KR20020014611A - 히트 펌프 사이클용 액분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히트 펌프 사이클용 액분리기에 관한 것으로서, 운전 재개시 또는 동절기 등에도 냉매액과 증기의 분리를 양호하게 하여 효율을 증대하고 압축기의 손상등을 방지할 수 있도록한 것이다.

본 발명은 분리기 본체(1)의 상부에 입구관(2)과 출구관(3)을 연결하고, 분리기 본체(1)의 내부에 배플(4)을 설치하며, 상기 분리기 본체(1)의 하방에 이를 포위하도록 온수 또는 가열 공기등의 열원에 의하여 가열되는 가열 유체실(5)을 형성하여 하부에 공급관(6)을 상부에 배출관(7)을 연결하고, 상기 분리기 본체(1)의 내부와 가열 유체실(5) 사이에 증류수, 알콜 등의 작동유체를 충전한 다수의 히트 파이프(8)를 설치하여서 된 것이며, 상기 액분리기는 도 2 와 같이 압축기(10)와 증발기로 작용하는 실외 열교환기(11) 사이의 도관(12)에 설치하는 것이다.

Description

히트 펌프 사이클용 액분리기 {ACCUMULATOR FOR HEAT PUMP CYCLE}

본 발명은 히트 펌프 사이클용 액분리기(accumulator)에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 히트 펌프 사이클은 압축기, 실내 열교환기, 팽창밸브, 실외 열교환기를 기본구성으로 하여 압축기에서 압축된 고온·고압의 냉매가스를 실내 열교환기에서 응축하여 그 응축열을 난방·건조등에 사용하고, 실내 열교환기에서 응축된 냉매액을 팽창밸브에서 팽창시키고 실외 열교환기에서 증발시킨 후 압축기에 흡입되는 순환 사이클을 형성하는 것이다.

상기와 같은 순환 사이클을 형성할 때 증발기로 작용하는 실외 열교환기에서 냉매액의 증발이 충분하지 못하여 습냉매 증기 상태로 압축기에 흡입되면 액백현상이 일어나고 압축기의 실린더 내에서 냉매가 증발하면서 팽창함으로 효율이 떨어지며, 경우에 따라서는 액격(liquid hammer)이 발생하여 압축기가 손상을 입기도 함으로 냉매액이 압축기에 흡입되는 것을 방지하기 위하여 실외 열교환기와 압축기 사이에 액분리기를 설치하고 있다.

상기한 액분리기는 분리기 본체의 상부에 입구관과 출구관을 연결함과 동시에 내부에 배플을 설치한 것으로서, 실외 열교환기에서 입구관을 통하여 방향을 전환하면서 분리기 본체에 유입된 습냉매 증기는 배플에서 냉매액이 분리된 후 냉매액은 액분리기의 하방에 모이고 냉매가스만 출구관을 통하여 압축기에 흡입되도록 한 것이다.

그러나 상기한 액분리기는 통상적으로 실외에 설치하는 것임으로 외기온이 낮은 동절기에는 냉매액의 분리가 양호하지 못하고, 또한 운전중단 후에 냉매액이 분리기 본체에 모이기 때문에 운전 재개시에 냉매액이 압축기에 흡입되는 문제점이 발생하는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여, 운전 재개시 또는 동절기 등에도 냉매액과 증기의 분리를 양호하게 하여 효율을 증대하고 압축기의 손상등을 방지할 수 있는 히트 펌프 사이클용 액분리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 분리기 본체의 상부에 입구관과 출구관을 연결하고 내부에 배플을 설치한 액분리기에 있어서, 상기 분리기 본체의 하방에 가열 유체실을 형성하고, 상기 분리기 본체의 내부와 가열 유체실 사이에히트 파이프를 설치하여서 된 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 단면도.

