KR20220170108A - 냉매 사이클을 구비하는 기기 - Google Patents

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Abstract

본 실시 예에 따른 냉매 사이클을 포함하는 기기는, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기; 상기 팽창기에서 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기; 상기 증발기의 출구 배관에 연결되며, 상기 증발기에서 배출된 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키기 위한 분리 기구; 상기 분리 기구에서 액상 냉매와 분리된 기상 냉매를 상기 압축기로 안내하는 바이패스관; 상기 분리 기구에 연결되며 상기 분리 기구에서 배출된 액상 냉매가 유동하는 제 1 배관; 상기 제 1 배관에 연결되며 상기 분리 기구에서 상기 액상 냉매와 미분리된 냉매를 상기 액상 냉매와 분리시킨 후 배출시키는 어큐물레이터; 및 상기 어큐물레이터에서 배출된 기상 냉매를 상기 압축기로 안내하는 제 2 배관을 포함할 수 있다.

Description

냉매 사이클을 구비하는 기기{Device including a refrigerant cycle}
본 발명은 냉매 사이클을 구비하는 기기에 관한 것이다.
냉매 사이클은, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기를 포함한다. 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 수행하는 냉매 사이클이 구동됨으로 상기 소정공간의 온도를 낮추거나 높일 수 있다.
냉매 사이클을 포함하는 기기는, 공기 조화 장치 또는 냉장고를 포함할 수 있다.
상기 공기 조화 장치는, 상기 공기 조화 장치가 설치되는 소정공간의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 기기이다. 상기 소정공간은 상기 공기 조화 장치는 사용되는 장소에 따라, 다양하게 제안될 수 있다. 일례로, 상기 공기 조화 장치가 가정이나 사무실일 수 있다.
상기 공기 조화 장치가 냉방 운전을 수행하는 경우, 실외기에 구비되는 실외 열교환기가 응축기 기능을 하며 실내기에 구비되는 실내 열교환기가 증발기 기능을 수행한다. 반면에, 공기 조화 장치가 난방 운전을 수행하는 경우, 상기 실내 열교환기가 응축기 기능을 하며 상기 실외 열교환기가 증발기 기능을 수행한다.
상기 냉장고는, 내부의 저장실을 저온의 상태로 유지하기 위한 기기이다.
선행문헌인 한국공개특허공보 10-2011-0116334호에는 과냉장치를 적용한 냉동냉장고가 개시된다.
선행문헌의 냉동냉장고는 압축기, 응축기, 제1 열교환기, 제1 팽창장치, 제2 열교환기, 제2 팽창장치, 제3 팽창장치, 액기분리장치, 증발기, 기체혼합 합체배관을 포함한다.
상기 액기 분리장치는, 상기 증발기의 전단에 구비며, 상기 액기 분리장치에서 분리된 기상 냉매는 과냉장치로 유입되고, 과냉을 수행한 후 압축기로 흡입된다.
압축기의 흡입 압력이 낮으면 상기 압축기의 토출 압력이 낮아져 냉매 사이클의 효율이 저하될 수 있다. 일반적으로 상기 증발기의 출구 측에서 상기 압축기의 흡입 측으로 냉매가 유동하는 과정에서 압력 손실이 발생할 수 있다.
선행문헌의 경우, 증발기의 입구 측에서 액기분리장치에 의해서 기상의 냉매가 바이패스 되어 과냉장치를 유동한 후에 압축기로 흡입된다.
상기 증발기의 입구 측에서 액기분리장치에 의해서 기상의 냉매가 바이패스 되어 상기 압축기로 흡입되는 경우, 상기 압축기로 흡입되는 전체 냉매의 압력 손실을 줄일 수 있으나, 상기 증발기의 입구 측에서 바이패스될 수 있는 냉매의 유량이 상기 증발기를 지나 상기 압축기로 유동하는 유량 보다 상당히 적다.
따라서, 상기 압축기로 흡입된 냉매의 압력 손실의 저감도가 낮은 단점이 있다.
본 실시 예는, 증발기에서 배출된 냉매에서 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하고, 기상 냉매를 바이패스하여 압축기로 유입되도록 하여 압축기로 흡입되는 냉매의 압력 손실이 최소화되도록 하는 냉매 사이클을 구비하는 기기를 제공한다.
본 실시 예는, 증발기에서 배출된 냉매의 건도가 낮은 경우에는 압축기로 냉매가 바이패스되는 것을 제한하는 냉매 사이클을 구비하는 기기를 제공한다.
일 측면에 따른 냉매 사이클을 포함하는 기기는, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기; 상기 팽창기에서 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기; 상기 증발기의 출구 배관에 연결되며, 상기 증발기에서 배출된 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키기 위한 분리 기구; 상기 분리 기구에서 액상 냉매와 분리된 기상 냉매를 상기 압축기로 안내하는 바이패스관; 상기 분리 기구에 연결되며 상기 분리 기구에서 배출된 액상 냉매가 유동하는 제 1 배관; 상기 제 1 배관에 연결되며 상기 분리 기구에서 상기 액상 냉매와 미분리된 냉매를 상기 액상 냉매와 분리시킨 후 배출시키는 어큐물레이터; 및 상기 어큐물레이터에서 배출된 기상 냉매를 상기 압축기로 안내하는 제 2 배관을 포함할 수 있다.
상기 바이패스관의 냉매 유동을 조절하는 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 압축기가 정지된 상태에서 상기 압축기 기동 시 상기 밸브는 닫힌 상태를 유지하고, 상기 밸브의 온 조건이 만족되면 상기 밸브가 온될 수 있다.
상기 밸브의 온 조건이 만족된 경우에는, 상기 압축기가 기동되고 설정 시간이 경과된 경우이거나, 또는, 상기 압축기가 기동되고 상기 증발기의 냉매의 건도가 기준 건도 이상이 되는 경우일 수 있다.
상기 분리 기구는, 외부 배관과, 상기 외부 배관 내에 배치되는 내부 배관을 포함할 수 있다.
상기 외부 배관은, 상기 증발기의 출구 배관에 연결되는 제 1 부분과, 상기 제 1 부분에서 연장되며 상기 제 1 부분에서 멀어질수록 직경이 증가되는 제 2 부분과, 상기 제 2 부분에서 연장되는 제 3 부분을 포함할 수 있다.
