KR20170074735A - Apparatus for separating and storing liquid refrigerant of a refrigerant circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉매 순환계(1)의 액체 냉매를 분리 및 저장하기 위한 장치(6)에 관한 것이다. 상기 장치(6)는 냉매용 수집 용기로 형성된 하우징(10)을 구비하고, 이때 상기 하우징은 그 내부에 배치된 냉매 유출 라인(8.2)을 갖는다. 상기 냉매 유출 라인(8.2)은 가스 상태의 냉매 영역에서 시작하는, 냉매의 액위(7) 위쪽에 배치된 유입구로부터 액체 냉매의 영역을 경유하여 외부로 연장되고, 상기 액체 냉매 영역에 관통 개구(14)를 구비한다. 상기 하우징(10)의 내부에는 액체 냉매용 비등 부재(9, 9', 9")가 배치되어 있다. 상기 비등 부재(9, 9', 9")는, 가스 상태의 냉매 흡인에 의해 상기 하우징(10)으로부터 상기 관통 개구(14)를 관통하는 액체가 상기 비등 부재(9, 9', 9")를 관통하도록, 관통 개구(14) 영역에서 상기 냉매 유출 인(8.2)과 연결되는 방식으로 배치되어 있다.The present invention relates to an apparatus (6) for separating and storing liquid refrigerant in a refrigerant circulation system (1). The device (6) has a housing (10) formed of a collection container for a refrigerant, wherein the housing has a refrigerant outlet line (8.2) disposed therein. The refrigerant outlet line (8.2) extends outwardly from the inlet located above the liquid level (7) of the refrigerant, starting from the refrigerant area in the gaseous state, through the area of the liquid refrigerant, . The boiling members 9, 9 'and 9' 'are arranged in the housing 10 in such a manner that the boiling members 9, 9' and 9 ' (8.2) in the region of the through-opening (14) such that liquid passing through the through-hole (14) through the boiling member (9, 9 ', 9 " Respectively.
Description
본 발명은 냉매 순환계의 액체 냉매를 분리 및 저장하기 위한 장치에 관한 것이다. 상기 장치는 냉매용 수집 용기로 형성된 하우징을 구비하고, 이때 상기 하우징은 그 내부에 배치된 냉매 유출 라인을 갖는다. 상기 냉매 유출 라인은 가스 상태의 냉매 영역으로부터 시작하는, 냉매의 액위(liquid level) 위쪽에 배치된 유입 개구로부터 액체 냉매 영역을 경유하여 외부로 연장된다. 상기 액체 냉매 영역에서 냉매 유출 라인은 관통 개구를 구비한다. 상기 하우징의 내부에는 액체 냉매용 비등 부재(boiling element)가 배치되어 있다.The present invention relates to an apparatus for separating and storing liquid refrigerant in a refrigerant circulation system. The apparatus comprises a housing formed of a collection container for a refrigerant, wherein the housing has a refrigerant outlet line disposed therein. The refrigerant outlet line extends outwardly from the inlet opening disposed above the liquid level of the refrigerant, starting from the refrigerant region in the gaseous state, via the liquid refrigerant region. The refrigerant outlet line in the liquid refrigerant region has a through opening. A boiling element for liquid refrigerant is disposed inside the housing.
선행 기술에 공지된 압축식 냉각기들의 냉매 순환계들의 경우, 다양한 적용예들에서 냉매의 유동 방향으로, 증발기로서 작동하는 열교환기 다음에 냉매 컬렉터(refrigerant collector)가 배치되어 있다. 상기 증발기 다음에 배치되는 배치 방식에서 어큐뮬레이터(accumulator)로도 표기되는 상기 냉매 컬렉터는 분리기로서 냉매 저장 외에, 가스 상태와 액체 상태 냉매로 이루어진 2상류 혼합물(two-phase mixture)로서 존재하는, 증발기로부터 배출된 냉매의 상 분리(phase separation)에도 사용된다. 또한, 상기 어큐뮬레이터는 냉매의 건조 및 여과에도 사용된다. 통상적인, 즉 종래 방식의 냉매 순환계들, 특히 열 펌프 시스템들에 사용되는 냉매 순환계들의 경우, 냉매의 유동 방향으로 어큐뮬레이터 다음에 압축기가 배치되어 있으며, 이러한 압축기는 냉매 순환계의 최초 작동 시 상기 어큐뮬레이터 내에서 냉매의 압력 강하를 야기한다. 특히, 어큐뮬레이터 내에 액체의 양이 많은 경우에는, 액체 온도가 냉매 압력과 관련된 포화 온도(saturation temperature)와 같은 비율로 떨어지지 않는다. 압력 강하의 결과로서, 어큐뮬레이터 내에 저장된 냉매의 비등 온도는 액체상 냉매 온도보다 확연히 더 빨리 떨어지는 경우가 많으며, 그리하여 냉매는 이미 낮은 임펄스로 인해 갑자기 증발될 수 있는 과열된 액체로 존재한다. 비등 지연(retardation of boiling)으로도 표기되는 과열된 액체 냉매의 갑작스런 증발은 액체 냉매가 가스상으로 갑자기 전환되는 상황을 야기하고, 그에 따라 많은 밀도 하강을 야기하며, 상기와 같은 밀도 하강은 재차 고유한 용적의 극단적인 증가와 결부된다. 이와 같은 고유한 용적 증가로 인해 초래되는, 어큐뮬레이터 내에서의 갑작스런 압력 상승은, 이후 시스템의 전체 냉매 순환계를 통해 흐르는 압력파(pressure wave)를 생성하고, 이러한 압력파는 재차 진동 및 원치 않는 소음 발생을 야기한다. 압력 상승은 그 강도에 따라, 폭발음으로도 들릴 수 있고, 그리고 진동에 따라, 특히 어큐뮬레이터 근처 장소에서 감지될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기와 같은 압력 변동과 진동은 냉매 순환계 또는 압축식 냉각기의 부품들에 상당한 무리를 주고, 그로 인해 상기 부품들이 손상될 수 있다. 상기와 같은 비등 지연에 있어서, 일반적으로 우수한 표면 품질을 갖는 습윤된 표면적을 적게 갖는 용기들은 저항력이 매우 약하다.In the case of refrigerant circulators of compression refrigerators known in the prior art, in various applications, in the direction of flow of the refrigerant, a refrigerant collector is arranged after the heat exchanger acting as an evaporator. The refrigerant collector, which is also referred to as an accumulator in the arrangement mode arranged after the evaporator, is a separator which, in addition to the storage of the refrigerant as the separator, discharges from the evaporator, which is present as a two- It is also used for phase separation of the refrigerant. The accumulator is also used for drying and filtering refrigerant. In the case of conventional, i.e. conventional, refrigerant circulation systems, in particular those used in heat pump systems, the compressors are arranged after the accumulator in the direction of the flow of the refrigerant, which means that during the initial operation of the refrigerant circulation system, Thereby causing a pressure drop of the refrigerant. In particular, when the amount of liquid in the accumulator is large, the liquid temperature does not fall at the same rate as the saturation temperature associated with the refrigerant pressure. As a result of the pressure drop, the boiling temperature of the refrigerant stored in the accumulator often drops significantly faster than the liquid phase refrigerant temperature, so that the refrigerant already exists as a superheated liquid that can suddenly evaporate due to the low impulse. Sudden evaporation of the superheated liquid refrigerant, also referred to as retardation of boiling, causes a situation in which the liquid refrigerant is suddenly switched to the gas phase, resulting in a large density drop, and the density drop is again unique Coupled with an extreme increase in volume. The sudden rise in pressure in the accumulator, which is caused by this inherent volume increase, then creates a pressure wave that flows through the entire refrigerant circulation system of the system, and this pressure wave again causes vibration and unwanted noise generation It causes. The pressure rise can also be heard by explosive sound, depending on its intensity, and can be sensed in accordance with vibration, especially in the vicinity of the accumulator. In addition, such pressure fluctuations and vibrations can cause considerable strain on the components of the refrigerant circulation system or the compression chiller, thereby damaging the components. With such a boiling delay, containers with less wetted surface area, generally with good surface quality, are very weak in resistance.
