KR19980032421A - 건조장치를 갖는 냉동사이클 - Google Patents

Abstract

건조장치를 갖는 냉동사이클에 관한 것으로서, 냉매로서 HFC계 냉매를 사용하고, 냉동기유로서 폴리올 에스테르 등의 가수분해성이 있는 냉동기유를 사용한 히트펌프식의 냉동사이클에 있어서 냉매류의 충격에 의한 건조체의 파손을 억제하면서 보다 유효한 수분의 흡착성능을 얻을 수 있는 건조장치를 갖는 냉동사이클을 제공하기 위해, 압축기, 사방밸브, 실외 열교환기, 팽창밸브, 실내 열교환기 및 이들을 접속하는 배관로A로 이루어지고, 냉매로서 HFC계 냉매를 사용하고, 냉동기유로서 가수분해성이 있는 냉동기유를 사용한 냉동사이클에 있어서, 실외 열교환기와 실내 열교환기 사이의 배관로에 팽창밸브와 평행하게 우회로B를 마련하고, 실외 열교환기측에서 드라이어, 역행방지밸브, 캐필러리튜브 순으로 접속해서 냉방운전시에 액상냉매가 드라이어내를 통과하여 난방운전시에는 우회로B에 냉매가 흐르지 않도록 하였다.

이렇게 하는 것에 의해, 히트펌프식의 냉동사이클에 있어서, 냉매류에 의한 건조체의 파손을 억제하면서 보다 유효한 수분의 흡착성능을 얻는 것이 가능하고, 또한 냉매류의 제어부분을 일체화하는 것에 의해 일체화하기 전의 것과 동등 성능을 간단한 사이클의 구성에 의해 실현할 수 있는 건조장치를 갖는 냉동사이클을 제공할 수 있다는 등의 효과가 얻어진다.

Description

건조장치를 갖는 냉동사이클

본 발명은 건조장치를 갖는 냉동사이클에 관한 것으로서, 특히 하이드로플루오로 카본(HFC)계 냉매를 사용하고 냉동기유로서 가수분해성이 큰 냉동기유를 사용한 히트펌프식의 냉동사이클에 관한 것으로서 냉동사이클중에 건조제를 갖는 것이다.

종래, 가정용 룸에어콘의 냉동사이클에 있어서의 냉매는 R22를 사용하고 냉동기유는 광유를 사용하고 있고, 이 조합은 수분에 대해 비교적 강하여 냉동사이클중에 수분제거를 위한 건조제를 넣을 필요는 거의 없었다. 그러나, 지구환경보호의 관점에서 공기조화기용 냉매는 종래의 하이드로클로로 플루오로 카본(HCFC)계의 R22에서 HFC계의 것으로 이행하고 있다. HFC계의 냉매는 HCFC계의 냉매와는 분자의 분극상태가 다르므로 냉매중에 냉동기유가 충분히 용해하지 않는다. 이 때문에 냉동기유로서 종래의 광유를 사용할 수 없다.

그래서, 필요한 용해도를 갖는 냉동기유로서 폴리올 에스테르 등의 인공합성유를 사용한다. 그러나, 폴리올 에스테르계의 냉동기유는 특히 가수분해성이 크고, 냉동사이클의 배관로내에 수분이 있으면 이것과 반응해서 지방산과 알콜로 분해한다. 이 분해생성물은 직접 미끄럼(슬라이딩)부로 침입하는 것 이외에도 더 나아가서 반응하여 침전물로 되어 냉동사이클의 배관로내에 부착해서 사이클 막힘의 요인으로 된다.

그런데, 공기조화장치, 특히 가정용 룸에어콘의 주류는 실내기와 실외기를 분리해서 각각 공기조화할 방의 안팎에 설치하고, 시공시에 현지에서 접속용의 동관을 사용해서 접속작업을 하는 것이 일반적이다. 따라서, 공장내에서 냉동사이클을 완성시켜 출하하는 제품(예를 들면 냉장고) 등에 비하면, 이 접속배관내의 수분도 포함하여 냉동사이클내로 수분이 침입할 가능성은 매우 커서 냉동사이클 운전후의 수분관리(수분제거)가 필수로 된다.

