KR20240145101A - 냉동장치의 증발기 제상장치 및 제상방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉동장치의 증발기 제상장치 및 제상방법에 관한 것으로, 냉매순환라인의 도중에 마련된 압축기와, 상기 압축기에서 압축되어 토출되는 고온고압의 기체냉매를 응축 액화시키기 위한 응축기와, 상기 응축기에서 응축 액화된 상온의 액상냉매를 저장하기 위한 수액기와, 상기 수액기에서 배출되는 액상냉매를 급속 팽창시키기 위한 팽창밸브 및 실내의 열교환매체와의 열교환작용으로 실내를 설정된 온도로 냉방 또는 냉각시키기 위한 증발기가 구비되어 있는 냉동싸이클로 구성되는 냉동장치에 있어서,
상기 수액기에 저장되는 액상냉매가 배출되는 제1 배출구에 연결되는 제1 액상냉매 배출라인에 형성된 팽창밸브에서 급속 팽창되는 안개상태의 냉매가 순환하는 안개냉매 순환통로와 상기 수액기의 제2 배출구에 연결되는 제2 액상냉매 이송라인에 설치된 냉매펌프의 펌핑작동으로 공급되는 액상냉매가 순환하는 액상냉매 순환통로가 병설되어 있는 판형열교환기를 포함하고 있도록 구성되어 있으며,
상기 압축기와 응축기 사이에 설치되어 압축기의 출구라인으로 토출되는 고온고압의 기체를 응축기 또는 증발기 중 어느 일측을 선택하여 고온고압의 기체냉매를 공급할 수 있도록 구성되는 성에제거용 사방전자밸브를 더 포함하고 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

냉동장치의 증발기 제상장치 및 제상방법{Evaporator defrosting device and defrosting method of refrigeration equipment}

본 발명은 냉동장치의 증발기 제상장치 및 제상방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉방 및 냉동·냉장 식품이나 물품 등을 보관하는 실내와 냉동·냉장고 및 쇼케이스 등에 설치되는 냉동장치의 증발기에 부착되는 성에(서리)를 가장 효율적으로 제거할 수 있도록 구성되는 냉동장치의 증발기 제상장치 및 제상방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고의 냉동싸이클은 압축공정, 응축공정, 팽창공정 및 증발공정 등으로 구성되며, 각각의 공정을 살펴보면 압축공정에서는 증발기를 통해 증발된 저온·저압의 냉매가스를 압축기를 통해 고온고압의 냉매가스로 만들어 주며, 응축공정에서는 고온고압의 냉매가스가 공기 또는 물 등의 열교환매체와의 열교환작용으로 응축, 액화되도록 하여 상온의 액체냉매로 변환시키고, 팽창공정에서는 상온의 액체냉매를 급속 팽창시켜 안개상태의 냉매로 만들고, 이를 증발기에 공급하게 되며, 증발공정에서는 팽창밸브에서 급속 팽창되어 공급되는 안개상태의 냉매로 하여금 증발기 주위의 열교환매체로부터 열을 빼앗는 열교환작용을 통하여 저온저압의 가스상태로 변환되게 하는 과정에서 주위의 온도를 급격히 떨어뜨린 냉기를 실내 및 냉동·냉장실이나 쇼케이스 등에 공급하게 됨으로써 실내를 냉방하거나 식품 등을 냉동 및 냉장 저장할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같이 증발공정에서 안개상태의 냉매로 하여금 증발기 주위의 열교환매체가 가진 열을 빼앗는 열교환작용으로 증발되게 하는 과정에서 주위의 열을 흡수한 후 저온의 기체상태로 변화시키는 증발기에는 주위 온도와의 급격한 온도차로 성에(서리)가 생성하게 되며, 이때 생성되는 성에가 성장하게 되면 냉동고 및 냉장고의 냉동·냉장 효율이 급격히 떨어지게 된다.

따라서 냉동장치를 운전하는 도중에 증발기에 생성되는 성에가 착상되면 열교환 효율이 떨어지게 되므로 주기적으로 증발기에 착상되는 성에를 제거하여 줌으로써 증발기의 열교환 효율이 감소되지 않도록 하는 것이 냉동장치를 효율적으로 운전할 수 있게 된다.

종래 냉동장치의 운전 중 증발기에 착상되는 성에를 제거하기 위한 제상장치로서는, 물을 뿌려주는 방법으로 성에를 제거하기 위한 살수제상장치와, 증발기에 전기히터를 설치하여 성에를 제거하기 위한 전기히터 제상장치 및 핫가스 제상장치 등이 사용되고 있다.

상기한 종래 기술의 냉동장치의 증발기 제상장치 중 물을 뿌려주는 방법으로 성에를 제거하는 살수제상장치는 제상수를 뿌려주기 위한 배관설비 등을 추가로 설치하여야 하기 때문에 증발기의 구조가 커지게 되고 설치비용이 비싸지게 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있으며, 전기히터 제상장치는 증발기에 착상된 성에를 녹일 수 있는 일정 온도로 증발기를 가열시켜야 하기 때문에 전기 에너지가 많이 소요될 뿐 아니라 성에를 제거한 후에는 증발기의 온도를 성에제거하기 전 원래의 낮은 온도상태로 온도를 환원시킬 때까지는 증발기의 정상적인 냉동·냉장 효율을 기대하기 곤란하다는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.

또한 종래 기술의 핫가스 제상장치는 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 냉동장치는 폐회로상으로 구성된 냉매순환라인(100)의 도중에 마련된 압축기(200)의 출구라인(210)을 응축기(300)의 입구라인(310)에 연결하는 구성으로 상기 압축기(200)에서 압축되어 토출되는 고온고압의 기체냉매가 응축기(300)에 유입되도록 하며, 상기 응축기(300)에 유입되어 외부의 열교환매체와의 열교환작용으로 응축되어 액화된 액상냉매는 출구라인(320)으로 배출되어 수액기의 입구라인(410)을 통해 수액기(400)에 유입되어 저장되며, 상기 수액기(400)에 저장된 액상냉매는 출구라인(420)을 통해 액상냉매 이송라인(500)으로 배출되어 전자밸브(600)를 거쳐 팽창밸브(700)로 공급되어 급속 팽창되며, 상기 팽창밸브(700)에서 급속 팽창되는 안개상태의 냉매는 증발기의 입구라인(810)을 통해 증발기(800)에 공급되며, 상기 증발기(800)에 공급되어 실내 또는 내부의 열교환매체와의 열교환작용으로 증발기(800) 주위의 열을 빼앗는 열 흡수작용으로 증발하게 되는 저온의 기체냉매를 출구라인(820)으로 배출되어 압축기의 입구라인(220)을 통해 압축기(200)에 유입되어 고온고압으로 압축되는 작동을 반복하도록 구성되어 있는데, 종래 기술의 핫가스 제상장치는 상기 압축기(200)의 출구라인(210)과 증발기(800)의 입구라인(810)을 핫가스 바이패스라인(900)으로 연결하고, 상기 핫가스 바이패스라인(900)에는 전자밸브(910)가 장설되어 있도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 핫가스 제상장치는, 상기 압축기(200)의 출구라인(210)으로 토출되는 고온고압의 기체냉매의 일부를 증발기(800)에 공급하는 방법으로 증발기(800)에 착상되어 있는 성에를 제거할 수 있도록 상기 압축기(200)의 출구라인(210)과 증발기(800)의 입구라인(810)을 핫가스 바이패스라인(900)으로 연결하며, 상기 핫가스 바이패스라인(900)에는 전자밸브(910)를 장설하는 구성으로 냉동장치를 운전하는 도중에 증발기(800)에서 생성되어 착상되는 성에를 주기적으로 제거할 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 상기한 종래 기술은 냉동장치를 정상운전으로 작동시키고자 할 때에는 상기 핫가스 바이패스라인(900)에 설치되어 있는 전자밸브(910)를 오프(off) 상태로 작동시키게 되면 상기 압축기(200)에서 압축되어 토출되는 고온고압의 기체냉매는 전량 응축기(300)에 유입되므로, 상기 응축기(300)에 유입되어 외부의 열교환매체(공기, 물 등)와의 열교환작용으로 응축 액화되는 액상냉매는 출구라인(320)으로 배출되어 수액기(400)에 일시 저장되며, 상기 수액기(400)에 저장되는 액상냉매는 출구라인(420)으로 배출되어 액상냉매 이송라인(500)으로 이송되어 팽창밸브(700)에서 급속 팽창되며, 상기 팽창밸브(700)에서 급속 팽창되는 안개상태의 냉매는 증발기(800)에 공급되며, 상기 증발기(800)에 공급되는 안개상태의 냉매는 실내 또는 내부의 열교환매체(공기, 물 등)와의 열교환작용으로 주위의 열을 빼앗아 주위의 온도를 저하시키게 되며, 이와 같이 증발기(800)에 공급되는 안개상태의 냉매가 실내 또는 내부의 열교환매체가 가진 열을 빼앗는 열 흡수작용으로 증발하는 과정에서 증발하게 되고, 이같이 증발하게 되는 저온의 기체냉매는 출구라인(820)으로 배출되어 압축기의 입구라인(220)을 통해 압축기(200)에 유입되어 압축되는 작동을 반복하게 된다.

한편, 상기 증발기(800)에서 생성되어 부착되는 성에를 제거하고자 할 때에는 상기 핫가스 바이패스라인(900)에 형성되어 있는 전자밸브(910)를 온(on : 개방) 상태로 작동시키게 되며, 이와 같이 핫가스 바이패스라인(900)에 설치되어 있는 전자밸브(910)가 온(on) 작동하게 되면 상기 압축기(200)에서 압축되어 토출되는 고온고압의 기체냉매는 응축기(300)쪽으로 전량 이송되지 않고 그 일부는 전자밸브(910)가 개방(on)된 핫가스 바이패스라인(900)으로 이송되는 상태가 된다.

