KR101619016B1 - 핫가스 제상 사이클을 갖는 냉동 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉매 가스를 고온 고압으로 압축시키되, 압축된 냉매 가스가 토출되고 온도계측수단이 설치된 토출 라인이 연결되는 압축기; 전방에 상기 압축기에 의하여 압축된 고온 고압의 냉매 가스가 흐르는 냉매가스 라인이 연결되고, 냉매 가스의 온도를 하강시켜 액화시키는 응축기; 전방에 상기 응축기에 의해 액화된 냉매가 흐르는 냉매 라인이 연결되고, 냉매를 감압시켜 증발기에서 증발하기 쉬운 상태로 팽창시키는 팽창밸브; 상기 팽창밸브로부터 공급되는 냉매를 증발시켜 증발열에 의하여 냉동 장치 내부의 열을 흡수하여 온도를 강하시키는 증발기; 상기 증발기와 압축기 사이의 회수 라인에 설치되고, 냉매를 증발시켜 압축기로 보내는 액열기; 상기 토출 라인으로부터 고온 고압의 냉매 가스를 상기 팽창밸브로 보내어 제상을 실시하는 핫가스 라인; 상기 토출 라인, 냉매가스 라인, 핫가스 라인의 합류점에 설치되어 냉매 가스의 흐름을 제어하는 사방밸브; 상기 사방밸브와 연결되고, 내부 압력을 배출시켜 상기 사방밸브가 원활히 작동 가능하게 하는 압력배출라인; 및 상기 응축기의 후방에 연결되고, 상기 온도계측수단에 의하여 냉매 가스의 온도가 과열로 계측되는 경우, 솔레노이드 밸브가 개방되어 상기 응축기에 의해 액화된 냉매가 모세관을 거쳐 압축기로 공급되는 흡입라인;을 포함하는 핫가스 제상 사이클을 갖는 냉동 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 냉동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉동 사이클에서 증발기에 착상된 성에를 제거하기 위한 핫가스 제상 사이클을 갖는 냉동 장치에 관한 것이다.
일반적으로 냉동기는 물건을 냉동 저장하기 위하여 설치되어 액체 상태의 낮은 온도로 공급되는 냉매를 이용하여 냉동고 내부의 열을 흡수하여 온도를 하강시켜 주는 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 냉동기(1)는 압축기(2), 응축기(3), 팽창밸브(4) 및 증발기(5)를 필수 구성요소로 하고, 압축기(2)에서 압축된 고온 고압의 냉매 증기를 응축기(3)에서 냉각시켜 액화시키고, 수액기에 저장하였다가 팽창밸브(4)에서 팽창시킨 후 냉매가 증발기(5)에서 증발될 때 그 증발열에 의하여 냉동고 내부의 열을 흡수하여 온도를 하강시켜 저장된 물품을 냉동시키는 냉동 사이클(refrigeration cycle)을 갖는다.
더불어, 압축기(2)와 응축기(3)의 사이에는 유분리기(6)가 설치되고, 응축기(3)와 팽창밸브(4)의 사이에는 수액기(7)가 설치되며, 증발기(5)와 압축기(2)의 사이에는 액 분리기(8)가 설치될 수 있다.
또한, 상기 압축기(2)는 증발기(5)를 통과하면서 냉동고 내부의 열을 흡수하여 온도가 높아진 냉매 가스를 압축시켜 주는 것이고, 상기 응축기(3)는 압축기(2)에 의하여 압축된 고온 고압의 냉매의 온도를 하강시켜 액화하기 위하여 응축시켜 주는 것이며, 상기 팽창밸브(4)는 응축기(3)에 의해 액화된 냉매를 증발기에 공급하여 주는 것이고, 상기 증발기(5)는 냉동고 내부에 설치되어 액체 상태의 낮은 온도로 공급되는 냉매를 이용하여 냉동고의 내부의 열을 흡수하여 온도를 강하시켜 주는 것이다.
