(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2011년07월19일
(11) 등록번호 10-1049696
(24) 등록일자 2011년07월11일
(51) Int. Cl.

F25B 43/00 (2006.01) F25B 39/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2011-0043916
(22) 출원일자 2011년05월11일
심사청구일자 2011년05월11일
(56) 선행기술조사문헌
JP05065621 U
JP2007192429 A
JP55140977 U
JP56130672 U
(73) 특허권자
김병수
경기 부천시 원미구 중동 1041 덕유마을 212동
903호
주식회사 아산
경기 안산시 단원구 성곡동 727-12 시화공단 4
바 110호
(72) 발명자
김병수
경기 부천시 원미구 중동 1041 덕유마을 212동
903호
(74) 대리인
황선웅
전체 청구항 수 : 총 6 항 심사관 : 오재민
(54) 히트펌프의 액열기
(57) 요 약
본 발명은 히트펌프를 이루는 수액기, 액분리기 및 액가스형 열교환기를 하나의 단일 유닛으로 구성함으로써, 선
행기술에 비해 소형화가 가능하고, 히트펌프 유닛의 크기를 작게 하여 기기의 설치면적을 줄일 수 있으며, 전반
적인 시스템의 성능 향상을 기대할 수 있는 액열기에 관한 것이다.
이를 구현하기 위하여, 본 발명에 따른 히트펌프의 액열기는, 내부 수용부를 갖는 하우징; 내부 유통부를 갖고,
상기 하우징의 수용부에 설치되는 수액기; 상기 수액기의 유통부에 상하 관통되게 설치되는 다수의 냉매파이프
를 갖는 액가스형 열교환기; 일단부(一端部)가 증발기와 연결되고 타단부(他端部)가 상기 하우징의 수용부 상부
를 지나 상기 수액기의 유통부에 상하 관통되게 연결되는 냉매가스 유입관; 일단부가 압축기와 연결되고 타단부
가 상기 하우징의 수용부 상부를 지나 상기 수액기의 유통부에 상하 관통되게 연결되는 냉매가스 배출관; 상기
유입관을 지나 상기 열교환기를 거쳐 상승한 냉매가스가 유입되도록 상기 배출관에 형성되는 유입공; 일단부가
응축기와 연결되고 타단부가 상기 수액기의 유통부와 연결되는 냉매액 유입중계관; 및 일단부가 팽창밸브와 연
결되고 타단부가 상기 수액기의 유통부와 연결되는 냉매액 배출중계관;을 포함하여 이루어진다.
대 표 도 - 도2
등록특허 10-1049696
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특허청구의 범위
청구항 1
내부 수용부(11)를 갖는 하우징(10);
용기(21), 그리고 상기 용기(21) 내부에 형성되는 유통부(22)를 포함하고, 상기 하우징(10)의 수용부(11)가 상
하 구획되도록 상기 용기(21)가 상기 하우징(10)의 수용부(11) 중단부에 설치되는 수액기(20);
상기 수액기(20)의 용기(21) 상부면과 하부면 각각에 상단부와 하단부가 결합되어 상기 수액기(20)의 유통부
(22)에 세워지게 설치되는 다수의 중공(中空)형 냉매파이프(31)를 갖는 액가스형 열교환기(30);
일단부(一端部)가 증발기(2)와 연결되고 타단부(他端部)가 상기 하우징(10)의 수용부(11) 상부를 지나 상기 수
액기(20)의 유통부(22)에 상하 관통되게 연결되는 냉매가스 유입관(40);
일단부가 압축기(4)와 연결되고 타단부가 상기 하우징(10)의 수용부(11) 상부를 지나 상기 수액기(20)의 유통부
(22)에 상하 관통되게 연결되는 냉매가스 배출관(50);
상기 유입관(40)을 지나 상기 열교환기(30)를 거쳐 상승한 냉매가스가 유입되도록 상기 배출관(50)에 형성되는
유입공(60);
일단부가 응축기(1)와 연결되고 타단부가 상기 수액기(20)의 유통부(22)와 연결되는 냉매액 유입중계관(70); 및
일단부가 팽창밸브(3)와 연결되고 타단부가 상기 수액기(20)의 유통부(22)와 연결되는 냉매액 배출중계관(80);
을 포함하여 이루어진 히트펌프의 액열기.
청구항 2
제 1 항에 있어서,
상기 열교환기(30)는 상기 각 냉매파이프(31)의 외주면에 배열되는 열교환핀(32)을 포함하는 것을 특징으로 하
는 히트펌프의 액열기.
