KR20180003764A

KR20180003764A - 냉동장치의 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20180003764A
Application number: KR1020160083273A
Authority: KR
Inventors: 김봉석
Original assignee: 김봉석
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2016-07-01
Publication date: 2018-01-10

Abstract

본 발명은 냉동장치의 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 응축기에서 토출되는 액상냉매가 저장되는 수액기는 외측에 형성되어 있으며, 증발기에서 토출되는 기체냉매가 저장되는 액분리기는 상기 수액기의 내측에 형성되어 있으며, 상기 액분리기의 내부에는 입구라인으로 유입되는 기체냉매가 출구라인으로 가는 동안 내부를 지그재그상으로 순환하면서 흐를 수 있도록 유도하기 위하여 일정간격으로 형성되는 복수의 격판을 포함하여 구성되는 냉동장치의 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기에 있어서,
상기 액분리기에는 수액기에 유입되는 냉매가 액분리기 내부를 가로지르는 상태로 순환하도록 안내하는 복수의 냉매순환관을 포함하고 있으며, 상기 복수의 냉매순환관은 복수의 격판을 관통하는 상태로 설치된 채 그 양단이 액분리기의 일측 및 타측 원형폐구판 각각을 관통하여 개구된 상태로 횡설되어 있는 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

냉동장치의 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기 및 그 제조방법{Sap tile liquid separator vessel and mixed double manufacturing method of the freezer}

본 발명은 냉동장치의 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉동장치의 응축기에서 응축된 액상냉매가 일시 저장되는 수액기와 증발기에서 기화된 기체냉매가 일시 저장되는 액분리기를 이중구조로 구성함에 있어 상기 수액기에 저장되는 액상냉매의 온도 및 압력이 상기 응축기에서 응축되는 액상냉매보다 낮아지는 상태가 되도록 함으로써 상기 응축기에서 응축되는 액상냉매가 수액기측으로 원활하게 흐를 수 있도록 하여 냉동장치의 냉동효율을 증대시킬 수 있도록 하는 한편, 상기 수액기와 액분리기를 이중으로 결합시키는 결합공정을 단축시킬 수 있도록 개선하여 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기의 제조단가를 절감시켜 저렴하게 공급할 수 있도록 하는 냉동장치의 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉매를 사용하는 냉동장치의 냉동사이클은 증발기에서 증발된 저온저압의 기체냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 고온고압의 기체냉매를 고온저압의 액상냉매를 응측하는 응축기, 상기 응축기에서 응축된 고온저압의 액상냉매를 일시 저장하였다가 냉매를 공급하는 수액기, 상기 수액기에서 공급되는 고온저압의 액상냉매를 급속 팽창시켜서 안개상태의 냉매를 공급하는 팽창밸브, 상기 팽창밸브에서 공급되는 안개상태의 냉매를 외부의 열교환매체와의 열교환작용으로 열을 빼앗아 증발(기화)시키는 증발기, 상기 증발기에서 열교환작용으로 즐발된 기체냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 공급하는 액분리기로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 냉동장치는 증발기에서 열교환매체로부터 열을 빼앗는 열교환작용으로 증발하는 기체냉매가 액분리기의 입구를 통해 상기 액분리기의 내측으로 유입된 후 액분리기의 출구로 빠르게 흐르면서 배출되기 때문에 상기 증발기에서 증발되는 기체냉매에는 증발하지 아니한 안개상태의 냉매가 압축기측으로 흐르게 되는 문제가 있으며, 또한 종래의 냉동장치는 응축기에서 응축되는 액상냉매와 수액기에 일시 저장되는 액상냉매의 온도와 압력이 거의 같은 상태이기 때문에 상기 응축기에서 응축되는 액상냉매가 수액기측으로 원활하게 흐르지 않게 되는 문제가 있으므로 냉동효율이 나쁘다는 문제점으로 지적되어 왔다.

따라서 상기와 같은 종래의 냉동장치에서 나타나는 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 출원인은 특허 제10-1057337호, 제10-1059396호, 제10-1355431호 등의 선행기술을 제안한 바 있다.