종래, 냉동사이클의 배관로내의 수분제거를 위해 건조제를 냉동사이클내에 부가하는 일반적인 방법으로서 냉동사이클의 배관로의 적당한 부분에서 분기관을 꺼내고 이 선단에 건조제를 봉입한 드라이어(건조장치)를 부착하는 것에 의해 냉매중인 수분의 제거를 실행하고 있었다. 이와 같은 구성을 갖는 것으로서는 예를 들면 일본국 특허공개 공보 소화59-7373호의 도3에 도시된 구성의 것이 있었다.

또, 분기관에 착탈식의 드라이어를 부착하여 적당한 시간운전한 후 떼어내고 1개의 드라이어를 여러회 사용하는 것으로서는 예를 들면 일본국 실용신안 공개 공보 소화54-24348호에 기재된 것을 들 수 있다.

이와 같은 구성의 경우, 건조제 그 자체는 분기부에 고이는 냉매로부터의 수분을 흡수하는 것이지만 분기관내의 냉매와 냉동사이클내를 순환하고 있는 냉매가 교체가 곤란하다는 점 때문에 분기관의 입구부근에서의 수분농도차에 의해 냉매중인 수분을 흡수하게 되어 수분흡착의 속도나 능력이 작아진다.

한편, 냉동사이클을 순환하는 냉매의 본류(本流) 중에 건조제를 넣으면, 냉매유속이 빠른 가스냉매가 건조제를 통과할 때에 건조제가 교반되고, 이것에 의해서 건조제가 마찰해서 마모분(磨耗紛)이 발생한다. 이 마모분이 냉동사이클의 냉매가 유통하는 통로의 소직경부에서의 막힘 및 압축기 등이 미끄럼면의 이상마모의 원인으로 된다.

히트펌프식 냉동사이클에 있어서는 냉방, 난방의 각 운전상태에 따라서 냉매의 흐름방향 및 냉매의 기상/액상의 상태가 역전한다. 이 때문에, 냉방상태에서 마모가 발생하지 않도록 부착된 건조제라도 난방상태에서는 마모가 발생하게 된다.

마모를 발생시키지 않는 방법으로서는 일본국 특허공개 공보 소화54-24348호에 기재된 것과 같이 액상냉매가 흐르는 운전모드시에 드라이어를 부착하고 그 후 분리하는 방법이 고려된다. 그러나, 가정용 소형 에어콘에서는 한번 설치된 것에 대해서 불비한 곳을 고치는 것은 곤란하다.

그래서, 건조제의 부착위치를 연구하는 것에 의해서 드라이어를 제품사용중에는 부착한채로 충분한 수분흡착량 및 흡착속도를 얻음과 동시에 건조제의 마찰에 의한 마모분의 발생을 방지하는 것이 필요하다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 제1의 목적은 냉매로서 HFC계 냉매를 사용하고, 냉동기유로서 폴리올 에스테르 등의 가수분해성이 있는 냉동기유를 사용한 히트펌프식의 냉동사이클에 있어서 냉매류의 충격에 의한 건조제의 파손을 억제하면서 보다 유효한 수분의 흡착성능을 얻을 수 있는 건조장치를 갖는 냉동사이클을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 제2의 목적은 냉매류의 흐름을 제어하는 제어부분을 건조장치에 일체화하고, 일체화하기 전의 것과 동등한 성능을 간단한 사이클구성에 의해 실현할 수 있는 건조장치를 갖는 냉동사이클을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 제3의 목적은 난방운전시의 액상냉매가 흐를 때에 건조장치를 냉매의 리시버탱크로서 사용할 수 있도록 하여 냉난방의 냉매량조정을 실행할 수 있는 건조장치를 갖는 냉동사이클을 제공하는 것이다.