상기 내부 배관은, 상기 제 3 부분에 위치되며 직경이 상기 제 1 부분의 직경 보다 작으며 상기 제 1 부분과 동축으로 배치되는 제 1 파트와, 상기 제 1 파트에서 연장되며 상기 제 1 파트에서 멀어질수록 직경이 증가되는 제 2 파트와, 상기 제 2 파트에서 연장되는 제 3 파트를 포함할 수 있다.
상기 제 3 부분에는 상기 기상 냉매와 분리된 액상 냉매가 배출되기 위하여 하방으로 연장되며 상기 제 1 배관이 연결되는 배출관이 구비되고, 상기 바이패스관은 상기 제 3 파트에 연결될 수 있다.
상기 제 1 파트의 입구는 상기 제 2 부분과 이격되는 냉매 사이클을 포함할 수 있다.
상기 분리 기구는, 상기 증발기의 출구 배관과 연결되며, 상측에서 하측으로 연장되는 제 1 관과, 상기 제 1 관에서 절곡되는 제 2 관과, 상기 제 2 관에서 수평 방향으로 연장되며 상기 어큐물레이터와 연결되는 제 3 관을 포함할 수 있다.
상기 바이패스관의 적어도 일부는 상기 제 3 관에서 상방으로 연장되는 냉매 사이클을 포함할 수 있다.
상기 분리 기구는, 상기 증발기의 출구 배관과 연결되는 제 1 부분과, 상기 제 1 부분에서 연장되며 직경이 상기 제 1 부분 보다 큰 제 2 부분과, 상기 제 2 부분에서 연장되는 제 3 부분과, 상기 제 3 부분에서 하측으로 연장되며 액상 냉매가 배출되는 제 1 배출관과, 상기 제 3 부분에서 상측으로 연장되며 기상 냉매가 배출되는 제 2 배출관을 포함할 수 있다.
상기 분리 기구는, 상기 증발기의 출구 배관과 연결되는 제 1 부분과, 상기 제 1 부분에서 연장되며 직경이 상기 제 1 부분 보다 큰 제 2 부분과, 상기 제 2 부분에서 연장되는 제 3 부분과, 상기 제 3 부분에서 하측으로 연장되며 액상 냉매가 배출되는 제 1 배출관과, 상기 제 3 부분의 측면 하측부에서 수평 방향으로 연장되며 기상 냉매가 배출되는 제 2 배출관을 포함할 수 있다.
상기 제 2 부분의 일부는 상기 제 1 부분에서 멀어질수록 하향 경사지는 냉매 사이클을 포함할 수 있다.
상기 제 3 부분의 일부는 상기 제 1 부분 보다 낮고 다른 일부는 상기 제 1 부분 보다 높게 위치될 수 있다.
다른 측면에 따른 냉매 사이클을 포함하는 기기는, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매의 유동 방향을 조절하는 사방 밸브; 상기 압축기에서 압축되어 상기 사방 밸브를 지난 냉매를 응축시키는 제 1 열교환기; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기; 상기 팽창기에서 팽창된 냉매를 증발시키는 제 2 열교환기; 상기 제 2 열교환기의 출구 배관에 연결되며, 상기 제 2 열교환기에서 배출된 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키기 위한 분리 기구; 상기 분리 기구에서 액상 냉매와 분리된 기상 냉매를 안내하는 바이패스관; 상기 분리 기구에 연결되며 상기 분리 기구에서 배출된 액상 냉매가 유동하며 상기 사방 밸브와 연결되는 제 1 연결관; 상기 사방 밸브와 연결되며 상기 사방 밸브를 지난 액상 냉매가 유동하는 제 2 연결관; 상기 제 2 연결관에 연결되며 상기 분리 기구에서 상기 액상 냉매와 미분리된 냉매를 상기 액상 냉매와 분리시킨 후 배출시키는 어큐물레이터; 및 상기 어큐물레이터에서 배출된 기상 냉매를 상기 압축기로 안내하는 배관을 포함할 수 있다.
상기 바이패스관은 상기 압축기에 연결될 수 있다.
상기 바이패스관은 상기 제 2 연결관에 연결될 수 있다.
또 다른 측면에 따른 냉매 사이클을 포함하는 기기는, 냉매를 압축시키는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 냉매의 유동 방향을 조절하는 사방 밸브; 상기 압축기에서 압축되어 상기 사방 밸브를 지난 냉매를 응축시키는 제 1 열교환기; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기; 상기 팽창기에서 팽창된 냉매를 증발시키는 제 2 열교환기; 상기 제 2 열교환기에서 배출되어 상기 사방 밸브를 지난 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키기 위한 분리 기구; 상기 분리 기구에서 액상 냉매와 분리된 기상 냉매를 상기 압축기로 안내하는 바이패스관; 상기 분리 기구에 연결되며 상기 분리 기구에서 배출된 상기 액상 냉매와 미분리된 냉매를 상기 액상 냉매와 분리시킨 후 배출시키는 어큐물레이터; 및 상기 어큐물레이터에서 배출된 기상 냉매를 상기 압축기로 안내하는 배관을 포함할 수 있다.
본 실시 예에 의하면, 증발기에서 배출된 냉매에서 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하고, 기상 냉매를 바이패스하여 압축기로 유입되도록 하여 압축기로 흡입되는 냉매의 압력 손실이 최소화될 수 있다.
또한, 증발기에서 배출된 냉매의 건도가 낮은 경우에는 압축기로 냉매가 바이패스되는 것을 제한함으로써, 상기 압축기로 액상 냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 냉매 사이클을 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 분리 기구를 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 냉매 사이클을 보여주는 도면.