상기와 같이 핫가스 바이패스라인(900)에 설치된 전자밸브(910)가 온(on) 작동상태로 개방되었을 때에는 상기 압축기(200)에서 토출되는 고온고압의 기체냉매의 일부는 핫가스 바이패스라인(900)으로 이송되어 증발기의 입구라인(810)을 통해 증발기(800)에 공급되는 상태가 되며, 상기 핫가스 바이패스라인(900)으로 이송되어 증발기(800)에 공급되는 고온고압의 기체냉매로 하여금 증발기(800)에 부착되어 있는 성에를 제거하게 되지만, 이같이 상기 증발기(800)에 공급되는 고온고압의 기체냉매는 성에를 제거하는 과정에서 응축 액화되는데, 이와 같이 기체냉매가 응축 액화되는 과정에서 증발하지 아니한 냉매가 존재하게 되며, 이에 따라 증발되지 아니한 냉매가 압축기(200)에 유입될 경우에는 압축기(200)의 압축작동시 액압축으로 인한 압축기 마모를 일으킬 수 있게 되고, 이는 압축기(200)의 고장원인이 된다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.

등록특허공보 제10-1803811호(2017. 12. 04. 공고) 등록특허공보 제10-1551645호(2015. 09. 08. 공고) 등록특허공보 제10-2041145호(2019. 11. 07. 공고)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 냉동장치를 구성하는 냉매순환라인의 도중에 마련된 압축기의 출구라인으로 토출되는 고온고압의 기체냉매 전량을 응축기측으로 이송되게 하거나 또는 증발기측으로 이송되게 하는 것을 선택하여 조절할 수 있도록 함으로써 증발기에 생성되어 착상되는 성에를 제거할 수 있도록 구성하였으며, 또한 상기 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매 전량을 응축기측이나 증발기측으로 이송되도록 선택하여 조절하게 되더라도 압축기에는 증발된 기체상태의 냉매만 유입될 수 있도록 구성된 냉동장치를 제공하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 추구하기 위한 수단으로서,

본 발명의 냉동장치의 증발기 제상장치는, 냉매순환라인의 도중에 마련된 압축기와, 상기 압축기에서 압축되어 토출되는 고온고압의 기체냉매를 응축 액화시키기 위한 응축기와, 상기 응축기에서 응축 액화된 상온의 액상냉매를 저장하기 위한 수액기와, 상기 수액기에서 배출되는 액상냉매를 급속 팽창시키기 위한 팽창밸브 및 실내의 열교환매체와의 열교환작용으로 실내를 설정된 온도로 냉방 또는 냉각시키기 위한 증발기가 구비되어 있는 냉동싸이클로 구성되는 냉동장치에 있어서,

상기 수액기에 저장되는 액상냉매가 배출되는 제1 배출구에 연결되는 제1 액상냉매 배출라인에 형성된 팽창밸브에서 급속 팽창되는 안개상태의 냉매가 순환하는 안개냉매 순환통로와, 상기 수액기의 제2 배출구에 연결되는 제2 액상냉매 이송라인에 설치된 냉매펌프의 펌핑작동으로 공급되는 액상냉매가 순환하는 액상냉매 순환통로가 병설되어 있는 판형열교환기를 포함하고 있도록 구성되어 있으며,

상기 압축기와 응축기 사이에 설치되어 압축기의 출구라인으로 토출되는 고온고압의 기체를 응축기 또는 증발기 중 어느 일측을 선택하여 고온고압의 기체냉매를 공급할 수 있도록 구성되는 성에제거용 사방전자밸브를 더 포함하고 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 성에제거용 사방전자밸브는 압축기의 출구라인에 연결되어 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매가 유입되도록 상기 압축기의 출구라인에 연결되는 메인냉매입구와, 상기 메인냉매입구로 유입되는 기체냉매를 응축기에 공급하기 위한 일측 냉매출입구와, 상기 판형열교환기에 병설되어 있는 액상냉매 순환통로의 액상냉매출구로 배출되는 냉각냉매를 이송하는 냉각냉매 이송라인이 연결되는 중앙 냉매출입구와, 상기 중앙 냉매출입구로 유입되는 냉각냉매를 증발기측으로 이송하기 위한 냉매공급라인이 연결되는 타측 냉매출입구가 형성되어 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 성에제거용 사방전자밸브는 온(on : 개방) 작동시 압축기의 출구라인으로 토출되는 고온고압의 기체냉매가 메인냉매입구로 유입되어 일측 냉매출입구를 통해 응축기측으로 배출되도록 구성하는 한편, 상기 판형열교환기의 액상냉매 순환통로의 액상냉매입구로 유입되는 액상냉매는 액상냉매 순환통로를 순환하는 동안 안개냉매 순환통로를 순환하는 안개상태의 냉매와의 열교환작용으로 냉각되어 액상냉매출구를 통해 냉각냉매 이송라인으로 배출되어 중앙 냉매출입구로 유입되어 타측 냉매출입구에 연결된 냉매공급라인을 통해 배출되도록 구성하여 상기 판형열교환기의 액상냉매 순환통로를 순환하는 동안 냉각되는 액상냉매를 증발기에 공급할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 성에제거용 사방전자밸브는 오프(off : 폐쇄) 작동시 압축기의 출구라인으로 토출되는 고온고압의 기체냉매가 메인냉매입구로 유입되어 타측 냉매출입구에 연결된 냉매공급라인을 통해 증발기측으로 공급하도록 구성하여 증발기에 착상되어 있는 성에를 제거하도록 구성하는 한편, 상기 판형열교환기의 액상냉매 순환통로를 순환하는 동안 냉각되어 액상냉매출구로 배출되는 냉각된 액상냉매는 냉각냉매 이송라인을 통해 중앙 냉매출입구로 유입되어 일측 냉매출입구를 통해 응축기에 공급할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 판형열교환기와 증발기 사이에 설치되며, 메인냉매입구를 통해 유입되는 냉매를 증발기의 입구 또는 증발기의 출구 중 어느 한곳을 선택하여 공급할 수 있도록 조절하는 기능을 가진 성에착상지연용 사방전자밸브를 더 포함하고 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 증발기를 순환하는 동안 실내의 열교환매체와의 열교환작용을 수행한 냉매를 회수하는 냉매회수라인과 수액기의 제2 배출구에서 배출되는 액상냉매를 이송하는 제2 액상냉매 이송라인에는 냉매우회용 전자밸브가 장설된 바이패스라인으로 연결되어 있으며, 상기 냉매회수라인에는 증발기에서 회수되는 냉매를 수액기에 저장할 수 있도록 냉매회수용 전자밸브가 설치되어 있는 냉매회수 연장라인에 의하여 수액기에 연결되어 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수액기의 내부에는 액분리기가 삽입 설치되어 있으며, 상기 판형열교환기에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로의 기체냉매출구와 상기 액분리기의 입구는 기체냉매 흡입라인으로 연결되고, 액분리기의 출구와 압축기의 입구라인은 기체냉매 배출라인으로 연결되어 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 냉동장치의 증발기 제상방법은, 냉매순환라인의 도중에 마련된 압축기와, 상기 압축기에서 압출되어 토출되는 고온고압의 기체냉매를 응축 액화시키기 위한 응축기와, 상기 응축기에서 응축 액화된 고온의 액상내매를 저장하기 위한 수액기와, 상기 수액기에서 배출되는 액상냉매를 급속 팽창시키기 위한 팽창밸브 및 실내의 열교환매체와의 열교환작용으로 실내를 설정된 온도로 냉각시키기 위한 증발기가 구비되어 있는 냉동싸이클로 구성되는 냉동장치에 있어서,

상기 압축기의 출구라인에 메인냉매입구가 연결되는 성에제거용 사방전자밸브의 온(on)/오프(off) 작동에 의하여 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매를 응축기 또는 증발기 중 어느 한쪽으로 선택 공급할 수 있도록 구성되어 있으며,

상기 증발기에 착상되어 있는 성에를 제거하고자 할 때에는 압축기의 출구라인에 메인냉매입구가 연결되어 있는 성에제거용 사방전자밸브를 오프(off) 작동으로 조작하여 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매가 메인냉매입구로 유입되어 타측 냉매출입구로 배출되어 냉매공급라인을 통해 증발기에 공급되도록 하여 상기 증발기에 공급되어 순환하는 고온고압의 기체냉매로 하여금 증발기에 착상된 성에를 제거하도록 구성되어 있으며,

상기 판형열교환기에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로의 기체냉매출구로 배출되는 기체냉매는 압축기에 유입되는 작동을 반복하도록 구성되어 있는 한편, 상기 판형열교환기에 병설되어 있는 액상냉매 순환통로의 액상냉매출구로 배출되는 냉각된 냉매는 냉각냉매 이송라인을 통해 성에제거용 사방전자밸브의 중앙 냉매출입구로 유입되어 일측 냉매출입구로 배출되어 응축기에 공급되어 외부 열교환매체와의 열교환작용으로 응축 액화되어 수액기에 저장되었다가 제1 및 제2 액상냉매 이송라인을 통해 판형열교환기에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로 및 액상냉매 순환통로 각각으로 공급되는 순환작동을 반복하도록 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉동장치의 정상운전시에는 수액기의 제2 배출구에 연결된 제2 액상냉매 이송라인과 증발기를 수행한 냉매를 회수하기 위한 냉매회수라인을 연결하는 바이패스라인에 설치된 냉매우회용 전자밸브는 온(on) 작동되는 한편, 냉매회수라인에 연장 형성되어 있는 냉매회수 연장라인에 설치된 냉매회수용 전자밸브는 오프(off) 작동되어 증발기를 순환한 후 냉매회수라인으로 회수되는 냉매는 냉매우회용 전자밸브가 온(on) 작동되어 있는 바이패스라인으로 이송되어 제2 액상냉매 이송라인을 통해 판형열교환기측으로 이송되도록 구성되어 있으며,

