KR900001356B1 - 냉동기의 모우터 냉각장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

냉동기의 모우터 냉각장치

제1도는 본 발명에 따른 냉동기의 제1예의 모우터 냉각장치를 나타내는 일부 단면의 정면도.

제2도는 본 발명에 따른 냉동기의 제2예의 모우터 냉각장치를 나타내는 일부 단면의 정면도.

제3도는 본 발명에 따른 냉동기의 제3예의 모우터 냉각장치를 나타내는 일부 단면의 정면도.

제4도는 본 발명에 따른 냉동기의 제4예의 모우터 냉각장치를 나타내는 일부 단면의 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 증발기 2 : 응축기

3 : 압축기 4 : 주 모우터

5 : 속도변한기어 6, 9 : 열교환기관

7 : 엘리미네이터(eliminator) 8 : 흡입관

10, 11, 12 : 접속구 13 : 교축수단

14 : 접속로 15 : 냉동제 분배판

16, 50 : 저수조(reservoir) 17 : 냉동제 펌프

18A, 18B : 안내로 19 : 배플판(baffle plate)

20 : 연통로 21 : 급냉기(chiller)

22 : 냉각수 공급관 23 : 냉각수 귀환관

25 : 하부 29 : 냉각수 유입로

30 : 냉각수 배출로 40 : 여과기

52 : 댐(dam)

본 발명은 냉동기의 모우터 냉각장치에 관해, 상세하게는 냉동기 내의 주 모우터를 냉각시키기 위한 장치에 관한 것으로서, 이 냉동기는 증발기, 응축기 및 압축기를 포함하고 있으며, 또한 상기 주 모우터는 압축기를 작동시키는 역할을 한다.

종래 제안된, 증발기, 응축기, 압축기 및 압축기 작동용 주 모우터를 포함하는 냉동기의 전형적인 모우터 냉각장치가 일본 특허공개공보 제110963/1983호에 기재되어 있다. 이 공보에서 알 수 있는 바의 종래의 모우터 냉각장치는 주 모우터의 내부 공간이 응축기에 연결되고 또한 모우터를 냉각시키기 위하여 냉동제 펌프에 의해 주 모우터의 내부 공간에 응축기 내에서 응축된 냉동액을 도입, 안내하는 안내로가 마련되는 그런 방도로서 구성되어 있다.

상기 설명한 방도에 따라 구성된 종래의 모우터 냉각장치는 모우터 내부에 형성된 방출열에 의해 모우터가 냉각되어 냉동기의 압축력을 이용함 없이 응축기의 물을 직접 냉각시키기 때문에 냉동기는 중대한 에너지를 절약할 수 있는 잇점이 있다.

앞서 언급한 모우터 냉각장치의 경우, 냉동액의 증발잠열이 모우터 내부에 형성

이 모우터 냉각장치의 경우, 모우터에 공급된 냉동액 일부는 모우터를 냉각하는 시기에는 증발하며, 또한 이것은 다시 응축기에 의해 냉동액으로 응축된다. 남아있는 냉동액의 잔여분은 모우터에서 증발되지 않고 응축기 내의 냉동액과 결합하기 위해 응축기로 귀환된다. 이와 같이 결합된 냉동액은 응축기의 저부에 있는 관-연결 개구를 통해 펌프속으로 흡수되어 냉동액이 모우터로 이송되는 사이클을 형성하게 된다. 반면에, 압축기로부터 방출된 냉동가스도 역시 응축기에서 응축되고 이 응축 냉동액은 응축기의 저부에 있는 통로를 통해 유동한다. 응축기의 저부는 증발기에 연결되고, 오리피스등의 교축장치가 증발기 속으로 연결되어 있다.

