KR20230047394A

KR20230047394A - 증발기

Info

Publication number: KR20230047394A
Application number: KR1020237004887A
Authority: KR
Inventors: 루 메이; 시우핑 수; 야오 양; 지안핑 펭
Original assignee: 요크 광저우 에어 컨디셔닝 앤드 리프리저레이션 코., 엘티디.; 존슨 컨트롤즈 타이코 아이피 홀딩스 엘엘피
Priority date: 2020-07-29
Filing date: 2021-06-17
Publication date: 2023-04-07
Also published as: EP4191166A1; WO2022022144A1; TW202227762A; TWI804896B; CN114061178A; US20230272950A1

Abstract

본 출원은 열교환관 세트 및 분배 디바이스를 포함하는 증발기를 제공한다. 열교환관 세트는 복수의 열교환관들을 포함한다. 분배 디바이스는 분배 디바이스가 복수의 열교환관들의 종단부들에서 열교환관 입구들을 통해 냉매를 분배할 수 있도록 열교환관 세트의 길이 방향의 일단 상에 제공된다. 분배 디바이스는 분배 디바이스 하우징, 적어도 하나의 수용 포트, 및 적어도 하나의 분배 부재를 포함한다. 수용 포트는 분배 디바이스 하우징 상에 제공되고, 분배 부재는 분배 디바이스 하우징 내에 제공된다. 분배 디바이스 하우징은 열교환관 세트의 종단부들에서 열교환관 입구들 주위에 배치되고, 열교환관 입구들을 밀폐한다. 분배 부재는 수용 포트를 통해 냉매를 수용할 수 있다. 분배 부재에는 분배 부재 내의 냉매가 복수의 분배 포트들을 통해 열교환관 세트의 열교환관 입구들을 향해 분무될 수 있도록 복수의 분배 포트들이 제공된다. 본 출원의 증발기는 간단한 구조를 사용함으로써 열교환관 세트의 복수의 열교환관들에 냉매를 균일하게 분배할 수 있음으로써, 증발기의 열교환 효율을 효과적으로 보장한다.

Description

증발기

본 출원은 증발기 분야에 관한 것으로, 특히 건식 증발기 내의 냉매 분배 디바이스에 관한 것이다.

증발기는 냉동 시스템에서의 주요 구성요소이고, 건식 증발기는 증발기의 일반적인 유형이다. 건식 증발기 내에 복수의 열교환관들이 배치되고, 열교환관들의 내부로 냉매가 유동하며, 열교환관들의 외부로 물이 유동하여서, 열교환관들 내의 냉매와 열교환관 외부의 물은 증발기 하우징 내부에서 열을 교환할 수 있다. 열교환 과정에서, 열교환관들 내의 냉매는 열교환관 외부의 물의 열을 흡수하여 완전히 증발함으로써, 증발기의 열교환 기능을 달성한다. 따라서, 건식 증발기의 열교환 효율은 열교환관들 내의 냉매의 균일한 분배를 통해 효과적으로 보장될 수 있다. 그러나, 건식 증발기에는 많은 열교환관들이 존재하므로, 냉매를 각 열교환관 내로 균일하게 분배하는 것이 어렵다. 따라서, 증발기 내의 복수의 열교환관들 내의 냉매의 균일한 분배를 실현할 수 있는 증발기를 제공할 필요가 있다.

본 출원의 목적은 간단한 구조를 사용함으로써 증발기 내의 복수의 열교환관들 내로 냉매를 균일하게 분무할 수 있는 증발기를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 일 양태에서, 본 출원은 증발기를 제공한다. 증발기는 증발기 하우징, 관판, 열교환관 세트 및 분배 디바이스를 포함한다. 증발기 하우징은 길이 방향을 갖는다. 관판은 증발기 하우징의 길이 방향의 일단에 연결된다. 열교환관 세트는 복수의 열교환관들을 포함하고, 열교환관 세트는 증발기 하우징 내에 배치된다. 열교환관들 각각은 증발기 하우징의 길이 방향으로 연장되고, 열교환관들 각각에는 관판을 관통하는 열교환관 입구가 제공된다. 분배 디바이스는 관판에 연결되고, 열교환관 입구들에 냉매를 분배하도록 구성된다. 분배 디바이스는 분배 디바이스 하우징, 적어도 하나의 수용 포트, 및 적어도 하나의 분배 부재를 포함한다. 분배 디바이스 하우징에는 내부에 수용 공간이 제공되고, 분배 디바이스 하우징은 열교환관 입구들 주위에 배치되고, 열교환관 입구들을 밀폐한다. 적어도 하나의 수용 포트는 냉매를 수용하도록 구성된다. 분배 부재 각각은 수용 공간 내에 배치되고, 분배 수용 공동 및 분배 수용 공과 연통하는 복수의 분배 포트들을 포함하며, 각 분배 부의 분배 수용 공동은 하나의 대응하는 수용 포트와 연통하고, 복수의 분배 포트들은 열교환관 입구들을 향해 배치되고, 열교환관 입구들로부터 특정 거리를 갖는다.

본 증발기에 따르면, 증발기 하우징은 높이 방향 및 폭 방향을 갖는다. 분배 부재는 분배관이고, 분배관은 증발기 하우징의 높이 방향으로 연장되며, 복수의 분배 포트들이 분배관의 연장 방향으로 간격을 두고 분산된다.

본 증발기에 따르면, 복수의 분배 포트들은 분배관 내의 복수의 절단부들에 의해 형성되고, 절단부들 각각은 분배관의 주연 방향으로 연장된다.

본 증발기에 따르면, 복수의 분배 포트들은 분배관 상에 배치되는 복수의 분사 노즐들에 의해 형성되고, 분배 포트들 각각은 분배관의 폭 방향으로 연장된다.

본 증발기에 따르면, 분배 포트의 개구는 분배 수용 공동 내의 냉매가 분배 포트로부터 비스듬히 위쪽을 향하는 각도로 분무될 수 있도록 비스듬히 위쪽을 향하는 방향으로 형성된다.

본 증발기에 따르면, 증발기 하우징의 높이 방향에서, 보다 높은 위치의 분배 포트는 보다 낮은 위치의 분배 포트보다 열교환관 입구에 더 가까이 있다.

본 증발기에 따르면, 증발기 하우징의 높이 방향에서, 보다 높은 위치의 분배 포트의 개구 크기가 보다 낮은 위치의 분배 포트의 개구 크기보다 크다.

본 증발기에 따르면, 분배관의 연장 방향에서, 보다 높은 위치들의 두 개의 인접한 분배 포트들 사이의 거리가 보다 낮은 위치들의 두 개의 인접한 분배 포트들 사이의 거리보다 작다.

본 증발기에 따르면, 분배 디바이스 하우징은 단판 및 환형 배플판을 포함한다. 적어도 하나의 분배 부재는 단판의 내벽 상에 배치되고, 적어도 하나의 수용 포트는 단판을 관통한다. 환형 배플판은 관판과 단판 사이에 연결되고, 환형 배플판은 단판과 함께 수용 공간을 형성한다.

본 증발기에 따르면, 분배 디바이스는 복수의 유동 편향기들을 더 포함하고, 복수의 유동 편향기들은 관판과 적어도 하나의 분배 부재 사이에 배치된다. 복수의 유동 편향기들은 증발기 하우징의 높이 방향으로 간격을 두고 배치된다. 각 유동 편향기들은 각각 관판으로부터 비스듬히 위쪽을 향하는 방향으로 연장되고, 유동 편향기들 각각과 수평 방향 사이의 끼인각이 15° 이하이다.

