KR20220075479A - 냉동장치의 양방향 액열기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉동장치의 양방향 액열기에 관한 것으로, 냉동장치의 응축기에서 응축되어 공급되는 고온고압의 액체냉매가 일시 저장되었다가 팽창밸브로 공급하는 수액기와, 증발기에서 기화된 기체냉매기 일시 저장되었다가 압축기로 보내는 액분리기가 상기 수액기 내부에 삽입 설치되어 있으며, 상기 수액기에는 응축기에서 토출되는 액체냉매를 유입시키기 위한 냉매입구와 팽창밸브로 액체냉매를 유출시키기 위한 냉매출구가 형성되어 있으며, 상기 액분리기에는 증발기에서 공급되는 기체냉매를 유입시키기 위한 냉매유입구와 압축기로 기체냉매를 보내기 위한 냉매유출구를 각각 형성하고 있도록 구성되는 냉동장치의 액열기에 있어서,
상기 액열기는 수액기의 일측에 형성되어 있는 냉매입구에는 수액기에 저장되어 있는 액체냉매에 잠긴상태가 되도록 연장되는 삽입연장부가 형성되어 있으며, 상기 삽입연장부는 응축기에서 토출되어 냉매입구로 공급되는 액체냉매를 수액기 내부로 유입시키는 작용과, 상기 수액기의 타측에 형성되어 있는 냉매출구에서 연장되어 수액기에 저장되어 있는 액체냉매에 잠기도록 형성된 삽입고정부와 같이 상기 수액기에 저장되어 있는 액체냉매를 배출시키는 작용을 겸할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

냉동장치의 양방향 액열기{Bi-directional liquid heater in refrigeration system}

본 발명은 냉동장치의 양방향 액열기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 응축기로부터 토출되는 냉매를 일시 저장하는 수액기의 입구와 출구 각각을 상기 응축기의 출구라인에 선택적으로 연결할 수 있도록 구성할 수 있으며, 또한 상기 수액기의 출구와 입구 각각을 냉매액펌프의 입구에 선택적으로 연결할 수 있도록 구성하여 상기 수액기는 응축기에서 토출되는 냉매가 입구로 유입되거나 또는 출구로 유입될 수 있도록 구성할 수 있는 한편, 상기 수액기에 저장되었던 냉매가 출구로 유출되거나 또는 입구로 유출될 수 있도록 구성되는 냉동장치의 양방향 액열기에 관한 것이다.

일반적으로 냉매를 사용하는 냉동장치의 냉동사이클은 증발기에서 증발된 저온저압의 기체냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 고온고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 고온고압의 액체냉매를 일시 저장하는 수액기와, 상기 수액기에서 공급되는 액체냉매를 급속 팽창시켜서 액체냉매를 저온저압의 안개상태로 공급하는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브에서 공급되는 안개상태의 냉매를 외부의 열교환매체(공기, 물 등)로부터 열을 빼앗는 열교환작용으로 기화시키는 증발기와, 상기 증발기에서 열교환작용으로 증발하여 공급되는 증발가스(기체냉매)를 압축기로 보내기 전에 일시 저장하는 액분리기와, 상기 액분리기로부터 공급되는 저온의 기체냉매를 고온고압으로 압축하여 응축기로 토출시키는 압축기로 구성되어 있으며, 상기와 같이 냉동장치의 냉동사이클은 압축기에서 고온고압으로 압축된 냉매를 응축기→수액기→팽창밸브→증발기→액분리기→압축기로 순환시키는 작동을 반복 되풀이하도록 구성되어 있다.

종래 기술에서는 압축기에서 토출되는 고온고압의 액체냉매를 응축기에서 응축되어 공급되는 고온고압의 액체냉매를 일시 저장하는 수액기와, 증발기에서 증발된 기체냉매를 일시 저장하는 액분리기가 각각 별개의 구성으로 냉매순환라인에 분리 형성되는 구조로 설치되어 있기 때문에 냉동순환라인의 배관구조가 복잡해지는 문제가 있으며, 또한 상기 응축기에서 응축되는 냉매가 수액기측으로 잘 흐르지 않게되는 문제가 발생될 수 있고, 또 증발기에서 기화되지 아니한 안개상태의 냉매가 액분리기를 거쳐 압축기로 유입되는 문제가 발생될 수 있기 때문에 이를 해결하기 위해 본 발명의 출원인은 등록특허 제10-1059396호, 등록특허 제10-1057337호, 등록특허 제1289664호, 등록특허 제10-1355431호, 등록특허 제10-1415188호, 등록특허 제1896675호, 등록특허 제10-2125025호 등의 선행기술을 제안한 바 있다.