이때, 상기 증발기(5)는 본체의 케이스가 구비되고, 상기 케이스의 내부에는 열전달 효율이 우수한 복수 개의 얇은 흡열핀이 일정하게 조밀 간격으로 고정 설치되며, 냉매가 순환되는 관으로 구성된 냉매파이프가 지그재그의 폐루프 형태로 배관되어 각 흡열핀에 관통 결합된 구조로 이루어짐으로써, 압축기로부터 발생된 압축공기와 함께 강제 순환되어 냉매파이프를 통과하는 냉매가 흡열핀이 설치된 부위를 통과할 때에 냉매에 의하여 냉각된 흡열핀과 그 주변의 공기와의 사이에서 열교환이 이루어지면서 흡열핀이 설치된 공간의 온도가 급속하게 하강하는 원리에 의하여 냉동이 이루어지도록 하는 것이다.
그런데, 냉동기는 냉매의 순환에 의해 냉각되는 증발기의 흡열핀과 그 주변 공기와의 사이에 열교환이 이루어지는 과정에서 흡열핀의 표면에 이슬이 맺히게 되고, 이슬은 흡열핀의 낮은 온도에 의하여 얼어 붙으면서 성에를 형성하게 된다.
그리고, 시간이 경과되면서 냉동 사이클이 반복됨에 따라 흡열핀의 표면에 형성되는 성에의 두께가 두꺼워지면서 핀 사이의 간격이 좁아지고, 증발기 표면의 열교환을 방해하여 냉동 효율을 저하시켜 고내 온도가 상승되며, 압축기의 액 압축 발생 등 악영향을 미칠 수 있고, 냉동기의 고장까지 초래할 수 있는 요인이 되고 있다.
따라서, 증발기의 냉매파이프와 흡열핀에 착상된 성에(적상)을 제거하는 제상(defrosting) 운전의 실시가 요구되는 바, 여기에는 증발기의 흡열핀에 부분적으로 전기히터를 삽입 장착한 후 열을 가하는 전기히터를 이용한 제상 방법, 압축기를 지난 고온 고압의 핫가스를 이용하여 순환시키는 핫가스를 이용한 제상 방법, 증발기의 상측에 노즐을 배치하여 제상용 물을 펌핑에 의해 강제로 분사시키는 제상수 분사를 이용한 제상 방법 등이 존재한다.
이 중에 핫가스를 이용한 제상 방법은 사방밸브(4way valve)를 이용하여 냉매의 흐름의 방향을 역사이클로 변환하여 증발기를 응축기로, 그리고 응축기를 증발기로 하여 사용하므로, 제상 시간이 오래 걸리고, 장치의 소손이 많이 발생하며, 특히 냉매의 흐름을 바꿀 때마다 증발기에 잔류하는 냉매액이 압축기로 돌아와 액 햄머 현상에 의한 압축기의 손상이 발생하는 문제가 있었다.
이와 관련하여 특허문헌 1에는 증기냉매를 고온, 고압으로 압축시키는 압축기와, 압축기의 입출구 측에 연결되어 냉매를 원하는 유로에 선택적으로 이송시키는 사방밸브와, 난방시 압축기를 통해 이송된 고온 고압의 냉매를 실내의 열원과 열교환시켜 응축기로 사용되고 냉방시 제2열교환기를 통해 이송된 냉매를 실내의 열원과 열교환시켜 증발기로 사용되는 제1열교환기와, 난방시 제1열교환기를 통해 이송된 냉매를 실외의 열원과 열교환시켜 증발기로 사용되고 냉방시 압축기를 통해 이송된 고온 고압의 냉매를 실외의 열원과 열교환시켜 응축기로 사용되는 제2열교환기와, 제상시 압축기를 통해 이송된 고온 고압의 냉매를 제2열교환기에 바로 전달하는 제상식 관과, 제상시 제2열교환기를 제상하여 응축된 냉매를 증발시켜 압축기에 전달하는 어큐뮬레이터부를 포함하여 구성되는 핫가스 제상식 히트펌프장치가 개시되어 있다.
