WO2019216595A1 - 냉동장치의 액열기 - Google Patents

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WO2019216595A1
WO2019216595A1 PCT/KR2019/005241 KR2019005241W WO2019216595A1 WO 2019216595 A1 WO2019216595 A1 WO 2019216595A1 KR 2019005241 W KR2019005241 W KR 2019005241W WO 2019216595 A1 WO2019216595 A1 WO 2019216595A1
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refrigerant
receiver
liquid
liquid separator
stored
Prior art date
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PCT/KR2019/005241
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English (en)
French (fr)
Inventor
김봉석
김수민
김명성
Original Assignee
Kim Bong Seok
Kim Su Min
Kim Myung Sung
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Publication date
Application filed by Kim Bong Seok, Kim Su Min, Kim Myung Sung filed Critical Kim Bong Seok
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/006—Accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
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    • F25B2500/00—Problems to be solved
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00—Problems to be solved
    • F25B2500/28—Means for preventing liquid refrigerant entering into the compressor

Definitions

  • the present invention relates to a liquid heater of a refrigerating device, and more particularly, in order to achieve a heat exchange effect between a high temperature refrigerant stored in a receiver and a low temperature refrigerant stored in a liquid separator, a liquid separator is installed inside the receiver.
  • the receiver In order to improve the structure of the liquid separator, the receiver is designed to be inserted and installed, and the receiver can increase the storage space therein to increase the refrigerant storage capacity and at the same time reduce the volume thereof.
  • the liquid separator inserted therein is a configuration in which the inner and outer pipes are formed in a double tube structure, and thus the high temperature refrigerant flowing into the fluid receiver is stored in the state flowing into the inner tube of the liquid separator.
  • the high temperature refrigerant stored in the receiver is the same as the inner and outer tubes of the liquid separator.
  • the heat exchange action of the liquid in the refrigerating device to maximize the freezing efficiency of the refrigerating device by allowing the heat exchange action between the low-temperature refrigerant flowing into the liquid separator and the high-temperature refrigerant stored in the receiver is active. It's about heat.
  • a refrigeration cycle of a refrigerating device using a refrigerant includes a compressor for compressing a low temperature low pressure gas refrigerant evaporated in an evaporator to a high temperature and high pressure, a condenser for condensing the liquid refrigerant of a high temperature and high pressure compressed in the compressor, and condensing in the condenser.
  • a receiver for temporarily storing the high temperature and high pressure liquid refrigerant
  • an expansion valve for rapidly expanding the liquid refrigerant supplied from the receiver and supplying the liquid refrigerant at low temperature and low pressure, and a refrigerant in the mist state supplied from the expansion valve.
  • an evaporator that vaporizes by heat exchange to take heat away from an external heat exchange medium (air, water, etc.), and a liquid separation that temporarily stores evaporated gas (gas refrigerant) supplied by evaporating by heat exchange from the evaporator to a compressor, Compression of the low-temperature gas refrigerant supplied from the liquid separation at high temperature and high pressure to discharge to the condenser
  • the refrigeration cycle of the refrigerating device is configured to repeat the operation of circulating the refrigerant compressed by the high temperature and high pressure in the compressor to the condenser ⁇ liquid ⁇ expansion valve ⁇ evaporator ⁇ liquid separator ⁇ compressor. .
  • a liquid receiver for temporarily storing a high temperature and high pressure liquid refrigerant condensed in a condenser condensed with a high temperature and high pressure liquid refrigerant discharged from a compressor, and a liquid separator for temporarily storing a gas refrigerant evaporated in an evaporator, respectively Since the refrigerant pipes are installed in the refrigerant circulation line, the piping structure of the refrigeration circulation line becomes complicated. In addition, the refrigerant condensed in the condenser may not easily flow to the receiver side, and may not be vaporized in the evaporator.
  • the above prior arts each have a structure in which a liquid separator is inserted into and installed in the receiver, so that the high temperature and high pressure liquid refrigerant stored in the receiver and the low temperature and low pressure gas refrigerant stored in the liquid separator exchange heat with each other.
  • the receiver receives the heat from the low temperature and low pressure refrigerant stored in the liquid separator by the high temperature and high pressure refrigerant stored therein so that the pressure is lowered, so that the refrigerant condensed in the condensation flows well to the fluid side, and the liquid separator is stored therein.
  • the refrigerant in the fog state is configured to supply gaseous refrigerant to the compressor by evaporating heat from the high temperature refrigerant stored in the receiver, and the above-mentioned prior arts are applied to the high temperature liquid refrigerant and the liquid separator stored in the receiver.
  • Low-temperature gas refrigerants are stored in heat exchange Looking at the following. In other words,
  • Prior Art Registration Utility Model No. 20-0359861 is a structure that is formed so that a plurality of inner and outer heat dissipation pipes are densely arranged in each of the inside and the outside of the liquid separator inserted into the receiver, which is a high temperature stored in the receiver
  • the prior art Patent No. 10-0666920 is formed by radially forming a plurality of inner and outer heat sink fins at predetermined intervals in each of the inside and the outside of the liquid separator inserted into the receiver, by the plurality of inner and outer heat sink fins.
  • the heat exchange area is enlarged so that the heat exchange action can be well performed between the high temperature refrigerant stored in the receiver and the low temperature refrigerant stored in the liquid separator.
  • the prior art Patent No. 10-1059396 is a refrigerant inlet tube formed with a plurality of coolant outlet holes at a predetermined interval on the outer side of the liquid separator is inserted into the infusion of the sap, and a plurality of coolant inlet holes are formed at regular intervals on the other side And a plurality of internal and external heat exchange plates formed at predetermined intervals in each of the inner and outer parts of the liquid separator, and the high temperature flowing into the receiver through the refrigerant inlet tube and stored therein.
  • Through the outlet line of the evaporator connected to the refrigerant and the liquid separator of the low-temperature refrigerant flowing into the liquid separation is configured so that the heat exchange action can be made well with each other.
  • Prior art Patent No. 10-1289664 has a receiver and the liquid separator is composed of a double pipe structure, the liquid separator is installed on the outside, the receiver is composed of a structure inserted into the liquid separator, In the receiver, an additional heat exchange tube or a heat exchange spiral tube penetrating the inside of the receiver is formed, and then a part of the refrigerant supplied to the expansion valve through the outlet of the receiver is stored in the inlet through the inlet of the receiver.
  • the above-mentioned prior arts are formed in a double pipe structure in which a liquid separator in which a low temperature refrigerant is stored is inserted into an inside of a receiver where a high temperature refrigerant is stored, so that the low temperature refrigerant stored in the receiver is stored in the liquid separator. Since the heat is deprived from the low temperature refrigerant, the pressure of the high temperature refrigerant introduced into and stored in the receiver decreases, so that the high temperature refrigerant condensed in the condenser can flow to the receiver side, and the liquid separator can be expected.
  • the low-temperature refrigerant introduced into and stored in the evaporator is well evaporated by removing heat from the high-temperature refrigerant stored in the receiver, so that only the gas refrigerant can be supplied to the compressor.
  • the inner space of the receiver, that is, the refrigerant, is The disadvantage is that the internal cross-sectional area for storage is reduced.
