KR20030029033A - 이젝터 사이클 장치 - Google Patents

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KR20030029033A
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Abstract

본 발명에 따르면, 냉매를 압축기(100)로부터 증발기(300)(냉매통로(510))로만 흐르도록 하기 위한 제1 체크밸브(620)는 상기 압축기(100)로부터 배출된 냉매를 라디에이터(200) 및 이젝터(400)로 통과시키지 않고 증발기(300)로 안내하는 고온가스통로(600)내에 제공된다. 따라서, 통상적인 동작중에, 상기 냉매가 고온가스통로(600)로 흐르는 것을 방지할 수 있다. 통상적인 동작에서, 저압측(증발기(300)측)으로부터 고온가스통로(600)로 유입된 냉매를 고온가스통로(600)에 남아있게 되는 것을 방지할 수 있어, 필요 냉매량은 감소될 수 있으며, 이젝터 사이클 장치의 제조비용도 감소될 수 있다.

Description

이젝터 사이클 장치{Ejector circuit}
본 발명은 열을 저온측으로부터 고온측으로 전달하는 증기압축 냉매사이클에서 냉매를 감압팽창시키며, 팽창에너지를 압력에너지로 변환함으로써 압축기의 흡입압력을 증가시키는 이젝터(ejector)를 구비하는 이젝터 사이클 장치에 관한 것이다.
상기 "이젝터 사이클 장치"란 용어는, 냉매가 이젝터에서 감압팽창되고, 증발기에서 증발된 기상(gas-phase) 냉매를 흡입함과 동시에, 압축기의 흡입압력을 증가시키기 위하여 팽창에너지를 압력에너지로 변환시키는 냉동사이클 장치를 의미한다.
팽창밸브와 같은 감압수단에 의하여 등엔트로피(isentropic) 방식으로 냉매압력을 감소시키는 냉동사이클에서, 팽창밸브에서 흘러 나온 냉매는 증발기로 흐른다. 한편, 이젝터 사이클 장치에서, 상기 이젝터를 통과하는 냉매는 기액분리기로 흐르고, 상기 기액분리기에서 분리된 액상냉매는 증발기로 공급되고, 상기 기액분리기에서 분리된 기상냉매는 압축기로 흡입된다.
한편, 상기 팽창밸브 사이클은 압축기 → 라디에이터 → 팽창밸브 → 증발기 →압축기의 순서대로 냉매가 순환하는 하나의 냉매흐름을 나타낸다. 상기 이젝터 사이클 장치는, 도 8 에 도시한 바와 같이, 다른 냉매흐름을 나타낸다. 하나의 흐름은 냉매를 압축기(100) → 라디에이터(200) → 이젝터(400) → 기액분리기(500) → 압축기(100)를 통해 순서대로 순환(이하, 이 흐름을 구동흐름이라 함)하도록 하고, 다른 하나의 흐름은 냉매를 기액분리기(500) → 증발기(300) → 이젝터(400) → 기액분리기(500)를 통해 순서대로 순환(이하, 이 흐름을 흡입흐름이라 함)하도록 한다.
따라서, 상기 증발기에 형성된 성에의 제거(즉, 성에제거)는 상기 팽창밸브를 완전히 개방하여 고온냉매가 상기 증발기로 흐르도록 함으로써 실행될 수 있다. 한편, 이젝터 사이클 장치에서는, 상기 라디에이터를 통해 흐르는 고온냉매(구동흐름)와 상기 증발기를 통하는 흡입흐름은 다르다. 그 결과, 상기 구동흐름이 증발기로 공급될 수 없고, 성에제거는 실행될 수 없다.
그러므로, 본 발명자는 도 9 에 도시한 바와 같이, 압축기(100)로부터 배출된 고온냉매(고온가스)를 라디에이터(200) 및 증발기(300)를 바이패스(bypass)하여증발기(300)의 냉매입구측으로 전달하기 위하여 제공된 고온가스통로(바이패스 배관장치)(600)를 제공함으로써 이젝터 사이클 장치를 시험제작하였다. 상기 고온가스통로(600)를 개폐하기 위하여 성에제거 제어밸브(610)를 제공하여, 성에제거동작은 상기 성에제거 제어밸브(610)를 개방함으로써 실행된다. 그러나, 이는 아래와 같은 문제점을 초래할 수 있다.