그러나, 상기 특허문헌 1은 핫가스에 대하여 응축기를 거치지 않고 증발기로 곧바로 보내어 제상시키고, 또 다른 증발기를 설치하여 제상을 하기 때문에, 핫가스 라인에 설치된 솔레노이드밸브가 고온에 견디지 못하고 손상될 수 있고, 증발기를 하나 추가 설치하여 비용이 증가하며, 고온의 냉매 가스로 인하여 압축기가 과열될 수 있다는 문제가 있다.
본 발명은 상술된 문제들을 모두 해결하기 위하여 안출된 것으로, 제상시 역사이클 방식으로 사용할 필요가 없어 장치의 소손과 액 햄머 현상이 발생하지 않고, 사방 밸브를 이용하여 냉매 가스의 흐름을 제어하여 냉동 사이클 및 제상 사이클을 효율적으로 운전할 수 있으며, 고온에 의한 솔레노이드 밸브의 고장 발생이 없고, 보조 증발기를 사용할 필요가 없어 비용이 절감되며, 기존의 설비에 적용하여 사용할 수 있고, 압축기의 과열 방지 및 핫가스 라인의 적정 압력 유지의 효과가 있는 핫가스 제상 사이클을 갖는 냉동 장치의 제공에 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 냉매 가스를 고온 고압으로 압축시키되, 압축된 냉매 가스가 토출되고 온도계측수단이 설치된 토출 라인이 연결되는 압축기; 전방에 상기 압축기에 의하여 압축된 고온 고압의 냉매 가스가 흐르는 냉매가스 라인이 연결되고, 냉매 가스의 온도를 하강시켜 액화시키는 응축기; 전방에 상기 응축기에 의해 액화된 냉매가 흐르는 냉매 라인이 연결되고, 냉매를 감압시켜 증발기에서 증발하기 쉬운 상태로 팽창시키는 팽창밸브; 상기 팽창밸브로부터 공급되는 냉매를 증발시켜 증발열에 의하여 냉동 장치 내부의 열을 흡수하여 온도를 강하시키는 증발기; 상기 증발기와 압축기 사이의 회수 라인에 설치되고, 냉매를 증발시켜 압축기로 보내는 액열기; 상기 토출 라인으로부터 고온 고압의 냉매 가스를 상기 팽창밸브로 보내어 제상을 실시하는 핫가스 라인; 상기 토출 라인, 냉매가스 라인, 핫가스 라인의 합류점에 설치되어 냉매 가스의 흐름을 제어하는 사방밸브; 상기 사방밸브와 연결되고, 내부 압력을 배출시켜 상기 사방밸브가 원활히 작동 가능하게 하는 압력배출라인; 및 상기 응축기의 후방에 연결되고, 상기 온도계측수단에 의하여 냉매 가스의 온도가 과열로 계측되는 경우, 솔레노이드 밸브가 개방되어 상기 응축기에 의해 액화된 냉매가 모세관을 거쳐 압축기로 공급되는 흡입라인;을 포함하는 핫가스 제상 사이클을 갖는 냉동 장치를 제공한다.
이때, 상기 냉매 라인 및 핫가스 라인은 각각 체크밸브가 설치되어 있는 것에도 그 특징이 있다.
게다가, 상기 핫가스 라인은 상기 증발기의 배수판을 통과하도록 설치된 것에도 그 특징이 있다.
또한, 상기 응축기와 팽창밸브 사이의 연결 라인에 수액기가 설치된 것에도 그 특징이 있다.
아울러, 상기 핫가스 라인과 액열기의 사이에 전방 우회 라인이 연결되고, 상기 액열기와 응축기의 전방 사이에 솔레노이드밸브와 체크밸브가 구비된 후방 우회 라인이 연결된 것에도 그 특징이 있다.