상기한 선행기술들은 응축기로부터 토출되는 고온고압의 액체냉매를 일시 저장하는 수액기의 냉매입구는 그 상단이 상기 수액기의 상면으로 돌출된 상태에서 하단은 상면에서 아주 짧게 삽입된 구조로 형성되어 있는 반면, 상기 수액기의 냉매출구는 그 상단이 수액기의 상면으로 돌출된 상태에서 하단은 수액기의 저부에 저장되는 액체냉매에 잠긴 상태가 되도록 형성되어 있다.

따라서 상기한 선행기술들은 냉동사이클의 냉매순환작용은 압축기에서 고온고압으로 압축되어 토출되는 냉매가 응축기에서 응축되어 토출되는 고온의 액체냉매는 반드시 수액기의 냉매입구를 통해 수액기 내부로 유입되어 일시 저장되고, 상기 수액기에 저장되어 있는 액체냉매는 수액기의 냉매출구를 통해 팽창밸브측으로 배출되는 구조로 순환하도록 구성되어 있는바, 이러한 선행기술의 냉동사이클은 액열기의 수액기는 입구를 통해 응축기에서 공급되는 액체냉매가 유입되도록 구성되는 한편, 수액기의 출구를 통해서는 수액기에 저장되어 있는 액체냉매를 팽창밸브로 유출되도록 구성되는 일방향 구조로 구성되어 있다.

상기와 같이 일방향 구조의 액열기로 구성되는 선행기술들은 냉동사이클의 냉매순환구조를 간결하게 구성하기 위해서는 도 8의 도시와 같이 액열기(100)를 기준으로 하여 볼 때 상기 수액기(110)의 냉매입구(111)가 형성되어 있는 도면상 좌측부분으로는 압축기(200)와 응축기(300)가 위치하도록 구성하는 한편, 상기 수액기(110)의 냉매출구(112)는 도면상 우측부분에 형성되는 냉매액펌프(400)의 입구라인(410)에 연결되도록 구성하며, 상기 냉매액펌프(400)의 출구라인(420)은 팽창밸브(500)에 연결되고, 상기 팽창밸브(500)는 증발기(600)의 입구라인(610)에 연결되며, 상기 증발기(600)의 출구라인(620)은 상기 수액기(110)의 내부에 이중관 구조로 삽입 설치되어 있는 액분리기(120)의 입구(121)에 연결되도록 구성되어 있으며, 상기 액분리기(120)의 출구(122)는 압축기(200)의 입구라인(210)에 연결되도록 구성될 때에는 냉동사이클의 냉매순환라인의 연결구조를 간결하게 구성할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같이 냉매순환라인을 간결하게 구성할 수 있는 냉동사이클의 구성요소가 상기 액열기(100)를 기준하여 볼 때 도 9의 도시와 같이 응축기(300)와 압축기(200) 그리고 냉매액펌프(400)의 설치 위치가 변경되었을 경우에는 냉매순환라인의 배관구조가 복잡하게 연결되는 문제가 발생될 수 있다.

왜냐하면, 상기 액열기(100)의 수액기(110)에 형성되는 냉매입구(111)는 도면상 좌측부분에 형성되어 있는데 반해, 상기 응축기(300)은 도면상 우측부분에 위치하는 상태가 되며, 이와는 달리 상기 수액기(110)에 형성되는 냉매출구(120)는 도면상 우측부분에 형성되어 있는데 반해, 상기 냉매액펌프(400)는 도면상 좌측부분에 위치하는 상태이므로 결국 상기 수액기(110)의 냉매입구(111)에 연결되는 응축기(300)의 출구라인(310)과 상기 수액기(110)의 냉매출구(112)에 연결되는 상기 냉매액펌프(400)의 입구라인(410)이 서로 교차하는 상태로 연결되기 때문에 냉매순환라인의 배관구조가 복잡하게 될 수밖에 없다.

또한 상기 액분리기(120)의 입구(121)에 연결되는 증발기(600)의 출구라인(620)과 상기 액분리기(120)의 출구(122)에 연결되는 압축기(200)의 입구라인(210)도 서로 교차하는 상태로 연결되기 때문에 냉매순환라인의 배관구조가 복잡해 질 수밖에 없다는 것이 문제점으로 지적되고 있는 실정이다.

상기와 같이 냉매순환라인의 배관구조가 복잡해지는 원인 중의 하나는 냉동장치의 냉매사이클을 구성하는 압축기와 응축기 및 냉매액펌프의 주요 구성이 액열기를 중심으로 하여 설치 위치가 변경될 경우에는 냉매순환라인의 배관구조가 복잡해질 뿐 아니라 냉매순환라인의 배관길이가 길어져 배관설치비용이 비싸지게 되는 문제점이 있다.