도 9 의 시험제작장치에서, 냉매가 증발기(300)에서 증발되는 통상적인 동작중에, 성에제거 제어밸브(610)는 압축기(100)로부터 배출된 냉매를 고온가스통로(600)를 통과하지 않도록 폐쇄된다. 그러나, 저압측(증발기(300)측)으로부터 고온가스통로(600)로 흐르는 냉매는 상기 고온가스통로(600)내에 남아 있게 된다. 따라서, 통상적인 동작중에 이용할 수 있는 냉매량이 감소될 가능성이 있다.
그러므로, 상기 고온가스통로(600)에 남아있는 냉매량을 보상하기 위하여 사이클내 많은량의 냉매를 필요로 한다. 이는 이젝터 사이클 장치의 제조원가를 상승시키는 결과를 가져온다. 또한, 이는 과부하 상태일 경우, 고압측 압력을 평상시와 다르게 증가시키는 결과를 초래한다.
상기 팽창밸브 사이클에서는, 라디에이터 및 팽창밸브를 통과하지 않고 고온가스를 증발기로 유입시키기 위하여 고온가스통로를 제공함으로써 성에제거 동작을 실행하도록 변형할 수 있다. 상기 팽창밸브 사이클에서, 상기 고온가스통로는 압축기와 직렬로 연결되어, 통상적인 동작중에 상기 고온가스통로내에 남아있는 냉매는 압축기에 의하여 흡입될 수 있다.
한편, 상기 이젝터 사이클 장치에서, 이젝터에서 발생된 압력차에 의하여 저압측의 냉매를 순환시킨다. 따라서, 상기 고온가스통로에 남아있는 냉매를 흡입하기 위하여 충분한 흡입력을 발생시키기 어렵다. 그 결과, 상기 고온가스통로를 흐르는 냉매는 고온가스통로에 남아있게 될 가능성이 높은 문제점이 있다.
따라서, 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명은 냉동사이클 장치에 필요로 되는 냉매량을 감소시킬 수 있는 이젝터 사이클 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이젝터 사이클 장치의 개략적인 구성도.
도 2 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이젝터의 개략적인 구성도.
도 3 은 노즐의 냉매 출구로부터 디퓨져의 냉매 출구까지, 이젝터의 냉매통로단면의 중앙부에 대한 반경방향의 위치와 냉매유속간의 관계를 도시한 3차원 특성도.
도 4 는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이젝터 사이클 장치의 효과를 나타내기 위한 막대 그래프.
도 5 는 본 발명의 제2 실시예에 의한 이젝터 사이클 장치의 개략적인 구성도.
도 6a 는 본 발명의 제3 실시예에 의한 이젝터 사이클 장치의 개략적인 구성도.
도 6b 는 도 6a 의 일부분인 6b의 원내 확대도.
도 7 은 본 발명의 제4 실시예에 따른 이젝터 사이클 장치의 개략적인 구성도.
도 8 은 종래기술에 따른 이젝터 사이클 장치의 개략적인 구성도.
도 9 는 시험제작에 따른 이젝터 사이클 장치의 개략적인 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 설명
100: 압축기200: 라디에이터
300: 증발기400: 이젝터
500: 기액분리기600: 고온가스통로
610: 성에제거 제어밸브620: 제1 체크밸브
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 관점에 따르면, 냉매를 흡입압축하기 위한 압축기(100); 상기 압축기(100)로부터 배출된 냉매를 냉각하기 위한 라디에이터(200); 상기 냉매를 증발시키기 위한 증발기(300); 상기 라디에이터(200)로부터 흘러나온 고압냉매의 압력에너지를 속도에너지로 변환시켜 냉매를 감압팽창시키기 위한 노즐(410)과, 상기 노즐(410)로부터 분사된 고속냉매흐름에 의하여 증발기(300) 내에서 증발된 기상냉매를 흡입하고, 상기 노즐(410)로부터 분사된 냉매를 상기 증발기(300)로부터 흡입된 냉매와 혼합하여 속도에너지를 압력에너지로 변환시켜 냉매압력을 증가시키기 위한 흡입장치(420)(430)를 구비하는 이젝터(400); 냉매를 기상냉매와 액상냉매로 분리한 후, 분리된 냉매를 저장하며, 기상냉매를 상기 압축기(100)로 공급하고, 액상냉매를 상기 증발기(300)로 공급하기 위한 기액분리기(500); 적어도 상기 이젝터(400)를 바이패스하면서 상기 압축기(100)로부터 배출된 냉매를 증발기(300)로 안내하기 위한 고온가스통로(600); 및 통상적인 동작중에, 상기 증발기(300)에서 증발된 냉매를 상기 고온가스통로(600)로 유입되는 것을 방지하기 위한 흐름방지수단(620)을 포함한다.
