KR19990080513A - 공기조화기용 냉매 분배기 - Google Patents

Abstract

본발명은 공기 조화기에 관한 것으로 특히,모세관을 통해 유입관으로 공급되는 기체 및 액체냉매를 증발기로 분배하는 분배기에 충돌면을 형성하여 기체와 액체를 균일하게 혼합하는 동시에 분배기의 주벽에는 다수개의 분지관을 결합하여 충돌면과의 충돌에 의해 균일하게 혼합된 냉매를 고르게 증발기의 각 패스별로 공급시킬 수 있도록 함으로서 냉방능력을 향상시킬 수 있도록 안출된 것으로,

압축기와 응축기 그리고 모세관을 통과한 액체 및 기체냉매가 서로 교란되면서 혼합된 뒤 증발기의 패스 별로 균일하게 분지되어 공급되도록 하기 위해 유입관 으로 공급되는 기체 및 액체냉매를 충돌시켜 혼합시키는 분배기에 형성된 충돌면과, 상기 충돌면의 충돌에 의해 혼합된 기체 및 액체냉매를 고르게 분지시키기 위하여 분배기의 주벽에 연결되는 다수개의 분지관을 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 냉매 분배기를 제공한다.

Description

공기 조화기용 냉매 분배기

본발명은 공기 조화기에 관한 것으로 특히,모세관을 통해 유입관으로 공급되는 기체 및 액체냉매를 증발기로 분배하는 분배기에 충돌면을 형성하여 기체와 액체를 균일하게 혼합하는 동시에 분배기의 주벽에는 다수개의 분지관을 결합하여 충돌면과의 충돌에 의해 균일하게 혼합된 냉매를 고르게 증발기의 각 패스(Path)별로 공급시킬 수 있도록 함으로서 냉방능력을 향상시킬 수 있도록 된 공기 조화기용 냉매 분배기에 관한 것이다.

일반적인 공기 조화기의 냉동싸이클은 도1에 나타내었다.

상기의 냉동 싸이클은 저온,저압의 기체냉매를 흡입하여 고온,고압으로 압축하는 압축기(1)와,

상기 압축기(1)에서 공급받은 고온,고압의 기체냉매를 공기중에 방열하여 액체화하는 응축기(2)와,

상기 응축기(2)에서 공급받은 중온, 고압의 액체를 감압하여 저온,저압으로 액체화 하는 다수개의 모세관(5)과,

상기 모세관(5)냉매를 유입관(4)을 통해 공급받아 분지하는 분배기(5)와,

상기 분배기(5)에서 분지된 저온 저압의 냉매를 각 패스별로 공급받아 외부의 열을 흡수하여 증발하는 증발기(9)를 구비한 구성으로 되어 있다.

그리고, 상기의 분배기(5)는 내부가 공간부로 이루어져 있고 다수개의 분지관(8)들을 결합하고 있다.

상기와 같은 종래구성에 따른 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 압축기(1)와 응축기(2)그리고 모세관(3)을 통과한 이후의 냉매는 액체와 기체가 공존해 있는 이상유동의 형태가 된다.

그리고, 상기 냉매가 관내를 이상유동시 액체 대비 밀도가 낮은 기체는 밀도차로 인하여 액체와 완전하게 혼합되지 못한채 유동을 하게 된다.

또한, 상기의 관내를 유동하는 기체 및 액체냉매는 도1과 같이 유입관(4)을 통해 분배기(5)로 공급될 때 상기 분배기(5)에 형성된 확관부(6)에 의해 밀도차가 발생하면서 기체냉매의 유동속도가 빨라지게 된다.

따라서, 상기의 기체 냉매는 분배기(5)의 분지돌기(7)들에 부딪치면서 다수개의 분지관(8)으로 분지되어진다.

그리고, 상기 분지관(8)들중 중앙부에 위치해 있는 분지관(8)은 유입관(4)과 일직선상으로 위치되어 있게 되므로 비교적 많은 량의 냉매가 공급되어진다.

그러나, 상기 분지관(8)의 양측부에 결합되어 있는 분지관(8)에는 중앙의 분지관(8)보다 적은 량의 냉매가 공급되어진다.

즉, 상기 양측의 분지관(8)에는 유입관(4)에서 공급되는 냉매가 분지돌기(7)와 부딪치면서 분배기(5)내부로 튀어 나오게 되고 아울러 상기 튀어나오는 냉매는 양측의 분지관(8)으로 공급되는 냉매들의 흐름을 방해하게 되므로 자연적으로 상기의 양측 분지관(8)에는 적은량의 냉매가 공급될 수 밖에 없었다.

