KR20060094751A - Heat exchanger and cooling system using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 열교환기 및 열교환기가 사용되는 냉동 시스템은 압축기; 압축된 냉매의 열교환이 수행되는 제 1 열교환기; 냉매가 팽창되는 팽창기; 팽창된 냉매의 열교환이 수행되는 제 2 열교환기; 및 상기 열교환기로 송풍하는 팬이 포함되고, 상기 제 1 열교환기와 상기 제 2 열교환기의 적어도 어느 하나는 복수개의 열교환기로 구분되고, 상기 복수개의 열교환기 중에서 상기 팬에 인접되는 전열열교환기는 먼쪽의 후열열교환기에 비하여 관경이 작은 관로로 제공되는 열교환기가 포함된다. A refrigeration system using a heat exchanger and a heat exchanger according to the present invention includes a compressor; A first heat exchanger in which heat exchange of the compressed refrigerant is performed; An expander in which the refrigerant is expanded; A second heat exchanger in which heat exchange of the expanded refrigerant is performed; And a fan blown to the heat exchanger, wherein at least one of the first heat exchanger and the second heat exchanger is divided into a plurality of heat exchangers, and an electrothermal heat exchanger adjacent to the fan among the plurality of heat exchangers is located after far heat. It includes a heat exchanger provided in a pipeline having a smaller diameter than the heat exchanger.
본 발명에 의해서 냉동 시스템 또는 열펌프 시스템으로 가변되는 시스템의 경우에, 어느 쪽 시스템으로 시스템이 운용되더라도 필요 냉매의 양이 동일한 최적의 상태로 운전이 가능한 장점이 있고, 그로 인하여 냉매를 추가적으로 보충하거나 제거해야되는 필요가 없는 장점이 있고, 시스템의 관로에서 과압이 발생되지 않음으로써 공조 시스템이 안정적으로 운전되는 장점이 있다.In the case of a system that is variable into a refrigeration system or a heat pump system according to the present invention, even if the system is operated by either system, there is an advantage that the required amount of refrigerant can be operated in the same optimal state, thereby additionally supplementing the refrigerant or There is an advantage that does not need to be removed, there is an advantage that the air conditioning system is operated stably by the overpressure is not generated in the pipeline of the system.
압축기, 팽창기, 제1열교환기, 제2열교환기 Compressor, expander, first heat exchanger, second heat exchanger
Description
도 1은 일반적인 열교환기의 경우에 시스템이 난방운전으로 동작되는 경우의 난방성능계수선도(2)와, 시스템이 냉방운전으로 동작되는 경우의 냉방성능계수선도(1).1 is a heating performance factor diagram 2 when the system is operated in a heating operation in the case of a general heat exchanger, and a cooling performance factor diagram 1 when the system is operated in a cooling operation.
도 2는 본 발명에 따른 냉동 시스템의 구성도.2 is a block diagram of a refrigeration system according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 시스템의 냉매량에 대한 성능계수의 변화선도.3 is a change diagram of the coefficient of performance for the amount of refrigerant in the system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 압축기 20 : 제 1 열교환기 21 : 제 1 전열열교환기DESCRIPTION OF
22 : 제 1 후열열교환기 30 : 팽창기 40 : 제 2 열교환기22: first after heat exchanger 30: expander 40: second heat exchanger
41 : 제 2 전열열교환기 42 : 제 2 후열열교환기 41: second heat exchanger 42: second heat exchanger
본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 상세하게는 냉동 시스템의 열교환기 구조에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 냉동 시스템 및 열 펌프 시스템으로 동시에 적용되는 열교환기의 구조가 적용됨으로써, 냉동 시스템의 동작상의 효율 및 냉매 의 사용량이 줄어들고 시스템의 사용효율이 개선되는 열교환기 및 열교환기가 적용되는 냉동 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly to a heat exchanger structure of a refrigeration system. More specifically, by applying the structure of the heat exchanger that is applied simultaneously to the refrigeration system and the heat pump system, the refrigeration system is applied to the heat exchanger and heat exchanger to reduce the operational efficiency of the refrigeration system and the amount of refrigerant used and improve the use efficiency of the system It is about.
냉동 시스템은 냉매가 압축되는 압축기와, 상기 압축기에 의해서 압축되는 냉매가 응축되는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기와, 상기 팽창기에서 팽창되는 냉매가 증발되는 증발기로 형성된다. The refrigeration system includes a compressor in which the refrigerant is compressed, a condenser in which the refrigerant compressed by the compressor is condensed, an expander in which the refrigerant condensed in the condenser is expanded, and an evaporator in which the refrigerant expanded in the expander is evaporated.
