KR200340636Y1 - 히트펌프의 오일분배관 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 히트펌프의 오일분배관에 관한 것이다.

특히, 어큠레이터와 다수개의 압축기 사이로 상부 수직방향으로 열매체 유입관이 인입되는 인입공이 형성되고, 유입된 열매체 가스 중에 포함된 오일이 측부 수평방향으로 배출되도록 다수개의 배출공을 형성하는 구성으로 이루어져 다수개의 압축기로 균일한 오일이 공급되도록 함으로서 압축기의 고장을 방지하고, 그로 인한 운용 비용을 절감할 수 있는 특징이 있다.

Description

히트펌프의 오일분배관{THE OIL DISTRIBUTION PIPE OF HEAT PUMP}

본 고안은 히트펌프의 오일분배관에 관한 것으로 다수개의 압축기와 어큠레이터 사이로 유입되는 열매체 가스에 포함된 오일이 다수의 압축기에 균등하게 분배토록 분배관이 설치되는 구성으로 다수의 압축기가 원할하게 구동하여 오일의 부족으로 인한 압축기의 고장으로 방지하고, 전체 시스템상의 열매체의 순환이 용이하게 이루어지도록 하는 히트펌프의 오일분배관에 관한 것이다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 종래의 히트펌프는 열매체를 고온고압으로 변화시키는 압축기(30)와 상기 압축기에 연결된 사방변과, 상기 사방변의 정방향에 응축기(40)가 장치되고, 응축기의 출구에는 팽창밸브(50)가 장치되며, 팽창밸브(50)의 다른 일측에는 증발기(10)가 장치된다. 그리고, 상기 압축기(30)의 흡입 방향에는 어큠레이터(20)가 연결되고, 어큠레이터(20)의 흡입방향에는 열매체의 방향을 조정하는 사방변이 연결되는 구성으로 이루어진다.

이에따라, 축냉인 경우에는, 압축기가 가동하고 사방변(2)이 정방향으로 개방되며 응축기의 팬(미도시)이 가동하게 되고, 압축기의 가동에 따라 고온고압의 열매체는 사방변을 통과하고 응축기에 이르게 된다. 팬의 가동으로 응축기를 통과하는 열매체는 열을 버리고 응축 되고 다시 팽창밸브를 통과하면서 저온.저압 상태가 됨에 따라 증발을 시작한다.

저온저압 상태의 열매체는 증발기에서 다른 열원(공기)으로 부터 열을 얻어서 활발하게 증발하게 되고 증발된 저온저압상태의 열매체는 사방변에 이르게 되고 사방변을 통과한 열매체 중 미처 증발하지 못한 액상의 열매체가 압축기에 흡입되는 것을 방지할 목적의 어큠레이터를 통과한 후 기체상태의 열매체만 압축기로 회귀하게 된다.

한편, 축열인 경우에는 사방변은 역방향으로 개방된 상태이며 응축기의 팬을 가동하고, 압축기가 가동된다. 압축기의 가동에 따라 압축된 고온고압의 기체 상태의 열매체는 사방변을 통하여 흡입관을 흘러 증발기에 이르게 되고 열매체는 상대측 열원인 브라인과 열교환을 실시함에 따라 응축하게 되어 액체상태로 상변화하게 된다.

그리고, 액상의 열매체는 팽창밸브에 이르게 되고 팽창밸브을 통과하면서 저온저압 상태가 되어 증발하기 시작하고 응축기에 이르러 활발한 증발을 하게되고 증발한 기체의 열매체는 사방변을 통하고 어큠레이터에 이르고 다시 압축기로 회귀하게 된다.

그러나, 상기 어큠레이터를 통해 상기 압축기로 유입되는 열매체관에는 압축기의 구동에 필요한 오일이 포함되게 되는데, 상기 압축기가 3개 이상의 다수개로 이루어진 경우에는 하나의 열매체관으로 부터 순차적으로 분기되는 구성으로 압축기에 유입되는 오일의 분배가 불균일하게 이루어져 오일의 적게 분배받는 압축기의 경우 오일의 부족에 의한 고장이 자주 발생되는 문제점이 있었다.

이를 개선하기 위한 본 고안의 목적은 하나의 열매체유입관을 통해 다수개의 압축기로 유입되는 열매체 유입관으로 부터 오일이 각각의 압축기로 균일하게 분배토록 하여 압축기의 원할한 구동이 이루어지도록 하는 히트펌프의 오일분배관을 제공하는데 있다.

도1은 종래의 히트펌프가 설치된 구성도.

도2는 본 고안에 따른 히트펌프의 오일분배관이 설치된 구성도.

