KR20000004318U - 공기조화기용 냉매 분배기 - Google Patents

Abstract

본고안은 공기 조화기에 관한 것으로 특히, 모세관을 통해 유입관으로 공급되는 기체 및 액체냉매를 증발기로 분배하는 분배기 내부에 확산면과 혼합안내면을 형성하고 상기 확산면과 혼합안내면에 의해 기체와 액체를 다방향으로 확산시켜 균일 하게 혼합한뒤 다수개의 분지관을 통해 증발기의 각 패스(Path)별로 공급시킬 수 있도록 함으로서 균일한 분지량에 의해 공기 조화기의 냉방능력을 향상시킬 수 있도록 안출된 것으로,

압축기와 응축기 그리고 모세관을 통과하여 유입관을 통해 분배기로 유입된 액체 및 기체냉매를 다방향으로 균일하게 확산시키기 위하여 분배기의 중앙에 형성되는 확산면과,

상기 확산면에 의해 확산되는 액체 및 기체냉매가 서로 균일하게 혼합될 수 있도록 분배기의 내벽면에 형성되는 혼합안내면과,

상기 혼합안내면에 의해 혼합된 액체 및 기체냉매를 증발기의 패스 별로 균일하게 분지하여 공급하기 위해 혼합안내면에 결합되는 다수개의 분지관을 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 냉매 분배기를 제공한다.

Description

공기 조화기용 냉매 분배기

본고안은 공기 조화기에 관한 것으로 특히, 모세관을 통해 유입관으로 공급되는 기체 및 액체냉매를 증발기로 분배하는 분배기 내부에 확산면과 혼합안내면을 형성하고 상기 확산면과 혼합안내면에 의해 기체와 액체를 다방향으로 확산시켜 균일 하게 혼합한뒤 다수개의 분지관을 통해 증발기의 각 패스(Path)별로 공급시킬 수 있도록 함으로서 균일한 분지량에 의해 공기 조화기의 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 모세관(3)과,

상기 모세관(3)의 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.

그리고, 상기 유입관(4)으로 공급되는 냉매는 분지관(8)내부로 공급되지만 그 외의 냉매는 분지관(8)의 상단부 및 분배기(5)의 바닥면과 부딪치면서 분배기(5)내부로 튀어 나오게 되고 아울러 상기 튀어나오는 냉매는 분지관(8)으로 공급되는 냉매들의 흐름을 방해하게 되므로 자연적으로 어느 한쪽의 분지관(8)에는 적은량의 냉매가 공급될 수 밖에 없었다.

또한, 상기와 같이 어느 한개의 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 본고안의 목적은,

모세관으로 부터 공급받은 기체 및 액체냉매를 분배기 내에서 다방향으로 확산시키는 동시에 확산되는 기체냉매와 액체냉매를 충분히 교란 혼합한 다음 다수개의 분지관을 통해 균일하게 증발기의 패스로 공급함으로서 냉매의 균일한 분배에 의해 증발기 전체의 냉방능력을 향상시킬수 있도록 하는 목적을 제공한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본고안은,

유입관을 통해 분배기 내부로 공급되는 기체 및 액체냉매가 다방향으로 확산되도록 분배기 내부에 확산면을 형성시키고 상기 확산면에 의해 확산되는 기체 및 액체 냉매들을 충분히 혼합시킬 수 있도록 분배기의 내벽에 혼합안내면을 형성한 뒤 상기 혼합안내면을 통과하면서 충분히 혼합된 기체 및 액체냉매는 혼합안내면의 상측부에 등간격으로 결합되는 다수개의 분지관을 통해 증발기의 각패스로 공급 하도록 하면 본고안의 목적을 달성할 수 있게 된다.

도1은 종래의 냉매 분배기가 결합된 상태를 나타낸 냉동싸이클 도면

도2는 본고안의 냉매 분배기가 결합된 상태를 나타낸 냉동싸이클 도면

<도면중 주요 부분에 대한 부호설명>

101-압축기 102-응축기

103-모세관 104-분배기

105-증발기 106-유입관

107-확산면 108-혼합안내면

109-분지관

본고안의 구성을 도2에 의해 상세히 설명하기로 한다.

압축기(101)와 응축기(102)그리고 모세관(103)을 통과하여 유입관(106)을 통해 분배기(104)로 유입된 액체 및 기체냉매를 다방향으로 균일하게 확산시키기 위하여 분배기(104)의 중앙에 형성되는 확산면(107)과,

상기 확산면(107)에 의해 확산되는 액체 및 기체냉매가 서로 균일하게 혼합될 수 있도록 분배기(104)의 내벽면에 형성되는 혼합안내면(108)과,

상기 혼합안내면(108)에 의해 혼합된 액체 및 기체냉매를 증발기(105)의 패스 별로 균일하게 분지하여 공급하기 위해 혼합안내면(108)에 결합되는 다수개의 분지관(109)을 구비한 구성이다.

