KR20080020431A - 냉동사이클 및 이를 이용한 공기조화기와 냉장고 - Google Patents

냉동사이클 및 이를 이용한 공기조화기와 냉장고 Download PDF

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KR20080020431A
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삼성전자주식회사
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Abstract

압축기의 파손을 방지하며 냉동 능력을 향상시키는 냉동사이클이 개시된다. 본 발명에 따른 냉동사이클은 냉매를 압축하는 압축기와, 압축기로 압축한 냉매를 응축하는 응축기와, 응축기로 응축한 냉매를 팽창하는 팽창기와, 팽창기를 통과한 냉매를 기액분리해서 분리한 가스냉매가 유출되는 가스 유출구와 액냉매가 유출되는 액유출구를 구비하는 기액분리기와, 액유출구로부터 유출되는 냉매를 증발시키는 증발기와, 증발기와 압축기 사이에 배치됨과 동시에 증발기를 유통한 냉매를 기액분리해서 분리한 가스냉매를 유출시켜 액냉매를 저류하는 어큐뮬레이터와, 가스유출구로부터 연장해서 압축기와 어큐뮬레이터의 사이에 접속되는 가스바이패스경로를 구비한 냉동사이클에 있어서, 기액분리기로부터 도출해서 증발기와 어큐뮬레이터 사이에 접속되는 액면제어배관을 포함한다. 따라서, 부하변동에 의해 냉매의 건조도가 감소하더라도 액냉매가 액면제어배관을 통해 유출해서 어큐뮬레이터에 저류되며, 그 결과 가스바이패스경로를 통과하여 압축기로 액냉매의 유입이 방지되어 압축기의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 기액분리기 내에 넓은 공간이 확보되기 때문에 기액분리 성능의 저하를 방지할 수 있으며, 부하변동에 의해 냉매의 건조도가 증가하더라도 가스바이패스경로의 유량을 크게 확보해 둠으로써 증발기로의 가스냉매 유입이 억제되어 냉동사이클의 냉동 능력을 보다 향상시킬 수 있다.

Description

냉동사이클 및 이를 이용한 공기조화기와 냉장고{Refrigeration cycle, Air conditioner, and Refrigerator using refrigeration cycle}
도 1은 본 발명의 제 1실시형태에 따른 냉동사이클을 도시한 회로도이며,
도 2는 본 발명의 제 1실시형태에 따른 냉동사이클이 기액분리기를 도시한 종단면도이며,
도 3은 본 발명의 제 2실시형태에 따른 냉동사이클을 도시한 회로도이며,
도 4는 종래 냉동사이클의 기액분리기를 도시한 종단면도이며,
도 5는 종래 냉동사이클의 기액분리기의 냉매 건조도가 작은 상태를 도시한 종단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
1..냉동사이클 2..압축기
3..응축기 4..팽창기
5..증발기 6..어큐뮬레이터
8,9..교축장치 10..기액분리기
10a..유입구 10b..액유출구
10c..가스유출구 11..가스바이패스경로
12..액면제어배관 13..열교환부
F..액냉매
G..가스냉매
본 발명은 냉매가 유통해서 방열 및 흡열을 행하는 냉동사이클 및 이를 이용한 공기조화기와 냉장고에 관한 것이다.
냉장고나 공기조화기에 이용되는 종래의 냉동사이클은 특허문헌 1에 개시되어 있다. 이 냉동사이클은 냉매가 압축기, 응축기, 팽창기, 증발기의 순으로 유통하며, 응축기에서 방열해서 증발기에서 흡열한다. 그 결과, 공기조화기에 의한 냉난방이나 냉장고(냉동고를 포함)에 의한 냉각보존을 수행할 수 있다.
팽창기와 증발기의 사이에는 기액분리기가 배치된다. 도 4는 기액분리기를 도시한 종단면도이다. 기액분리기(10)는 밀폐된 유저통상(有底筒狀)의 용기로 이루어지며, 팽창기에서 팽창된 기액혼합냉매가 유입되는 유입구(10a)가 주면(周面)에 개구된다. 화살표 A와 같이 기액분리기(10)에 유입된 냉매는 비중에 의해 기액 분리된다. 기액분리기(10)의 하단에는 액냉매(F)가 유출되는 액유출구(10b)가 마련되고, 상단에는 가스냉매(G)가 유출되는 가스유출구(10c)가 마련된다. 가스유출구(10c)에는 압축기의 상류측에 접속되는 가스바이패스경로(11)가 도출된다.