도입부에 언급된 유형의 어큐뮬레이터는 예를 들면 미국 특허 US 5 970 738 A호에 공지되어 있다. 상기 어큐뮬레이터는 가스상으로 이루어진 냉매와 액체상으로 이루어진 오일을 흡인하기 위해 유출구측에 J자형으로 형성된 관을 가지며, 상기 관은 어큐뮬레이터의 하우징 내부에 배치되어 있고, 유체의 액체상과 적어도 국부적으로 접촉할 수 있다. 가스 상태의 냉매를 어큐뮬레이터로부터 압축기로 재순환시키기 위한 상기 J자형 관의 대체로 매끄럽고 그리고 액체 냉매와 접촉할 수 있는 표면적은, 임박한 비등 지연을 원하는 정도로 알맞게 저지하기에 충분한 가스 기포 형성을 보장할 수 없다.Accumulators of the type mentioned in the introduction are known, for example, from U.S. Pat. No. 5,970,738 A. The accumulator has a J-shaped tube on the side of the outlet for suctioning the refrigerant made up of the gaseous phase and the liquid phase, and the tube is arranged inside the housing of the accumulator and can at least locally contact the liquid phase of the fluid . The surface area that is substantially smooth and capable of contacting the liquid refrigerant of the J-shaped tube for recirculating gaseous refrigerant from the accumulator to the compressor can not ensure sufficient gas bubble formation to adequately block the imminent boiling delay to a desired degree.
비등 지연을 유발하는 소음 발생 그리고 마찬가지로 그에 따른 어큐뮬레이터 내에서 폭발음과 같은 소음을 방지하기 위해, 미국 특허 US 6 389 842 B1호에서는 어큐뮬레이터 유출관의 유동 횡단면의 뚜렷한 증가가 제공되었다. 어큐뮬레이터 내부에 J자형 형태로 배치되어 있는, 상기와 같은 어큐뮬레이터 냉매 유출 라인의 유동 횡단면의 국부적인 증가는 확장된 그리고 그와 더불어 유출구측 또는 흡입구측 추가 용적을 갖고, 그리고 대등한 작동점(operating point)에서 냉매의 유동 방향으로 상기 어큐뮬레이터 다음에 배치된 압축기의 스위치-온 시, 유동 횡단면 증가를 갖지 않는 어큐뮬레이터에 비해 어큐뮬레이터 내에서 압력 강하 지연을 야기한다. 더 나아가, 유동 횡단면 증가는 더 낮은 냉매 유동 속도를 야기하고, 그 결과 압축기의 스위치-온 시 냉매 유출 라인 내부에 있는 액체 냉매가 증발되고 비등 지연 위험이 감소된다. 그러나 상기와 같이 제안된 솔루션을 이용할 경우에는, 단지 압력 강하 과정만 늦추어지고, 따라서 액체 과열 정도는 경미하게만 감소된다. 설계상의 조치에 의한 비등 지연의 능동적 도입 및 그에 따른 J자형 관 외부에 있는 액체상 냉매의 비등 지연 예방은 이루어지지 않는다.US
또한, 통상적인 어큐뮬레이터들은 단지 J자형 관 내부에 있는 액체의 비등 지연만 예방하는 것을 목표로 한다. 그러나 비등 지연은 관 외부에 저장되어 있거나 분리되어 있는 액체에서도 발생할 수 있다. 관 외부에는 비교적 더 많은 양의 액체가 있기 때문에, 비등 지연에 의해 야기되는 갑작스런 증발 잠재성 및 소음도도 뚜렷하게 더 높다. 관 외부에 정체해 있는 액체의 비등 지연 위험은 특히 열 펌프 시스템의 냉매 순환계 내에 있는 어큐뮬레이터 적용예에서도 상승한다.In addition, conventional accumulators are only aimed at preventing the boiling delay of the liquid inside the J-shaped tube. However, the boiling delay can also occur in liquids stored or separated from the tube. Since there is a relatively large amount of liquid outside the tube, the sudden evaporation potential and noise level caused by boiling retardation are also significantly higher. The risk of boiling retardation of liquids stagnating outside the tubes increases even in accumulator applications, especially in the refrigerant circulation system of heat pump systems.
추가로, 선행 기술에 공지된 어큐뮬레이터들의 경우, J자형 관 내부에 있는 액체의 증발 과정이 능동적으로 도입될 수 없다. 정체해 있는 액체는 비교적 더 느리게 진행되는 흡입 압력 강하로 인해, 비등 지연 발생 없이 증발 과정 시작에 더 긴 시간 간격만 초래한다.In addition, in the case of accumulators known in the prior art, the evaporation process of the liquid inside the J-shaped tube can not be actively introduced. The stagnant liquid results in a longer time interval to start the evaporation process without a boiling delay, due to the relatively slower suction pressure drop.
본 발명의 과제는 유출관 외부에서 저장되어 있거나 분리되어 있는 액체 냉매의 비등 지연 위험을 감소시킬 수 있는, 압축식 냉각기의 냉매 순환계를 위한, 특히 어큐뮬레이터의 액체 냉매를 분리 및 저장하기 위한 장치를 제공하는 것이다. 이러한 장치에 의해서는 특히 전기 구동 장치, 하이브리드 구동 장치 및 내연 기관 구동 장치를 갖는 자동차의 냉매 순환계의 음향 거동이 개선될 수 있어야 한다. 상기 장치는 또한 열 펌프 시스템들에도 적합해야 한다. 뿐만 아니라 이러한 경우 상기 장치의 제조, 유지보수 및 설치 측면에서 비용이 최소한으로 요구되어야 한다.The object of the present invention is to provide an apparatus for the separation and storage of liquid refrigerant for a refrigerant circulation system of a compression refrigerant, in particular for an accumulator, which can reduce the risk of boiling delay of liquid refrigerant stored or separated outside the outlet tube . Such an arrangement should be able to improve the acoustic behavior of the refrigerant circulation system of an automobile, particularly with an electric drive system, a hybrid drive system and an internal combustion engine drive system. The apparatus should also be suitable for heat pump systems. In addition, in such cases, the cost of manufacturing, maintenance and installation of the device must be minimized.
상기 과제는 독립 특허 청구항의 특징들을 갖는 대상에 의해서 해결된다. 개선예들은 종속 특허 청구항들에 기재되어 있다.This problem is solved by objects having the features of the independent patent claims. Improvements are described in the dependent patent claims.
상기 과제는 냉매 순환계의 액체 냉매를 분리 및 저장하기 위한 본 발명에 따른 장치에 의해서 해결된다. 상기 장치는 냉매용 수집 용기로 형성된 하우징을 구비하고, 이때 상기 하우징은 그 내부에 배치된 냉매 유출 라인을 갖는다. 상기 냉매 유출 라인은 가스 상태의 냉매 영역으로부터 시작하는, 냉매의 액위 위쪽에 배치된 유입 개구로부터 액체 냉매 영역을 경유하여 외부로 연장되고, 상기 액체 냉매 영역에 관통 개구를 구비한다. 상기 하우징의 내부에는 액체 냉매용 비등 부재가 배치되어 있다.This problem is solved by an apparatus according to the invention for separating and storing liquid refrigerant in a refrigerant circulation system. The apparatus comprises a housing formed of a collection container for a refrigerant, wherein the housing has a refrigerant outlet line disposed therein. The refrigerant outlet line extends outward from the inlet opening disposed above the liquid level of the refrigerant, starting from the refrigerant region in the gaseous state, through the liquid refrigerant region and has a through opening in the liquid refrigerant region. A liquid coolant boiling member is disposed inside the housing.