또한, 상기와 같이 중앙의 분지관(8)으로 유량분배가 많이 일어난다는 것은 액체 냉매의 분배도 많이 일어난다는 이야기가 되며 상기 액체냉매의 유량분배가 많아지면 냉매가 증발하면서 발생되는 잠열도 많아지게 된다.

따라서, 상기 중앙의 분지관(8)을 통해 많은 냉매를 공급받는 증발기(9)의 패스에는 냉방능력이 증가되고 양측의 분지관(8)을 통해 적은 냉매를 공급받은 증발기(9)의 패스에서는 냉방능력이 감소되어지게 되므로 전체적으로 보아 각패스당 서로 다른 냉매량에 의해 냉방능력의 저감효과를 가져오게 되는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 상기의 분배기(5)의 형상은 설치되는 각도에 따라 많은 유량의 변화를 가져오기 때문에 증발기의 각패스에서의 냉매유량 변화가 심하게 되어 공기조화기의 냉방능력에 악영향을 미치게 된다.

이러한 종래의 문제점 등을 해결 보완하기 위한 본발명의 목적은,

모세관으로 부터 공급받은 기체 및 액체냉매를 분배기 내에서 충돌시켜 충분히 교란 혼합한 뒤 다수개의 분지관을 통해 균일하게 증발기의 패스로 공급함으로서 냉매의 균일한 분배에 의해 증발기 전체의 냉방능력을 향상시킬수 있도록 하는 목적을 제공한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본발명은,

유입관을 통해 분배기 내부로 공급되는 기체 및 액체냉매가 충돌을 하여 충분히 혼합될 수 있도록 분배기에 충돌면을 형성하고 상기 충돌면과 충돌에 의해 충분히 혼합된 기체 및 액체냉매는 분배기의 주벽에 등간격으로 형성되는 다수개의 분지관을 통해 증발기의 각패스로 공급되도록 하면 본발명의 목적을 달성할 수 있게 된다.

도1은 종래 냉동싸이클에 결합된 분배기의 구성을 나타낸 도면

도2는 본발명 냉동싸이클에 결합된 분배기를 나타낸 도면

도3은 본발명 분배기의 구성을 나타낸 확대단면도

도4는 본발명 분배기와 유입관의 관계를 나타낸 평단면도

<도면중 주요 부분에 대한 부호설명>

101-압축기 102-응축기

103-모세관 104-유입관

105-분배기 106-충돌면

107-주벽 108-분지관

109-증발기

본발명의 구성을 도2내지 도4에 의해 상세히 설명하기로 한다.

압축기(101)와 응축기(102) 그리고 모세관(103)을 통과한 액체 및 기체냉매가 서로 교란되면서 혼합된 뒤 증발기(109)의 패스 별로 균일하게 분지되어 공급되도록 하기 위해 유입관(104)으로 공급되는 기체 및 액체냉매를 충돌시켜 혼합시키는 분배기(105)에 형성된 충돌면(106)과,

상기 충돌면(106)의 충돌에 의해 혼합된 기체 및 액체냉매를 고르게 분지시키기 위하여 분배기(105)의 주벽(107)에 연결되는 다수개의 분지관(108)을 구비한 구성이다.

그리고, 상기 유입관(104)에서 공급되는 기체 및 액체냉매가 분배기(105)의 충돌면(106)으로 강하게 부딪치면서 균일한 혼합이 이루어질 수 있도록 하기 위해 분배기(105)의 충돌면(106)과 유입관(104)끝단부의 거리를 분배기(105)의 몸통 거리(L)에 대해 약0-1/4L로 위치시켰다.

또한, 상기 분배기(105)에 형성된 충돌면(106) 정중앙과 기체 및 액체냉매가 직각 방향으로 충돌하여 각방향으로 균일한 분산이 이루어지도록 하기 위해 유입관(104)과 직교로 형성되는 분배기(105)의 충돌면(106)을 구비하였다.

그리고, 상기 분배기(105)의 충돌면(106)과 충돌하여 균일한 혼합이 이루어진 상태의 기체 및 액체냉매를 증발기(109)의 패스로 균일하게 공급될 수 있도록 하기 위해 분배기(105)의 주벽에 등간격(A)으로 형성되는 분지관(108)을 구비하였다.

또한, 상기 분지관(108) 또는 유입관(104)은 모세관으로 구비하였다.

이와같이된 본발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저,압축기(101)는 저온,저압의 기체냉매를 흡입하여 고온,고압으로 압축한 뒤 응축기(102)로 공급을 하고 상기의 응축기(102)는 고온,고압의 기체냉매를 공기중에 방열하여 액체화하게 된다.

또한, 상기 응축기(102)에서 액체화된 중온, 고압의 액체냉매를 모세관(103)에 의해 감압하여 저온,저압으로 액체화 한 뒤 유입관(104)을 통해 분배기(105)로 공급하게 된다.