기액분리기(10)에서 분리된 액냉매(F)는 화살표 B와 같이 액유출구(10b)를 통해 증발기로 이송된다. 가스냉매(G)는 화살표 C와 같이 가스바이패스경로(11)를 통해 압축기의 상류측으로 이송된다. 그 결과, 증발기에 가스냉매(G)를 유입시키지 않아서 증발기 및 증발기보다 하류측의 배관경로에서의 압력손실이 저감된다. 따라서, 냉동사이클의 냉동능력을 향상시킬 수 있다.
[특허문헌 1] 일본 특개평9-310925호 공보(제 2 ~ 3페이지, 제 1도)
그러나, 상기 종래의 냉동사이클에 따르면 시동 시나 외부 온도에 의해 냉동사이클의 부하가 변동하면 기액분리기로 유입되는 냉매의 건조도가 변동한다. 여기서, 건조도는 모든 냉매(액냉매(F) 및 가스냉매(G))에 대한 가스냉매(G)의 중량비를 나타내고 있다. 이때, 건조도가 증가하면 기액분리기(10) 내에 액냉매(F)가 머물지 않고, 액유출구(10b)를 통해 증발기로 액냉매(F)와 함께 가스냉매(G)가 유입된다. 그 결과, 냉동사이클의 냉동능력 향상 효과를 충분히 얻을 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 건조도가 감소하면 도 5에 도시된 바와 같이 기액분리기(10) 내부가 액냉매(F)로 채워져서 가스바이패스경로(11)로부터 액냉매(F)가 유출된다. 따라서, 압축기가 파손될 위험이 존재한다는 문제점 있었다. 또한, 기액분리기(10) 내의 공간이 좁아지기 때문에 기액분리 성능이 저하해서 액유출구(10b)로부터 가스냉매(G)가 유출되는 문제점도 있었다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 압축기의 파손을 방지함과 동시에 냉동능력을 더욱 향상시킬 수 있는 냉동사이클 및 이를 이용한 공기조화기와 냉장고를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로 압축한 냉매를 응축하는 응축기와, 상기 응축기로 응축한 냉매를 팽창하는 팽창기와, 상기 팽창기를 통과한 냉매를 기액분리해서 분리한 가스냉매가 유출되는 가스 유출구와 액냉매가 유출되는 액유출구를 구비하는 기액분리기와, 상기 액유출구로부터 유출되는 냉매를 증발시키는 증발기와, 상기 증발기와 상기 압축기 사이에 배치됨과 동시에 상기 증발기를 유통한 냉매를 기액분리해서 분리한 가스냉매를 유출시켜 액냉매를 저류하는 어큐뮬레이터와, 상기 가스유출구로부터 연장해서 상기 압축기와 상기 어큐뮬레이터의 사이에 접속되는 가스바이패스경로를 구비한 냉동사이클에 있어서, 상기 기액분리기로부터 도출해서 상기 증발기와 상기 어큐뮬레이터 사이에 접속되는 액면제어배관을 마련한 것을 특징으로 한다.
이 구성에 의하면, 압축기에 의해 압축된 고온고압의 가스냉매는 응축기에서 방열하면서 응축되어 고온의 액냉매가 된다. 고온의 액냉매는 팽창기에서 팽창해서 저온저압의 기액혼합냉매가 된다. 기액혼합냉매는 기액분리기에서 분리되어 가스냉매는 가스바이패스경로를 통해 압축기로 복귀됨과 동시에 액냉매는 증발기로 이송된다. 증발기로 유입되는 액냉매는 흡열하면서 증발해서 저온의 가스냉매가 되고, 증발기에서 증발하지 못했던 액냉매와 함께 어큐뮬레이터로 이송된다. 어큐뮬레이터에서는 기액혼합냉매를 기액 분리해서 액냉매를 저류함과 동시에 가스냉매는 압축기로 이송된다. 그 결과, 냉매가 순환해서 냉동사이클이 운전된다. 냉동사이클의 부하변동에 의해 기액분리기로 유입되는 냉매의 건조도가 작아지면 액냉매가 기액 분리기 내에 저류하며, 액면제어배관을 통해 어큐뮬레이터로 이송된다.