상기한 선행기술들은 수액기와 액분리기를 혼합하여 이중구조로 된 액열기(이하 '혼합형 이중용기'로 칭함)를 사용하는 수단으로 냉동장치의 냉동효율을 향상시킬 수 있도록 하였으나, 상기한 선행기술들은 혼합형 이중용기를 제조하기 위하여 수액기와 액분리기를 혼합하여 이중용기로 결합하는데 용접작업이 많아져 인력과 시간이 많이 소요되어 제조비용이 비싸지게 된다는 것이 문제점으로 나타나고 있으며, 또한 상기 혼합형 이중용기는 수액기에 저장되는 고온저압의 액상냉매와 액분리기에 저장되는 저온저압의 기체냉매와의 열교환작용이 활발하게 나타나지 아니하여 응축기에서 응축되는 액상냉매가 수액기측으로 원활하게 흐르지 못하게 되는 단점이 나타나고 있으며, 또 증발기에서 증발되는 기체냉매에 포함되는 안개상태의 냉매가 증발되지 아니한 채 압축기로 유입되는 단점이 나타나고 있다.

그 일례로서, 상기한 선행기술 중 특허 제10-1355431호 발명의 혼합형 이중용기의 구성 및 제조방법을 도 6 내지 도 8의 도시로 살펴 보면 다음과 같다.

도 6의 도시는 수액기(110)와 액분리기(120)를 이중구조로 결합하여 구성된 혼합형 이중용기(100)의 결합상태 단면도를 도시한 것이다.

상기 혼합형 이중용기(100)는 수액기(110)의 내측에 액분리기(120)가 삽입 설치되어 있는 구조로 형성되어 있으며, 상기 수액기(110)는 원통형몸체(111)와 상기한 원통형몸체(111)의 양측은 일측 및 타측 원형폐구판(112)(113)이 용접되어 있으며, 상기 원통형몸체(111)에는 응축기의 출구라인이 연결되는 입구(114)와 팽창밸브의 입구라인에 연결되는 출구(115)가 형성되어 있는바, 이렇게 구성된 상기 수액기(110)는 응축기에서 고온저압상태로 응축된 액상냉매가 입구(114)를 통해 유입되었다가 출구(115)를 통해 팽창밸브로 공급되는 것이다.

그리고 상기 액분리기(120) 역시 원통형몸체(121)와 그 양측에 일측 및 타측 원형폐구판(122)(123)이 용접되어 있으며, 내부에는 지지축(124)에 일정간격으로 설치된 복수의 격판(125)이 지그재그상으로 격설되어 있고, 또 상기한 원통형몸체(121) 외주에는 스파이럴 방열핀(126)이 나선상으로 배열 설치되어 있으며, 상기한 타측 원형폐구판(113)에 연결되는 입구(127)는 수액기(110)의 타측 우너형폐구판(113)을 관통하여 증발기의 출구라인에 연결되고, 상기 일측 원형폐구판(122)에 연결되는 출구(128)은 수액기(110)의 일측 원형폐구판(112)을 관통하여 압축기의 입구라인에 연결되도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 혼합형 이중용기(100)는 수액기(110)의 입구(114)를 통해 수액기(110) 내부로 유입되는 액상냉매가 출구(115)로 배출되는 과정에서 액분리기(120)의 원통형몸체(121)와 양측 원형폐구판(112)(113) 및 스파이럴 방열핀(126)에 접촉하게 되며, 상기 액분리기(120)의 입구(127)를 통해 액분리기 내부로 유입되는 기체냉매는 출구(128)로 배출되는 과정에서 복수의 격판(125)에 접촉하면서 지그재그상으로 흘러서 출구(128)로 배출되도록 구성되어 있으므로 상기 수액기(110)로 유입되는 액상냉매와 상기 액분리기(120)로 유입되는 기체냉매가 서로 열교환하는 작용이 나타나게 되는데, 이때 상기 액분리기(120)로 유입되는 기체냉매에 포함되어 있는 안개상태의 냉매가 수액기(110)로 유입되는 액상냉매로부터 열을 빼앗는 열교환작용으로 증발하게 되는 현상이 나타나도록 함으로써 상기 수액기(110)의 내부 온도 및 압력을 떨어뜨려 이에 의해 응축기에서 응축되는 액상냉매의 온도 및 압력이 수액기(110)측 액상냉매보다 더 높아져 결국 응축기에서 응축되는 액상내매가 수액기(110)측으로 잘 흐르도록 하는 효과가 있으며, 또한 상기 액분리기(120)로 유입되는 기체냉매는 수액기(110)에 저장되는 액상냉매와의 열교환작용으로 기체냉매에 포함되어 있는 안개상태의 냉매가 증발하여 압축기로 유입되도록 함으로써 압축기의 압축효율이 향상되도록 하는 효과가 있는 것이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 선행기술은 수액기(110)에 유입되는 액상냉매와 액분리기(120)로 유입되는 기체냉매와의 열교환작용이 활발하게 이루어지지 않아 응축기에서 응축되는 액상냉매가 상기 수액기(110)로 잘 흐르지 않는 것이 개선해야 될 문제점으로 지적되고 있다.

