KR19990033125A - 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 상기 2원 냉각싸이클을 이루는 제 1 냉각싸이클과 제 2 냉각싸이클중 상기 제 2 냉각싸이클내를 순환하는 오일이 제 2 증발기로 유입되지 못하도록 함과 함께 상기 오일을 제 2 압축기로 신속히 회수하도록 하여 냉각효율을 높임은 물론 장기간 사용에도 좀처럼 고장이 발생되지 않도록 하여 제품에 대한 신뢰도를 향상시키도록 한 것이다.
이를 위해, 제 1 압축기(22)에서 압축된 냉매가 제 1 응축기(23)를 거쳐 제 1 모세관(25)을 통과한 다음 2중관식 열교환기(2)의 제 1 증발기(26)를 거쳐 상기 제 1 압축기(22)로 되돌아오는 제 1 냉각싸이클(21)과, 제 2 압축기(42)에서 압축된 냉매가 상기 제 2 압축기 일측에 오일분리관(4)으로 연결된 오일분리기(3)를 거쳐 상기 2중관식 열교환기(2)의 제 2 응축기(43)를 통과한 다음 제 2 모세관(45) 및 제 2 증발기(46)를 차례로 거쳐 다시 제 2 압축기(42)로 되돌아오는 제 2 냉각싸이클(41)을 갖는 2원 냉각싸이클(1)에 있어서, 상기 제 2 모세관(45)과 제 2 증발기(46) 사이에 설치된 보조 오일분리기(101)와, 상기 보조 오일분리기에 일단이 연결되고 제 2 증발기(46)와 제 2 압축기(42) 사이에 타단이 연결된 보조 오일수거관(102)을 구비한 것이다.
Description
본 발명은 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 상기 2원 냉각싸이클내에서 냉매와 함께 순환하는 오일을 수거하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고는 극히 저온인 약 -40℃이하의 온도대에서 음식물 등을 냉동 및 냉장하는 제품으로서, 상기 저온 냉장고의 2원 냉각싸이클에 의한 냉매의 흐름을 설명하면 다음과 같다.
상기 2원 냉각싸이클(1)은 제 1 냉각싸이클(21)과 제 2 냉각싸이클(41)로 크게 나눠지는데, 상기 2원 냉각싸이클(1)에서는 각각 설치된 제 1 압축기(22)와 제 2 압축기(42)가 동시에 작동하므로 먼저 제 1 압축기(22)의 작동부터 설명하면 다음과 같다.
고내를 냉각하기 위해 제 1 압축기(22) 및 제 2 압축기(42)를 작동시키면 상기 제 1 압축기에서 압축된 일차냉매가 제 1 응축기(23)를 거치면서 약 35℃의 고압 과냉액이 된다음 제 1 드라이어(24)를 통과하며 수분과 불순물을 걸러내고 계속해서 제 1 모세관(25)을 거치면서 저압의 저건도 일차냉매가 된다.
그리고, 상기 저건도 일차냉매는 2중관식 열교환기(2)내의 제 1 증발기(26)를 거치면서 증발온도가 약 -30℃가 된 다음 제 1 압축기(22)로 되돌아 가는데, 이때 상기 제 2 압축기(42)는 제 1 압축기(22)와 함께 작동을 하므로 상기 제 2 압축기(42)에서 압축된 2차냉매는 오일분리기(3)를 거치게 된다.
상기 오일분리기를 거친 이차냉매는 2중관식 열교환기(2)의 제 2 응축기(43)를 통과하며 상기 제 1 증발기(26)를 지나는 일차냉매와 열교환한후 약 -20℃의 응축온도가 되어 제 2 드라이어(44)를 거치면서 수분과 불순물을 제거하며 제 2 모세관(45)을 거친다음 저압의 저건도 이차냉매가 된다.
그런 다음 상기 이차냉매는 제 2 증발기(46)를 거치면서 약 -90℃로 열교환되어 고내를 냉각한 다음 제 2 압축기(42)로 보내지게 된다.
한편, 상기 제 2 압축기로부터 나온 이차냉매는 오일과 함께 제 2 냉각싸이클(41)을 따라 이동하게 되는데, 여기서 상기 이차냉매 및 오일이 제 2 압축기(42)로부터 나오는 상태는 공지된 사항이므로 이하 개략적인 작용을 살펴보면 첨부된 도 2와같다.