또한, 본 발명은 상기 구성의 냉동사이클에 있어서, 상기 기액분리기는 상부에 상기 가스유출구를 개구함과 동시에 하부에 상기 액유출구를 개구하고, 상기 액면제어배관의 개구를 상기 가스유출구와 상기 액유출구 사이에 배치한 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의하여, 기액분리기로 유입되는 기액혼합냉매는 비중차에 의해 상하로 분리되어, 상부에서 가스냉매가 유출되고 하부에서 액냉매가 유출된다. 기액분리기 내에 저류되는 액냉매는 가스유출구와 액유출구 사이의 소정 액 수위가 되면 액면제어배관의 개구를 통해 어큐뮬레이터로 이송된다.
또한, 본 발명은 상기 구성의 냉동사이클에 있어서, 상기 액면제어배관의 개구를 상기 액유출구의 근방에 마련한 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의하여, 기액분리기 내에 넓은 공간이 항상 확보된다.
또한, 본 발명은 상기 구성의 냉동사이클에 있어서, 상기 액면제어배관을 상기 어큐뮬레이터의 입구 근방에 접속한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 구성의 냉동사이클에 있어서, 상기 가스바이패스경로는 상기 기액분리기로 유입되는 냉매의 건조도가 부하변동에 의해 최대가 될 때에 상기 액유출구로부터 가스냉매를 유출시키지 않을 정도의 유량을 가지는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의하여, 기액분리기에 유입되는 냉매는 모든 냉매에 대한 가스냉매의 중량비로 이루어지는 건조도가 부하변동에 의해 변동된다. 냉매의 건조도가 최대가 되더라도, 기액분리된 가스냉매는 모두 가스바이패스경로를 통해 압축기로 이송된다.
또한, 본 발명은 상기 구성의 냉동사이클에 있어서, 상기 가스바이패스경로보다 상기 액면제어배관의 유량을 적게 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 구성의 냉동사이클에 있어서, 상기 액면제어배관의 유량을 가변하는 유량가변부를 마련한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 구성의 냉동사이클에 있어서, 상기 액면제어배관은 열교환에 의해 상기 액면제어배관을 유통하는 냉매에 열을 공급하는 열교환부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의하여, 액면제어배관을 유통하는 가스냉매는 열교환부에서 열교환해서 흡열된 후에 어큐뮬레이터를 통해 압축기로 유입된다.
또한, 본 발명은 상기 구성의 냉동사이클에 있어서, 상기 열교환부는 상기 응축기로부터 유출된 후의 냉매 열을 받는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 공기조화기는 상기 각 구성의 냉동사이클을 구비한 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의하여, 냉동사이클의 운전에 의해 실내의 냉방 또는 난방이 이루어진다.
또한, 본 발명의 냉장고는 상기 각 구성의 냉동사이클을 구비한 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의하여, 냉동사이클의 운전에 의해 저장물의 냉동보존을 포함하는 냉각보존이 이루어진다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다. 설명의 편의상, 전술한 도 4, 도 5에 도시된 종래예와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여한다. 도 1은 제 1실시형태의 냉동사이클을 도시한 회로도이다. 냉동사이클(1)은 냉동고를 포함하는 냉장고나 공기조화기 등에 이용된다.
냉동사이클(1)은 냉매가 순차적으로 연통하는 압축기(2), 응축기(3), 팽창기(4), 증발기(5)를 구비하고 있다. 압축기(2)는 냉매를 압축한다. 응축기(3)는 압축기(2)에서 압축된 냉매를 응축한다. 팽창기(4)는 응축기(3)에서 응축된 냉매를 팽창한다. 증발기(5)는 팽창기(4)에서 팽창된 냉매를 증발한다.
증발기(5)와 압축기(2) 사이에는 어큐뮬레이터(6)가 배치된다. 어큐뮬레이터(6)는 증발기(5)를 통과한 냉매를 기액 분리하고, 분리된 가스냉매를 압축기(2)로 유출시켜서 액냉매를 저류 한다.