  • Patent Document 1 Registered Utility Model No. 20-0359861 (March 21, 2004)
  • Patent Document 2 Registered Patent Publication No. 10-0666920 (January 11, 2007)
  • Patent Document 3 Registered Patent Publication No. 10-1059396 2011. 08. 29. Announcement
  • Patent Document 4 Registered Patent Publication No. 10-1289664 (announced on July 26, 2013)
  • the present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems in the prior art, and is configured to insert and separate a liquid separator into a receiver in which a high temperature refrigerant supplied from a condenser is stored, and a high temperature refrigerant stored in the receiver.
  • the low-temperature refrigerant stored in the liquid separator may be configured to exchange heat with each other, but the refrigerant storage capacity stored in the receiver is increased while the volume of the receiver is reduced, and at the same time, the low-temperature refrigerant stored in the liquid separator is introduced.
  • the present invention as a means for pursuing the above object, the temporarily storing the high temperature and high pressure refrigerant supplied by condensation in the condenser of the refrigerating device to supply to the expansion valve and the vaporized refrigerant in the evaporator temporarily stored in the compressor
  • the liquid separator which is sent to the inside is inserted into the receiver, and the receiver has a refrigerant inlet through which the refrigerant discharged from the condenser flows in and a refrigerant outlet through which the liquid refrigerant is discharged into the expansion valve.
  • the liquid separator In the liquid heater of the refrigerating device configured to have a refrigerant inlet through which the gas refrigerant supplied from the evaporator flows and a refrigerant outlet for sending the gas refrigerant to the compressor, the liquid separator has a small diameter inserted into the receiver. And an inner tube having a diameter smaller than that of the receiver but larger than the inner tube.
  • the outer tube is formed in a double tube structure to surround the inner tube so that both ends of the inner tube is open to communicate with the interior of the receiver, the inner, outer tube is introduced into the refrigerant inlet
  • the one side and the other side sealing plate for sealing both ends of each of the inner and outer tubes are welded to each other so that the refrigerant circulation passage is formed in a cylindrical shape so that the gas refrigerant can be circulated to the refrigerant outlet.
  • a plurality of diaphragms formed at a predetermined interval between the refrigerant inlet and the refrigerant outlet are formed in a C-shape in the refrigerant circulation passage formed in a cylindrical shape between the inner and outer tubes of the liquid separator.
  • the magnetic diaphragm and the inverted C-shaped diaphragm, which are alternately installed at 180 °, are alternately formed so that the refrigerant flowing into the refrigerant circulation passage flows in the refrigerant inlet side and circulates in a zigzag direction toward the refrigerant outlet side. It is characterized by.
  • one side of the receiver is characterized in that the refrigerant storage pocket for storing the liquid refrigerant is formed so that the suction end of the refrigerant outlet is immersed in the liquid refrigerant stored in the receiver.
  • the liquid separator inserted into the receiver of the heat receiver is formed by combining an inner tube having a diameter smaller than the receiver and an outer tube having a diameter larger than the inner tube in a double pipe structure and inserted into the receiver.
  • the structure of the liquid separator is improved so that the refrigerant flowing into the receiver can be stored in the inner tube of the separator so that the liquid heater can be manufactured compactly, and the volume of the receiver can be reduced.
  • the storage capacity of the refrigerant stored in the receiver is effective to increase.
  • the liquid separator inserted into the receiver of the heat receiver to be manufactured in a simple structure, the high temperature refrigerant stored in the sap and the low temperature refrigerant stored in the separator are actively exchanged with each other. There is an effect to increase the heat exchange efficiency between the high temperature refrigerant and the low temperature refrigerant inlet and stored in each of the receiver and the liquid separator.
  • the refrigerant storage pocket in which the liquid refrigerant is stored is formed in the receiver of the liquid heater, there is an effect of smoothly supplying the liquid refrigerant to the expansion valve side through the refrigerant outlet.
  • FIG. 1 is a perspective view of a liquid heater of one embodiment for explaining the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a liquid heater of one embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an installation state of a plurality of diaphragms formed in the liquid separator of the liquid heater of the present invention
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a liquid heater according to another embodiment of the present invention.
  • Reference numeral 1 denotes a heat sink of one embodiment configured as a horizontal type, and 1a denotes a heat sink of another embodiment configured as a vertical shape.
  • FIGS. 1 and 2 A heat sink 1 of one embodiment configured horizontally is shown in FIGS. 1 and 2, and a heat sink 1a of another embodiment configured vertically is shown in FIG. 6.
  • liquid-heater 1 of an embodiment configured in a horizontal type.
  • the liquid heater 1 includes a receiver 2 which temporarily stores a high temperature refrigerant supplied from a condenser that condenses the refrigerant discharged by being compressed at a high temperature and high pressure in a compressor of a refrigeration cycle, and sends it to an expansion valve.
  • the liquid separator 3 which temporarily stores the refrigerant evaporated and evaporated by heat exchange with the heat exchange medium and sends the refrigerant to the compressor is formed in a double pipe structure.
  • the liquid heater 1 has a structure in which the liquid separator 3 is inserted into the receiver 2.
  • the heat receiver 1 has a high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from a condenser (not shown) on one side (see the left part in the drawing) of the receiver 2 formed in a horizontal shape.
  • a refrigerant inlet 21 for inflow is formed, and a refrigerant outlet 22 for supplying a refrigerant to an expansion valve (not shown) is formed at the other side of the receiver 2 (see the right part in the drawing). It is.
  • the liquid heater 1 is a compressor (not shown) and a refrigerant inlet 31 and a refrigerant into which the refrigerant supplied from an evaporator (not shown) flows into the liquid separator 3 inserted into the receiver 2.
  • Refrigerant outlets 32 for sending to the air are formed respectively.
  • a characteristic of the present invention is to improve the structure of the liquid separator 3 inserted into the receiver 2 of the heat receiver 1 so that the refrigerant flowing into the receiver 2 is stored in the liquid separator 3.
  • the volume of the receiver 2 can be reduced while the storage capacity of the refrigerant stored in the receiver 2 is increased by being configured to be stored inside.
  • the liquid separator (3) inserted into the receiver 2 is composed of inner and outer tubes (3a) (3b) smaller than the diameter of the receiver, the outer tube (3b) is an inner tube ( 3a) is formed to have a larger diameter than the inner tube 3a so as to be assembled to surround the inner tube 3a to form a refrigerant circulation passage 33 formed in a cylindrical shape with the inner tube 3a.
  • both ends of each of the inner and outer tubes 3a and 3b are sealed at both ends of the refrigerant circulation passage 33 formed in a cylindrical shape between the inner tube 3a and the outer tube 3b.
  • One side and the other side sealing plates 34 and 35 are respectively welded.
  • cold inner circulation formed in a cylindrical shape between the inner and outer tubes (3a) (3b) by one side and the other side sealing plates (34) (35) welded to both ends of the inner and outer tubes (3a) (3b). Since both sides of the passage 33 are in a sealed state, the refrigerant flowing into the refrigerant inlet 31 of the liquid separator 3 is circulated along the refrigerant circulation passage 33 to be discharged through the refrigerant outlet 32.
  • the liquid separator 3 inserted into the receiver 2 is installed at both ends of the inner tube 3a so as to communicate with the receiver 2.