또한 상기한 선행기술의 혼합된 혼합형 이중용기(100)는 수액기(110) 및 액분리기(120)를 제조하기 위해서는 도 7 및 도 8의 도시와 같이 원통형몸체(111)(121)와 같은 규격의 직경을 가진 금속관을 일정 길이로 절단하여 소재로 사용하여야 하므로 원통형몸체(111)(122)의 비용이 비싸며, 상기 수액기(110) 및 액분리기(120) 각각의 원통형몸체(111)(122) 양단에 일측 및 타측 원형폐구판(112)(113),(122)(123)을 일일이 용접해야 하므로 수액기(110)와 액분리기(120)의 제조하는데 시간과 인력이 많이 소요되므로 제조비용이 비싸지게 된다는 것이 개선해야 될 문제로 지적되고 있는 실정이다.

등록특허공보 제10-1355431호(2014. 01. 27.)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 감안하여 제안된 것으로, 냉동장치의 수액기와 액분리기가 혼합 구성되는 혼합형 이중용기를 개선하여 상기 수액기로 유입되는 액상냉매와 상기 액분리기로 유입되는 기체냉매와의 열교환작용이 활발하게 이루어질 수 있도록 하여 상기 수액기에 유입되는 냉매이 온도 및 압력이 응축기에서 응축되는 냉매보다 낮아지도록 함으로써 상기 응축기에서 응축되는 냉매가 수액기측으로 잘 흐르도록 하였으며, 또한 상기 혼합형 이중용기를 구성하는 수액기 및 액분리기는 평철판소재를 단조공정으로 가공하여 일측에 폐구된 원통형몸체를 만들고, 이렇게 단조공정으로 가공된 2개의 원통형몸체를 대칭상으로 맞대어 한차례 용접하는 방법으로 상기 혼합형 이중용기의 제조비용을 절감할 수 있도록 하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서,

본 발명의 냉동장치의 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기는,

응축기에서 토출되는 액상냉매가 저장되는 수액기는 외측에 형성되어 있으며, 증발기에서 토출되는 기체냉매가 저장되는 액분리기는 상기 수액기의 내측에 형성되어 있으며, 상기 액분리기의 내부에는 입구라인으로 유입되는 기체냉매가 출구라인으로 가는 동안 내부를 지그재그상으로 순환하면서 흐를 수 있도록 유도하기 위하여 일정간격으로 형성되는 복수의 격판을 포함하여 구성되는 냉동장치의 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기에 있어서,

상기 액분리기에는 수액기에 유입되는 냉매가 액분리기 내부를 가로지르는 상태로 순환하도록 안내하는 복수의 냉매순환관을 포함하고 있으며, 상기 복수의 냉매순환관은 복수의 격판을 관통하는 상태로 설치된 채 그 양단이 액분리기의 일측 및 타측 원형폐구판 각각을 관통하여 개구된 상태로 횡설되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 냉동장치의 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기의 제조방법은,

외주에는 나선상으로 고정 부착되어 있는 스파이럴 방열핀과 내부에는 냉매를 상,하 지그재그상으로 흐르도록 유도하기 위해 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 격판이 형성되어 있고 양단은 폐구되어 있는 소형의 원통형몸체로 형성되는 액분리기와, 상기 액분리기가 삽입 설치될 수 있도록 상기한 소형의 원통형몸체보다는 큰 규격으로 형성된 채 양단이 폐구되어 있는 대형의 원통형몸체로 형성되는 수액기가 이중구조로 결합되는 구조로 구성되는 혼합형 이중용기에 있어서,