청구항 3
제 2 항에 있어서,
상기 열교환핀(32)은 상기 각 냉매파이프(31)의 외주면에 길이방향으로 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 환형
(環形)체(32A)인 것을 특징으로 하는 히트펌프의 액열기.
청구항 4
제 2 항에 있어서,
상기 열교환핀(32)은 상기 각 냉매파이프(31)의 외주면에 길이방향으로 배열되는 나선체(32B)인 것을 특징으로
하는 히트펌프의 액열기.
청구항 5
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징(10)의 수용부(11)에서 상기 수액기(20) 하부 측에 위치한 수용부(11) 바닥에는 상기 유입관(40)을
지난 냉매가스에서 분리된 오일이 수집되는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 액열기.
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청구항 6
제 5 항에 있어서,
상기 배출관(50)에는 수집된 오일을 압축기(4)로 보내기 위한 흡입관(90)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는
히트펌프의 액열기.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 히트펌프를 구성하는 응축기, 증발기, 팽창밸브, 압축기, 수액기, 액분리기, 액가스형 열교환기에 있[0001]
어, 수액기와 액분리기 및 액가스형 열교환기를 하나의 단일 유닛으로 구성한 히트펌프의 액열기에 관한 기술이
다.
배 경 기 술
온도분포가 현격한 저온의 기체냉매와 고온의 액체냉매가 상호 열교환 할 수 있도록 수액기와 액분리기를 일체[0002]
로 형성한 장치에 관한 기술로는,
대한민국실용신안등록 제20-0134978호(1998.10.27.등록, 이하 '선행기술'이라고 함) 『냉동싸이클 수액기 겸용[0003]
액분리기』가 제시되어 있는바,
상기 선행기술은 압축기, 응축기, 팽창변, 증발기가 냉매배관을 통해 연결되고 수액기와 액분리기가 독립적으로[0004]
설치된 냉동싸이클에 있어서, 팽창변과 응축기를 연결하는 냉매배관이 각각 상부에 설치되는 수액기와, 증발기
와 압축기로 연결되는 배관이 각각 상하로 설치된 액분리기가 상기 수액기를 관통하여 일체로 형성됨을 특징으
로 하는 기술이긴 하나,
도 8은 일반적인 일체형 수액기-액분리기에서의 몰리엘선도로써, Q와 P는 수액기 및 액분리리가 각각 설치된 사[0005]
이클(점선)의 냉방 열량과 소리전력이며, Q'와 P'는 상기 선행기술 사이클(실선)에서의 냉방 열량과 소비전력이
다.
일체형 수액기-액분리기에서의 열교환으로 과냉도와 과열도가 커졌으나 응축압력과 증발압력에는 변화가 없고,[0006]
과냉도와 과열도가 커지면서 냉방열량은 증가하였으나 과열도가 커지면 엔트로피 효율이 감소하여 압축기의 일
즉, 소비전력도 증가하게 된다.
결국 과열도의 증가는 압축기에서의 액압축을 방지하는 일종의 안전효과가 있으나 효율증대에는 큰 영향을 주지[0007]
못한다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 액분리기, 액가스형 열교환기 및 수액기를 단일 유닛으로 구성한 액열기를 제공하는데 그 목적이 있[0008]
다.
나아가 본 발명은 액열기의 열교환기를 이루기 위한 냉매파이프 및 이에 설치되는 열교환핀을 마련하고, 특히[0009]
열교환핀이 환형체 또는 나선체이어서 냉매액과의 접촉면적을 확대시킨 액열기를 제공하는데 그 목적이 있다.
아울러 소형화되되, 성능은 향상된 액열기 제조가 가능하여 전체적인 히트펌프의 크기를 소형화하여 기기의 설[0010]
치 면적을 줄일 수 있는 액열기를 제공하는데 그 목적이 있다.