  • the refrigerant introduced into and stored in 2) flows into the inner tube 3a of the liquid separator 3 to be stored and circulated, and the refrigerant stored in the receiver 2 is stored in the outer tube (3) of the liquid separator 3. 3b) is stored in contact with the outside.
  • the refrigerant introduced into and stored in the receiver 2 exchanges heat with the inner surface of the inner tube 3a of the liquid separator 3 and also exchanges heat with the outer surface of the outer tube 3b.
  • the heat exchange action between the high temperature refrigerant introduced into and stored in 2) and the low temperature refrigerant introduced into and stored in the liquid separator 3 is actively performed by the internal and external tubes 3a and 3b.
  • the refrigerant circulation passage 33 formed in a cylindrical shape between the inner and outer tubes 3a and 3b of the liquid separator 3 flows into the refrigerant inlet 31 and circulates toward the refrigerant outlet 32. While delaying the flow of the refrigerant, a plurality of diaphragms are formed at regular intervals so that heat exchange with the high temperature refrigerant stored in the receiver 2 can be performed well.
  • the plurality of diaphragms 36 and the inverted C-shaped diaphragms 37 which are formed to be shifted at an angle of 180 ° with respect to the C-shaped diaphragm 36 are each spaced apart from each other. It is configured to be installed alternately.
  • the low-temperature refrigerant flowing into and circulating through the refrigerant circulation passage 33 formed in a cylindrical shape between the inner and outer tubes 3a and 3b of the liquid separator 3 is formed at a predetermined interval with a C-shaped diaphragm.
  • the refrigerant circulation passage 33 circulates in a zigzag shape, so that heat exchange with the high temperature refrigerant stored in the receiver 2 is performed well.
  • each of the refrigerant inlet 31 and the refrigerant outlet 32 of the liquid separator 3 is welded to be connected to penetrate one side and the other side of the outer tube 3b of the liquid separator 3, respectively.
  • Each of the coolant inlet 31 and the coolant outlet 32 is installed in a state of protruding to the outside through the receiver 2.
  • the low temperature refrigerant flowing into the refrigerant circulation passage 33 formed between the inner and outer tubes 3a and 3b through the refrigerant inlet 31 connected to the liquid separator 3 is the refrigerant circulation. Since the coolant circulates in a zigzag shape toward the coolant outlet port 32 along the passage 33, low-temperature coolant circulating in the coolant circulation passage 33 in a zigzag shape flows into the receiver 2 and is stored at a high temperature.
  • the liquid heater 1 includes a refrigerant storage pocket 4 formed at a lower side of the receiver 2 (see the right part in the drawing), and the refrigerant storage pocket 4 is a condenser.
  • the liquid refrigerant condensed into the liquid phase when the high-temperature refrigerant supplied from (not shown) flows into the receiver 2 through the refrigerant inlet 21 of the receiver 2 is the inner bottom of the receiver 2.
  • the refrigerant in the gaseous state which is accumulated and does not condense, flows in the upper portion of the receiver 2, and the liquid refrigerant accumulated on the inner bottom of the receiver 2 is stored in the refrigerant storage pocket 4.
  • the refrigerant storage pocket 4 can maintain the liquid refrigerant at all times.
  • the heat sink 1a of the other embodiment is installed vertically as shown in FIG. 6, and the heat sink 1a has the same name and the same reference numerals for the same configuration as that of the horizontal heat sink 1 described above. It will be described using.
  • the heat receiver 1a of the other embodiment also includes a receiver for temporarily storing a high temperature refrigerant supplied from a condenser that condenses the refrigerant discharged by being compressed at a high temperature and high pressure in a compressor of a refrigeration cycle and sending it to an expansion valve ( 2) and the liquid separator 3 which temporarily stores the refrigerant evaporated and evaporated by the heat exchange action with the heat exchange medium in the evaporator of the refrigeration cycle and sends it to the compressor.
  • the heat receiver 1a is configured to introduce a high-temperature, high-pressure refrigerant discharged from a condenser (not shown) to one side (see the upper portion in the drawing) of the receiver 2 formed in a shape.
  • Refrigerant inlet 21 is formed, and the other side (refer to the lower portion of the drawing) of the receiver 2 is configured to have a structure in which the refrigerant outlet 22 for supplying the refrigerant to the expansion valve (not shown) is formed have.
  • the liquid separator 1a is also inserted into and installed in the receiver 2, the refrigerant inlet 31 through which the refrigerant supplied from the evaporator flows in, and the refrigerant outlet 32 for sending the refrigerant to the compressor. Are formed respectively.
  • the cooler 1a also improves the structure of the liquid separator 3 inserted into the receiver 2 so that the refrigerant flowing into the receiver 2 may be stored in the liquid separator 3. It is characterized in that it is configured to reduce the volume of the receiver 2 while increasing the storage capacity of the refrigerant stored in the receiver 2.
  • the column 1a is composed of a receiver 2 and the liquid separator (3) is inserted into the installation therein, the liquid separator 3 is composed of an inner, outer tube (3a) (3b), Both sides of the refrigerant circulation passage 33 formed in a cylindrical shape between the inner and outer tubes 3a and 3b are welded to seal one side (see the upper portion in the drawing) with one side sealing plate 34, and the refrigerant And welding the other side of the circulation passage 33 (see lower part in the drawing) to the other sealing plate 35 so as to seal the refrigerant circulation passage 33 with a C-shaped diaphragm 36 and an inverted C-shaped diaphragm 37 ) Are installed alternately at regular intervals.
  • each of the heat sink 1 of the embodiment of the present invention configured as described above and each of the heat sink 1a of the other embodiment as follows.
  • the high temperature refrigerant supplied from the condenser 1 is introduced through the refrigerant inlet 21 as illustrated in FIG. 2, and the high temperature refrigerant introduced into the refrigerant inlet 21 is transferred from the condenser.
  • a liquid refrigerant condensed into a liquid phase and a gaseous refrigerant not condensed flow into a mixed state, wherein the high temperature liquid refrigerant condensed is stored in a standing state on the inner bottom of the receiver 2 and is not condensed.
  • the gaseous refrigerant is stored in a state of flowing above the receiver 2.
  • the high temperature refrigerant flowing into the receiver 2 is stored in contact with the inner surface of the inner tube 3a and the outer surface of the outer tube 3b of the liquid separator 3 and thus stored in the receiver 2.
  • the heat exchange between the high temperature refrigerant and the low temperature refrigerant circulating along the refrigerant circulation passage 33 of the liquid separator 3 is simultaneously performed in the inner tube 3a and the outer tube 3b.
  • the high temperature refrigerant stored in the heat sink is deprived of heat from the low temperature refrigerant circulating through the refrigerant circulation passage 33 of the liquid separator 3 so that the high temperature refrigerant stored in the receiver 2 is a condenser (not shown).
  • the condenser can smoothly supply a high-temperature refrigerant to the receiver 2, whereas the liquid separator 3 has a low-temperature refrigerant supplied from an evaporator (not shown).
  • the refrigerant circulation passage 33 and the inner tube (3a) Since the heat is removed from the high temperature refrigerant stored in the receiver 2 through the outer tube 3b, the refrigerant flowing into the refrigerant circulation passage 33 of the liquid separator 3 is not evaporated from the evaporator. Since the evaporation is effected by taking away the gas, the gas refrigerant is supplied to the compressor (not shown) through the refrigerant outlet 32 of the liquid separator 3.