본 발명의 컨셉에 따르면 상기 비등 부재는, 가스 상태의 냉매 흡인에 의해 하우징으로부터 상기 관통 개구를 관통하는 액체가 상기 비등 부재를 관통하도록, 상기 관통 개구 영역에서 냉매 유출 라인과 연결되는 방식으로 배치되어 있다. 이 경우 바람직하게 액체의 전체 질량 흐름은 비등 부재를 통해 흐른다. 냉매 유출 라인은 하우징 내부에 배치된 유입 개구로부터 외부로 연장되는데, 즉 상기 냉매 유출 라인은 하우징 벽을 통해 하우징 주변으로 안내된다. 냉매 유출 라인 내에 형성된 관통 개구는 상기 유출 라인의 벽 내부에 형성된 개구를 의미하며, 이러한 개구는 벽에 의해 둘러싸인 용적을 라인 주변과 연결한다. 냉매 유출 라인은 바람직하게 곡면 관 형태, 특히 J자형 형태를 갖는다. 이러한 경우 관통 개구는 바람직하게 저지부 영역, 즉 하부 영역 또는 상기 유출 라인의 방향 전환 지점에 형성되어 있다. 냉매 유출 라인은 J자형 관 형태 외에도, 또한 U자형 형태 또는 다른 형태를 가질 수 있고/있거나 동축관으로도 형성될 수 있다.According to the concept of the present invention, the boiling member is disposed in such a manner that the liquid passing through the through-hole from the housing by the refrigerant suction in the gaseous state passes through the boiling member and is connected to the refrigerant outflow line in the through- have. In this case, the total mass flow of liquid preferably flows through the boiling member. The refrigerant outlet line extends outwardly from the inlet opening disposed within the housing, i.e., the refrigerant outlet line is guided around the housing through the housing wall. A through opening formed in the refrigerant outflow line means an opening formed inside the wall of the outflow line, which connects the volume surrounded by the wall to the periphery of the line. The refrigerant outlet line preferably has a curved tube shape, in particular a J-shaped shape. In this case, the through-hole is preferably formed in the region of the stopper, that is, the lower region or the change-over point of the outflow line. In addition to the J-shaped tube shape, the refrigerant outlet line may also have a U-shape or other shape and / or may be formed as a coaxial tube.
상기 장치의 하부 영역은 대체로 바람직하게는 액체 냉매의 저장에 사용되는 반면, 상기 장치의 상부 영역은 바람직하게 냉매를 유도하고, 증기상 냉매와 액체상 냉매를 분리하기 위해 그리고 특히 상기 증기상 냉매를 배출하기 위해 제공되었다.The lower region of the apparatus is preferably used for storage of the liquid refrigerant, while the upper region of the apparatus preferably directs the refrigerant to separate the vapor phase refrigerant and the liquid phase refrigerant, and in particular to discharge the vapor phase refrigerant Lt; / RTI >
본 발명의 한 개선예에 따르면, 본 발명에 따른 장치는 냉매의 액위 위쪽에서 하우징 내로 연결되는 냉매 유출 라인을 구비한다. 또한, 상기 장치는 바람직하게 하우징 내부에 배치된 커버 부재를 갖는다. 상기 커버 부재는 냉매 공급 라인과 냉매 유출 라인의 유입 개구 사이에, 상기 냉매 유출 라인의 유입구에 대해 이격된 상태로 배치되어 있으며, 따라서 상기 냉매 공급 라인을 통해 하우징 내로 유입되는 냉매로부터 상기 유입 개구가 보호된다. 커버 부재는 액체상 냉매와 기체상 냉매를 분리하는데 사용된다. 이러한 커버 부재의 형성은, 물방울로서 냉매 액체가 증기 입구로서 냉매 유출 라인의 유입 개구 내로 함께 휩쓸려 들어가고, 이러한 유입이 장치의 분리 및 저장 기능 감소를 야기하는 것을 방지한다.According to an improvement of the invention, the device according to the invention comprises a refrigerant outlet line which is connected into the housing above the liquid level of the refrigerant. In addition, the device preferably has a cover member disposed within the housing. The cover member is disposed between the refrigerant supply line and the inflow opening of the refrigerant outflow line so as to be spaced apart from the inflow opening of the refrigerant outflow line so that the inflow opening from the refrigerant flowing into the housing through the refrigerant supply line Protected. The cover member is used to separate the liquid phase refrigerant and the gaseous phase refrigerant. The formation of such a cover member prevents the refrigerant liquid as a droplet from being swept together into the inlet opening of the refrigerant outflow line as a vapor inlet, and this inflow does not cause detachment of the apparatus and reduction in storage function.
특히 액체 냉매를 분리 및 저장하기 위한 본 발명에 따른 장치는 냉매 순환계 내부에서의 배치에 따라, 컬렉터 또는 어큐뮬레이터로도 명명된다. 장치가 냉매 순환계의 저압 영역에 배치될 경우, 즉 냉매의 유동 방향으로 증발기와 압축기 사이에 배치될 경우, 상기 장치는 어큐뮬레이터로 표기되고, 그리고 장치가 냉매 순환계의 고압 영역에 배치될 경우, 즉 냉매의 유동 방향으로 응축기/가스 냉각기 다음에 배치될 경우, 상기 장치는 컬렉터로 표기된다.In particular, the device according to the invention for separating and storing liquid refrigerants is also called a collector or accumulator, depending on the arrangement inside the refrigerant circulation system. When the device is disposed in the low pressure region of the refrigerant circulation system, that is, between the evaporator and the compressor in the flow direction of the refrigerant, the device is indicated by an accumulator, and when the device is arranged in the high pressure region of the refrigerant circulation system, When placed in the flow direction of the condenser / gas cooler, the device is marked as a collector.
본 발명의 바람직한 한 실시예에 따르면, 비등 부재는 유출 개구들을 갖는다. 상기 유출 개구들은 바람직하게 최대 30㎜의 유체역학 지름(hydraulic diameter)을 갖는다. 이 경우 관류되는 비등 부재의 면적은 상기 유출 개구들의 관류 횡단면의 합으로서, 냉매 유출 라인 내에 형성된 관통 개구의 관류 횡단면보다 크다. 유출 개구들은 원형 형태에 대안적으로 별 모양, 정사각형, 직사각형, 다각형, 타원형으로 형성될 수 있고/있거나, 불규칙한 형태를 가질 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the boiling member has outflow openings. The outlet openings preferably have a hydraulic diameter of up to 30 mm. In this case, the area of the boiling member to be perfused is the sum of the cross-sectional areas of the outflow openings of the outflow openings, which is larger than the cross-sectional area of the cross-section of the through-opening formed in the refrigerant outflow line. The outlet openings may alternatively be formed in a star shape, a square, a rectangle, a polygon, an ellipse, and / or may have an irregular shape.
본 발명의 바람직한 한 실시예에 따르면, 비등 부재는 원통형 형태(cylindrical shape), 특히 중공 원통형 형태(hollow cylindrical shape)를 갖는다. 또한, 상기 비등 부재는 바람직하게 원형 횡단면을 갖는다.According to a preferred embodiment of the present invention, the boiling member has a cylindrical shape, in particular a hollow cylindrical shape. Further, the boiling member preferably has a circular cross section.