도1은 본 발명의 기본적인 실시예를 도시한 건조장치를 갖는 냉동사이클의 계통도,

도2는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 건조장치를 갖는 냉동사이클의 주요부 계통도,

도3은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 건조장치를 갖는 냉동사이클의 주요부 계통도,

도4는 본 발명의 실시예를 도시한 드라이어, 역행방지밸브 및 캐필러리튜브를 일체화한 것의 구성도,

도5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 건조장치를 갖는 냉동사이클의 계통도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 압축기2 : 사방밸브

3 : 실외열교환기4 : 팽창밸브

5 : 실내열교환기6 : 드라이어

7 : 역행방지밸브8 : 캐필러리튜브

8A : 냉방 캐필러리튜브9 : 난방 캐필러리튜브

10 : 난방 캐필러리튜브11 : 냉난방 캐필러리튜브

12 : 동관 13 : 스프링 지지부

14 : 스프링15 : 펀칭금속

16 : 건조제17 : 망

18 : 밸브시이트판19 : 밸브체

20 : 오리피스

상기 제1의 목적은 기본적인 구성으로서 압축기, 사방밸브, 실외 열교환기, 조임장치, 실내 열교환기 및 이들을 접속하는 배관로로 이루어지고, 냉매로서 HFC계 냉매를 사용하고, 냉동기유로서 가수분해성이 있는 냉동기유를 사용한 냉동사이클에 있어서, 사이클을 구성하는 배관로의 일부에 우회로를 갖고, 이 우회로에 수분흡착용의 건조장치와 흐름방향의 제어장치와 유량제어장치가 직렬로 접속되는 건조장치를 갖는 냉동사이클로 하는 것에 의해 달성된다.

상기 제1의 목적은 보다 구체적인 구성으로서 압축기, 사방밸브, 실외 열교환기, 조임장치, 실내 열교환기 및 이들을 접속하는 배관로로 이루어지고, 냉매로서 HFC계 냉매를 사용하고 냉동기유로서 가수분해성이 있는 냉동기유를 사용한 냉동사이클에 있어서, 상기 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기 사이의 배관로에 상기 조임장치와 병렬로 우회로를 마련하고, 실외 열교환기측에서 건조장치, 흐름방향의 제어장치, 유량제어장치의 순으로 접속하고, 냉방운전시에 액상냉매가 상기 건조장치내를 통과하고, 난방운전시에는 우회로에 냉매가 흐르지 않도록 상기 흐름방향의 제어장치를 역행방지밸브로 한 건조장치를 갖는 냉동사이클로 하는 것에 의해 달성된다.

또, 상기 제2의 목적은 다른 구성으로서 건조장치에 흐름방향의 제어장치와 유량제어장치의 한쪽 또는 양쪽을 일체화하는 것에 의해 달성된다.

보다 상세하게는 우회로에 마련한 원통형상 관내에 망형상부재 사이에 건조제를 충전해서 탄성부재를 거쳐서 지지한 건조장치, 밸브시이트판과 밸브체로 이루어지는 역행방지밸브, 상기 밸브체의 뿔모양부분에 대향하는 오리피스를 직렬로 배치한 건조장치를 갖는 냉동사이클의 것이다.

또, 상기 제3의 목적은 또 다른 구성으로서 압축기, 사방밸브, 실외 열교환기, 조임장치, 실내 열교환기 및 이들을 접속하는 배관로로 이루어지고, 냉매로서 HFC계 냉매를 사용하고 냉동기유로서 가수분해성이 있는 냉동기유를 사용한 냉동사이클에 있어서, 상기 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기 사이의 배관로에 상기 조임장치와 병렬로 우회로를 갖고, 실외 열교환기측에서 유량제어장치, 흐름방향의 제어장치, 건조장치의 순으로 접속해서 냉방운전시에 액상냉매가 상기 건조장치내를 통과하고 냉방난방운전시에 가스냉매가 상기 건조장치내에 체류하도록 한 건조장치를 갖는 냉동사이클로 하는 것에 의해 달성된다.

본 발명에 의한 작용은 요약하면 다음과 같다.

우선, 흐름방향의 제어장치(예를 들면 역행방지밸브)에 의해 건조장치내에 액상냉매가 흐르는 방향으로만 건조장치를 관통해서 냉매가 흐르고, 역방향으로 흐르는 경우에는 건조장치의 한쪽을 막아 냉매의 유입을 방지하고 있다. 이것에 의해서 고속의 가스냉매가 건조장치내를 관통해서 흘러 건조제의 마모를 방지한다. 한쪽을 막은 경우에는 건조장치내에 체류하는 가스냉매중의 수분이 흡습되고, 이것이 사이클내에 흐르는 냉매와 교체 교환되는 것에 의해 가스냉매가 건조장치 주변에 있는 경우에도 상기 냉매중의 수분이 흡습되도록 한다. 이것에 의해, 건조제의 마모를 방지하면서 흡습을 실행할 수 있다.