상기 응축기와 증발기는 외부에서 송풍되는 공기에 의해서 열교환이 수행되도록 하는 열교환기로서, 열교환기를 이루는 소경의 관로의 외부에 공기가 강제 송풍되도록 함으로써, 냉매가 응축되거나 증발되도록 한다. The condenser and the evaporator are heat exchangers to perform heat exchange by the air blown from the outside, by forcibly blowing air to the outside of the small diameter of the pipe forming the heat exchanger, thereby allowing the refrigerant to condense or evaporate.
한편, 일반적인 냉동 시스템은 시스템의 관로를 관류하여 냉매가 흐르게 되는데, 각 구성요소 중에서도 냉매는 응축기를 중심으로 하여 압축기의 출구단에서 팽창기의 입구단까지의 관로에 주로 모여있다. 이와 같이 동작되는 이유는 압축기에서 압축되어서 강제로 유출되는 다량의 냉매가 팽창기의 저항에 의해서 자유로이 통과되지 못하고 팽창기의 입구단의 전단부까지 모이기 때문이다. On the other hand, in a general refrigeration system, the refrigerant flows through the pipeline of the system, and among the components, the refrigerant is mainly collected in the pipeline from the outlet end of the compressor to the inlet end of the expander, centering on the condenser. The reason for this operation is that a large amount of refrigerant compressed by the compressor and forcibly flowed out does not freely pass by the resistance of the expander and collects up to the front end of the inlet end of the expander.
이러한 냉매의 불균일한 분포를 반영하여 공조 시스템의 경우에, 응축기에서는 대관경, 예를 들면 7mm의 관이 사용되고, 증발기에서는 소관경, 예를 들면 5mm의 관이 사용된다. 이와 같이 응축기의 경우에는 대관경의 관이 사용되도록 함으로써 다량의 냉매가 적절히 모여서 천천히 유동되도록 하고, 증발기의 경우에는 소관경의 관이 사용되도록 함으로써 소량의 냉매가 신속하게 유동되도록 한다. 이와 같은 양상의 관로가 사용됨으로써, 냉동 시스템의 시스템 효율이 높아지도록 한다. In the case of the air conditioning system reflecting this non-uniform distribution of the refrigerant, a large diameter, for example, a tube of 7 mm is used in the condenser, and a small diameter, for example a tube of 5 mm, is used in the evaporator. As such, in the case of a condenser, a large diameter tube is used so that a large amount of refrigerant is properly collected and flows slowly, and in the case of an evaporator, a small diameter tube is used so that a small amount of refrigerant flows quickly. By using this aspect of the pipeline, the system efficiency of the refrigeration system is increased.
그러나, 냉동 시스템과 열펌프가 동시에 사용되는 경우와 같이, 시스템의 내 부를 흐르는 냉매가 사방변의 동작에 의해서 정방향 또는 역방향으로 흐르게 되는 경우에는 시스템의 효율이 감소하는 문제가 발생된다. However, when the refrigerant flowing inside the system flows in the forward or reverse direction by the four-way operation, such as when the refrigeration system and the heat pump are used at the same time, the efficiency of the system is reduced.
상세하게 설명하면, 응축기 및 증발기의 구조가 냉동 시스템에 최적화되도록 설계되기 위하여, 응축기는 대관경의 관이 사용되고 증발기는 소관경의 관이 사용되도록 함으로써, 응축기에는 다량의 냉매가 모일 수 있도록 하고 증발기에는 소량의 냉매가 신속하게 통과되도록 한다. In detail, in order to design the condenser and evaporator structure to be optimized for the refrigeration system, the condenser uses a large diameter tube and the evaporator uses a small diameter tube, so that a large amount of refrigerant can be collected in the condenser and a small amount in the evaporator. To allow the refrigerant to pass through quickly.