상기 액분리기는, 평철판을 단조가공하여 일단이 폐구된 수형의 반원통형몸체를 만들어주는 단조공정과, 복수의 냉매순환관이 상기 복수의 격판을 관통하도록 횡설한 다음, 이의 일측을 상기 단조공정으로 만들어진 소형의 반원통형몸체의 개구부를 통해 내부로 삽입 설치하는 격판설치공정과, 상기 단조공정으로 만들어진 또하나의 소형의 반원통형몸체와 상기 격판설치공정으로 복수의 격판이 삽입 설치되어 있는 소형의 반원통형몸체 각각의 개구부를 서로 맞대어 용접하는 용접공정으로 소형의 원통형몸체 완성품을 제조하게 되는 것이며,

상기 수액기는, 평철판을 단조가공하여 일단이 폐구된 대형의 반원통형몸체를 만들어주는 단조공정과, 상기 단조공정으로 만들어진 대형의 반원통형몸체 내부에 상기 액분리기의 소형의 원통형몸체 완제품을 삽입 설치하는 액분리기설치공정과, 상기 단조공정으로 만들어진 또하나의 대형의 반원통형몸체와 상기 액분리기설치공정으로 액분리기가 삽입 설치되어 있는 대형의 반원통형몸체 각각의 개구부를 서로 맞대어 용접하는 용접공정으로 대형의 원통형몸체 완성품을 제조하는 방법으로 상기 수액기 내부에 액분리기가 삽입 설치되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 냉동장치의 혼합형 이중용기를 형성하는 수액기와 액분리기는 그들 각각에 저장되는 액상냉매와 기체냉매는 서로간에 열교환하도록 구성되어 있으므로 상기 수액기에 저장되는 액상냉매의 온도 및 압력은 응축기에서 응축되는 액상냉매보다 낮은 상태가 되므로 상기 응축기에서 응축되는 액상냉매가 수액기측으로 원활하게 흐르게 되어 상기 응축기의 응축효율이 향상되는 효과가 있으며, 또한 상기 액분리기에 저장되는 기체냉매는 수액기에 저장되는 액상냉매와의 열교환작용이 활발하게 진행되므로 압축기에는 기체냉매만 유입되도록 함으로써 상기 압축기의 압축효율이 향상되는 등 냉동장치의 냉동효율을 향상시키는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 냉동장치의 냉동사이클 구성도
도 2는 본 발명의 혼합형 이중용기의 일실시예의 수액기와 액분리기의 결합상태 단면도
도 3은 본 발명의 혼합형 이중용기의 액분리기 제조공정도
도 4는 본 발명의 혼합형 이중용기의 수액기 제조공정도
도 5는 본 발명의 혼합형 이중용기의 다른 실시예의 수액기와 액분리기의 결합상태 단면도
도 6은 종래 기술의 혼합형 이중용기의 결합상태 단면도
도 7은 종래 기술의 수액기 제조공정도
도 8은 종래 기술의 액분리기 제조공정도

본 발명에 의한 냉동장치의 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기 및 그 제조방법에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음 같다.

도면부호 1은 혼합형 이중용기를 나타내는 것으로, 상기 혼합형 이중용기(1)는 수액기(2)와 이의 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)가 이중구조로 구성되어 있다.

상기 혼합형 이중용기(1)의 수액기(2)에는 응축기(4)에서 고온저압으로 응축되는 액상냉매를 유입시키기 위한 입구라인(21)과 팽창밸브(7)측으로 액상냉매를 배출시키기 위한 출구라인(22)이 형성되어 있으며, 상기 수액기(2)의 내측에 삽입 설치된 액분리기(3)에는 증발기(6)에서 토출되는 기체냉매를 유입시키기 위한 입구라인(31)과 압축기(5) 측으로 기체냉매를 토출시키기 위한 출구라인(22)이 각각 형성되어 있다.