먼저, 제 2 압축기(42)의 스테이터(Stator)(5)에 전원이 인가되면 로터(Rotor)(6)가 회전을 하게되고 상기 로터에 끼워진 크랭크 샤프트(Crank Shaft)(7)도 함께 회전을 하게 된다.
상기 크랭크 샤프트가 회전을 하게되면 끝단의 커넥팅 로드(Connecting rod)(8)의 회전으로 피스톤(9)이 왕복운동을 하여 상기 제 2 압축기(42)내에 있는 이차냉매를 압축하여 제 2 응축기(43)로 보내게되는데, 이때 상기 커넥팅 로드(8)의 회전으로 제 2 압축기(42)내의 저면에 채워진 오일이 크랭크 샤프트(7)의 저면에 고정된 원심 프로펠러(10)의 회전에 의해 홈(11)을 따라 상승하여 피스톤(9)측 및 커넥팅 로드(Connecting rod)(8)측에 분배되어 윤활을 하게되고 상기 이차냉매와 함께 제 2 응축기(43)로 보내지게 되는 것이다.
이와같이 상기 오일은 제 2 냉각싸이클(41)의 흐름을 원활하지 못하게하여 저온 냉장고의 성능에 영향을 미치므로 상기 오일을 수거하는 장치를 필요로하였는데, 여기서 상기 오일을 수거하는 종래의 장치를 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제 2 압축기(42)의 이차냉매 출구측에는 오일을 모으도록 오일분리기(3)가 설치되어 있고, 상기 오일분리기의 일측에는 모아진 오일을 제 2 압축기(42)로 되돌려 보내도록 오일수거관(4)이 연결되어 있다.
따라서, 상기와같이 이차냉매와 함께 나온 오일중 상기 이차냉매는 오일분리기(3)내를 거쳐 제 2 응축기(43)로 보내지고 상기 오일은 오일분리기(3)내에 모아진 다음 오일수거관(4)을 통해 제 2 압축기(42)내로 되돌려 보내지게 된다.
그러나, 종래에는 오일중 일부가 오일분리기에 모아지지 않고 이차냉매와 함께 제 2 냉각싸이클을 따라 흘러 상기 제 2 냉각싸이클내에 있거나 제 2 증발기내에 있게되어 제 2 압축기측으로 회수가 불가능하였는데, 이는 상기 제 2 증발기의 온도가 약 -90℃여서 오일의 점도가 상승하기 때문이다.
이에따라 상기 제 2 증발기 및 제 2 냉각싸이클내에 다량의 오일이 적채되어 이차냉매의 흐름을 방해하므로 냉각효율을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
그리고, 상기 2원냉동 싸이클의 순환 밸런스(Balance)가 맞지 않게되면 제 2 압축기가 과열되지 않게 되어 상기 제 2 압축기내 오일의 점도를 상승시키게 되었는데, 이럴 경우 원심 프로펠러에 의해 피스톤이나 커넥팅 로드측으로 보내는 오일량이 급격히 줄어들게 되므로 상기 피스톤 등의 운동이 영향을 받아 제 2 압축기의 수명을 감소시키거나 고장이 발생되는 등 제품에 대한 신뢰도를 실추시키는 중대한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 제 2 냉각싸이클내를 순환하는 오일이 제 2 증발기로 유입되지 못하도록 함과 함께 상기 오일을 제 2 압축기로 신속히 회수하도록 하여 냉각효율을 높임은 물론 수명을 연장시키고 고장이 발생되지 않도록 하여 제품에 대한 신뢰도를 향상시키는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 해결하기 위한 본 발명의 형태에 따르면 제 1 압축기에서 압축된 냉매가 제 1 응축기를 거쳐 제 1 모세관을 통과한 다음 2중관식 열교환기의 제 1 증발기를 거쳐 상기 제 1 압축기로 되돌아오는 제 1 냉각싸이클과, 제 2 압축기에서 압축된 냉매가 상기 제 2 압축기 일측에 오일 수거관으로 연결된 오일분리기를 거쳐 상기 2중관식 열교환기의 제 2 응축기를 통과한 다음 제 2 모세관 및 제 2 증발기를 차례로 거쳐 다시 제 2 압축기로 되돌아오는 제 2 냉각싸이클을 갖는 2원 냉각싸이클에 있어서, 상기 제 2 모세관과 제 2 증발기 사이에 설치된 보조 오일분리기와, 상기 보조 오일분리기에 일단이 연결되고 제 2 증발기와 제 2 압축기 사이에 타단이 연결된 보조 오일수거관을 구비한 것을 특징으로하는 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고가 제공된다.