등록특허 제10-1059396호(2011. 08. 29. 공고) 등록특허 제10-1057337호(2011. 08. 23. 공고) 등록특허 제10-1289664호(2013. 07. 26. 공고) 등록특허 제10-1355431호(2014. 01. 27. 공고) 등록특허 제10-1415188호(2014. 07. 04. 공고) 공개특허공보 제10-2016-0101414호(2016. 08. 25. 공개) 등록특허 제10-1896675호(2018. 09. 10. 공고) 등록특허 제10-2125025호(2020. 06. 19. 공고)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 감안하여 제안된 것으로, 냉동장치의 설치 현장의 여건에 따라 냉동사이클을 구성하는 주요 구성인 액열기를 기준하여 볼 때 압축기와 응축기 및 냉매액펌프 등이 기존의 회로구성도와는 다르게 설치 위치가 변경되어 설치되는 경우가 발생하게 되더라도 냉매순환라인의 배관구조를 간결하게 구성할 수 있도록 하기 위하여 상기 액열기의 수액기에 형성되는 일측 입구는 응축기의 출구라인에 연결되어 응축기에서 토출되는 액체냉매를 유입시키거나 냉매액펌프의 입구라인에 연결되어 수액기에 저장되어 있는 액체냉매를 유출시키도록 구성할 수 있으며, 또는 상기 액열기의 수액기에 형성되는 타측 출구는 수액기에 저장되어 있는 액체냉매를 냉매액펌프의 입구라인으로 유출시키거나 또는 응축기의 출구라인에 연결되어 응축기에서 토출되는 액체냉매를 유입시킬 수 있도록 구성할 수 있도록 함으로써 상기 액열기는 수액기의 양측에 형성되는 입구와 출구 각각은 응축기에서 토출되는 액체냉매를 유입시키는 작용과 수액기 내부에 저장되어 있는 액체냉매를 냉매액펌프의 입구라인으로 유출시키는 작용을 겸할 수 있는 양방향 구조로 구성함으로써 냉매순환라인의 배관구조를 간결하게 연결 설치할 수 있도록 구성되는 양방향 액열기를 제공하는데 목적으로 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서,

냉동장치의 응축기에서 응축되어 공급되는 고온고압의 액체냉매가 일시 저장되었다가 팽창밸브로 공급하는 수액기와, 증발기에서 기화된 기체냉매기 일시 저장되었다가 압축기로 보내는 액분리기가 상기 수액기 내부에 삽입 설치되어 있으며, 상기 수액기에는 응축기에서 토출되는 액체냉매를 유입시키기 위한 냉매입구와 팽창밸브로 액체냉매를 유출시키기 위한 냉매출구가 형성되어 있으며, 상기 액분리기에는 증발기에서 공급되는 기체냉매를 유입시키기 위한 냉매유입구와 압축기로 기체냉매를 보내기 위한 냉매유출구를 각각 형성하고 있도록 구성되는 냉동장치의 액열기에 있어서,