또한 상기 혼합형 이중용기(1)는 수액기(2)에 유입되는 액상냉매와 액분리기(3)에 유입되는 기체냉매와의 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 하기 위하여 상기 액분리기(3) 외주에는 나선상으로 설치되는 스파이럴 방열핀(33)과, 상기 액분리기(3)의 내부에 일정간격으로 격설되는 복수의 격판(34)이 형성되어 있으며, 상기 복수의 격판(34)은 입구라인(31)을 통해 액분리기(3) 내측으로 유입되는 기체냉매가 지그재그상으로 흐를 수 있도록 일측 격판(34)의 상단은 액분리기(3)의 내면에 밀착되어 있는 한편, 하단은 액분리기(3) 내면에 이격되는 상태로 설치되어 있으며, 상기한 일측 격판(34)에 이웃하는 양측 격판(34)들은 반대상태가 되도록 상단은 액분리기(3) 내면에서 이격되고 하단은 액분리기(3) 내면에 밀착되는 상태로 설치되어 있다. 따라서 상기 복수의 격판(34)은 서로 이웃하는 것끼리 대칭상태로 설치되어 상기 입구라인(31)으로 유입되는 기체냉매가 출구라인(32)을 향해 상,하 지그재그상으로 흐르면서 배츨되도록 구성되어 있다.(도 2의 확대도 참조)

상기와 같이 구성된 혼합형 이중용기(1)는 수액기(1)에 유입되는 액상냉매와 액분리기(3)에 유입되는 기체냉매는 서로 간접적으로 열교환작용을 하도록 구성되어 있는 것이다.

즉, 상기 수액기(2)에 유입되는 액상냉매는 액분리기(3)이 외주와 그 외주에 나선상으로 부착되어 있는 스파이럴 방열핀(33)에 접촉하게 되며, 상기 액분리기(3)에 유입되는 기체냉매는 복수의 격판(34)에 의하여 상,하 지그재그상으로 천천히 흐르게 되는데, 이때 상기 수액기(2)에 유입되는 액상냉매는 고온상태인 반면, 상기 액분리기(3)에 유입되는 기체냉매의 온도는 저온상태이므로 상기 수액기(2) 내부로 유입되는 액상냉매가 액분리기(3)의 외주와 스파이럴 방열핀(33)을 뜨겁게 가열하게 되는 반면에, 상기 액분리기(3)에 유입되는 기체냉매는 뜨겁게 가열되는 외주와 스파이럴 방열핀(33)으로부터 열을 빼앗는 열교환작용에 의하여 상기 액분리기(3)에 유입되는 기체냉매에 포함되어 있는 안개상태의 냉매가 가열되어 증발하게 되므로 상기 액분리기(3)의 출구라인(32)으로 토출되는 기체냉매에는 기화되지 아니한 안개상태의 냉매가 증발되도록 함으로써 증발된 기체냉매만 압축기(5)로 공급될 수 있도록 하는 것이다.

그러나, 상기와 같이 액분리기(3)의 외주에 형성되는 스파이럴 방열핀(33)과 내부에 형성되는 복수의 격판(34)의 구성에 의한 열교환작용만으로는 액분리기(3)에 유입되는 기체냉매에 포함되는 안개상태의 냉매 전부를 완전하게 기화 증발시키지 못하게 되므로 이를 보완하여야 할 과제가 남아있다.

따라서 본 발명의 특징 중 하나는, 상기 혼합형 이중용기(1)의 수액기(2)로 유입되는 액상냉매와 액분리기(2)로 유입되는 기체냉매가 서로 직접적으로 열교환작용을 하도록 함으로써 상기 액분리기(3) 내부로 유입되는 기체냉매에 포함되어 있는 안개상태의 냉매 전부가 가열되어 증발하도록 하는 데 있다.

이를 위해, 상기 액분리기(3) 내부에는 일정간격으로 격설되어 있는 복수의 격판(34)을 관통하도록 횡설되며, 양단은 액분리기(3)의 양측 폐구부(35)(36)를 각각 관통하도록 설치되는 복수의 냉매순환관(4)이 구비되어 있다.

상기 복수의 냉매순환관(4)은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 상,하에 설치될 수 있으며, 또는 도면에 도시되어 있지 않지만 액분리기(3)의 원주방향을 따라 일정간격으로 여러 개 설치할 수도 있다.