도 4는 도 3의 A 부분의 확대도.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 분리 기구를 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 분리 기구를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 냉매 사이클을 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 냉매 사이클을 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 냉매 사이클을 보여주는 도면.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하에서는 냉매 사이클에 대해서 상세하게 설명하며, 설명되는 냉매 사이클을 포함하는 기기는, 공기 조화 장치 및 냉장고 중 하나 이상을 포함하며, 공기 조화 장치 및 냉장고에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 또한, 공기 조화 장치 및 냉장고 외의 냉매 사이클을 포함하는 다양한 기기에서 본 발명의 내용의 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 냉매 사이클을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 분리 기구를 보여주는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 냉매 사이클(1)은, 냉매를 압축하기 위한 압축기(10)과, 상기 압축기(10)에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(12)와, 상기 응축기(12)에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기(14)와, 상기 팽창기(14)에서 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기(16)를 포함할 수 있다.
상기 팽창기(14)에서 팽창된 냉매는 액상 냉매로서 상기 증발기(16)로 유동하고, 상기 증발기(16)를 유동하면서 기상 냉매로 상변화될 수 있다.
다만, 상기 증발기(16)를 유동하는 액상 냉매가 기상 냉매로 완전하게 상변화되지 않는 경우가 있다. 즉, 상기 증발기(16)에서 배출된 냉매는 2상 냉매로서, 기상 냉매와 액상 냉매를 포함할 수 있다.
상기 압축기(10)로는 기상 냉매가 흡입되어야 하며, 상기 압축기(12)로 액상 냉매가 흡입되면 상기 압축기(10)가 손상되는 문제가 발생한다.
따라서, 상기 냉매 사이클(1)은 상기 증발기(16)에서 배출된 냉매에서 액상 냉매와 분리하고, 기상 냉매를 상기 압축기(10)로 흡입하기 위한 어큐물레이터(18)를 더 포함할 수 있다.
상기 어큐물레이터(18)는 유입된 2상 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키고, 기상 냉매는 외부로 배출하고, 액상 냉매는 내부에 저장할 수 있다.
본 실시 예에서 상기 어큐물레이터(18)는 공지의 기술에 의해서 구현될 수 있으므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 증발기(16)에서 배출된 냉매가 상기 어큐물레이터(18)를 유동한 후에 상기 압축기(10)로 유동하는 과정에서 냉매의 압력 손실이 발생할 수 있다.
상기 압축기(10)로 흡입되는 냉매의 압력은 기준 압력 범위 내로 유지될 필요가 있다. 그런데, 상기 냉매의 압력 손실이 발생되면, 상기 압축기(10)로 흡입되는 냉매의 압력이 낮아져 상기 기준 압력 범위에서 벗어나는 문제가 있으며, 이는 냉매 사이클의 성능 저하를 야기한다.
따라서, 본 실시 예의 냉매 사이클(1)은, 상기 증발기(16)에서 배출된 냉매가 상기 어큐물레이터(18)로 유동하기 전에 기상 냉매(점선 참조)와 액상 냉매(실선 참조)를 분리시킨 후 상기 기상 냉매를 상기 압축기(10) 측으로 바이패스시키기 위한 분리 기구(30)를 더 포함할 수 있다.
상기 분리 기구(30)에서 액상 냉매와 분리된 기상 냉매가 상기 어큐물레이터(18)를 유동하지 않고 상기 압축기(10)로 바로 흡입되면 냉매의 압력 손실이 줄어들게 되므로, 상기 압축기(10)로 흡입되는 냉매 전체를 기준으로 볼 때에도 냉매의 압력 손실이 줄어들 수 있다.
상기 분리 기구(30)는, 내부 배관(310)과, 상기 내부 배관(310)의 외측에 배치되는 외부 배관(330)을 포함할 수 있다.
상기 외부 배관(330)은, 제 1 부분(332)과, 상기 제 1 부분(332)에서 연장되며 직경이 상기 제 1 부분(332) 보다 큰 제 2 부분(333)과, 상기 제 2 부분(333)에서 연장되는 제 3 부분(334)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 부분(332)에는 상기 증발기(16)의 출구 배관(21)이 연결될 수 있다. 상기 제 2 부분(333)은 상기 제 1 부분(332)에서 상기 제 3 부분(334) 부분 측으로 갈수록 직경이 증가될 수 있다.
상기 증발기(16)의 냉매의 건도(vapor quality)가 설정 범위 내에 속하고, 질량 유속(mass velocity)이 설정 범위 내에 속하는 경우, 상기 증발기(16)에서 배출된 냉매의 흐름은, 환상류(annular flow)일 수 있다.
상기 환상류(annular flow)의 경우, 냉매가 유동하는 배관을 기준으로 액상 냉매는 배관의 내주면을 따라 유동하고, 기상 냉매는 배관의 내주면과 이격된 중앙부를 따라 유동할 수 있다. 즉, 상기 기상 냉매의 둘레에 액상 냉매가 위치된 상태에서 냉매가 유동할 수 있다.
따라서, 환상류 패턴으로 유동하는 냉매에서 기상 냉매와 액상 냉매가 분리될 수 있도록, 상기 내부 배관(310)은, 상기 제 1 부분(332) 보다 직경이 작으며, 상기 제 1 부분(332)과 동축으로 배치되는 제 1 파트(312)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 파트(312)는 상기 외부 배관(330)의 제 3 부분(334)의 내부에 위치되며 상기 제 3 부분(334)의 내주면과 이격될 수 있다.
상기 제 2 부분(333)은 제 1 부분(332)에서 멀어질수록 직경이 증가되므로, 냉매가 상기 제 1 부분(332) 측에서 제 2 부분(333)으로 유동할 때 유속이 감소될 수 있다.
상기 출구 배관(21)을 따라 유동하는 냉매 중에서 액상 냉매는 출구 배관(21)을 따라 유동하므로, 상기 출구 배관(21)을 따라 유동하는 액상 냉매의 유속이 상기 제 2 부분(333)에서 줄어들게 되면 상기 액상 냉매가 상기 제 2 부분(333) 및 상기 제 3 부분(334)의 내주면을 따라 유동하게 된다.
즉, 상기 출구 배관(21)의 내주면을 따라 유동하는 액상 냉매가 비산되어 기상 냉매와 함께 상기 제 1 파트(312)로 유입되는 현상이 최소화될 수 있다.