상기 액열기는 수액기의 일측에 형성되어 있는 냉매입구에는 수액기에 저장되어 있는 액체냉매에 잠긴상태가 되도록 연장되는 삽입연장부가 형성되어 있으며, 상기 삽입연장부는 응축기에서 토출되어 냉매입구로 공급되는 액체냉매를 수액기 내부로 유입시키는 작용과, 상기 수액기의 타측에 형성되어 있는 냉매출구에서 연장되어 수액기에 저장되어 있는 액체냉매에 잠기도록 형성된 삽입고정부와 같이 상기 수액기에 저장되어 있는 액체냉매를 배출시키는 작용을 겸할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액열기의 수액기 저부에는 냉매입구 및 냉매출구 각각에서 수액기 내부로 삽입되어 상기 수액기에 저장되는 액체냉매에 잠기도록 형성되는 삽입연장부 및 삽입고정부 각각의 단부가 수액기의 바닥보다 낮은 위치까지 깊게 연장 형성될 수 있도록 복수의 냉매저장포켓이 대칭상으로 형성되어 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 냉동장치의 냉동사이클이 설치되는 현장 여건에 의해 압축기와 응축기 및 냉매액펌프 등이 액열기를 기준으로 하여 좌측에 위치하는 구조로 설치되거나 또는 우측에 위치하는 구조로 설치되더라도 상기 액열기는 설정된 위치에 미리 정해놓은 구조로 설치된 상태에서 상기 액열기를 구성하는 수액기의 일측에 형성되어 있는 냉매입구를 응축기의 출구라인과 냉매액펌프의 입구라인 중 어느 한쪽을 선택하여 연결 설치하거나 또는 상기 수액기의 타측에 형성되어 있는 냉매출구를 냉매액펌프의 입구라인과 응축기의 출구라인 중 어느 한쪽을 선택하여 연결 설치할 수 있으므로 냉매순환라인의 배관구조를 간결하게 구성할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 또한 상기 수액기의 일측 및 타측 각각에 형성되는 냉매입구 및 냉매출구 각각에 연결 형성되는 삽입연장부 및 삽입고정부 각각은 수액기에 저장되는 액체냉매에 잠기도록 설치되어 수액기 내부로 액체냉매를 유입시키는 작용을 하거나 또는 수액기에 저장되어 있는 액체냉매를 유출시키는 작용을 겸할 수 있는 양방향 구조로 구성할 수 있으므로 상기 냉매입구 및 냉매출구 각각은 응축기의 출구라인이나 냉매액펌프의 입구라인을 선택하여 연결하게 되더라도 냉동사이클의 냉매순환작용을 정상적으로 순환시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 상기 액열기의 수액기 바닥에 대칭상으로 형성되어 있는 복수의 냉매저장포켓은 상기 수액기에 저장되는 액체냉매의 저장량이 조금 부족한 상태가 되더라도 냉매입구 및 냉매출구 각각에서 연장 형성되는 삽입연장부 및 삽입고정부 각각의 단부는 상기 복수의 냉매저장포켓에 저장되는 액체냉매에 잠긴 상태에서 액체냉매를 냉매액펌프의 입구라인으로 배출시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 양방향 액열기를 설명하기 위한 냉동사이클의 일실시예의 회로구성도이며,
도 2는 본 발명의 양방향 액열기의 일실시예의 단면도이고,
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이며,
도 4는 도 2의 B-B선 단면도이고,
도 5는 본 발명의 양방향 액열기의 다른 실시예의 단면도이며,
도 6은 본 발명의 양방향 액열기의 또다른 실시예의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 양방향 액열기의 사용상태를 설명하기 위하여 압축기와 응축기 및 냉매액펌프의 설치위치가 변경된 다른 실시예의 회로구성도이다.
도 8은 종래 기술의 냉동사이클의 회로구성도이며,
도 9는 종래 기술의 냉동사이클의 압축기와 응축기 및 냉매액펌프의 설치위치가 변경된 상태의 회로구성도이다.

본 발명에 의한 냉동장치의 양방향 액열기에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1은 양방향 액열기를 나타내는 것으로, 상기 양방향 액열기(1)는 외부에 형성되는 수액기(2)와, 상기 수액기(2)의 내부에 삽입되어 있는 액분리기(3)가 이중관 구조로 구성되어 있다.

상기 양방향 액열기(1)를 구성하는 수액기(2)의 일측 및 타측 각각에는 냉매입구(21)과 냉매출구(22)가 돌출 형성되어 있으며, 상기 냉매입구(21)에는 수액기(2) 내부로 삽입되어 바닥에 근접하는 위치까지 연장되어 수액기(2)에 저장되는 액체냉매에 단부(21b)가 잠기는 상태가 되도록 설치되는 삽입연장부(21a)가 형성되어 있으며, 또한 상기 냉매출구(22)에는 수액기(2) 내부로 삽입되어 단부(22b)가 액체냉매에 잠기도록 설치되는 삽입고정부(22a)가 고정 형성되어 있다.(도 2 참조)

상기 양방향 액열기(1)의 수액기(2) 내부에 삽입되어 있도록 형성되는 액분리기(3)의 일측 및 타측 각각에도 냉매유입구(31)와 냉매유출구(32)가 형성되어 있으며, 상기 냉매유입구(31) 및 냉매유출구(32) 각각은 수액기(2)의 일측으로 돌출되어 있도록 형성된다.(도 3 및 도 4 참조)

상기와 같이 구성되는 액열기(1)는 도 1에 도시된 회로구성도와 같이 압축기(4)에서 고온고압으로 압축되어 토출되는 냉매를 응축하는 응축기(5)에서 고온으로 응축되어 출구라인(52)으로 토출되는 고온의 액체냉매가 냉매입구(21)를 통해 수액기(2)에 유입 저장되도록 구성되어 있으며, 상기 수액기(2)는 응축기(5)에서 토출되는 고온의 액체냉매를 일시 저장하였다가 냉매출구(22)를 통해 냉매액펌프(6)의 입구라인(61)으로 공급하도록 구성되어 있다.