과제의 해결 수단
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상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 히트펌프의 액열기는,[0011]
내부 수용부를 갖는 하우징;[0012]
용기, 그리고 상기 용기 내부에 형성되는 유통부를 포함하고, 상기 하우징의 수용부가 상하 구획되도록 상기 용[0013]
기가 상기 하우징의 수용부 중단부에 설치되는 수액기;
상기 수액기의 용기 상부면과 하부면 각각에 상단부와 하단부가 결합되어 상기 수액기의 유통부에 세워지게 설[0014]
치되는 다수의 중공(中空)형 냉매파이프를 갖는 액가스형 열교환기;
일단부(一端部)가 증발기와 연결되고 타단부(他端部)가 상기 하우징의 수용부 상부를 지나 상기 수액기의 유통[0015]
부에 상하 관통되게 연결되는 냉매가스 유입관;
일단부가 압축기와 연결되고 타단부가 상기 하우징의 수용부 상부를 지나 상기 수액기의 유통부에 상하 관통되[0016]
게 연결되는 냉매가스 배출관;
상기 유입관을 지나 상기 열교환기를 거쳐 상승한 냉매가스가 유입되도록 상기 배출관에 형성되는 유입공;[0017]
일단부가 응축기와 연결되고 타단부가 상기 수액기의 유통부와 연결되는 냉매액 유입중계관; 및[0018]
일단부가 팽창밸브와 연결되고 타단부가 상기 수액기의 유통부와 연결되는 냉매액 배출중계관;[0019]
을 포함하여 이루어진다.[0020]
그리고 상기 열교환기는 상기 각 냉매파이프의 외주면에 배열되는 열교환핀을 포함하는데,[0021]
제1 구현예로서, 상기 열교환핀은 상기 각 냉매파이프의 외주면에 길이방향으로 일정 간격을 두고 배열되는 다[0022]
수의 환형(環形)체인 것을 특징으로 한다.
제2 구현예로서, 상기 열교환핀은 상기 각 냉매파이프의 외주면에 길이방향으로 배열되는 나선체인 것을 특징으[0023]
로 한다.
한편, 상기 하우징의 수용부에서 상기 수액기 하부 측에 위치한 수용부 바닥에는 상기 유입관을 지난 냉매가스[0024]
에서 분리된 오일이 수집되는 것을 특징으로 한다.
삭제[0025]
이때 상기 배출관에는 수집된 오일을 압축기로 보내기 위한 흡입관이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.[0026]
발명의 효과
본 발명에 따른 히트펌프의 액열기는,[0027]
히트펌프를 이루는 액분리기, 액가스형 열교환기 및 수액기를 하나의 단일 유닛으로 구성하고, 이로 인해 소형[0028]
화가 가능하며, 열교환기의 열교환핀 구조 개선 및 이의 마련을 통해 열교환 성능을 향상시킬 수 있는 효과가
있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 히트펌프를 나타낸 개략 구성도,[0029]
도 2는 본 발명에 따른 히트펌프의 액열기를 나타낸 정면 구성도,
도 3은 도 2의 측면 구성도,
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도 4는 도 3에서 수액기와 열교환기를 나타낸 평면 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 히트펌프의 액열기에서 열교환기의 열교환핀을 나타낸 구성도,
도 6은 사용상태도,
도 7 및 도 8은 일반적인 일체형 수액기-액분리기에서의 몰리엘선도.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.[0030]
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되[0031]
며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는
원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에
기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적
사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들
이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2를 기준으로 유입공 측을 상부 또는 상방, 서포트 측을 하부 또는 하방이라 방향을 특정하기로 한다.[0032]
설명에 앞서 히트펌프는 응축기(1), 증발기(2), 팽창밸브(3), 압축기(4) 등이 마련되는데,[0033]
응축기(1)는 압축기(4)에서 토출된 고온고압의 냉매가스 열을 방출하여 응축 액화시키는 일을 하게 되는 장치로[0034]
써, 고온고압의 냉매가스와, 물 또는 공기 사이에서 열교환 되게 함으로써, 냉매는 액화 냉매액이 되고, 물은
온수가 되며, 공기는 온풍이 된다.
증발기(2)는 팽창밸브(3)에서 온도와 압력이 떨어진 저온저압의 냉매액이 증발잠열을 흡수하여 냉각작용을 하게[0035]
되는 장치로써, 저온저압의 냉매액과, 물 또는 공기 사이에서 열교환 되게 함으로써, 냉매는 기화 냉매가스가
되고, 물은 냉수가 되며, 공기는 냉풍이 된다.
팽창밸브(3)는 고온고압의 냉매액이 증발기(2)에서 증발되기 쉽도록 저온저압의 냉매액으로 단열 팽창시키는 일[0036]
을 하게 되는 장치로써, 응축기(1)에서 액화된 고압 냉매액을 좁은 통로를 통하여 압력을 낮추는 일종의 감압밸
브이며 냉매의 유량을 조절하는 역할을 하게 된다.