본 발명에 의하면, 제상시 역사이클 방식으로 사용할 필요가 없어 장치의 소손과 액 햄머 현상이 발생하지 않고, 사방 밸브를 이용하여 냉매 가스의 흐름을 제어하여 냉동 사이클 및 제상 사이클을 효율적으로 운전할 수 있으며, 고온에 의한 솔레노이드 밸브의 고장 발생이 없고, 보조 증발기를 사용할 필요가 없어 비용이 절감되며, 기존의 설비에 적용하여 사용할 수 있고, 압축기의 과열 방지 및 핫가스 라인의 적정 압력 유지의 효과가 있다.
또한, 핫가스 라인이 증발기의 배수판을 통과하도록 구성하여 증발기의 냉매파이프와 배수판을 모두 제상함으로써, 냉매파이프의 하측에 위치하여 냉매파이프의 표면에서 낙하한 물을 배수하는 배수판에 낀 성에에 대하여 종전처럼 전기히터를 사용할 필요없이 함께 제상할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 냉동 사이클의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉동 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉동 장치의 냉동 사이클을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉동 장치의 제상 사이클을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉동 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉동 장치의 냉동 사이클을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉동 장치의 제상 사이클을 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 핫가스 제상 사이클을 갖는 냉동 장치를 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 실시예를 중심으로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 핫가스 제상 사이클을 갖는 냉동 장치는 냉매의 상변화에 따라 냉동이 이루어지는 냉동 사이클 및 상기 냉동 사이클에서 적상을 감지하여 제상하는 제상 사이클을 포함하되, 압축기로부터 토출되는 고온 고압의 핫가스를 이용하여 제상하는 것이다.
도 2를 참고하면, 압축기(100)는 저온 저압의 냉매 가스를 흡입하여 고온 고압으로 압축시켜 토출시키는 것이다. 이때, 상기 압축기에는 압축된 냉매 가스가 토출되는 토출 라인(L1)이 연결된다. 그리고, 상기 토출 라인(L1) 상에는 상기 압축기(100)에서 토출되는 냉매 가스의 온도를 감지하여 계측하는 온도계측수단(S)이 설치된다. 또한, 상기 토출 라인(L1)의 하류에는 냉매 가스의 흐름을 제어하는 사방밸브(4W)가 설치된다. 여기서 상기 사방밸브(4W)는 고온고압밸브(high temperature high pressure valve)인 것이 바람직하고, 예컨대 크롬-몰리브덴 주물강 또는 크롬-몰리브덴 합금강으로 이루어져 내열강도가 우수하게 제작될 수 있다.
상기 토출 라인(L1)의 일측으로는 상기 압축기(100)에 의하여 압축된 고온 고압의 냉매 가스를 응축기(200)로 공급하는 냉매가스 라인(L2)이 사방밸브(4W)를 통해 연결 형성된다. 즉, 상기 냉매가스 라인(L2)은 응축기(200)와 사방밸브(4W)의 사이를 연결한다. 상기 냉매가스 라인(L2)에는 체크 밸브(C1)가 설치된다.
상기 응축기(200)는 상기 압축기(100)에 의하여 압축된 고온 고압의 냉매 가스의 온도를 하강시켜 액화시키고, 상기 응축기(200)의 출구에 연결된 냉매 라인(L3)을 통해 액화된 냉매가 배출된다.
이때, 상기 냉매가스 라인(L2)은 사방밸브(4W)와 연결되어 입출이 조절되고, 상기 사방밸브(4W)의 개폐에 따라 냉동 사이클의 작동 여부가 결정된다. 즉, 냉동 사이클의 운전시 상기 사방밸브(4W)의 냉매가스 라인(L2) 측을 개방하여 상기 압축기(100)로부터 고온 고압의 냉매 가스가 토출 라인(L1) 및 사방밸브(4W)를 거쳐 냉매가스 라인(L2)을 흘러 상기 응축기(200)로 유입된다.