본 출원에 따르면, 적어도 하나의 분배 부재는 분배 디바이스 내에 배치되고, 팽창 밸브로부터의 냉매는 분배 부재의 길이 방향으로 사전 분배될 수 있고, 분무 방식으로 열교환관 내로 균일하게 분배될 수 있다. 본 출원의 분배 디바이스는 간단한 구조를 갖고, 설치 및 제조가 비교적 용이하다. 또한, 본 출원의 분배 디바이스는 사전 분배를 통한 냉매의 압력 강하에 대한 요건을 감소시키고, 냉매의 균일한 분배가 저압 작업 조건 하에서 실현될 수 있게 한다.

도 1은 본 출원의 실시예에 따른 증발기(100)의 구조를 도시한다;
도 2a는 분배 디바이스(104)의 위치에서의 도 1의 증발기(100)의 확대도이다;
도 2b는 도 2a의 분배 디바이스(104)에 관판(103)이 설치된 후의 정면도의 입체 구조도를 도시한다;
도 3은 도 2a의 분배 디바이스(104)의 분해도이다;
도 4는 도 2a의 분배 디바이스(104)의 후면도의 입체 구조도를 도시한다;
도 5는 도 4의 분배 부재(301)의 분해도를 도시한다;
도 6은 다른 실시예에 따른 분배 부재(301)의 입체 구조도를 도시한다; 그리고
도 7은 분배 디바이스의 다른 실시예에서 복수의 유동 편향기들(701) 및 이와 정합되는 환형 배플판(311)의 구조를 도시한다.

본 출원의 다양한 실시예들은 본 설명의 일부를 형성하는 첨부 도면들을 참조하여 이후로 설명될 것이다. "전방", "후방", "상부", "하부”, "좌측", "우측” 등과 같은 방향 용어들은 본원에서 본 출원의 다양한 예시적인 구조적 부분들 및 부재들을 설명하기 위해 사용되지만, 이러한 용어들은 본원에서 단지 설명의 용이함을 위해 사용되고, 도면들에서 도시된 예시적인 배향들에 기초하여 결정된다는 것을 이해해야 한다. 본원에서 개시되는 실시예들은 상이한 배향들로 배치될 수 있으며, 이에 따라 이러한 방향 용어들은 단지 예시적인 것이고, 제한으로서 간주되지 않아야 한다.

도 1은 본 출원의 실시예에 따른 증발기(100)의 구조를 도시한다. 도 1은 증발기(100)의 본체로부터 분배 디바이스(104)가 분리된 후의 구조를 도시한다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 증발기(100)는 증발기 하우징(101), 열교환관 세트(102), 관판(103), 추가적인 관판(109) 및 분배 디바이스(104)를 포함한다. 증발기 하우징(101)은 긴 실린더 형상이고, 긴 실린더 형상의 증발기 하우징(101)은 수평 방향으로 연장된다. 증발기 하우징(101) 내부에 수용 공간이 형성되고, 증발기 하우징(101)의 길이 방향의 양단에 개구들이 형성된다. 단판(103)과 추가적인 관판(109)은 둘 모두 판 형상이고, 증발기 하우징(101)의 길이 방향의 양단에 각각 배치된다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 관판(103)은 증발기 하우징(101)의 길이 방향의 일단(108)에 연결되고, 추가적인 관판(109)은 증발기 하우징(101)의 길이 방향의 타단(110)에 연결된다. 관판(103) 및 추가적인 관판(109)은 동일한 형상을 갖고, 서로 평행하며, 증발기 하우징(101)의 길이 방향에 수직하는 방식으로 각각 배치된다. 관판(103) 및 추가적인 관판(109)의 크기는 각각 대응하는 종단에서의 증발기 하우징(101)의 개구의 크기보다 커서, 관판(103) 및 추가적인 관판(109)은 각각 증발기 하우징(101)의 길이 방향의 양단에서 개구들을 밀폐할 수 있다.

열교환관 세트(102)는 증발기 하우징(101)의 수용 공간 내에 배치되고, 열교환관 세트(102)의 길이 방향은 증발기 하우징(101)의 길이 방향과 동일하다. 분배 디바이스(104)는 증발기 하우징(101)의 길이 방향의 일단(108)에 위치되고, 관판(103)의 외측에 연결된다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 분배 디바이스(104)는 수용 포트(105)를 포함하고, 수용 포트(105)는 팽창 밸브로부터 냉매를 수용하도록 구성되어, 분배 디바이스(104)는 냉매를 열교환관 세트(102) 내로 분배할 수 있다. 본 실시예의 분배 디바이스(104)는 두 개의 수용 포트들(105)을 포함한다. 다른 실시예들에서, 다른 수량들, 예를 들어, 하나, 세 개 등의 수용 포트(105)가 포함될 수 있다. 본 실시예에서, 분배 디바이스(104)는 (도 2b 및 도 3에서 도시된 바와 같은) 체결구들(208)을 더 포함하고, 분배 디바이스(104)는 체결구들(208)을 통해 관판(103) 상에 고정식으로 연결될 수 있다. 다른 실시예들에서, 분배 디바이스(104)는 용접과 같은 다른 연결 방식들로 단판(103)과 고정식으로 연결될 수 있다. 분배 디바이스(104)에 면하는 관판(103) 측의 구조를 도시하기 위해, 도 1은 분배 디바이스(104)가 증발기(100)의 본체로부터 분리된 후의 구조를 도시하고, 분배 디바이스(104)를 고정하도록 구성된 체결구들(208)은 생략된다.

추가적인 관판(109)의 외측에는 출력단(107)이 제공되고, 출력단(107)은 증발기 하우징(101) 내의 열교환관 세트(102)와 연통할 수 있어서, 열교환관 세트(102) 내의 냉매가 출력단(107)을 통해 증발기(100) 밖으로 배출될 수 있다. 증발기 하우징(101)의 측면에는 물 입구(111) 및 물 출구(112)가 제공되며, 물 입구(111) 및 물 출구(112)는 각각 증발기 하우징(101) 내의 수용 공간과 연통하여서, 물이 물 입구(111)로부터 증발기 하우징(101) 내로 유동할 수 있고, 물 출구(112)로부터 유출할 수 있다. 본 실시예의 증발기(100)는 두 개의 물 입구들(111) 및 하나의 물 출구(112)를 포함한다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 두 개의 물 입구들(111)은 증발기 하우징(101)의 길이 방향의 두 양단에 각각 배치되고, 물 출구(112)는 증발기 하우징(101)의 길이 방향의 중간 위치에 배치된다. 다른 실시예들에서, 증발기(100)는 또한 하나의 물 입구(111) 및 하나의 물 출구(112)를 포함할 수도 있다.

증발기 하우징(101)의 저부에는 두 개의 지지 프레임들(113)이 배치되고, 이 두 개의 지지 프레임들(113)은 증발기(100)를 수평면 상에 수평으로 배치되게 지지하도록 평행하게 배치된다. 본 실시예에서, 관판(103) 및 추가적인 관판(109)은 각각 직사각형 판들이고, 직사각형 판들의 각 저부 에지들은 수평면과 동일 평면상에 있어서, 관판(103) 및 추가적인 관판(109)은 수평면 상에 설치된 증발기(100)에 대한 보조 지지 효과를 달성할 수 있다. 다른 실시예들에서, 관판(103) 및 추가적인 관판(109)은 또한 대응 측에서 증발기 하우징(101)의 개구들을 밀폐할 수 있는 한 다른 형상들을 보이도록 설정될 수도 있다.