그러나, 시스템의 내부를 유동하는 냉매의 유동방향이 역방향으로 전환되어 열펌프로 사용되는 경우에는, 냉동 시스템에서 증발기로 사용되었던 열교환기는 응축기로 사용되고, 냉동 시스템에서 응축기로 사용되었던 열교환기는 증발기로 사용된다. 그러므로, 열펌프에서 응축기로 사용되는 열교환기의 내부 용적이 급감되기 때문에, 응축기의 내부 압력이 증가되어 냉매 누설의 위험이 증가되는 문제점이 있다. However, when the flow direction of the refrigerant flowing inside the system is reversed and used as a heat pump, the heat exchanger used as the evaporator in the refrigeration system is used as the condenser and the heat exchanger used as the condenser in the refrigeration system is used as the evaporator. do. Therefore, since the internal volume of the heat exchanger used as the condenser in the heat pump is drastically reduced, there is a problem that the internal pressure of the condenser is increased to increase the risk of refrigerant leakage.
또한, 응축기의 내부 용적이 작기 때문에 응축 가능한 냉매의 양이 적어지게 되고, 이로 인하여 시스템의 효율이 감소되는 문제점이 있다. In addition, since the internal volume of the condenser is small, the amount of the refrigerant that can be condensed is reduced, thereby reducing the efficiency of the system.
또한, 냉동 시스템으로 동작되는 경우에 시스템의 효율이 최대로 되는 냉매의 양과, 열펌프로 동작되는 경우에 시스템의 효율이 최대로 되는 냉매의 양의 차이가 크기 때문에, 시스템의 전환시에 최대의 시스템 효율을 내기 위해서는 냉매를 보충하거나 추출해야 되는 문제점이 발생된다. 도 1에는 종래 열교환기의 경우에 시스템이 난방운전으로 동작되는 경우의 난방성능계수선도(2)와, 시스템이 냉방운전으로 동작되는 경우의 냉방성능계수선도(1)가 도시되어 있다. 각각의 선도를 참 조하면 최대의 시스템 효율을 내기 위한 냉매의 양이 차이가 나는 것을 명확하게 이해할 수 있을 것이다.In addition, since the difference between the amount of refrigerant that maximizes the efficiency of the system when operated in a refrigeration system and the amount of refrigerant that maximizes the efficiency of the system when operated by a heat pump is large, In order to achieve system efficiency, a problem arises in that a refrigerant needs to be replenished or extracted. 1 shows a heating performance factor diagram 2 when the system is operated in a heating operation in the case of a conventional heat exchanger, and a cooling performance factor diagram 1 when the system is operated in a cooling operation. Referring to each diagram, it will be clear that there is a difference in the amount of refrigerant to achieve maximum system efficiency.
본 발명은 상기되는 문제점을 개선하기 위하여 제안되는 것으로서, 시스템이 냉동 시스템 또는 열펌프 시스템으로 가변되어 사용되는 경우에, 어느 쪽 시스템으로 시스템이 운용되더라도 최적의 상태로 운전이 가능하도록 하는 열교환기 및 열교환기가 적용되는 냉동 시스템을 제안하는 것을 목적으로 한다. The present invention is proposed to improve the above problems, when the system is used in a variable refrigeration system or a heat pump system, the heat exchanger to enable the operation in the optimal state even if the system is operated in either system and It is an object to propose a refrigeration system to which a heat exchanger is applied.
또한, 열교환기의 구성이 개선됨으로써, 냉매의 양이 가변되지 아니하면서도 최적의 상태로 냉동 시스템 및 열펌프 시스템이 운전되도록 하는 열교환기 및 열교환기가 적용되는 냉동 시스템을 제안하는 것을 목적으로 한다. In addition, by improving the configuration of the heat exchanger, an object of the present invention is to propose a refrigeration system to which the heat exchanger and the heat exchanger are applied so that the refrigerant system and the heat pump system are operated in an optimal state without changing the amount of the refrigerant.
또한, 시스템의 관로에서 과압이 발생되지 않도록 함으로써, 냉매의 누설이 방지되는 열교환기 및 열교환기가 적용되는 냉동 시스템을 제안하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to propose a refrigerating system to which a heat exchanger and a heat exchanger are prevented from leaking of a refrigerant by preventing overpressure in a pipeline of a system.
상기되는 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열교환기는 다수의 부분 열교환기로 구분되고, 팬으로부터 송풍되는 공기가 직접 닿는 팬에 인접하는 전열의 열교환기에 비하여, 팬으로부터 멀리 떨어진 후열의 열교환기의 관경이 큰 것을 특징으로 한다.The heat exchanger according to the present invention for achieving the above object is divided into a plurality of partial heat exchanger, and compared to the heat exchanger of the heat transfer adjacent to the fan directly contacted by the air blown from the fan, the diameter of the heat exchanger of the heat exchanger farther away from the fan It is characterized by large.