그리고, 상기 확산면(107)과 혼합안내면(108)이 연결되는 단면형상은 액체 및 기체냉매가 원활하게 안내되어 이동되도록 곡면형상으로 구비하였다.

또한, 상기 분지관(109)은 확산면(107)과 혼합안내면(108)에 의해 액체 및 기체 냉매가 충분하게 혼합된 뒤 분지되도록 혼합안내면(108)의 상측부에 구비하였다.

이와같이된 본고안의 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(106)을 통해 분배기(104)로 공급하게 된다.

그리고, 상기 분배기(104)로 공급되는 냉매는 액체와 기체가 혼합된 이상 유체로서 전체 유체중에 기체 대비 액체의 질량비가 약80%정도에 달하게 된다.

따라서, 상기 유입관(106)에 의해 분배기(104)로 공급된 기체 및 액체 냉매는 분배기(104)의 중앙에 형성된 확산면(107)에 의해 안내되면서 360。방향으로 하강하여 확산되어진다.

또한, 상기 확산면(107)에 의해 확산된 기체 및 액체 냉매는 분배기(104)의 내벽면에 형성된 혼합안내면(108)을 따라 상측으로 상승되어진다.

이때, 상기 혼합안내면(108)은 곡면형상으로 되어 있기 때문에 혼합안내면(108)을 따라 상측부까지 상승되는 기체 및 액체 냉매는 회오리를 일으키면서 확산면(107)으로 확산되고 있는 기체 및 액체 냉매와 혼합이 되어진다.

그리고, 상기 혼합안내면(108)에 의해 혼합된 기체 및 액체냉매는 액체와 기체가 서로 강하게 혼합되어 밀도차에 관계없이 서로 뒤엉킨 상태로 혼합안내면(108)상측부에 결합된 분지관(109)들을 통해 증발기(105)로 균일하게 공급되어진다.

상기와 같이 증발기(105)의 각패스로 균일하게 공급하는 냉매분배에 의해 냉방능력의 향상을 기대할 수 있게 된다.

그리고, 상기 확산면(107)과 혼합안내면(108)이 연결되는 단면형상은 곡면형상으로 구비하였기 때문에 액체 및 기체냉매가 원활하게 안내되어 이동될 수 있게 된다.

또한, 상기 분지관(109)은 혼합안내면(108)의 상측부에 구비하였기 때문에 확산면(107)과 혼합안내면(108)에 의해 액체 및 기체 냉매가 충분하게 혼합된 뒤 분지될수 있게 된다.

이와같이된 본고안은, 유입관을 통해 분배기 내부로 공급되는 기체 및 액체냉매가 다방향으로 확산되도록 분배기 내부에 확산면을 형성시키고 상기 확산면에 의해 확산되는 기체 및 액체 냉매들을 충분히 혼합시킬 수 있도록 분배기의 내벽에 혼합안내면을 형성한 뒤 상기 혼합안내면을 통과하면서 충분히 혼합된 기체 및 액체냉매는 혼합안내면의 상측부에 등간격으로 결합되는 다수개의 분지관을 통해 증발기의 각패스로 공급하도록 함으로서 냉매의 균일한 분배에 의해 증발기 전체의 냉방능력을 향상시킬수 있는 유용한 효과를 가진다.

Claims (3)

1. 압축기와 응축기 그리고 모세관을 통과하여 유입관을 통해 분배기로 유입된 액체 및 기체냉매를 다방향으로 균일하게 확산시키기 위하여 분배기의 중앙에 형성되는 확산면과,

   상기 확산면에 의해 확산되는 액체 및 기체냉매가 서로 균일하게 혼합될 수 있도록 분배기의 내벽면에 형성되는 혼합안내면과,

   상기 혼합안내면에 의해 혼합된 액체 및 기체냉매를 증발기의 패스 별로 균일하게 분지하여 공급하기 위해 혼합안내면에 결합되는 다수개의 분지관을 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 냉매 분배기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 확산면과 혼합안내면이 연결되는 단면형상은 액체 및 기체냉매가 원활하게 안내되어 이동되도록 곡면형상으로 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 냉매 분배기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 분지관은 확산면과 혼합안내면에 의해 액체 및 기체냉매가 충분하게 혼합된 뒤 분지되도록 혼합안내면의 상측부에 구비한 것을 특징으로 하는 공기 조화기용 냉매 분배기.