도 2a는 분배 디바이스(104)의 위치에서의 도 1의 증발기(100)의 확대도이다. 도 2b는 도 2a의 분배 디바이스(104)에 관판(103)이 설치된 후의 정면도의 입체 구조도를 도시한다. 도 2a 및 도 2b에서 도시된 바와 같이, 분배 디바이스(104)는 분배 디바이스 하우징(206)을 포함하고, 분배 디바이스 하우징(206)의 단면은 일반적으로 둥근 형상이다. 두 개의 수용 포트들(105)은 둘 모두 관형 형상이고, 분배 디바이스 하우징(206) 내에 배치되며, 분배 디바이스 하우징(206)의 내부와 연통하여서, 분배 디바이스 하우징(206)의 외부로부터의 냉매가 두 개의 수용 포트들(105)을 통해 각각 분배 디바이스의 하우징(206)으로 들어갈 수 있다. 복수의 체결구들(208)이 분배 디바이스 하우징(206)의 주연 주위에 배치되고, 분배 디바이스 하우징(206)은 체결구들(208)을 통해 단판(103)과 고정식으로 연결된다.

도 2a에서 도시된 바와 같이, 열교환관 세트(102)는 복수의 열교환관들(201)을 포함하고, 열교환관들(201) 각각은 증발기 하우징(101)의 길이 방향으로 각각 연장된다. 복수의 열교환관들(201)은 각 연장 방향으로 관판(103)을 관통하고, 관판(103) 상에 복수의 열교환관 입구들(205)을 형성한다. 본 실시예에서, 복수의 열교환관 입구들(205)은 관판(103)의 외면과 동일 평면에 있다. 복수의 열교환관 입구들(205)은 분배 디바이스(104)를 향해 대면하여서, 분배 디바이스(104)가 복수의 열교환관들(201)에 냉매를 분배할 수 있다.

또한, 도 1을 참조하면, 물이 증발기(100) 내로 유동하는 물 입구들(111) 및 물이 증발기(100) 밖으로 유동하는 물 출구(112)가 각각 증발기 하우징(101)에 배치되어, 관판(103), 추가적인 관판(109), 증발기 하우징(101), 및 복수의 열교환관들(201)의 관벽들이 공동으로 물 유동 공간을 형성하고, 물이 증발 하우징(101)의 내부와 복수의 열교환관들(201)의 외부 사이에서 유동한다는 것을 알 수 있다. 증발기 하우징(101) 내로 유동하는 물은 열교환관 세트(102)의 외부로 유동하고, 냉매는 복수의 열교환관들(201)의 내부로 유동하여서, 열교환관 세트(102)의 내부로 유동하는 냉매가 열교환관 세트(102)의 외부로 유동하는 물과 열교환할 수 있다.

본 실시예에서, 복수의 열교환관들(201)는 각각 제1 열교환관 서브 세트(203) 및 제2 열교환관 서브 세트(207)인 두 개의 열교환관 서브 세트들(202)을 형성한다. 제1 열교환관 서브 세트(203) 및 제2 열교환관 서브 세트(207)는 증발기 하우징(101)의 좌측 및 우측에 대칭으로 배치되고, 제1 열교환관 서브 세트(203)와 제2 열교환관 서브 세트(207) 사이에 간격(204)이 형성되고, 간격(204)은 수직 방향으로 연장된다. 증발기(100)가 작동 상태에 있을 때, 제1 열교환관 서브 세트(203)와 제2 열교환관 서브 세트(207)는 동시에 작동할 수 있고, 각각 독립적으로 작동할 수 있다. 즉, 증발기(100)는 세 가지 작동 상태들을 가질 수 있으며, 제1 작동 상태에서, 제1 열교환관 서브 세트(203)만 작동하고; 제2 작동 상태에서, 제2 열교환관 서브 세트(207)만 작동하며; 제3 작동 상태에서, 제1 열교환관 서브 세트(203)와 제2 열교환관 서브 세트(207)가 동시에 작동한다. 제1 열교환관 서브 세트(203) 및 제2 열교환관 서브 세트(207)의 특정 작업 상태는 사용자들의 요건들에 따라 선택될 수 있다. 일부 실시예들에서, 열교환관 세트(102)는 전체로 형성될 수 있고, 그룹 방식으로 작동하지 않을 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 열교환관 세트(102)는 또한 다른 수량, 예를 들어, 세 개, 네 개 등의 열교환관 서브 세트(202)로 분리될 수 있어서, 각 열교환관 서브 세트(202)는 독립적으로 작동할 수 있다.

도 3은 도 2a의 분배 디바이스(104)의 분해도이다. 분배 디바이스(104)는 분배 디바이스 하우징(206), 수용 포트들(105), 체결구들(208), 분배 부재들(301) 및 밀폐 링(303)을 포함한다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 분배 디바이스 하우징(206)은 단판(307) 및 환형 배플판(311)을 포함한다. 단판(307)은 둥근 판 형상이고, 단판의 에지 위치에 복수의 체결구 설치 홀들(317)이 형성된다. 복수의 체결구 설치 홀들(317)은 체결구들(208)의 설치와 협력하도록 단판(307)의 내측 에지 주위에 링 형상을 형성한다. 본 실시예에서, 체결구들(208)은 복수의 스크류 볼트들(318)을 포함하고, 체결구 설치 홀들(317)은 스크류 볼트들과 정합되는 둥근 홀들이다. 두 개의 수용 포트들(105)은 단판(307)의 외면에 배치되고, 두 개의 수용 포트들(105)은 각각 단판(307)의 두께 방향을 관통한다. 본 실시예에서, 두 개의 수용 포트들(105)은 단판(307)의 수직 방향의 중심축에 대해 대칭으로 배치되고, 두 개의 수용 포트들(105)은 둘 모두 단판(307)의 하부에 위치된다.

환형 배플판(311)은 환형이고, 일정한 두께를 가지며, 두께 방향의 양단에 개구들이 각각 형성된다. 본 실시예에서 두 개의 열교환관 서브 세트들(202)의 각 독립적인 작동 요건을 충족시키기 위해, 환형 배플판(311)에는 내부에 분리판(304)이 제공된다. 분리판(304)은 수직 방향으로 연장되고, 환형 배플판(311)의 대칭 중심에 위치된다. 분리판(304)의 길이 방향의 양단은 각각 환형 배플판(311)의 내벽과 연결되어서, 환형 배플판(311)의 내부 공간이 열교환관 세트(102)의 두 개의 서브 세트들의 구조 배열과 정합되게 두 개의 대칭적인 서브 영역들로 분리된다. 다른 실시예들에서, 다른 수량의 열교환관 서브 세트(202)에 대응하여서, 분리판(304)은 또한 환형 배플판(311)의 내부 공간을 복수의 열교환관들 서브 세트들(202)과 정합하는 복수의 하위 영역들로 분리하는 다른 구조들로 만들어질 수 있다. 열교환관 세트(102)가 복수의 서브 세트들로 분리되지 않는 실시예들에 대해, 분배 디바이스(104)에는 환형 배플판(311) 내에 분리판(304)이 제공되지 않을 수 있다.

밀폐 링(303)은 일체로 환형 형상이고, 탄성 재료로 만들어지며, 환형 배플판(311)과 관판(103) 사이의 밀폐 연결 효과를 달성하도록 구성된다. 밀폐 링(303)의 크기 및 형상은 관판(103) 부근의 환형 배플판(311)의 일측의 종단부의 단면과 정합된다. 본 실시예에서, 환형 배플판(311)의 내부에 배치된 분리판(304)과 정합되기 위해, 밀폐 링(303)의 내부에 밀폐 스트립(313)이 배치된다. 밀폐 스트립(313)은 분리판(304)과 관판(103) 사이의 밀폐 연결을 달성할 수 있다.