상기 설명한 바와 같이, 모우터를 냉각시키기 위하여 순환된 냉동액과 냉동 사이클을 통해 순환된 냉동액 모두는 서로 결합되어서 응축기에서 다시 분할된다. 따라서, 냉동기가 저부하로 동작될 때, 압축기로부터 방출된 냉동제 가스는 냉동제 가스가 응축되었을 때 생성된 냉동액량도 역시 줄어든다. 반면에, 모우터 냉각 사이클을 통해 순환된 냉동액량은 펌프에 의해 순환되기 때문에 대부분 변화하지 않는다. 그러나, 응축기로부터 유동하는 냉동액은 응축기의 저부에서 결합되고 분할되며, 어떠한 사이클로도 순

모우터 냉각 사이클을 통해 순환된 냉동액량은 따라서 감소되고 펌프의 효과적인 흡입압력은 낮아져서 공동현상을 야기시킨다. 그 결과, 냉동액의 유동량은 현저하게 감소되고 모우터 온도는 상승된다.

이와 같은 공동현상을 막기 위해, 냉동제 펌프의 소정의 강제압력 또는 유효흡입헤드(NPSH)를 증가시키거나, 응축기의 냉각액 배출구와 냉동제 펌프의 냉동액 흡입구간의 수직방향으로의 위치차를 본질적으로 하는 것이 필요하다. 그러나, 이것은 응축기를 상승위치에 놓여지게 하고 냉동기도 따라 대형으로 되게 한다.

따라서, 냉동제 펌프의 공동현상을 방지하기 위해, 모우터 냉각사이클을 통해 냉동액을 공급시키는 역할을 하는 냉동제 펌프의 흡입구에 냉동액의 포화증기압을 감소시킬 수 있는 냉동기의 모우터 냉각장치를 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 언급한 결점을 제거하는데 그 뜻이 있다.

본 발명의 목적은 따라서 모우터 냉각 사이클을 통해 순환되는 냉동액량이 냉동제 펌프를 원활하게 동작시키는데 충분하게 유지될 수 있는 냉동기의 모우터 냉각장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 공동현상을 방지함은 물론 소형의 냉동기를 만들기 위해 냉동제 펌프의 소정 강제압력 또는 유효 흡입헤드를 감소시킬 수 있는 냉동기의 모우터

본 발명의 또 다른 목적은 동작상 고도의 신뢰성을 주는 냉동기의 모우터 냉각장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 태양에 따르면, 증발기, 응축기, 압축기 및 이 압축기를 작동시키기 위해 배치되고 그의 내부 공간에서 응축기에 연결된 주 모우터를 포함하는 냉동기에 있어서, 응축기 내에서 응축된 냉동액을 그에 연결된 냉동제 펌프에 의해 주 모우터의 내부 공간에 안내하기 위한 통로수단; 응축기 내에 형성되어 주 모우터의 내부 공간에 연결된 제1개구; 응축기의 저부에 형성되어 증발기에 연결된 제2개구; 및 냉동액을 저장하기 위해 응축기의 저부측에 형성되는 것으로서 제1 및 제2개구 사이에서 응축기의 종방향으로 위치하여서 냉각제 펌프의 흡입축상에 있는 통로수단에 연결되는 저수조로 구성되는 것을 특징으로 하는 모우터 냉각장치가 되어진다.

본 발명의 태양에 따른 모우터 냉각장치는 또한 바람직하게도 냉동액을 냉각시키기 위해 냉각제 펌프의 흡입측상에 있는 통로 수단에 연결되면서 증발기의 내부 공간의 일부 및 증발기의 내부 공간속으로 삽입된 통로수단의 그 부분으로 구성된 급냉기(chiller)를 포함한다.