더불어, 상기 압축기(100)와 응축기(200)의 사이에는 오일을 분리시키는 유분리기(미도시)가 설치될 수 있고, 상기 응축기(200)와 팽창밸브(300)의 사이에는 상기 응축기(200)에서 액화된 냉매를 저장하는 수액기(500)가 설치될 수 있다.
상기 응축기(200)의 출구에는 상기 응축기(200)에 의하여 액화된 냉매를 팽창밸브(300) 및 증발기(400) 측으로 보내는 냉매 라인(L3)이 연결 형성된다. 즉, 상기 냉매 라인(L3)은 응축기(200)와 증발기(400)의 사이를 연결한다. 상기 냉매 라인(L3)에는 제어부에 의해 전자 제어되는 솔레노이드 밸브(V1)와 체크 밸브(C2)가 설치된다.
여기서, 상기 솔레노이드 밸브(V1)는 제어부(미도시)의 전자 제어에 의하여 개방되어 응축기(200)에서 응축되어 수액기(500)에 저장된 냉매가 팽창밸브(300) 측으로 이송되어 증발기(400)로 공급되며, 냉동 사이클의 중단시에는 폐쇄된다.
상기 팽창밸브(300)는 증발기(400)의 전방 부근의 냉매 라인(L3) 상에 설치되어 상기 응축기(200)에 의해 액화된 냉매를 감압시켜 증발기(400)에서 증발하기 쉬운 상태로 팽창시키는 것으로, 전자식 팽창밸브(Electronic Expansion Valve, EEV)이다.
증발기(400)는 상기 팽창밸브(300)로부터 액체 상태의 낮은 온도로 공급되는 냉매를 증발시켜 증발열에 의하여 냉동 장치 내부의 열을 흡수하여 온도를 강하시킨다. 즉, 냉매가 상기 증발기(400)에서 증발될 때 그 증발열에 의하여 냉동고 내부의 열을 흡수하여 온도를 하강시켜 저장된 물품을 냉동시키는 냉동 사이클(refrigeration cycle)을 갖는다.
이때, 상기 증발기(400)는 열전달 효율이 우수한 복수 개의 얇은 흡열핀(420)이 일정하게 조밀 간격으로 고정 설치되며, 냉매가 순환되는 관으로 구성된 냉매파이프(410)가 지그재그의 폐루프 형태로 배관되어 각 흡열핀(420)에 관통 결합된 구조로 이루어짐으로써, 냉매파이프(410)를 통과하는 냉매가 흡열핀(420)이 설치된 부위를 통과할 때에 냉매에 의하여 냉각된 흡열핀(420)과 그 주변의 공기와의 사이에서 열교환이 이루어지면서 흡열핀(420)이 설치된 공간의 온도가 급속하게 하강하는 원리에 의하여 냉동이 이루어지도록 하는 것이다.
그리고, 냉매파이프(410)의 하측에는 냉매파이프(410)의 표면에서 낙하한 물을 배수하는 배수판(430)이 구비되고, 상기 배수판(430)에도 성에가 끼어 적상될 수 있다.
더불어, 상기 증발기(400)와 압축기(100)의 사이에는 상기 증발기(400)를 통과한 냉매가 상기 압축기(100)로 회수되는 회수 라인(L4)이 연결 형성되고, 상기 회수 라인(L4)의 중간에는 액열기(600, accumulator)가 설치된다.
상기 액열기(600)는 상기 증발기(400)로부터 전방의 회수 라인(L4)을 통하여 이송되어 유입된 냉매를 열교환을 통해 증발시키고, 증발된 냉매를 후방의 회수 라인(L4)을 통하여 압축기(100)로 이송시킨다. 상기 액열기(600)에서 열교횐돤 냉매는 단열팽창에 의하여 저온 저압 상태로 되어 압축기(100)로 공급된다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 압축기(100)→사방밸브(4W)→체크밸브(C1)→응축기(200)→수액기(500)→솔레노이드 밸브(V1)→체크밸브(C2)→팽창밸브(300)→증발기(400)→액열기(600)→압축기(100)의 냉동 사이클을 이루게 된다.