  • the high temperature refrigerant supplied from the condenser (not shown) is also introduced through the refrigerant inlet 21 as illustrated in FIG. 6, and the high temperature refrigerant introduced into the refrigerant inlet 21 is transferred from the condenser.
  • a liquid refrigerant condensed into a liquid phase and a gaseous refrigerant not condensed are introduced in a mixed state.
  • the hot refrigerant concealed in the liquid state is stored in a state of being accumulated in the lower side of the receiver 2, and the non-condensed gaseous refrigerant is stored in a state of flowing above the inside of the receiver 2.
  • the high temperature refrigerant stored in the receiver 2 is in direct contact with the inner surface of the inner tube 3a of the liquid separator 3 and the outer surface of the outer tube 3b so that the refrigerant circulation passage of the liquid separator 3 (
  • the low temperature refrigerant circulating along the refrigerant circulation passage 33 of the liquid separator 3 is heat-exchanged with the low temperature refrigerant circulating along the 33. Since the heat exchange action to take out is actively made, only the gas refrigerant flows out through the refrigerant outlet 32, and the high temperature refrigerant stored in the receiver 2 is the refrigerant circulation passage 33 of the liquid separator 3. Since the heat is taken away from the low temperature refrigerant circulating through, the refrigerant of the condenser is smoothly supplied to the receiver 2 side.
  • the liquid separator (1) (1a) is composed of the receiver (2) and the liquid separator (3) in a dual structure
  • the liquid separator (3) is the inner tube (3a) and the outer tube (3b) is configured in a double pipe structure
  • the inner tube (3a) of the liquid separator (3) is configured to communicate with the receiver 2 so that the high temperature refrigerant flowing into the receiver (2) is a liquid separator
  • the liquid separator (3) is inserted into the receiver 2
  • the high-temperature refrigerant is introduced into the receiver 2 is stored inside Heat exchange between the entire inner surface of the tube 3a and the entire outer surface of the outer tube 3b causes heat exchange between the high temperature refrigerant flowing into the receiver 2 and the low temperature refrigerant circulating into the liquid separator 3 and circulating.
  • the high temperature refrigerant flowing into the receiver 2 is stored in the separator 3. Since it can be stored inflow into the secondary pipe (3a) it is possible to reduce the volume of the receiver (2) as much as possible to increase the cold storage capacity of the receiver (2) so that the compactor (2) can be compactly configured It is effective.
  • the present invention can be configured to assemble the receiver 2 and the liquid separator (3) constituting the liquid heater (2) in a simple structure is an invention that has the effect of reducing the production cost.

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Abstract

본 발명은 냉동장치의 액열기에 관한 것으로, 냉동장치의 응축기에서 응축 공급되는 고온고압의 냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 공급하는 수액기와, 증발기에서 기화된 냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 보내는 액분리기가 상기 수액기 내부에 삽입 설치되어 있으며, 상기 수액기에는 응축기에서 배출되는 냉매가 유입되는 냉매입구와 팽창밸브로 액체냉매를 배출시키는 냉매출구가 각각 형성되어 있으며, 상기 액분리기에는 증발기에서 공급되는 기체냉매가 유입되는 냉매유입구와 압축기로 기체냉매를 보내기 위한 냉매유출구가 각각 형성되어 있도록 구성되는 냉동장치의 액열기에 있어서, 상기 액분리기는 수액기 내부로 삽입 설치되는 작은 직경을 갖는 내부관과, 수액기보다는 작지만 상기 내부관보다 큰 직경으로 형성되는 외부관으로 구성되며, 상기 외부관이 내부관을 감싸주도록 이중관 구조로 형성되어 상기 내부관의 양단은 수액기의 내부와 연통하도록 개구되어 있으며, 상기 내,외부관 사이에는 냉매유입구로 유입된 기체냉매가 냉매유출구로 순환될 수 있도록 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로가 형성되도록 내,외부관 각각의 양단을 밀폐하는 일측 및 타측 밀폐판이 각각 용접되어 있도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

냉동장치의 액열기
본 발명은 냉동장치의 액열기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 액분리기에 저장되는 저온의 냉매와의 열교환작용이 잘 이루어지도록 하기 위하여 수액기의 내부에 액분리기를 삽입 설치하는 구조로 구성하되, 상기 액분리기의 구조를 개선하는 수단으로, 상기 수액기는 냉매저장용량을 증대시킬 수 있도록 그 내부의 저장공간 면적이 늘어날 수 있도록 하는 동시에 그 부피는 줄어들 수 있도록 수액기 내부에 삽입 설치되는 상기 액분리기는 그 자체를 내,외부관이 이중관 구조로 형성하는 구성으로서, 상기 수액기의 내부에 유입되는 고온의 냉매는 액분리기의 내부관 속으로 유입되는 상태로 저장되므로 냉매의 저장량을 증대시킬 수 있으며, 또한 상기 수액기에 저장되는 고온의 냉매는 액분리기의 내,외부관과 동시에 열교환작용을 하게 되므로 상기 액분리기에 유입되는 저온의 냉매와 상기 수액기에 저장되는 고온의 냉매와의 열교환작용이 활발하게 이루어질 수 있도록 하여 냉동장치의 냉동효율을 극대화시킬 수 있도록 하는 냉동장치의 액열기에 관한 것이다.
일반적으로 냉매를 사용하는 냉동장치의 냉동싸이클은 증발기에서 증발된 저온저압의 기체냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 고온고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 고온고압의 액체냉매를일시 저장하는 수액기와, 상기 수액기에서 공급되는 액체냉매를 급속 팽창시켜서 액체냉매를 저온저압의 안개상태 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 보내기전에 일시 저장하는 액분리와, 상기 액분리로부터 공급되는 저온의 기체냉매를 고온고압으로 압축하여 응축기로 토출시키는 압축기로 구성되어 있으며, 상기와 같이 냉동장치의 냉동싸이클은 압축기에서 고온고압으로 압축된 냉매를 응축기→수액기→팽창밸브→증발기→액분리기→압축기로 순환시키는 작동을 반복 되풀리하도록 구성되어 있다.
종래 기술에서는 압축기에서 토출되는 고온고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기에서 응축되어 공급되는 고온고압의 액체냉매를 일시 저장하는 수액기와, 증발기에서 증발된 기체냉매를 일시 저장하는 액분리기가 각각 별개의 구성으로 냉매순환라인에 각각 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 압축기기로 유입되는 문제가 발생되는 있기 때문에 이를 해결하기 위하여 본원인은 등록실용신안 제20-0359861호, 등록특허 제10-0666920호, 등록특허 제10-1059396호, 등록특허 제10-1289664호 등의 선행기술들을 제안한 바 있다.