팽창기(4)와 증발기(5) 사이에는 기액분리기(10)가 배치된다. 도 2는 기액분리기(10)를 도시한 종단면도이다. 기액분리기(10)는 밀폐된 유저통상의 용기로 이루어지며, 팽창기(4)에서 팽창된 기액혼합냉매가 유입되는 유입구(10a)가 주면에 개구된다. 화살표 A에 나타낸 바와 같이 기액분리기(10)로 유입된 냉매는 비중에 의해 기액 분리된다.
기액분리기(10)의 하단에는 액냉매(F)가 유출되는 액유출구(10b)가 마련되고, 상단에는 가스냉매(G)가 유출되는 가스유출구(10c)가 마련된다. 가스유출구(10c)에는 가스바이패스경로(11)가 도출된다. 또한, 기액분리기(10)는 용기 내로 삽입 연통된 액면제어배관(12)이 도출된다. 액면제어배관(12)의 개방단 개구(12a)는 액유출구(10b)와 가스유출구(10c) 사이의 액유출구(10b) 근방에 배치된다.
도 1에 있어서, 가스바이패스경로(11)는 경로 중에 교축장치(8)을 구비하여 압축기(2)의 상류측에 접속된다. 기액분리기(10)로부터 도출되는 액면제어배관(12) 은 경로 중에 교축장치(9)를 구비하여 증발기(2)와 어큐물레이터(6) 사이에 접속된다. 교축장치(8,9)에 의해 가스바이패스경로(11) 및 액면제어배관(12)은 소정 유량의 냉매가 유통되도록 되어 있다.
상기 구성의 냉동사이클(1)에 있어서, 압축기(2)에 의해 압축된 고온고압의 가스냉매(G)는 응축기(3)에서 방열하면서 응축되어 고온의 액냉매(F)가 된다. 고온의 액냉매(F)는 팽창기(4)에서 팽창해서 저온저압의 기액혼합냉매가 된다. 기액혼합냉매는 화살표 A(도 2참조)에 도시한 바와 같이 유입구(10a)를 통해 기액분리기(10)로 유입되어 기액분리기(10)에서 분리된다. 기액분리기(10)에서 분리된 가스냉매(G)는 화살표 C(도 2참조)에 도시된 바와 같이 가스바이패스경로(11)를 통해 압축기(2)로 복귀된다. 기액분리기(10)에서 분리된 액냉매(F)는 액유출구(10b)를 통해 화살표 B(도 2참조)에 도시된 바와 같이 증발기(5)로 이송된다.
증발기(5)로 유입되는 액냉매(F)는 흡열하면서 증발해서 저온의 가스냉매(G)가 되고, 증발기(5)에서 증발하지 못했던 액냉매(F)와 함께 어큐뮬레이터(6)로 이송된다. 어큐뮬레이터(6)에서는 기액혼합냉매를 기액 분리해서 액냉매(F)를 저류함과 동시에 가스냉매(G)는 압축기(2)로 이송된다.
그 결과 냉매가 순환해서 냉동사이클(1)이 운전되며, 응축기(3)에서 방열하고 증발기(5)에서 흡열한다. 따라서, 공기조화기에 의한 냉난방이나, 냉동고를 포함하는 냉장고에 의한 냉각보존을 행할 수 있다.
냉동사이클(1)의 부하는 운전개시 때와 운전안정 시의 차이나 외기 온도 등에 의해 변동된다. 그 결과, 기액분리기(10)로 유입되는 냉매는 모든 냉매(액냉 매(F) 및 가스냉매G))에 대한 가스냉매(G)의 중량비로 이루어지는 건조도가 변동한다. 기액분리기(10)로 유입되는 냉매의 건조도가 작은 경우는 기액분리기(10) 내에 액냉매(F)가 서서히 증가한다. 그래서, 액냉매(F)의 액 수위가 액면제어배관(12)의 개구(12a)에 도달하면, 액냉매(F)가 액면제어배관(12)을 통해 어큐뮬레이터(6)로 이송된다.