또한 상기 복수의 냉매순환관(4)은 수액기(2)로 유입되는 액상냉매는 물론이고 기체상태의 냉매가 순환하도록 구성되어 있으며, 상기 복수의 냉매순환관(4)을 순환하게 되는 냉매는 액분리기(3) 내부로 유입되는 상,하 지그재그상으로 순환하는 기체냉매와 직적접으로 열교환작용을 하게 되는 것이며, 이에 따라 상기 액분리기(3)의 입구라인(31)으로 유입되어 출구라인(32) 측으로 흐르는 기체냉매는 복수의 냉매순환관(4)과 직접적으로 접촉하는 열교환작용을 하게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 혼합형 이중용기(1)는 응축기(4)에서 토출되어 수액기(2)의 입구라인(21)으로 유입되는 고온의 액상냉매는 액분리기(3)의 외주와 스파이럴 방열핀(33)에 접촉하면서 가열하게 되므로 상기 액분리기(3)의 입구라인(31)에서 유입되는 복수의 격판(34)에 의하여 상,하 지그재그상으로 천천히 흐르게 되는 기체냉매는 뜨겁게 가열되는 외주와 스파이럴 방열핀(33)으로부터 열을 빼앗는 간접적인 열교환작용과, 상기 액분리기(3)의 내부를 관통하면서 양측 폐구단(35)(36)에 양단이 노출되는 상태로 설치되어 있는 복수의 냉매순환관(4)을 통해 수액기(2)에 유입되는 고온의 액상냉매가 순환하게 되므로 상기 액분리기(3) 내부로 유입되어 출구라인(32) 측으로 흐르게 되는 기체냉매는 고온의 냉매가 순환하는 복수의 냉매순환관(4)과 직접 접촉하면서 열교환작용하게 되므로, 상기 액분리기(3) 내부로 유입되어 출구라인(32)으로 흐르는 기체냉매는 액분리기(3) 자체의 외주와 그에 형성되어 있는 스파이럴 방열핀(33)과 접촉하는 간접적인 열교환작용과 복수의 냉매순환관(4)과 접촉하는 직적접인 열교환작용을 하게 되어 상기 액분리기(3)로 유입되는 기체냉매에 포함되어 있는 습증기상태(안개상태)의 냉매는 완전하게 기화 증발되어 출구라인(32)으로 토출되는 것이며, 이에 따라 상기 액분리기(3)의 출구라인(32)으로 토출되는 냉매를 공급받는 압축기(5)에는 기화 증발된 기체냉매만 유입되게 되므로 상기 압축기(5)의 냉매 압축효율이 향상을 기대할 수 있으며, 또한 상기 액분리기(3)로 유입되는 기체냉매는 수액기(2)에 유입되는 액상냉매의 역을 빼앗는 열교환작용을 하게 되므로, 이로 인해 상기 수액기(2)에 유입되는 액상냉매의 온도가 떨어지게 되고 수액기(2)의 압력이 낮아지게 되어 응축기(4)에서 응축되는 액상냉매가 상기 수액기(2)측으로 잘 흐르게 되며 이에 따라 상기 응축기(4)의 응축효율의 향상을 기대할 수 있게 되며, 이에 따라 냉동장치의 냉동효율이 향상되는 것이다.

상기와 같이 수액기(2)와 액분리기(3)가 혼합 구성되는 혼합형 이중용기(1)의 제조방법에 대하여 설명하기도 한다.

상기 혼합형 이중용기(1)를 제조하기 위해서는 먼저 액분리기(3)를 제조한 다음, 상기 액분리기(3)가 삽입 설치되는 수액기(2)를 제조하는 것이다.

먼저, 상기 액분리기(3)의 제조하는 방법을 도 3에 도시되어 있는 각 공정별로 설명한다.

<단조공정>

이 단조공정은 소재로 하는 평철판(30)을 단조가공하여 미리 설계된 규격을 갖는 소형의 반원통형몸체(3a)를 만들어 주는 공정이다.

<격판설치공정>

이 격판설치공정은 상기의 단조공정으로 만들어진 소형의 반원통형몸체(3a)의 일측 페구부(35)를 관통하도록 입구라인(31)을 설치하고, 이어서 일정간격으로 형성되는 복수의 격판(34)을 삽입 설치하는 공정인데, 상기 복수의 격판(34)에는 복수의 냉매순환관(4)이 관통하도록 설치되어 있으며, 상기 복수의 격판(34)들은 복수의 냉매순환관(4)에 각각 용접 등으로 고정 부착되도록 함으로써 일정간격을 유지하게 되는 것이다.

