KR970003268B1

KR970003268B1 - 압축식 냉동기

Info

Publication number: KR970003268B1
Application number: KR1019940000567A
Authority: KR
Inventors: 마사또시 테라사끼
Original assignee: 가부시기가이샤 히다찌 세이사꾸쇼; 가나이 쯔도무
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1994-01-14
Publication date: 1997-03-15
Also published as: JPH06221696A; KR940018633A; US5461883A; JP2653334B2

Abstract

내용없음.

Description

압축식 냉동기

제1도는 본 발명에 따른 압축식 냉동기 실시예의 개략도.

제2도는 본 발명에 따른 제1도 압축식 냉동기에 사용되는 수분제거장치의 상세도.

제3도는 본 발명에 따른 수분제거장치의 다른 실시예의 상세도.

제4도는 본 발명에 따른 수분제거장치 및 염소제거 장치의 일 실시예의 상세도.

제5도는 본 발명에 따른 압축식 냉동기의 다른 실시예의 개략도.

제6도는 본 발명에 따른 압축식 냉동기의 다른 실시예의 개략도.

본 발명은 냉매에 C1기를 포함하지 않는 냉매를 사용한 압축식 냉동기에 관한 것이다.

CFC11, CFC12, HCFC123, HCFC22등 C1기를 포함하는 냉매를 사용하는 압축식 냉동기에 있어서는, 압축기용 윤활유로서 사용되는 광유(예로서 터어빈유)가 대기중에 발산되어도, 수분의 흡수량이 적어서, 특히 오일속에 수분을 제거하는 수단을 설치할 필요가 없다. 그러나, 상기 냉매와 대체되는 C1기를 포함하지 않는 HFC134a(1, 1, 1, 2 테트라플루오르에 하탄)등의 소위 대체냉매는 광유에 용해되지 않고, 2상 분리되기 때문에, 광유는 압축식 냉동기에 사용될 수 없다. 따라서, 상호 용해성을 갖게 하기 위해 새로이 분자설계된 합성유(예로서, 에스테르유)를 사용하는 것이 불가피하게 된다.

그러나, 상기한 합성유는 수분은 흡습하는 성질을 가지고 있고, 다량의 수분과 혼합되면 가수분해되어 윤활유로서의 기능이 손실되는 결점이 있다. 더욱이, 염소물에 대해서는 불안정하여, 다량의 염소량과 혼입되면 이때에도 또한 가수분해되어 윤활유로서의 기능이 손실된다. 더욱, 기밀 실험시에 압축식 냉동기의 운전전에 이용된 물이 완전히 제거되지 않고 기내에 잔존하는 경우 수분은 보통 윤활유와 혼합된다. 합성유가 이용될때, 잔존한 물은 특히 오일에 쉽게 섞여 들어가기 쉽다.

또한, 압축식 냉동기는 그 조립시에 염소계 세정제로 세정되고, 이 세정제가 세정단계 후에 완전히 제거되지 않으면 합성유는 보통 염소에 대해 불안정하고, 염소와 혼합되면 가수분해되어 윤활유로서의 기능이 현저히 손상되는 결과로 수분과 마찬가지로 열화가 가속된다.

본 발명의 목적은 합성유와 혼합되어진 수분 또는 염소를 제거하여 대체냉매의 사용을 가능하게 한 압축식 냉동기를 제공하는데 있다.

본 발명은 증발기, 응축기, 증발기로부터의 냉매가스를 압축하는 압축기, 압축기를 구동하는 구동모터 및 윤활유가 순환되는 오일라인을 포함하는 압축식 냉동기에 관한 것으로, 수분제거장치가 오일라인에 설치된 것을 특징으로 한다.

염소 제거에 이용되는 장치는 염소만을 흡착하는 재질의 것으로 구성되어 있고, 윤활유는 이 염소제거 장치를 통과할때, 윤활유 중의 염소만이 포집되기 때문에 윤활유중 염소제거를 성취할 수 있다.