따라서, 저압측(증발기(300))측으로부터 고온가스통로(600)로 제공된 냉매가 고온가스통로(600)에 남아있게 되는 것을 방지하고, 이에 따라 필요 냉매량은 감소되며, 이젝터 사이클 장치의 제조비용은 감소된다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 냉매를 흡입압축하기 위한 압축기(100); 상기 압축기(100)로부터 배출된 냉매를 냉각하기 위한 라디에이터(200); 상기 냉매를 증발시키기 위한 증발기(300); 상기 라디에이터(200)로부터 흘러나온 고압냉매의 압력에너지를 속도에너지로 변환시켜 냉매를 감압팽창시키는 노즐(410)과, 상기 노즐(410)로부터 분사된 고속냉매흐름에 의하여 증발기 내에서 증발된 기상냉매를 흡입하고, 상기 노즐(410)로부터 분사된 냉매를 상기 증발기(300)로부터 흡입된 냉매와 혼합하여 속도에너지를 압력에너지로 변환시켜 냉매압력을 증가시키기 위한 흡입장치(420)(430)를 구비하는 이젝터(400); 냉매를 기상냉매와 액상냉매로 분리한 후, 분리된 냉매를 저장하며, 기상냉매를 상기 압축기(100)로 공급하고, 액상냉매를 상기 증발기(300)로 공급하기 위한 기액분리기(500); 적어도 상기 증발기(300)로부터 낙하한 물을 모으기 위한 배수팬(310); 상기 이젝터(400)를 바이패스하며, 적어도 상기 배수팬(310)을 경유하여 압축기(100)로부터 배출된 냉매를 증발기(300)로 안내하기 위한 고온가스통로(600); 및 통상적인 동작중에, 상기증발기(300)에서 증발된 냉매를 상기 고온가스통로(600)로 유입되는 것을 방지하기 위하여 제공되는 흐름방지수단(620)을 포함한다.
따라서, 통상적인 동작중에, 저압측(증발기(300)측)으로부터 고온가스통로(600)로 전달된 냉매가 고온가스통로(600)에 남아있게 되는 것을 방지하여, 필요 냉매량은 감소되며, 이젝터 사이클 장치의 제조비용은 감소된다.
상기 고온가스통로(600)가 배수팬(310)를 통하도록 구성될 경우, 상기 고온가스통로(600)의 길이는 연장되어, 남아 있는 냉매량이 증가될 수 있는 가능성을 증가시킨다. 그러나, 전술한 바와 같이, 필요 냉매량은 감소되고, 본 발명은 고온가스통로(600)의 길이가 연장될 경우 특히 효과적이다. 따라서, 상기 패수팬(310)에서 결빙되고 축적된 용해수 또는 응축수와 같은 물은, 성에제거 동작중에 열에 의해 용해될 수 있고, 필요 냉매량은 감소될 수 있다.
본 발명의 제3 관점에 따르면, 상기 흐름방지수단(620)은 냉매를 일방향으로만 흐르도록 하는 체크밸브로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제4 관점에 따르면, 상기 흐름방지수단(620)은 상기 고온가스통로(600)를 개폐하는 전자밸브로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 제5 관점에 따르면, 상기 흐름방지수단(620)은 상기 기액분리기(500)로부터 흘러나온 액상냉매가 통과하는 냉매통로(510)의 상부측에 상기 고온가스통로(600)가 연결되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 제6 관점에 따르면, 상기 흐름방지수단(620)은 상기 증발기(100)측의 고온가스통로(600)에 제공될 수 있고, 상기 고온가스통로(600)를 개폐하기 위한 성에제거 제어밸브(610)는 상기 압축기(100)측의 고온가스통로(600)에 제공될 수 있다.