또, 특히 액상냉매를 건조장치를 관통해서 흐르게 하는 경우에는 유량조정장치(예를 들면 캐필러리튜브)에 의해 건조장치에 흐르는 냉매량을 조정하는 것에 의해서 액상냉매의 유속을 조정하여 건조제의 마모의 발생을 방지한다. 아울러 건조장치측으로 흐르는 냉매량을 적게 해서 건조장치측을 흐르는 냉매분만큼 성능이 저하하는 것을 방지한다.

[발명의 실시예]

이하, 본 발명의 실시예를 도1~도5를 참조해서 설명한다.

[실시예 1]

도1은 본 발명의 기본적인 실시예를 도시한 건조장치를 갖는 냉동사이클의 계통도이다.

도1에 있어서, (1)은 압축기, (2)는 사방밸브, (3)은 실외 열교환기, (4)는 조임장치를 구성하는 팽창밸브, (5)는 실내 열교환기, A는 이들 압축기(1), 사방밸브(2), 실외 열교환기(3), 팽창밸브(4), 실내 열교환기(5)를 접속하는 냉동사이클의 배관로이다.

B는 냉동사이클의 배관로A의 일부에 마련한 우회로(이하, 바이패스관로라 한다), (6)은 건조장치(이하, 드라이어라 한다), (7)은 흐름방향의 제어장치를 구성하는 역행방지밸브, (8)은 유량제어장치를 구성하는 캐필러리튜브이다. 드라이어(6)은 실외 열교환기(3)에서 실내 열교환기(5)로 흐르는 방향(도면중의 화살표)을 순방향으로 하는 특성을 갖는 것으로 한다. 실시예에서는 냉매로서 HFC계 냉매인 R410A를 사용하고 냉동기유로서 가수분해성이 있는 냉동기유인 폴리올 에스테르를 사용하였다.

도1에 도시한 바와 같이, 실외 열교환기(3)과 실내 열교환기(5) 사이의 냉동사이클의 배관로A에 팽창밸브(4)와 병렬로 바이패스관로B를 마련하고, 이 바이패스관로B에는 드라이어(6), 역행방지밸브(7), 캐필러리튜브(8)이 실외 열교환기(3)측에서 실내 열교환기(5)로 향하는 순으로 직렬로 접속되어 있다.

도1에 도시한 구성의 건조장치를 갖는 냉동사이클에 있어서, 냉방운전시에는 압축기(1)에서 토출된 고온, 고압의 냉매가스는 사방밸브(2)를 통과하여 실외 열교환기(3)으로 들어가고, 실외공기와 열교환해서 응축되어 액화한다. 액화된 냉매의 일부는 팽창밸브(4)를 통과하고 감압되어 실내 열교환기(5)로 유입되고, 실내공기와 열교환해서 증발하고 저온, 저압의 냉매가스로 되어 압축기(1)로 되돌아간다.

이 때, 도1에 도시한 실외 열교환기(3)에서 나온 액상냉매의 일부는 냉동사이클의 배관로A에서 바이패스관로B의 드라이어(6)측으로 흐른다. 드라이어(6)내를 통과한 냉매는 역행방지밸브(7)를 통과한 후, 캐필러리튜브(8)을 통과한다. 드라이어(6)내를 통과하는 것은 액상냉매이므로 유속은 비교적 느리다. 또, 캐필러리튜브(8)의 유량저항값을 적당한 값으로 설정하는 것에 의해 냉동사이클의 배관로A에서 바이패스관로B의 드라이어(6)측으로 흐르는 냉매량을 작게한다. 이것에 의해 냉매유속도 조정할 수 있으므로 바이패스관로에 의한 냉동사이클의 동작으로의 영향을 작게 억제할 수 있다.

예를 들면, HFC계 냉매로서 R410A를 사용하고, 냉매순환량 60kg/h, 응축 압력 3000kPa, 실외 열교환기 출구온도30℃로 한 경우, 냉매의 액상밀도는 약 1.036g/cm³으로 된다. 내경 4.95mm의 동관내의 냉매유속은 약 0.838m/s, 한편, 이것을 드라이어에 직접 흐르게 한 경우의 유속은 약 3.83m/s로 되어 유속이 3배이다. 캐필러리튜브의 압력손실이 유속의 2승에 비례하는 것을 고려하면, 동관내와 동일할 때까지 유속을 저감하기 위해서는 캐필러리튜브(8)은 팽창밸브(4)에 대해 9배 이상의 저항을 갖게 할 필요가 있다.