또한 상기 냉매액펌프(6)는 펌핑작동으로 입구라인(61)이 연결되어 있는 냉매출구(22)를 통해 수액기(2)에 저장되어 있는 액체냉매를 펌핑 흡입하여 출구라인(62)을 통해 팽창밸브(7)로 공급하며, 상기 팽창밸브(7)는 냉매액펌프(6)의 출구라인(62)으로 공급되는 액체냉매를 급속 팽창시켜서 안개상태의 냉매를 증발기(8)의 입구라인(81)으로 공급하도록 구성되어 있다.

그리고 상기 증발기(8)는 입구라인(81)을 통해 공급되는 안개상태의 냉매를 이용하여 열교환매체(공기, 물 등)에서 열을 빼앗는 열교환작용을 하도록 구성되어 있으며, 또한 상기 증발기(8)는 열교환매체로부터 열을 빼앗는 열교환작용으로 증발하여 기화되는 기체냉매를 출구라인(82)이 연결되는 냉매유입구(31)를 통해 액분리기(3)로 공급하게 되며, 상기 액분리기(3)는 냉매유입구(31)로 유입되는 기체냉매를 수액기(2)에 저장되는 고온의 액체냉매와의 열교환작용을 하도록 한 후 냉매유출구(32)에 연결되는 압축기(4)의 입구라인(41)을 통해 압축기(4)로 공급하도록 구성되어 있다.

상기 액열기(1)는 수액기(2)에 저장되는 고온의 액체냉매와 액분리기(3)에 저장되는 저온의 기체냉매는 서로 열교환작용이 활발하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여 상기 수액기(2) 및 액분리기(3) 각각에 열교환작용이 잘 이루어지게 하는 다양한 구조를 형성할 수 있다.

즉, 상기 수액기(2)에 저장되는 고온의 액체냉매와 액분리기(3)에 저장되는 저온의 기체냉매와의 열교환작용이 활발하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여 도 2의 도시와 같이 상기 액분리기(3) 내부에는 냉매유입구(31)를 통해 유입되는 기체냉매가 냉매유출구(32)를 향해 지그재그상으로 흐르도록 유도하기 위한 복수의 칸막이(33)를 지그재그상태로 격설하는 구조로 구성할 수 있으며, 또는 도면에는 도시하지 않았지만 상기 액분리기(3)의 내,외부에 일정간격으로 격설되는 복수의 열교환판이 돌출 형성되도록 구성하는 등등의 다양한 구조로 구성할 수 있다.

상기 액열기(1)는 도 2의 도시와 같이 횡형으로 구성하거나 또는 도 5의 도시와 같이 입형으로 구성할 수 있으며, 상기 액열기(1)를 입형으로 구성할 경우에도 수액기(2)에 형성되는 냉매입구(21)와 냉매출구(22) 각각에서 상기 수액기(2) 속으로 삽입 형성되는 삽입연장부(21a) 및 삽입고정부(22a) 각각은 그 단부(21b)(22b)가 수액기(2)의 바닥에 근접하는 위치까지 길게 연장 형성되어 상기 수액기(2)에 저장되어 있는 액체냉매를 외부로 배출시킬 수 있도록 구성할 수 있으며, 또한 응축기(5)에서 토출되는 액체냉매를 수액기(2)의 내부에 유입시키도록 구성할 수 있다.

또한 상기 액열기(1)를 횡형으로 구성할 경우 도 6의 도시와 같이 상기 수액기(2)의 저부 양측에 액체냉매를 저장하기 위한 복수의 냉매저장포켓(20a)(20b)이 돌출 형성되어 있도록 구성할 수 있으며, 이와 같이 상기 수액기(2)의 저부 양측에 복수의 냉매저장포켓(20a)(20b)이 돌출 형성되어 있을 경우에는 냉매입구(21) 및 냉매출구(22)에서 수액기(2) 내부로 삽입 형성되는 삽입연장부(21a)의 단부(21b)와 삽입고정부(22a)의 단부(22b) 각각에 냉매저장포켓(20a)(20b) 각각의 내부로 삽입되도록 형성되어 상기 냉매저장포켓(20a)(20b) 각각의 내부에 저장되는 액체냉매를 외부로 배출시킬 수 있도록 구성할 수 있다.

한편, 상기 압축기(4)의 출구라인(42)과 응축기(5)의 입구라인(51) 사이에는 유분리기(9)가 형성되어 있으며, 상기 유분리기(8)는 압축기(4)에서 고온고압으로 압축되어 토출되는 냉매에 포함되어 있는 오일을 여과하여 압축기(4)로 다시 보내고 오일이 여과된 냉매를 응축기(5)의 입구라인(51)으로 보내도록 구성되어 있다.