본 실시예의 분배 디바이스(104)는 두 개의 분배 부재들(301)을 포함한다. 다른 실시예들에서, 다른 수량들, 예를 들어, 하나, 세 개, 네 개 등의 분배 부재(301)가 포함될 수 있다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 분배 부재(301)는 분배관(306)에 의해 형성된다. 본 실시예에서, 분배관(306)은 분배관 바디(309) 및 복수의 분무 노즐들(315)을 포함한다. 분배관 바디(309)는 관형 형상이며, 분배관 바디(309)의 길이 방향의 양단에는 각각 분배관 단판이 제공되어서, 냉매를 저장할 수 있는 분배 수용 공동(305)이 분배관 바디(309)의 내부에 형성될 수 있다. 분배관 바디(309)에 냉매 입구(302)가 형성되고, 냉매 입구(302)는 분배 수용 공동(305)과 연통하여서, 냉매가 냉매 입구(302)를 통해 분배 수용 공동(305)으로 들어갈 수 있다. 복수의 분무 노즐들(315)은 분배관 바디(309)의 냉매 입구(302)와 반대측의 관벽 상에 배치된다. 분무 노즐들(315) 각각은 분배 포트(316)를 형성할 수 있고, 복수의 분배 포트들(316)은 분배 수용 공동(305)과 연통하여서, 분배 수용 공동(305)에 저장된 냉매가 복수의 분배 포트들(316)을 통해 바깥쪽으로 분무될 수 있다.

분배 디바이스(104)는 복수의 지지 부재들(308)을 더 포함하며, 복수의 분배관들(306)은 복수의 지지 부재들(308)을 통해 단판(307) 상에 설치될 수 있다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 본 실시예의 두 개의 분배관들(306)에 대응하여서, 네 개의 지지 부재들(308)이 분배 디바이스(104) 내에 배치된다. 복수의 지지 부재들(308)은 관형 형상이고, 대응하는 분배관(306)과 단판(307) 사이에 연결된다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 분배관들(306) 각각에는 두 개의 지지 부재들(308)이 제공되고, 두 개의 지지 부재들(308)은 각각 분배관(306)의 길이 방향의 양단에 위치되어서, 각 분배관(306)이 두 개의 지지 부재들(308)을 통해 단판(307) 상으로 설치된다. 하나의 대응하는 분배관(306)의 냉매 입구(302)는 두 개의 지지 부재들(308)의 각 지지 부재(308)를 통해 하나의 대응하는 수용 포트(105)와 연통하여서, 분배관(306)이 냉매 입구(302)와 연결된 지지 부재(308)를 통해 수용 포트(105)로부터 냉매를 획득할 수 있다. 분배 디바이스(104) 내의 네 개의 지지 부재들(308)은 동일한 길이를 가지며, 또한, 두 개의 분배관들(306)은 각각 단판(307)에 평행하고, 두 개의 분배관들(306)은 각각 수직 방향으로 배치된다. 본 실시예에서, 복수의 지지 부재들(308)은 용접 공정을 통해 대응하는 분배관(306)과 단판(307) 사이에 고정식으로 연결되고, 다른 실시예들에서, 다른 연결 공정들이 또한 채택될 수도 있다. 일부 다른 실시예들에서, 어떠한 지지 부재(308)도 분배 디바이스(104)에 배치되지 않을 수 있고, 분배 부재(301)는 단판(307)과 직접 연결된다.

도 4는 도 2a의 분배 디바이스(104)의 후면도의 입체 구조도를 도시한다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 단판(307)은 환형 배플판(311)의 두께 방향의 일단에 연결되고, 분배 디바이스 하우징(206)은 환형 배플판(311)과 단판(307)에 의해 공동으로 형성된다. 단판(307)의 크기는 환형 배플판(311)의 개구 크기보다 커서, 단판(307)은 환형 배플판(311)의 두께 방향의 일단으로부터 환형 배플판(311)의 하나의 개구를 밀폐할 수 있다. 환형 배플판(311)은 단판(307)의 내측면 상으로 고정되고, 환형 배플판(311)과 단판(307)은 공동으로 분배 디바이스(104)의 수용 공간(402)을 형성한다.

분배 디바이스 하우징(206)의 수용 공간(402)은 환형 배플판(311)의 내측에 배치된 분리판(304)에 의해 두 개의 서브 수용 공간들(404)로 분리되고, 두 개의 서브 수용 공간들은 각각 제1 서브 수용 공간(405) 및 제2 서브 수용 공간(406)이다. 두 개의 분배관들(306)은 각각 제1 서브 수용 공간(405) 및 제2 서브 수용 공간(406) 내에 배치된다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 두 개의 분배관들(306)은 둘 모두 대략 수직 방향으로 연장되고, 각 분배관(306)의 길이 방향의 양단은 각각 환형 배플판(311)의 내벽과 연결된다. 본 실시예에서는, 밀폐 구조를 형성하기 위해 분배관(306) 자체에 종단부에서 분배관 판이 제공된다. 다른 실시예들에서, 분배관(306)의 양단에서의 밀폐 구조들은 환형 배플판(311)의 내벽과 분배관(306)에 의해 공동으로 형성되며, 이에 따라 분배관(306)이 분배 디바이스(104)의 수용 공간(402)에 설치된 후에, 분배관(306)은 길이 방향의 양단에서의 밀폐 구조들을 통해 냉매를 저장할 수 있다. 각 분배관(306)의 냉매 입구(302)는 단판(307)을 향해 대면하는 방식으로 배치되고, 수용 포트(105)로부터 냉매를 수용하도록 구성된다. 각 분배관(306)의 복수의 분배 포트들(316)은 분배관(306)의 길이 방향으로 평행하게 배치되고, 복수의 분배 포트들(316) 사이에 간격들이 형성된다.

도 2b, 도 3 및 도 4와 조합하여, 분배 디바이스 하우징(206)이 스크류 볼트들(318)을 통해 관판(103) 상에 설치될 때, 분배 디바이스 하우징(206)이 열교환관 입구들(205) 주위에 배치된다는 것을 볼 수 있다. 스크류 볼트(318)의 일단은 단판(307) 상의 체결구 설치 홀(317)을 관통하고, 타단은 단판(103)과 연결된다. 환형 배플판(311)은 단판(103)과 단판(307) 사이에 위치된다. 복수의 나사 볼트들(318)은 환형 배플판(311)의 외측 주위에 배치된다. 스크류 볼트들(318)의 체결 효과 하에서, 환형 배플판(311)은 단판(307)의 압력을 수용함으로써 밀폐 링(303)을 통해 관판(103)의 외면에 맞닿고, 환형 배플판(311)과 관판(103)은 공동으로 열교환관 입구들(205)의 외주연에서 열교환관 입구들(205)을 밀폐한다. 이때, 제1 서브 수용 공간(405)은 제1 열교환관 서브 세트(203)를 향해 대면하고, 제2 서브 수용 공간(406)은 제2 열교환관 서브 세트(207)를 향해 대면하며, 분리판(304)은 제1 열교환관 서브 세트(203)와 제2 열교환관 서브 세트(207) 사이의 간격(204)과 정렬된다. 각 분배관(306) 상의 복수의 분배 포트들(316)은 모두 열교환관 세트(102)의 열교환관 입구(205)를 향해 대면하고, 복수의 분배 포트들(316)은 복수의 열교환관 입구들(205)로부터 특정 거리를 형성하여서, 제1 서브 수용 공간(405) 내에 위치된 분배관(306)이 제1 열교환관 서브 세트(203)를 향해 냉매를 분무할 수 있고, 제2 서브 수용 공간(406) 내에 위치된 분배관(306)은 제2 열교환관 서브 세트(207)를 향해 냉매를 분무할 수 있다. 분배관들(306)의 양단은 분배 디바이스 하우징(206)의 내벽에 연결되고, 분배관들(306)은 분배 디바이스 하우징(206) 내에서 전체 높이 방향에서 위쪽으로 연장되어서, 분배관(306)의 분무 방향은 복수의 열교환관 입구들(205)의 전체 높이를 커버할 수 있어, 증발기(100)에서 상이한 높이들에 설치된 열교환관들(201)에 분배 디바이스(104)로부터 냉매가 분무될 수 있다.