난방운전시, 예를 들면 상기 냉방운전시와 마찬가지로 냉매로서 R410A를 사용하고, 증발압력 780kPa, 팽창밸브(4) 직후의 건조도 20%로 하면, 냉매의 밀도는 약 147kg/cm³으로 냉방운전시의 약 1/7배로 된다. 따라서, 냉매의 유속이 냉방운전시의 약 7배로 빨라지므로, 드라이어(6)에 직접 냉매를 통과시키는 것은 냉매의 흐름에 의한 건조제의 파손을 초래할 우려가 있어 적절하지는 않다. 그래서, 역행방지밸브(7)에 의해서 난방운전시에 냉매가 드라이어(6)으로 흐르는 것을 방지한다. 즉, 도1의 구성에서는 실내 열교환기(5)에서 나온 액상냉매는 캐필러리튜브(8)를 통과한 후, 역행방지밸브(7)에 의해 저지되어 드라이어(6)으로의 유입을 억제할 수 있다. 이 때문에 고속의 냉매흐름이 드라이어(6)으로 유입되는 일은 없다.

또, 드라이어(6)은 후술하는 바와 같이, 구조상, 건조제의 고정을 위해 스프링을 사용하고 있다. 이 스프링에 의한 누름력의 방향에 대해 역방향으로 냉매를 흐르게 한 경우는 냉매의 흐름력에 의해서 누름력이 작어져 건조제 사이의 접촉압력이 해제될 가능성이 있어 건조제의 운동이 일어나기 쉬워진다. 따라서, 드라이어(6)에 역방향의 냉매가 흘러 들어가는 것을 회피하기 위해 마련한 역행방지밸브(7)은 상기 반대측으로부터의 냉매의 유입에 의한 건조제의 파손을 방지하는 효과가 있다.

역행방지밸브(7)에 의해서 드라이어(6)으로의 통로가 봉쇄되므로 액상냉매 전부는 팽창밸브(4)로 흐르고, 여기서 감압된다. 이 감압된 액상냉매는 실외 열교환기(3)을 향하는 도중에 그의 일부가 드라이어(6)으로 들어간다. 드라이어(6)의 반대측의 출구부분은 역행방지밸브(7)에 의해 폐쇄되어 있으므로, 드라이어(6)내로 침입한 액상냉매는 드라이어(60의 내부에 체류하게 된다. 체류한 액상냉매는 드라이어(6)내의 건조제와 접촉해서 흡습되게 된다. 이 효과에 의해 난방시에 있어서도 건조제에 의한 흡습효과를 유지할 수 있고, 또 냉매는 드라이어(6)내에 체류하므로 드라이어(6)내의 냉매유속은 작으며 건조제의 분쇄도 잘 일어나지 않는다.

[실시예 2]

도2는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 건조장치를 갖는 냉동사이클의 주요부 계통도이다. 도면 중, 도1과 동일부호의 것은 동등부분이다. 또, 도2는 우회로와 그 근방의 도면이지만, 도2에 도시하고 있지 않은 전체의 냉동사이클 구성은 도1과 동일하다.

도2에 도시한 냉동사이클에서는 도1에 있어서의 조임장치인 팽창밸브(4)를 난방용 캐필러리튜브(9)로 하고, 도1에 있어서의 유량제어용 캐필러리튜브(8)을 냉방용 캐필러리튜브(8A)로 한 구성이다. 냉방용 캐필러리튜브(8A)는 비교적 작은 값으로 되므로 유량제어용 캐필러리와 일체화하는 것에 의해 캐필러리부분을 소형으로 설계할 수 있다.

[실시예 3]

도3은 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 건조장치를 갖는 냉동사이클의 주요부 계통도이다. 도면 중, 도2와 동일부호의 것은 동등부분이다. 또, 도3은 우회로와 그 근방의 도면이지만, 도3에 도시하고 있지 않은 전체의 냉동사이클 구성은 도1과 동일하다.