도 1은 종래 구성을 갖는 저온 냉장고의 2원 냉각싸이클을 나타낸 구성도
도 2는 도 1의 제 2 압축기를 나타낸 종단면도
도 3은 본 발명 구성을 갖는 저온 냉장고의 2원 냉각싸이클을 나타낸 구성도
도 4는 본 발명을 구성하는 압축기를 일 실시예로 나타낸 종단면도
도 5는 본 발명을 구성하는 압축기를 다른 실시예로 나타낸 종단면도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 2중관식 열교환기 3 : 오일분리기
4 : 오일수거관 41 : 제 2 냉각싸이클
42 : 제 2 압축기 43 : 제 2 응축기
45 : 제 2 모세관 46 : 제 2 증발기
101 : 보조 오일분리기 102 : 보조 오일수거관
이하, 본 발명의 구성을 일 실시예로 나타낸 첨부된 도 3내지 도 5를 참고로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명 구성을 갖는 저온 냉장고의 2원 냉각싸이클을 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명을 구성하는 압축기를 일 실시예로 나타낸 종단면도이며, 도 5는 본 발명을 구성하는 압축기를 다른 실시예로 나타낸 종단면도로서, 본 발명의 구성중 종래의 구성과 동일한 부분은 그 설명을 일부 생략하고 동일부호를 부여하기로 한다.
본 발명은 제 2 냉각싸이클(41)의 제 2 모세관(45)과 제 2 증발기(46)사이에 보조 오일분리기(101)를 설치하고, 상기 보조 오일분리기의 일측에는 보조 오일수거관(102)을 연결한 것으로서, 상기 보조 오일수거관은 제 2 압축기(42)의 이차냉매 입구측에 연결한 것이다.
그리고, 상기 보조 오일수거관(102)의 일부 및 오일수거관(4)의 일부는 모세관(103)으로 형성하여 보조 오일분리기(101) 및 오일분리기(3)내의 이차냉매가 제 2 압축기(42)내로 급격히 흘러들어 가지 않도록 한 것으로, 이는 상기 제 2 압축기내의 기기를 보호하도록 한 것이다.
한편, 도 4에 나타낸 일 실시예와같이 이차냉매의 순환싸이클 밸런스가 맞지 않아 생기는 오일의 점도 상승을 방지하도록 히터(104)를 제 2 압축기(42)내의 오일에 담가 설치하거나, 도 5에 나타낸 다른 실시예와같이 상기 오일영역인 제 2 압축기(42)의 외주면에 설치한 것이다.
이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같은데, 본 발명의 작용설명중 종래와 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일부호를 부여한다.
먼저, 제 1,2 압축기(22)(42)의 작동으로 압축된 일차 및 이차냉매는 각 제 1,2 냉각싸이클(21)(41)을 따라 흐르고, 여기서 상기 이차냉매는 오일분리기(3)를 거쳐 2중관식 열교환기(2)의 제 2 응축기(43)로 흐르게 된다.
여기서, 상기 이차냉매와 함께 나온 오일은 오일분리기(3)에 모아진 다음 오일수거관(4)을 따라 제 2 압축기(42)내로 되돌려 보내지게 되는데, 이때 상기 되돌려보내지는 오일은 모세관(103)에 의해 급격히 흐르지 않고 서서히 유입되게 된다.
한편, 상기 제 2 응축기(43)로 흐르는 이차냉매 및 상기 이차냉매와 함께 따라온 오일은 제 2 드라이어(44) → 제 2 모세관(45)을 거쳐 보조 오일수거기/내에 모아지게 되고 상기 이차냉매는 제 2 증발기(46)를 거치면서 열교환되어 고내를 냉각한 다음 제 2 압축기(42)내로 유입되게 된다.