본 발명의 한 개선예에 따르면, 관통 개구에는 필터 부재가 배치되어 있다. 이러한 경우 상기 필터 부재는 바람직하게 비등 부재에 일치하는 형태를 갖고, 그리고 원통형 형태, 특히 중공 실린더 형태를 갖는다. 또한, 상기 필터 부재는 바람직하게 원형 횡단면을 갖는다.According to an improvement of the present invention, a filter member is disposed in the through-hole. In this case, the filter member preferably has a shape conforming to the boiling member, and has a cylindrical shape, in particular a hollow cylinder shape. In addition, the filter member preferably has a circular cross-section.
본 발명의 제 1의 대안적 실시예에 따르면, 비등 부재는 필터 부재에 동축으로 배치되어 있다. 이러한 경우에는 비등 부재가 내부 측면적에 의해 필터 부재의 외부 측면적에 인접하는 방식으로 배치되거나, 혹은 비등 부재가 외부 측면적에 의해 필터 부재의 내부 측면적에 인접하는 방식으로 배치되는 것이 바람직하다. 따라서 비등 부재가 필터 부재를 밀폐하거나, 또는 필터 부재가 비등 부재를 밀폐하며, 그 결과 관통 개구를 통과해서 흐르는 질량 흐름이 전체적으로 상기 비등 부재뿐만 아니라 상기 필터 부재를 통해서도 안내된다.According to a first alternative embodiment of the present invention, the boiling member is arranged coaxially with the filter member. In this case, it is preferable that the boiling member is disposed in such a manner as to be adjacent to the outer side face of the filter member by the inner side face, or the boiling member is disposed in such a manner as to be adjacent to the inner side face of the filter member by the outer side face. Therefore, the boiling member closes the filter member, or the filter member closes the boiling member, and as a result, the mass flow that flows through the through opening is guided not only through the boiling member but also through the filter member as a whole.
본 발명의 제 2의 대안적 실시예에 따르면, 비등 부재와 필터 부재는 일체형 시스템으로 형성되어 있다. 일체형 시스템이란 하나의 구성 부품으로 결합된 유닛을 의미한다. 이 경우 상기 비등 부재와 필터 부재로 이루어진 일체형 시스템은 바람직하게는 특히 원형 횡단면을 갖는, 즉 외부 측면적과 내부 측면적을 갖는 중공 원통형 형태를 구비한다. 필터 부재는 바람직하게 시스템의 외부 측면적 영역 또는 시스템의 내부 측면적 영역 또는 유출 개구들 영역에 배치되어 있다.According to a second alternative embodiment of the present invention, the boiling member and the filter member are formed as an integral system. An integrated system means a unit combined into one component. In this case, the integral system consisting of the boiling member and the filter member preferably has a hollow cylindrical shape, preferably with a circular cross-section, i. E. An outer side face and an inner side face face. The filter element is preferably disposed in the outer lateral area of the system or the inner lateral area of the system or the outlet openings area.
추가의 대안적 실시예에 따르면, 비등 부재 및/또는 필터 부재는 원통형 형태와는 다른 형태들을 갖는다. 비등 부재 및/필터 부재는 이러한 경우 예를 들면 구형, 타원형, 다각형, 끝이 뾰족한 형태 또는 끝이 뭉툭한 형태로 형성되어 있고, 그리고 불규칙한 형태로도 형성되어 있다. 또한, 비등 부재와 필터 부재의 기본 형태는 서로 다를 수도 있다.According to a further alternative embodiment, the boiling member and / or the filter member have shapes different from the cylindrical shape. In this case, the boiling member and / or the filter member may have a spherical shape, an elliptical shape, a polygonal shape, a pointed shape or a blunt end shape, and may be formed in an irregular shape. Further, the basic shapes of the boiling member and the filter member may be different from each other.
그 밖에도 본 발명에 따른 장치는 전술한 바람직한 실시예들에서 어큐뮬레이터와 내부 열교환기로 구성된 결합 유닛의 구성 부품으로도 사용될 수 있다. 이 경우 상기 내부 열교환기는 고압 영역의 냉매와 저압 영역의 냉매 사이 열 전달 용도로 사용되는, 순환계 내부의 열교환기를 의미한다. 예를 들어 이러한 경우에는 한 편으로 액체 냉매가 응축 후에도 계속해서 냉각되고, 다른 한 편으로는 흡입 가스(suction gas)가 압축기 이전에 과열된다.In addition, the apparatus according to the present invention can also be used as a component of a coupling unit composed of an accumulator and an internal heat exchanger in the above-described preferred embodiments. In this case, the internal heat exchanger means a heat exchanger inside the circulation system, which is used for heat transfer between a refrigerant in a high-pressure region and a refrigerant in a low-pressure region. For example, in this case, the liquid refrigerant on one side continues to cool after condensation, and on the other hand, the suction gas is superheated before the compressor.
본 발명에 따른 어큐뮬레이터의 장점은, 하우징 내에 배치된 비등 부재로 인해, 액체상으로 존재하는 냉매에 대한 접촉면 증가가 달성된다는 것이다. 이와 같이 접촉면 증가에 의해서는, 액체 냉매상에서 증기 기포 형성 가능성이 높아지고, 냉매 유출 라인 밖에서의 비등 과정이 목표한 바대로 도입되며, 그러므로 어큐뮬레이터 내부에서 빠른 압력 강하가 발생하는 경우에도 비등 지연 위험이 감소된다. 결과적으로 초기 증기 기포 형성은 비등 지연 및 예를 들면 상기 비등 지연으로 인해 야기되는, 어큐뮬레이터로부터 시작되는 폭발음과 같은 소음을 방지하기 위해 사용된다. 따라서 이러한 방식에 의해 비등 지연을 유발하는 원치 않는 소음 형성이 방지되고 시스템 방음이 개선된다. 또한, 바람직하게는 갑작스런 압력 변동 없이 어큐뮬레이터 및 압축식 냉각기의 냉매 순환계의 추가 부품들의 비교적 낮은 부하가 보장되며, 이러한 상황은 냉각기 전체의 수명을 증가시킨다.An advantage of the accumulator according to the invention is that due to the boiling member disposed in the housing, an increase in the contact surface for the refrigerant present in the liquid phase is achieved. As a result of this increase in the contact surface, the possibility of forming vapor bubbles on the liquid refrigerant increases and the boiling process outside the refrigerant outflow line is introduced as desired. Therefore, even if a rapid pressure drop occurs in the accumulator, do. As a result, the initial vapor bubble formation is used to prevent boiling delays and, for example, noise such as explosions starting from the accumulator caused by the boiling delay. Thus, this approach prevents unwanted noise generation that causes boiling delays and improves system sound insulation. Also, relatively low loads of additional components of the refrigerant circulation system of the accumulator and the compression chiller are preferably ensured, without sudden pressure fluctuations, and this situation increases the life of the chiller as a whole.
압축식 냉각기가 열 펌프로도 작동될 수 있음으로써, 결과적으로 본 발명에 따른 어큐뮬레이터는 압축식 냉각기뿐만 아니라 열 펌프 시스템에도 사용될 수 있음을 알 수 있다.It will be appreciated that the compressible cooler can also be operated as a heat pump, so that the accumulator according to the present invention can be used in heat pump systems as well as compression compressors.