또한, 핫가스 라인(L5)은 상기 토출 라인(L1)으로부터 고온 고압의 냉매 가스를 상기 팽창밸브(300)로 보내어 제상을 실시한다. 상기 핫가스 라인(L5) 상에는 솔레노이드 밸브(SV)가 설치되지 않고 체크밸브(C3)가 설치되며, 사방밸브(4W)와 연결되어 입출이 조절되고, 상기 사방밸브(4W)의 개폐에 따라 제상 사이클의 작동 여부가 결정된다.
즉, 상기 증발기(400)에 대한 제상이 필요한 경우 사방밸브(4W)의 핫가스 라인(L5) 측을 개방하여 상기 압축기(100)로부터 고온 고압의 냉매 가스가 토출 라인(L1)과 사방밸브(4W)를 거쳐 핫가스 라인(L5)으로 유입되고, 이러한 냉매 가스는 상기 팽창밸브(300)를 거치면서 주로 압력만 감압된 채 상기 증발기(400)의 냉매파이프(410)를 순환하면서 적상(F)을 제상하는 것이며, 이러한 제상이 완료되면 핫가스 라인(L5)을 폐쇄하게 된다.
이때, 상기 핫가스 라인(L5)은 상기 증발기(400)의 배수판(430)을 통과하도록 설치되는 것이 바람직하고, 이와 같이 핫가스 라인(L5)이 상기 증발기(400)의 배수판(430)을 통과하도록 구성하여 상기 증발기(400)의 냉매파이프(410)와 배수판(430)을 모두 제상함으로써, 상기 냉매파이프(410)의 하측에 위치하여 냉매파이프(410)의 표면에서 낙하한 물을 배수하는 배수판(430)에 낀 성에에 대하여 종전처럼 별도의 전기히터를 사용할 필요없이 핫가스에 의하여 함께 효율적인 제상 운전을 실시할 수 있다.
그러므로, 도 4에 도시된 바와 같이 압축기(100)→사방밸브(4W)→체크밸브(C3)→배수판(430)→팽창밸브(300)→증발기(400)→액열기(600)→압축기(100)의 제상 사이클을 이루게 된다.
상기 사방밸브(4W)는 상기 토출 라인(L1), 냉매가스 라인(L2), 핫가스 라인(L5) 및 압력배출라인(L6)의 합류점에 설치되어 냉매 가스의 흐름을 제어하게 된다.
이때, 상기 압력배출라인(L6)은 상기 사방밸브(4W)와 압축기(100)를 우회하여 서로 연결하고, 사방밸브(4W)에 가해지는 내부 압력을 배출시켜 상기 사방밸브(4W)가 원활하게 작동 가능하게 한다.
아울러, 흡입라인(L7)은 상기 응축기(200)의 후방과 압축기(100)의 사이를 연결하고, 상기 온도계측수단(S)에 의하여 냉매 가스의 온도가 과열로 계측되는 경우 흡입라인(L7) 상에 설치된 솔레노이드 밸브(V2)가 제어부에 의해 전자 제어로 개방되어 상기 응축기(200)에 의해 액화된 냉매가 모세관(T)을 거쳐 압축기(100)로 흡입되어 공급되도록 한다.
즉, 상기 흡입라인(L7)은, 일단이 냉매 라인(L3)과 연결되고, 타단은 상기 압축기(100)와 연결되며, 솔레노이드 밸브(V2) 및 모세관(T)이 설치된다.