또한, 교축장치(8)에서 교축되는 가스바이패스경로(11)는 냉동사이클(1)의 부하변동에 의해 기액분리기(10)로 유입되는 냉매의 건조도가 최대가 될 때에 액유출구(10b)로부터 가스냉매(G)가 유출하지 않는 유량을 가지고 있다. 따라서, 기액분리기(10)로 유입되는 냉매의 건조도가 커지더라도 기액 분리된 가스냉매(G)는 모두 가스바이패스경로(11)를 통해 압축기(2)로 이송된다.
본 실시형태에 따르면, 기액분리기(10)로부터 도출해서 증발기(5)와 어큐뮬레이너(6) 사이에 접속되는 액면제어배관(12)을 마련했기 때문에, 부하변동에 의해 냉매의 건조도가 감소하더라도 액냉매(F)가 액면제어배관(12)을 통해 유출되어 어큐뮬레이터(6)에 저류된다. 따라서, 가스바이패스경로(11)를 통과하여 압축기(2)로의 액냉매(F) 유입이 방지되어 압축기(2)의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 건조도가 감소하더라도 기액분리기(10) 내에 넓은 공간이 확보되기 때문에 기액 분리 성능의 저하를 방지할 수 있다. 특히, 액면제어배관(12)의 개구(12a)를 액유출구의 근방에 마련하고 있기 때문에, 높은 기액분리 성능을 확보할 수 있다.
여기서, 액면제어배관(12)은 어큐뮬레이터(6)의 입구 근방에 접속되는 것이 더욱 바람직하다. 이로 인해, 증발기(5)와 어큐뮬레이터(6) 사이의 배관에 의한 압력손실을 회피할 수 있다. 따라서, 냉동사이클의 냉동 능력을 향상시킬 수 있다.
또한, 가스바이패스경로(11)에 의해 기액분리기(10)에서 분리된 가스냉매(G)를 압축기(2)에 이송하기 때문에, 증발기(5)로의 가스냉매(G) 유입이 억제된다. 이로 인해, 증발기 및 증발기보다 하류측 배관경로의 압력손실이 저감되어 냉동사이클의 냉동 능력을 보다 향상시킬 수 있다.
이때, 부하변동에 의해 냉매의 건조도가 증가하더라도 가스바이패스경로(11)의 유량을 크게 확보해 둠으로써 증발기(5)로의 가스냉매(G) 유입을 확실히 억제할 수 있다. 본 실시형태에서는, 냉매의 건조도가 부하변동에 의해 최대가 될 때에 액유출구(10b)로부터 가스냉매(G)를 유출시키지 않을 정도의 유량을 가스바이패스경로(11)가 가지고 있다. 따라서, 액유출구(10b)로부터의 가스냉매(G) 유출을 확실히 방지하여 냉동 능력을 확실히 향상시킬 수 있다.
또한, 교축장치(9)에 의해 액면제어배관(12)을 유통할 수 있는 가스냉매(G)의 유량은 가스바이패스경로(11)를 유통할 수 있는 가스냉매(G)의 유량보다도 적어져 있다. 이로 인해, 어큐뮬레이터(6)의 상류측에 이송되는 가스냉매(G)가 적어 압축기(2)의 상류측에 이송되는 가스냉매(G)가 많게 된다. 따라서, 압축기(2)로 복귀되는 가스냉매(G)의 유통 길이를 단축하여 압력손실을 저감할 수 있다.
액면제어배관(12)의 내경을 가스바이패스경로(11)의 내경보다도 좁게 해서 액면제어배관(12)의 유량을 가스바이패스경로(11)보다 적게 해도 된다. 또한, 교축장치(9) 대신에 유량을 가변할 수 있는 유량가변부를 마련하면, 냉매의 건조도에 대응하여 액면제어배관(12)의 유량을 가변할 수 있다. 따라서, 가스유출구(10c)로부터의 액냉매(F) 유출과 액유출구(10b)로부터의 가스냉매(G) 유출을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
이어서, 도 3은 제 2실시형태의 냉동사이클을 도시한 측면단면도이다. 설명의 편의상, 전술한 도 1, 도 2에 도시한 제 1실시형태와 동일한 부분은 동일 부호를 붙이고 있다. 본 실시형태는 액면제어배관(12)의 경로 도중에 열교환부(13)를 마련하고 있다. 그 외 부분은 제 1실시형태와 동일하다.