어큐뮬레이터의 비등 부재로는, 천공된 재료 대신에 특히 기포 핵 형성을 촉진시키는 다공성 재료 또는 다공성 제작 원료도 사용될 수 있으며, 예를 들면 규정된 기공도를 갖는 소결체도 사용될 수 있다. 또한, 금속성, 폴리머 또는 세라믹 재료들 또는 제작 원료들도 고려될 수 있다. 바람직하게 다공성 재료가 이용될 경우 적은 중량과 동시에 작은 공간상에서 냉매의 큰 접촉면이 실현될 수 있다. 이 경우 증기 기포 형성을 촉진할 뿐만 아니라 오일 및 냉매와도 조화를 이루는 모든 종류의 재료가 적합하다. 어큐뮬레이터는 바람직하게 다양한 냉매용으로 사용될 수 있다. 목표에 상응하게 하우징, 냉매 안내 라인들 그리고 비등 부재는 냉매에 대해, 특히 냉매 R134a, R1234yf, R1234ze, R744, R600a, R290, R152a, R32 및 이들의 혼합물들 그리고 오일에 대해 저항력이 있는 재료로 형성되어야 한다. 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 바람직한 재료로 나타나는데, 그 이유는 알루미늄은 높은 기계적 강도, 적은 중량 그리고 우수한 내구성을 갖고 있기 때문이다.As the boiling member of the accumulator, a porous material or a porous production raw material, particularly for promoting bubble nucleation, may be used instead of the perforated material, for example, a sintered body having a prescribed porosity may also be used. Metallic, polymeric or ceramic materials or fabrication materials may also be considered. Preferably, when a porous material is used, a large contact surface of the refrigerant can be realized in a small space simultaneously with a small weight. In this case, all kinds of materials which not only promote the formation of vapor bubbles but also harmonize with oils and refrigerants are suitable. The accumulator may preferably be used for a variety of refrigerants. The housing, the refrigerant guide lines and the boiling member corresponding to the target are formed of a material resistant to refrigerant, in particular refrigerants R134a, R1234yf, R1234ze, R744, R600a, R290, R152a, R32 and mixtures thereof, . Aluminum or an aluminum alloy appears as a preferred material because aluminum has high mechanical strength, low weight and excellent durability.
알루미늄 사용에 의한 증기 기포 형성은 또한 낮은 표면 품질로 표면 처리된, 구리, 황동 및 스테인리스스틸 또는 플라스틱과 같은 재료의 사용에 의해서도 조성된다. 따라서 비등 부재의 표면적들이 가능한 한 높은 표면 거칠기, 특히 Ra 3.2㎛보다 높은 표면 거칠기를 가질 수 있으며, 상기 표면적은 예를 들면 밀링(milling), 에칭(etching) 또는 샌드 블라스팅(sandblasting)과 같은 다양한 가공 방법에 의해서 달성된다. 이러한 경우에는 증기 기포 형성을 촉진할 뿐만 아니라 오일 및 냉매와도 조화를 이루는 모든 종류의 재료가 적합하다.The formation of vapor bubbles by use of aluminum is also facilitated by the use of materials such as copper, brass and stainless steel or plastic surface treated with low surface quality. Therefore, the surface areas of the boiling member can have as high a surface roughness as possible, in particular a surface roughness of more than R a 3.2 탆, and the surface area can be varied, for example by means of a variety of milling, etching or sandblasting Processing method. In this case, all kinds of materials which not only promote the formation of vapor bubbles but also harmonize with oils and refrigerants are suitable.
본 발명의 실시예들의 또 다른 세부 사항들, 특징들 및 장점들은 관련 도면을 참조하는 실시예들에 대한 하기의 상세한 설명으로부터 드러난다. 도면에 대한 설명:
도 1은 냉매 유출 라인 영역에 배치된 비등 부재를 갖는 압축식 냉각기의 냉매 순환계의 구성 부품으로서 액체 냉매를 분리 및 저장하기 위한 장치를 도시한 도면이고,
도 2 및 도 3은 관통 개구, 필터 부재 및 비등 부재를 갖는 J자형으로 형성된 냉매 유출 라인의 저지부 영역을 도시한 도면이며, 그리고
도 4는 관통 개구 그리고 필터 부재와 비등 부재가 결합 방식으로 형성된 시스템을 갖는 J자형으로 형성된 냉매 유출 라인의 저지부 영역을 도시한 도면이다.Further details, features and advantages of embodiments of the present invention will be apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the accompanying drawings. Explanation of drawings:
1 is a view showing an apparatus for separating and storing liquid refrigerant as a component of a refrigerant circulation system of a compression type refrigerating machine having a boiling member disposed in a refrigerant outlet line region,
Figs. 2 and 3 are views showing a region of the refrigerant outlet line formed in a J-shape having a through opening, a filter member and a boiling member, and Fig.
Fig. 4 is a view showing a region of the refrigerant outlet line of the refrigerant outlet line formed in a J-shape having a through-hole and a system in which a filter member and a boiling member are formed in a combined manner.
도 1은 냉매 유출 라인(8.2) 영역에 배치된 비등 부재(9, 9', 9")를 갖는 압축식 냉각기의 냉각 순환계(1)의 구성 부품으로서 액체 냉매를 분리 및 저장하기 위한 장치(6)를 도시한다. 1 shows a
어큐뮬레이터(6) 외에, 상기 냉매 순환계(1)는 냉매의 유동 방향으로 가스 상태 냉매 및/또는 액체 냉매를 압축하기 위한 압축기(2), 응축기 또는 가스 냉각기로 작동하는 열교환기(3) 팽창 부재(4) 및 증발기로서 작동하는 열교환기(5)를 구비한다. 이 경우 상기 어큐뮬레이터(6)는 상기 증발기(5)와 응축기(2) 사이에 배치되어 있다. 어큐뮬레이터(6)는 컬렉터로서 냉매 순환계(1)의 다른 위치들에도, 예를 들면 고압측에서 상기 열교환기(5) 다음에도 위치 설정될 수 있다. 예컨대 냉매 R134a가 사용되는 경우와 같이 임계 이하의 작동에서 또는 이산화탄소가 사용되는 특정 주변 환경에서 냉매가 액화되면, 열교환기(5)는 응축기로 표기된다. 일부 열 전달은 일정한 온도에서 행해진다. 초임계 작동 시 또는 열교환기(5) 내에서 초임계적인 열 방출 시에는 냉매의 온도가 일정하게 감소한다. 이러한 경우에는 열교환기(5)가 가스 냉각기로도 표기된다. 초임계적인 작동은 예컨대 이산화탄소가 냉매로 사용되는 냉매 순환계(1)의 특정 주변 환경 또는 작동 모드에서 발생할 수 있다.In addition to the