따라서, 통상적인 동작중에, 상기 고온가스통로(600)의 냉매 입구 및 출구측 양측은 폐쇄될 수 있고, 상기 고온가스통로(600)내에 냉매가 남아있게 되는 것을 확실하게 방지한다. 따라서, 필요 투입냉매량을 확실하게 감소할 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예를 이하 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
(제1 실시예)
본 실시예에서, 본 발명에 따른 이젝터 사이클 장치는 냉매로서 프레온(Freon)을 사용하는 차량공조장치에 적용된다. 도 1 은 본 발명에 따른 이젝터 사이클 장치를 도시한 것이다.
참조부호 100은 구동엔진과 같은 구동원(미도시)으로부터 전달되는 구동원에 의하여 냉매를 흡입압축하기 위한 압축기를 나타내고, 참조부호 200은 상기 압축기(100)로부터 배출된 냉매의 열을 외부공기로 전달하여 냉매를 냉각하기 위한 라디에이터(radiator)를 나타낸다. 본 실시예에서 상기 압축기(100)는 그 압축기로 흡입된 냉매의 온도를 소정온도로 제어하여 배출유량(배출용량)이 조절될 수 있는 가변용량 압축기이다.
증발기(300)는, 객실로 송풍된 공기와 공기를 냉각하는 액상냉매가 열교환 할 때, 상기 액상냉매를 증발시킨다. 이젝터(400)는, 라디에이터(200)로부터 흘러나온 냉매를 저압팽창시키고 증발기(300)에서 기화된 기상냉매를 흡입함과 동시에, 압축기(100)의 흡입압력을 증가시키기 위하여 팽창에너지를 압력에너지를 변환한다.
배수팬(drain pan)(310)은 상기 증발기(300)에 의하여 발생된 응축수 또는 후술하는 성에제거 동작에 의하여 발생된 용해수(melt water)를 저장한다. 일반적으로, 상기 배수팬(310)은 증발기(300)의 하부에 위치된다.
또한, 도 2 에 도시한 바와 같이, 상기 이젝터(400)는, 라디에이터(200)로부터 흘러나온 고압 냉매의 압력에너지(압력 헤드(head))를 속도에너지(속도 헤드)로 변화하여 냉매를 감압팽창시키기 위한 노즐(410)과; 증발기(300)에서 증발된 기상냉매가 흐르는 냉매입구(420)와; 상기 노즐(410)로부터 배출된 냉매와 상기 증발기(300)로부터 흡입된 냉매를 혼합하고, 상기 노즐(410)로부터 고속으로 배출된 냉매흐름(제트흐름)에 의하여 상기 냉매입구(420)로 냉매를 흡입하기 위한 믹서(mixer)(430)와; 상기 믹서(430)로부터 흘러나온 냉매의 속도에너지를 압력에너지로 변환시켜 냉매의 압력을 증가시키기 위한 디퓨져(diffuser)(440) 등을 포함한다.
상기 냉매입구(420)는 믹서(430)측으로 점차 감소하는 단면적을 갖는 테이퍼(taper)진 원추형으로 형성되고, 상기 디퓨져(440)는 냉매출구측으로 점차 증가하는 단면적을 갖는 테이퍼진 원추형으로 형성된다.
또한, 도 1 에서, 기액분리기(500)는 상기 이젝터(400)로부터 흘러 나온 냉매를 제공받아 그 냉매를 기상냉매와 액상냉매로 분리하고, 기상냉매 및 액상냉매를 저장한다. 상기 분리된 기상 냉매는 압축기(100)로 흡입되고, 상기 분리된 액상 냉매는 증발기(300)로 흡입된다.
고온가스통로(고온가스배관장치)(600)는 상기 라디에이터(200) 및 이젝터(400)를 통과하지 않고 압축기(100)로부터 배출된 냉매를 냉매입구(상기 증발기(300)와 기액분리기(500) 사이의 냉매통로(510))로 안내한다. 상기 고온가스통로(600)는 배수팬(310)을 통과하도록 구성된다.