열교환부(13)는 열교환에 의해 응축기(3)를 유출한 냉매로부터 액면제어배관(12)을 통과하는 냉매로 열을 공급한다. 열교환부(13)에서 열을 받은 냉매는 액면제어배관(12)을 통과해서 압축기(2)로 이송된다.
본 실시형태에 따르면, 제 1실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 열교환부(13)에 의해 액면제어배관(12)을 통과한 액냉매의 잠열을 이용할 수 있다. 또한, 열교환부(13)에 의한 열교환에 따라 응축기(3) 출구냉매의 엔탈피를 저하시킬 수 있다. 따라서, 냉동효과가 증가해서 냉동사이클 효율을 높일 수 있다.
본 발명에 따르면, 냉매가 유통해서 방열 및 흡열을 행하는 냉동사이클을 이용한 공기조화기, 냉장고(냉동고를 포함) 등에 이용할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기액분리기로부터 도출해서 증발기와 어큐뮬레이터 사이에 접속되는 액면제어배관을 구비하기 때문에, 부하변동에 의해 냉매의 건조도가 감소하더라도 액냉매가 액면제어배관을 통해 유출해서 어큐뮬레이터에 저류된다. 따라서, 가스바이패스경로를 통과하여 압축기로 액냉매의 유입이 방지되어 압축기의 파손을 방지할 수 있다. 게다가, 기액분리기 내에 넓은 공간이 확보되기 때문에 기액분리 성능의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 부하변동에 의해 냉매의 건조도가 증가하더라도 가스바이패스경로의 유량을 크게 확보해 둠으로써 증발기로의 가스냉매 유입이 억제된다. 따라서, 냉동사이클의 냉동 능력을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 액면제어배관의 개구를 가스유출구와 액유출구 사이에 배치했기 때문에, 가스유출구로부터의 액냉매 유출을 확실히 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 액면제어배관의 개구를 상기 액유출구의 근방에 마련했기 때문에, 가스유출구로부터의 액냉매 유출을 확실히 방지함과 동시에, 기액분리기 내에 보다 넓은 공간을 확보해서 기액분리 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 액면제어배관을 어큐뮬레이터의 입구 근방에 접속했기 때문에, 증발기와 어큐뮬레이터 사이의 배관에 의한 압력손실을 회피할 수 있다. 따라서, 냉동사이클의 냉동 능력을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 냉매의 건조도가 부하변동에 의해 최대가 될 때에 액유출구로부터 가스냉매를 유출시키지 않을 정도의 유량을 가스바이패스경로가 구비하기 때문에, 액유출구로부터의 가스냉매 유출을 확실히 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 냉동 능력을 보다 확실하게 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 가스바이패스경로보다 액면제어배관의 유량을 적게 했기 때문에, 액면제어배관으로부터 유출되는 가스 냉매의 양이 가스바이패스경로보다 적어진다. 따라서, 어큐뮬레이터의 상류측에 인도되는 가스냉매가 감소하여 압력손실을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 액면제어배관의 유량을 가변하는 유량가변부를 마련했기 때문에, 냉매의 건조도에 대응해서 액면제어배관의 유량을 가변할 수 있다. 따라서, 가스유출구부터의 액냉매 유출과 액유출구로부터의 가스 냉매 유출을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 액면제어배관은 열교환에 의해 액면제어배관을 유통하는 냉매에 열을 공급하는 열교환부를 구비하기 때문에, 액냉매의 잠열을 이용해서 냉동사이클의 냉동 능력을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 열교환부는 응축기로부터 유출된 후의 냉매 열을 받기 때문에, 응축기 출구 냉매의 엔탈피를 저하시킬 수 있다. 따라서, 냉동 효과가 증가해서 냉동사이클 효율을 높일 수 있다.