또한, 다른 측면에 따른 본 발명의 열교환기가 적용되는 냉동 시스템은 압축기; 압축된 냉매의 열교환이 수행되는 제 1 열교환기; 냉매가 팽창되는 팽창기; 팽 창된 냉매의 열교환이 수행되는 제 2 열교환기; 및 상기 열교환기로 송풍하는 팬이 포함되고, 상기 제 1 열교환기와 상기 제 2 열교환기의 적어도 어느 하나는 복수개의 열교환기로 구분되고, 상기 복수개의 열교환기 중에서 상기 팬에 인접되는 전열열교환기는 먼쪽의 후열열교환기에 비하여 관경이 작은 관로로 제공되는 열교환기를 포함한다. In addition, a refrigeration system to which the heat exchanger of the present invention according to another aspect is applied to a compressor; A first heat exchanger in which heat exchange of the compressed refrigerant is performed; An expander in which the refrigerant is expanded; A second heat exchanger in which heat exchange of the expanded refrigerant is performed; And a fan blown to the heat exchanger, wherein at least one of the first heat exchanger and the second heat exchanger is divided into a plurality of heat exchangers, and an electrothermal heat exchanger adjacent to the fan among the plurality of heat exchangers is located after far heat. It includes a heat exchanger provided in the pipeline having a smaller diameter than the heat exchanger.
상기되는 열교환기 및 열교환기가 적용되는 냉동 시스템에 의해서 단일의 시스템이 냉동 시스템 또는 열펌프 시스템으로 가변되어 사용되는 경우에도, 시스템의 최대의 효율로 운전가능한 장점이 있다. 또한, 각 구성에 대해서 과압이 발생되지 아니함으로써 시스템이 안정적으로 구동이 가능한 장점이 있다. Even when a single system is used as a refrigeration system or a heat pump system by a heat exchanger and a refrigeration system to which the heat exchanger is applied, there is an advantage that the system can be operated at maximum efficiency. In addition, there is an advantage that the system can be stably driven by the overpressure is not generated for each configuration.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 이하의 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention. However, the spirit of the present invention is not limited to the following embodiments, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can easily add, change, delete, and add other embodiments within the scope of the same idea. I would be able to suggest.
도 2는 본 발명에 따른 냉동 시스템의 구성도이다. 2 is a block diagram of a refrigeration system according to the present invention.
도 2를 참조하면, 냉매가 압축되는 압축기(10)와, 상기 압축기(10)에서 압축된 냉매가 응축되는 제 1 열교환기(20)와, 상기 제 1 열교환기(20)에서 응축된 냉매가 팽창되는 팽창기(30)와, 상기 팽창기(30)에서 팽창된 냉매가 증발되는 제 2 열교환기(40)가 포함된다. 또한, 제 1 열교환기(20)는 제 1 팬(51)에 의해서 공기에 의한 대류 열교환이 수행되고, 제 2 열교환기(40)는 제 2 팬(52)에 의해서 공기에 의한 대류 열교환이 수행된다. 2, a
한편, 상기 제 1 열교환기(20)는 상기 제 1 팬(51)을 마주보는 전방에 형성되는 제 1 전(前)열(列)열교환기(22)와, 상기 제 1 전열열교환기의 후방에 놓이는 제 1 후(後)열(列)열교환기(21)로 구분된다. 다시 말하면, 상기 제 1 팬(51)에 의해서 강제 송풍된 공기는 상기 제 1 전열열교환기(22)과 먼저 열교환이 수행된 뒤에, 상기 제 1 후열열교환기(21)와 열교환이 수행된다. On the other hand, the
또한, 상기 제 2 열교환기(40)는 상기 제 2 팬(52)을 마주보는 전방에 형성되는 제 2 전열열교환기(41)와, 상기 제 2 전열열교환기의 후방에 놓이는 제 2 후열열교환기(42)로 구분된다. 다시 말하면, 상기 제 2 팬(52)에 의해서 강제 송풍된 공기는 상기 제 2 전열열교환기(41)과 먼저 열교환이 수행된 뒤에, 상기 제 2 후열열교환기(42)와 열교환이 수행되는 것이다. In addition, the