제1도 및 제2도를 참고하면, 본 발명의 실시예가 터보압축기를 압축기로 이용한 터보냉동기에 관련하여 설명된다.

상기 터보냉동기는 응축기(1), 증발기(2), 압축기(터보압축기)(3) 및 압축기(3) 구동용 구동원(5)을 포함한다. 응축기(1)는 고압·고온의 냉매 가스를 냉각하기 위해 기외에 냉각수를 도입하도록 설계된 전열관(1A)를 내장하는 반면 증발기(2)는 외부로 냉수를 제거하기 위한 전열관을 내장하고 있다. 응축기(1), 증발기(2) 및 압축기(3)는 냉매라인(14)에서 서로 접속되고 응축기(1)와 증발기(2) 사이에는 팽창밸브(14A)가 개재되어 있다. 응축기(3)의 저부에는 윤활유를 저장하는 오일탱크(4)가 있고 이 오일탱크 내에는 오일펌프(6)가 설치되어 윤활유를 순환시킨다. 윤활유 라인(7)이 일측의 상기 오일펌프(6)와 다른측의 압축기(3) 및 구동원(5) 사이에 설치되어 이들을 각각 지지하는 베어링부(51A), (51B) 및 (51C)를 통해 윤활유를 순환시킨다. 이 윤활유라인(7)에는 수분제거장치(8)를, 또한 수분검지기(9), 오일냉각기(10), 오일 스트레이너(11) 및 간막이 밸브(12) 및 (13)을 포함한다.

제2도는 건조제(21)로 충전된 용기(20)를 포함하는 수분제거장치(8)의 상세도이다. 건조제는 냉매의 분자크기 보다 더 작은 구멍을 가지고 수분를 흡착하는 기능을 갖는 분자 시이브(sieve)을 이용할 수 있다. 스프링(22)은 용기(20)내의 적소에 건조제(21)를 고정하는데 이용된다.

냉매로 C1을 배제한 소위 대체냉매가 이용되고 여기에서는 HFC134a를 채용하고 있음에 유의해야 한다(이하 다른 실시예에서도 마찬가지임). 또한, 윤활유로서 합성유가 이용되고 여기에서는 에스테르유가 채용되고 있다(이하 다른 실시예에서도 마찬가지임).

다음에, 상기 구성의 터보냉동기의 동작이 설명된다.

압축기(3)로 압축된 고온고압의 냉매가스는 웅축기(1)에 도입되고 여기에서 전열관(1A)을 통해 흐르는 냉각수로 냉각되어 액화되므로서 액냉매가 된다. 응축기(1)로부터 나온 저온 고압의 액냉매는 팽창밸브(14)를 통과할때 온도가 더욱 내려가 증발기(2)에 저장되는 저온·저압의 액냉매가 된다. 여기에서, 외부공조 부하로 공기와 열교환하여 온도가 상승하여 되돌아온 냉각수가 전열관(2A)에서 액냉매와 열교환하는 것으로 인해 액냉매는 증발되어 냉매가스로 변환된다. 냉매가스는 압축기(3)로 압축되어 다시 고온고압의 냉매가스가 되어 응축기(1)에 도입되고 여기에서 전열관(1A)을 통해 흐르는 냉각수에 의해 냉각되어 액화됨으로써 액냉매가 된다. 이 싸이클이 반복된다. 오일펌프(6)의 동작시, 윤활유가 수분제거장치(8), 수분검출기(9), 오일냉각기(10) 및 오일스트레이너(11)를 통과한다. 윤활유가 수분제거장치를 통과할때 윤활유중 수분만이 흡착되어, 윤활유중에 포함된 수분을 제거할 수 있다. 이 점에서 냉동기를 운전하지 않고 오일펌프(6)만을 운전하여 수분을 제거할수 있음이 이해될 것이다. 수분검출기(9)에 대해서는 수분량에 따라 색상이 변하는 인디케이터가 이용되고 이 방법으로 수분제거장치의 교환시기를 알게 해 준다.(그외, 알람이 교환시기를 알려주는데 이용되어도 좋다). 오일냉각기(10)는 윤활유를 냉각시켜, 온도가 상승하는 것을 방지한다. 또한, 오일 스트레이너(11)는 오일에 혼입되는 입상물을 제거하도록 제공된다. 더욱, 수분제거장치(8)의 교환은 간막이 밸브(12) 및 (13)을 폐쇄한 상태에서 행해지기 때문에, 특별히 교환을 위해 기내에 냉매를 회수할 필요가 없다.