다음으로, 상기 고온가스통로(600)를 개폐하기 위한 성에제거 제어밸브(전자밸브)(610)는 상기 배수팬(310)보다 압축기(100)에 가깝운 고온가스통로(600)내에 배치된다. 또한, 냉매를 압축기(100)로부터 증발기(300)(냉매통로(510))로만 전달되도록 하기 위한 제1 체크밸브(유입방지수단)(620)는 상기 배수팬(310)보다 증발기(300)에 가깝운 고온가스통로(600)내에 배치된다. 또한, 냉매를 기액분리기(500)로부터 증발기(300)로만 전달되도록 하기 위한 제2 체크밸브(520)는 상기 고온가스통로(600)와 냉매통로(510)가 합류하는 합류부보다 기액분리기(500)에 가까운 냉매통로(510)내에 배치된다.
다음으로, (차량공조장치에서의) 이젝터 사이클 장치의 동작을 설명한다.
1. 통상적인 동작(증발기(300)에서 냉매가 증발할 경우의 동작)
압축기(100)는 그로부터 배출된 냉매를 라디에이터(200)측으로 순환시키도록 동작된다. 이에 따라, 상기 라디에이터(200)에서 냉각된 냉매는 이젝터(400)의 노즐(410)에서 감압팽창되어 증발기(300)로부터 냉매를 흡입하고, 상기 압축기(100)는 기액분리기(500)로부터 기상냉매를 흡입한다.
상기 증발기(300)내의 냉매는 이젝터(400)에 의해 흡입되어, 액상냉매는 상기 기액분리기(500)로부터 증발기(300)로 유입된다. 상기 유입된 냉매는 객실로 송풍된 공기로부터 흡열하여 증발된다.
그런 다음, 상기 증발기(300)로 흡입된 냉매(흡입가스흐름) 및 상기 노즐(410)로부터 배출된 냉매(구동가스흐름)는 믹서(430)에서 서로 혼합되고, 디퓨져(440)에서 동압을 정압으로 변환시킴으로써 상기 기액분리기(500)로 복귀된다.
이 때, 도 3 에 도시한 바와 같이, 믹서(430)에서, 상기 구동가스흐름 및 흡입가스흐름은 구동가스흐름 운동량과 흡입가스흐름 운동량의 합을 저장하도록 서로 혼합된다. 이는 상기 믹서(430)에서의 냉매압력(정압)을 증가시킨다. 한편, 디퓨져(440)에서, 냉매의 속도에너지(동압)는 전술한 바와 같은 통로 단면적의 점차적인 증가에 의하여 압력에너지(정압)로 변환된다. 따라서, 상기 이젝터(400)에서, 냉매압력은 상기 믹서(430) 및 디퓨져(440) 각각에서 증가된다. 따라서, 이하 상기 믹서(430)와 디퓨져(400)는 증압부(pressurizer)로 총칭할 수 있다. 즉, 이상적인 이젝터(400)에서, 상기 믹서(430)에서의 구동가스흐름 운동량과 흡입가스흐름 운동량의 합을 유지하도록 냉매압력은 증가하고, 상기 디퓨져(440)에 의하여 에너지가 유지될 수 있도록 냉매압력은 증가된다.
도 3 에 도시한 바와 같이, 가스속도는 노즐(410)로부터 배출된 냉매속도를 정수 1 로 규정한 것에 대하여 도시한 것이다. 축방향 치수는 노즐(410)의 출구, 즉 도 3 의 그래프의 하부 축상의 영(0)에 대응하는 노즐(410) 출구 위치로부터 측정된다. 반경방향 파라미터(parameter)(도 3 의 하부 오른쪽 축)는 상기 이젝터(400)의 중심선으로부터 측정된다.
2. 성에제거 동작
성에제거 제어밸브(610)가 개방될 경우, 압축기(100)로부터 배출된 고온냉매(고온가스)는 고온가스통로(600)를 통해 증발기(300)로 유입된다. 따라서, 냉매는, 압축기(100) → 고온가스통로(600)(배수팬(310)) → 제1 체크밸브(620) → 증발기(300) → 이젝터(400)(냉매입구(420), 믹서(430) 및 디퓨져(440)) → 기액분리기(500) → 압축기(100)를 통해 순서대로 순환하여, 증발기(300)를 가열하고, 상기 증발기(300)의 표면에 성에를 용해(성에제거)시키며, 상기 배수팬(310)에서 결빙될 수 있는 용해수 또는 응축수와 같은 물을 녹인다.