도3은 본 고안에 따른 도2의 A부분을 도시한 히트펌프의 오일분배관 확대도.

도4는 본 고안에 따른 히트펌프의 오일분배관이 설치된 설치 상태도.

도5a 내지 도5d는 본 고안의 실시예에 따른 히트펌프의 오일분배관 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>

100...증발기 200...어큠레이터

300...압축기 400...응축기

500...팽창밸브 600...분배관

610...열매체관

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 열매체가 증발되면서 주변으로부터 증발열을 흡수하여 저온저압의 건포화증기상태의 변화시키는 증발기와, 미처 증발되지 않은 액상의 열매체를 저장하는 어큠레이터와, 증발기에서 배출된 저온저압의 건포화증기상태의 열매체를 단열압축하여 고온 고압의 과열증기상태로 변화시키기 위한 다수개의 압축기와, 고온 고압의 과열증기상태의 열매체는 응축열을 방출시키며 고온 고압의 포화액체상태의 열매체로 변화시키기 위한 응축기와, 단열팽창을 하며 저온저압의 습증기상태의 열매체로 변화시키기 위한 팽창밸브로서 이루어지는 히트펌프에 있어서, 다수개의 압축기와 어큠레이터 사이에는 유입되는 열매체 가스에 포함되어 있는 오일을 균등하게 다수의 압축기에 분배토록 분배관이 개재 설치되고, 상기 분배관에는, 내측으로 소정 공간이 형성되고, 상부 수직방향으로 열매체유입관이 인입되는 인입공이 형성되며, 측부 수평방향으로 유입된 열매체가스중에 포함된 오일이 배출토록 열매체 배출관이 삽입되는 배출공이 다수개 형성되는 구성으로 이루어진다.

또한, 본 고안에 따른 상기 분배관은 상기 열매체유입관과 열매체배출관이 인입시 그 단부의 측벽이 밀착 지지토록 상기 인입공과 배출공에서 연장 형성되는 연장부가 열매체관의 외경과 대응되는 내경을 갖도록 형성할 수 있다.

그리고, 상기 분배관의 연장부에는, 상기 열매체유입관과 열매체배출관의 단부가 인입후 고정토록 열매체관의 외경보다 축소되는 안착면을 형성하여도 좋다.

먼저, 하기에서 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 고안의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 고안은 상기 어큠레이터(200)와 다수개의 압축기(300)로 이어지는 사이로 하나의 열매체유입관(610a)으로 부터 열매체를 유입받아 다수개의 열매체배출관(610b)으로 열매체가스를 분할하는 분배관(600)이 설치된다.

도 5a에서 도시된 바와 같이, 상기 분배관(600)은, 상기 어큠레이터(200)로 부터 유입되는 열매체 속의 오일이 다수의 압축기(300)로 균등하게 분배되어 유입토록 상부 수직방향으로 열매체유입관(610a)이 인입되는 인입공(620a)이 형성되고, 측부 수평방향으로 유입된 열매체가스의 오일이 배출토록 열매체배출관(610b)이 삽입되는 배출공(620b)이 다수개 형성되며, 그 내측에서는 소정공간이 형성된다.

여기서, 상기 배출공(620b)의 갯수는 2개 이상이면 만족하며 압축기(300)의 개수에 비례하여 배출공(620b)의 갯수를 증감할 수 있다.

그리고, 도 5b에서 도시된 바와 같이, 상기 분배관(600)의 인입공(620a)과 배출공(620b)은, 외부로 연장형성되는 연장부(630)가 형성되어 상기 열매체유입관(610a)과 열매체배출관(610b)이 인입시 그 단부의 측벽이 밀착 지지되는 구성으로 이루어진다.

이때, 상기 연장부(630)는 상기 열매체유입관(610a)과 열매체배출관(610b)의 단부가 끼워 고정토록 상기 열매체유입관(610a)과 열매배출관(610b)의 외경과 대응되는 내경을 갖도록 형성하는 것이 좋다.

또한, 도 5c에서 도시된 바와 같이, 상기 분배관(600)의 연장부(630)에는, 열매체관(610)의 외경보다 축소되는 안착면(640)이 형성되어 상기 열매체유입관(610a)과 열매체배출관(610b)이 인입시 그 단부가 고정토록 구성할 수 있다.

다른 실시예로, 도5d 에서 도시된 바와 같이, 상기 분배관(600)의 저부면에는 상기 인입공(620a)에 대향되는 대향면에서 상부로 돌출 절곡 형성되는 유체흐름절곡부(650)가 형성되고, 상기 유체흐름절곡부(650)에는 유입되는 열매체의 흐름이 원할하게 이루어지도록 볼록 곡면으로 형성되어 상기 열매체유입관(610a)에서 유입된 열매체가 볼곡 곡면을 타고 열매체배출관(610b)으로 배출토록 구성할 수 있다.