상기 출구 배관(21)을 따라 유동하는 냉매 중에서 기상 냉매는 상기 출구 배관(21)의 중앙부를 따라 유동하게 되므로, 상기 기상 냉매는 상기 출구 배관(21)에서 상기 제 2 부분(333) 및 상기 제 3 부분(334) 측으로 유동하는 과정에서 상기 제 1 파트(312) 내부로 유입될 수 있다. 이러한 분리 기구에 의해서 액상 냉매와 기상 냉매가 분리될 수 있다.
상기 액상 냉매가 상기 제 1 파트(312)로 유입되는 것이 최소화되도록 상기 제 1 파트(312)의 입구는 상기 제 2 부분(333)와 이격될 수 있다.
상기 내부 배관(310)은, 상기 제 1 파트(312)에서 연장되며 직경이 상기 제 1 파트(312)에서 멀어질수록 증가되는 제 2 파트(314)와, 상기 제 2 파트(314)에서 연장되는 제 3 파트(316)를 포함할 수 있다.
상기 제 3 파트(316)에는 기상 냉매를 상기 압축기(10)로 안내하는 바이패스 관(24)이 연결될 수 있다.
상기 외부 배관(330)은 상기 제 3 파트(316)가 결합되는 제 4 부분(336)를 더 포함할 수 있다. 상기 제 4 부분(336)의 내경은 상기 제 3 부분(334)의 내경 보다 클 수 있다. 상기 제 4 부분(336) 내에 삽입되는 상기 제 3 파트(316)의 외경은 상기 제 3 부분(334)의 내경 보다 클 수 있다.
상기 제 3 파트(316)의 내경은 상기 제 1 파트(214)의 내경의 2배 이상일 수 있다.
본 실시 예의 경우, 상기 제 1 파트(312)로 액상 냉매가 유입된다고 하더라도, 상기 액상 냉매가 상기 제 1 파트(312)에서 상기 제 3 파트(316)로 유동하는 과정에서 기상 냉매로 상변화될 수 있다. 또는, 상기 액상 냉매가 상기 바이패스관(24)를 유동하는 과정에서 증발되어 기상 냉매로 상변화될 수 있다.
상기 제 3 부분(334)의 길이는 상기 제 1 파트(312)와 상기 제 2 파트(314)의 길이의 합 보다 길 수 있다.
상기 제 3 부분(334)에는 기상 냉매와 분리된 액상 냉매가 유동하기 위한 배출관(335)이 구비될 수 있다. 물론, 상기 액상 냉매와 분리되지 않은 소량의 기상 냉매도 상기 배출관(335)을 유동할 수 있다.
본 실시 예의 경우, 냉매의 압력 손실 저감 효과가 최소화되도록, 상기 바이패스관(24)으로 유동되는 냉매의 유량은, 상기 배출관(335)으로 유동되는 냉매의 유량 보다 크다.
기상 냉매와 분리된 액상 냉매가 다시 상기 제 1 파트(312) 측으로 유동하는 것이 방지되도록, 상기 배출관(335)의 적어도 일부는 상기 제 2 파트(314)를 바라보도록 배치될 수 있다.
상기 배출관(335)에는 냉매를 상기 어큐물레이터(18)로 안내하는 제 1 배관(22)이 연결될 수 있다.
상기 제 1 배관(22)은 상기 어큐물레이터(18)의 입구 측 배관이라고 할 수 있다. 상기 어큐물레이터(18)의 출구 측 배관인 제 2 배관(23)은 상기 압축기(10)에 연결될 수 있다. 상기 바이패스관(24)은 상기 제 2 배관(23)에 연결될 수 있다.
다른 예로서, 상기 바이패스관(24)이 상기 압축기(10)에 연결되고, 상기 제 2 배관(23)이 상기 바이패스관(24)에 연결될 수 있다. 또 다른 예로서, 상기 바이패스관(24) 및 상기 제 2 배관(23)이 공통관에 연결되고, 공통관이 상기 압축기(10)에 직접 연결될 수 있다.
상기 바이패스관(24)에는 밸브(26)가 구비될 수 있다. 상기 밸브(26)는 바이패스관(24) 내부로 냉매가 유동하거나 유동을 차단하는 밸브이거나, 상기 바이패스관(24) 내부로 유동하는 냉매의 유량을 조절할 수 있는 밸브일 수 있다.
상기 압축기(10)가 정지된 상태에서는, 상기 증발기(16) 내부 및 상기 출구 배관(21)에는 액상 냉매가 정체되어 있을 수 있다. 이 상태에서, 상기 압축기(10)가 기동할 때 상기 밸브(26)가 바로 온되면, 상기 분리 기구(30)가 존재한다고 하더라도 상기 바이패스관(24)으로 액상 냉매가 유동할 가능성이 높다.
따라서, 본 실시 예에서는 상기 압축기(10)의 기동 시에 상기 밸브(26)는 닫힌 상태로 유지되고, 상기 밸브(26)의 온 조건이 만족되면 상기 밸브(26)가 온될 수 있다.
상기 밸브(26)의 온 조건이 만족된 경우에는, 상기 압축기(10)가 기동되고 설정 시간이 경과된 경우이거나, 상기 압축기(10)가 기동되고 상기 증발기(16)의 냉매의 건도가 기준 건도 이상이 되는 경우일 수 있다.
또한, 상기 밸브(26)가 온된 상태에서 상기 증발기(16)의 냉매의 건도가 제한 건도 미만이되면 상기 밸브(26)가 오프될 수 있다. 냉매의 건도가 상기 제한 건도 미만인 경우에는 냉매의 흐름은, 슬러그 류(slug flow)나 간헐류(intermittent flow)일 수 있다. 이 경우, 상기 분리 기구(30)로 유입되는 냉매 중에서 액상 냉매가 상기 제 1 파트(312)로 유입될 가능성이 높다. 따라서, 본 실시 예에서는 상기 밸브(26)은 상기 증발기(16)의 냉매의 건도가 제한 건도 미만이되면 오프될 수 있다. 제한적이지는 않으나, 상기 제한 건도는 0.4 미만일 수 있다.
한편, 본 실시 예에 의하면, 상기 분리 기구(30)에서 기상 냉매와 분리된 액상 냉매는 상기 배출관(335)을 통해 상기 제 1 배관(22)으로 유동될 수 있다. 물론, 상기 액상 냉매와 분리되지 못한 기상 냉매도 상기 배출관(33)을 통해 상기 제 1 배관(22)으로 유동할 수 있다.