Claims (11)

  1. 냉매를 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축한 냉매를 응축하는 응축기와, 상기 응축기에서 응축한 냉매를 팽창하는 팽창기와, 상기 팽창기를 통과한 냉매를 기액분리해서 분리한 가스냉매가 유출되는 가스 유출구와 액냉매가 유출되는 액유출구를 구비하는 기액분리기와, 상기 액유출구로부터 유출되는 냉매를 증발시키는 증발기와, 상기 증발기와 상기 압축기 사이에 배치됨과 동시에 상기 증발기를 유통한 냉매를 기액분리해서 분리한 가스냉매를 유출시켜 액냉매를 저류하는 어큐뮬레이터와, 상기 가스유출구로부터 연장해서 상기 압축기와 상기 어큐뮬레이터의 사이에 접속되는 가스바이패스경로를 구비한 냉동사이클에 있어서,
    상기 기액분리기로부터 도출해서 상기 증발기와 상기 어큐뮬레이터 사이에 접속되는 액면제어배관을 마련한 것을 특징으로 하는 냉동사이클.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기액분리기는 상부에 상기 가스유출구를 개구함과 동시에 하부에 상기 액유출구를 개구하고, 상기 액면제어배관의 개구를 상기 가스유출구와 상기 액유출구 사이에 배치한 것을 특징으로 하는 냉동사이클.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 액면제어배관의 개구를 상기 액유출구의 근방에 마련한 것을 특징으로 하는 냉동사이클.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 액면제어배관을 상기 어큐뮬레이터의 입구 근방에 접속한 것을 특징으로 하는 냉동사이클.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가스바이패스경로는 상기 기액분리기로 유입되는 냉매의 건조도가 부하변동에 의해 최대가 될 때에 상기 액유출구로부터 가스냉매를 유출시키지 않을 정도의 유량을 가지는 것을 특징으로 하는 냉동사이클.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 가스바이패스경로보다 상기 액면제어배관의 유량을 적게 한 것을 특징으로 하는 냉동사이클.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 액면제어배관의 유량을 가변하는 유량가변부를 마련한 것을 특징으로 하는 냉동사이클.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 액면제어배관은 열교환에 의해 상기 액면제어배관을 유통하는 냉매에 열을 공급하는 열교환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉동사이클.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 열교환부는 상기 응축기로부터 유출된 후의 냉매 열을 받는 것을 특징으로 하는 냉동사이클.
  10. 상기 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 의해 마련된 냉동사이클을 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  11. 상기 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 의해 마련된 냉동사이클을 구비한 것을 특징으로 하는 냉장고.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101402588B1 (ko) * 2012-11-21 2014-06-02 한국생산기술연구원 냉매 직접 열교환 방식의 반도체 칠러와 반도체 칠링 방법 및 반도체 칠러의 운전 방법
CN116045583A (zh) * 2022-12-13 2023-05-02 珠海格力电器股份有限公司 用于冰箱的制冷系统及冰箱

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101738037A (zh) * 2008-11-24 2010-06-16 乐金电子(天津)电器有限公司 防止空调器压缩机排气温度过高的保护装置
JP2011133177A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Fujitsu General Ltd 空気調和機
KR102032183B1 (ko) * 2013-01-18 2019-10-15 엘지전자 주식회사 공기 조화기 및 그 제어방법
TWI579520B (zh) * 2013-08-22 2017-04-21 財團法人工業技術研究院 熱交換器、熱機循環系統及其控制方法
US10508835B2 (en) * 2014-07-23 2019-12-17 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle apparatus
EP3361184B1 (en) * 2015-10-08 2020-05-06 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle device
CN112752935B (zh) * 2018-09-28 2022-08-09 三菱电机株式会社 制冷循环装置
CN109307376B (zh) * 2018-10-09 2024-06-14 合肥丰蓝电器有限公司 一种高温空间供冷用压缩冷凝机组
JP2024047894A (ja) * 2022-09-27 2024-04-08 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 空気調和機
CN115993011A (zh) * 2022-12-13 2023-04-21 珠海格力电器股份有限公司 用于冰箱的制冷系统及冰箱

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101402588B1 (ko) * 2012-11-21 2014-06-02 한국생산기술연구원 냉매 직접 열교환 방식의 반도체 칠러와 반도체 칠링 방법 및 반도체 칠러의 운전 방법
CN116045583A (zh) * 2022-12-13 2023-05-02 珠海格力电器股份有限公司 用于冰箱的制冷系统及冰箱

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