상기 냉동장치의 제상운전시에는 바이패스라인에 설치된 냉매우회용 전자밸브를 오프(off) 작동되는 한편, 냉매회수 연장라인에 설치된 냉매회수용 전자밸브는 온(on) 작동되어 증발기를 순환한 후 냉매회수라인으로 회수되는 냉매는 온(on) 작동으로 개방된 냉매회수용 전자밸브가 설치되어 있는 냉매회수 연장라인으로 이송되어 수액기에 저장되도록 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 냉동장치를 이용하여 실내를 냉방하거나 식품이나 물품 등을 냉동 및 냉장 보관하고자 할 때에는 냉동장치의 냉동싸이클을 정상운전으로 작동시키는 수단으로. 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매가 전량 응축기측으로 이송되고, 상기 응축기에서 응축 액화되는 상온의 액상냉매는 수액기로 이송되어 저장되며, 상기 수액기에 저장되는 액상냉매는 제1 및 제2 액상냉매 이송라인 각각으로 이송되어 판형열교환기에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로 및 액상냉매 순환통로 각각으로 이송되어 순환한 후 안개냉매 순환통로의 기체냉매출구로 배출되는 기체냉매는 압축기에 유입되고, 상기 액상냉매 순환통로의 액상냉매출구로 배출되는 냉각된 액상냉매는 증발기에 공급되어 순환하는 작동을 반복하도록 구성되어 있으며, 상기 냉동장치의 냉동싸이클을 제상운전으로 작동시키는 수단으로, 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매는 성에제거용 사방전자밸브의 오프(off) 작동에 의하여 증발기측으로 이송되어 증발기에 착상된 성에를 제거하도록 구성하는 한편, 판형열교환기의 액상냉매 순환통로를 순환한 후 배출되는 냉매는 성에제거용 사방전자밸브의 오프(off) 작동에 의하여 응축기측으로 이송되도록 순환하도록 구성함으로써 상기 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매 전량을 증발기측으로 공급하여 증발기에 착상되어 있는 성에를 빠르게 제거할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 상기 판형열교환기에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로를 순환하는 안개상태의 냉매는 액상냉매 순환통로를 순환하는 액상냉매로부터 열을 빼앗는 열교환작용으로 증발하는 기체냉매를 압축기에 공급할 수 있으므로 압축기의 고장원인을 미연에 방지 및 제거할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 냉동장치의 정상운전시 냉동싸이클의 냉매순환라인을 순환하는 냉매의 순환작동상태를 나타낸 회로구성도.
도 2는 본 발명의 냉동장치의 제상운전시 냉동싸이클의 냉매순환라인을 순환하는 냉매의 순환작동상태를 나타낸 회로구성도.
도 3은 본 발명의 냉동장치의 다른실시예의 냉동싸이클 회로구성도.
도 4의 (가)(나)도시는 도 2의 "X"부분 확대도로서, 본 발명의 냉동장치의 증발기에 성에의 착상현상을 지연시키기 위한 성에착상지연용 사방전자밸브의 작동상태 및 냉매의 순환상태도.
도 5는 본 발명의 냉동장치의 냉동싸이클을 구성하는 성에제거용 및 성에착상지연용 사방전자밸브의 평면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 냉동장치의 냉동싸이클을 구성하는 성에제거용 및 성에착상지연용 사방전자밸브의 작동상태도로서,
도 6은 사방전자밸브의 피스톤밸브가 우측으로 이동한 상태에서의 냉매순환작동상태이고,
도 7은 사방전자밸브의 피스톤밸브가 좌측으로 이동한 상태에서의 냉매순환작동상태이다.
도 8은 종래 기술의 냉동장치의 냉동싸이클 회로구성도.

본 발명에 의한 냉동장치의 증발기 제상장치 및 제상방법에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1의 도시는 본 발명의 냉동장치의 바람직한 실시예의 냉동싸이클 회로구성도로서, 냉동장치를 정상운전시 냉매의 순환작동상태를 나타낸 도면이다.

본 발명의 냉동장치의 정상운전시 작동은, 폐회로상으로 구성되는 냉동싸이클의 냉매순환라인(1)의 도중에 마련된 압축기(2)의 출구라인(21)으로 토출되는 고온고압의 기체냉매가 응축기(3)로 유입되어 수액기(4), 팽창밸브(6), 판형열교환기(7) 및 증발기(8) 등을 순차적으로 순환하도록 구성되는 것을 말한다.

본 발명의 냉동장치는 냉동싸이클의 냉매순환라인(1)의 도중에 마련되어 있는 압축기(2)의 출구라인(21)에는 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 메인냉매입구(11)가 연결되어 있으며, 상기 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 일측 냉매출입구(12)에는 응축기(3)의 입구라인(31)이 연결되어 있다.

상기 응축기(3)의 출구라인(32)은 수액기(4)의 입구(41)에 연결되며, 상기 수액기(4)의 제1 배출구(42)에는 제1 액상냉매 이송라인(51)이 연결되고, 상기 수액기(4)의 제2 배출구(43)에는 제2 액상냉매 이송라인(52)이 연결된다.

상기 수액기(4)의 제1 배출구(42)에 연결되는 제1 액상냉매 이송라인(51)에는 전자밸브(53)와 팽창밸브(6)가 각각 일정간격으로 이격되어 있는 상태로 설치되어 있으며, 상기 수액기(4)의 제2 배출구(43)에 연결되는 제2 액상냉매 이송라인(52)에는 냉매펌프(5)가 설치되어 있다.

또한 상기 제1 및 제2 액상냉매 이송라인(51)(52) 각각은 판형열교환기(7)에 연결되는데, 상기 제1 액상냉매 이송라인(51)은 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)의 기체냉매입구(71)에 연결되어 팽창밸브(6)에서 급속 팽창되는 안개상태의 냉매를 안개냉매 순환통로(7a)로 공급할 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 제2 액상냉매 이송라인(52)은 판형열교환기(7)에 안개냉매 순환통로(7a)와 함께 병설되어 있는 액상냉매 순환통로(7b)의 액상냉매입구(73)에 연결되어 냉매펌프(5)에 의해 펌핑되는 액상냉매를 액상냉매 순환통로(7b)의 액상냉매입구(73)로 공급할 수 있도록 구성되어 있다.

그리고 상기 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하는 안개상태의 냉매는 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 액상냉매로부터 열을 빼앗는 열교환작용을 수행하는 과정에서 저온의 기체상태로 증발되어 기체냉매출구(72)로 배출되어 압축기의 입구라인(22)을 통해 압축기(2)로 유입되며, 상기 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 액상냉매는 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하는 안개상태의 냉매로부터 열을 빼앗기는 열교환작용으로 냉각되어 액상냉매출구(74)로 배출되어 냉각냉매 이송라인(75)를 통해 성에제거용 사방전자밸브(10a)에 형성된 중앙 냉매출입구(13)로 유입되고, 상기 중앙 냉매출입구(13)로 유입되는 냉각된 액상냉매는 타측 냉매출입구(14)로 배출되어 냉매공급라인(76)으로 이송되도록 구성되어 있다.

또한 상기 냉매공급라인(76)으로 이송되는 액상냉매는 개방작동된 전자밸브(77)를 통과하여 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)로 이송되며, 상기 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)로 이송되는 액상냉매는 증발기(8)측으로 공급되어 증발기에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)을 순환하면서 실내(증발기가 설치되어 있는 공간을 말함)에 존재하는 열교환매체(공기, 물 등)와의 열교환작동을 수행하도록 구성되어 있다.

한편, 상기에서 압축기(2)의 출구라인(21)에 연결되는 성에제거용 사방전자밸브(10a)와 증발기(8)에 냉각냉매를 공급하는 성에착상지연용 사방밸브(10b)는 현재 냉동시스템 업계에서 사용되고 있는 밸브부품을 그대로 이용하고 있으므로, 이에 대한 구체적인 구성 및 작용에 대해서 설명을 생략하기로 하며, 다만 본 발명의 냉동장치에서 냉동싸이클을 순환하는 냉매를 이용하여 증발기에 착상되는 성에를 제거하는데 필요한 구성 및 작용효과에 대하여 설명하기로 한다.

상기 성에제거용 사방전자밸브(10a)와 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)는 동일한 구성으로 구성되어 있으므로 각 구성부분에 대하여 같은 명칭 및 같은 부호를 사용하여 설명하기로 한다.

상기 성에제거용 사방전자밸브(10a)와 성에착상지연용 사방전자밸브(10b) 각각은 실린더밸브본체(15a)와, 상기 실린더밸브본체(15a)의 내부에 삽입설치되어 실린더밸브본체(15a)의 길이방향을 향해 왕복 이동이 가능하게 설치되는 피스톤밸브(15b) 및 상기 실린더밸브본체(15a)의 일측에 노출되는 상태로 설치되는 전자밸브몸체(15c)와 상기 전자밸브몸체(15c)에 의해 메인냉매입구(11)로 유입되는 고온고압의 기체냉매를 실린더밸브본체(15a)의 양단에 형성되어 있는 일측 및 타측 냉매주입구(16a)(16b) 각각을 통해 냉매를 교번적으로 엇갈리게 공급하도록 구성되는 작동부(15d)가 구비되어 있으며, 또한 상기 피스톤밸브(15b)에는 메인냉매입구(11)로 유입되는 고온고압의 기체냉매를 일측 냉매출입구(12)로 이송시키기 위한 일측 연결통로(17)와 상기 메인냉매입구(11)로 유입되는 고온고압의 기체냉매를 타측 냉매출입구(14)로 이송시키기 위한 타측 연결통로(18)가 대칭상으로 형성되어 있으며, 상기 일측 및 타측 연결통로(17)(18) 사이에는 중앙 냉매출입구(13)를 타측 냉매출입구(14) 및 일측 냉매출입구(12) 각각에 교번적으로 엇갈리게 연결하기 위한 U자형 연결통로(19)가 형성되어 있도록 구성되어 있다.

