KR20070072788A - 어큐뮬레이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어큐뮬레이터에 관한 것으로 더욱 상세하게는 압축기로 액체냉매의 유입을 방지하기 위한 어큐뮬레이터에 관한 것으로, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제1 및 제2 개구부가 형성된 중공의 케이싱과, 상기 제1 개구부에 삽입 관통되어 냉매를 유입하는 냉매유입관과, 상기 제2 개구부에 삽입 관통되어 냉매를 배출하는 냉매배출관을 포함하는 어큐뮬레이터에 있어서, 상기 냉매유입관과 상기 냉매배출관은 상기 용기 내에 상기 용기의 길이방향으로 길게 연장된 일체형 배관으로 구성되며, 상기 일체형 배관에는 내부에 냉매의 유동을 차단하는 차단판과, 상기 차단판 상측 일체형 배관 둘레에 상기 차단판에 의해 유동이 차단된 냉매가 유출되는 유출공과, 상기 차단판 하측 일체형 배관 둘레에 상기 용기 내에서 분리된 기체냉매가 유입되는 유입공이 형성된다..

Description

어큐뮬레이터{Accumulator}

도 1은 종래의 어큐뮬레이터의 구조를 보인 사시도이다.

도 2는 종래의 어큐뮬레이터의 구조를 보인 단면도이다.

도 3는 본 발명의 제1 실시예에 따른 어큐뮬레이터의 구조를 보인 사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 일체형 배관을 보인 사시도이다.

도 5는 도 3에 도시된 중간판을 보인 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 어큐뮬레이터에서 냉매의 흐름을 보인 단면도이다.

도 7은 본 발명에 제2 실시예에 따른 어큐뮬레이터에서 냉매의 흐름을 보인 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

100...어큐뮬레이터 110,110'...케이싱

120,120'...제1 개구부 130,130'...제2 개구부

140...일체형 배관 141,141'...냉매유입관

142,142'...냉매배출관 143...차단판

144...유출공 145,145'...유입공

150,150'...중간판 150b,150b'...냉매통과공

본 발명은 어큐뮬레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압축기로 액체냉매의 유입을 방지하기 위한 어큐뮬레이터에 관한 것이다.

에어컨과 냉장고 등과 같은 냉동기기에는 냉동사이클이 구비되며, 일반적으로 냉동사이클은 냉매를 압축하여 토출하는 압축기와, 압축기에서 압축된 냉매를 공급받아 응축시키는 응축기와, 응축기에서 유출된 냉매의 압력을 감압시키는 팽창밸브와, 팽창밸브로부터 감압된 냉매를 증발시켜 주위온도를 냉각시키는 증발기를 갖는다. 또한, 증발기와 압축기 사이에는 증발기에서 증발된 냉매를 일시 수용하여 기체상태의 냉매만을 압축기로 유입시키는 어큐뮬레이터가 설치된다.

도 1 및 도 2는 종래의 어큐뮬레이터에 관한 사시도 및 단면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 어큐뮬레이터(10)는 원통형상의 케이싱(11)과, 케이싱(11)의 상부 및 하부에 개구된 제1 개구부(12) 및 제2 개구부(13)와, 증발기(미도시)에서 유출된 냉매를 케이싱(11) 내부로 안내하도록 제1 개구부(11)에 삽입 관통되어 케이싱(11) 내부로 소정길이 연장되는 냉매유입관(14)과, 케이싱(11) 내부에 있는 기체냉매만을 압축기(미도시)로 안내하도록 제2 개구부(13)에 삽입 관통되어 케이싱(11) 내부로 소정길이 연장되는 냉매배출관(15)과, 냉매유입관(12)에서 유출되는 액체냉매가 냉매유출관(15)으로 유입되는 것을 방지함과 동시에, 케이싱(11)의 저부로 향하도록 둘레에 일정한 간격으로 복수의 냉매통과공(16a)이 형성된 중간판 (16)을 포함하며 구성된다.

또한, 증발기에(미도시)서 어큐뮬레이터(10)로 유입되는 냉매는 기체상태와 액체상태가 혼합된 기액 혼합상태의 냉매이다. 종래의 어큐뮬레이터의 구조에 의한 작용은 도 2에 도시한 바와 같이, 상기와 같은 구성에 의하여 냉매유입관(14)을 통해 케이싱(11) 내부로 유입되는 냉매는 1차로 중간판(16)에 낙하된 후 냉매통과공(16a)을 통과한 냉매 중 액체 상태의 냉매는 그 자체의 중력으로 인하여 계속 낙하하여 케이싱(11)의 저부 영역에 저장되며, 기체냉매는 냉매유출관(15)의 냉매유입구(15a)로 유입된 후에 압축기(미도시)로 흡입되어 압축된다. 또한, 케이싱(11)의 저부영역에 수용된 액체냉매도 기화되어 냉매유입구(15a)로 유입된다.