도3에 도시한 냉동사이클에서는 도2에 도시한 냉방용 캐필러리튜브(8A)를 냉방용 캐필러리튜브(11)로 하고, 난방시에는 냉난방 캐필러리튜브(11)과 난방 캐필러리튜브(10)의 총합으로 조임저항을 결정하는 구성으로 한 것이다.

도2의 구성에 비해 도3의 구성에서는 난방 캐필러리튜브(10)을 소형화할 수 있으므로, 사이클 전체를 더욱 작게 할 수 있다. 단, 도2, 도3 중의 어느 하나의 구성에 있어서도 냉방운전시, 냉매의 대부분이 드라이어(6)으로 흘러 들어가게 되어 수분의 흡착성능은 향상되지만, 냉매류에 의한 건조제로의 영향도 커져 건조제의 파손이 잘 일어나게 된다. 따라서, 냉매유량이 큰 제품에 적용하는데는 주의가 필요하다.

[실시예 4]

도4는 본 발명의 실시예를 도시한 드라이어와 역행방지밸브 및 유량제어용 캐필러리를 일체화한 것의 구성도이다.

도4에 도시한 장치는 동파이프(12) 내에 스프링지지부(13)와, 스프링(14), 망형상부재에 관한 펀칭금속(15), 건조제(16), 망(17)로 구성되는 드라이어부분, 밸브시이트판(18), 밸브체(19), 오리피스부(20)으로 구성되는 역행방지밸브/오리피스부가 결합해서 구성되어 있다.

드라이어부는 건조제(16)이 밖으로 흘러 나오지 않도록 적당한 미세함을 가진 망(17)과 마찬가지로 건조제(16)이 나오지 않을 정도이고 또한 냉매의 흐름을 저해하지 않는 크기의 구멍을 뚫은 펀칭금속(15) 사이에 있는 공간에 건조제(16)를 충전한 구조로 하고, 또 펀칭금속(15)는 스프링지지부(13)에 의해 지지된 스프링(14)에 의해서 적당한 힘으로 항상 건조제(16)측으로 압압되고 있어 냉매가 흘렀을때에도 건조제(16)이 잘 움직이지 않는 구조로 되어 있다.

이와 같은 스프링(14)로 건조제(16)을 압압하는 구조이므로, 스프링(14)에 의한 건조제의 고정효과를 유효하게 작용시키기 위해 냉매는 동관(12)의 냉매스프링측의 개구부에서 유입시키면 좋다.

역행방지밸브부는 드라이어부분측에 부착된 밸브체(19)보다 작은 구멍을 뚫은 벨브시이트판(18), 드라이어부분의 반대측에 형성된 뿔모양부분의 외표면의 경사면에 냉매유량에 따라서 홈(19a)를 형성한 밸브체(19), 상기 뿔모양부분에 대향한 오리피스부(20)으로 구성된다.

냉매가 드라이어부분측에서 밸브체(19)방향으로 흐르면, 밸브체(19)는 오리피스(20)측으로 압압된다. 밸브체(19)의 표면에는 홈(19a)가 형성되어 있으므로 냉매는 이 홈(19a)를 통해서 흐른다. 냉매유량은 이 홈(19a)의 형태와 오리피스(20)의 조임량에 따라서 조정되고, 이 부분에 의해서 도1의 캐필러리튜브(유량조정장치)(8)과 동등한 기능이 실현된다.

냉매가 역행방지밸브부 측에서 드라이어부분측으로 흐르도록 한 경우에는 밸브체(19)는 밸브시이트판(18)측으로 압압된다. 밸브시이트판(18)에 뚫린 구멍은 밸브체(19)보다 작으므로 막혀져 냉매는 흐르지 않게 된다. 그 결과, 드라이어부와 역행방지밸브의 조합에 의해서 도1의 드라이어(6), 역행방지밸브(7), 캐필러리튜브(8)의 기능을 하나의 부품으로 실현할 수 있으며 냉동사이클의 조립을 간단하게 할 수 있다.

[실시예 5]

다음에, 도5는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 건조장치를 갖는 냉동사이클의 계통도이다. 도면중, 도1과 동일부호의 것은 도1의 냉동사이클과 동등부이므로 그 설명은 생략한다.

도5에 도시한 냉동사이클은 드라이어입구를 도1에 도시한 예와는 반대로 실내 열교환기(5)측에 마련한 것이다.