또한 상기와 같이 구성된 성에제거용 사방전자밸브(10a)와 성에착상지연용 사방전자밸브(10b) 각각은 온(on) 작동시에는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 일측 냉매주입구(16a)를 통해 주입되는 냉매주입압력에 의해 피스톤밸브(15b)가 도면상 우측으로 이동하게 되며, 이 경우에는 일측 연결통로(17)가 메인냉매입구(11)와 일측 냉매출입구(12)를 연결하는 동시에 U자형 연결통로(19)는 중앙 냉매출입구(13)와 타측 냉매출입구(14)를 연결하게 되고, 타측 연결통로(18)의 양단은 실린더밸브본체(15a)의 내면에 의해 차단된 상태가 되며, 이와는 달리 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 타측 냉매주입구(16b)를 통해 주입되는 냉매주입압력에 의해 피스톤밸브(15b)가 도면상 좌측으로 이동하게 될 때에는 타측 연결통로(18)가 메인냉매입구(11)와 타측 냉매출입구(14)를 연결하게 되는 동시에 U자형 연결통로(19)가 중앙 냉매출입구(13)와 일측 냉매출입구(12)를 연결하게 되고, 일측 연결통로(17)의 양단은 실린더밸브본체(15a)의 내면에 의해 차단되는 상태가 된다.

상기에서 설명한 바와 같이 본 발명의 냉동장치의 냉동싸이클을 정상운전시에는 압축기(2)의 출구라인(21)에 메인냉매입구(11)가 연결되어 있는 성에제거용 사방전자밸브(10a)가 온(on) 작동된 상태가 되며, 이 경우에는 상기 성에제거용 사방전자밸브(10a)는 도 6의 도시와 같이 피스톤밸브(15b)가 도면상 우측으로 이동된 상태가 되므로, 상기 압축기(2)의 출구라인(21)으로 토출되는 고온고압의 기체냉매는 메인냉매입구(11)로 유입되어 일측 연결통로(17)를 통해 일측 냉매출입구(12)로 배출되어 응축기(3)로 유입되며, 상기 응축기(3)에 유입되는 고온고압의 기체냉매는 외부(응축기가 설치되어 있는 공간을 말함)의 열교환매체(공기, 물 등)와의 열교환작용으로 응축 액화되어 출구라인(32)으로 배출되어 수액기(41)의 입구(41)를 통해 수액기(4) 내부로 유입되어 일시 저장된다.

상기 수액기(4)에 저장되는 액상냉매는 제1 및 제2 배출구(42)(43)로 배출되어 제1 및 제2 액상냉매 이송라인(51)(52)으로 이송되는데, 이때 제1 액상냉매 이송라인(51)으로 이송되는 액상냉매는 팽창밸브(6)에서 안개상태의 냉매로 급속 팽창되어 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)의 기체냉매입구(71)로 유입되어 순환하게 되는 한편, 제2 액상냉매 이송라인(52)으로 이송되는 액상냉매는 냉매펌프(5)에 의해 펌핑되어 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 액상냉매 순환통로(7b)의 액상냉매입구(73)로 유입되어 순환하게 되며, 이와 같이 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a) 및 액상냉매 순환통로(7b) 각각을 따로따로 순환하는 안개상태의 냉매와 액상냉매는 서로 열교환하게 되는데, 이때 상기 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하는 안개상태의 냉매는 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 액상냉매로부터 열을 빼앗는 열교환작용을 수행하는 과정에서 기체상태로 증발되어 기체냉매출구(72)로 배출되어 압축기(2)의 입구라인(22)을 통해 압축기(2)로 유입되는 한편, 상기 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 액상냉매는 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하는 안개상태의 냉매로부터 열을 빼앗기는 열교환작용으로 냉각되며, 이같이 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 동안 열교환작용에 의해 냉각되는 액상냉매는 액상냉매출구(74)로 배출되어 냉각냉매 이송라인(75)으로 이송되어 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 중앙 냉매출입구(13)로 유입되며, 상기 중앙 냉매출입구(13)로 유입되는 냉각된 액상냉매는 U자형 연결통로(19)를 통해 이송되어 타측 냉매출입구(14)로 배출된다.

상기와 같이 냉동장치의 정상운전시 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 타측 냉매출입구(14)로 배출되는 냉각된 액상냉매는 냉매공급라인(76)으로 이송되어 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)의 메인냉매입구(11)로 유입되어 증발기(8)측으로 공급되어 순환하도록 구성되는데, 상기 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)는 메인냉매입구(11)로 유입되는 냉각된 액상냉매를 증발기(8)의 입구(81)측으로 공급하거나 또는 증발기(8)의 출구(82)측으로 공급하는 수단으로, 상기 증발기(8)에 온도차이로 생성되는 성에의 착상을 지연시킬 수 있다.

이를 위해, 도 4의 (가)에 도시되어 있는 바와 같이 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)를 온(on) 작동으로 조절하게 되면 메인냉매입구(11)로 유입되는 냉각된 액상냉매는 일측 연결통로(17)에 의해 일측 냉매출입구(12)로 배출되어 증발기(8)의 입구(81)를 통해 증발기(8)에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)을 순방향으로 순환하면서 실내(증발기가 설치되어 있는 공간을 말함)의 열교환매체와의 열교환작용을 수행한 후 출구(82)를 통해 배출되어 타측 냉매출입구(14)로 유입되어 U자형 연결통로(19)로 이송되어 중앙 냉매출입구(13)를 통해 배출되어 냉매회수라인(83)으로 이송되게 구성할 수 있으며, 이와는 달리 도 4의 (나)에 도시되어 있는 바와 같이 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)를 오프(off) 작동으로 조절하게 되면 메인냉매입구(11)로 유입되는 냉각된 액상냉매는 타측 연결통로(18)에 의해 타측 냉매출입구(14)로 배출되어 증발기(8)의 출구(82)를 통해 증발기(8)에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)을 역방향으로 순환하면서 실내(증발기가 설치되어 있는 공간을 말함)의 열교환매체와의 열교환작용을 수행한 후 입구(81)를 통해 배출되어 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)의 일측 냉매출입구(12)로 유입되어 U자형 연결통로(19)로 이송되어 중앙 냉매출입구(13)를 통해 배출되어 냉매회수라인(83)으로 이송되게 구성할 수 있다.

상기 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)는 일정시간 동안 주기적으로 온(on)/오프(off) 작동을 수행할 수 있도록 구성하는 수단으로, 증발기(8)에서 생성되는 성에의 착상을 지연시킬 수 있도록 구성할 수 있다.

한편, 상기 증발기(8)에 공급되는 액상냉매는 증발기(8)에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)를 순환하는 동안 실내(증발기가 설치되어 있는 공간을 말함)에 존재하는 열교환매체(공기 등)와의 열교환작용을 수행한 후 증발기(8)에서 배출되어 냉매회수라인(83)으로 이송되는 냉매는 수액기(4)의 제2 배출구(43)에 연결되는 제2 액상냉매 이송라인(52)과 냉매회수라인(83)을 연결하는 바이패스라인(84)을 통해 제2 액상냉매 이송라인(52)으로 이송되거나 또는 냉매회수라인(83)에 연장 형성되어 있는 냉매회수 연장라인(85)을 통해 수액기(4)에 저장될 수 있도록 구성할 수 있는데, 이를 위해 상기 바이패스라인(84) 및 냉매회수 연장라인(85) 각각에는 서로 교번적으로 엇갈리게 온(on)/오프(off) 작동하게 되는 냉매우회용 전자밸브(86) 및 냉매회수용 전자밸브(87)가 각각 설치되어 있다.