본 발명의 일특징으로서, 상기 제 1 전열열교환기(22)는 상기 제 1 후열열교환기(21)에 비하여 관로의 직경이 작은 것을 특징으로 한다. 예를 들면, 상기 제 1 전열열교환기(22)는 5mm 직경의 관로가 사용될 수 있고, 상기 제 1 후열열교환기(21)는 7mm 직경의 관로가 사용될 수 있다. 마찬가지로 상기 제 2 전열열교환기(41)는 상기 제 2 후열열교환기(42)에 비하여 관로의 직경이 작게 제공된다. 예를 들면, 상기 제 2 전열열교환기(41)는 5mm 직경의 관로가 상기 제 2 후열열교환기(42)는 7mm 직경의 관로가 사용될 수 있다. As a feature of the present invention, the first pre-heat exchanger (22) is characterized in that the diameter of the conduit is smaller than that of the first post-heat exchanger (21). For example, a 5 mm diameter conduit may be used for the first
이와 같이 팬(51)(52)으로부터 송풍되는 공기가 먼저 닿는 측의 전열열교환기(22)(41)가 후열열교환기(21)(42)보다 관로의 직경이 작게 제작됨으로써, 송풍되는 공기에 대한 저항이 줄어들기 때문에, 대류 열교환의 성능이 개선될 수 있다. 다시 말하면, 상기 전열열교환기(22)(41)의 관로직경이 작기 때문에, 통과되는 공기가 별다른 저항이 없이 신속하게 통과하면서 열교환이 수행될 수 있고, 후열열교환기(21)(42)에도 송풍되는 공기가 많이 다다를 수 있기 때문에 대류 열교환이 충분히 수행될 수 있는 것이다. In this way, the preheating
이하에서는 시스템이 냉동 시스템으로 운용되는 냉방운전과, 열펌프 시스템으로 운용되는 난방운전의 경우를 구분하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, the cooling operation operated by the system as the refrigeration system and the heating operation operated by the heat pump system will be described in detail.
먼저 냉동 시스템으로 운용되는 경우를 설명한다. 압축기(10)에 의해서 압축된 냉매는 고압의 기상 냉매가 된 상태에서 제 1 후열열교환기(21)로 먼저 유입되고, 제 1 후열열교환기(21)에 의해서 대류열교환이 수행된 뒤에, 제 1 전열열교환기(22)로 유입되어 열교환이 수행된다. First, the case of operating as a refrigeration system will be described. The refrigerant compressed by the compressor (10) first flows into the first after heat exchanger (21) in the state of becoming a high-pressure gas phase refrigerant, and after convection heat exchange is performed by the first after heat exchanger (21), the first The heat exchange is performed by flowing into the total heat exchanger (22).
이 과정을 보다 상세하게 설명하면, 제 1 후열열교환기(21)로 기상의 냉매가 유입되어서 열교환이 수행되면 서서히 액상의 냉매로 상변화가 일어나게 된다. 이 과정에 의해서 결국 냉매의 부피가 줄어들기 때문에, 제 1 전열열교환기(22)로 냉매가 이동된 뒤에는 냉매의 부피는 상당량 줄어들어 있게 된다. 그러므로, 제 1 전열열교환기(22)는 제 1 후열열교환기(21)에 비하여 관경이 작다 하더라도 관로 내부의 냉매압이 그다지 높지 않기 때문에, 냉매 누설이나 시스템의 불안전등의 문제는 발생되지 않는다. In more detail, this process, when the refrigerant in the gas phase flows into the first after
상기 제 1 열교환기(20)에 의해서 응축이 된 뒤에는 팽창기(30)에 의해서 팽창된 뒤에, 제 2 열교환기(40)로 유입된다. 이때에는 제 2 열교환기(40) 중에서도 제 2 전열열교환기(41)로 먼저 유입되어 대류 열교환이 수행된 뒤에, 제 2 후열열 교환기(42)로 유입되어 열교환이 수행된다.After condensation by the
이 과정을 보다 상세하게 설명하면, 팽창기(30)에 의해서 팽창된 냉매는 비록 습증기의 상태이지만 액상의 냉매가 많이 포함된 상태로서 부피가 작다. 그러므로, 관경이 작은 제 2 전열열교환기(41)로 유입되더라도 냉매압이 그다지 높아지지 않기 때문에, 냉매 누설이나 시스템의 불안전등의 문제는 없다. 그리고, 냉매가 상기 제 2 전열열교환기(41)에 의해서 열을 흡수하여 기상으로 상변화되어 부피가 증가된 뒤에는, 관경이 큰 제 2 후열열교환기(42)로 유입되어 냉매의 부피 증가에 대비할 수 있도록 한다. To describe this process in more detail, although the refrigerant expanded by the