이로써, 상기 온도계측수단(S)에 의하여 감지되어 계측된 온도값이 기준값 이상으로 계측되는 경우, 예컨대 냉매 가스의 온도가 기준값인 115℃ 이상인 경우에는 제어부가 솔레노이드 밸브(V2)를 개방하여 수액기(500)에 저장되어 있는 상기 응축기(200)에 의해 액화된 냉매가 상기 모세관(T)을 통과하면서 온도가 더욱 떨어진 상태로 상기 압축기(100)로 흡입되어 공급되므로 압축기(100)의 과열을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 솔레노이드 밸브(V2)는 제상을 시작할 때 펌프의 다운으로 저압 프레셔(LP)가 OFF로 작동되었을 때 개방되어 저압 프레셔(LP)를 ON으로 동작시킴으로써 압축기(100)가 정상적으로 동작할 수 있도록 해 준다.
한편, 상기 핫가스 라인(L5)과 액열기(600)의 사이에는 전방 우회 라인(L8)이 연결되고, 상기 액열기(600)와 응축기(200)의 전방 사이에는 후방 우회 라인(L9)이 연결된다.
상기 전방 우회 라인(L8)은 제상 운전시 정상의 기준값 이상으로 과도하게 상승된 압력을 우회시켜 적정 압력을 유지하기 위한 것이다.
더불어, 상기 후방 우회 라인(L9)에는 솔레노이드 밸브(V3)와 체크 밸브(C4)가 설치된다.
따라서, 전방 우회 라인(L8) 및 후방 우회 라인(L9)의 중간에 액열기(600)를 배치하여 전방 우회 라인(L8) 측으로 우회된 고온의 냉매 가스가 액열기(600)를 거치면서 온도가 하강하게 되므로, 고온에 의한 솔레노이드 밸브(V3)의 손상을 방지할 수 있다.
이와 같이, 액열기(600)를 거쳐 후방 우회 라인(L9)를 통과한 냉매 가스는 응축기(200)로 보내져 냉매로 응축되고, 이러한 냉매는 수액기(500)에 저장되게 된다.
결국, 본 발명에 따른 핫가스 제상 사이클을 갖는 냉동 장치는 제상시 역사이클 방식으로 사용할 필요가 없어 장치의 소손과 액 햄머 현상이 발생하지 않고, 사방 밸브를 이용하여 냉매 가스의 흐름을 제어하여 냉동 사이클 및 제상 사이클을 효율적으로 운전할 수 있으며, 고온에 의한 솔레노이드 밸브의 고장 발생이 없고, 보조 증발기를 사용할 필요가 없어 비용이 절감되며, 기존의 설비에 적용하여 사용할 수 있고, 압축기의 과열 방지 및 핫가스 라인의 적정 압력 유지의 효과가 있으며, 또한 핫가스 라인이 증발기의 배수판을 통과하도록 구성하여 증발기의 냉매파이프와 배수판을 모두 제상함으로써, 냉매파이프의 하측에 위치하여 냉매파이프의 표면에서 낙하한 물을 배수하는 배수판에 낀 성에에 대하여 종전처럼 전기히터를 사용할 필요없이 함께 제상할 수 있는 것이다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
* 종래기술
1. 냉동기 2. 압축기
3. 응축기 4. 팽창밸브
5. 증발기 6. 유분리기
7. 수액기 8. 액 분리기
* 본 발명
100. 압축기 200. 응축기
300. 팽창밸브 400. 증발기
410. 냉매파이프 420. 흡열핀
430. 배수판 500. 수액기
600. 액열기 4W. 사방밸브
L1. 토출 라인 L2. 냉매가스 라인
L3. 냉매 라인 L4. 회수 라인
L5. 핫가스 라인 L6. 압력배출라인
L7. 흡입 라인 L8. 전방 우회 라인
L9. 후방 우회 라인 C1,C2,C3,C4. 체크 밸브
V1,V2,V3. 솔레노이드 밸브 S. 온도계측수단
T. 모세관 F. 적상
1. 냉동기 2. 압축기
3. 응축기 4. 팽창밸브
5. 증발기 6. 유분리기
7. 수액기 8. 액 분리기
* 본 발명
100. 압축기 200. 응축기
300. 팽창밸브 400. 증발기
410. 냉매파이프 420. 흡열핀
430. 배수판 500. 수액기
600. 액열기 4W. 사방밸브