본 발명의 태양에 따른 모우터 냉각장치는 또한 경우에 따라 냉각제 펌프의 흡입측의 통로 수단에 연결되어 펌프에 공급된 냉동액을 냉각시키고 아울러서 응축기의 냉각수 통로 수단에 평행하여 연결된 냉각수 통로 수단을 갖추고 있는 급냉기를 포함한다

본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 증발기, 응축기, 압축기 및 이 압축기를 작동시키기 위해 배치되고 그의 내부 공간에서 응축기에 연결된 주 모우터를 포함하는 냉동기에 있어서, 응축기 내에서 응축된 냉동액을 그에 연결된 냉동제 펌프에 의해 주 모우터

본 발명에 따른 냉동기의 모우터 냉각장치의 몇 예를 첨부 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명에 따른 냉동기의 모우터 냉각장치의 1예를 예시한다. 모우터 냉각장치가 사용되어 있는 냉동기 증발기(1), 응축기(2), 압축기(3) 및 주 모우터(4)를 포함한다. 주 모우터(4)는 속도변환기어(5)를 통해 압축기(3)를 작동시키는 역할을 한다. 증발기(1)는 열교환기 관(6) 및 엘리미네이터(eliminator)(7)를 가지며, 또한 이것은 엘리미네이터(7)와 흡입관(8)을 통해 압축기(3)와 연통하여 있다. 열교환기 관(9)은 응축기(2)에 내장되어 있다. 응축기(2)는 자체의 접속구(10)에 있는 압축기(3)의 배출구와 연결되며 또한 자체의 다른 접속구(11)에 있는 연통로(20)을 통해 주 모우터의 내부 공간에 연결되어 있다.

응축기(2)는 아울러 오리피스 또는 핸드 밸브(hand valve)등의 적절한 교축수단(13)을 통해, 그리고 또 다른 접속구(12)에 있는 접속로(14)를 통해 증발기(1)의 저부에 연결되며, 또한 증발기의 저부는 냉동제분배관(15)을 통해, 증발기(1)의 내부와 연동된다. 접속구(12)는 응축기(2)의 저부에 형성된다. 응축기(2)는 냉동액을 저장하기 위하여 저수조(16)를 자체의 저부에 형성시키며, 이 저수조(16)는 접속구(11) 및 (12) 사

이 예의 모우터 냉각장치는 그의 일단에서 저수조(16)에 연결된 제1냉동액 안내로(18A), 그의 흡입구에서 제1안내로(18A)의 타탄에 연결된 냉동제펌프(17), 및 그의 일단에서 (17)의 배출구 및 그의 타단에서 주 모우터(4)에 연결된 제2냉동액 안내로(18B)를 포함한다. 제1 및 제2안내로(18A) 및 (18B)는 응축기(2)내에서 응축된 냉동액을 냉동제 펌프(17)의 수단에 의해 주 모우터(4)의 내부에 안내시키는 역할을 한다.

제1도의 부호 19는 응축기(2)내에 형성되어 응축기(2)가 각기 압축기(3)와 주 모우터(4)에 연결된 접속개구(10 및 11)에 인접하는 배플관(baffle plate)을 나타낸다.

증발기(1)내에서 증발된 냉동제는 엘리미네이터(7) 및 흡입관(8)을 통해 압축기(3)에 흡입되어 그 속에서 압축된다. 이와 같이 압축된 냉동제는 접속구(10)를 통해 응축기에 보내져서 그 속에서 응축된다. 이와 같이 응축된 냉동액은 응축기로부터 접속구(12), 교축수단(13) 및 접속로(14)를 통해 증발기에 되돌아 온다. 냉동 사일클은 이렇게 이루어진다. 앞서 설명한 바와 같이, 냉동 사이클을 통해 유동하는 냉동제는 또 다른 모우터 냉각 사이클을 통해 유동하는 냉동제와 함께 응축기(2)에서 결합된다.