상기 제 1 배관(22)으로 유동된 냉매는 상기 어큐물레이터(18)로 유입된다.
상기 어큐물레이터(18)로 유입된 냉매는 기상 냉매와 액상 냉매로 분리될 수 있으며, 분리된 기상 냉매가 상기 제 2 배관(23)을 유동한 후에 상기 압축기(10)로 흡입될 수 있다. 상기 바이패스관(24)의 기상 냉매는 상기 제 2 배관(23)의 기상 냉매와 함께 상기 압축기(10)로 흡입될 수 있다.
본 실시 예에 의하면, 증발기(16)에서 배출된 냉매에서 기상 냉매와 액상 냉매를 분리하고, 기상 냉매를 바이패스하여 압축기(10)로 유입함에 따라서, 압축기(10)로 흡입되는 냉매의 압력 손실이 최소화되는 장점이 있다.
또한, 본 실시 예에 의하면, 증발기(16)에서 배출된 냉매의 건도가 낮은 경우에는 압축기(10)로 냉매가 바이패스되는 것을 제한함으로써, 상기 압축기(10)로 액상 냉매가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 냉매 사이클을 보여주는 도면이고, 도 4는 도 3의 A 부분의 확대도이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시 예와 동일하고, 다만, 분리 기구에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시 예에 따른 냉매 사이클(1A)은, 압축기(10), 응축기(12), 팽창기(14), 증발기(16) 및 어큐물레이터(18)를 포함할 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 냉매 사이클(1A)은, 상기 증발기(16)에서 배출된 냉매가 상기 어큐물레이터(18)로 유동하기 전에 냉매에서 기상 냉매와 액상 냉매를 분리시킨 후 상기 기상 냉매를 상기 압축기(10) 측으로 바이패스시키기 위한 분리 기구(41)를 더 포함할 수 있다.
상기 분리 기구(41)에서 액상 냉매와 분리된 기상 냉매가 상기 어큐물레이터(18)를 유동하지 않고 상기 압축기(10)로 바로 흡입되면 냉매의 압력 손실이 줄어들게 되므로, 상기 압축기(10)로 흡입되는 냉매 전체를 기준으로 볼 때에도 냉매의 압력 손실이 줄어들 수 있다.
상기 분리 기구(41)는, 상측에서 하측으로 연장되는 제 1 관(42)과, 상기 제 1 관(42)에서 절곡되는 제 2 관(43)과, 상기 제 2 관(43)에서 수평 방향으로 연장되는 제 3 관(44)과, 적어도 일부가 상기 제 3 관(44)에서 상방으로 연장되는 바이패스관(47)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 관(42)은 상기 증발기(16)의 출구 배관(40)과 일체로 형성되거나 연결될 수 있다.
상기 제 2 관(44)은 라운드지거나 경사지도록 형성되어 상기 제 1 관(42)을 유동하는 냉매의 유동 방향이 변화되도록 한다.
상기 제 3 관(44)은 상기 어큐물레이터(18)에 연결될 수 있다. 상기 바이패스관(47)은 상기 압축기(10)에 직접 연결되거나 상기 어큐물레이터(18)의 출구 배관인 제 2 배관(23)에 연결될 수 있다.
냉매가 상기 제 2 관(43)을 따라 유동할 때에 상기 제 2 관(43)의 절곡부분에 의해서 액상 냉매(실선 참조)와 기상 냉매(점선 참조)가 구분될 수 있으며, 액상 냉매는 원심력을 받으면서 상기 제 2 관(43)의 절곡부를 유동한 후에 상기 제 3 관(44)을 따라 수평 유동할 수 있다.
반면, 상기 제 2 관(43)의 유동한 기상 냉매는 상대적으로 상기 액상 냉매의 상측에 위치되므로, 상기 제 3 관(44)으로 유동한 기상 냉매는 상기 제 3 관(44)에서 상방으로 연장되는 바이패스관(47)으로 유동될 수 있다.
상기 바이패스관(47)에는 제 1 실시 예에서 설명한 밸브와 동일한 기능을 하는 밸브(48)가 구비될 수 있다.
상기 제 3 관(44)에서 상기 바이패스관(47)으로 유동하지 못한 기상 냉매는 액상 냉매와 함께 상기 어큐물레이터(18)로 유동할 수 있다.
본 실시 예의 경우에도, 상기 분리 기구(41)에 의해서 상기 증발기(16)에서 배출된 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매가 분리될 수 있고, 분리된 기상 냉매가 상기 압축기(10)로 바이패스되므로, 상기 압축기(10)로 흡입되는 냉매의 압력 손실이 줄어들 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 분리 기구를 보여주는 도면이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시 예와 동일하고, 다만, 분리 기구에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 분리 기구(30a)는, 제 1 부분(342)과, 상기 제 1 부분(342)에서 연장되며 직경이 상기 제 1 부분(342) 보다 큰 제 2 부분(343)과, 상기 제 2 부분(343)에서 연장되는 제 3 부분(344)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 부분(342)에는 상기 증발기(16)의 출구 배관(21)이 연결될 수 있다. 상기 제 2 부분(343)은 상기 제 1 부분(342)에서 상기 제 3 부분(344) 부분 측으로 갈수록 직경이 증가될 수 있다.
상기 증발기(16)의 냉매의 건도(vapor quality)가 설정 범위 내에 속하고, 질량 유속(mass velocity)이 설정 범위 내에 속하는 경우, 상기 증발기(16)에서 배출된 냉매의 흐름은, 환상류(annular flow)일 수 있다.
반면, 냉매의 건도(vapor quality)가 설정 범위 내에 속하고, 질량 유속(mass velocity)가 설정 범위의 하한 기준 보다 낮은 경우에는, 냉매의 흐름은 슬러그류(slug flow) 또는 성층 물결류(stratified-wavy flow)일 수 있다.
슬러그류(slug flow) 또는 성층 물결류(stratified-wavy flow)의 경우, 냉매가 수평 방향으로 유동할 때, 액상 냉매는 하측에 위치되고 기상 냉매를 하측에 위치될 수 있다.