도 2는 본 발명의 실시예의 설치 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1 : 분리기 본체 2 : 입구관 3 : 출구관

5 : 가열 유체실 8 : 히트 파이프

본 발명은 도 1 에 도시한 바와 같이 분리기 본체(1)의 상부에 입구관(2)과 출구관(3)을 연결하고, 분리기 본체(1)의 내부에 배플(4)을 설치하며, 상기 분리기 본체(1)의 하방에 이를 포위하도록 온수 또는 가열 공기등의 열원에 의하여 가열되는 가열 유체실(5)을 형성하여 하부에 공급관(6)을 상부에 배출관(7)을 연결하고, 상기 분리기 본체(1)의 내부와 가열 유체실(5) 사이에 증류수, 알콜 등의 작동유체를 충전한 다수의 히트 파이프(8)를 설치하여서 된 것이며, 상기 액분리기는 도 2 와 같이 압축기(10)와 증발기로 작용하는 실외 열교환기(11) 사이의 도관(12)에 설치하는 것이다.

미설명부호 13은 응축기로 작용하는 실내 열교환기이고, 14는 팽창밸브이다.

이상과 같은 본 발명은 증발기로 작용하는 실외 열교환기(11)에서 냉매액의 증발이 충분하지 못한 습냉매 증기가 입구관(2)을 통하여 방향을 전환하면서 분리기 본체(1)의 하부에 유입된 후 배플(4)에서 냉매액과 냉매증기가 분리되어 냉매증기만 유출관(3)을 통하여 압축기(10)에 흡입되는 것은 통상의 것과 동일하나, 상기와 같이 운전할 때 외기온이 낮은 동절기 등에 냉매액과 증기의 분리가 양호하지 않을 경우 또는 운전중단 후 냉매액이 분리기 본체에 모이는 경우등에는 공급관(6)을 통하여 온수(상기 온수는 2000년 특허출원 제 24499 호의 온수 가열회로에서 생성된 온수를 사용하는 것이 바람직함), 난방 또는 건조실 내의 가열공기등의 열원을 가열 유체실(5)에 공급하여서 분리기 본체(1) 내의 하방에 모인 냉매액을 가열하는 것이다. 한편 히트 파이프(8)는 그 증발부가 가열 유체실(5)에 위치되어 있으므로 가열 유체실(5)에 공급되는 열원이 히트 파이프(8)의 증발부를 가열함으로 히트 파이프(8) 내에 충전한 작동유체가 증발하면서 분리기 본체(1) 내에 위치한 응축부로 상승하여 분리기 본체(1) 내의 냉매액과 열교환함에 따라 응축되어 하강하여서 재증발되는 사이클을 수행하면서 분리기 본체(1) 내의 냉매액을 증발시키는 것이다.

상기와 같이 분리기 본체(1) 내에 모인 냉매액을 가열 유체실(5)에 공급되는 열원에 의하여 가열하면 그 냉매액은 증발되어 건포화 증기 또는 과열증기가 된 후 압축기(10)에 흡입되는 것이므로 액분리기의 기능을 양호하게 유지할 수 있는 것이다.

상기한 실시예에서는 본 발명을 히트 펌프 사이클에 설치한 것에 대하여 설명하였으나 냉동 사이클에도 실시할 수 있음은 물론이고, 이 경우에는 도 2 의 실내 열교환기(13)가 증발기로 작용함으로 압축기(10)와 실내 열교환기(13) 사이에 설치하는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 분리기 본체의 하방에 가열 유체실을 형성하고, 분리기 본체와 가열 유체실 사이에 히트 파이프를 설치하여 운전 재개시 또는 동절기 등에 분리기 본체 내의 냉매액을 가열 증발시킴으로서 압축기에는 건포화 증기 또는 과열증기만이 흡입되도록 하였기 때문에 액분리기의 기능을 양호하게 달성할 수 있게 되어 효율을 증대하고, 압축기의 손상방지에 의하여 신뢰성이 증진되는 것이다.

Claims (1)

1. 분리기 본체의 상부에 입구관과 출구관을 연결하고, 내부에 배플을 설치한 액분리기에 있어서, 상기 분리기 본체의 하방에 가열 유체실을 형성하고, 상기 분리기 본체의 내부와 가열 유체실 사이에 히트 파이프를 설치하여서 된 히트 펌프 사이클용 액분리기.