또한 상기 압축기(4)의 출구라인(42)에는 압축기(4)에서 토출되는 냉매의 역류현상을 방지하기 위한 일방향 체크밸브(91)가 장설되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 액열기(1)를 기준하여 냉동장치의 냉동사이클을 구성하도록 설치되는 압축기(4)와 응축기(5) 및 냉매액펌프(6)의 설치위치가 변경됨에 따라 설치되는 냉매순환라인의 배관구조에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기 액열기(1)를 구성하는 수액기(2)의 일측에 형성되는 냉매입구(21)에 연결되어 수액기(2) 내부로 삽입 형성되는 삽입연장부(21a)는 그 단부(21b)가 수액기(2)에 저장되는 액체냉매에 잠긴 상태로 설치되어 있으므로, 이에 따라 응축기(5)의 출구라인(52)으로 토출되는 고온의 액체냉매가 상기 수액기(2)의 냉매입구(21)를 통해 유입되어 삽입연장부(21a)에 의하여 수액기(2)의 내부에 저장되도록 하는 작용과 상기 수액기(2)에 저장되어 액체냉매를 외부로 배출시키는 작용도 겸할 수 있으며, 또한 상기 수액기(2)의 냉매출구(22)에서 수액기(2) 내부로 삽입 형성된 삽입고정부(22a) 역시 그 단부(22b)가 수액기(2)에 저장되는 액체냉매에 잠긴 상태로 형성되어 있다. 이에 따라 상기 냉매출구(22)에서 수액기(2) 내부로 삽입되도록 형성된 삽입고정부(22a)는 수액기(2)에 저장되어 있는 액체냉매를 외부로 배출시키는 작용과 함께 액체냉매를 수액기(2) 내부로 유입시키는 작용을 겸할 수 있도록 양방향 구조로 구성되어 있다.

따라서 상기 액열기(1)의 수액기(2)에 형성된 냉매입구(21)와 냉매출구(22) 각각은 외부에서 공급되는 액체냉매를 유입시키는 작용과 유출시키는 작용을 겸할 수 있도록 액체냉매를 수액기(2)의 내,외부 양방향으로 유입 또는 유출시킬 수 있도록 구성되어 있으므로, 상기 액열기(1)를 기준하여 냉동사이클을 구성하는 압축기(4)와 응축기(5) 및 냉매액펌프(6)의 설치위치에 따라 상기 수액기(2)의 냉매입구(21) 및 냉매출구(22) 각각을 응축기(5)의 출구라인(52) 또는 냉매액펌프(6)의 입구라인(61)에 선택적으로 연결하는 방법으로 냉매순환라인의 배관구조를 간결하게 연결시킬 수 있게 된다.

그러므로, 도 1의 도시와 같은 실시예는, 상기 액열기(1)를 기준으로 하여 압축기(4)와 응축기(5)는 액열기(1)의 도면상 좌측부분에 위치하고, 냉매액펌프(6)는 액열기(1)의 도면상 우측부분에 위치하도록 냉동사이클이 형성될 경우, 이때에는 상기 응축기(5)의 출구라인(52)은 상기 액열기(1)를 구성하는 수액기(2)의 냉매입구(21)에 연결하며, 상기 수액기(2)의 냉매출구(22)는 냉매액펌프(6)의 입구라인(61)에 연결하게 된다.

또한 상기 수액기(2)의 내부에 삽입 설치되어 있는 액분리기(3)의 냉매유입구(31)는 증발기(8)의 출구라인(82)에 연결되고, 상기 액분리기(3)의 냉매유출구(32)는 압축기(4)의 입구라인(41)에 연결하게 된다.

따라서 상기와 같이 액열기(1)를 기준하여 도면상 좌측에 위치하도록 설치되는 응축기(5)는 수액기(2)의 냉매입구(21)에 연결되는 출구라인(52)과 상기 액열기(1)의 도면상 우측에 설치되는 냉매액펌프(6)의 입구라인(61)은 수액기(2)의 냉매출구(22)에 연결하게 되더라도 상기 수액기(2)의 냉매입구(21)에 연결되는 응축기(5)의 출구라인(52)과 상기 수액기(2)의 냉매출구(22)에 연결되는 냉매액펌프(6)의 입구라인(61)은 각각 서로 교차하지 아니하는 상태로 간결하게 연결할 수 있게 되며, 이 경우 상기 응축기(5)의 출구라인(52)으로 토출되는 고온의 액체냉매는 냉매입구(21)로 유입되어 삽입연장부(21a)를 통해 수액기(2) 내부에 저장되고, 상기 수액기(2)에 저장되어 있는 액체냉매는 삽입고정부(22a)를 통해 흡입되어 냉매출구(22)로 배출되며, 상기 냉매출구(22)로 배출되는 엑체냉매는 냉매액펌프(6)의 입구라인(61)으로 흡입되어 팽창밸브(7)로 공급된다.