증발기(5)와 냉매용 수집 용기로 형성된, 어큐뮬레이터(6)의 하우징(10) 사이에서는 냉매 공급 라인(8.1)이 연장되고, 상기 냉매 공급 라인은 상부에서부터 상기 하우징(10) 내로 연결된다. 하우징(10) 내부에는 J자형 관 형태로 형성된 냉매 유출 라인(8.2)이 배치되어 있으며, 상기 냉매 유출 라인은 가스 상태의 냉매와 오일을 냉매 순환계(1)의 압축기(2)로 재순환시키는데 사용된다. 이 경우 가스 상태의 냉매를 위한 상기 냉매 유출 라인(8.2)의 유입 개구는 냉매의 액위(7) 위쪽에서 유지되며, 이때 상기 냉매의 액위는 액체 냉매와 가스 상태 냉매의 상 경계로 냉매의 충전 레벨을 나타낸다. 상기 J자형으로 형성된 냉매 유출 라인(8.2)은 하우징(10)의 하부 영역에 저지부를 구비하고, 상기 저지부에는 필터 부재(13, 13', 13")가 배치되어 있다. 상기 필터 부재(13, 13', 13")는 관통되는 오일 질량 흐름 또는 액체 냉매의 질량 흐름을 여과하기 위해 사용되며, 이때 상기 오일 질량 흐름 또는 액체 냉매 질량 흐름은 냉매 유출 라인(8.2) 내에 형성된 관통 개구(14)를 통해 흡인된다. 이 경우 상기 관통 개구(14)는 오일용 보어 홀로도 표기된다. 오일 필터로도 알려진 필터 부재(13, 13', 13")는 원치 않은 고체 입자에 의한 관통 개구(14)의 막힘을 방지하기 위한 용도로 사용된다.A coolant supply line 8.1 extends between the
또한, 어큐뮬레이터(6)의 하우징(10) 내부에서 커버 부재(11)는, 냉매 공급 라인(8.1)을 통해 하우징(10) 내로 유입되는 원치 않은 냉매 유입으로부터 냉매 유출 라인(8.2)의 가스 상태 냉매용 유입 개구가 보호되도록 배치되어 있다. 상기 커버 부재(11)는 냉매 공급 라인(8.1)을 통해 하우징(10) 내로 유입되는 냉매의 배플판(baffleplate)으로 사용된다. 냉매 유출 라인(8.2)의 증기 상태 냉매용 유입 개구는, 냉매 공급 라인(8.1)을 통해 어큐뮬레이터(6) 내로 유입되는 냉매의 증기 및 액체 혼합물이 상기 커버 부재에 도달하도록 상기 커버 부재(11) 아래쪽에서 보호되는 방식으로 배치되어 있다. 액체 성분의 냉매는 커버 부재(11)를 따라 어큐뮬레이터(6)의 하부 영역으로 안내된다. 증기 상태 또는 가스 상태의 냉매는 커버 부재(11) 아래쪽에 보호되는 방식으로 배치된 유입 개구를 통해 냉매 유출 라인(8.2) 내로 유입된다.The
냉매 순환계(1) 내에서 순환하는 습기를 포박하기 위해, 액위(7) 영역에는 추가 건조기 부재(12)가 배치되어 있다. 주머니 모양의 상기 건조기 부재(12)는 흡습 특성(hygroscopic property)을 갖고 있다. 건조기 부재는 실시예에 따라 완전히 액위(7) 아래에 배치되거나, 또는 완전히 액위(7) 위에 배치될 수도 있으며, 따라서 가스상 내에 배치될 수 있다.An
어큐뮬레이터(6)의 하우징(10) 내부에는 액체 냉매와 접촉할 수 있는 고체 표면적을 증가시키기 위해, 기하학적 비등 수단으로서 비등 부재(9, 9', 9")가 제공되어 있다. 이 경우 상기 비등 부재(9, 9', 9")는 J자형으로 형성된 냉매 유출 라인(8.2)의 저지부 영역에, 특히 필터 부재(13, 13', 13")의 영역에, 그리고 그에 따라 액위(7) 아래쪽에 배치되어 있다. 비등 부재(9, 9', 9")는 액체 냉매에 의해 완전히 둘러싸여 있다.Inside the
어큐뮬레이터(6)의 개별 부품들은 바람직하게 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되어 있다. 또한, 바람직하게는 압축식 냉각기의 냉매 순환계(1)의 부품들을 서로 연결하는 냉매 안내 라인들 모두가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 형성되어 있다.The individual components of the
도 2 및 도 3에서는 오일용 보어 홀로 형성된 관통 개구(14) 및 필터 부재(13, 13')를 갖는, 장치(6)의 J자형으로 형성된 냉매 유출 라인(8.2)의 저지부 영역과 비등 수단(9, 9')이 각각 기하학적 비등 수단으로 나타난다. In Figures 2 and 3 , a blocking region of the J-shaped refrigerant outlet line 8.2 of the
도 2의 실시예에 따르면, 필터 부재(13)는 원통형, 특히 원기둥 형태로 형성되어 있으며, 이 경우 오일과 냉매로 이루어진 여과될 액체는 단지 원통형 필터 부재(13)의 측면적만 관통할 수 있고, 관통 개구(14) 쪽으로 정렬된 단부면으로부터 배출된다. 상기 관통 개구(14) 쪽으로 말단에 정렬된, 필터 부재(13)의 단부면은 액체를 투과시킬 수 없다. 비등 부재(9) 또한 마찬가지로 원통형, 특히 원기둥형 그리고 중공 원통형으로 형성되어 있다. 바람직하게는 플라스틱으로 형성된 비등 부재(9)는 필터 부재(13)와 일치하는 형태를 가지며, 그에 따라 상기 비등 부재(9)의 내측면이 필터 부재(13)의 외부 측면적에 밀봉 결합된다. 비등 부재(9)는 필터 부재(13)를 밀폐하는 방식으로, 원통형, 특히 원기둥형의 내면 또는 내부 측면적이 필터 부재(13)의 외부 측면적에 접한다. 비등 부재(9)와 필터 부재(13)는 서로 동축으로 배치되어 있다. 이 경우 비등 부재(9)는, 관통 개구(14)를 통해 냉매 유출 라인(8.2) 내로 흡인되는 여과될 액체 전체가 먼저 비등 부재(9)의 벽을 관통하고, 이어서 필터 면적으로 형성된 필터 부재(13)의 측면적을 관통하는 방식으로 필터 부재(13)를 밀폐한다. 비등 부재(9)는 액체의 유동 방향으로 필터 부재(13) 앞에 그리고 관통 개구(14) 앞에 배치되어 있다.According to the embodiment of Figure 2, the
장치(6) 설치 시, 비등 부재(9)는 이동 방향(16)으로 필터 부재(13) 위로 밀어 넣어져 단단히 고정되며, 그리고 냉매 유출 라인(8.2), 특히 필터 부재(13)에 그리고 필터 부재(13) 둘레에 부동 방식으로 배치된다.In the installation of the
도 3의 실시예에 따르면, 비등 부재(9')는 원통형 형태, 특히 원기둥 형태를 갖는다. 오일과 냉매로 이루어진 여과될 액체는 단지 원통형 비등 부재(9')의 측면적만 관통할 수 있고, 그리고 관통 개구(14) 쪽으로 정렬된 단부면으로부터 배출된다. 상기 관통 개구(14) 쪽으로 말단에 정렬된, 비등 부재(9')의 단부면은 액체를 투과시킬 수 없다. 필터 부재(13') 또한 마찬가지로 원통형, 특히 원기둥형 그리고 중공 원통형으로 형성되어 있다. 비등 부재(9')는 필터 부재(13')와 일치하는 형태를 가지며, 그에 따라 상기 필터 부재(13')의 내부면은 비등 부재(9')의 외부 측면적에 접한다. 비등 부재(9')는 필터 부재(13')의 외부 측면적을 밀폐하는 방식으로, 원통형, 특히 원기둥형의 내면 또는 내부 측면적과 접촉한다. 비등 부재(9')와 필터 부재(13')는 서로 동축으로 배치되어 있다. 이 경우 필터 부재(13')는, 관통 개구(14)를 통해 냉매 유출 라인(8.2) 내로 흡인되는 여과될 액체 전체가 먼저 필터 면적으로 형성된 필터 부재(13')의 측면적을 관통하고, 이어서 비등 부재(9')의 벽을 관통하는 방식으로 비등 부재(9')를 밀폐한다. 비등 부재(9')는 액체의 유동 방향으로 필터 부재(13') 다음에 그리고 관통 개구(14) 앞에 배치되어 있다.According to the embodiment of Fig. 3, the boiling member 9 'has a cylindrical shape, in particular a cylindrical shape. The liquid to be filtered consisting of the oil and the refrigerant can only penetrate through the lateral side of the cylindrical boiling member 9 'and is discharged from the end surface aligned toward the through