도 5는 도 4의 분배 부재(301)의 분해도를 도시한다. 도 5에서 도시된 바와 같이, 분배 부재(301)를 형성하기 위한 분배관(306)은 긴 스트립 형상이고, 긴 스트립 형상 분배관(306)의 랜덤한 단면은 대략 원호 형상이다. 각 분배관 바디(309)는 관판(103)을 향해 대면하는 방식으로 배치된 분배면(501)을 포함하고, 분배면(501)은 분배관 바디(309)의 길이 방향으로 연장된다. 분배면(501)은 굽은 원호 형상의 표면이고, 그 굽힘 방향은 분배관 바디(309)의 연장 방향과 동일하다. 분배면(501)에는 복수의 분무 노즐 설치 홀들(502)이 형성되어 있고, 복수의 분무 노즐 설치 홀들(502)은 분배면(501)의 길이 방향으로 평행하게 배치되고, 복수의 분무 노즐들(315)이 분무 노즐 설치 홀들(502)을 통해 분배관 바디(309) 상에 배치된다. 본 실시예에서, 복수의 분무 노즐들(315)은 스크류 스레드들을 통해 분배관 바디(309) 상으로 연결된다. 다른 실시예들에서, 분무 노즐들(315)은 또한 다른 방식들로 분배관 바디(309) 상으로 고정될 수 있다.

도 5에서 도시된 바와 같이, 분무 노즐들(315)을 통해 형성된 분배 포트들(316)은 긴 스트립 형상이다. 복수의 분무 노즐들(315)이 대응하는 분무 노즐 설치 홀들(502) 내로 설치될 때, 각 분배 포트(316)는 분배관(306)의 폭 방향으로 연장된다. 분배 포트들(316)을 분배관들(306)이 폭 방향으로 배열됨으로써, 분배 포트들(316)로부터 분무된 냉매가 분배관들(306)의 폭 방향으로 확산될 수 있다. 본 실시예에서, 대응하는 열교환관 서브 세트(202)의 폭 범위에서의 냉매 분무는 분배 디바이스의 수용 공간(402)의 각 서브 수용 공간(404) 내에 하나의 분배관(306)을 설치함으로써 커버될 수 있다. 다른 실시예들에서, 하나의 분배관(306)에 의해 분무되는 냉매가 대응하는 열교환관 서브 세트(202)에서의 전체 폭 범위의 분무 요건들을 충족시킬 수 없다면, 복수의 분배관들(306)은 분배 디바이스(104)에서의 대응하는 서브 수용 공간(404)의 폭 방향으로 평행하게 배치될 수 있다. 즉, 본 실시예의 분배 디바이스(104)로부터 분무된 냉매는 관판(103) 상에 분산되는 복수의 냉매 입구들(302)을 커버할 수 있다.

도 6은 다른 실시예에 따른 분배 부재(301)의 입체 구조도를 도시한다. 도 3 내지 도 5의 분배관(306)에 의해 형성된 분배 부재(301)의 구조와 유사하게, 도 6에서 도시된 분배 부재(301)도 또한 분배관(306)에 의해 형성된다. 도 6의 분배관(306)은 또한 원호 형상의 단면을 갖는 긴 관형 형상이고, 분배관(306) 내부에는 분배 수용 공동(305)이 형성되고, 분배관(306)의 관벽에는 냉매 입구(302)와 복수의 분배 포트들(316)이 상대적으로 형성되며, 냉매 입구(302)와 복수의 분배 포트들(316)은 각각 분배 수용 공동(305)과 연통한다. 각 분배관(306)이 복수의 분무 노즐들(315) 및 분배관 바디(309)를 포함하고, 복수의 분배 포트들(316)이 분배관 바디(309) 상에 복수의 분무 노즐들(315)을 추가적으로 설치함으로써 형성되는 도 3 내지 도 5와는 상이하게, 도 6에서 도시된 분배관(306)은 분배관 바디(309)에 의해 형성되고, 복수의 분배 포트들(316)은 분배관(306)의 관벽에 형성된 복수의 절단부들(601)에 의해 형성된다. 도 6에서 도시된 바와 같이, 복수의 절단부들(601)은 분배관(306) 내의 분배 수용 공동(305)과 연통하기 위해 분배관(306)의 관벽을 관통한다. 복수의 절단부들(601)은 분배관(306)의 원호 형상의 분배면(501)에 배치되고, 복수의 절단부들(601)은 분배면(501)의 길이 방향으로 간격을 두고 배치된다. 각 절단부(601)는 긴 스트립 형상이고, 분배관(306)의 폭 방향으로 원주 방향으로 연장된다. 도 6의 분배 디바이스 하우징(206) 상의 분배관(306)의 설치 구조는 도 4의 분배 디바이스(104)에서의 분배관(306)과 동일한 설치 방식을 갖는다. 분배관(306)이 분배 디바이스 하우징(206) 내에 설치될 때, 분배관(306)의 길이 방향은 증발기 하우징(101)의 높이 방향과 동일하여서, 복수의 분배 포트들(316)이 수직 방향으로 간격을 두고 배치되고, 각 분배 포트(316)는 대략 증발기 하우징(101)의 폭 방향으로 연장된다. 상기한 배열을 통해, 복수의 분배 포트들(316)는 상이한 높이들로부터의 분무를 실현할 수 있고, 각 분배 포트(316)로부터 분무된 냉매는 증발기 하우징(101)의 폭 방향에서 확산될 수 있다. 이에 따라, 도 3 내지 도 5에서 도시된 분배 부재(301)와 같이, 도 6의 분배 부재(301)는 상이한 높이들 및 상이한 폭 방향들에서 열교환관들(201)의 분무 요건들을 동시에 충족시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.

도 5와 도 6을 조합하면, 분배 포트들(316) 및 냉매 입구(302)는 분배관(306)의 두 개의 인접한 측면들에 각각 위치된다는 것을 알 수 있다. 냉매가 분배관(306)의 우측에서 냉매 입구(302)로부터 분배관(306) 내의 분배 수용 공동(305)으로 들어갈 때, 냉매는 분배관(306)의 좌측에서 분배 포트(316)로부터 분무될 수 있다. 도 5에서 도시된 실시예에서, 분배관(306) 상의 복수의 분배 포트들(316)의 크기 및 형상은 완전히 동일하다. 하나의 분배 포트(316)가 냉매 입구(302)와 반대편에 배치된다면, 이 분배 포트(316)로부터 분무되는 냉매는 다른 분배 포트들(316)로부터 분무되는 냉매보다 높은 분무 속도를 갖는다. 이는 냉매 입구(302)와 반대편에 배치된 분배 포트(316)가 냉매 출구(302)에 가장 가깝고, 냉매가 냉매 입구(302)로부터 분배 포트(316)로 이동할 때 에너지 손실이 가장 작기 때문이다. 상이한 높이들에 있는 열교환관들(201)이 비교적 동등한 냉매 분무량을 획득할 수 있도록 분배 포트들(316) 사이에서 냉매 분무 속도를 비교적 균형잡기 위해, 본 출원에 따른 분배관(306)의 ― 냉매 입구(302)와 반대편에 있는 ― 일측에 분배 포트(316)가 제공되지 않는다.