상기와 같이 액열기(1)를 구성하는 수액기(2)의 일측에 형성된 냉매입구(21)에 연결되는 응축기(5)의 출구라인(52)과 상기 수액기(2)의 타측에 형성된 냉매출구(22)에 연결되는 냉매액펌프(6)의 입구라인(61)은 서로 교차하지 않는 상태로 냉매순환라인의 배관구조를 구성할 수 있게 된다.

또한 도 1의 도시와 같은 실시예와 같이 수액기(2)의 내부에 설치된 액분리기(3)의 냉매유입구(31)에 연결되는 증발기(8)의 출구라인(82)과 상기 액분리기(3)의 냉매유출구(32)에 연결되는 압축기(4)의 출구라인(41)도 서로 교차하지 않는 상태로 냉매순환라인의 배관구조를 구성할 수 있게 된다.

따라서 도 1의 도시된 실시예와 같이 냉동사이클의 구성하는 액열기(1)를 기준하여 수액기(1)의 냉매입구(21)에 연결되는 응축기(5)의 출구라인(52)과 상기 수액기(2)의 냉매출구(22)에 연결되는 냉매액펌프(6)의 입구라인(61) 그리고 상기 액분리기(3)의 냉매우입구(31)에 연결되는 증발기(8)의 출구라인(82)과 상기 액분리기(3)의 냉매유출구(32)에 연결되는 압축기(4)의 입구라인(41) 각각은 서로 교차하지 않도록 연결되며, 이에 따라 냉동사이클의 냉매순환라인의 배관구조를 간결하게 구성할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 또한 냉매순환라인을 구성하는 배관구조의 총 길이를 짧게 구성할 수 있도록 하는 효과가 있다.

한편, 도 7의 도시와 같은 실시예는, 상기 액열기(1)를 기준하여 도면상 우측부분에 응축기(5)와 압축기(4)가 위치하도록 설치되고, 상기 액열기(1)를 기준하여 도면상 좌측부분에 냉매액펌프(6)가 위치하도록 설치될 경우, 이때에는 상기 액열기(1)를 구성하는 수액기(2)의 냉매출구(22)에 응축기(5)의 출구라인(52)이 연결되도록 구성하고, 상기 수액기(2)의 냉매입구(21)에는 냉매액펌프(6)의 입구라인(61)이 연결되도록 구성하게 되면 상기 응축기(5)의 출구라인(52)으로 토출되는 액체냉매가 냉매출구(22)로 유입되어 삽입고정부(22a)를 통해 수액기(2)에 저장되며, 상기 수액기(2)에 저장되어 있는 액체냉매는 삽입연장부(21a)를 통해 냉매입구(21)로 배출되어 냉매액펌프(6)의 입구라인(61)으로 흡입되므로 상기 냉매액펌프(6)는 입구라인(61)의 흡입되는 액체냉매를 출구라인(62)을 통해 팽창밸브(7)로 공급하게 된다.

또한 도 7의 도시와 같은 실시예에서 액분리기(3)의 냉매유입구(31)에는 압축기(4)의 입구라인(41)이 연결되고, 상기 액분리기(3)의 냉매유출구(32)에는 증발기(8)의 출구라인(82)이 연결되도록 구성하게 되더라도 상기 액분리기(3)의 냉매유입구(31)에 연결되는 압축기(4)의 입구라인(41)과 냉매유출구(32)에 연결되는 증발기(8)의 출구라인(82)은 서로 교차하지 않는 상태로 냉매순환라인의 배관구조를 구성할 수 있게 된다.

따라서 도 7의 도시와 같은 실시예와 같이 냉동사이클의 구성하는 액열기(1)를 기준하여 수액기(1)의 냉매출구(22)에 연결되는 응축기(5)의 출구라인(52)과 상기 수액기(2)의 냉매입구(21)에 연결되는 냉매액펌프(6)의 입구라인(61) 그리고 상기 액분리기(3)의 냉매유입구(31)에 연결되는 압축기(4)의 입구라인(41)과 상기 액분리기(3)의 냉매유출구(32)에 연결되는 증발기(8)의 출구라인(82) 각각은 서로 교차하지 않도록 연결되며, 이에 따라 냉동사이클의 냉매순환라인의 배관구조를 간결하게 구성할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 또한 냉매순환라인의 배관구조를 짧은 길이로 연결할 수 있도록 구성하는 효과가 있게 된다.