즉, 실외 열교환기(3)과 실내 열교환기(5) 사이의 배관로A에 팽창밸브(4)와 평행하게 바이패스관로B'를 마련하고, 실외 열교환기(3)측에서 캐필러리튜브(8), 역행방지밸브(7), 드라이어(6)의 순으로 접속하고 있고, 난방운전시에 액상냉매가 상기 드라이어(6)내를 통과하여 냉방운전시에 가스냉매가 상기 드라이어(6)내에 체류하게 된다. 이와 같은 구성에 있어서 드라이어(6)를 구성하는 동관을 건조제를 수납하는 분보다 크게 한다. 이것에 의해서 난방시의 액상냉매를 축적하는 축적탱크를 겸할 수 있다.

현재의 소형의 가정용 룸에어콘에 있어서는 냉방운전과 난방운전의 최적냉매량을 비교하면, 냉방운전시의 냉매량이 많은 경우가 많다. 이것은 난방운전시의 증발성능 확보를 위해 실외측 열교환기(3)이 실내측 열교환기(5)보다 크므로 실외측 열교환기(3)이 큰 것에 의해 실외측이 응축기로 되는 냉방운전에 있어서 실외측 열교환기(3)에 축적되는 냉매량이 난방시에 실내측 열교환기(5)에 축적되는 냉매량보다 많아지게 된다.

예를 들면, 한 실험에서는 냉방능력 2.8kW의 소형 벽걸이식 룸에어콘에서는 실내 열교환기와 실외 열교환기의 용적비는 약 1 : 2 이다. 이 때, 냉매로서 R410A를 사용하고, 1000g의 냉매량의 경우와 그것에 50g의 냉매를 추가한 경우의 동일 능력의 냉방운전의 COP(CO-EFFICIENT OF PERFOMANCE : 냉동사이클의 성적계수)를 비교하면, 냉매를 추가한 쪽이 COP는 약 1% 향상한다. 한편, 마찬가지로 냉매량을 변화시켰을 때의 난방운전시의 COP의 변화는 -3%이었다. 따라서, 이 경우, 냉방조건은 50g 추가한 쪽이 성능이 향상하고, 난방조건에 있어서는 반대로 냉매는 적은쪽이 좋게 된다.

냉방 및 난방에서 최적인 운전을 실행하기 위해서는 냉방 및 난방에서 냉매량을 각각 적량으로 조정하고, 난방시의 여분의 냉매를 사이클의 일부에 고이게 할 필요가 있다. 도5에 도시한 구성의 경우는 난방시 드라이어(6)내를 밀도가 높은 액상냉매가 관통하여 흐른다. 그래서, 드라이어(6) 내부에 건조제 봉입부 이상의 공간(예를 들면 도4에 있어서의 공간(21)을 크게 한다)을 설정하고, 이 공간내에 액상냉매가 축적되도록 하는 것에 의해서 냉매량의 조정을 실행할 수 있다. 예를 들면, 냉매로서 R410A를 사용하고, 난방운전시의 응축압력을 3000kPa로 한 경우, 실내 열교환기(5)의 출구에 있어서의 액상냉매의 온도를 30℃로 하면, 액상냉매의 밀도는 약 1.036g/cm³이고 냉방 및 난방의 냉매량의 차를 가령 50g로 하면, 약 48cm³의 탱크가 필요하게 된다. 이것을 별도로 마련하는 것이 아니라 드라이어(6)과 일체화하는 것에 의해 사이클의 간략화를 도모하는 것이다.

이상의 본 발명에 의하면, 히트펌프식의 냉동사이클에 있어서, 냉매류에 의한 건조제의 파손을 억제하면서 보다 유효한 수분의 흡착성능을 얻는 것이 가능한 건조장치를 갖는 냉동사이클을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 냉매류의 제어부분을 일체화하는 것에 의해 일체화하기 전의 것과 동등 성능을 간단한 사이클의 구성에 의해 실현할 수 있는 건조장치를 갖는 냉동사이클을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 난방운전시에 액상냉매를 흐르게 하는 구성을 취할때에 건조장치를 냉매의 리시버탱크로서 사용하는 것에 의해 냉방 및 난방의 냉매량조정이 가능한 건조장치를 갖는 냉동사이클을 제공할 수 있다.

