KR200250879Y1 - Liquid separator of cooling system - Google Patents
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Abstract
본 고안은 압축기 입출구 냉매의 온도차를 시스템 자체 내에서 열교환을 통해 보정함으로써 시스템 효율을 높이는 냉방시스템의 액분리기에 관한 것으로서; 냉동시스템의 증발기와 압축기 사이에 설치되어 증발기로부터 토출되는 냉매를 액체와 기체로 분리한 후 기체 냉매만을 압축기로 보내기 위한 냉동시스템의 액분리기에 있어서, 냉매 유입구(28)가 상부에 마련되는 직립된 통 형상의 액분리통(22); 일단이 'U'자 형태로 휘어져 상단이 상기 액분리통의 상부까지 연장되고 타단은 엑분리통의 상벽을 관통하여 압축기에 연결되는 U튜브(24); 일단은 압축기에 연결되고 타단은 응축기에 연결되는 것으로서, 상기 액분리통의 하부를 관통하여 상기 U튜브(24)를 코일 형태로 휘감은 후 상기 액분리통의 상단을 관통하는 가온튜브(26)를 포함하는 것을 특징으로 함으로써; 압축기와 응축기의 부하를 감소시켜 시스템 효율을 상승시킨다.The present invention relates to a liquid separator of a cooling system that improves system efficiency by correcting a temperature difference of a compressor inlet and outlet refrigerant through heat exchange in the system itself; In the liquid separator of the refrigerating system installed between the evaporator and the compressor of the refrigeration system to separate the refrigerant discharged from the evaporator into a liquid and gas, and to send only the gas refrigerant to the compressor, the refrigerant inlet 28 is provided in the upright A cylindrical liquid separator 22; A U tube 24 whose one end is bent into a 'U' shape, the upper end of which extends to an upper portion of the liquid separation vessel, and the other end thereof penetrates through an upper wall of the separation vessel; One end is connected to the compressor and the other end is connected to the condenser. The heating tube 26 penetrates the lower portion of the liquid separation tube and wraps the U tube 24 in the form of a coil, and passes through the upper end of the liquid separation cylinder. By including; Reduces the load on the compressor and condenser to increase system efficiency.
Description
본 고안은 냉동/냉장 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축기 입출구 냉매의 시스템 자체에서의 열교환을 통해 온도차를 보정함으로써 시스템 효율을 높이는 냉방시스템의 액분리기에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigeration / refrigeration system, and more particularly to a liquid separator of the cooling system to improve the system efficiency by correcting the temperature difference through heat exchange in the system itself of the compressor inlet and outlet refrigerant.
도 1은 종래의 액분리기가 설치된 냉동시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a refrigeration system installed with a conventional liquid separator.
냉동사이클을 적용하는 냉방시스템(10)은 압축기(2)에 의해 고온/고압으로 압축된 냉매를 응축기(4)에 의해 열을 제거하여 액화시키고, 팽창밸브(6)에 의해 저압상태로 변화시킨 후, 증발기(8)에서 기화시켜 이때 흡수되는 기화열에 의해 차량 내부 공기를 냉방하게 되어 있다.The cooling system 10 to which the refrigeration cycle is applied liquefies the refrigerant compressed at high temperature / high pressure by the compressor 2 to remove the heat by the condenser 4, and changes to a low pressure state by the expansion valve 6. Thereafter, the air in the vehicle is cooled by the vaporization heat absorbed at this time by evaporation in the evaporator 8.
일반적인 액분리기(12')는 증발기에서 시스템 외부의 열과 충분히 열교환하지 못할 경우 증발기 출구를 통해 유출되는 냉매를 액체와 기체로 분리하여 기체 냉매만을 압축기로 유입시키는 기능을 한다. 즉, 액분리기(12')는 냉각시스템의 효율을 높이기 위해 증발기와 압축기 사이에 설치된다.The general liquid separator 12 ′ functions to separate only the refrigerant flowing through the evaporator outlet into liquid and gas when the evaporator does not sufficiently exchange heat with the outside of the system, and introduce only the gas refrigerant into the compressor. That is, the liquid separator 12 'is installed between the evaporator and the compressor to increase the efficiency of the cooling system.
본 고안의 목적은, 압축기로 유입되는 냉매를 압축기로부터 토출되는 냉매열로 기화시킨 후 유입시킴으로써 압축기를 포함하는 시스템의 내구성과 효율을 높이는데 있다. 본 고안의 다른 목적은 시스템 자체를 활용하여 압축기로 유입되는 냉매를 기화시키는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to increase the durability and efficiency of a system including a compressor by vaporizing the refrigerant flowing into the compressor with the heat of refrigerant discharged from the compressor. Another object of the present invention is to utilize the system itself to vaporize the refrigerant flowing into the compressor.
본 고안의 다른 목적은 여러 개의 증발기를 가지는 냉동시스템에도 유용하게 적용할 수 있는 액분리기를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a liquid separator that can be usefully applied to a refrigeration system having a plurality of evaporators.