상기 제 2 열교환기(40)에 의해서 증발이 수행된 뒤에는 다시금 압축기(10)로 흡입되어 압축되는 과정이 다시 수행된다. After the evaporation is performed by the
상기되는 냉동 시스템의 동작을 다시 한번 살펴보면, 열교환기(20)(40)는 관경이 다른 두개의 부분으로 각각 구분되고, 관경이 큰 열교환기는 열교환기의 전열열교환기에 사용되고, 관경이 작은 열교환기는 후열열교환기에 사용되도록 한다. 그리고, 기상의 부피가 큰 냉매가 열교환기로 유입될 때에는 관경이 큰 후열열교환기로 유입되도록 하고, 액상의 부피가 작은 냉매가 열교환기로 유입될 때에는 관경이 작은 전열열교환기로 유입되도록 한다. Looking again at the operation of the refrigeration system, the
이와 같은 냉매 흐름에 의해서 열교환기 내부를 유동하는 냉매의 부피에 적극적으로 대응하는 과정으로 냉매가 유동되도록 하고 있다. 다시 말하면, 열교환기의 관로 내부에서 상변화가 일어나는 중에 냉매의 부피 변화를 감안하여 관로의 직경을 구분하여 배치하고 있고, 이와 같이 배치됨으로써 관로를 보다 효율적으로 사 용할 수 있게 되는 장점을 얻을 수 있다. The refrigerant flows in such a manner as to actively correspond to the volume of the refrigerant flowing through the heat exchanger. In other words, the diameter of the pipe line is divided and arranged in consideration of the volume change of the refrigerant while the phase change occurs inside the pipe line of the heat exchanger, and the arrangement enables the pipe line to be used more efficiently. .
본 발명의 시스템이 열펌프 시스템으로 사용되는 경우를 설명한다. 다만, 많은 부분에 대해서는 냉동 시스템으로 사용되는 경우와 동일하기 때문에 생략하고 특징으로 달라지는 부분에 대해서만 상세하게 설명한다. The case where the system of the present invention is used as a heat pump system will be described. However, since many parts are the same as those used as a refrigeration system, only the parts that vary in characteristics will be described in detail.
압축기에서 압축되는 냉매는 제 2 열교환기(40)로 먼저 유입되어 응축이 된 뒤에, 팽창기(30)로 유입되어 팽창되고, 제 1 열교환기(20)로 유입되어 증발과정이 수행된다. 여기서, 상기 압축기(10)에서 압축된 기상의 냉매는 대(大)경(徑)의 제 2 후열열교환기(42)로 먼저 냉매가 유입되기 때문에, 기상의 고부피 냉매에 적절히 대응할 수 있다. 또한, 팽창기(30)에 의해서 팽창된 액상의 저부피 냉매는 소(小)경(徑)의 제 1 전열열교환기(22)로 먼저 유입되고, 부피가 증가된 뒤에는 대경의 제 1 후열열교환기(21)로 유입되기 때문에, 냉매의 부피 변화에 적극적으로 대응할 수 있는 장점을 얻을 수 있게 된다.The refrigerant compressed in the compressor is first introduced into the
이와 같이, 열교환기의 유입되는 냉매의 상태에 따라서 유입되는 측의 관로의 관경이 적극적으로 달라지도록 함으로써, 시스템이 냉동 시스템으로 사용되는 경우 또는 열펌프 시스템으로 사용되는 경우에 상관이 없이 최적의 냉매량이 동일하게 되는 효과를 얻을 수 있다. 그러므로, 시스템의 운전상태별로 냉매량을 추가하거나 제거해야 되는 단점을 없앨 수 있다. As such, the diameter of the pipe on the inflow side is actively changed according to the state of the refrigerant flowing into the heat exchanger, so that the optimum amount of refrigerant is irrelevant regardless of whether the system is used as a refrigeration system or a heat pump system. This same effect can be obtained. Therefore, the disadvantage of having to add or remove the amount of refrigerant for each operating state of the system can be eliminated.
그리고, 냉매의 상태별로 최적의 상태로 열교환이 수행되도록 하기 때문에, 동일한 열교환기의 부피에 대하여 열교환의 성능이 개선되는 장점을 얻을 수 있다.In addition, since the heat exchange is performed in an optimal state for each state of the refrigerant, it is possible to obtain an advantage of improving the performance of the heat exchange with respect to the volume of the same heat exchanger.
