KR200233880Y1 - 냉동기용 수액기 겸용 공냉식 응축기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 HFC계 냉매사용 압축식 냉동장치 분야에서 적용되는 수액기 겸용 공냉식 응축기에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 일반적인 냉매싸이클은 압축기, 유분리기, 응축기, 수액기, 팽창변, 증발기의 순서로 접속하여 순환하게 되는데, 분리 설치되어있는 응축기와 수액기를 일체형으로 제작하여, 일반 응축기의 경우 응축코일 하단부에 일부 냉매액이 남아 응축효율이 떨어지는 단점을 보완하여 응축효율의 극대화로 냉동능력의 향상을 가능하게 한다.

본 고안은 별도로 설치되어 있는 수액기(액화된 냉매를 일시 저장하는 탱크로 냉방부하에 적응하여 필요한 냉매액량을 증발기에 공급하는 역할을 한다.)를 단순히 응축기내에 내장한 것이 아니라, 종래의 공냉식 응축기를 재 설계하여, 마치 수냉식 원통 다관식 횡형 응축기의 하부가 수액기 역할을 하는 것처럼 공냉식 응축기 하부에 용적을 두어, 수액기 역할을 하도록 일체형으로 제작하여 수액기겸용 응축기를 제공한다.

본 고안에 따르면, 보통 냉매 싸이클중 증발기를 제외한 전 장치를 컨덴싱 유닛 또는 실외기 유닛이라고 하는데, 수액기 겸용 응축기가 장치된 실외기 유닛은 별도의 수액기를 장치하지 않기 때문에 전체적으로 소형화되고, 중량이 감소되며, 제작비용절감(15- 20%)되고, 냉매누설부위의 감소, 정숙 운전 및 응축효율 향상에 따른 냉동능력 향상의 효과가 있다.

Description

냉동기용 수액기 겸용 공냉식 응축기{Condenser combined with Receiver Tank}

본 고안은 HFC계 냉매사용 압축식 냉동장치 분야에 적용되는 수액기 겸용 공냉식 응축기에 관한 것으로 특히 응축효율의 향상과 정숙한 운전으로 냉동능력의증대에 의한 성능향상을 가능하게 하는 것이다.

종래의 냉동장치의 냉동 싸이클은 압축기, 유분리기, 응축기, 수액기, 팽창변, 증발기 순서로 접속하여 순환하게 되는데, 일반적으로 증발기부분은 실내기 유닛이라고 하고, 증발기를 제외한 전 부분은 실외기 유닛 또는 컨덴싱 유닛에 설치하여 사용하는 냉동장치가 알려져 있다. 실외기 유닛에는 주로 응축기, 압축기 및및 별도의 수액기를 실외기 유닛 내부의 하단부에 장착하여 사용한다.

상기 종래 기술의 수액기는 실외기의 하단부에 장착되어, 응축기와 팽창밸브 사이에 액화된 냉매를 일시 저장하는 탱크로써 냉매 부하에 적응하여, 필요한 냉매액량을 증발기에 공급하는 역할을 한다. 그러나 응축기와 떨어져 별도로 설치되어 있기 때문에 응축기 냉매관 하단부에 냉매액이 남아있어 응축효율이 떨어지는 단점이 있다. 또한 냉매 누설의 위험과 정숙 운전을 저하시킨다. 또한 탱크의 크기가 차지하는 용적으로 실외기가 커지고 배관계통 및 조립의 복잡성을 초래한다.

본 고안의 목적은 응축기 하단부의 용적에 수액기의 기능을 갖도록 설계 제작된 수액기 겸용 응축기로 인하여 종래의 응축기 냉매관 끝부분에서 부터 수액기까지의 배관계통에 일부 냉매액이 남아서 응축효율이 떨어지는 단점을 보완하여 응축효율의 향상과 정숙 운전으로 냉동능력의 증대를 도모하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 냉동기를 실내기 유닛과 실외기 유닛으로 구성하는 공냉식 냉동기에 있어서, 실외기 내부에 별도로 장착된 수액기 탱크를 제거하고, 응축기 하단부에 용적을 두어 일체형으로 제작된 수액기 겸용 응축기로 인하여 실외기가 20%정도 소형화되고 경량화하여 제작비용을 절감하고 설치 공간을 저감하는 데에 있다

본 고안의 또 다른 목적은 일체형으로 제작된 수액기 겸용 응축기로 인하여, 별도의 수액기 탱크도 설치하지 않기 때문에 응축기에서 수액기까지의 배관도 조립하지 않음으로 인하여 조립제작이 간단하게 하여 냉매누설 위험을 저감시키는데 있다