이와 같은 종래의 방식에 의한 어큐뮬레이터는 아래와 같은 문제점이 있다.

첫째, 냉매유입관(14)과 냉매배출관(15)을 케이싱(11) 내부에 수직하게 고정 설치하기 위해 냉매유입관(14)과 냉매배출관(15)을 케이싱(11)의 제1 개구부(12)와 제2 개구부(13)에 삽입 관통시킨 후에 수직을 유지한 상태에서 삽입부(17) 주변에 용접을 통하여 고정시킨다.

그러나, 용접시에 균일한 접합이 이루지지 못할 경우에는 냉매배출관(15)이 수직으로 고정되지 못하고 케이싱(11)의 내벽을 향하여 기울어지게 된다. 이 경우 중간판(16) 둘레의 냉매통과공(16a)을 통과한 액체냉매가 바로 냉매배출관(15)으로 유입될 가능성이 있다.

상기와 같이 액체냉매가 냉매배출관(15)으로 유입되면 유입된 액체냉매가 압축기로 흡입되어 압축기의 고장 및 수명 단축 등 압축기에 치명적인 악 영향을 주 는 문제점이 있다.

둘째, 상기와 같이 냉매배출관(15)의 수직관리가 안되어서 케이싱(11) 내벽 쪽으로 기울게 되는 경우에 냉매배출관(15)이 케이싱(11) 내벽에 충돌되어 소음이 발생될 문제점이 있다.

셋째, 냉매유입관(14)과 냉매배출관(15)이 분리되어 있는 경우에는 냉매배출관 (15) 및 냉매유입관(14)이 케이싱(11) 내에 삽입되는 깊이를 정확히 측정해야 하고, 냉매배출관(15)이 케이싱(11) 내에 수직으로 정확히 삽입되었는지 등을 고려해야 하므로 어큐뮬레이터(10) 조립 공정이 용이하지 않은 문제점이 있다.

넷째, 케이싱(11) 저부에 고인 액체냉매의 수위가 냉매배출관(15)의 자유단에 형성된 냉매유입구(15a)까지 상승하는 경우 한꺼번에 많은 양의 액체냉매가 냉매배출관(15)으로 유입되어 압축기의 실린더로 흡입되는 도중에 일부만 기화되고 나머지는 액체상태 그대로 유입되는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압축기로 액체냉매가 유입되는 것을 방지하기 위한 어큐뮬레이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 어큐뮬레이터는, 제1 및 제2 개구부가 형성된 중공의 케이싱과, 상기 제1 개구부에 삽입 관통되어 냉매를 유입하는 냉매유입관과, 상기 제2 개구부에 삽입 관통되어 냉매를 배출하는 냉매배출관 을 포함하는 어큐뮬레이터에 있어서, 상기 냉매유입관과 상기 냉매배출관은 상기 용기 내에 상기 용기의 길이방향으로 길게 연장된 일체형 배관으로 구성되며, 상기 일체형 배관에는 내부에 냉매의 유동을 차단하는 차단판과, 상기 차단판 상측 일체형 배관 둘레에 상기 차단판에 의해 유동이 차단된 냉매가 유출되는 유출공과, 상기 차단판 하측 일체형 배관 둘레에 상기 용기 내에서 분리된 기체냉매가 유입되는 유입공이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 중심부에 상기 일체형 배관이 관통되게 끼워지는 관통공과, 가장자리에 상기 유출공에서 유출된 냉매가 통과하도록 냉매통과공이 형성된 중간판이 상기 용기 내에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중간판은 상기 유출공과 상기 유입공 사이에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유입공과 상기 유출공은 상기 일체형 배관의 둘레를 따라 일정한 간격으로 배열된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유입공과 상기 유출공은 일체형 배관의 길이방향으로 길이가 긴 장방형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유입공은 폭이 좁고 일체형 배관의 길이방향으로 길이가 긴 장방형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 제1 및 제2 개구부가 형성된 중공의 케이싱과, 상기 제1 개구부에 삽입 관통되어 냉매를 유입하는 냉매유입관, 상기 제2 개구부에 삽입 관통되며 자유단부가 막혀 있고, 둘레에 상기 케이싱 내에서 분리된 기체냉매가 유입될 수 있도 록 유입공이 형성되어 냉매를 배출하는 냉매배출관과 중심부에 상기 냉매배출관이 관통되게 끼워지는 관통공과 가장자리에 상기 냉매유입관에서 유출된 냉매가 통과되도록 냉매통과공이 형성된 중간판을 포함하며 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유입공은 그 높이가 서로 다르도록 경사지게 배열된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 어큐뮬레이터 구조를 도시한 사시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 어큐뮬레이터(100)는 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130)가 형성되고 중공부를 갖는 케이싱(110)과, 제1 개구부(120)에 삽입 관통되어 증발기(미도시)에서 배출된 냉매를 케이싱(110) 내부로 안내하는 냉매유입관(141)과 제2 개구부(130)에 삽입 관통되어 압축기(미도시)로 기체냉매를 안내하는 냉매배출관(142)이 일체로 성형된 일체형 배관(140)과, 일체형 배관(140)을 고정시킴과 동시에 냉매의 흐름을 안내하는 중간판(150)을 포함하도록 구성된다.