그리고, 상기 보조 오일분리기(101)내에 모아진 오일은 보조 오일수거관(102)을 따라 제 2 압축기(42)내로 유입되는데, 이때 상기 유입되는 오일 또한 오일수거관(4)을 통해 되돌려 보내지는 오일과 마찬가지로 모세관(103)을 따라 제 2 압축기(42)내로 급격히 유입되지 않고 서서히 유입된다.
또한, 본 발명을 일 실시예로 나타낸 첨부된 도 4 및 도 5와같이 냉각싸이클이 맞지 않을 경우에는 히터(104)에 전원을 인가하면 제 2 압축기(42)내의 오일 점도가 상승하지 않아 상기 오일이 크랭크 샤프트(7)의 홈(11)을 타고 상승하여 피스톤(9) 및 커넥팅 로드(8)측에 원활히 공급되게 된다.
이상에서와같이 본 발명은 제 2 냉각싸이클내를 순환하는 오일이 제 2 증발기로 유입되지 못하고 제 2 압축기로 회수되므로 냉각효율이 상승되는 효과가 있다.
그리고, 냉각싸이클이 언밸런스가 되더라도 제 2 압축기내의 오일의 점도를 히터를 사용하여 낮춰주므로 상기 제 2 압축기내의 기기에 오일이 원활히 공급되어 냉매의 압축 및 순환을 신속히 유도함에 따라 이역시 냉각효율을 상승시키는 효과가 있다.
또한, 상기 제 2 압축기가 원활히 작동되므로 장기간 사용하여도 좀처럼 고장이 발생되지 않아 제품에 대한 신뢰도가 향상되는 등 매우 유용한 효과가 있다.
Claims (5)
- 제 1 압축기에서 압축된 냉매가 제 1 응축기를 거쳐 제 1 모세관을 통과한 다음 2중관식 열교환기의 제 1 증발기를 거쳐 상기 제 1 압축기로 되돌아오는 제 1 냉각싸이클과,제 2 압축기에서 압축된 냉매가 상기 제 2 압축기 일측에 오일 수거관으로 연결된 오일분리기를 거쳐 상기 2중관식 열교환기의 제 2 응축기를 통과한 다음 제 2 모세관 및 제 2 증발기를 차례로 거쳐 다시 제 2 압축기로 되돌아오는 제 2 냉각싸이클을 갖는 2원 냉각싸이클에 있어서,상기 제 2 모세관과 제 2 증발기 사이에 설치된 보조 오일분리기와,상기 보조 오일분리기에 일단이 연결되고 제 2 증발기와 제 2 압축기 사이에 타단이 연결된 보조 오일수거관을 구비한 것을 특징으로하는 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고.
- 제 1 항에 있어서,상기 오일수거관의 일부 또는 보조 오일수거관의 일부를 모세관으로 형성하여 보조 오일분리기내의 오일 또는 오일분리기내의 오일이 제 2 압축기내로 급격히 유입되지 않도록 한 것을 특징으로하는 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2 압축기에 오일을 가열하기 위한 발열체가 구비된 것을 특징으로하는 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고.
- 제 3 항에 있어서,상기 발열체는 제 2 압축기의 오일내에 담가 설치하여서 됨을 특징으로하는 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고.
- 제 3 항에 있어서,상기 발열제는 2 압축기 외주면의 제 2 압축기내에 담겨진 오일영역에 설치하여서 됨을 특징으로하는 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1019970054384A KR19990033125A (ko) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고 |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1019970054384A KR19990033125A (ko) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고 |
Publications (1)
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KR19990033125A true KR19990033125A (ko) | 1999-05-15 |
Family
ID=66048448
Family Applications (1)
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KR1019970054384A KR19990033125A (ko) | 1997-10-23 | 1997-10-23 | 2원 냉각싸이클을 갖는 저온 냉장고 |
Country Status (1)
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KR (1) | KR19990033125A (ko) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101230149B1 (ko) * | 2011-01-24 | 2013-02-05 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화장치 |
-
1997
- 1997-10-23 KR KR1019970054384A patent/KR19990033125A/ko not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101230149B1 (ko) * | 2011-01-24 | 2013-02-05 | 엘지전자 주식회사 | 공기조화장치 |
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