상기한 선행기술들은 각각 수액기의 내부에 액분리기를 삽입 설치하는 구조로 구성되어 상기 수액기에 저장되는 고온고압의 액체냉매와 상기 액분리기에 저장되는 저온저압의 기체냉매가 서로 열교환하는 작용으로 상기 수액기는 이에 저장되는 고온고압의 냉매가 액분리기에 저장되는 저온저압의 냉매로부터 열을 빼앗기는 작용으로 압력이 낮아지게 되므로 응축에서 응축되는 냉매가 수액측측으로 잘 흐르도록 하며, 상기 액분리기는 이에 저장되는 안개상태의 냉매는 수액기에 저장되는 고온의 냉매로부터 열을 빼앗아 증발하는 작용으로 압축기에는 기체상태의 냉매를 공급할 수 구성된 것으로, 상기한 선행기술들이 수액기에 저장되는 고온의 액체냉매와 액분리기에 저장되는 저온의 기체냉매들끼리 서로 열교환작용이 잘 이루어지게 하는 구성을 살펴보면 다음과 같다. 즉,
선행기술 등록실용신안 제20-0359861호는 수액기에 삽입 설치되는 액분리기의 내,외부 각각에 복수의 내,외부 방열파이프들이 조밀하게 배열되어 있도록 형성하는 구조로서, 이는 상기 수액기에 유입 저장되는 고온의 냉매는 액분리기의 외부에 조밀하게 배열되어 있는 복수의 외부 방열파이프를 순환하면서 액분리기에 저장되는 저온의 냉매와 열교환하도록 하며, 상기 액분리기에 유입 저장되는 저온의 냉매는 복수의 내부 방열파이프를 순환하면서 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 열교환하도록 구성되어 있다.
선행기술 등록특허 제10-0666920호는 수액기의 내부에 삽입 설치되는 액분리기의 내,외부 각각에 복수의 내,외부 방열핀을 일정간격으로 방사상으로 형성하여 상기 복수의 내,외부 방열핀들에 의하여 열교환면적이 확대되어 상기 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 상기 액분리기에 저장되는 저온의 냉매들간에 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 구성되어 있다.
선행기술 등록특허 제10-1059396호는 수액의 내부에 삽입 설치되는 액분리기의 외부 일측에는 냉매 유출공이 일정간격으로 다수 형성되어 있는 냉매 유입관을, 외부 타측에는 냉매 유입공이 일정각격으로 다수 형성되어 있는 냉매 유입관을 각각 형성하고, 또한 상기 액분리기의 내,외부 각각에는 일정간격으로 복수의 내,외부 열교환판을 형성하는 구조로서, 상기 냉매 유입관을 통해 수액기의 내부로 유입 저장되는 고온의 냉매와 액분리기에 연결되어 있는 증발기의 출구라인을 통해 상기 액분리로 유입 저장되는 저온의 냉매가 서로 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 구성되어 있다.
선행기술 등록특허 제10-1289664호는 수액기와 액분리기가 이중관 구조로 구성되어 있되, 상기 액분리기가 외부에 설치되어 있고, 상기 수액기가 액분리기 내부에 삽입 설치되어 있는 구조로 구성되어 있으며, 상기 수액기에는 수액기의 내부를 관통하는 열교환관이나 열교환 나선관을 추가로 형성한 다음 상기 수액기의 입구를 통해 유입 저장된 후 수액기의 출구를 통해 팽창밸브측으로 공급되는 냉매의 일부는 바이패스관을 통해 상기한 열교환관이나 열교환 나선관으로 공급되도록 하여 열교환관이니 열교환 나선관을 통과하는 과정에서 상기 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 열교환작용을 한 후 상기 열교환관이나 열교환 나선관으로 배출되는 냉매는 증발기에서 액분리기로 공급되는 저온의 냉매와 합류하여 상기 액분리기로 유입되어 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 열교환작용을 한 후 압축기로 공급되도록 구성되어 있다.
그러나 상기한 선행기술들은 고온의 냉매가 저장되는 수액기의 내부에 저온의 냉매가 저장되는 액분리기가 삽입 설치되는 이중관 구조로 형성되어 있으므로 상기 수액기에 저장되는 저온의 냉매가 상기 액분리기에 저장되는 저온의 냉매로부터 열을 빼앗기게 되므로 수액기에 유입 저장되는 고온의 냉매의 압력이 낮아지게 하는 작용으로 응축기에서 응축되는 고온의 냉매가 수액기측으로 잘 흐르도록 하는 효과를 기대할 수 있고, 또한 상기 액분리기에 유입 저장되는 저온의 냉매는 수액기에 저장되는 고온의 냉매로부터 열을 빼앗는 작용으로 증발이 잘 이루어져 기체냉매만 압축기로 공급하는 효과 등은 기대할 수는 있겠지만, 상기한 선행기술들의 액열기 각각은 수액기 내부에 삽입 설치되는 액분리기에 의해 수액기의 내부공간면적 즉, 냉매를 저장하기 위한 내부 단면적이 줄어들게 되는 단점이 있다.
또한 상기와 같은 단점을 해결하기 위해 수액기에 삽입 설치되는 액분리기의 부피만큼 상기 수액기의 내부 단면적을 증대시키기 위해서 수액기의 크기를 크게 확대시켜서 구성하게 될 경우에는 상기 수액기의 부피가 커지게 될 수밖에 없기 때문에 결국 액열기의 부피가 상당히 커지게 되고, 이로 인해 냉동싸이클을 콤팩트하게 구성할 수 없게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있으며, 또한 수액기와 액분리기 각각에 저장되는 냉매간의 열교환작용이 질 이루어질 수 있도록 하는 구조가 복잡하고 여러 가지의 구성이 추가되는 관계로 제조비용이 커지게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 등록실용신안 제20-0359861호(2004. 08. 21. 공고)
(특허문헌 2) 등록특허공보 제10-0666920호(2007. 01. 11. 공고)
(특허문헌 3) 등록특허공보 제10-1059396호2011. 08. 29. 공고)
(특허문헌 4) 등록특허공보 제10-1289664호(2013. 07. 26. 공고)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 감안하여 제안한 것으로, 응축기에서 공급되는 고온의 냉매가 저장되는 수액기의 내부에 액분리를 삽입 설치하는 구성으로 상기 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 상기 액분리기에 저장되는 저온의 냉매가 서로 열교환작용을 할 수 있도록 구성하되, 상기 수액기에 저장되는 냉매저장용량은 늘어나게 하면서 수액기의 부피는 줄어들게 구성하는 동시에 상기 액분리기에 유입 저장되는 저온의 냉매가 수액기에 저장되는 고온의 냉매와 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 상기 수액기와 액분리기가 콤팩트한 구조로 구성하여 냉동싸이클의 설치면적이 줄어들게 하면서 액열기를 구성하는 수액기와 액분리기의 조립 구조를 단순화시키는 동시에 액열기의 제작비를 절감시킬 수 있도록 하는 액열기를 제공하는 목적을 두고 발명한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서, 냉동장치의 응축기에서 응축 공급되는 고온고압의 냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 공급하는 수액기와, 증발기에서 기화된 냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 보내는 액분리기가 상기 수액기 내부에 삽입 설치되어 있으며, 상기 수액기에는 응축기에서 배출되는 냉매가 유입되는 냉매입구와 팽창밸브로 액체냉매를 배출시키는 냉매출구가 각각 형성되어 있으며, 상기 액분리기에는 증발기에서 공급되는 기체냉매가 유입되는 냉매유입구와 압축기로 기체냉매를 보내기 위한 냉매유출구가 각각 형성되어 있도록 구성되는 냉동장치의 액열기에 있어서, 상기 액분리기는 수액기 내부로 삽입 설치되는 작은 직경을 갖는 내부관과, 수액기보다는 작지만 상기 내부관보다 큰 직경으로 형성되는 외부관으로 구성되며, 상기 외부관이 내부관을 감싸주도록 이중관 구조로 형성되어 상기 내부관의 양단은 수액기의 내부와 연통하도록 개구되어 있으며, 상기 내,외부관 사이에는 