예를 들어, 냉동장치를 정상운전으로 작동시킬 때에는 바이패스라인(84)에 설치되어 있는 냉매우회용 전자밸브(86)는 온(on) 작동되는 반면, 냉매회수 연장라인(85)에 설치되어 있는 냉매회수용 전자밸브(87)는 오프(off) 작동되도록 구성함으로써, 상기 증발기(8)에 공급되어 열교환작용을 수행한 후 냉매회수라인(73)으로 이송되는 냉매는 수액기(4)측으로 이송되지 않고 바이패스라인(84)으로 이송되어 제2 액상냉매 이송라인(52)을 통해 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하도록 구성할 수 있으며, 이와는 달리 냉동장치를 제상운전으로 작동시킬 때에는 바이패스라인(84)에 설치된 냉매우회용 전자밸브(86)는 오프(off) 작동되는 반면, 냉매회수 연장라인(85)에 설치된 냉매회수용 전자밸브(87)는 온(on) 작동되도록 구성함으로써, 상기 증발기(8)에 공급되어 열교환작용을 수행한 후 냉매회수라인(83)으로 이송되는 냉매는 바이패스라인(84)으로 이송되지 않고 냉매회수 연장라인(85)으로 이송되어 수액기(4)에 저장될 수 있도록 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 냉동장치는 도 3의 도시와 같이 수액기의 내부에 액분리기를 삽입 설치하여 냉동싸이클을 구성하는 다른실시예로 있으며, 다른실시예의 냉동싸이클은 수액기(4)의 내부에 저장되는 액상냉매에 침지되는 상태로 삽입 설치되는 액분리기(9)의 입구(91)에는 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)의 출구(72)로 배출되는 기체냉매가 이송되는 기체냉매 흡입라인(93)이 연결되고, 상기 액분리기(9)의 출구(92)에는 기체냉매 배출라인(94)이 연결되어 있도록 구성하는 수단으로, 상기 판형열교환기(7)에 병설된 안개냉매 순환통로(7a)의 기체냉매출구(72)로 배출되는 기체냉매가 액분리기(9)의 입구(91)로 유입되어 출구(92)로 배출되는 동안 수액기(4)에 저장되어 있는 액상냉매와 열교환작용을 수행토록 구성함으로써 상기 액분리기(9)의 출구(92)를 통해서는 증발된 기체냉매가 배출되어 압축기(2)로 유입될 수 있도록 구성된 것이며, 그외의 냉매순환구성은 도 1의 바람직한 실시예와 대동소이하므로 구체적인 구성 및 작용효과에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 냉동장치를 정상운전으로 작동시킬 때 및 제상운전으로 작동시킬 때에 따른 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 냉동장치의 냉동싸이클을 정상운전으로 작동시킬 때에 대하여 설명하기로 한다.

냉동장치의 냉동싸이클 정상운전시에는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 성에제거용 전자밸브(10a)와 성에착상지연용 전자밸브(10b)는 온(on) 상태로 작동시키고, 이어서 냉매순환라인(1)의 곳곳에 설치되어 주요 구성요소 각각에 냉매를 순환 공급하기 위한 전자밸브들을 선택적으로 온(on : 개방) 및 오프(off : 폐쇄) 작동시키는 제어수단으로 조절하여야 한다.

예를 들어, 수액기(4)와 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)의 기체냉매입구(71)를 연결되는 제1 액상냉매 이송라인(51)에 설치된 전자밸브(53)와, 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 타측 냉매출입구(14)와 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)의 메인냉매입구(11)를 연결하는 냉매공급라인(76)에 설치된 전자밸브(77) 및 수액기(4)의 제2 배출구(43)에 연결되는 제2 액상냉매 이송라인(52)과 증발기(8)를 순환하는 동안 열교환매체와의 열교환작용을 수행한 후 배출되는 냉매를 회수하는 냉매회수라인(83)을 연결하는 바이패스라인(84)에 설치된 냉매우회용 전자밸브(86)는 온(on : 개방) 상태로 작동시키는 반면에, 상기 냉매회수라인(83)으로 회수되는 냉매를 수액기(4)에 저장하기 위해 냉매회수 연장라인(85)에 설치되는 냉매회수용 전자밸브(87)는 오프(off : 폐쇄) 상태로 작동시킨다.

또한 상기 성에제거용 전자밸브(10a)와 성에착상지연용 전자밸브(10b)를 온(on) 상태로 작동시키게 되면, 상기한 전자밸브(10a)(10b) 각각은 도 6의 도시와 같이 피스톤밸브(15b)가 도면상 우측으로 이동하게 되므로, 이에 따라 메인냉매입구(11)와 일측 냉매출입구(12)는 일측 연결통로(17)에 의해 연결되고, 중앙 냉매출입구(13)와 타측 냉매출입구(14)는 U자형 연결통로(19)에 의해 연결되는 상태가 되며, 또한 상기 냉매순환라인(1)의 해당 위치 곳곳에 설치되어 있는 전자밸브들을 온(on)/오프(off) 작동시킨 상태에서 냉동장치를 정상운전으로 작동시키게 된다.

상기와 같이 냉동장치의 냉동싸이클을 정상운전으로 작동시키게 되면, 상기 압축기(2)의 출구라인(21)으로 토출되는 고온고압의 기체냉매는 성에제거용 전자밸브(10a)의 메인냉매입구(11)로 유입되어 일측 연결통로(17)를 통해 일측 냉매출입구(12)로 배출되며, 이같이 성에제거용 전자밸브(10a)의 일측 냉매출입구(12)로 배출되는 고온고압의 기체냉매는 응축기(3)의 입구라인(31)을 통해 유입되며, 상기 응축기(3)로 유입되는 고온고압의 기체냉매는 실외(응축기가 설치되어 있는 공간을 말함)의 열교환매체(공기,물 등)와의 열교환작용으로 응축 액화되어 출구라인(32)으로 배출되는데, 이때 상기 응축기(3)에 열교환매체와의 열교환작용으로 응축 액화되는 냉매는 상온(대략 40℃)의 액상냉매가 수액기(4)의 입구(41)를 통해 유입되어 수액기(4)에 일시 저장되는 상태가 된다.

상기 수액기(4)에 저장되는 액상냉매는 제1 및 제2 배출구(42)(43)을 통해 배출되는데, 이때 상기 수액기(4)의 제1 배출구(42)로 배출되는 액상냉매는 제1 액상냉매 이송라인(51)으로 이송되어 개방된 전자밸브(53)를 통과하여 팽창밸브(6)에 의해 급속 팽창되며, 상기 팽창밸브(6)에서 급속 팽창되는 안개상태의 냉매는 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)의 기체냉매입구(71)로 유입되어 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하게 되는 한편, 상기 수액기(4)의 제2 배출구(43)로 배출되는 액상냉매는 제2 액상냉매 이송라인(52)에 설치되어 있는 냉매펌프(5)의 펌핑작동으로 이송되어 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 액상냉매 순환통로(7b)의 액상냉매입구(73)로 유입되어 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하게 된다.

따라서, 상기 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)와 액상냉매 순환통로(7b) 각각을 순환하는 안개상태의 냉매와 액상냉매는 상호 열교환작용을 수행하면서 순환하게 되는데, 이때 상기 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하는 안개상태의 냉매는 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 액상냉매로부터 열을 빼앗는 작용으로 증발하게 되는 반면에, 상기 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 액상냉매는 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하는 안개상태의 냉매로부터 열을 빼앗기는 작용으로 냉각되는 상태가 된다.

상기와 같이 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)와 액상냉매 순환통로(7b) 각각을 따로따로 순환하면서 서로 열교환작용을 수행하는 안개상태의 냉매와 액상냉매 각각은 안개냉매 순환통로(7a) 및 액상냉매 순환통로(7b) 각각을 따로따로 순환하는 동안 안개상태의 냉매는 열을 빼앗는 열교환작용으로 기체상태로 증발되어 기체냉매출구(72)으로 배출되어 압축기의 입구라인(22)을 통해 압축기(2)로 유입되는 작동을 반복하게 되는 한편, 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 액상냉매는 순환하는 동안 열을 빼앗기는 열교환작용으로 냉각되며, 이같이 냉각되는 액상냉매는 액상냉매출구(74)로 배출되어 냉각냉매 이송라인(75)으로 이송되어 상기 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 타측 냉매출입구(14)로 유입되며, 상기 타측 냉매출입구(14)로 유입되는 냉각된 액상냉매는 U자형 연결통로(19)를 통해 중앙 냉매출입구(13)로 이송되어 배출되는 상태가 된다.

상기 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 중앙 냉매출입구(13)로 배출되는 냉각된 액상냉매는 냉매공급라인(76)으로 이송되어 개방작동된 전자밸브(77)를 통과하여 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)의 메인냉매입구(11)로 유입되는데, 이때 상기 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)는 온(on) 작동된 상태이므로 압축기(2)의 출구라인(21)에 연결 설치된 성에제거용 사방전자밸브(10a)와 마찬가지로 메인냉매입구(11)로 유입되는 냉각된 액상냉매는 일측 연결통로(17)에 의해 일측 냉매출입구(12)로 이송 배출되어 증발기(8)의 입구(81)로 유입되며, 이같이 입구(81)로 유입되는 냉각된 액상냉매는 증발기(8)에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)을 순방향으로 순환하면서 실내(증발기가 설치되어 있는 공간을 말함)의 열교환매체와의 열교환작용을 수행한 후 출구(82)로 배출되는데, 이때 상기 증발기(8)의 입구(81)로 유입되는 냉각된 액상냉매는 판형열교환기(7)의 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 동안 안개상태의 냉매로부터 열을 빼앗긴 냉각된 상태이기 때문에 증발기(8)를 순환하는 동안 실내(증발기가 설치된 공간)를 쾌적한 온도로 냉방 또는 냉각시킬 수 있게 된다.

하지만, 상기와 같이 판형열교환기(7)의 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 동안 안개상태의 냉매와의 열교환작용으로 냉각된 액상냉매가 증발기(8)의 입구(81)를 통해 유입되어 순환하게 될 때 입구(81)에 연결되는 냉매순환코일(미도시)의 일정 길이부분에는 성에가 착상되는 현상이 나타날 수 있다. 왜냐하면, 증발기(8)의 입구(81)로 유입되는 냉각된 액상냉매는 실내 온도보다 훨씬 낮은 상태이기 때문에 온도 차이로 인해 증발기(8)의 입구(81)에 연결되는 냉매순환코일(미도시)의 일정 길이부분에는 성에가 생성되어 착상되는 현상이 나타날 수 있는 반면에, 증발기(8)의 출구(82)에 연결되는 냉매순환코일(미도시)의 일정 길이부분에는 성에가 생성되지 않게 되는데, 이는 증발기(8)의 입구(81)로 유입되는 냉각된 액상냉매는 냉매순환코일(미도시)을 순환하는 동안 실내(증발기가 설치된 공간)의 열교환매체와의 열교환하는 작용으로 온도가 높아지는 상태가 되기 때문이다.