본 발명에 따르면, 상기 제1 체크밸브(620)는 고온가스통로(600)상에 배치되고, 냉매를 압축기(100)로부터 증발기(300)(냉매통로(510))로만 흐르도록 한다. 따라서, 상기 제1 체크밸브(620)는 통상적인 동작중에 냉매가 상기 고온가스통로(600)로 전달되는 것을 방지하기 위한 수단으로서 제공된다.
따라서, 통상적인 동작중에, 냉매는 저압측(증발기(300)측)으로부터 고온가스통로(600)로 흐를 수 없다. 그러므로, 필요 냉매량은 감소되고, 이젝터 사이클 장치의 제조비용은 감소된다.
전술한 바와 같이, 상기 고온가스통로(600)가 배수팬(310)을 통과하도록 구성될 경우, 상기 고온가스통로(600)의 길이는 연장되고, 상기 고온가스통로(600)에 남아있는 냉매량은 증가된다. 그러나, 본 발명은 사이클에서 필요로 되는 최소냉매량을 감소시키기 때문에, 본 발명은 고온가스통로의 길이가 연장되는 도 1 의 실시예에서 특히 효과적이다. 따라서, 결빙되고 배수팬(310)에 남아 있을 수 있는 물은성에제거 동작중에 녹고, 필요 냉매량은 감소된다.
또한, 상기 고온가스통로(600)를 개폐하기 위한 성에제거 제어밸브(전자밸브)(610)는 압축기(100)에 가까운 고온가스통로(600)내에 제공되기 때문에, 상기 고온가스통로(600)의 입구 및 출구 양측은 통상적인 동작중에 폐쇄되고, 냉매가 고온가스통로(600)에 남아있게 되는 것을 방지한다. 따라서, 상기 사이클 장치에서 필요 냉매량은 감소된다.
본 발명의 이젝터 사이클 장치는 종래기술에 비하여 약 10% 이하의 냉매를 감소시킨다.
(제2 실시예)
상기한 제1 실시예에서, 제1 체크밸브(620)는 흐름방지수단으로서 제공된다. 제2 실시예에 따르면, 도 5 에 도시한 바와 같이, 고온가스통로(600)를 개폐하기 위한 전자밸브는 흐름방지수단(620)으로서 제공된다. 상기 전자밸브(600)는 성에제거 제어밸브(610)와 연동한다.
(제3 실시예)
상기한 제1 및 제2 실시예에서, 흐름방지수단(620)은 체크밸브, 전지밸브 등으로 구성된다. 제3 실시예에서는, 도 6a 에 도시한 바와 같이, 상기 고온가스통로(600)는 냉매통로의 상부측에 연결되어, 상기 냉매통로(510)의 하부에서 흐르는 냉매(기상냉매)가 냉매통로(510)의 상부측에 연결된 고온가스통로(600)로 흐르는 것을 방지한다.
따라서, 필요 냉매량은 감소되고, 이젝터 사이클 장치의 전체 구성부품수를감소시킨다.
도 6b 에 도시한 바와 같이, 상기 고온가스통로(600)는 냉매통로(510)의 굴곡부(bent portion)에 연결된다. 상기 고온가스통로(600)는 냉매통로(510)의 직선부(straight portion)에 연결될 수도 있다.
(제4 실시예)
도 7 에 도시한 바와 같이, 제4 실시예는, 흐름방지수단(620)을 압축기(100)에 가까운 고온가스통로에 배치하고, 성에제거 제어밸브(610)를 증발기(300)에 가까운 고온가스통로(600)의 대향 단부에 배치한 것이다.
(그 외 실시예들)
전술한 실시예들에서, 본 발명은 차량공조장치에 적용된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 급탕기(hot-water supply), 냉장고 등에 적용될 수 있다.
전술한 실시예들에서, 고온가스통로(600)는 기액분리기(500)의 하류측 냉매 통로(510)에 연결된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
또한, 전술한 실시예들에서, 고온가스통로(600)는 냉매를 증발기(300)로 유입시키고, 라디에이터(200) 및 이젝터(400)를 바이패스한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 상기 고온가스통로는 이젝터(400)만을 바이패스할 수 있다.