압축기(4)는 저압의 냉매가스를 압축하여 고압의 냉매가스로 전환시켜 응축기(1)나 팽창밸브(3), 증발기(2)로[0037]
순환시키는 역할을 하게 된다.
도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 히트펌프의 액열기(100)는,[0038]
크게 하우징(10), 수액기(20), 열교환기(30), 유입관(40), 배출관(50), 유입공(60), 유입중계관(70) 및 배출중[0039]
계관(80)으로 이루어진다.
각 구성에 대해 살펴보면,[0040]
하우징(10)은[0041]
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,[0042]
상부와 하부, 및 사방이 막혀 있는 형태의 내부 수용부(11), 그리고[0043]
지면에 설치되기 위한 서포트(12)[0044]
를 포함하여 이루어진다.[0045]
수액기(20)는[0046]
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도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이,[0047]
응축기(1)에서 액화한 냉매액을 일시 저장하면서 증발기(2) 내에서 소요되는 만큼의 냉매만을 팽창밸브(3)로 보[0048]
내주게 되는 용기로서,
상기 하우징의 수용부에 설치되는 원통형의 용기(21), 그리고[0049]
상기 용기(21) 내부에 형성되는 유통부(22)[0050]
를 포함하여 이루어진다.[0051]
이때 상기 수액기(20)는 상기 하우징(10)의 수용부(11)가 상하 구획되도록 상기 하우징(10)의 수용부(11) 중단[0052]
부에 설치되는 것이 바람직하다.
열교환기(30)는[0053]
도 2, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이,[0054]
응축기(1)에서 냉각된 냉매액과 증발기(2)에서 기화된 냉매가스를 상호 접촉시켜 열교환 되게 하는 장치로서,[0055]
상기 수액기(20)의 용기(21) 상부면과 하부면 각각에 상단부와 하단부가 결합되어 상기 수액기(20)의 유통부[0056]
(22)에 세워지게 설치되는 다수의 중공(中空)형 냉매파이프(31)
를 포함하는 액가스형 구조로 이루어진다.[0057]
이때 상기 각 냉매파이프(31)는 중공형으로, 속이 빈 형태이고,[0058]
또 상기 각 냉매파이프(31)는 상기 용기(21)의 상부면과 하부면을 상하 관통하는 형태로 상기 유통부(22)에 세
워진 상태에서 상단부와 하단부가 상기 용기(21) 상부면과 하부면 관통 부위에 용접 등을 통해 고정된다.
또 상기 각 냉매파이프(31)는 상기 수액기(20)의 유통부(22) 중심과 이의 주변에 배열되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 열교환기(30)는 상기 각 냉매파이프(31)의 외주면에 배열되어 응축기(1)로부터 유입된 냉매액과 접[0059]
촉하게 되는 열교환핀(32)을 더 포함하는데,
도 5의 [가]에서와 같이, 제1 구현예의 열교환핀(32)은[0060]
상기 각 냉매파이프(31)의 외주면에 길이방향으로 일정 간격을 두고 배열되는 다수의 환형(環形)체(32A)로 이루[0061]
어진다.
다시 말해, 상기 냉매파이프(31)의 외주면을 감싸는 환형의 링 형태로 상기 냉매파이프(31) 외주면에 설치되고,[0062]
상기 냉매파이프(31)의 길이방향으로 일정 간격을 두고 다수개가 배열되어 이루어진다.
도 5의 [나]에서와 같이, 제2 구현예의 열교환핀(32)은[0063]
상기 각 냉매파이프(31)의 외주면에 길이방향으로 배열되는 나선체(32B)로 이루어진다.[0064]
다시 말해, 상기 냉매파이프(31)의 외주면에 길이방향을 따라 나선(螺線) 형태로 설치되어 이루어진다.[0065]
따라서 상기 제1 및 제2 구현예의 열교환핀(32)은 응축기(1)로부터 유입된 냉매액과의 접촉면적을 최대화시킬[0066]
수 있는 구조인 것이다.
유입관(40)은[0067]
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도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이,[0068]
일단부(一端部)가 증발기(2)와 연결되고 타단부(他端部)가 상기 하우징(10)의 수용부(11) 상부를 지나 상기 수[0069]
액기(20)의 유통부(22)에 상하 관통되게 연결되는 냉매가스 이송용 관 형태로 이루어진다.
이때 상기 유입관(40)의 타단부는 상기 수액기(20)의 유통부(22) 중심에서 편심된 위치에 연결되는 것이 바람직[0070]
하다.