Claims (9)

1. 압축기, 사방밸브, 실외 열교환기, 냉매를 감압하는 조임장치, 실내 열교환기 및 이들을 접속하는 배관로로 이루어지고, 냉매로서 HFC계 냉매를 사용하고, 냉동기유로서 가수분해성이 있는 냉동기유를 사용한 냉동사이클에 있어서,

   냉동사이클을 구성하는 배관로의 일부에 우회로를 갖고, 이 우회로에 수분 흡착용의 건조장치와 흐름방향의 제어장치와 유량제어장치가 직렬로 접속배치된 구성을 특징으로 하는 건조장치를 갖는 냉동사이클.
2. 제1항에 있어서,

   상기 건조장치에 흐름방향의 제어장치와 유량제어장치의 한쪽 또는 양쪽이 일체로 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조장치를 갖는 냉동사이클.
3. 압축기, 사방밸브, 실외 열교환기, 냉매를 감압하는 조임장치, 실내 열교환기 및 이들을 접속하는 배관로로 이루어지고, 냉매로서 HFC계 냉매를 사용하고, 냉동기유로서 가수분해성이 있는 냉동기유를 사용한 냉동사이클에 있어서,

   상기 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기 사이의 배관로에 상기 조임장치와 병렬인 우회로를 갖고, 실외 열교환기측에서 건조장치, 흐름방향의 제어장치, 유량제어장치의 순으로 접속되어 있고,

   상기 흐름방향의 제어장치는 냉방운전시에 액상냉매가 상기 건조장치내를 통과하고 난방운전시에는 우회로에 냉매가 흐르지 않도록 하는 역행방지밸브인 것을 특징으로 하는 건조장치를 갖는 냉동사이클.
4. 제3항에 있어서,

   상기 조임장치는 난방전용이고, 상기 우회로의 유량제어장치가 냉방전용의 조임장치인 것을 특징으로 하는 건조장치를 갖는 냉동사이클.
5. 제3항에 있어서,

   상기 건조장치에 흐름방향의 제어장치와 유량제어장치의 한쪽 또는 양쪽이 일체로 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조장치를 갖는 냉동사이클.
6. 제3항에 있어서,

   우회로에 마련한 원통형상 관내에 망형상부재 사이에 건조제를 충전해서 탄성부재를 거쳐서 지지한 건조장치와 밸브시이트판 및 밸브체로 이루어지는 역행방지밸브와 상기 밸브체의 뿔모양부분에 대향하는 오리피스를 직렬로 배치해서 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조장치를 갖는 냉동사이클.
7. 압축기, 사방밸브, 실외 열교환기, 내앰를 감압하는 조임장치, 실내 열교환기 및 이들을 접속하는 배관로로 이루어지고, 냉매로서 HFC계 냉매를 사용하고 냉동기유로서 가수분해성이 있는 냉동기유를 사용한 냉동사이클에 있어서,

   상기 조임장치는 냉난방용과 난방용을 직렬로 접속한 것이고,

   상기 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기 사이의 배관로에 상기 난방용 조임장치와 병렬인 우회로를 갖고,

   실외 열교환기측에서 건조장치, 역행방지밸브 순으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 건조장치를 갖는 냉동사이클.
8. 제7항에 있어서,

   상기 건조장치에 흐름방향의 제어장치와 유량제어장치의 한쪽 또는 양쪽이 일체로 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조장치를 갖는 냉동사이클.
9. 압축기, 사방밸브, 실외 열교환기, 냉매를 감압하는 조임장치, 실내 열교환기 및 이들을 접속하는 배관로로 이루어지고, 냉매로서 HFC계 냉매를 사용하고, 냉동기유로서 가수분해성이 있는 냉동기유를 사용한 냉동사이클에 있어서,

   상기 실외 열교환기와 상기 실내 열교환기 사이의 배관로에 상기 조임장치와 병렬인 우회로를 갖고, 실외 열교환기측에서 유량제어장치, 흐름장향의 제어장치, 건조장치의 순으로 접속되고,

   난방운전시에 액상냉매가 상기 건조장치내를 통과하고 냉방운전시에 가스냉매가 상기 건조장치내에 체류하도록 되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조 장치를 갖는 냉동사이클.