또한, 본 발명에서, 냉매는 프레온으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 이산화탄소 또는 질소와 같은 천연 냉매를 이용하여 고압측의 압력을 임계압력 이상으로 되도록 이젝터 사이클 장치를 동작시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서 명백할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이젝터 사이클 장치는, 필요 냉매량을 감소시키고, 사이클 전체 구성부품수를 감소시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 필요 냉매량 및 전체 구성부품수를 감소시킬 수 있어 제조비용을 저감시키는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 냉매를 흡입압축하기 위한 압축기;
    상기 압축기로부터 배출된 냉매를 냉각하기 위한 라디에이터;
    상기 냉매를 증발시키기 위한 증발기;
    상기 라디에이터로부터 흘러나온 고압냉매의 압력에너지를 속도에너지로 변환시켜 냉매를 감압팽창시키기 위한 노즐과, 상기 노즐로부터 분사된 고속냉매흐름에 의하여 증발기 내에서 증발된 기상냉매를 흡입하고, 상기 노즐로부터 분사된 냉매를 상기 증발기로부터 흡입된 냉매와 혼합하여 속도에너지를 압력에너지로 변환시켜 냉매압력을 증가시키기 위한 흡입장치를 구비하는 이젝터;
    상기 냉매를 기상냉매와 액상냉매로 분리하고, 분리된 냉매를 저장하며, 기상냉매를 상기 압축기의 흡입측으로 공급하고, 액상냉매를 상기 증발기측으로 공급하기 위한 기액분리기;
    상기 이젝터를 바이패스하며, 상기 압축기로부터 배출된 냉매를 증발기로 안내하기 위한 고온가스통로; 및
    통상적인 동작중에, 상기 증발기에서 증발된 냉매를 상기 고온가스통로로 유입되는 것을 방지하기 위한 흐름방지수단
    을 포함하는 이젝터 사이클 장치.
  2. 냉매를 흡입압축하기 위한 압축기;
    상기 압축기로부터 배출된 냉매를 냉각하기 위한 라디에이터;
    상기 냉매를 증발시키기 위한 증발기;
    상기 라디에이터로부터 흘러나온 고압냉매의 압력에너지를 속도에너지로 변환시켜 냉매를 감압팽창시키는 노즐과, 상기 노즐로부터 분사된 고속냉매흐름에 의하여 증발기 내에서 증발된 기상냉매를 흡입하고, 상기 노즐로부터 분사된 냉매를 상기 증발기로부터 흡입된 냉매와 혼합하여 속도에너지를 압력에너지로 변환시켜 냉매압력을 증가시키기 위한 흡입장치를 구비하는 이젝터;
    상기 냉매를 기상냉매와 액상냉매로 분리하고, 분리된 냉매를 저장하며, 기상냉매를 상기 압축기의 흡입측으로 공급하고, 액상냉매를 상기 증발기측으로 공급하기 위한 기액분리기;
    상기 증발기로부터 낙하된 물을 모으기 위한 배수팬;
    상기 이젝터를 바이패스하며, 상기 배수팬을 경유하여 압축기로부터 배출된 냉매를 증발기로 안내하기 위한 고온가스통로; 및
    통상적인 동작중에, 상기 증발기에서 증발된 냉매를 상기 고온가스통로로 유입되는 것을 방지하기 위한 흐름방지수단
    을 포함하는 이젝터 사이클 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 흐름방지수단은
    냉매를 일방향으로만 흐르도록 하는 체크밸브로 이루어지는
    이젝터 사이클 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 흐름방지수단은
    상기 고온가스통로를 개폐하는 전자밸브로 이루어지는
    이젝터 사이클 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 흐름방지수단은
    상기 기액분리기로부터 흘러나온 액상냉매가 통과하는 냉매통로의 상부측에 상기 고온가스통로가 연결되도록 구성되는
    이젝터 사이클 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 흐름방지수단은 상기 증발기에 가까운 고온가스통로에 위치되고,
    상기 고온가스통로를 개폐하기 위한 성에제거 제어밸브는 상기 압축기에 가까운 고온가스통로에 위치되는
    이젝터 사이클 장치.
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