결국 상기 증발기(2)에서 기화된 냉매가스는 상기 유입관(40)을 거쳐 상기 수액기(20)의 유통부(22) 하부 측 수[0071]
용부(11)로 유입되고, 유입된 냉매가스는 상승하면서 상기 열교환기(30)의 각 냉매파이프(31)를 지나게 된다.
이때 상기 수액기(20)의 유통부(22)를 지나는 냉매액, 즉 응축기(1)에서 액화된 냉매액과 상기 각 냉매파이프[0072]
(31)를 지나게 되는 냉매가스 간에 열교환이 일어나게 된다.
배출관(50)은[0073]
도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이,[0074]
일단부가 압축기(4)와 연결되고 타단부가 상기 하우징(10)의 수용부(11) 상부를 지나 상기 수액기(20)의 유통부[0075]
(22)에 상하 관통되게 연결되는 냉매가스 이송용 관 형태로 이루어진다.
이때 상기 수액기(20)의 유통부(22)에 상하 관통되게 연결된 상기 배출관(50)의 타단부는 하부가 막혀있고, 후[0076]
술할 유입공(60)이 관 내부와 연결되게 상부 측에 형성되어 있으므로, 상기 유입관(40)을 통해 유입된 냉매가스
는 상기 수액기(20)의 유통부(22) 하부 측 수용부(11)로 유입된 후 상승하여 각 냉매파이프(31)를 지나 유입공
(60)으로 유입된다.
그리고 상기 배출관(50)의 타단부는 상기 수액기(20)의 유통부(22) 중심에서 편심된 위치, 즉 유통부(22) 중심[0077]
을 기준으로 상기 유입관(40)과 대향되는 위치에 연결되는 것이 바람직하다.
유입공(60)은[0078]
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,[0079]
상기 유입관(40)을 지나 상기 열교환기(30)를 거쳐 상승한 냉매가스가 상기 배출관(50)으로 유입되도록 상기 배[0080]
출관(50)에 형성된다.
결국 상기 유입공(60)은 상기 배출관(50)에서 상기 열교환기(30)의 상부 측에 위치한 영역에 형성되는 것이다.[0081]
따라서 상기 열교환기(30)에 의해 열교환 된 냉매가스는 상기 유입공(60)으로 유입되어 상기 배출관(50)을 거쳐[0082]
압축기(40)로 이동된다.
유입중계관(70)은[0083]
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이,[0084]
일단부가 응축기(1)와 연결되고 타단부가 상기 수액기(20)의 유통부(22)와 연결되는 냉매액 이송용 관 형태로[0085]
이루어진다.
결국 응축기(1)에서 액화된 냉매액은 상기 유입중계관(70)을 거쳐 상기 수액기(20)의 유통부(22) 내로[0086]
유입된다.
배출중계관(80)은[0087]
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이,[0088]
일단부가 팽창밸브(3)와 연결되고 타단부가 상기 수액기(20)의 유통부(22)와 연결되는 냉매액 이송용 관 형태로[0089]
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이루어진다.
결국 상기 유입중계관(70)을 통해 상기 수액기(20)의 유통부(22) 내로 유입된 냉매액은 상기 배출중계관(80)을[0090]
거쳐 팽창밸브(3)로 이동된다.
한편, 상기 수액기(20)에 의해 상하 구획된 상기 하우징(10)의 수용부(11)에서 하부 측 수용부(11) 바닥에는 상[0091]
기 유입관(40)을 지난 냉매가스에서 분리된 오일이 수집되고,
상기 배출관(50)에는 상기 수용부(11) 바닥에 수집된 오일을 압축기(4)로 보내기 위한 흡입관(90)이 설치된다.[0092]
결국 상기 수용부(11) 바닥에 수집된 오일은 압축기(4)의 구동에 의해 상기 흡입관(90)을 거쳐 압축기(4)로 유[0093]
입된다.
이상의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 히트펌프의 액열기에 대한 작동 상태를 살펴보면,[0094]
도 6에 도시된 바와 같이,[0095]
응축기(1)에서 고온고압의 냉매가스와, 물 또는 공기 사이에서 열교환 된 후, 냉매가스는 응축 액화되어 냉매액[0096]
이 되고,
냉매액은 상기 유입중계관(70)을 거쳐 상기 수액기(20)의 유통부(22) 내로 유입된다.[0097]
한편, 증발기(2)에서 저온저압의 냉매액과, 물 또는 공기 사이에서 열교환 된 후, 냉매액은 단열 기화되어 냉매[0098]
가스가 되고,
냉매가스는 상기 유입관(40)을 거쳐 상기 하우징(10)의 수용부(11) 하부 측, 즉 상기 수액기(20)의 하부 측에[0099]
위치한 수용부(11)로 유입된다.