도 1은 종래의 액분리기가 설치된 냉동시스템의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a refrigeration system installed with a conventional liquid separator.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 액분리기의 구성도이며,2 is a block diagram of a liquid separator according to an embodiment of the present invention,
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 액분리기의 평면도이다.3 is a plan view of a liquid separator according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 고안의 액분리기가 냉동시스템에 설치된 상태의 구성도이다.4 is a configuration of the liquid separator of the present invention installed in the refrigeration system.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
2 ; 압축기 4 ; 응축기2 ; Compressor 4; Condenser
6 ; 팽창밸브 8 ; 증발기6; Expansion valve 8; evaporator
12 ; 액분리기 22 ; 액분리통12; Liquid separator 22; Liquid separator
24 ; U튜브 26 ; 가온튜브24; U tube 26; Gaon Tube
28 ; 냉매 유입구28; Refrigerant inlet
위의 목적은, 냉동시스템의 증발기와 압축기 사이에 설치되어 증발기로부터 토출되는 냉매를 액체와 기체로 분리한 후 기체 냉매만을 압축기로 보내기 위한 냉동시스템의 액분리기에 있어서, 냉매 유입구가 상부에 마련되는 직립된 통 형상의 액분리통;The above object is provided between the evaporator and the compressor of the refrigerating system to separate the refrigerant discharged from the evaporator into a liquid and gas, and then to send only the gas refrigerant to the compressor, the refrigerant inlet is provided in the upper portion Upright cylindrical liquid separator;
일단이 'U'자 형태로 휘어져 상단이 상기 액분리통의 상부까지 연장되고 타단은 엑분리통의 상벽을 관통하여 압축기에 연결되는 U튜브 연결구;A U tube connector having one end bent in a 'U' shape and having an upper end extending to an upper portion of the liquid separation vessel and the other end penetrating through an upper wall of the separation vessel;
일단은 압축기에 연결되고 타단은 응축기에 연결되는 것으로서, 상기 액분리통의 하부를 관통하여 상기 U튜브를 휘감은 후 상기 액분리통의 상단을 관통하는 가온튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동시스템의 액분리기에 의해 달성된다.One end is connected to the compressor and the other end is connected to the condenser, the cooling tube, characterized in that it comprises a heating tube penetrates the upper portion of the liquid separation vessel after the U tube is wound around the lower portion of the liquid separation vessel. Achieved by a liquid separator.
본 고안의 다른 특징에 의하면 여러 개의 증발기를 가지는 냉동시스템에 적용할 수 있도록 상기 냉매 유입구는 여러 개가 될 수 있다.According to another feature of the present invention, the refrigerant inlet may be several to be applied to a refrigeration system having a plurality of evaporators.
이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 액분리기의 구성도이며, 도 3은 평면도이다. 도 4는 본 고안의 액분리기가 냉동시스템에 설치된 상태의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a liquid separator according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a plan view. 4 is a configuration of the liquid separator of the present invention installed in the refrigeration system.
액분리기(12)는 직립한 원통 형상의 액분리통(22)과 그 내부를 관통하는 튜브(24,26)들로 구성된다. 액분리통의 상부로는 증발기로부터 유입되는 냉매유입구(28)가 설치된다. 본 고안에 따른 액분리기는 액분리통의 원주방향 또는 반경방향을 따라 요구되는 곳에 냉매 유입구를 설치하면 되므로, 2개 또는 그 이상의 증발기가 설치되는 냉동시스템에도 용이하게 적용될 수 있다.The liquid separator 12 is composed of an upright cylindrical liquid separator 22 and tubes 24 and 26 penetrating therein. The upper portion of the liquid separation container is provided with a refrigerant inlet 28 flowing from the evaporator. The liquid separator according to the present invention can be easily applied to a refrigeration system in which two or more evaporators are installed since the refrigerant inlet is installed at the required position along the circumferential or radial direction of the liquid separator.
냉매 유입구(28)로는 기체 및 액체 상태의 냉매가 혼합된 상태로 유입된다. 액상의 냉매는 기술된 바와 같이 증발기에서 미처 기화되지 못한 것이다. U튜브(24)는 일단이 휘어져 액분리통(22)의 상부까지 연장되며 타단은 액분리통의 상벽을 관통한 후 압축기와 연결된다.The refrigerant inlet 28 flows into a mixed state of a gas and a liquid refrigerant. Liquid refrigerant is not vaporized in the evaporator as described. One end of the U tube 24 is extended to the upper portion of the liquid separation container 22 and the other end is connected to the compressor after passing through the upper wall of the liquid separation container.
가온튜브(26)는 액분리통(22)의 하벽을 관통하여 코일식으로 U튜브(24)를 감싼 후 상벽을 관통한다. 가온튜브(26)의 일단은 압축기와 연결되며 타단은 응축기와 연결된다.The heating tube 26 penetrates the lower wall of the liquid separation tube 22 and wraps around the U tube 24 in a coiled manner, and then penetrates the upper wall. One end of the heating tube 26 is connected to the compressor and the other end is connected to the condenser.
