure in the compressor 1 and sent to the condenser 2. The temperature of the working fluid (in case of Freon gas) compressed by the compressor 1 and introduced into the condenser 2 reaches approximately 70 ° C. Next, the working fluid is condensed to 50 ° C. in the condenser 2, and then made into a liquid phase, and then sent to an expansion valve 3. The working fluid of the condenser 2 flows along the pipe 5 and is a double pipe ( 6) the inside of the exterior 62 through the inlet 62 of the exterior 62 is already heat-exchanged in the evaporator 4 to exchange heat with the low temperature working fluid flowing through the inner tube 61 to the compressor 1 and then through the outlet. It is discharged to the expansion valve (3).
이 때 상기 내관(61)을 흐르는 작업유체의 온도는 증발기(4)에서 이미 열교환이 이루어져 그 온도가 대략 5℃이고, 상기 외관(62)에 유입되는 작업유체는 응축기(2)에서 유입됨에 따라 약 50℃가 된다. 따라서 이들 내외관(62)의 작업유체의 온도차는 45℃에 이르러 이들 사이에 열교환이 발생하기 때문에 상기 팽창밸브(3)로 유입되는 작업유체의 온도는 종래와 비교해서 현저히 저하된다.At this time, the temperature of the working fluid flowing through the inner tube 61 is already heat exchanged in the evaporator 4 and the temperature thereof is approximately 5 ° C., and the working fluid flowing into the exterior 62 is introduced from the condenser 2. It becomes about 50 degreeC. Therefore, since the temperature difference of the working fluid of these internal and external tubes 62 reaches 45 degreeC, heat exchange will generate | occur | produce between them, and the temperature of the working fluid which flows into the said expansion valve 3 will fall remarkably compared with the former.
이와 같이 작업유체가 저온의 상태로 팽창밸브(3)로 유입된 후 증발기(4)로 유입되면, 저하된 온도에 비례하여 열함유량이 그만큼 증가되어 결국 증발기(4)의 주변의 공기열을 보다 많이 흡열할 수 있게 된다.As such, when the working fluid flows into the expansion valve 3 at a low temperature and then flows into the evaporator 4, the heat content is increased in proportion to the lowered temperature, so that the air heat around the evaporator 4 is increased. It can endothermic.
이러한 취지에 따라 상기 이중관(6)의 길이를 길게 하면, 내외관(61)(62)의 작업유체들 사이에는 열교환이 더욱 활발하게 이루어져 냉방효과는 더욱 높아질 것이다.If the length of the double pipe (6) according to this purpose, the heat exchange between the working fluid of the inner and outer tubes (61, 62) is more active, the cooling effect will be higher.
이와 같이 구성되는 본 고안은 상기 이중관(6)이 보조열교환기의 역할을 하게 되므로, 작업유체가 증발기(4)로 유입되기 전에 상기 이중관(6)에서 열교환이 이루어져 일차적으로 감온된 다음, 이 감온된 작업유체가 팽창밸브(3)를 지나 증발기(4)로 유입되어 많은 열을 흡열한 다음 내관(61)을 통해 압축기(1)로 배출된다. 이 때 상기 압축기(1)로 배출되는 작업유체는 다시 내관(61)을 지나면서 외관(62)으로 유입되는 고온의 작업유체를 또 다시 감온시키게 됨을 반복하게 된다.Since the double pipe 6 serves as a secondary heat exchanger, the present invention configured as described above has a heat exchange in the double pipe 6 before the working fluid flows into the evaporator 4, and thus the first temperature is reduced. The working fluid is introduced through the expansion valve (3) to the evaporator (4) absorbs a lot of heat and is discharged to the compressor (1) through the inner tube (61). At this time, the working fluid discharged to the compressor 1 again passes through the inner tube 61 again to reduce the high temperature working fluid flowing into the exterior 62 again.
이와 같이 구성되는 본 고안은 작업유체가 상기 보조열교환기인 이중관을 지나면서 일차적으로 감온되어 증발기에서 많은 열을 흡열하므로 냉방효과를 극대화 할 수 있을 뿐만 아니라 상기 감온된 작업유체는 포화온도까지 열을 흡열하여 순수한 기체상태에서 압축기로 배출되므로 압축기를 보호할 수 있는 장점이 있다.The present invention constituted as described above, since the working fluid is first reduced in temperature as it passes through the double pipe, which is the auxiliary heat exchanger, absorbs a lot of heat from the evaporator, thereby maximizing the cooling effect, and the reduced working fluid absorbs heat to the saturation temperature. Since it is discharged to the compressor in the pure gas state there is an advantage to protect the compressor.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019970032423U KR19990019089U (en) | 1997-11-17 | 1997-11-17 | Auxiliary Heat Exchanger |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR19990019089U (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101279929B1 (en) * | 2010-06-15 | 2013-07-05 | 한라비스테온공조 주식회사 | Dualpipe heat exchange system using cold reserve technique |
-
1997
- 1997-11-17 KR KR2019970032423U patent/KR19990019089U/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101279929B1 (en) * | 2010-06-15 | 2013-07-05 | 한라비스테온공조 주식회사 | Dualpipe heat exchange system using cold reserve technique |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| WITN | Withdrawal due to no request for examination |