본 실시 예의 경우, 이러한 냉매의 유동 특성을 고려하여, 상기 제 2 부분(343)은 상기 제 1 부분(342)에서 상기 제 3 부분(344) 부분 측으로 갈수록 직경이 커지도록 하며, 상기 제 3 부분(344)의 직경은 제한적이지는 않으나 상기 제 1 부분(342)의 직경의 3배 이상일 수 있다.
이때, 상기 제 2 부분(343)의 일부는 상기 제 1 부분(342)에서 멀어질수록 하향 경사질 수 있다. 상기 제 3 부분(344)의 일부는 상기 제 1 부분(342) 보다 낮고 다른 일부는 상기 제 1 부분(342) 보다 높게 위치될 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 상기 증발기(16)에서 배출된 냉매가 상기 제 1 부분(342)에서 상기 제 2 부분(343)을 유동할 때 유속이 낮아지게 되어 상기 냉매의 흐름이 슬러그류(slug flow) 또는 성층 물결류(stratified-wavy flow) 상태가 될 수 있다.
냉매가 상기 제 2 부분(343)을 유동할 때, 액상 냉매(실선 참조)는 중력에 의해서 상기 제 2 부분(343)의 하면을 따라 상기 제 3 부분(344)으로 유동하게 된다. 따라서, 액상 냉매와 기상 냉매(점선 참조)가 분리될 수 있다.
상기 분리 기구(30a)는, 상기 제 3 부분(344)에서 하측으로 연장되는 제 1 출구관(345)과, 상기 제 3 부분(344)에서 상측으로 연장되는 제 2 출구관(346)을 포함할 수 있다.
액상 냉매는 상기 제 3 부분(344)의 하측을 따라 유동하다가 상기 제 1 출구관(345)을 통해 배출될 수 있다. 상기 제 1 출구관(345)에는 상기 어큐물레이터(18)에 연결되는 제 1 배관(22)이 연결될 수 있다.
기상 냉매는 상기 제 3 부분(344) 내에서 상승하여 상기 제 2 출구관(346)을 통해 배출될 수 있다. 상기 제 2 출구관(346)에는 상기 바이패스관(24)이 연결될 수 있다.
본 실시 예의 경우에도, 상기 분리 기구(30a)에 의해서 상기 증발기(16)에서 배출된 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매가 분리될 수 있고, 분리된 기상 냉매가 상기 압축기(10)로 바이패스되므로, 상기 압축기(10)로 흡입되는 냉매의 압력 손실이 줄어들 수 있다.
또한, 본 실시 예의 경우, 냉매의 건도가 낮은 경우에도 액상 냉매와 기상 냉매를 분리할 수 있어, 상기 압축기(10)로 흡입되는 냉매의 압력 손실을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 분리 기구를 보여주는 도면이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제 3 실시 예와 동일하고, 다만, 분리 기구에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 분리 기구(30b)는, 제 1 부분(352)과, 상기 제 1 부분(352)에서 연장되며 직경이 상기 제 1 부분(352) 보다 큰 제 2 부분(353)과, 상기 제 2 부분(353)에서 연장되는 제 3 부분(354)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 부분 내지 제 3 부분(352, 353, 354)의 기본적인 형태는 제 3 실시 예의 제 1 부분 내지 제 3 부분(342, 343, 344)의 형태와 동일하다.
본 실시 예의 분리 기구(30b)는, 상기 제 3 부분(354)의 측면 하측부에서 수평 방향으로 연장되는 제 1 출구관(355)과, 상기 제 3 부분(354)에서 상측으로 연장되는 제 2 출구관(356)을 포함할 수 있다.
액상 냉매(실선 참조)는 상기 제 3 부분(354)의 하측을 따라 유동하다가 상기 제 1 출구관(355)을 통해 배출될 수 있다. 상기 제 1 출구관(355)에는 상기 어큐물레이터(18)에 연결되는 제 1 배관(22)이 연결될 수 있다.
기상 냉매(점선 참조)는 상기 제 3 부분(354) 내에서 상승하여 상기 제 2 출구관(356)을 통해 배출될 수 있다. 상기 제 2 출구관(356)에는 상기 바이패스관(24)이 연결될 수 있다.
본 실시 예의 경우, 상기 제 1 출구관(355)이 상기 제 3 부분(354)에서 수평 방향으로 연장되는 경우에는 상기 제 3 부분(354) 내에서 상기 제 1 출구관(355)으로 유동하는 액상 냉매의 압력 손실도 줄일 수 있다.
본 실시 예의 경우에도, 상기 분리 기구(30b)에 의해서 상기 증발기(16)에서 배출된 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매가 분리될 수 있고, 분리된 기상 냉매가 상기 압축기(10)로 바이패스되므로, 상기 압축기(10)로 흡입되는 냉매의 압력 손실이 줄어들 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 냉매 사이클을 보여주는 도면이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시 예와 동일하고, 다만, 냉매 사이클이 사방 밸브를 더 포함하는 것에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 실시 예에 따른 냉매 사이클(1B)은, 압축기(10)와, 상기 압축기(10)에서 압축된 냉매의 유동 방향을 조절하는 사방 밸브(51)와, 제 1 열교환기(12a)와, 팽창기(14)와, 제 2 열교환기(16a)와, 분리 기구(30)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 열교환기(12a)는 냉방 운전 시 응축기로 사용되고, 난방 운전 시 증발기로 사용될 수 있다. 상기 제 2 열교환기(16a)는 냉방 운전 시 증발기로 사용되고, 난방 운전 시 응축기로 사용될 수 있다.
상기 제 1 열교환기(12a)는 일례로 실외 열교환기이고, 상기 제 2 열교환기(16a)는 일례로 실내 열교환기일 수 있다.
이하에서는 냉방 운전 시의 냉매 흐름을 기준으로 상기 냉매 사이클에 대해서 설명하기로 한다.
상기 사방 밸브(51)에 의해서 상기 압축기(10)에서 배출된 냉매는 상기 제 1 열교환기(12a)로 유동할 수 있다. 상기 제 1 열교환기(12a)로 유동한 냉매는 응축된 후에 상기 팽창기(14)를 지난 후 상기 제 2 열교환기(16a)를 유동할 수 있다.