도 7은 분배 디바이스의 다른 실시예에서 복수의 유동 편향기들(701) 및 이와 정합되는 환형 배플판(311)의 입체 구조도를 도시한다. 중력의 영향 하에서, 분배관(306)의 보다 높은 위치들의 분배 포트들(316)로부터 분무된 냉매는 비스듬히 아래쪽을 향하는 방향으로 비산할 수 있다. 과도한 냉매가 증발기 하우징(101)의 저부에서 열교환관(201)으로 분무되는 것을 방지하기 위해, 일부 실시예들에서, 분배 디바이스(104)는 또한 복수의 유동 편향기들(701)을 포함할 수 있다. 복수의 유동 편향기들(701)은 분배 디바이스 하우징(206)에 의해 형성되는 수용 공간(402) 내에 배치되고, 관판(103)과 복수의 분배 부재들(301) 사이에 위치된다. 본 출원의 이 실시예에서 두 개의 분배관들(306)과 정합되기 위해, 유동 편향기들(701)의 두 개의 라인들이 도 7에서 전개된다. 두 개의 유동 편향기들(701)의 두 개의 라인들은 증발기 하우징(101)의 폭 방향으로 평행하게 배치되고, 유동 편향기들(701)의 각 라인은 하나의 대응하는 분배관(306)의 분배면(501)의 외측에 배치되고, 분배면(501)의 길이 방향으로 간격을 두고 배치된다. 도 7에서 도시된 바와 같이, 동일한 라인에서의 복수의 유동 편향기들(701)은 서로 평행한 방식으로 배치되고, 수직 방향으로 두 개 마다의 인접한 유동 편향기들(701) 사이의 간격은 동일하다. 분배관(306)의 분무 영역은 수직 방향으로 간격을 두고 배치된 복수의 유동 편향기들(701)에 의해 복수의 서브 영역들로 분리되고, 복수의 분무 서브 영역들은 수직 방향에서 직접 연통될 수 없고, 냉매는 보다 높은 분무 서브 영역들로부터 보다 낮은 분무 서브 영역들로 떨어져 증발기 하우징(101)의 하부에 모이는 것이 방지되며, 상이한 높이의 각 열교환관(201)은 대응하는 열교환관 입구들(205)로부터 대략 동일한 냉매 유입량을 획득할 수 있게 된다.

도 7에서 도시된 바와 같이, 각 유동 편향기(701)는 관판(103)의 외측면에 대해 비스듬히 위쪽을 향하는 방향으로 연장된다. 각 유동 편향기(701)와 수평 방향의 끼인각은 15° 이하이다. 일부 실시예들에서, 끼인각은 또한 10° 이하일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 각 유동 편향기(701)는 관판(103)에 수직하도록 설정될 수 있다. 관판(103)에 수직하거나 관판(103)으로부터 비스듬히 위쪽을 향하는 방향으로 배치되는 유동 편향기들(701)의 구조들을 통해, 분배관들(306)의 분무 영역을 분리하면서 냉매의 정상적인 분무가 보장될 수 있고, 분배관(306)으로부터 분무된 냉매는 유동 편향기(701)에 의해 안내되는 것을 통해 분배 포트들(316)의 위치들로 다시 유동하는 것이 방지된다.

두 개의 라인들의 유동 편향기들(701)을 분배 디바이스(104) 내로 설치하기 위해, 본 실시예에 따른 환형 배플판(311)에 두 개의 설치판들(702) 및 네 개의 삽입 커넥터들(703)이 추가적으로 배치된다. 두 개의 설치판들(702)은 배튼 형상이고, 각각 분리판(304)의 좌측 및 우측에 위치된다. 두 개의 설치판들(702)은 분리판(304)에 평행한 방식으로 배치되고, 두 개의 분배관들(306)은 각각 분리판(304)과 대응하는 하나의 설치판(702) 사이에 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 두 개의 설치판들(702)은 각각 환형 배플판(311)의 에지들 부근의 위치들에 위치된다. 각 설치판(702)과 분리판(304) 사이의 간격은 유동 편향기(701)의 길이와 대략 동일하여서, 각 유동 편향기들(701)은 분리판(304)과 대응하는 하나의 설치판(702) 사이에 설치될 수 있다. 네 개의 삽입 커넥터들(703)은 쌍으로 상대되는 방식이고, 각 설치판(702)과 분리판(304)의 두 개의 상대측들에 각각 배치되며, 분리판(304)과 대응하는 하나의 설치판(702) 사이에 두 개의 라인들의 유동 편향기들(701)을 각각 설치하도록 구성된다. 도 7에서 도시된 본 실시예에서, 네 개의 삽입 커넥터들(703)은 용접 방식으로 분리판(304) 및 대응하는 설치판(702)으로 고정된다. 도 7에서는 환형 배플판(311)에 두 개의 삽입 커넥터들(703)만 도시되고, 각각, 분리판(304)의 일측면 상에 삽입 커넥터(703)가 배치되고, 두 개의 설치판들(702) 중 하나의 설치판(702) 상에 삽입 커넥터(703)가 배치된다.

네 개의 삽입 커넥터들(703)은 거의 동일한 구조들을 갖고, 모두 관판(103) 부근의 환형 배플판(311)의 일측에 배치된다. 각 삽입 커넥터(703)는 분리판(304) 또는 대응하는 설치판(702)의 길이 방향으로 연장된다. 각 삽입 커넥터(703)의 외측 에지(705)는 관판(103)을 향해 대면하는 분리판(304) 또는 대응하는 설치판(702)의 외측 에지와 동일 평면에 있다. 각 삽입 커넥터(703)의 외측 에지(705)의 위치들에는 복수의 삽입 연결 개구들(704)이 형성되어 있고, 복수의 삽입 연결 개구들(704)은 삽입 커넥터(703)의 길이 방향으로 간격을 두고 배치된다. 각 삽입 연결 개구(704)는 홈을 형성하기 위해 삽입 커넥터(703)의 외측 에지(705)로부터 비스듬히 위쪽을 향하는 방향으로 연장된다. 삽입 연결 개구(704)의 경사 각도는 설치 후의 유동 편향기(701)의 경사 각도와 동일하고, 삽입 연결 개구(704)의 개구 두께는 유동 편향기(701)의 두께와 동일하여서, 유동 편향기들(701)은 삽입 커넥터(703)와의 연결을 통해 환형 배플판(311) 상으로 설치되기 위해 삽입 연결 개구(704) 내로 삽입될 수 있다. 삽입 연결 개구(704)의 연장 길이는 유동 편향기(701)의 길이와 동일하여서, 유동 편향기(701)가 삽입 연결 개구(704)의 저단으로 삽입 및 연결될 때, 유동 편향기(701)의 외측 에지는 환형 배플판(311)의 하나의 대응하는 측의 종단부가 위치되는 평면과 동일 평면에 있다. 이에 따라, 분배 디바이스(104) 내의 복수의 유동 편향기들(701)의 배열을 통해, 복수의 유동 편향기들(701)의 외측 에지들은 관판(103)의 외측 표면에 맞닿게 되고, 복수의 유동 편향기들(701)의 내측 에지들은 분배관(306)의 분배면(501)에 맞닿게 된다. 수평 방향으로 연장되는 복수의 유동 편향기들(701)은 분배관들(306)과 관판(103) 사이의 공간을 수직 방향으로 평행한 배열의 복수의 서브 영역들로 분리할 수 있다. 도 7에서 도시된 실시예에서, 복수의 유동 편향기들(701)은 스폿 용접 방식으로 대응하는 삽입 커넥터(703)에 고정된다. 다른 실시예들에서, 다른 고정된 연결 방식들이 또한 채택될 수 있다.