장치(6) 설치 시, 필터 부재(13')는 이동 방향(17)으로 비등 부재(9') 위로 밀어 넣어져 단단히 고정되며, 그리고 냉매 유출 라인(8.2)에, 특히 비등 부재(9')에 그리고 비등 부재(9') 둘레에 부동 방식으로 배치된다.In the installation of the
도 2 또는 도 3의 실시예와 무관하게, 필터 부재(13, 13')는 예를 들면 도면에는 도시되지 않은, 역갈고리 형태로 형성된 부품들을 구비하고, 이러한 부품들은 상기 비등 부재(9, 9')가 필터 부재(13, 13')에 설치된 이후에 확장되어, 상기 비등 부재(9, 9')를 고정시킨다. 장치(6)의 대안적인 실시예에 따르면, 비등 부재(9)가 필터 부재(13)와 교착되거나, 또는 필터 부재(13')가 비등 부재(9')와 교착된다. 이러한 경우 비등 부재(9, 9')와 필터 부재(13, 13') 중 하나 혹은 비등 부재(9, 9') 및 필터 부재(13, 13') 모두가 원추형 형태를 갖는다. 비등 부재(9, 9') 및 필터 부재(13, 13')는 마찬가지로 서로 접착되거나 가압될 수 있다. 상기와 같은 추후의 가압 공정은 도면에는 도시되지 않은, 정면 단부면에 배치된 엔드캡(end cap)에 의해 이루어진다. 이 경우 상기 정면 단부면은 관통 개구(14) 쪽으로 배치된 단부면의 말단에 정렬되어 있다. 비등 부재(9) 또는 필터 부재(13')의 또 다른 설치 가능성은 예를 들면 비등 부재(9)를 필터 부재(13) 상에 수축끼워맞춤(shrink fitting) 방식으로 설치하거나 필터 부재(13')를 비등 부재(9') 상에 수축끼워맞춤 방식으로 설치하거나, 또는 스냅 링(snap ring)을 사용하여 설치하는 것이다. 또한, 비등 부재(9, 9')와 필터 부재(13, 13')는 국부적인 용접 및/또는 주변을 둘러싸는 용접에 의해 서로 부착될 수 있다. 비등 부재(9, 9')가 고무 형태의 재작 원료로 형성되는 경우, 비등 부재(9)는 필터 부재(13)에 자체 유지되는 방식으로 고정되거나 또는 필터 부재(13')가 비등 부재(9')에 자체 유지되는 방식으로 고정될 수 있다. 조립되지 않은 상태에서, 도 2의 실시예에 따른 비등 부재(9)는 필터 부재(13)의 외부 지름보다 작은 내부 지름을 갖는다. 조립되지 않은 상태에서, 도 3의 실시예에 따르면, 비등 부재(9')는 필터 부재(13')의 내부 지름보다 큰 외부 지름을 갖는다.Regardless of the embodiment of Figure 2 or Figure 3, the
비등 부재(9, 9')의 벽은 각각 홀 또는 보어로 형성된 유출 개구(15, 15')들을 가지며, 상기 유출 개구들은 전체 측면적에 걸쳐 규칙적으로 또는 불규칙하게 분포되는 방식으로 배치되어 있다. 개별 유출 개구(15, 15')들은 최대 30㎜의 유체역학 지름을 가지며, 이 경우 비등 부재(9, 9')의 관류 면적, 즉 유출 개구(15, 15')들의 횡단면 합은 냉매 유출 라인(8.2) 내에 형성된 관통 개구(14)의 관류 횡단면보다 크다. 도면에 도시되지 않은, 비등 부재의 대안적 실시예에 따르면, 유출 개구들은 측면적 외에, 관통 개구(14) 쪽으로 말단에 정렬된 단부면 영역에도 형성되거나, 또는 오로지 상기 관통 개구(14) 쪽으로 말단에 정렬된, 비등 부재의 단부면 영역에만 형성될 수도 있다. 이 경우 상기 관통 개구(14) 쪽으로 말단에 정렬된, 필터 부재(13)의 단부면은 각각 액체를 투과시킬 수 있다.The walls of the boiling
냉매 순환계(1)의 압축기(2)의 스위치-온으로 인해, 특히 가스 상태의 냉매는 냉매 유출 라인(8.2)을 통해 어큐뮬레이터(6)로부터 압축기(2) 방향으로 흡인된다. 상기와 같은 냉매 흡인으로 인해, 관통 개구(14) 영역에서, 냉매 유출 라인(8.2) 내부 에는 정지 압력(static pressure)이 설정되고, 상기 정지 압력은 동일한 측지 높이(geodetic height)에 대한 냉매 유출 라인(8.2) 외부에서의 정지 압력보다 낮다. 이러한 경우에 발생한 추진 정지 압력차는 관통 개구(14) 내에서 정해진 속도를 갖는, 상기 관통 개구(14)를 통해 냉매 유출 라인(8.2) 내로 유입되는 질량 흐름을 야기한다. 관통 개구(14)를 관통하는 질량 흐름 전체는 먼저 비등 부재(9, 9') 내에 형성된 유출 개구(15, 15')를 통해 안내된다. 비등 부재(9, 9')의 유출 개구(15, 15')들 영역에는, 부분적으로 서로 맞물린, 필터 부재(13, 13')의 측면적으로 인해, 서로 맞물리지 않은 측면적을 통한 유동 시보다, 즉 비등 부재(9, 9')를 갖지 않는 필터 부재(13, 13')의 어레인지먼트에서보다 높은 유동 속도가 설정된다. 필터 부재(13, 13')의 측면적 영역에서 유동 속도 증가는 액체에서 국부적인 정지 압력 감소를 야기한다. 동일한 온도에서 상대적으로 낮은 정지 압력은 액체의 과열 증가와 같은 의미를 가지며, 이때 상기와 같은 과열 증가는 추진력(driving force)으로서 비등 과정을 야기한다. 비등 과정 도입 과정은 또한 액체 내부에서 추가의 유동 난류에 의해 증대된다. 상기와 같은 유동은 비등 부재(9, 9')의 유출 개구(15, 15')들을 통한 유량 제어(flow control)에 의해 실현된다. 비등 부재(9, 9') 영역에서 유동하는 액체의 비등을 위한 난류 및 결정 핵 형성을 더욱 증대시키기 위해, 상기 비등 부재(9, 9')의 표면은 거칠게 형성되고/되거나 유출 개구(15, 15')들이 뾰족한 에지들을 갖는다.Due to the switch-on of the
결정 핵 형성에 유익한 비등 부재(9, 9')의 거친 표면은 예를 들면 분사 가공, 특히 샌드 블라스팅 분사 가공, 압축, 납땜 또는 용접, 러핑(roughing), 평삭(planing) 및/또는 기타 다른 절삭 가공에 의해 형성된다. 또한, 다공성 재료의 사용도 비등 부재(9, 9')의 거친 표면을 야기한다. 비등 부재(9, 9')가 사출 성형 부품으로 형성된 경우, 뾰족한 유출 개구(15, 15')들은 상기 유출 개구(15, 15')들의 에지 디버링(deburring)을 실시하지 않는 방식에 의해, 뾰족한 슬리브들을 삽입하는 방식에 의해 그리고/또는 사출 성형 공구들에서 유출 개구(15, 15')들 영역의 반지름을 작게 형성하는 방식에 의해 실현된다.The rough surfaces of the boiling
도 4는 관통 개구(14) 그리고 필터 부재(13")와 비등 부재(9")로 결합 형성된 시스템을 갖는 J자형으로 형성된 냉매 유출 라인(8.2)의 저지부 영역을 도시한다. Figure 4 shows the region of the stop of the refrigerant outlet line 8.2 formed in a J-shape with a through-
도 4에 따른 실시예는 대체로 도 2 또는 도 3에 따른 실시예와 상응한다. 도 2 또는 도 3에 따른 실시예와의 차이점은 일체형 또는 하나의 부분으로 형성된 원통형 부품으로서 필터 부재(13")와 비등 부재(9")로 이루어진 시스템의 결합 어레인지먼트이다. 이 경우 유체의 전체 질량 흐름이 필터 부재(13")를 통해 안내되어 여과되는 것이 보장된다. 필터 부재(13")로서 필터면은 필터 부재(13")와 비등 부재(9")로 이루어진 시스템의 외부 측면적 영역 또는 내부 측면적 영역 또는 유출 개구(15") 영역에 형성되어 있다. 이러한 경우 상기 필터 부재(13")는 비등 부재(9")에 스플래시 가공 또는 접착 또는 예를 들면 적어도 하나의 내부 또는 적어도 하나의 외부 스냅 링에 의해 고정되어 있다. 도 4에 따른 실시예는 부품의 복잡성이 매우 낮고 최소한의 설치비용이 요구된다.The embodiment according to Fig. 4 generally corresponds to the embodiment according to Fig. 2 or Fig. The difference from the embodiment according to Fig. 2 or Fig. 3 is the combined arrangement of the system consisting of the
1: 냉매 순환계
2: 압축기
3: 열교환기, 응축기/가스 냉각기
4: 팽창 부재
5: 열교환기, 증발기
6: 장치, 어큐뮬레이터
7: 냉매의 액위
8.1: 냉매 공급 라인
8.2: 냉매 유출 라인
9, 9', 9": 비등 부재
10: 하우징
11: 커버 부재
12: 건조기 부재
13, 13', 13": 필터 부재
14: 관통 개구
15, 15', 15": 유출 개구
16: 비등 부재(9)의 이동 방향
17: 필터 부재(13')의 이동 방향1: Refrigerant circulation system