따라서 상기와 같이 증발기(8)에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)에 성에가 착상되는 현상을 지연시킬 필요가 있으며, 이를 위해 상기 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)를 일정시간을 주기로 하여 온(on)/오프(off) 작동시키는 반복하는 방법으로 상기 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)의 메인냉매입구(11)로 유입되는 액상냉매를 일측 냉매출입구(12)로 배출시키는 작동 및 타측 냉매출입구(14)로 배출시키는 작동을 교번적으로 반복하게 되면, 상기 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)의 메인냉매입구(11)로 유입되는 냉각된 액상냉매를 일정시간을 주기로 하여 증발기(8)의 입구(81)로 이송시키거나 또는 출구(82)로 이송시킬 수 있다.

상기 성에제거용 사방전자밸브(10a) 및 성에착상지연용 사방전자밸브(10b) 각각은 온(on) 작동시에는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 피스톤밸브(15b)가 도면상 우측으로 이동하게 되며, 이와는 달리 오프(off) 작동시에는 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 파스톤밸브(15b)가 도면상 좌측으로 이동하게 되어 메인냉매입구(11)는 타측 연결통로(18)에 의해 타측 냉매출입구(14)와 연결되고, 중앙 냉매출입구(13)와 일측 냉매출입구(12)는 U자형 연결통로(19)에 의해 연결되는 상태가 되므로, 따라서 성에착상지연용 사방번자밸브(10b)를 일정시간을 주기로 하여 온(on) 작동으로 조절하거나 또는 오프(off) 작동으로 조절하게 되면 증발기(8)에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)에 성에의 착상을 지연시킬 수 있다.

즉, 도 4의 (가)도시와 같이 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)를 온(on) 작동으로 조절하게 되면 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)의 피스톤밸브(15b)가 도 6의 도시와 같이 도면상 우측으로 이동하게 되므로, 이에 따라 냉매공급라인(76)으로 이송되는 냉각된 액상냉매는 메인냉매입구(11)로 유입되어 일측 연결통로(17)에 의해 이송되어 일측 냉매출입구(12)로 배출되어 증발기(8)의 입구(81)를 통해 유입되어 증발기(8)를 순환한 후 출구(82)로 배출되어 냉매회수라인(83)으로 이송되는 상태가 되며, 도 4의 (나)도시와 같이 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)를 오프(off) 작동으로 조절하게 되면 도 7의 도시와 같이 피스톤밸브(15b)가 도면상 좌측으로 이동하게 되며, 이에 따라 냉매공급라인(76)으로 이송되는 냉각된 액상냉매는 메인냉매입구(11)로 유입되어 타측 연결통로(18)에 의해 타측 냉매출입구(14)로 이송되어 배출되며, 이같이 타측 냉매출입구(14)로 배출되는 냉각된 액상냉매는 증발기(8)의 출구(82)를 통해 증발기(8)에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)를 순환하면서 실내(증발기가 설치된 공간)의 열교환매체와의 열교환작용을 수행한 후 입구(81)로 배출되어 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)의 일측 냉매출입구(12)로 유입되어 U자형 연결통로(19)를 통해 중앙 냉매출입구(13)로 배출되어 냉매회수라인(83)으로 이송되는 상태가 된다.

상기와 같이 냉동장치의 냉동싸이클 정상운전시 증발기(8)를 순환한 후 냉매화수라인(83)으로 회수되는 액상냉매는 오프(off : 폐쇄) 작동된 냉매회수용 전자밸브(87)가 설치된 냉매회수 연장라인(85)으로는 이송되지 않고 온(on : 개방) 작동된 냉매우회용 전자밸브(86)가 설치된 바이패스라인(84)을 통해 수액기(4)의 제2 배출구(43)에 연결되어 있는 제2 액상냉매 이송라인(52)으로 이송되어 냉매펌프(4)의 펌핑작동에 의해 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 액상냉매 순환통로(7b)의 액상냉매입구(73)로 유입되어 순환하는 작동을 반복하게 된다.

상기와 같이 냉동장치의 냉동싸이클 정상운전시에는 압축기(2)에서 압축되어 출구라인(21)으로 토출되는 고온고압의 기체냉매는 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 온(on) 작동으로 메인냉매입구(11)로 유입되어 일측 냉매출입구(12)를 통해 배출되어 응축기(3)의 입구라인(31)을 통해 응축기(3)로 유입되어 순환하게 되며, 상기 응축기(3)를 순환한 후 출구라인(32)으로 배출되는 상온의 액상냉매는 수액기(4)에 유입되어 일시 저장된 후 제1 및 제2 배출구(42)(43)으로 배출되어 제1 및 제2 액상냉매 이송라인(51)(52)을 통해 판형열교환기(7)로 이송되는데, 상기 제1 액상냉매 이송라인(51)으로 이송되는 액상냉매는 팽창밸브(6)에서 급속 팽창되어 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)로 유입되어 순환하게 되는 한편, 상기 제2 액상냉매 이송라인(52)으로 이송되는 액상냉매는 냉매펌프(5)에서 펌핑되어 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 액상냉매 순환통로(7b)로 유입되어 순환하게 된다.

그리고 상기 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하는 안개상태의 냉매는 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 동안 액상냉매로부터 열을 빼앗는 열교환작용으로 기체상태로 변하여 기체냉매출구(72)로 배출되어 압축기(2)의 입구라인(21)을 통해 압축기(2)로 유입되는 작동을 반복하게 되며, 한편 액상냉매 순환통로(7b)로 순환하는 액상냉매는 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하는 안개상태의 냉매로부터 열을 빼앗기는 열교환작용으로 냉각되어 액상냉매출구(74)로 배출되며, 상기 액상냉매출구(74)로 배출되는 냉각된 액상냉매는 냉각냉매 이송라인(75)으로 이송되어 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 중앙 냉매출입구(13)로 유입되어 U자형 연결통로(19)에 의해 이송되어 타측 냉매출입구(14)를 통해 배출되어 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)에 의해 증발기(8)의 입구(81) 또는 출구(82)를 통해 증발기(8)에 배관되어 있는 냉매순환코일(미도시)를 순환하면서 실내(증발기가 설치된 공간)의 열교환매체와의 열교환작용을 수행한 후 배출되어 냉매회수라인(83)으로 이송되며, 상기 냉매회수라인(83)으로 이송되는 액상냉매는 개방작동된 냉매우회용 전자밸브(86)가 설치되어 있는 바이패스라인(84)을 통해 제2 액상냉매 이송라인(52)으로 이송되어 판형열교환기(7)의 액상냉매 순환통로(7b)로 유입되어 순환하는 작동을 반복하는 작동으로 증발기(8)가 설치되어 있는 실내를 설정된 쾌적한 온도로 냉방하거나 또는 증발기(8)가 설치되어 있는 쇼케이스 등의 내부를 낮은 온도로 냉각하여 식품 등을 안전하게 냉장 및 냉동 보관하게 된다.

한편, 상기와 같이 냉동장치를 정상운전시의 작동으로 판형열교환기(7)의 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 동안 냉각된 액상냉매를 증발기(8)의 입구(81)를 통해 지속적으로 유입시키게 될 경우에는 상기 증발기(8)의 입구(81)에 연결되는 냉매순환코일(미도시)의 일정 길이부분에는 냉각된 액상냉매와 실내(증발기가 설치된 공간)에 있는 열교환매체(공기, 물 등)와의 온도 차이로 인해 증발기(8)에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)의 일부에 성에가 착상되는 현상이 나타날 수 있기 때문에 이같이 성에가 착상되는 현상을 지연시키기 위해 상기 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)를 온(on)/오프(off) 작동시키는 작동을 일정시간을 주기로 하여 교번적으로 조절하는 수단으로 증발기(8)에 성에가 착상되는 현상을 지연시킬 수 있게 된다.

즉, 도 4의 (가)도시와 같이 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)를 온(on) 작동상태로 조절하게 되면, 실린더밸브본체(15a)의 내부에 형성된 피스톤밸브(15b)가 도 6의 도시와 같이 도면상 우측으로 이동하게 되며, 이에 따라 냉매공급라인(76)을 통해 이송되는 냉각된 액상냉매는 메인냉매입구(11)로 유입되어 일측 연결통로(17)에 의해 이송되어 일측 냉매출입구(12)를 통해 배출되어 증발기(8)의 입구(81)로 유입되어 증발기(8)에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)를 순방향으로 순환하면서 열교환작용을 수행한 후 출구(82)로 배출되는데, 상기 증발기(8)의 출구(82)로 배출되는 냉매는 타측 냉매출입구(14)로 유입되어 U자형연결통로(19)에 의해 중앙 냉매출입구(13)로 배출되어 냉매회수라인(83)으로 이송되며, 이와는 달리 도 4의 (나)도시와 같이 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)를 오프(off) 작동상태로 조절하게 되면, 피스톤밸브(15b)가 도 7의 도시와 같이 도면상 좌측으로 이동하게 되며, 이때에는 메인냉매입구(11)로 유입되는 냉각된 액상냉매가 타측 연결통로(18)에 의해 타측 냉매출입구(14)를 통해 배출되어 증발기(8)의 출구(82)로 유입되어 증발기(8)에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)을 역방향으로 순환하면서 열교환작용을 수행한 후 입구(81)를 통해 배출되어 일측 냉매출입구(12)로 유입되어 U자형 연결통로(19)에 의해 중앙 냉매출입구(13)로 배출되어 냉매회수라인(83)으로 이송되는데, 이와 같이 상기 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)의 온(on)/오프(off) 작동을 일정시간을 주기로 교번적으로 조절하게 되면 증발기(8)에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)에 성에가 착상되는 현상을 어느 정도 지연시킬 수 있게 된다.