그리고, 상기 분배기(105)로 공급되는 냉매는 액체와 기체가 혼합된 이상 유체로서 전체 유체중에 기체 대비 액체의 질량비가 약80%정도에 달하게 된다.

따라서, 상기 유입관(104)에 의해 분배기(105)로 공급된 기체 및 액체 냉매는 유입관(104)과 직교로 형성된 충돌면(106)과 충돌을 하게 된다.

그리고, 상기 충돌면(106)과 충돌되는 기체 및 액체냉매는 튀어나오면서 유입관(104)으로 공급되는 기체 및 액체 냉매와 도3과 같이 교란이되면서 혼합되어지게 된다.

또한, 상기 분배기(105)내에서 혼합되는 기체 및 액체냉매는 유입관(104)보다 큰 관경을 갖는 분배기(105)에 의해 매우 활발한 혼합을 하게 된다.

따라서, 상기 분배기(105)내부의 기체 및 액체 냉매는 액체와 기체가 서로 강하게 혼합되어 밀도차에 관계없이 서로 뒤엉키게 되는 동시에 분배기(105)의 주벽(107)에 등간격으로 결합되어 있는 다수개의 분지관(108)을 통해 증발기(109) 각 패스로 균일하게 공급되어진다.

상기와 같이 증발기의 각패스로 균일하게 공급하는 냉매분배에 의해 냉방능력의 향상을 기대할 수 있게 된다.

그리고, 분배기(105)의 충돌면(106)과 유입관(104)끝단부의 거리를 분배기(105)의 몸통 거리(L)에 대해 약0-1/4L로 위치시켰기 때문에 상기 유입관(104)에서 공급되는 기체 및 액체냉매가 분배기(105)의 충돌면(106)으로 강하게 부딪치면서 균일한 혼합이 이루어질 수 있게 된다.

또한, 상기 유입관(104)과 분배기(105)의 충돌면(106)을 직교로 형성함으로서 분배기(105)에 형성된 충돌면(106) 정중앙과 기체 및 액체냉매가 직각 방향으로 충돌 하여 각방향으로 균일한 분산이 이루어지도록 하였다.

그리고, 상기 분배기(105)의 주벽에 분지관(108)들을 등간격(A)으로 형성함으로서 분배기(105)의 충돌면(106)과 충돌하여 균일한 혼합이 이루어진 상태의 기체 및 액체냉매를 증발기(109)의 패스로 균일하게 공급될 수 있도록 하였다.

또한, 상기 분지관(108) 또는 유입관(104)은 모세관으로 형성시 켰기 때문에 더욱 향상된 효율을 얻을수 있게 된다.

이와같이된 본발명은 유입관을 통해 분배기 내부로 공급되는 기체 및 액체냉매가 충돌을 하여 충분히 혼합될 수 있도록 분배기에 충돌면을 형성하고 상기 충돌면과 충돌에 의해 충분히 혼합된 기체 및 액체냉매는 분배기의 주벽에 등간격으로 형성되는 다수개의 분지관을 통해 증발기의 각패스로 공급되도록 함으로서 냉매의 균일한 분배에 의해 증발기 전체의 냉방능력을 향상시킬수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims (5)

1. 압축기와 응축기 그리고 모세관을 통과한 액체 및 기체냉매가 서로 교란되면서 혼합된 뒤 증발기의 패스 별로 균일하게 분지되어 공급되도록 하기 위해 유입관 으로 공급되는 기체 및 액체냉매를 충돌시켜 혼합시키는 분배기에 형성된 충돌면과,

   상기 충돌면의 충돌에 의해 혼합된 기체 및 액체냉매를 고르게 분지시키기 위하여 분배기의 주벽에 연결되는 다수개의 분지관을 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 냉매 분배기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 유입관에서 공급되는 기체 및 액체냉매가 분배기의 충돌면으로 강하게 부딪치면서 균일한 혼합이 이루어질 수 있도록 하기 위해 분배기의 충돌면과 유입관의 끝단부의 거리를 분배기의 몸통 거리(L)에 대해 약0-1/4L로 위치시킨 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 냉매 분배기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 분배기에 형성된 충돌면 정중앙과 기체 및 액체냉매가 직각 방향으로 충돌 하여 각방향으로 균일한 분산이 이루어지도록 하기 위해 유입관과 직교로 형성되는 분배기의 충돌면을 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 냉매 분배기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 분배기의 충돌면과 충돌하여 균일한 혼합이 이루어진 상태의 기체 및 액체 냉매를 증발기의 패스로 균일하게 공급될 수 있도록 하기 위해 분배기의 주벽에 등간격(A)으로 형성되는 분지관을 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 냉매 분배기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 분지관 또는 유입관은 모세관으로 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 냉매 분배기.