케이싱(110)은 원통형상의 몸체부(110a)와, 몸체부(110a)의 상단에 상측으로 갈수록 직경이 작아지는 상측경사부(110b)와, 몸체부(110)의 하단에 하측으로 갈수록 직경이 작아지는 하측경사부(110c)가 일체로 성형된다. 또한 상측경사부(110b) 단부의 케이싱(110)의 중심부에는 개구된 제1 개구부(120)가 형성되며, 하측경사부 (110c)단부의 케이싱(110) 중심부에는 개구된 제2 개구부(130)가 형성된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 일체형 배관(140)은 제1 개구부(120)와 제2 개구부(130)에 삽입 관통되도록 케이싱(110)의 내에 케이싱(110)의 길이방향으로 직선으로 길게 연장 형성된다. 일체형 배관(140) 내부에는 냉매유입관(141)으로 유입된 냉매 중 액체상태의 냉매가 냉매배출관(142)으로 배출되는 것을 방지하기 위해 냉매의 유동을 차단하는 차단판(143)이 설치된다.

차단판(143)은 일체형 배관(140)의 단면과 동일한 원형의 단면으로, 직경은 일체형 배관(140)의 내경과 동일하며, 소정의 두께를 갖는 원형의 판이다. 또한, 차단판(143)은 일체형 배관(140)에 압입 고정될 수도 있으며 일체형 배관(140)과 일체로 성형될 수도 있다.

차단판(143) 상부 일체형 배관(140) 둘레에는 차단판(143)에 의해 유동이 차단된 냉매가 일체형 배관(140) 외부로 배출되도록 구멍이 뚫린 유출공(144)이 소정의 간격으로 복수개가 형성된다. 유출공(144)은 냉매가 용이하게 유출되도록 일체형 배관(140)의 길이방향으로 길이가 긴 장방형으로 형성하는 것이 바람직하다.

차단판(143) 하부 일체형 배관(140) 둘레에는 후술할 중간판(150)의 냉매통과공(150b)으로 통과된 냉매 중 기체냉매를 유입하는 유입공(145)이 소정 간격으로 복수개가 형성된다.

유입공(145)은 냉매 중에 포함된 입자가 큰 이물질이 유입되는 것이 방지되는 걸름망 역할을 할 수 있도록 폭이 좁고 일체형 배관(140)의 길이방향으로 길이가 긴 장방형으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 유입공(145)은 후술할 중간판(150)의 냉매통과공(150b)으로 통과된 냉 매 중 액체냉매가 자중에 의해 케이싱(110) 저부로 낙하되어 그 수위가 유입공(145)의 높이까지 상승할 경우 액체냉매가 유입공(145)으로 한꺼번에 많은 양이 유입되는 것을 방지하기 위해 그 높이를 서로 다르도록 경사지게 배열되게 형성한다.