냉매유입구로 유입된 기체냉매가 냉매유출구로 순환될 수 있도록 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로가 형성되도록 내,외부관 각각의 양단을 밀폐하는 일측 및 타측 밀폐판이 각각 용접되어 있도록 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 액분리기의 내,외부관 사이에 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로에는 냉매유입구와 냉매유출구 사이에 일정간격으로 형성되는 복수의 격판이 C자형으로 형성되어 있되, 상기 복수의 격판은 C자형 격판과 이와는 180°각도로 어긋나게 설치되는 역C자형 격판이 서로 교대적으로 형성되어 상기 냉매순환통로로 유입되는 냉매가 냉매유입구측에서 유입되어 냉매유출구측을 향해 지그재그상으로 순환할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수액기의 일측에는 냉매출구의 흡입단부가 수액기에 저장되는 액체냉매에 침지된 상태로 설치될 수 있도록 액체냉매를 저장하기 위한 냉매저장포켓이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 액열기의 수액기에 삽입 설치되는 액분리기를 수액기보다 작은 직경을 갖는 내부관과 상기 내부관보다 큰 직경을 갖는 외부관을 이중관 구조로 결합 구성하여 상기 수액기에 삽입 설치되는 상기 액분리기의 내부관 내부에도 수액기에 유입되는 냉매가 저장될 수 있도록 액분리기를 구조개선하여 상기 액열기를 콤팩트하게 제작할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 또한 상기 수액기의 부피는 줄어들게 구성할 수 있도록 하는 한편, 상기 수액기에 저장되는 냉매의 저장용량은 증대시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 상기 액열기의 수액기 내부에 삽입 설치되는 액분리기를 간단한 구조로 제작할 수 있도록 하는 동시에 수액에 저장되는 고온의 냉매와 액분리기 저장되는 저온의 냉매가 서로 열교환작용이 활발하게 진행될 수 있도록 함으로써 상기 수액기와 액분리기 각각의 내부에 유입 저장되는 고온의 냉매와 저온의 냉매와의 열교환효율을 증대시킬 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.
또한 상기 액열기의 수액기에는 액체냉매가 저장되는 냉매저장포켓이 형성되어 있으므로 냉매출구를 통해 액체냉매를 팽창밸브측으로 원활하게 공급할 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 일실시예의 액열기 사시도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예의 액열기 단면도이고,
도 3은 도 3의 A-A선 단면도이며,
도 4는 도 3의 B-B선 단면도이고,
도 5는 본 발명의 액열기의 액분리기에 형성되는 복수의 격판들의 설치상태를 나타낸 사시도이며,
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 액열기 단면도이다.
본 발명에 의한 냉동장치의 액열기에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
도면부호 1은 횡형으로 구성되는 일실시예의 액열기를 나타내는 것으며, 1a는 입형으로 구성되는 다른 실시예의 액열기를 나타내는 것이다.
횡형으로 구성된 일실시예의 액열기(1)는 도 1 및 도 2에 도시되어 있으며, 입형으로 구성된 다른 실시예의 액열기(1a)는 도 6에 도시되어 있다.
먼저, 횡형으로 구성된 일실시예의 액열기(1)에 대하여 설명하기로 한다.
상기 액열기(1)는 도면에는 도시하지 않았지만 냉동싸이클의 압축기에서 고온고압으로 압축되어 토출되는 냉매를 응축시키는 응축기에서 공급되는 고온의 냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 보내는 수액기(2)와, 냉동싸이클의 증발기에서 열교환매체와의 열교환작용으로 기화하여 증발하는 냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 보내는 액분리기(3)가 이중관 구조로 결합 구성되어 있다.
즉, 상기 액열기(1)는 수액기(2)의 내부에 액분리기(3)가 삽입 설치되는 구조로 구성되어 있다.
상기 액열기(1)는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 횡형으로 형성되는 수액기(2)의 일측(도면상 좌측부분 참조)에는 응축기(미도시)에서 토출되는 고온고압의 냉매를 유입시키기 위한 냉매입구(21)가 형성되고, 상기 수액기(2)의 타측(도면상 우측부분 참조)에는 팽창밸브(미도시)로 냉매를 공급하기 위한 냉매출구(22)가 형성되어 있도록 구성되어 있다.
또한 상기 액열기(1)는 수액기(2)의 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)에 증발기(미도시)에서 공급되는 냉매가 유입되는 냉매유입구(31)와 냉매를 압축기(미도시)로 보내기 위한 냉매유출구(32)가 각각 형성되어 있다.
본 발명의 특징은, 상기 액열기(1)의 수액기(2) 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)의 구조를 개선하여 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 냉매가 상기 액분리기(3) 내부에도 저장될 수 있도록 구성하여 수액기(2)에 저장되는 냉매의 저장용량은 늘어나게 하면서 수액기(2)의 부피는 줄일 수 있도록 한 것에 있다.
이를 위해, 상기 수액기(2) 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)는 수액기의 직경보다 작은 내,외부관(3a)(3b)으로 구성하되, 상기 외부관(3b)은 내부관(3a)을 감싸주는 상태로 조립되어 상기 내부관(3a)과의 사이에 원통형으로 형성되는 냉매순환통로(33)를 형성시킬 수 있도록 내부관(3a)보다는 큰 직경으로 형성되어 있다.
또한 상기 내부관(3a)과 외부관(3b) 사이에 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로(33)의 양측이 밀폐될 수 있도록 하기 위하여 상기 내,외부관(3a)(3b) 각각의 양단에는 일측 및 타측 밀폐판(34)(35)이 각각 용접된다.
또한 상기 내,외부관(3a)(3b) 각각의 양단에 용접되는 일측 및 타측 밀폐판(34)(35)에 의하여 내,외부관(3a)(3b) 사이에 원통형상으로 형성되는 냉내순환통로(33)의 양측은 밀폐되는 상태가 되므로 상기 액분리기(3)의 냉매유입구(31)로 유입되는 냉매는 냉매순환통로(33)를 따라 순환하여 냉매유출구(32)를 통해 유출되는 것이다.
상기와 같이 상기 수액기(2) 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)는 내부관(3a)의 양단은 수액기(2)와 연통하도록 관통된 상태로 설치되는 것이며, 이에 따라 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 냉매는 액분리기(3)의 내부관(3a) 속으로 유입되어 저장 및 순환하게 되며, 또한 상기 수액기(2)에 저장되는 냉매는 액분리기(3)의 외부관(3b) 외부와 접촉하는 상태로 저장된다.
따라서 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 냉매는 상기 액분리기(3)의 내부관(3a)의 내면과 열교환하게 됨과 동시에 외부관(3b)의 외면과도 열교환하는 상태가 되므로 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 고온의 냉매와 상기 액분리기(3)에 유입 저장되는 저온의 냉매의 열교환작용은 내,외부관(3a)(3b)에 의하여 활발하게 이루어지게 되는 것이다.