도 1 내지 도 7과 조합하면, 분배 디바이스(104)는 냉매를 분무 방식으로 복수의 열교환관들(201)에 분배하는 것을 알 수 있다. 증발기(100)의 동작 과정에서, 팽창 밸브로부터의 냉매는 수용 포트들(105)을 통해 분배관(306)의 분배 수용 공동(305)으로 들어가고, 분배 수용 공동(305)으로 들어가는 냉매는 복수의 분배 포트들(316)을 통해 관판(103)을 향해 분무된다. 분배 포트들(316)로부터 분무된 냉매의 일부는 단지 열교환관 입구들(205)로 들어가고, 열교환관 입구들(205)을 통해 바로 대응하는 열교환관들(201)로 들어간다. 또한, 분배 포트들(316)로부터의 냉매의 일부는 복수의 열교환관 입구들(205) 사이의 관판(103) 상으로 분무된다. 관판(103) 상으로 분무된 냉매는 보다 하부의 인접한 열교환관 입구(205) 내로 유동할 때까지 관판(103)의 벽면을 따라 아래쪽으로 유동할 수 있고, 열교환관 입구(205)를 따라 대응하는 열교환관(201)으로 들어간다. 이에 따라, 분무 방식으로, 분배 디바이스(104)로부터의 거의 모든 냉매가 열교환관 세트(102)의 복수의 열교환관들(201)로 들어갈 수 있다.

본 출원의 실시예들에서 분배관들(306)은 수직 배열이고, 복수의 분배 포트들(316)은 수직 방향으로 간격을 두고 배치된다. 분배관(306)의 전체 분배 수용 공동(305)이 냉매로 완전히 채워질 때에만, 냉매는 분배관(306)의 상단에서 분배 포트(316)로부터 분무될 수 있다. 냉매의 압력 세기의 영향 하에서, 분배관(306)의 보다 하부의 분배 포트들(316)로부터 분무된 냉매는 분배관(306)의 보다 상부의 분배 포트들(316)로부터 분무된 냉매보다 높은 분무 속도를 가져서, 증발기 하우징(101)의 보다 하부에 위치된 열교환관(201)이 증발기 하우징(101)의 보다 상부에 위치된 열교환관(201)보다 큰 냉매 유속을 갖는다. 또한, 중력의 영향 하에서, 분배 포트들(316)로부터 분무된 냉매는 아래쪽으로 비산되어서, 냉매는 분무 과정에서 아래쪽으로 모인다. 즉, 동일한 분무 조건들 하에서, 증발기 하우징(101)의 보다 하부에 위치된 열교환관들(201)은 일반적으로 보다 큰 냉매 분무량을 획득할 수 있다.

증발기 하우징(101)에서의 상이한 높이들에 있는 열교환관들(201)이 비교적 동등한 냉매 분무량을 획득할 수 있도록, 일부 실시예들에서, 분배 디바이스(104)는 분배관(306)의 보다 높은 위치들의 지지 부재들(308)의 길이를, 분배관(306)의 보다 낮은 위치들의 지지 부재들(308)의 길이보다 크게 설정하여서, 분배관(306)의 보다 높은 위치들에 위치된 분배 포트들(316)이 분배관(306)의 보다 낮은 위치들에 위치된 분배 포트들(316)보다 관판(103)에 더 가깝게 한다. 이러한 구조 배열 하에서, 증발기 하우징(101)에서의 보다 높은 위치들에 위치된 열교환관들(201)의 열교환관 입구들(205)은 분배 포트들(316)에 더 가깝고, 이에 따라 분배 포트들(316)로부터 냉매를 더 용이하게 얻을 수 있다. 일부 실시예들에서, 분배 디바이스(104)는 복수의 분배 포트들(316)의 개구들을 분배관(306)의 내벽으로부터 비스듬히 위쪽을 향하는 방향으로 바깥쪽으로 연장되도록 설정하여서, 분배 수용 공동(305) 내의 냉매가 비스듬히 위쪽을 향하는 각도로 분배 포트들(316)로부터 분무될 수 있다. 이러한 배열을 통해, 보다 높은 위치들에 위치된 열교환관들(201)은 또한 냉매를 용이하게 얻을 수 있다. 일부 실시예들에서, 분배관(306)의 보다 높은 위치들에 위치된 분배 포트들(316)의 개구 면적은 보다 낮은 위치들에 위치된 분배 포트들(316)의 개구 면적보다 크다. 분배 포트(316)의 상기한 개구 구조 배열을 통해, 보다 높은 위치들의 분배 포트들(316)로부터 분무된 냉매의 유속이 증가되어서, 더 많은 냉매가 보다 높은 위치들에 위치된 열교환관들(201) 내로 유동할 수 있다. 일부 다른 실시예들에서, 분배 디바이스(104)는 보다 높은 위치들에 위치된 두 개의 인접한 분배 포트들(316) 사이의 거리를 보다 낮은 위치들에 위치된 두 개의 인접한 분배 포트들(316) 사이의 거리보다 작게 설정한다. 즉, 본 실시예에 따르면, 복수의 분배 포트들(316)은 분배관(306)의 보다 상부의 위치에서 더 조밀한 분포를 갖는다. 분배 디바이스(104)의 보다 상부 영역에서의 냉매의 분무량은 복수의 조밀하게 분배된 분배 포트들(316)을 통해 증가되고, 보다 높은 위치들의 열교환관들(201)에 의해 획득되는 냉매량 또한 증가될 수 있다. 이에 따라, 복수의 상기한 실시예들에 따르면, 보다 많은 냉매가 보다 높은 위치들의 열교환관들(201) 내로 분무될 수 있어서, 상이한 위치들에서 각 열교환관(201) 내의 냉매의 유속이 효과적으로 균형을 이룰 수 있다. 일부 실시예들에서, 다양한 실시예들에서의 분배 디바이스(104)의 구조 특징들은 냉매 상의 분배 디바이스(104)의 균일한 분배를 달성하기 위해 동시에 채택될 수 있다.

본 출원의 구조를 갖는 분배 디바이스(104)가 채택되는 것이 아니라, 대신에 복수의 연통관들이 분배 디바이스(104) 내에 제공되고, 복수의 연통관들은 냉매를 전달하기 위해 일대일 대응 방식으로 복수의 열교환관들(201) 내로 삽입 및 연결된다면, 이러한 구현예의 분배 디바바이스(104)는 복잡한 구조를 갖고 조립하기 번거롭다. 열교환관(201)의 수량은 일반적으로 100개보다 많다는 것을 알아야 한다. 복수의 연통관들이 냉매를 전달하기 위해 일대일 대응 방식으로 열교환관들(201)에 삽입 및 연결되도록 채택된다면, 분배 디바이스(104)에 요구되는 연통관들의 수량은 비교적 더 클 수 있어서, 분배 디바이스(104)의 구조 복잡성이 크게 증가된다. 다른 한편으로, 복수의 연통관들을 열교환관들(201)에 삽입 및 연결하는 설치 과정에 의해 특수 클램프가 요구되고, 작업자들의 기술에 대한 요건이 매우 높아서, 분배 디바이스(104)의 설치 과정이 복잡해진다. 또한, 연통관들은 일대일 대응 방식으로 열교환관(201) 내로 삽입 및 연결될 필요가 있지만, 열교환관들(201)의 직경은 매우 작아서, 연통관들은 매우 작은 직경을 가질 필요가 있다. 비교적 작은 직경을 갖는 연통관들 내에서 유동할 때, 냉매는 큰 압력 손실을 갖는다. 이에 따라, 각 열교환관(201)에 냉매를 균일하게 전달하기 위해, 냉매는 연통관들의 입구들과 출구들 사이의 보다 큰 압력차를 실현하기 위해 연통관들의 입구 위치들에서 더 큰 압력 세기를 가질 필요가 있다. 그러나, 상이한 작업 조건들 하에서 냉매의 균일한 분배를 충족시키기 위해 연통관들의 입구들과 출구들 사이의 보다 큰 압력차를 실현하기 위해, 팽창 밸브는 더 넓은 조정가능한 범위를 가질 필요가 있다. 즉, 복수의 연통관들이 일대일 대응 방식으로 복수의 열교환관들(201) 내로 삽입 및 연결되는 것을 채택하는 분배 디바이스(104)는 냉동 시스템에 대한 보다 높은 작업 조건 요건들을 갖는다.