저수조(16)는 응축기(2)의 종방향으로 보았을 때, 응축기(2)가 증발기(1)에 연결된 접속구(12) 및 응축기(2)가 연통로(20)를 통해 주 모우터(4)에 연결된 접속구(11) 사이에 놓여진다. 이로 인해 주 모우터(4)내에서 증발되지 않고 연통로(20) 및 접속구(11)를 경유하여 응축기(2)에 귀환되는 모우터 냉각 사이클을 통해 유동하는 냉동제의 일부는 응축기(2)내에서 응축된 냉각액이 일부와 함께 응축기(2)의 저부에 유동하여서 저수조(16)내에 저장되고, 또한 안내로(18A)를 통해 냉동제 펌프(17)속으로 흡입된다. 냉동기에 적용된 부하가 작고 또한 냉동 사이클을 통해 유동하는 냉동제량도 아울러 작

냉동기에 적용된 부하가 아주 큰 경우, 압축기(3)로부터 배출되어 응축기(2)에서 응축된 냉동제량은 모우터 냉각 사이클을 통해 유동하는 냉동제량보다 더 커진다. 아울러, 냉동제 펌프(17)속으로 흡수된 것보다 더 큰 냉동액량은 통상 저수조(16)에 공급되어 넘쳐 흐르며, 또한 이 과잉 냉동제는 응축기(2)가 증발기(1)에 연결된 접속구(12)의 방향으로 유동한다. 따라서, 모우터 냉각 사이클은 냉동기에 적용된 부하가 부분적인 경우와 유사하게 원활한 동작이 유지될 수 있다.

제2도는 본 발명에 따른 냉동기의 다른 예의 모우터 냉각장치를 나타낸다. 제2도에 도시한 모우터 냉각장치는 증발기의 내부공간을 이용하는데 그 뜻이 있다.

이 모우터 냉각장치의 경우, 냉동제 펌프(17)의 흡입측에 배치된 제1안내로(18A)의 일부는 증발기(1)의 하부(25)속으로 삽입되어 증발기(1)에서 증발된 냉동제에 의해 제1안내로(18A)를 통과하는 냉동액을 각각 냉각시킨다. 냉각되어질 냉동액은 냉동제 펌프(17)에 의해 저수조(16)로부터 제1안내로(18A)로 배출된다. 냉동액은 다음 제1안내로(18A)를 통해 증발기(1)의 내부 공간으로 안내되어 증발기(1)에서 증발된 냉동제에 의해 과냉된다. 이와 같이 냉각된 냉동액은 냉동제 펌프(17)속으로 흡수된다. 따라서, 냉동액의 포화 증기압은 냉동제 펌프(17)의 흡입구에서 감소되며, 그에 의해 냉동액이 분출(flush)이 되지 않도록 하여 냉동제 펌프의 공동현상이 본질적으로 제안될 수 있게 된다. 이것이 냉동제 펌프의 소요 강제 압력이나 유효 흡입헤드(NPSH)를 본질적으로 감소되게끔 하며, 이에 응축기(2)를 상승위치에 배치시킬 필요가 없게 된다.

제2도에 도시한 모우터 냉각장치의 경우, 증발기(1)에서 증발된 냉동제는 냉동액

제2도의 부호 40은 제2의 냉동액 안내료(18B)중에 배치된 여과기를 나타낸다. 제1도에서 나타낸 동일 요소의 설명은 생략한다.

제3도에 본 발명에 따른 냉동기의 모우터 냉각장치의 다른 1예를 나타낸다.

제3도는 도시한 바와 같이, 제1안내로(18A)는 냉동제 펌프(17)로의 경로중에 급냉기(21)를 갖추고 있다. 급냉기(21)는 냉각수 유입로(29) 및 냉각수 배출구(30)에 각기 평행하여 연결되는 냉각수 공급관(22) 및 냉각수 귀환관(23)에 연결된 다수의 냉각수로를 가진다.

제1도에서 도시한 것에 동일한 부품의 설명은 생략하겠다.