상기의 목적을 달성하기 위하여 HFC계 공냉식 냉동장치에 있어서 압축기, 응축기, 수액기로 구성되는 실외기 유닛에서 응축기와 수액기는 분리되어 배관으로 서로 접속되어 있는데, 실외기 유닛의 하단부에 상당한 용적의 탱크와 배관으로 되어 있는 수액기를 없애고, 응축기 하단부를 재 설계하여 마치 수냉식 원통다관식 횡형 응축기 하부가 수액기 역할을 하는 것처럼 응축기 하부가 수액기 역할을 하도록 새로이 제작, 설계하였다

결론적으로 상기 고안의 특징은 실외기 유닛의 하부에 설치되어 있는 수액기를 없애고, 종래의 응축기를 재 설계하여 응축기 하부의 용적을 활용하여 수액기 겸용 응축기로 제작함으로써 응축기 냉매관 하단부의 냉매액이 남아 응축효율이 떨어지는 단점을 보완하여 응축효율 향상과 정숙운전으로 냉동 능력을 향상시키고, 또한 종래의 수액기 탱크의 용적과 무게만큼 소형화, 경량화하여 제작비용을 절감시키며, 배관이 단순해져 조립의 용이하고, 냉매누설 위험성이 저감되며 실외기 유닛의 설치공간의 대폭 저감되는 것을 가능하게 한다.

본 고안의 목적과 효과는 첨부한 도면을 참조한 다음 설명에서 명백해 질 것이다

도1은 본 고안의 수액기 겸용 공냉식 응축기의 전체 실외기 유닛의 정면도

도2는 본 고안의 수액기 겸용 공냉식 응축기 부품의 정면도

도3은 본 고안의 실시 예에 따른 냉동장치의 기본 냉매 사이클 예시도

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1. 전열핀 2. 냉매관 3. 수액기

4. 응축기용 송풍기 5. 에어벤트 6. 종래의 수액기

7. 응축기 8. 드라이어 9. 액면계

10. 스톱 밸브 11. 솔레노이드 밸브 12. 팽창변

13. 증발기용 송풍기 14. 증발기 15. 액 분리기

16. 필터 17. 압축기

본 고안의 구성은 HFC계 냉매를 사용하는 공냉식 냉동기에 있어서, 주로 압축기, 응축기, 수액기로 구성되어 있는 실외기 유닛에서 실외기 하단부에 위치하여 액화된 냉매를 일시 저장하여, 기수분리하며, 냉동부하에 적응하여 필요한 냉매액량 증발기에 공급하는 역할을 하며, 액면계, 균압관, 안전 밸브 등으로 구성되어 있는 주로 타원형 탱크모양의 수액기를 없애고, 공냉식 응축기하부의 용적을 활용하여 응축기 냉매관과 직접 연결하여 응축기 하부에 수액기의 기능을 할 수 있도록 응축기와 일체형으로 종래의 응축기를 재설계하여 수액기 겸용 응축기를 제작하였다.

이하에 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도3은 본 고안의 실시 예에 따른 공냉식 냉동장치의 기본 냉매 작용순환도로서 압축기(17)에서 나온 고온고압의 냉매가스는 응축기(7)로 들어오고, 응축기(7)은 전열핀(1), 냉매관(2), 수액기(3)와 송풍기(4)으로 구성되어 있다. 응축기(7)안으로 들어온 냉매가스는 압축기(17)에서 받은 압력으로 냉매관(2)를 따라 순환하고, 순환되는 도중 송풍기(4)의 동작에 의해 냉매가스는 공기에 의해 냉각되며, 전열핀(1)은 열 교환을 극대화시키고. 냉매가스는 응축기(7)의 하부에 응축기와 일체형으로 냉매 관(2) 직접 연결되어 제작되어 있는 수액기(3)에서 모두 냉매액이 되어 일시 저장되어 기수 분리하며 냉동 부하에 적응하여 필요한 냉매 액을팽창밸브(12)로 보내게 된다.

응축기에 하부에 설치되어 있는 수액기(3)는 종래의 수액기(6)의 동작을 하게 되며, 종래의 수액기(6)를 구성하는 균압관, 액면계, 안전밸브등을 생략할 수 있어 배관의 축소로 인한 냉매의 누설위험을 줄이며, 냉매가스와 액을 쉽게 분리할 뿐만 아니라, 냉매 관(2)에서 직접 연결되므로 종래의 응축기 하단부 부터 종래의 수액기(6)까지 남아있는 냉매 액으로 응축 효율이 떨어지는 단점을 개선하여 응축효율을 향상시키며, 종래의 수액기(6)의 크기만큼 실외기(18) 유닛이 소형화되고 경량화 된다.