또한, 일체형 배관(140)은 케이싱(110)에 삽입된 상태에서 제1 개방부(120) 및 제2개방부(130)구의 삽입부(160) 주변에 용접수단을 이용하여 결합 고정한다. 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 중간판(150)은 그 직경이 케이싱(110) 몸체부(110a)의 내경과 동일하고 소정의 두께를 갖는 원형의 판으로, 중심부에 일체형배관(140)이 관통되게 끼워지도록 구멍이 뚫린 관통공(150a)과, 가장자리에 유출공(144)에서 흘러나온 냉매가 통과되도록 구멍이 뚫린 냉매통과공(150b)이 형성된다. 냉매통과공(150b)은 중간판(150)의 가장자리에 일정한 간격을 두고 원주방향을 따라 복수개가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 중간판(150)은 유출공(144)에서 흘러 나온 액체냉매가 일체형 배관(140)의 외면을 따라 낙하하면서 유입공(145)으로 유입되는 것을 방지하기 위해 유입공과 유출공 사이에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 중간판(150)은 케이싱(110)에 압입 고정될 수도 있으며 케이싱(110)과 일체로 성형할 수 도 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 어큐뮬레이터 구조에 따른 작용효과를 도 6를 참고로 하여 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 어큐뮬레이터의 구조와 냉매의 흐름 과정을 도시한 단면도이다. 증발기(미도시)에서 어큐뮬레이터(100)로 유입되는 냉매는 기체상태와 액체상태가 혼합된 기액 혼합상태의 냉매이다. 도6에 도시된 바와 같이, 증발기(미 도시)로부터 냉매유입관(141)으로 유입된 냉매는 일체형 배관(140)의 내부를 따라 유동하다가 차단판(143)에 의해 흐름이 차단되어 일체형 배관(140)의 둘레에 형성된 유출공(144)으로 유출된다.

유출공(144)으로 유출된 냉매는 중간판(150)에 의해 케이싱(110)의 저부로 바로 낙하되지 않고 중간판(150)과 충돌하면서 둘레부로 흘러가면서 중간판(150)의 가장자리에 형성된 냉매통과공(150b)으로 통과된다.

냉매통과공(150b)으로 통과된 냉매 중 기체상태의 냉매는 압축기(미도시)의 흡입력에 의해 유입공(145)으로 유입되고, 액체상태의 냉매는 그 자체의 중력에 의해 케이싱(110)의 둘레를 따라 낙하되어 케이싱(110) 저부에 수용된다.

케이싱(110) 저부에 고인 액체냉매는 증발기(미도시)를 거치면서 상당한 저온 상태를 갖게 되기 때문에 상온에서 일정 시간 경과하면 기회되어 다시 기체상태로 변회게 되고, 이렇게 기체상태가 된 냉매는 케이싱(110)이 상부로 상승되어 유입공(145)으로 유입된다.

상기와 같이 유입공(145)으로 유입된 기체냉매는 냉매배출관(142)을 경유하여 압축기의 실린더(미도시) 내부로 흡입되어 압축된다.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 어큐뮬레이터(100)의 구조 및 냉매의 흐름을 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 제2 실시예는 제1 실시예의 구성과 대부분 동일하다. 다만, 제2 실시예는 제1 실시예와 달리 냉매유입관과 냉매유출관을 일체형 배관으로 구성한 것이 아니라 별개로 구성되는 점에서 차이가 있다. 제2 실시예의 어큐뮬레이터(100)는 제1 및 제2 개구부(120',130')가 형성된 중공의 케이 싱(110')과, 상기 제1 개구부(120')에 삽입 관통되어 냉매를 유입하는 냉매유입관(141')과, 상기 제2 개구부(130')에 삽입 관통되어 냉매를 배출하는 냉매배출관(142')과, 상기 냉매배출관(142')을 케이싱(110') 내에 고정시킴과 동시에 냉매의 흐름을 안내하는 중간판(150')을 포함하도록 구성한다.

냉매배출관(142')의 자유단부는 냉매유입관(141')으로 유입되어 케이싱(110') 내부로 토출되는 냉매 중 액체냉매의 유입을 방지하기 위해 막혀 있다. 또한, 케이싱(110') 내부에서 분리된 기체냉매를 유입하기 위해 냉매배출관(142')의 둘레를 따라 일정한 간격으로 유입홀(145')이 다수개 형성된다.

상기 유입홀(145') 역시 크기가 큰 이물질이 냉매배출관(142')으로 들어 오는 것을 방지하기 위해 냉매배출관(142')의 길이방향으로 길이가 긴 장방형으로 형성되며 그 높이가 서로 다르도록 경사지게 배열된다.

중간판(150')은 중심부에 냉매배출관이 관통되게 끼워지는 관통공(도5에 150a 참조)이 형성되며, 가장자리에 냉매유입관에서 유출된 냉매가 통과되도록 냉매통과공(150b')이 형성된다.

상기와 같은 구조에 의하여 증발기(미도시)로부터 냉매유입관(141')으로 유입된 냉매는 케이싱(110') 내부로 토출되어 중간판(150')으로 흘러내린다. 이 때, 냉매토출관(142')의 자유단부는 막혀 있어 냉매가 직접 유입되는 것이 방지된다.