제3도는 수분을 제거하고 입상물을 제거하는 두 기능을 경비하기 위해 용기(20) 내에서 스트레이너(23)로 작용하는 수분제거용 고형의 건조제를 충전한 장치를 나타내고 있다.

수분제거장치 대신에, 용기에 챠코르 필터를 충전하여 구성한 염소제거 장치가 수분제거장치와 동일 위치에 배열되어 윤활유중 염소제거를 성취할 수 있다.

제4도는 건조기로 작용하는 스트레이너(23)와 챠코르 필터 유닛(24)이 용기(20) 내에서 서로 직렬로 접속되어 있는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 이들 유닛은 수분제거장치(8)와 동일 위치에 배열되어 이들은 윤활유에 포함된 수분을 제거할 뿐만 아니라 염소도 제거할 수 있다.

제5도는 자동 오일회수기능을 갖는 압축식 냉동기인 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 이에 대한 설명은 전술한 실시예와 다른 부분에 대해서만 할 것이다.

이 실시예에서 윤활유 라인(7)은 윤활유가 오일탱크(4)로 회복되는 분기선(30)을 가진다. 분기선(30)에는 이젝터(31)가 설치되어 있다. 오일회수기(33)와의 접속을 위해 증발기(2)의 냉매액면 아래 가까이에 냉매라인(32)이 설치되어 있다. 히터(34)는 오일회수기(33) 내의 냉매액을 가열하기 위한 것이다. 회수유라인(35)은 오일회수기(33)의 저부에 설치되어 이젝터(31)에 접속된다. 또한, 오일회수기(33)의 상부에 냉매를 회수하기 위한 냉매라인(36)이 설치되어 있고 상기 증발기(2)와 압축기(3) 사이의 냉매라인(14)에 접속되어 있다.

상기 구성에 따른 터보냉동기는 아래 언급되는 것과 같이 운전된다.

증발기(2)의 냉매액면 근처에서, 압축기(3)로부터 누출된 윤활유분이 냉매에 융합된다. 결과적으로, 냉매내의 윤활유분은 증발기(2)의 저부에서의 것과 비교하여 비교적 많다. 냉매액은 이 부분에서 냉매라인(32)을 경유하여 오일회수기(33) 내로 보내진다. 오일회수기(33)에서는, 응축기(1)로부터의 냉매가스가 배관(34)를 통과하면서, 오일회수기(33)의 냉매액이 배관(34)의 열로 가열되기 때문에 윤활유분의 농도는 증가된다. 반면에, 윤활유와 혼합된 수분은 오일회수기(33)내의 윤활유와 함께 이젝터(31)에서 발생하는 부압으로 오일회수기(33)로부터 빨아올려진다. 윤활유와 함께 이것은 수분제거장치(8) 및 수분검지기(11)를 경유하여 오일탱크(4)로 회복된다. 이 과정에서 오일성분 제거장치는 오일 스트레이너(11)와 이젝터(31) 사이, 오일펌프(6)와 이젝터(31)사이, 또는 이젝터(31)와 오일회수기(33) 사이에 배치될 수도 있다.