상기와 같이 복수의 격판(34)을 관통하도록 설치되는 복수의 냉매순환관(4)의 전체 길이는 액분리기(3)의 양측 폐구단(35)(36)을 관통하는 길이를 가지고 있다. 따라서 상기 격판설치공정에서 소형의 반원통형몸체(3a)에 삽입 설치되는 복수의 냉매순환관(4)은 상기 소형의 반원통형몸체(3a)의 개구부를 통해 일정길이 노출되는 상태로 설치되는 것이다.

<용접공정>

이 용접공정은 상기에서 격판설치공정으로 복수의 격판(34)과 복수의 냉매순환관(4)을 삽입 설치된 소형의 반원통형몸체(3a)와, 상기한 단조공정에 의하여 만들어지는 또하나의 소형의 반원통형몸체(3b)를 서로 맞대어 용접하는 공정이다.

상기와 같이 하나의 소형의 반원통형몸체(3a)와 또하나의 소형의 반원통형몸체(3b)를 용접하기에 앞서, 상기한 또하나의 소형의 반원통형몸체(3b)의 타측 폐구부(36)에는 출구라인(32)을 연결 설치하며, 상기 출구라인(32)이 설치되어 있는 상태로 소형의 반원통형몸체(3a)(3b) 각각의 개구부를 맞대어 놓고 용접하게 되면 양단 폐구된 소형의 원통형몸체 완성품이 제조되는 것이다.

이어서, 용접공정에 의하여 소형의 원통형몸체 완성품의 외주에 스파이럴 바열핀(33)을 나선상으로 고정 부착시키게 되면 액분리기(3)의 제조가 완료된다.

다음, 상기 수액기(2)를 제조하는 도 4에 도시되어 있는 각 공정별로 설명한다.

<단조공정>

상기 단조공정은 소재로 하는 평철판(20)을 단조가공하여 미리 설계된 규격을 갖는 대형의 반원통형몸체(2a)를 만들어 주는 공정이다.

상기 대형의 반원통형몸체(2a)는 액분리기(3)를 제조하는 소형의 반원통형몸체(3a)의 규격보다 큰 규격으로 형성되어 있으며, 일측은 폐구되어 있으며, 타측은 개구된 상태로 만들어지는 것이다.

<액분리기설치공정>

상기 액분리기설치공정은 상기의 단조공정으로 만들어진 대형의 반원통형몸체(2a)의 개구부를 통해 액분리기(3)를 삽입 설치하는 공정이다.

상기 공정에서는 대형의 반원통형몸체(2a)에 삽입 설치되는 액분리기(3)는 일부만 상기 대형의 번원통형몸체(2a) 내측으로 삽입되고 나머지 부분은 노출된 상태로 설치되는 것이다.

<용접공정>

상기 용접공정은 상기에서 액분리기설치공정에서 대형의 반원통형몸체(2a)ㅇ의 개구부를 통해 돌출되어 있는 액분리기(3)의 노출부분을 상기한 단조공정에 의하여 만들어지는 또하나의 대형의 반원통형몸체(2b)가 감싸도록 설치한 다음 서로 개구부가 맞대어지도록 설치된 대형의 반원통형몸체(2a)(2b)를 용접하여 결합시키는 공정이다.

한편, 상기와 같이 개구부가 서로 맞대어진 상태로 용접되는 대형의 반원통형몸체(2a)(2b) 각각에는 입구라인(21)과 출구라인(22)이 각각 설치되어 있으며, 또한 상기 액분리기(3)의 입구라인(31)과 출구라인(32)이 관통하도록 끼워지는 조립공(부호 생략)이 각각 형성되어 있다.

이상에서는 상기 혼합형 이중용기(1)를 횡형으로 구성된 것을 실시예로 하여 설명하였지만, 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 입형으로 구성되는 혼합형 이중용기(1)에도 대동소이하게 적용되는 것이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하였다.