중간판(150')으로 낙하된 냉매는 냉매통과공(150b')으로 흘러 냉매 중 기체냉매는 유입공(145')으로 유입되고, 액체냉매는 그 자체의 중력에 의해 케이싱(110') 저부에 고인 후에 기화되어 유입공(145')으로 유입되어 냉매배출관(110')을 통해 압축기로 흡입된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 발명의 상세한 설명 및 도면에 의하여 한정되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 해당 기술분야의 당업자가 다양하게 수정 및 변경시킨 것도 또한 본 발명의 범위 내에 포함됨은 물론이다.

예를 들어 두 대의 압축기가 작동되는 텐덤압축에서는 본 발명에 따른 어큐물레이터 내부에 두 개의 일체형배관을 각 압축기의 실린더의 흡입구에 연결할 수도 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 어큐뮬레이터는 냉매유입관과 냉매배출관을 일체형으로 하여 케이싱에 삽입 관통하므로 종래기술과 같이 냉매관이 용접불량 등에 의해 기울어질 염려가 없으므로 액체냉매가 바로 냉매배출관으로 유입되어 압축기로 흡입되는 것을 원천적으로 방지하는 효과가 있다.

또한, 종래의 기술과 같이 냉매배관을 케이싱 내부로 삽입할 깊이와 직진성 등을 고려할 필요가 없게 되어 조립작업이 용이한 장점이 있다.

또한, 케이싱 저부에 고인 액체냉매의 수위가 냉매유입구 높이까지 상승하더라도 냉매유입구의 높이가 서로 다르도록 경사지게 배열되어 있기 때문에 일시에 액체냉매가 압축기로 유입되는 것이 아니라 조금씩 서서히 유입되므로 압축기로 흡입되는 도중에 전부 기화되어 압축기로 액체냉매가 유입되는 것이 방지되는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 제1 및 제2 개구부가 형성된 중공의 케이싱과, 상기 제1 개구부에 삽입 관통되어 냉매를 유입하는 냉매유입관과, 상기 제2 개구부에 삽입 관통되어 냉매를 배출하는 냉매배출관을 포함하는 어큐뮬레이터에 있어서,

   상기 냉매유입관과 상기 냉매배출관은 상기 케이싱 내에 상기 케이싱의 길이방향으로 길게 연장된 일체형 배관으로 구성되며, 상기 일체형 배관에는 내부에 냉매의 유동을 차단하는 차단판과, 상기 차단판 상측 일체형 배관 둘레에 상기 차단판에 의해 유동이 차단된 냉매가 유출되는 유출공과, 상기 차단판 하측 일체형 배관 둘레에 상기 케이싱 내에서 분리된 기체냉매가 유입되는 유입공이 형성된 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
2. 제1항에 있어서,

   중심부에 상기 일체형 배관이 관통되게 끼워지는 관통공과, 가장자리에 상기 유출공에서 유출된 냉매가 통과하도록 냉매통과공이 형성된 중간판이 상기 케이싱 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
3. 제2항에 있어서,

   상기 중간판은 상기 유출공과 상기 유입공 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
4. 제1항에 있어서,

   상기 유입공과 상기 유출공은 상기 일체형 배관의 둘레를 따라 일정한 간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
5. 제4항에 있어서,

   상기 유입공과 유출공은 일체형 배관의 길이방향으로 길이가 긴 장방형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
6. 제1 및 제2 개구부가 형성된 중공의 케이싱과;

   상기 제1 개구부에 삽입 관통되어 냉매를 유입하는 냉매유입관;

   상기 제2 개구부에 삽입 관통되며 자유단부가 막혀 있고, 둘레에 상기 케이싱 내에서 분리된 기체냉매가 유입될 수 있도록 유입공이 형성되어 냉매를 배출하는 냉매배출관; 및

   중심부에 상기 냉매배출관이 관통되게 끼워지는 관통공과 가장자리에 상기 냉매유입관에서 유출된 냉매가 통과되도록 냉매통과공이 형성된 중간판을 포함하며 구성된 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
7. 제6항에 있어서,

   상기 유입공은 상기 냉매배출관의 둘레를 따라 일정한 간격으로 배열된 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
8. 제7항에 있어서,

   상기 유입공은 상기 냉매배출관의 길이방향으로 길이가 긴 장방형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.
9. 제5항 또는 제8항에 있어서,

   상기 유입공은 그 높이가 서로 다르도록 경사지게 배열된 것을 특징으로 하는 어큐뮬레이터.

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