상기 분리 기구(30)는 상기 제 2 열교환기(16a)에서 배출된 냉매 중에서 액상 냉매과 기상 냉매를 분리할 수 있다.
본 실시 예에서 상기 분리 기구(30)는 제 1 실시 예에서 언급한 분리 기구와 동일한 구조를 가질 수 있으나, 이와 달리 제 2 실시 예 내지 제 4 실시 예에서 언급된 분리 기구와 동일한 구조를 가지는 것도 가능하다.
상기 분리 기구(30)에는 상기 분리 기구(30)에서 분리된 액상 냉매가 유동하는 제 1 배관(22)이 연결될 수 있다.
상기 제 1 배관(22)은, 상기 분리 기구(30)와 상기 사방 밸브(51)를 연결하는 제 1 연결관(22a)과, 상기 사방 밸브(51)와 상기 어큐물레이터(18)를 연결하는 제 2 연결관(22b)을 포함할 수 있다.
상기 분리 기구(30)에는 액상 냉매와 분리된 기상 냉매가 유동하는 바이패스관(24)이 연결되고, 상기 바이패스관(24)에는 밸브(26)가 구비될 수 있다.
상기 바이패스관(24)의 연결 관계 및 상기 밸브(26)은 작동은 제 1 실시 예와 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시 예의 경우, 상기 분리 기구(30)에서 분리된 기상 냉매가 상기 사방 밸브(51) 및 상기 어큐물레이터(18)를 바이패스한 후에 상기 압축기(10)로 흡입될 수 있어, 냉매이 압력 손실을 최소화할 수 있다.
한편, 난방 운전 시에는 상기 밸브(26)는 닫힌 상태로 유지될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 냉매 사이클을 보여주는 도면이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제 5 실시 예와 동일하고, 다만, 바이패스관의 연결 위치에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 본 실시 예에 따른 냉매 사이클(1C)은, 압축기(10)와, 사방 밸브(51)와, 제 1 열교환기(12a)와, 팽창기(14)와, 제 2 열교환기(16a)와, 분리 기구(30)를 포함할 수 있다.
냉방 운전 시, 상기 사방 밸브(51)에 의해서 상기 압축기(10)에서 배출된 냉매는 상기 제 1 열교환기(12a)로 유동할 수 있다. 상기 제 1 열교환기(12a)로 유동한 냉매는 응축된 후에 상기 팽창기(14)를 지난 후 상기 제 2 열교환기(16a)를 유동할 수 있다.
상기 분리 기구(30)는 상기 제 2 열교환기(16a)에서 배출된 냉매 중에서 액상 냉매과 기상 냉매를 분리할 수 있다.
상기 분리 기구(30)에는 상기 분리 기구(30)에서 분리된 액상 냉매가 유동하는 제 1 배관(22)이 연결될 수 있다.
상기 제 1 배관(22)은, 상기 분리 기구(30)와 상기 사방 밸브(51)를 연결하는 제 1 연결관(22a)과, 상기 사방 밸브(51)와 상기 어큐물레이터(18)를 연결하는 제 2 연결관(22b)을 포함할 수 있다.
상기 분리 기구(30)에는 액상 냉매와 분리된 기상 냉매가 유동하는 바이패스관(24)이 연결되고, 상기 바이패스관(24)에는 밸브(26)가 구비될 수 있다. 상기 바이패스관(24)은 상기 제 2 연결관(22b)에 연결될 수 있다. 상기 바이패스관(24)이 상기 제 2 연결관(22b)에 연결되는 경우에는 상기 밸브(26)는 생략될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 냉매 사이클을 보여주는 도면이다.
본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제 5 실시 예와 동일하고, 다만, 바이패스관의 연결 위치에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서 설명하기로 한다.
도 9를 참조하면, 본 실시 예에 따른 냉매 사이클(1D)은, 압축기(10)와, 사방 밸브(51)와, 제 1 열교환기(12a)와, 팽창기(14)와, 제 2 열교환기(16a)와, 분리 기구(30)를 포함할 수 있다.
냉방 운전 시, 상기 사방 밸브(51)에 의해서 상기 압축기(10)에서 배출된 냉매는 상기 제 1 열교환기(12a)로 유동할 수 있다. 상기 제 1 열교환기(12a)로 유동한 냉매는 응축된 후에 상기 팽창기(14)를 지난 후 상기 제 2 열교환기(16a)를 유동할 수 있다.
상기 분리 기구(30)는 상기 제 2 열교환기(16a)에서 배출된 냉매 중에서 액상 냉매과 기상 냉매를 분리할 수 있다.
상기 제 2 열교환기(16a)의 출구 배관(21)은 제 1 연결관(21a)에 연결될 수있다. 상기 제 1 연결관(21a)은 상기 사방 밸브(51)에 연결될 수 있다. 상기 사방 밸브(51)에는 제 2 연결관(21b)이 연결될 수 있다. 상기 제 2 연결관(21b)에는 상기 분리 기구(30)가 연결될 수 있다.
상기 분리 기구(30)에는 액상 냉매와 분리된 기상 냉매가 유동하는 바이패스관(24)이 연결되고, 상기 바이패스관(24)에는 밸브(26)가 구비될 수 있다.
상기 분리 기구(30)에는 액상 냉매를 어큐물레이터(18)로 안내하는 제 1 배관(22)이 연결될 수 있다.