L1. 토출 라인 L2. 냉매가스 라인
L3. 냉매 라인 L4. 회수 라인
L5. 핫가스 라인 L6. 압력배출라인
L7. 흡입 라인 L8. 전방 우회 라인
L9. 후방 우회 라인 C1,C2,C3,C4. 체크 밸브
V1,V2,V3. 솔레노이드 밸브 S. 온도계측수단
T. 모세관 F. 적상
Claims (5)
- 냉매 가스를 고온 고압으로 압축시키되, 압축된 냉매 가스가 토출되고 온도계측수단이 설치된 토출 라인이 연결되는 압축기;
전방에 상기 압축기에 의하여 압축된 고온 고압의 냉매 가스가 흐르는 냉매가스 라인이 연결되고, 냉매 가스의 온도를 하강시켜 액화시키는 응축기;
전방에 상기 응축기에 의해 액화된 냉매가 흐르는 냉매 라인이 연결되고, 냉매를 감압시켜 증발기에서 증발하기 쉬운 상태로 팽창시키는 팽창밸브;
상기 팽창밸브로부터 공급되는 냉매를 증발시켜 증발열에 의하여 냉동 장치 내부의 열을 흡수하여 온도를 강하시키는 증발기;
상기 증발기와 압축기 사이의 회수 라인에 설치되는 동시에, 전방 우회 라인 및 후방 우회 라인의 중간에 배치되고, 냉매를 증발시켜 압축기로 보내는 액열기;
상기 토출 라인으로부터 고온 고압의 냉매 가스를 상기 팽창밸브로 보내어 제상을 실시하고, 솔레노이드 밸브는 설치되지 않고 체크밸브가 설치되며, 상기 증발기의 배수판을 통과하도록 설치되는 핫가스 라인;
상기 토출 라인, 상기 냉매가스 라인, 상기 핫가스 라인 및 압력배출라인의 합류점에 설치되어 냉매 가스의 흐름을 제어하는 사방밸브;
상기 사방밸브와 연결되고, 내부 압력을 배출시켜 상기 사방밸브가 원활히 작동 가능하게 하는 압력배출라인;
상기 응축기의 후방에 연결되고, 상기 온도계측수단에 의하여 냉매 가스의 온도가 과열로 계측되는 경우, 솔레노이드 밸브가 개방되어 상기 응축기에 의해 액화된 냉매가 모세관을 거쳐 압축기로 공급되는 흡입라인;
상기 핫가스 라인과 액열기의 사이에 연결되고, 제상 운전시 정상의 기준값 이상으로 과도하게 상승된 압력을 우회시켜 적정 압력을 유지시키기 위한 전방 우회 라인; 및
상기 액열기와 응축기의 전방 사이에 연결되고, 솔레노이드밸브와 체크밸브가 구비되며, 상기 액열기를 거친 냉매 가스가 통과되어 상기 응축기로 흐르는 후방 우회 라인을 포함하되,
상기 전방 우회 라인 측으로 우회된 고온의 냉매 가스가 상기 액열기를 거치면서 온도가 하강하게 되어 상기 후방 우회 라인의 솔레노이드 밸브가 고온에 의하여 손상되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 핫가스 제상 사이클을 갖는 냉동 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 냉매 라인은 체크밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 핫가스 제상 사이클을 갖는 냉동 장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 응축기와 팽창밸브 사이의 연결 라인에 수액기가 설치된 것을 특징으로 하는 핫가스 제상 사이클을 갖는 냉동 장치.
- 삭제
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| KR1020150021659A KR101619016B1 (ko) | 2015-02-12 | 2015-02-12 | 핫가스 제상 사이클을 갖는 냉동 장치 |
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-
2015
- 2015-02-12 KR KR1020150021659A patent/KR101619016B1/ko active Active
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