설명한 바와 같이, 가온튜브와 U튜브는 액분리통 내부에서 상호 열교환이 잘 이루어지도록 하는 구조를 가진다. 가온튜브가 U튜브를 감는 횟수 및 튜브의 직경은 설계상황에 따라 충분히 조정될 수 있다. 튜브가 관통하는 부분은 기밀성 및 내압성이 양호하도록 마무리되어야 할 것이다.As described, the warming tube and the U tube have a structure that allows mutual heat exchange in the liquid separation vessel. The number of times the heating tube winds up the U tube and the diameter of the tube can be sufficiently adjusted according to the design situation. The part through which the tube penetrates should be finished for good airtightness and pressure resistance.
튜브는 황동 등 기존에 냉동 시스템에 사용되어 왔던 열전달이 양호하고 내식성을 갖춘 재질이 사용되어야 할 것이다. 액분리통은 바람직하게는 열손실을 방지하기 위한 단열수단을 가질 수 있다. 또한, 도시되지는 않았지만 U튜브의 하단 변곡되는 부위에는 슬러지 등을 배출시킬 수 있도록 배출 코크 등이 설치될 수 있다.The tube should be made of a material with good heat transfer and corrosion resistance, which has been used in conventional refrigeration systems such as brass. The liquid separation vessel may preferably have a thermal insulation means for preventing heat loss. In addition, although not shown, a discharge coke or the like may be installed at the lower inflection portion of the U tube to discharge the sludge.
위와 같은 구성에 의한 작용을 설명한다. 증발기로부터의 액체와 기체의 혼합 냉매가 냉매 유입구를 통해 액분리통으로 유입되어 액체 냉매는 바닥에 고이게 되고 기체냉매는 U튜브의 도입단(24a)을 통해 압축기로 향하게 된다. 익히 아는 바와 같이 U튜브를 통과하는 냉매는 저온/저압의 상태이다.It describes the operation by the above configuration. The mixed refrigerant of liquid and gas from the evaporator flows into the liquid separation vessel through the refrigerant inlet, and the liquid refrigerant accumulates at the bottom and the gas refrigerant is directed to the compressor through the inlet 24a of the U tube. As is well known, the refrigerant passing through the U tube is at a low temperature / low pressure.
한편, 압축기와 응축기 사이에 연결된 가온튜브(26)에는 고온/고압의 냉매가 흐르게 된다. 가온튜브와 U튜브는 액분리통 내부에서 열교환을 하게 되어 압축기로 향하는 기체 냉매는 온도가 상승하고, 응축기로 향하는 액체 냉매는 온도가 하강하게 된다.Meanwhile, a high temperature / high pressure refrigerant flows through the heating tube 26 connected between the compressor and the condenser. The heating tube and the U tube are heat-exchanged in the liquid separator, so that the gas refrigerant destined for the compressor increases in temperature, and the liquid refrigerant destined for the condenser decreases in temperature.
그러므로, 응축기는 미리 어느 정도 감온된 상태의 냉매로부터 열을 제거하게 되어 적은 동력으로 기동할 수 있게 된다. 또한, 압축기에 대해서는 미리 어느 정도 가열된 상태의 냉매를 압축하게 되므로 필요동력이 그만큼 적게 되는 것이다.Therefore, the condenser removes heat from the refrigerant having a predetermined temperature beforehand and can be started with little power. In addition, the compressor is required to compress the refrigerant in a preheated state to some extent, so that the required power is less.
이상 설명된 바는 본 고안의 기술적 사상에 따른 하나의 실시예에 지나지 아니한다. 그러므로 당업자는 본 실시예를 참조하여 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이다. 예를 들면, 액분리통을 원통이 아닌 다른 형태로 변경시킬 수 있을 것이다. 또한, 튜브의 이음방식을 보다 구체적으로 설정할 수 있을 것이다.What has been described above is only one embodiment according to the technical idea of the present invention. Therefore, those skilled in the art will be able to make various modifications with reference to the present embodiment. For example, the liquid separation vessel may be changed to a non-cylindrical form. In addition, the jointing method of the tube may be set in more detail.
상기한 구성에 의하면, 냉동 시스템의 압축기 입출구의 온도를 시스템 자체의 열교환을 통해 보정시킴으로써 압축기 및 응축기의 부하를 감소시켜 시스템의 효율이 상승되게 된다. 또한, 수개의 증발기를 가지는 냉장 및 냉동탑 차량에도 편리하게 적용할 수 있게 되어 시스템 효율이 극대화된다.According to the above configuration, the temperature of the compressor inlet and outlet of the refrigeration system is corrected through heat exchange of the system itself, thereby reducing the load on the compressor and the condenser, thereby increasing the efficiency of the system. In addition, it can be conveniently applied to refrigeration and refrigeration tower vehicles having several evaporators to maximize system efficiency.
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