1, 1A, 1B, 1C, 1D: 냉매 사이클
10: 압축기 18: 어큐물레이터
30, 30a, 30b, 41: 분리 기구

Claims (15)

  1. 냉매를 압축시키는 압축기;
    상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축시키는 응축기;
    상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기;
    상기 팽창기에서 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기;
    상기 증발기의 출구 배관에 연결되며, 상기 증발기에서 배출된 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키기 위한 분리 기구;
    상기 분리 기구에서 액상 냉매와 분리된 기상 냉매를 상기 압축기로 안내하는 바이패스관;
    상기 분리 기구에 연결되며 상기 분리 기구에서 배출된 액상 냉매가 유동하는 제 1 배관;
    상기 제 1 배관에 연결되며 상기 분리 기구에서 상기 액상 냉매와 미분리된 냉매를 상기 액상 냉매와 분리시킨 후 배출시키는 어큐물레이터; 및
    상기 어큐물레이터에서 배출된 기상 냉매를 상기 압축기로 안내하는 제 2 배관을 포함하는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바이패스관의 냉매 유동을 조절하는 밸브를 더 포함하고,
    상기 압축기가 정지된 상태에서 상기 압축기 기동 시 상기 밸브는 닫힌 상태를 유지하고, 상기 밸브의 온 조건이 만족되면 상기 밸브가 온되는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 밸브의 온 조건이 만족된 경우에는, 상기 압축기가 기동되고 설정 시간이 경과된 경우이거나, 또는,
    상기 압축기가 기동되고 상기 증발기의 냉매의 건도가 기준 건도 이상이 되는 경우인 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리 기구는, 외부 배관과, 상기 외부 배관 내에 배치되는 내부 배관을 포함하고,
    상기 외부 배관은, 상기 증발기의 출구 배관에 연결되는 제 1 부분과,
    상기 제 1 부분에서 연장되며 상기 제 1 부분에서 멀어질수록 직경이 증가되는 제 2 부분과,
    상기 제 2 부분에서 연장되는 제 3 부분을 포함하고,
    상기 내부 배관은, 상기 제 3 부분에 위치되며 직경이 상기 제 1 부분의 직경 보다 작으며 상기 제 1 부분과 동축으로 배치되는 제 1 파트와,
    상기 제 1 파트에서 연장되며 상기 제 1 파트에서 멀어질수록 직경이 증가되는 제 2 파트와,
    상기 제 2 파트에서 연장되는 제 3 파트를 포함하는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 3 부분에는 상기 기상 냉매와 분리된 액상 냉매가 배출되기 위하여 하방으로 연장되며 상기 제 1 배관이 연결되는 배출관이 구비되고,
    상기 바이패스관은 상기 제 3 파트에 연결되는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 파트의 입구는 상기 제 2 부분과 이격되는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리 기구는, 상기 증발기의 출구 배관과 연결되며, 상측에서 하측으로 연장되는 제 1 관과,
    상기 제 1 관에서 절곡되는 제 2 관과,
    상기 제 2 관에서 수평 방향으로 연장되며 상기 어큐물레이터와 연결되는 제 3 관을 포함하고,
    상기 바이패스관의 적어도 일부는 상기 제 3 관에서 상방으로 연장되는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리 기구는, 상기 증발기의 출구 배관과 연결되는 제 1 부분과,
    상기 제 1 부분에서 연장되며 직경이 상기 제 1 부분 보다 큰 제 2 부분과,
    상기 제 2 부분에서 연장되는 제 3 부분과,
    상기 제 3 부분에서 하측으로 연장되며 액상 냉매가 배출되는 제 1 배출관과,
    상기 제 3 부분에서 상측으로 연장되며 기상 냉매가 배출되는 제 2 배출관을 포함하는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리 기구는, 상기 증발기의 출구 배관과 연결되는 제 1 부분과,
    상기 제 1 부분에서 연장되며 직경이 상기 제 1 부분 보다 큰 제 2 부분과,
    상기 제 2 부분에서 연장되는 제 3 부분과,
    상기 제 3 부분에서 하측으로 연장되며 액상 냉매가 배출되는 제 1 배출관과,
    상기 제 3 부분의 측면 하측부에서 수평 방향으로 연장되며 기상 냉매가 배출되는 제 2 배출관을 포함하는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 부분의 일부는 상기 제 1 부분에서 멀어질수록 하향 경사지는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 제 3 부분의 일부는 상기 제 1 부분 보다 낮고 다른 일부는 상기 제 1 부분 보다 높게 위치되는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  12. 냉매를 압축시키는 압축기;
    상기 압축기에서 압축된 냉매의 유동 방향을 조절하는 사방 밸브;
    상기 압축기에서 압축되어 상기 사방 밸브를 지난 냉매를 응축시키는 제 1 열교환기;
    상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기;
    상기 팽창기에서 팽창된 냉매를 증발시키는 제 2 열교환기;
    상기 제 2 열교환기의 출구 배관에 연결되며, 상기 제 2 열교환기에서 배출된 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키기 위한 분리 기구;
    상기 분리 기구에서 액상 냉매와 분리된 기상 냉매를 안내하는 바이패스관;
    상기 분리 기구에 연결되며 상기 분리 기구에서 배출된 액상 냉매가 유동하며 상기 사방 밸브와 연결되는 제 1 연결관;
    상기 사방 밸브와 연결되며 상기 사방 밸브를 지난 액상 냉매가 유동하는 제 2 연결관;
    상기 제 2 연결관에 연결되며 상기 분리 기구에서 상기 액상 냉매와 미분리된 냉매를 상기 액상 냉매와 분리시킨 후 배출시키는 어큐물레이터; 및
    상기 어큐물레이터에서 배출된 기상 냉매를 상기 압축기로 안내하는 배관을 포함하는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 바이패스관은 상기 압축기에 연결되는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 바이패스관은 상기 제 2 연결관에 연결되는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
  15. 냉매를 압축시키는 압축기;
    상기 압축기에서 압축된 냉매의 유동 방향을 조절하는 사방 밸브;
    상기 압축기에서 압축되어 상기 사방 밸브를 지난 냉매를 응축시키는 제 1 열교환기;
    상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기;
    상기 팽창기에서 팽창된 냉매를 증발시키는 제 2 열교환기;
    상기 제 2 열교환기에서 배출되어 상기 사방 밸브를 지난 냉매에서 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키기 위한 분리 기구;
    상기 분리 기구에서 액상 냉매와 분리된 기상 냉매를 상기 압축기로 안내하는 바이패스관;
    상기 분리 기구에 연결되며 상기 분리 기구에서 배출된 상기 액상 냉매와 미분리된 냉매를 상기 액상 냉매와 분리시킨 후 배출시키는 어큐물레이터; 및
    상기 어큐물레이터에서 배출된 기상 냉매를 상기 압축기로 안내하는 배관을 포함하는 냉매 사이클을 포함하는 기기.
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