상기와 같은 상기 혼합형 이중용기(1)의 수액기(2) 및 액분리기(3) 각각은 평철판(20)(30)을 소재로 하여 원통형몸체를 만들게 되므로 제조원가를 절감시킬 수 있으며, 또한 반원통형몸체(2a)(2b),(3a)(3b) 각각의 개구부를 맞대어서 한차례의 용접공정으로 원통형몸체를 완성시킬 수 있으므로 종래 기술에서 수액기와 액분리기 각각을 2차례씩 용접하여 원통형몸체를 완성하는 것에 비하여 제조비용을 절감시킬 수 있게 되므로 냉동장치의 수액기(2)와 액분리기(3) 혼합형 이중용기(1)를 저렴한 가격으로 제조하여 저렴하게 제공할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

1 : 혼합형 이중용기 2 : 수액기
21 : 입구라인 22 : 출구라인
3 : 액분리기 31 : 입구라인
32 : 출구라인 33 : 스파이럴 방열핀
34 : 격판 35,36 : 일측 및 타측 폐구부
20,30 : 평철판 2a,2b : 대형의 반원통형몸체
3a,3b : 소형의 반원통형몸체 4 : 응축기
5 : 압축기 6 : 증발기
7 : 팽창밸브

Claims

응축기에서 토출되는 액상냉매가 저장되는 수액기는 외측에 형성되어 있으며, 증발기에서 토출되는 기체냉매가 저장되는 액분리기는 상기 수액기의 내측에 형성되어 있으며, 상기 액분리기의 내부에는 입구라인으로 유입되는 기체냉매가 출구라인으로 가는 동안 내부를 지그재그상으로 순환하면서 흐를 수 있도록 유도하기 위하여 일정간격으로 형성되는 복수의 격판을 포함하여 구성되는 냉동장치의 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기에 있어서,
상기 액분리기에는 수액기에 유입되는 냉매가 액분리기 내부를 가로지르는 상태로 순환하도록 안내하는 복수의 냉매순환관을 포함하고 있으며, 상기 복수의 냉매순환관은 복수의 격판을 관통하는 상태로 설치된 채 그 양단이 액분리기의 일측 및 타측 원형폐구판 각각을 관통하여 개구된 상태로 횡설되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치의 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기.
외주에는 나선상으로 고정 부착되어 있는 스파이럴 방열핀과 내부에는 냉매를 상,하 지그재그상으로 흐르도록 유도하기 위해 일정간격으로 형성되어 있는 복수의 격판이 형성되어 있고 양단은 폐구되어 있는 소형의 원통형몸체로 형성되는 액분리기와, 상기 액분리기가 삽입 설치될 수 있도록 상기한 소형의 원통형몸체보다는 큰 규격으로 형성된 채 양단이 폐구되어 있는 대형의 원통형몸체로 형성되는 수액기가 이중구조로 결합되는 구조로 구성되는 혼합형 이중용기에 있어서,
상기 액분리기는, 평철판을 단조가공하여 일단이 폐구된 수형의 반원통형몸체를 만들어주는 단조공정과, 복수의 냉매순환관이 상기 복수의 격판을 관통하도록 횡설한 다음, 이의 일측을 상기 단조공정으로 만들어진 소형의 반원통형몸체의 개구부를 통해 내부로 삽입 설치하는 격판설치공정과, 상기 단조공정으로 만들어진 또하나의 소형의 반원통형몸체와 상기 격판설치공정으로 복수의 격판이 삽입 설치되어 있는 소형의 반원통형몸체 각각의 개구부를 서로 맞대어 용접하는 용접공정으로 소형의 원통형몸체 완성품을 제조하게 되는 것이며,
상기 수액기는, 평철판을 단조가공하여 일단이 폐구된 대형의 반원통형몸체를 만들어주는 단조공정과, 상기 단조공정으로 만들어진 대형의 반원통형몸체 내부에 상기 액분리기의 소형의 원통형몸체 완제품을 삽입 설치하는 액분리기설치공정과, 상기 단조공정으로 만들어진 또하나의 대형의 반원통형몸체와 상기 액분리기설치공정으로 액분리기가 삽입 설치되어 있는 대형의 반원통형몸체 각각의 개구부를 서로 맞대어 용접하는 용접공정으로 대형의 원통형몸체 완성품을 제조하는 방법으로 상기 수액기 내부에 액분리기가 삽입 설치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 수액기와 액분리기 혼합형 이중용기의 제조방법.