이와같은 구성으로 이루어진 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 어큠레이터를 통과한 열매체는 열매체유입관을 통하여 다수의 압축기로 유입되는데, 이때 열매체에 포함되어 있는 오일이 균일하게 각각의 압축기에 분배되도록 분배관을 통해 압축기로 유입토록 함으로서 오일이 일측의 압축기에집중되거나 오일이 분균일하게 압축기에 분배되는 것을 방지할 수 있다.

예컨데, 상기 열매체유입관과 열매체배출관의 단부를 분배관에 용접함으로서 밀봉시키고, 상기 열매체유입관을 따라 상기 분배관의 인입공으로 냉매가 유입토록 하면 상기 분배관의 수평방향으로 형성된 다수의 배출공으로 균등하게 열매체가 배출되어 오일의 편중에 의한 압축기의 고장을 사전에 예방할 수 있는 것이다.

이때, 상기 인입공과 배출공으로 연장부가 연장형성된 경우에는 상기 열매체유입관과 열매체배출관의 단부가 연장부의 내경에 밀착하여 고정한 후 용접함으로서 보다 강한 밀착력으로 상기 열매체관과 분배관을 상호 연결할 수 있다.

또한, 상기 연장부를 열매체관의 외경보다 축소시켜 안착면을 형성하고 다시 열매체관의 외경과 대응토록 형성한 경우에는 상기 열매체유입관과 열매체배출관의 단부를 인입한 후 고정하기가 용이해 진다.

다른 실시예의 경우와 같이 상기 분배관의 내측 저면부에서 상기 인입공 방향으로 돌출되는 유체흐름절곡부를 형성시 상기 유체흐름절고부의 볼록 곡면을 타고 유입된 열매체가 용이하게 배출공 방향으로 배출토록 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 다수개의 압축기에 오일이 균일하게 공급됨으로서 각각의 압축기가 원할하게 동작할 수 있어 시스템의 내구성을 증가시키고, 관리비용도 절감할 수 있는 장점이 있는 것이다.

본 고안은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 실용신안등록청구범위에 의해 제공되는 본 고안의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 고안이 다양하게 개량 및 변화 될 수 있다는 것을 밝혀 두고자 한다.

이와같이 본 고안에 의하면, 다수개의 압축기로 균일한 오일이 공급되도록 함으로서 압축기의 원할한 구동이 이루어져 오일의 부족으로 인한 기존의 압축기의 고장 및 그로 인한 시스템의 정지에 의한 소요경비를 절감할 수 있는 경제적인 효과가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 열매체가 증발되면서 주변으로부터 증발열을 흡수하여 저온저압의 건포화증기상태로 변화시키는 증발기와, 미처 증발되지 않은 액상의 열매체를 저장하는 어큠레이터와, 증발기에서 배출된 저온저압의 건포화증기상태의 열매체를 단열압축하여 고온 고압의 과열증기상태로 변화시키기 위한 다수개의 압축기와, 고온 고압의 과열증기상태의 열매체에서 응축열을 방출시키며 고온 고압의 포화액체상태의 열매체로 변화시키기 위한 응축기와, 단열팽창을 하며 저온저압의 습증기상태의 열매체로 변화시키기 위한 팽창밸브로서 이루어지는 히트펌프에 있어서,

   다수개의 압축기(300)와 어큠레이터(200) 사이로 유입되는 열매체가스에 포함된 오일이 다수의 압축기(300)에 균등하게 분배토록 분배관(600)이 개재되어 설치되고,

   상기 분배관(600)에는, 내측으로 소정 공간이 형성되고, 상부 수직방향으로 열매체유입관(610a)이 인입되는 인입공(620a)이 형성되며, 측부 수평방향으로 유입된 열매체가스의 오일이 배출토록 열매체배출관(610b)이 삽입되는 배출공(620b)이 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 오일분배관.
2. 제 1항에 있어서, 상기 분배관(600)에는 상기 열매체유입관(610a)과 열매체배출관(610b)이 인입시 그 단부의 측벽이 밀착 지지토록 상기 인입공(620a)과 배출공(620b)에서 연장 형성되는 연장부(630)가 열매체관(610)의 외경과 대응되는 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 오일분배관.
3. 제 2항에 있어서, 상기 분배관(600)의 연장부(630)에는, 상기 열매체유입관(610a)과 열매체배출관(610b)의 단부가 인입후 고정토록 열매체관(610)의 외경보다 축소되는 안착면(640)이 형성되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 오일분배관.