2: Compressor
3: Heat Exchanger, Condenser / Gas Cooler
4: Expansion member
5: Heat exchanger, evaporator
6: Device, accumulator
7: Level of refrigerant
8.1: Refrigerant supply line
8.2: Refrigerant outflow line
9, 9 ', 9 ": boiling member
10: Housing
11: cover member
12: dryer member
13, 13 ', 13 ": filter element
14: Through hole
15, 15 ', 15 ": outlet opening
16: direction of movement of the boiling
17: direction of movement of the filter member 13 '
Claims (10)
- 상기 하우징(10)의 내부에 배치된 액체 냉매용 비등 부재(boiling element)(9, 9', 9")를 구비하는, 냉매 순환계(1)의 액체 냉매를 분리 및 저장하기 위한 장치(6)로서,
상기 비등 부재(9, 9', 9")는, 가스 상태의 냉매 흡인에 의해 상기 하우징(10)으로부터 상기 관통 개구(14)를 관통하는 액체가 상기 비등 부재(9, 9', 9")를 관통하도록, 상기 관통 개구(14) 영역에서 상기 냉매 유출 라인(8.2)과 연결되는 방식으로 배치된 것을 특징으로 하는, 액체 냉매 분리 및 저장 장치.- a housing (10) formed from a collection container for a refrigerant, the housing having a refrigerant outlet line (8.2) arranged therein, the refrigerant outlet line being connected to a liquid level (7) extending outwardly through an area of the liquid refrigerant from the inlet disposed above the liquid refrigerant area and having a through opening (14) in the liquid refrigerant area; and
(6) for separating and storing the liquid refrigerant of the refrigerant circulation system (1), comprising boiling elements (9, 9 ', 9 ") for liquid refrigerant arranged inside the housing )as,
The boiling member 9, 9 ', 9''is configured such that the liquid passing through the through-hole 14 from the housing 10 is sucked into the boiling member 9, 9', 9 ' Is arranged in such a way that it is connected to the refrigerant outflow line (8.2) in the region of the through-opening (14) so as to pass through the liquid-refrigerant outlet (12).
상기 비등 부재(9, 9', 9")가 유출 개구(15, 15', 15")들을 갖는 것을 특징으로 하는, 액체 냉매 분리 및 저장 장치.The method according to claim 1,
Characterized in that said boiling member (9, 9 ', 9 ") has outflow openings (15, 15', 15").
상기 비등 부재(9, 9', 9")가 원통형 형태(cylindrical shape)를 갖는 것을 특징으로 하는, 액체 냉매 분리 및 저장 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Characterized in that the boiling member (9, 9 ', 9 ") has a cylindrical shape.
상기 관통 개구(14)에 필터 부재(13, 13', 13")가 배치된 것을 특징으로 하는, 액체 냉매 분리 및 저장 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Characterized in that the filter element (13, 13 ', 13 ") is arranged in the through-hole (14).
상기 필터 부재(13, 13', 13")가 상기 비등 부재(9, 9', 9")에 일치하는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는, 액체 냉매 분리 및 저장 장치.5. The method of claim 4,
Characterized in that the filter element (13, 13 ', 13 ") has a shape conforming to the boiling member (9, 9', 9").
상기 비등 부재(9, 9', 9")가 상기 필터 부재(13, 13', 13")에 동축으로 배치된 것을 특징으로 하는, 액체 냉매 분리 및 저장 장치.5. The method of claim 4,
Characterized in that the boiling member (9, 9 ', 9'') is coaxially disposed on the filter member (13, 13', 13 '').
상기 비등 부재(9)가 내부 측면적에 의해 상기 필터 부재(13)의 외부 측면적에 접하는 방식으로 배치된 것을 특징으로 하는, 액체 냉매 분리 및 저장 장치.The method according to claim 6,
Characterized in that the boiling member (9) is disposed in such a way that it is in contact with the outer lateral face of the filter member (13) by an inner side face blade.
상기 비등 부재(9')가 외부 측면적에 의해 상기 필터 부재(13')의 내부 측면적에 접하는 방식으로 배치된 것을 특징으로 하는, 액체 냉매 분리 및 저장 장치.The method according to claim 6,
Characterized in that the boiling member (9 ') is arranged in such a way that it is in contact with the inner side surface of the filter element (13') by means of an outer side face.
상기 비등 부재(9")와 필터 부재(13")가 일체형 시스템으로 형성된 것을 특징으로 하는, 액체 냉매 분리 및 저장 장치.5. The method of claim 4,
Characterized in that the boiling member (9 ") and the filter element (13") are formed in an integrated system.
상기 비등 부재(9")와 필터 부재(13")로 이루어진 시스템이 외부 측면적과 내부 측면적을 갖는 중공 원통형 형태(hollow cylindrical shape)를 구비하고, 상기 필터 부재(13")는 상기 시스템의 외부 측면적 영역에 또는 상기 시스템의 내부 측면적 영역에 또는 상기 유출 개구들(15") 영역에 배치된 것을 특징으로 하는, 액체 냉매 분리 및 저장 장치.10. The method of claim 9,
Characterized in that the system consisting of the boiling member (9 ") and the filter member (13") has a hollow cylindrical shape with an outer lateral face and an inner lateral face, the filter member (13 " Characterized in that the liquid refrigerant separation and storage device is disposed in or on the inner lateral area of the system or in the outlet openings (15 ") area.
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