또한 상기 액분리기(3)의 내,외부관(3a)(3b) 사이에 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로(33)에는 냉매유입구(31)로 유입되어 냉매유출구(32)측으로 순환하는 저온의 냉매 흐름을 지연시키는 한편, 상기 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매와의 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 하기 위한 복수의 격판이 일정간격으로 형성되어 있다.
상기한 복수의 격판은 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 C자형 격판(36)과 상기 C자형 격판(36)에 대하여 180°각도로 어긋나게 형성되는 역C자형 격판(37)이 각각 일정간격을 두고 교대적으로 설치되어 있도록 구성된다.
따라서 상기 액분리기(3)의 내,외부관(3a)(3b) 사이에 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로(33)로 유입되어 순환하게 되는 저온의 냉매는 일정간격으로 형성되어 있는 C자형 격판(36)과 역C자형 격판(37)에 의해 상기 냉매순환통로(33)를 지그재그상으로 순환하게 되므로 상기 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매와의 열교환작용이 잘 이루어지게 되는 것이다.
그리고 상기한 일실시예의 액열기(1)에 형성된 원통형상의 냉매순환통로(33)에 일정간격으로 설치되는 복수의 격판들 중 상기 냉매순환통로(33)의 바닥부분에 밀착되는 상태로 설치되는 복수의 C자형 격판(36)에는 냉매순환통로(33)의 바닥에 고이게 되는 냉매를 흐르게 하기 위한 냉매흐름통로(38)가 형성되어 있으므로(도 5 참조) 상기 냉매순환통로(33)에 냉매가 고여있는 현상이 발생되지 않게 된다.
한편, 상기 액분리기(3)의 냉매유입구(31) 및 냉매유출구(32) 각각은 액분리기(3)의 외부관(3b) 일측 및 타측을 각각 관통하는 상태로 연결되도록 용접되어 있으며, 또한 상기 냉매유입구(31) 및 냉매유출구(32) 각각은 수액기(2)를 관통하여 외부로 돌출하는 상태로 설치된다.
따라서 상기 액분리기(3)에 연결 설치되어 있는 냉매유입구(31)를 통해 내,외부관(3a)(3b) 사이에 형성되어 있는 냉매순환통로(33)로 유입되는 저온의 냉매는 상기 냉매순환통로(33)를 따라 냉매유출구(32)측을 향해 지그재그상으로 순환하게 되므로, 상기 냉매순환통로(33)를 지그재그상으로 순환하는 저온의 냉매는 상기 수액기(2)에 유입 저장되어 고온의 냉매에 노출되어 있는 액분리기의 내부관(3a) 내면 및 외부관(3b) 외면을 통해 고온의 냉매와 열교환을 하게 되며, 이에 따라 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 고온의 냉매와 상기 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)를 순환하는 저온의 냉매와의 열교환작용이 잘 이루어져 열교환 효율을 증대시킬 수 있게 되는 것이다.
상기와 같이 구성되는 일실시예의 액열기(1)는 수액기(2)의 일측(도면상 우측부분 참조) 하부에 냉매저장포켓(4)이 형성되어 있으며, 상기 냉매저장포켓(4)은 응축기(미도시)에서 공급되는 고온의 냉매가 수액기(2)의 냉매입구(21)를 통해 수액기(2) 내부로 유입 저장될 때 액상으로 응축된 액체냉매는 수액기(2)의 내부 바닥에 고이게 되고 응축작용이 이루어지지 아니한 기체상태의 냉매는 수액기(2) 내부 상측에서 유동하게 되는데, 이때 상기 수액기(2)의 내부 바닥에 고이는 액체냉매는 냉매저장포켓(4)에 저장되도록 함으로써, 수액기(2)의 내부 바닥에 고이게 되는 액체냉매의 저장량이 적은 상태가 되더라도 상기 냉매저장포켓(4)에는 항시 액체냉매가 채원진 상태를 유지할 수 있게 된다.
또한 상기 냉매저장포켓(4)에는 냉매출구(22)의 흡입단부(22a)가 삽입 설치되어 있도록 구성되어 있으므로 상기 냉매출구(22)를 통해서는 항시 액체냉매를 팽창밸브(미도시)로 공급할 수 있게 되는 것이다.(도 2 참조)
다음, 입형으로 구성된 다른 실시예의 액열기(1a)에 대하여 설명한다.
상기 다른 실시예의 액열기(1a)는 도 6의 도시와 같이 수직상으로 설치되는 것으로, 상기 액열기(1a)는 전술한 횡형의 액열기(1)와 같은 구성에 대해서 같은 명칭, 같은 부호를 사용하여 설명하기로 한다.
상기 다른 실시예의 액열기(1a) 역시 도면에는 도시하지 않았지만 냉동싸이클의 압축기에서 고온고압으로 압축되어 토출되는 냉매를 응축시키는 응축기에서 공급되는 고온의 냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 보내는 수액기(2)와, 냉동싸이클의 증발기에서 열교환매체와의 열교환작용으로 기화하여 증발하는 냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 보내는 액분리기(3)가 이중관 구조로 결합되는 구조로 구성되어 있다.
상기 액열기(1a)는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 입형으로 형성되는 수액기(2)의 일측(도면상 상단부분 참조)에는 응축기(미도시)에서 토출되는 고온고압의 냉매를 유입시키기 위한 냉매입구(21)가 형성되고, 상기 수액기(2)의 타측(도면상 하측부분 참조)에는 팽창밸브(미도시)로 냉매를 공급하기 위한 냉매출구(22)가 형성되어 있는 구조로 구성되어 있다.
상기 액열기(1a) 역시 수액기(2)의 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)에는 증발기에서 공급되는 냉매가 유입되는 냉매유입구(31)와, 냉매를 압축기로 보내기 위한 냉매유출구(32)가 각각 형성되어 있다.
상기 액열기(1a) 역시 수액기(2) 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)의 구조를 개선하여 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 냉매가 상기 액분리기(3) 내부에도 저장될 수 있도록 구성하여 수액기(2)에 저장되는 냉매의 저장용량은 늘어나게 하면서 수액기(2)의 부피는 줄일 수 있도록 구성한 것에 특징이 있다.
그리고 상기 액열기(1a)는 수액기(2)와 이의 내부에 삽입 설치되는 액분리기(3)으로 구성되며, 상기 액분리기(3)를 내,외부관(3a)(3b)으로 구성하고, 상기 내,외부관(3a)(3b) 사이에 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로(33)의 양측을 일측(도면상 상측부분 참조)을 일측 밀폐판(34)으로 밀폐되도록 용접되고, 상기 냉매순환통로(33)의 타측(도면상 하측부분 참조)을 타측 밀폐판(35)으로 밀폐하도록 용접하는 구성과, 상기 냉매순환통로(33)를 C자형 격판(36)과 역C자형 격판(37)이 일정간격으로 교대적으로 설치되는 구조로 설치되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예의 액열기(1)와 다른 실실시예의 액열기(1a) 각각에 대한 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 횡형으로 형성된 일실시예의 액열기(1)에 대한 작용을 설명한다.