응축기(2)에서 응축된 냉동액의 일부는 저수조(16)로부터 제1안내로(18A)로 배출되며, 이것이 급냉기(21)에 도달할 때, 냉동액은 냉각수 공급관(22)를 통해 급냉기(21)로 공급된 응축기 내의 냉각수 일부와의 열교환으로 인해 냉각되어 진다. 이와 같이 냉각된 냉동액은 냉동제 펌프(17)에 의해 압력이 증가되어서 제2안내로(18B)를 통해 주 모우터(4)에 공급되기 때문에, 냉동액은 냉동액을 증발시킬 만큼 높은 온도의 주 모우터(4)로부터 열을 제거할 수 있다. 냉동제는 다음 연통로(20)를 통해 응축기(2)로 귀환된다. 모

급냉기(21)는 냉동제 펌프(17)의 흡입측상에 놓여 있는 제1냉동액 안내로(18A)의 경로중에 있으며 급냉기(21)내의 냉각수로는 평행한 냉각수관(22 및 23)을 통해 응축기(2)의 냉각수로(29 및 30)에 연결되어 있기 때문에, 유입온도를 가지는 물의 일부는 저온 유체로써 냉각수 공급관(22)을 통해 냉각수 유입로(29)로부터 급냉기(21)로 이송될 수 있다. 반면에, 온도에 있어 높은 온도의 냉동액은 응축기(2)의 출구에서 출구온도를 가지는 냉각수보다 약 2 내지 5℃ 가량 높은 온도를 가진다. 따라서 냉동액은 급냉기(21)내의 냉각수에 열을 방출하여 과냉하기 시작했다. 냉동액으로부터 열을 제거한 냉각수는 냉각수 귀환관(23)을 통해 냉각수 배출로(23)에 귀환 되어진다.

냉동제 펌프(17)의 흡입구에서의 냉동액은 앞서 설명한 방도로써 과냉되어지고 그의 포화증기압도 따라서 감소되어 분출(flush)이 어렵게 되며, 이 때문에 냉동제 펌프(17)의 공동현상이 방지된다. 이것은 냉동제 펌프(17)의 소요 강제 압력 또는 유효 흡입헤드를 아울러서 감소되게끔하여 응축기(2)의 위치를 높게 할 필요가 없게 만든다.

제4도에 있어, 부호 50은 응축기(2)의 저부에 형성된 저수조를 나타내는 것으로, 이 저수조(50)는 제1안내로(18A)에 연결되어 있다. 오리피스등의 고축 수단은 저수조(50)의 저부에 형성된다.

부호 52는 저수조(50)의 저부에 세워진 댐 또는 격벽을 나타내는 것으로, 교축수단(13)을 둘러싸고 있다. 제1도에 도시한 바와 동일한 부품에 대한 설명은 생략하겠다.

교축수단(13)이 저수조(50)내의 댐(52)에 의해 둘러싸여져 있기 때문에, 응축기(2)내를 유동하는 냉동액은 일단, 댐(52)외부에 도달하게 된다. 이 냉동액은 다음 제1안내로(18A)를 통해 냉동제 펌프(17)속으로 흡수되고 제2안내로(18B)를 통해 주 모

냉동기가 동작되어진 상태와는 관계없이, 응축기(2)내의 냉동액은 교축수단(13)속으로 막바로 유동함 없이 일단 저수조(50)내의 댐(52) 외부에 지체하며, 이것은 다음 안내로(18a)를 통해 냉동제 펌프(17)속으로 흡수된다. 따라서, 모우터 냉각 사이클을 통해 유동하는 냉동제의 량은 확실하게 보장될 수 있는 한편, 모우터 냉각 사이클로 원활하게 동작이 유지될 수 있다.

냉동제 펌프(17)의 공동현상을 방지하고 또한 냉동액을 냉동제 펌프의 흡입구속으로 밀어 넣는데 필요한 강제압력을 얻기 위해 댐(52)이 가능한 높게 만들어졌을 경우, 모우터 냉각 사이클은 더욱 원활하게 동작이 유지될 수 있다.