본 실시예에 따르면, 윤활유 라인 뿐만 아니라 냉매라인 중의 수분도 제거할 수 있다.

제6도는 응축기와 오일 탱크 사이의 차압을 이용하여 회수된 오일과 냉매라인으로부터 수분을 제거하는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다. 냉매가스라인(40)은 응축기(1)와 오일탱크(4) 사이에 접속되고 라인내에 이젝터(31)가 설치되어 있으며, 오일회수라인(35)은 오일회수기(33)로부터 상기 이젝터(31)에 접속되어 있다.

상기 구성을 갖는 터보냉동기는 아래와 같이 기능한다.

기름회수기(33)로부터 오일을 빨아올리기 위해서, 응축기(1)와 오일탱크(4) 사이의 차압으로 발생된 냉매가스의 흐름을 이용하여 이젝터(31)에서 필요한 부압을 발생한다. 수분제거장치를 통해 이젝터(31)로부터의 냉매가스와 함께 오일회수기(33)로 흡인되어 회수된 기름을 수분제거장치를 통해 통과시킴으로써 회수유 및 냉매가스중의 수분이 효과적으로 제거된다.

Claims

증발기, 응축기, 상기 증발기로부터의 냉매가스를 압축하는 압축기, 상기 압축기를 구동하는 구동모터, 윤활유가 순환하는 윤활유라인 및 냉매가 순환하는 냉매라인을 포함하는 압축식 냉동기에 있어서, 상기 윤활유 라인에 수분제거 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기.
제1항에 있어서, 상기 윤활유 라인에 수분검지수단이 설치된 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기.
증발기, 응축기, 상기 증발기로부터의 냉매가스를 압축하는 압축기, 상기 압축기를 구동하는 구동모터, 윤활유가 순환하는 순환유 라인 및 냉매가 순환하는 냉매라인을 포함하는 압축식 냉동기에 있어서, 상기 순환유 라인에 염소제거수단이 설치된 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기.
증발기, 응축기, 상기 증발기로부터의 냉매가스를 압축하는 압축기, 상기 압축기를 구동하는 구동모터, 윤활유가 순환하는 윤활유라인 및 냉매가 순환하는 냉매라인을 포함하는 압축식 냉동기에 있어서, 상기 윤활유 라인에서 수분제거수단 및 염소제거수단이 설치된 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기.
증발기, 응축기, 상기 증발기로부터의 냉매가스를 압축하는 압축기, 상기 압축기를 구동하는 구동모터, 윤활유가 순환하는 윤활유라인 및 냉매가 순환하는 냉매라인을 포함하는 압축식 냉동기에 있어서, 상기 냉매라인에 설치되며 상기 냉매와 혼입된 상기 윤활유를 오일탱크로 회수하는 오일회수기; 상기 윤활유 라인에 배치되어 상기 오일탱크에 상기 회수된 오일을 회복시키는 어젝터에 접속되며 상기 오일회수기로 오일을 회수하기 위한 회수유라인; 및 상기 이젝터가 배치되어 있는 상기 윤활유 라인에 설치된 수분제거 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기.
증발기, 응축기, 상기 증발기로부터의 냉매가스를 압축하는 압축기, 상기 압축기를 구동하는 구동모터, 윤활유가 순환하는 윤활유라인 및 냉매가 순환하는 냉매라인을 포함하는 압축식 냉동기에 있어서, 상기 냉매라인에 설치되어 상기 냉매와 혼입된 상기 윤활유를 오일탱크로 회수하는 오일회수기; 상기 윤활유 라인에 배치되어 상기 오일탱크에 상기 회수된 오일을 회복시키는 이젝터에 접속되며 상기 오일회수기로 오일을 회수하기 위한 회수라인; 및 상기 이젝터가 배치되어 있는 상기 윤활유 라인에 설치된 염소제거수단을 구비한 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기.