또한 본 고안에 따라 실시 예 표 1은 종래의 수액기 크기와 중량을 나타내며, 실시예 표 2는 종래의 일반적인 실외기 유닛과 본 고안의 수액기겸용 응축기로 제작된 실외기 유닛의 크기를 비교한 표이다.

본 고안은 표 1과 같이 종래의 수액기 사용하지 않기 때문에 표 1의 크기와 중량만큼 소형화되고 경량화 된다. 또한 표 2와 같이 실외기 유닛도 컴팩트되기 때문에 설치공간이 대폭 줄어드는 것이 가능하게 된다.

수액기(3)겸용 응축기(7))에서 나온 냉매액은 드라이어(8)에서 냉매액 중에 포함된 수분이 제거된다. 드라이어(8)을 거쳐 냉매액은 액면계(9)을 통하면서 운전 중인 냉동기의 냉매의 원활한 흐름을 확인할 수 있다. 액면계(9)를 통한 냉매액은 수동스톱밸브(10)를 통해 솔레노이드밸브(11)로 흐른다. 솔레노이드밸브(11)은 자동 온도조절 장치의 온도 세팅에 따라 자동으로 온, 오프 하면서 냉매의 흐름을 조절한다.

솔레노이드밸브(11)을 통해 팽창변(12)에서 교축 작용에 의해 냉매액은 팽창되고 증발기(14)에서 외부로부터 열을 흡수하여 냉매액은 모두 냉매가스가 된다. 증발기(14)에서 냉매가 팽창하면서 외부와의 열교환이 용이하게 이루어 질 수 있도록 송풍기(13)가 동작하며, 증발기(14)에서 나온 냉매가스 중에는 소량의 냉매액이 포함될 경우가 있으며, 이 냉매액은 왕복동식 압축기(17)의 액압축을 허용하여 압축기가 파손될 우려가 있으므로 액분리기 혹은 어큐물레이터(15)에서 잔존 냉매액을 분리하여 냉매가스만이 필터(16)을 통해 압축기(17)로 흘러 들어간다. 이처럼 냉매 순환 사이클은 반복된다.

본 고안에 의하면 종래의 수액기의 위치는 항상 응축기보다 낮은 위치에 설치하여 냉매액이 원활히 흘러 응축기의 효율이 저하되지 않도록 하고 있는데. 또한 압력의 차이에 의한 냉매액의 맥동을 방지하기 위하여 응축기와 수액기간에 균압관을 필히 설치해야만 하는데. 수액기의 최상단부가 응축기의 최하단부에 위치하지 않을 경우에는 응축기 하단부위에 잔류 냉매액이 남아있어 20-30%의 응축효과가 떨어지는 단점을 피할 수 없는데 공냉식 응축기의 하단부에 응축기 일체형으로 제작된 수액기겸용 응축기로 냉매관 하단부에 직접 연결되어 균압관등이 불필요하고 잔류 냉매액에 의한 응축효율의 저하를 방지하고 기수가 분리된 냉매액만을 팽창변으로 보내므로서 최대의 응축효율과 정숙운전으로 냉동능력을 향상시키는 효과가 있다.

본 고안에 의하면 종래의 수액기를 설치하지 않고 수액기 겸용 응축기로 구성하므로 실시 예 표 2와 같이 실외기 유닛이 소형화되고 경량화 되는 효과가 있으며 또한 실외기 유닛의 설치 공간이 대폭 줄어드는 효과가 있다

본 고안에 의하면 종래의 수액기를 설치하지 않기 때문에 수액기 제작비용과 실외기 유닛이 제작비용이 절감되는 효과가 있으며, 응축기에서 수액기 까지의 배관계통 및 별도의 수액기를 조립하지 않기 때문에 조립 비용 및 시간이 절감되고 조립이 단순해지는 효과가 있다.

Claims (2)

1. HFC계 냉매사용 증기 압축식 냉동장치에서 실외기 유닛 하부에 부착된 압축기(17)와 상기 압축기 측면에 연결된 원통형 액분리기(15), 다수의 결합요소(8,9,16) 및 후면에 수액기 겸용 공냉식 응축기(7)로 이루어지는 실외기 유닛에 있어서, 수액기 겸용 공냉식 응축기(7)가 통상 결합요소(1,2,3,4,5)의 하단부를 수액기(3)부로 특징하는 실외기 유닛.
2. 제 1항에 있어서, 수액기 겸용 공냉식 응축기(7)의 결합요소(1,2,3,4,5)중 수동 불응축가스 에어벤트(5) 밸브를 가지는 것을 특징으로 하는 수액기 겸용 공냉식 응축기.