또한 상기 액열기(1)를 구성하는 수액기(2)는 도 6의 도시에 도시된 다른 실시에와 같이 저부 양측에 복수의 냉매저장포켓(20a)(20b)이 대칭상으로 돌출 형성되어 있을 경우에는 상기 수액기(2) 내부에 저장되는 액체냉매가 바닥에 근접하도록 저장량이 부족한 상태가 되더라도 상기 복수의 냉매저장포켓(20a)(20b) 각각에는 액체냉매가 채워진 상태를 유지하게 되므로 삽입연장부(21a)의 단부(21b) 및 삽입고정부(22a)의 단부(22b) 각각은 복수의 냉매저장포켓(20a)(20b) 각각에 채워져있는 액체냉매를 흡입하여 냉매입구(21) 및 냉매출구(22)를 통해 액체냉매를 배출시킬 수 있게 되므로 상기 수액기(2) 내부에 액체냉매의 저장량이 조금 부족한 상태가 되더라도 액체냉매를 냉매액펌프(6)의 입구라인(61)으로 공급할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 상기 액열기(1)는 수액기(2)의 냉매입구(21)와 냉매출구(22)는 각각 액체냉매를 수액기(2)에 유입시키는 작용과 상기 수액기(2)에 저장되어 있는 액체냉매를 유출시키는 작용을 겸할 수 있도록 액체냉매를 양방향으로 순환시키는 구조로 구성되어 있으므로, 냉동장치의 냉동사이클을 구성하는 압축기, 응축기 및 냉매액펌프 등의 주요구성이 냉동장치를 설치하고자 하는 현장의 여건에 따라 액열기(1)를 기준하여 설치 위치가 변경되는 경우가 발생하게 되더라도 냉매순환라인의 배관구조를 간결하게 연결할 수 있도록 구성하는 효과와 함께 냉매순환라인의 배관길이를 최소한으로 짧은 길이로 구성할 수 있도록 함으로써 냉동장치의 설치비용을 절감시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

1 : 액열기 2 : 수액기
20a,20b : 냉매저장포켓 21 : 냉매입구
21a : 삽입연장부 21b,22b : 단부
22 : 냉매출구 22a : 삽입고정부
3 : 액분리기 31 : 냉매유입구
32 : 냉매유출구 4 : 압축기
5 : 응축기 6 : 냉매액펌프
7 : 팽창밸브 8 : 증발기
9 : 유분리기 41,51,61,81 : 입구라인
42,52,62,82 : 출구라인 91 : 일방향 체크밸브

Claims (2)

1. 냉동장치의 응축기에서 응축되어 공급되는 고온고압의 액체냉매가 일시 저장되었다가 팽창밸브로 공급하는 수액기와, 증발기에서 기화된 기체냉매기 일시 저장되었다가 압축기로 보내는 액분리기가 상기 수액기 내부에 삽입 설치되어 있으며, 상기 수액기에는 응축기에서 토출되는 액체냉매를 유입시키기 위한 냉매입구와 팽창밸브로 액체냉매를 유출시키기 위한 냉매출구가 형성되어 있으며, 상기 액분리기에는 증발기에서 공급되는 기체냉매를 유입시키기 위한 냉매유입구와 압축기로 기체냉매를 보내기 위한 냉매유출구를 각각 형성하고 있도록 구성되는 냉동장치의 액열기에 있어서,
   상기 액열기는 수액기의 일측에 형성되어 있는 냉매입구에는 수액기에 저장되어 있는 액체냉매에 잠긴상태가 되도록 연장되는 삽입연장부가 형성되어 있으며, 상기 삽입연장부는 응축기에서 토출되어 냉매입구로 공급되는 액체냉매를 수액기 내부로 유입시키는 작용과, 상기 수액기의 타측에 형성되어 있는 냉매출구에서 연장되어 수액기에 저장되어 있는 액체냉매에 잠기도록 형성된 삽입고정부와 같이 상기 수액기에 저장되어 있는 액체냉매를 배출시키는 작용을 겸할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 양방향 액열기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 액열기의 수액기 저부에는 냉매입구 및 냉매출구 각각에서 수액기 내부로 삽입되어 상기 수액기에 저장되는 액체냉매에 잠기도록 형성되는 삽입연장부 및 삽입고정부 각각의 단부가 수액기의 바닥보다 낮은 위치까지 깊게 연장 형성될 수 있도록 복수의 냉매저장포켓이 대칭상으로 형성되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 양방향 액열기.

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