증발기, 응축기, 상기 증발기로부터의 냉매가스를 압축하는 압축기, 상기 압축기를 구동하는 구동모터, 윤활유가 순환하는 윤활유라인 및 냉매가 순환하는 냉매라인을 포함하는 압축식 냉동기에 있어서, 상기 냉매라인에 설치되어 상기 냉매와 혼입된 상기 윤활유를 오일탱크로 회수하는 오일회수기; 상기 윤활유 라인에 배치되어 상기 오일탱크에 상기 회수된 오일을 회복시키는 이젝터에 접속되며 상기 오일회수기로 오일을 회수하기 위한 회수유라인; 및 상기 이젝터가 배치되어 있는 상기 윤활유 라인에 설치된 수분제거수단 및 염소제거 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기.
증발기, 응축기, 상기 증발기로부터의 냉매가스를 압축하는 압축기, 상기 압축기를 구동하는 구동모터, 윤활유가 순환하는 윤활유 라인 및 냉매가 순환하는 냉매라인을 포함하는 압축식 냉동기에 있어서, 상기 냉매와 혼입된 상기 윤활유를 오일탱크로 회수시키기 위해 상기 냉매라인에 설치된 오일회수기; 상기 응축기와 상기 오일탱크와 함께 접속되어 이들 사이의 압력차를 제공하는 냉매가스계에 설치되며, 상기 오일회수기로 오일을 회수하는 회수유 라인에 접속되어 상기 오일을 상기 오일탱크로 회복시키는 이젝터; 및 상기 냉매가스 라인에 설치되어 수분을 제거하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기.
증발기, 응축기, 상기 증발기로부터의 냉매가스를 압축하는 압축기, 상기 압축기를 구동하는 구동모터, 윤활유가 순환하는 윤활유 라인 및 냉매가 순환하는 냉매라인을 포함하는 압축식 냉동기에 있어서, 상기 냉매와 혼입된 상기 윤활유를 오일탱크로 회수하기 위해 상기 냉매라인에 설치된 오일회수기; 상기 응축기와 상기 오일탱크가 함께 접속되어 이들 사이의 압력차를 제공하는 냉매가스계에 설치되며, 상기 오일회수기로 오일을 회수하는 회수유 라인에 접속되어 상기 오일을 상기 오일탱크로 회복시키는 이젝터; 및 상기 냉매가스 라인에 설치되어 염소를 제거하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기.
증발기, 응축기, 상기 증발기로부터의 냉매가스를 압축하는 압축기, 상기 압축기를 구동하는 구동모터, 윤활유가 순환하는 윤활유 라인 및 냉매가 순환하는 냉매라인을 포함하는 압축식 냉동기에 있어서, 상기 냉매와 혼입된 상기 윤활유를 오일탱크로 회수하기 위해 상기 냉매라인에 설치된 오일회수기; 상기 응축기와 상기 오일탱크가 함께 접속되어 이들 사이의 압력차를 제공하는 냉매가스계에 설치되며, 상기 오일회수기로 오일을 회수하는 회수유 라인에 접속되어 상기 오일을 상기 오일탱크로 회복시키는 이젝터; 및 상기 냉매가스 라인에 설치되어 수분 및 염소를 제거하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기.
제8항에 있어서, 상기 냉매라인은 상기 증발기의 냉매액면과 상기 오일회수기 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기.
제9항에 있어서, 상기 냉매라인은 상기 증발기의 냉매액면과 상기 오일회수기 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기.
증발기, 응축기, 상기 증발기로부터의 냉매가스를 압축하는 압축기, 상기 압축기를 구동하는 구동모터, 윤활유가 순환하는 윤활유라인 및 냉매가 순환하는 냉매라인을

포함하는 압축식 냉동기에 있어서, 냉매로서 사용되는 1, 1, 1, 2 테트라플루오르에탄; 윤활유로서 사용되는 합성유; 및 윤활유 라인에 설치되며 수분을 제거하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 압축식 냉동기.