그리고 상기 증발기(8)의 입구(81) 및 출구(82)를 통해 증발기(8)에 배관 설치된 냉매순환코일(미도시)를 순방향 또는 역방향으로 순환하는 동안 열교환작용을 수행한 후 냉매회수라인(83)으로 배출되어 이송되는 냉매는 개방작동으로 조절되어 있는 냉매우회용 전자밸브(86)이 설치된 바이패스라인(84)으로 이송되어 제2 액상냉매 이송라인(52)을 통해 판형열교환기(7)의 액상냉매 순환통로(7b)로 유입되어 순환하는 작동을 반복하게 된다.

다음, 냉동장치의 냉동싸이클을 제상운전으로 작동시킬 때에 대하여 설명하면 다음과 같다.

냉동장치의 냉동싸이클 제상운전시에는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 성에제거용 전자밸브(10a)는 오프(off) 작동시키는 반면, 성에착상지연용 전자밸브(10b)는 온(on) 상태로 작동시킨 다음, 냉동싸이클의 냉매순환라인(1) 곳곳에 설치되어 주요 구성요소 각각에 냉매를 순환 공급하기 위한 전자밸브들을 선택적으로 온(on : 개방) 및 오프(off : 폐쇄) 작동시키는 제어수단으로 조절하여야 한다.

예를 들어, 수액기(4)와 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)의 기체냉매입구(71)를 연결되는 제1 액상냉매 이송라인(51)에 설치된 전자밸브(53)와, 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 타측 냉매출입구(14)와 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)의 메인냉매입구(11)를 연결하는 냉매공급라인(76)에 설치된 전자밸브(77) 및 상기 냉매회수라인(83)으로 회수되는 냉매를 수액기(4)에 저장하기 위해 냉매회수 연장라인(85)에 설치되는 냉매회수용 전자밸브(87)는 온(on : 개방) 작동시킨 상태로 조절하는 반면에, 수액기(4)의 제2 배출구(43)에 연결되는 제2 액상냉매 이송라인(52)과 증발기(8)를 순환한 후 배출되는 냉매를 회수하는 냉매회수라인(83)을 연결하는 바이패스라인(84)에 설치된 냉매우회용 전자밸브(86)는 오프(off : 폐쇄) 작동된 상태로 조절한다.

상기 성에제거용 전자밸브(10a)를 오프(off) 작동시키게 되면 도 7의 도시와 같이 실린더밸브본체(15a)의 내부에 이동가능하게 삽입 설치되어 있는 피스톤밸브(15b)가 도면상 좌측으로 이동하게 되므로, 이에 따라 메인냉매입구(11)와 타측 냉매출입구(14)는 타측 연결통로(18)에 의해 연결되고, 일측 냉매출입구(12)와 중앙 냉매출입구(13)는 U자형 연결통로(19)에 의해 연결되는 상태가 된다.

상기와 같이 냉동장치의 냉동싸이클 곳곳에 설치되어 있는 각 전자밸브들을 도 2의 도시와 같이 제상운전시 설정되어 있는 상태로 온(on) 또는 오프(off) 작동으로 조절한 상태로 냉동장치를 제상운전으로 작동하게 되면, 압축기(2)에서 압축되어 출구라인(21)으로 토출되는 고온고압의 기체냉매는 오프(off) 작동상태로 조절되어 있는 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 메인냉매입구(11)로 유입되어 타측 연결통로(18)에 의해 타측 냉매출입구(14)로 배출되어 냉매공급라인(76)으로 이송되어 개방된 전자밸브(77)를 통과하여 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)를 통해 증발기(8)로 이송되는데, 이때 상기 증발기(8)로 이송되는 고온고압의 기체냉매는 증발기(8)에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)에 착되어 있는 성에를 녹여 제거하는 작동을 수행하게 된다.

상기와 같이 냉동장치를 제상운전으로 작동시킬 때에는 증발기(8)는 응축기의 기능으로 작동하는 상태가 되며, 이같이 응축기의 기능으로 작동하는 증발기(8)로 유입되는 고온고압의 기체냉매는 실내(증발기가 설치된 공간)의 열교환매체와의 열교환작용으로 응축 액화되어 상온의 액상냉매가 되어 냉매회수라인(83)으로 이송되는데, 이때 바이패스라인(84)에 설치된 냉매우회용 전자밸브(86)은 오프(off : 폐쇄) 상태로 조절되어 있으므로 냉매회수라인(83)으로 이송되는 상온의 액상냉매는 바이패스라인(84)으로 이송되지 않고 온(on : 개방) 상태로 조절되어 있는 냉매회수용 전자밸브(87)가 설치된 냉매회수 연장라인(85)으로 이송되어 수액기(4)의 회수구(44)를 통해 수액기(4)로 유입되어 저장되는 한편, 상기 수액기(4)의 제1 및 제2 배출구(42)(43)으로 배출되어 제1 액상냉매 이송라인(51) 및 제2 액상냉매 이송라인(52) 각각으로 이송되는 액상냉매는 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)및 액상냉매 순환통로(7b)로 이송된다.

상기 제1 액상 이송라인(51)으로 이송되는 액상냉매는 팽창밸브(6)에서 안개상태의 냉매로 급속 팽창되어 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)의 기체냉매입구(71)로 유입되어 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하게 되는 한편, 제2 액상냉매 이송라인(52)으로 이송된 액상냉매는 냉매펌프(5)의 펌핑작동으로 이송되어 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 액상냉매 순환통로(7b)의 액상냉매입구(73)로 유입되어 순환하게 되는데, 상기 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)와 액상냉매 순환통로(7b)를 각각 순환하는 안개상태의 냉매와 액상냉매는 안개냉매 순환통로(7a) 및 액상냉매 순환통로(7b)를 따로따로 순환하면서 열교환작용을 수행하게 되는데, 이때 상기 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하는 안개상태의 냉매는 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 액상냉매로부터 열을 빼앗는 열교환작용으로 기체상태로 증발하여 기체냉매출구(72)로 배출되어 압축기(2)의 입구라인(22)을 통해 압축기(2)에 유입되어 압축되는 작동을 반복하게 되며, 상기 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 액상냉매는 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하는 안개상태의 냉매로부터 열을 빼앗기는 열교환작용으로 냉각되어 액상냉매출구(74)로 배출되어 냉각냉매 이송라인(75)으로 이송되어 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 중앙 냉매출입구(13)로 유입되어 U자형 연결통로(19)에 의해 일측 냉매출입구(12)로 배출 이송되어 응축기(3)의 입구라인(31)을 통해 응축기(3)로 유입되는데, 이때 상기 응축기(3)는 증발기의 기능으로 작동하게 되므로 실외(응축기가 설치된 공간)의 열교환매체와의 열교환작용으로 상온의 액상냉매로 응축 액화되어 수액기(4)의 입구(41)를 통해 수액기(4)로 유입 저장되는 작동을 반복하게 된다.

그리고, 본 발명의 냉동장치는 도 3의 도시와 같이 수액기(4)의 내부에 액분리기(9)가 삽입 설치되는 다른 실시예로 구성할 수 있으며, 이러한 다른 실시예의 냉동장치는 판형열교환기(7)의 안개냉매 순환통로(7a)의 기체냉매출구(72)로 배출되는 기체상태의 냉매를 기체냉매 흡입라인(93)을 통해 수액기(4)의 내부에 삽입 설치된 액분리기(9)의 입구(91)로 유입시키게 되면 상기 액분리기(9)의 입구(91)로 유입된 기체상태의 냉매가 출구(92)로 이송되는 동안 수액기(4)에 저장되어 있는 상온의 액상냉매와의 열교환작용으로 기체상태로 증발되지 아니한 냉매를 증발시키게 되므로 출구(92)를 통해서는 증발된 기체냉매가 기체냉매 배출라인(94)으로 배출되어 압축기(2)의 입구라인(22)을 통해 압축기(2)로 유입되므로 압축기(2)에 증발되지 아니한 냉매가 절대 유입되는 일이 없도록 하여 액압축으로 인한 압축기(2)가 고장을 일으키는 원인을 미연에 방지 및 차단할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 냉동장치는 정상운전시에는 압축기(2)에서 고온고압으로 압축되어 출구라인(21)으로 토출되는 고온고압의 기체냉매가 응축기(3)로 이송시키는 구성으로 작동하게 되며, 냉동장치의 제상운전시에는 압축기(2)에 토출되는 고온고압의 기체냉매를 증발기(8)로 이송시키도록 구성하는 수단으로, 증발기(8)에 이송되어 순환하는 고온고압의 기체냉매로 하여금 증발기(8)에 배관 설치되어 있는 냉매순환코일(미도시)에 착상되는 성에를 녹여서 빠르게 제거할 수 있도록 하는 효과가 있으며, 또한 본 발명은 압축기(2)의 출구라인(21)에 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 구성을 추가하여 연결하는 간단한 구성으로 기존의 냉동장치에 설치되어 있는 증발기(8)를 구조변경없이 사용할 수 있게 되므로 냉동장치에 제상장치를 저렴한 비용으로 구성하여 제공할 수 있도록 하는 효과가 있다.