앞서, 설명한 본 발명의 모우터 냉각장치에 따르면, 모우터 냉각사이클에 필요한 냉동액의 량은 충분히 유지될 수 있으며 또한 냉동액을 주 모우터에 공급하는 냉동제 펌프도 원활하게 동작될 수 있다. 아울러, 본 모우터 냉각장치는 주 모우터의 내부 공간을 응축기에 연결하고 응축기의 냉동액을 주 모우터의 내부 공간으로 도입하기 위한 모우터 냉동 사이클의 이동을 도모하였기 때문에, 냉동액은 과냉되어질 수 있어서 냉동제 펌프의 흡입구에서 냉동액의 포화증기압을 감소시킬 수 있으며, 이에 의해 냉동제 펌프의 공동현상은 방지하고 응축기의 냉동액 배출구와 냉동제 펌프의 흡입구간의 수직위치는 감소하게 된다. 따라서, 본 모우터 냉각장치는 고도의 신뢰도를 가짐과 아울러 소형의 냉동기로 제작할 수 있다.

Claims (7)

1. 증발기, 응축기, 압축기 및 이 압축기를 작동시키기 위해 적용되고 압축기의 내부 공간에서 응축기에 연결된 주 모우터를 포함하는 냉동기에 있어서, 응축기 내에서 응축된 냉동액을 냉동제 펌프에 의해 주 모우터의 내부 공간으로 안내하기 위한 통로수단; 응축기 내에 형성되어 주 모우터의 내부 공간에 연결된 제1개구; 응축기의 저부에 형성되어 증발기에 연결된 제2개구; 및 응축기의 저부에 형성되어서 냉각액을 저장시키는 것으로서, 제1 및 제2개구 사이에서 응축기의 종방향으로 놓여지고 냉동제 펌프의 흡입축상의 통로수단에 연결되는 저수조와로 구성되는 것을 특징으로 하는 모우터 냉각장치.
2. 제1항에 있어서, 냉동액을 냉각시키기 위해 냉동제 펌프의 흡입측상에 있는 통로 수단에 연결된 것으로서, 증발기의 내부 공간의 일부 및 증발기의 내부 공간의 상기 일부속에 삽입된 통로 수단의 부분을 포함하는 급냉기를 아울러서 갖추고 있음을 특징으로 하는 모우터 냉각장치.
3. 제1항에 있어서, 주 모우터에 공급되는 냉동액을 냉각시키기 위해 냉동제 펌프의 흡입측상에 있는 통로 수단에 연결된 것으로서, 응축기의 냉각수 통로 수단에 평행하여 연결된 냉각수 통로 수단을 가지는 급냉기를 아울러서 갖추고 있음을 특징으로 하는 모우터 냉각장치.
4. 제2항에 있어서, 응축기로부터 증발기로 유동하는 냉동액의 유동량을 제어하기 위한 교축수단을 아울러서 갖추고 있음을 특징으로 하는 모우터 냉각장치.
5. 제4항에 있어서, 교축수단이 오리피스를 포함함을 특징으로 하는 모우터 냉각장치.
6. 증발기, 응축기, 압축기 및 이 압축기를 작동시키기 위해 적용되고 압축기의 내부 공간에서 응축기에 연결된 주 모우터를 포함하는 냉동기에 이용되는 것으로서, 응축기 내에서 응축된 냉동액을 냉동제 펌프에 의해 주 모우터의 내부 공간으로 안내하기 위한 통로수단; 냉동액을 저장하기 위하여 응축기의 저부에 형성되고 냉동제 펌프의 흡입측사이에 있는 통로 수단에 연결된 저수조; 저수조에 형성되어 응축기로부터 증발기로 유동하는 냉동액의 량을 제어하기 위한 교축수단; 및 저수조 내에 교축수단을 둘러싸면서 형성되어 저수조 내로 유동된 냉동액이 교축수단으로 막바로 유동하는 것을 방지하는 댐으로 구성됨을 특징으로 하는 모우터 냉각장치.
7. 제6항에 있어서, 교축수단이 오리피스를 포함함을 특징으로 하는 모우터 냉각장치.

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