한편, 설명되는 실시예는 실내측 열교환기 및 실외측 열교환기 모두의 경우 에 열교환기의 관경이 다른 두개의 열교환기가 병합되어 사용되는 것으로 설명을 하였으나, 이제 제한되지 아니하고 둘 중의 어느 하나의 열교환기에 대해서 관경이 달라지도록 하는 경우에도 비록 효율이 저하되는 단점은 있을 지라도 본원발명에서 추구하고자 하는 기술적 가치는 얻어낼 수 있을 것이다. On the other hand, the described embodiment has been described that two heat exchangers having different diameters of the heat exchanger in the case of both the indoor heat exchanger and the outdoor heat exchanger is used in combination, but is not limited to any one of the heat exchanger Even if the view is to be changed, although the disadvantage of lowering the efficiency, the technical value to be pursued in the present invention will be obtained.
이러한 관점에서 본 발명의 사상에서 얻을 수 있는 열교환기의 관경에 대한 경우의 수를 표 1로 정리하면 다음과 같다.In this regard, the number of cases for the diameter of the heat exchanger obtained in the spirit of the present invention can be summarized as Table 1 below.
상기되는 경우의 수를 통하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 동일한 사상에 포함되는 다양한 실시예가 가능하다. As can be seen from the number of cases described above, various embodiments included in the same idea of the present invention are possible.
도 3은 본 발명에 따른 시스템의 냉매량에 대한 성능계수의 변화선도를 도시하고 있다. 3 shows a change diagram of the coefficient of performance with respect to the amount of refrigerant in the system according to the present invention.
도 3을 참조하면, 종래의 경우에 냉방성능계수선도(1) 및 난방성능계수선도(2)에 비하여, 본 발명에 따른 냉방성능계수선도(3) 및 난방성능계수선도(4)에 따르면 몇가지의 차이점이 확연하게 드러나게 된다. Referring to Figure 3, compared with the cooling performance coefficient diagram (1) and heating performance coefficient diagram (2) in the conventional case, according to the cooling performance coefficient diagram (3) and heating performance coefficient diagram (4) according to the present invention several The difference is obvious.
상세하게 설명하면, 냉방의 경우나 난방의 경우나 차이가 없이 최대의 성능계수를 얻을 수 있는 냉매의 양은 동일하여 L1의 상태로서 종래에 비하여 줄어든 것을 알 수 있다. 그러므로, 필요한 냉매의 양이 감소되는 장점을 얻을 수 있다.In detail, it can be seen that the amount of the coolant capable of obtaining the maximum coefficient of performance is the same as in the case of cooling or heating, and the state of L1 is reduced as compared with the prior art. Therefore, it is possible to obtain the advantage that the amount of refrigerant required is reduced.
또한, 냉매의 양이 적은 상태임에도 불구하고, 냉방성능계수와 난방성능계수가 각각 ΔC1과 ΔC2 만큼 증가된 것을 알 수 있다. In addition, although the amount of the refrigerant is small, it can be seen that the cooling performance coefficient and the heating performance coefficient were increased by ΔC 1 and
본 발명에 의해서 냉동 시스템 또는 열펌프 시스템으로 가변되는 시스템의 경우에, 어느 쪽 시스템으로 시스템이 운용되더라도 필요 냉매의 양이 동일한 최적의 상태로 운전이 가능한 장점이 있고, 그로 인하여 냉매를 추가적으로 보충하거나 제거해야 되는 필요가 없는 장점이 있다. In the case of a system that is variable into a refrigeration system or a heat pump system according to the present invention, even if the system is operated by either system, there is an advantage that the required amount of refrigerant can be operated in the same optimal state, thereby additionally supplementing the refrigerant or There is an advantage that does not need to be removed.
또한, 시스템의 관로에서 과압이 발생되지 않음으로써 공조 시스템이 안정적으로 운전되는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that the air conditioning system is stably operated by the overpressure is not generated in the pipeline of the system.
또한, 열교환기의 열교환 성능이 개선됨으로써, 열교환기의 설치 공간이 그만큼 줄어드는 장점을 얻을 수 있다.In addition, by improving the heat exchange performance of the heat exchanger, it is possible to obtain an advantage that the installation space of the heat exchanger is reduced by that much.
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