본 출원의 분배 디바이스(104)는 적어도 하나의 내장형 분배 부재(301)를 포함하고, 분배 부재(301)는 냉매를 냉매 분무 방식으로 복수의 열교환관들(201) 내로 균일하게 분배하며, 증발기의 열교환 효율이 효과적으로 보장된다. 냉매를 분배하기 위해 복수의 연통관들이 일대일 대응 방식으로 복수의 열교환관들(201) 내로 삽입 및 연결되는 것을 채택하는 분배 디바이스(104)와 비교하여, 본 출원의 구조를 채택하는 분배 디바이스(104)는 간단한 구조를 갖고, 제조하기 용이하고 설치하기 편리하다. 또한, 본 출원의 분배 디바이스(104)는 분배 부재(301)의 길이 방향으로 냉매를 사전 분배할 수 있으며, 이는 수용 포트들(105)에서의 압력 세기에 대한 분배 디바이스(104)의 요건을 크게 감소시키고, 냉매의 균일한 분배가 수용 포트들(105)에서 보다 큰 압력 세기의 필요 없이 완료될 수 있다. 따라서, 본 출원의 분배 디바이스(104)는 냉매 기계 유닛의 설계를 위한 보다 넓은 범위의 작업 조건 선택을 제공하고, 저압 작업 조건 하에서의 냉매의 균일한 분포를 보장할 수 있다.

본 출원의 특정 특징들만이 본원에서 예시되고 설명되었지만, 많은 수정 및 변경이 당업자에 의해 이루어질 수 있다. 따라서, 첨부된 청구항들은 본 출원의 범주 내에 있는 상기한 수정 및 변경 모두를 커버하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다.

Claims

증발기로서, 상기 증발기(100)는:
증발기 하우징(101) ― 상기 증발기 하우징(101)은 길이 방향을 가짐 ―;
관판(103) ― 상기 관판(103)은 상기 증발기 하우징(101)의 길이 방향의 일단(108)에 연결됨 ―;
열교환관 세트(102) ― 상기 열교환관 세트(102)는 복수의 열교환관들(201)을 포함하며, 상기 열교환관 세트(102)는 상기 증발기 하우징(101) 내에 제공되되, 상기 열교환관들(201) 각각은 상기 증발기 하우징(101)의 길이 방향으로 연장되고, 상기 열교환관들(201) 각각에는 상기 관판(103)을 관통하는 열교환관 입구(205)가 제공됨 ―; 및
분배 디바이스(104) ― 상기 분배 디바이스(104)는 상기 관판(103)에 연결되고, 상기 열교환관 입구들(205)에 냉매를 분배하도록 구성됨 ― 를 포함하고, 상기 분배 디바이스(104)는:
분배 디바이스 하우징(206) ― 상기 분배 디바이스 하우징(206)에는 내부에 수용 공간(402)이 제공되며, 상기 분배 디바이스 하우징(206)은 상기 열교환관 입구들(205) 주위에 배치되고, 상기 열교환관 입구들(205)을 밀폐함 ―;
적어도 하나의 수용 포트(105) ― 상기 적어도 하나의 수용 포트(105)는 상기 냉매를 수용하도록 구성됨 ―; 및
적어도 하나의 분배 부재(301) ― 상기 분배 부재들(301) 각각은 상기 수용 공간(402) 내에 배치되고, 분배 수용 공동(305) 및 상기 분배 수용 공동(305)과 연통하는 복수의 분배 포트들(316)을 포함하며, 각 분배 부재(301)의 상기 분배 수용 공동(305)은 하나의 대응하는 수용 포트(105)와 연통하고, 상기 복수의 분배 포트들(316)은 상기 열교환관 입구들(205)을 향해 배치되고, 상기 열교환관 입구들(205)로부터 특정 거리를 가짐 ― 를 포함하는 것인, 증발기.
제1항에 있어서,
상기 증발기 하우징(101)은 높이 방향 및 폭 방향을 가지며; 그리고
상기 분배 부재(301)는 분배관(306)이고, 상기 분배관(306)은 상기 증발기 하우징(101)의 높이 방향으로 연장되며, 상기 복수의 분배 포트들(316)이 상기 분배관(306)의 연장 방향으로 간격을 두고 분산되는 것인, 증발기.
제2항에 있어서,
상기 복수의 분배 포트들(316)은 상기 분배관(306) 내의 복수의 절단부들(601)에 의해 형성되고, 상기 절단부들(601) 각각은 상기 분배관(306)의 주연 방향으로 연장되는 것인, 증발기.
제2항에 있어서,
상기 복수의 분배 포트들(316)은 상기 분배관(306) 상에 배치되는 복수의 분무 노즐들(315)에 의해 형성되고, 상기 분배 포트들(316) 각각은 상기 분배관(306)의 폭 방향으로 연장되는 것인, 증발기.
제1항에 있어서,
상기 분배 포트(316)의 개구는 상기 분배 수용 공동(305) 내의 상기 냉매가 상기 분배 포트(316)로부터 비스듬히 위쪽을 향하는 각도로 분무될 수 있도록 비스듬히 위쪽을 향하는 방향으로 형성되는 것인, 증발기.
제1항에 있어서,
상기 증발기 하우징(101)의 높이 방향에서, 보다 높은 위치의 상기 분배 포트(316)가 보다 낮은 위치의 상기 분배 포트(316)보다 상기 열교환관 입구(205)에 더 가까운 것인, 증발기.
제1항에 있어서,
상기 증발기 하우징(101)의 높이 방향에서, 보다 높은 위치의 상기 분배 포트(316)의 개구 크기가 보다 낮은 위치의 상기 분배 포트(316)의 개구 크기보다 큰 것인, 증발기.
제2항에 있어서,
상기 분배관(306)의 연장 방향에서, 보다 높은 위치들의 두 개의 인접한 분배 포트들(316) 사이의 거리가 보다 낮은 위치들의 두 개의 인접한 분배 포트들(316) 사이의 거리보다 작은 것인, 증발기.
제1항에 있어서,
상기 분배 디바이스 하우징(206)은:
단판(307) ― 상기 적어도 하나의 분배 부재(301)가 상기 단판(307)의 내벽 상에 배치되고, 상기 적어도 하나의 수용 포트(105)는 상기 단판(307)을 관통함 ―; 및
환형 배플판(311) ― 상기 환형 배플판(311)은 상기 단판(103)과 상기 단판(307) 사이에 연결되고, 상기 환형 배플판(311)은 상기 단판(307)과 함께 상기 수용 공간(402)을 형성함 ― 를 포함하는 것인, 증발기.
제1항에 있어서,
상기 분배 디바이스(104)는 복수의 유동 편향기들(701)을 더 포함하고, 상기 복수의 유동 편향기들(701)은 상기 단판(103)과 상기 적어도 하나의 분배 부재(301) 사이에 배치되며, 상기 복수의 유동 편향기들(701)은 상기 증발기 하우징(101)의 높이 방향으로 간격을 두고 배치되되, 상기 유동 편향기들(701) 각각은 각각 상기 관판(103)으로부터 비스듬히 위쪽을 향하는 방향으로 연장되고, 상기 유동 편향기들(701) 각각과 수평 방향 사이의 끼인각이 15°인 것인, 증발기.