상기 액열기(1)는 응축기(미도시)에서 공급되는 고온의 냉매는 도 2의 도시와 같이 냉매입구(21)를 통해 유입되며, 상기 냉매입구(21)로 유입되는 고온의 냉매는 응축기에서 액상으로 응축된 액체상태의 냉매와 응축되 아니한 기체상태의 냉매가 혼합된 상태로 유입되는데, 이때 응축된 고온의 액체냉매는 수액기(2)의 내부 바닥에 고이는 상태로 저장되며, 응축되지 아니한 기체상태의 냉매는 수액기(2) 내부 상측에 유동하는 상태로 저장되어 있게 된다.
따라서 상기 수액기(2)에 유입되는 고온의 냉매는 액분리기(3)의 내부관(3a) 내면과 외부관(3b) 외면에 접촉하는 상태로 저장되어 있게 되므로 상기 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매와 상기 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)를 따라 순환하는 저온의 냉매의 열교환작용은 내부관(3a) 및 외부관(3b)에서 동시에 이루어지게 되므로 상기 수액기(20에 저장되는 고온의 냉매는 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)를 순환하는 저온의 냉매로뷰터 열을 빼앗기게 되어 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매는 응축기(미도시)의 내부 온도 및 압력보다 낮아지는 상태가 되므로 응축기에서는 수액기(2)측으로 고온의 냉매를 원활하게 공급할 수 있게 되며, 이와는 달리 상기 액분리기(3)는 증발기(미도시)에서 공급되는 저온의 냉매가 냉매순환통로(33)를 순환하는 동안 내부관(3a)과 외부관(3b)을 통해 수액기(2)에 저장되어 있는 고온의 냉매로부터 열을 빼앗게 되므로 증발기에서 증발되지 아니한 상태로 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)로 유입되는 냉매는 열을 빼앗는 작용으로 증발하게 되므로 상기 액분리기(3)의 냉매유출구(32)를 통해서는 기체냉매를 압축기(미도시)에 공급하게 되는 것이다.
다음, 입형으로 형성된 다른 실시예의 액열기(1a)에 대한 작용을 설명한다.
상기 액열기(1a) 역시 응축기(미도시)에서 공급되는 고온의 냉매는 도 6의 도시와 같이 냉매입구(21)를 통해 유입되며, 상기 냉매입구(21)로 유입되는 고온의 냉매는 응축기에서 액상으로 응축된 액체상태의 냉매와 응축되 아니한 기체상태의 냉매가 혼합된 상태로 유입된다.
따라서 액체상태로 은축된 고온의 냉매는 수액기(2)의 내부 하측에 고이는 상태로 저장되며, 응축되지 아니한 기체상태의 냉매는 수액기(2) 내부 상측에 유동하는 상태로 저장된다.
또한 상기 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매는 액분리기(3)의 내부관(3a)의 내면과 외부관(3b)의 외면에 직접 접촉하여 상기 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)를 따라 순환하는 저온의 냉매와 열교환하게 되며, 이에 따라 상기 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)를 따라 순환하는 저온의 냉매는 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매로부터 열을 빼앗는 열교환작용이 활발하게 이루어지게 되므로 냉매유출구(32)를 통해서는 기체냉매만 유출되는 것이며, 상기 수액기(2)에 저장되는 고온의 냉매는 액분리기(3)의 냉매순환통로(33)를 순환하는 저온의 냉매로부터 열을 빼앗기게 되므로 응축기의 냉매가 수액기(2)측으로 원활하게 공급되는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 액열기(1)(1a)를 수액기(2)와 액분리기(3)를 이중구조로 구성함에 있어 상기 액분리기(3)를 내부관(3a)과 외부관(3b)이 이중관 구조로 결합 구성하되, 상기 액분리기(3)의 내부관(3a)은 수액기(2)와 연통하도록 구성하여 상기 수액기(2)로 유입 저장되는 고온의 냉매가 액분리기(3)의 내부관(3a) 내면으로 유입 저장될 수 있도록 구조개선하였으므로, 상기 수액기(2)에 삽입 설치되는 액분리기(3)는 수액기(2)에 유입 저장되는 고온의 냉매는 내부관(3a)의 내면 전체 및 외부관(3b) 의 외면 전체와 열교환작요을 하게 되므로 수액기(2)에 유입 저장되는 고온의 냉매와 액분리기(3)에 유입되어 순환하는 저온의 냉매의 열교환작용이 잘 이루어질 수 있도록 하였으며, 또한 상기 수액기(2)에 유입 저장되는 고온의 냉매가 액분리기(3)의 내부관(3a) 속으로 유입 저장시킬 수 있게 되므로 수액기(2)의 냉내저장용량을 늘일 수 있는 만큼 수액기(2)의 부피를 줄일 수 있게 되어 액열기(2)를 콤팩트하게 구성할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은 액열기(2)를 구성하는 수액기(2) 및 액분리기(3)를 간단한 구조로 조립하도록 구성할 수 있으므로 제작비용을 절감할 수 있는 등의 효과가 있는 발명이다.

Claims (3)

  1. 냉동장치의 응축기에서 응축 공급되는 고온고압의 냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 공급하는 수액기와, 증발기에서 기화된 냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 보내는 액분리기가 상기 수액기 내부에 삽입 설치되어 있으며, 상기 수액기에는 응축기에서 배출되는 냉매가 유입되는 냉매입구와 팽창밸브로 액체냉매를 배출시키는 냉매출구가 각각 형성되어 있으며, 상기 액분리기에는 증발기에서 공급되는 기체냉매가 유입되는 냉매유입구와 압축기로 기체냉매를 보내기 위한 냉매유출구가 각각 형성되어 있도록 구성되는 냉동장치의 액열기에 있어서,
    상기 액분리기는 수액기 내부로 삽입 설치되는 작은 직경을 갖는 내부관과, 수액기보다는 작지만 상기 내부관보다 큰 직경으로 형성되는 외부관으로 구성되며,
    상기 외부관이 내부관을 감싸주도록 이중관 구조로 형성되어 상기 내부관의 양단은 수액기의 내부와 연통하도록 개구되어 있으며,
    상기 내,외부관 사이에는 냉매유입구로 유입된 기체냉매가 냉매유출구로 순환될 수 있도록 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로가 형성되도록 내,외부관 각각의 양단을 밀폐하는 일측 및 타측 밀폐판이 각각 용접되어 있도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 액열기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액분리기의 내,외부관 사이에 원통형상으로 형성되는 냉매순환통로에는 냉매유입구와 냉매유출구 사이에 일정간격으로 형성되는 복수의 격판이 C자형으로 형성되어 있되, 상기 복수의 격판은 C자형 격판과 상기 C자형 격판과는 180°각도로 어긋나게 설치되는 역C자형 격판이 서로 교대적으로 형성되어 상기 냉매순환통로로 유입되는 냉매가 냉매유입구측에서 유입되어 냉매유출구측을 향해 지그재그상으로 순환할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 액열기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수액기의 일측에는 냉매출구의 흡입단부가 수액기에 저장되는 액체냉매에 침지된 상태로 설치될 수 있도록 액체냉매를 저장하기 위한 냉매저장포켓이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동장치의 액열기.
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