유입된 냉매가스는 상승하여 상기 열교환기(30)의 각 냉매파이프(31)를 거쳐 상기 하우징(10)의 수용부(11) 상[0100]
부 측, 즉 상기 수액기(20)의 상부 측에 위치한 수용부(11)로 이동되고,
이때 상기 수액기(20)의 유통부(22)에 저장되거나 지나게 되는 냉매액과 상기 냉매파이프(31)를 지나는 냉매가[0101]
스 간에 열교환이 이루어지게 된다.
열교환 된 냉매가스는 과열도가 증가되어 상기 배출관(50)에 형성된 유입공(60)으로 유입된 후, 압축기(4)로 이[0102]
동되고,
열교환 된 냉매액은 과냉도가 증가되어 상기 수액기(20)의 유통부(22)에 일시 저장되거나 팽창밸브(3)로 이동된[0103]
다.
그리고 상기 하우징(10)의 수용부(11)에서 상기 수액기(20)에 의해 상하 구획된 상부 측 수용부(11)와 하부 측[0104]
수용부(11)는 저온 상태를 유지함으로써, 상기 유입관(40)을 통해 유입된 냉매가스에서 이에 포함된 액 냉매를
분리시키는 액분리 기능을 하게 된다.
그리고 오일은 고온에서 냉매와 분리가 잘 일어나지 않으나 온도가 낮을수록 냉매와의 분리가 잘 일어나기 때문[0105]
에, 냉매의 온도가 낮은 증발기(2)에서 냉매와 분리된 후 상기 하우징(10)의 수용부(11) 바닥에 고이게 된다.
바닥에 고인 오일은 압축기(4)의 구동에 따른 흡입력에 의해 상기 흡입관(90)을 거쳐 압축기(4)로 유입된다.[0106]
그리고 상기 열교환기(30)의 열교환핀(32)은 응축기(1)의 액냉매와 증발기(2)의 냉매가스 간에 열교환 면적을[0107]
확대시키는 역할을 하며, 냉매액을 과냉시켜 팽창밸브(3) 통과 시 발생되는 플래시 가스(flash gas : 응축기에
서 응축된 냉매액의 과냉각이 덜 되어 팽창밸브로 가는 도중 액의 일부가 기체로 된 것을 말함, 과냉각이 덜되
면 손실열량이 커짐) 량을 감소시켜 냉동 효과를 증대시키고, 흡입가스를 적절히 가열하여 성적계수
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(Coefficient Of Performance, COP)를 증대시키며, 흡입가스 중의 액립을 증발시켜 리퀴드 백(liquid back)을
방지하게 된다.
도 7은 일반적인 일체형 수액기-액분리기에서의 몰리엘선도로써, Q와 P는 수액기 및 액분리리가 각각 설치된 사[0108]
이클(점선)의 냉방 열량과 소리전력이며, Q'와 P'는 본 발명 사이클(실선)에서의 냉방 열량과 소비전력이다.
본 발명의 사이클에서는 일체형 수액기-액분리기에서의 열교환으로 인해 과냉도와 과열도가 증가할 뿐만[0109]
아니라, 응축압력이 감소하고 증발압력이 상승하며, 냉방열량은 증가하고 소비전력은 감소한다.
결국 응축압력 감소와 증발압력의 상승은 시스템의 성능에 직접적인 영향을 미치게 되고, 압축기의 안정적 운전[0110]
뿐만 아니라 시스템의 성능을 크게 상향시킬 수 있다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "히트펌프의 액열기"를 위[0111]
주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발
명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
부호의 설명
1 : 응축기 2 : 증발기[0112]
3 : 팽창밸브 4 : 압축기
10 : 하우징
11 : 수용부 12 : 서포트
20 : 수액기
21 : 용기 22 : 유통부
30 : 열교환기
31 : 냉매파이프 32 : 열교환핀
32A : 환형체 32B : 나선체
40 : 유입관
50 : 배출관
60 : 유입공
70 : 유입중계관
80 : 배출중계관
90 : 흡입관
100 : 액열기
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도면
도면1
도면2
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도면3
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도면4
도면5
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도면6
도면7
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도면8
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