1 : 냉매순환라인 10a : 성에제거용 사방전자밸브
10b : 성에착상지연용 사방전자밸브
11 : 메인냉매입구 12 : 일측 냉매출입구
13 : 중앙 냉매출입구 14 : 타측 냉매출입구
15a : 실린더밸브본체 15b : 피스톤밸브
15c : 전자밸브체 15d : 작동부
16a : 일측 냉매주입구 16b : 타측 냉매주입구
17 : 일측 연결통로 18 : 타측 연결통로
19 : U자형 연결통로 2 : 압축기
21,22 : 입구라인 및 출구라인 3 : 응축기
31,32 : 입구라인 및 출구라인 4 : 수액기
41 : 입구 42,43 : 제1 및 제2 배출구
44 : 회수구 5 : 냉매펌프
51 : 제1 액상냉매 이송라인 52 : 제2 액상냉매 이송라인
53,77 : 전자밸브 6 : 팽창밸브
7 : 판형열교환기 7a : 안개냉매 순환통로
7b : 액상냉매 순환통로 71 : 기체냉매입구
72 : 기체냉매출구 73 : 액상냉매입구
74 : 액상냉매출구 75 : 냉각냉매 이송라인
76 : 냉매공급라인 8 : 증발기
81,82 : 입구 및 출구 83 : 냉매회수라인
84 : 바이패스라인 85 : 냉매회수 연장라인
86 : 냉매우회용 전자밸브 87 : 냉매회수용 전자밸브
9 : 액분리기 91,92 : 입구 및 출구
93 : 기체냉매 흡입라인 94 : 기체냉매 배출라인

Claims (9)

1. 냉매순환라인(1)의 도중에 마련된 압축기(2)와, 상기 압축기에서 압축되어 토출되는 고온고압의 기체냉매를 응축 액화시키기 위한 응축기(3)와, 상기 응축기에서 응축 액화된 상온의 액상냉매를 저장하기 위한 수액기(4)와, 상기 수액기에서 배출되는 액상냉매를 급속 팽창시키기 위한 팽창밸브(6) 및 실내의 열교환매체와의 열교환작용으로 실내를 설정된 온도로 냉방 또는 냉각시키기 위한 증발기(8)가 구비되어 있는 냉동싸이클로 구성되는 냉동장치에 있어서,
   상기 수액기(4)에 저장되는 액상냉매가 배출되는 제1 배출구(42)에 연결되는 제1 액상냉매 배출라인(51)에 형성된 팽창밸브(6)에서 급속 팽창되는 안개상태의 냉매가 순환하는 안개냉매 순환통로(7a)와 상기 수액기(4)의 제2 배출구(43)에 연결되는 제2 액상냉매 이송라인(52)에 설치된 냉매펌프(5)의 펌핑작동으로 공급되는 액상냉매가 순환하는 액상냉매 순환통로(7b)가 병설되어 있는 판형열교환기(7)를 포함하고 있도록 구성되어 있으며,
   상기 압축기(2)와 응축기(3) 사이에 설치되어 압축기(2)의 출구라인(21)으로 토출되는 고온고압의 기체를 응축기(3) 또는 증발기(8) 중 어느 일측을 선택하여 고온고압의 기체냉매를 공급할 수 있도록 구성되는 성에제거용 사방전자밸브(10a)를 더 포함하고 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 증발기 제상장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 성에제거용 사방전자밸브(10a)는 압축기(2)의 출구라인(21)에 연결되어 압축기에서 토출되는 고온고압의 기체냉매가 유입되도록 상기 압축기(2)의 출구라인(21)에 연결되는 메인냉매입구(11)와, 상기 메인냉매입구로 유입되는 기체냉매를 응축기(3)에 공급하기 위한 일측 냉매출입구(12)와, 상기 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 액상냉매 순환통로(7b)의 액상냉매출구(74)로 배출되는 냉각된 액상냉매를 이송하는 냉각냉매 이송라인(75)이 연결되는 중앙 냉매출입구(13)와, 상기 중앙 냉매출입구로 유입되는 냉각냉매를 증발기(8)측으로 이송하기 위한 냉매공급라인(76)이 연결되는 타측 냉매출입구(14)가 형성되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 증발기 제상장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 성에제거용 사방전자밸브(10a)는 온(on : 개방) 작동시 압축기(2)의 출구라인(21)으로 토출되는 고온고압의 기체냉매가 메인냉매입구(11)로 유입되어 일측 냉매출입구(12)를 통해 응축기(3)측으로 배출되도록 구성하는 한편, 상기 판형열교환기(7)의 액상냉매 순환통로(7b)의 액상냉매입구(73)로 유입되는 액상냉매는 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 동안 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하는 안개상태의 냉매와의 열교환작용으로 냉각되어 액상냉매출구(74)를 통해 냉각냉매 이송라인(75)으로 배출되어 중앙 냉매출입구(13)로 유입되어 타측 냉매출입구(14)에 연결된 냉매공급라인(76)을 통해 배출되도록 구성하여 상기 판형열교환기(7)의 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 동안 냉각된 액상냉매를 증발기(8)에 공급할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 증발기 제상장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 성에제거용 사방전자밸브(10a)는 오프(off : 폐쇄) 작동시 압축기(2)의 출구라인(21)으로 토출되는 고온고압의 기체냉매가 메인냉매입구(11)로 유입되어 타측 냉매출입구(14)에 연결된 냉매공급라인(76)을 통해 증발기(8)측으로 공급되도록 구성하여 증발기(8)에 착상되어 있는 성에를 제거하도록 구성하는 한편, 상기 판형열교환기(7)의 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 동안 냉각되어 액상냉매출구(74)로 배출되는 냉각된 액상냉매는 냉각냉매 이송라인(76)을 통해 중앙 냉매출입구(13)로 유입되어 일측 냉매출입구(12)를 통해 응축기(3)에 공급할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 증발기 제상장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 판형열교환기(7)와 증발기(8) 사이에 설치되며, 메인냉매입구(11)를 통해 유입되는 냉매를 증발기(8)의 입구(81) 또는 증발기(8)의 출구(82) 중 어느 한곳을 선택하여 공급할 수 있도록 제어하는 기능을 가진 성에착상지연용 사방전자밸브(10b)를 더 포함하고 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 증발기 제상장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 증발기(8)를 순환하는 동안 실내의 열교환매체와의 열교환작을 수행한 냉매를 회수하는 냉매회수라인(83)과 수액기(4)의 제2 배출구(43)에서 배출되는 액상냉매를 이송하는 제2 액상냉매 이송라인(52)에는 냉매우회용 전자밸브(86)가 장설된 바이패스라인(84)으로 연결되어 있으며, 상기 냉매회수라인(83)에는 증발기(8)에서 회수되는 냉매를 수액기(4)에 저장할 수 있도록 냉매회수용 전자밸브(87)가 설치되어 있는 냉매회수 연장라인(85)을 연장 형성되어 있으며, 상기 냉매회수라인(83)은 냉매회수 연장라인(85)에 의하여 수액기(4)늬 회수구(44)에 연결되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 증발기 제상장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 수액기(4)의 내부에는 액분리기(9)가 삽입 설치되어 있으며, 상기 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)를 순환하는 동안 액상냉매 순환통로(7b)를 순환하는 액상냉매와의 열교환작용으로 증발되는 기체냉매를 액분리기(9)에 유입시킬 수 있도록 상기 액분리기(9)의 입구(91)는 기체냉매 흡입라인(93)에 의해 안개냉매 순환통로(7a)의 기체냉매출구(72)에 연결되어 있으며, 상기 액분리기(9)에서 배출되는 기체냉매를 압축기(2)에 유입시킬 수 있도록 하기 위하여 액분리기(9)의 출구(92)와 압축기(2)의 입구라인(22)에는 기체냉매 배출라인(84)이 연결되어 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 증발기 제상장치.
8. 냉매순환라인(1)의 도중에 마련된 압축기(2)와, 상기 압축기에서 압축되어 토출되는 고온고압의 기체냉매를 응축 액화시키기 위한 응축기(3)와, 상기 응축기에서 응축 액화된 상온의 액상냉매를 저장하기 위한 수액기(4)와, 상기 수액기에서 배출되는 액상냉매를 급속 팽창시키기 위한 팽창밸브(6) 및 실내의 열교환매체와의 열교환작용으로 실내를 설정된 온도로 냉방 또는 냉각시키기 위한 증발기(8)가 구비되어 있는 냉동싸이클로 구성되는 냉동장치에 있어서,
   상기 압축기(2)의 출구라인(21)에 메인냉매입구(11)가 연결되는 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 온(on)/오프(off) 작동에 의하여 압축기(2)에서 토출되는 고온고압의 기체냉매를 응축기(3) 또는 증발기(8) 중 어느 한쪽으로 선택 공급할 수 있도록 구성되어 있으며,
   상기 증발기(8)에 착상되어 있는 성에를 제거하고자 할 때에는 압축기(2)의 출구라인(21)에 메인냉매입구(11)가 연결되어 있는 성에제거용 사방전자밸브(10a)를 오프(off) 상태로 작동하여 압축기(2)에서 토출되는 고온고압의 기체냉매가 메인냉매입구(11)로 유입되어 타측 냉매출입구(14)로 배출되어 냉매공급라인(76)을 통해 증발기(8)측으로 공급되도록 구성하여 상기 증발기(8)에 공급되어 순환하는 고온고압의 기체냉매로 하여금 증발기(8)에 착상된 성에를 제거하도록 구성되어 있으며,
   상기 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a)의 기체냉매출구(72)로 배출되는 기체냉매는 압축기(2)에 유입되는 작동을 반복하도록 구성되어 있는 한편, 상기 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 액상냉매 순환통로(7b)의 액상냉매출구(74)로 배출되는 냉각된 냉매는 냉각냉매 이송라인(75)을 통해 성에제거용 사방전자밸브(10a)의 중앙 냉매출입구(13)로 유입되어 일측 냉매출입구(12)로 배출되어 응축기(8)에 공급되어 외부 열교환매체와의 열교환작용으로 응축 액화되어 수액기(4)에 일시 저장되었다가 제1 및 제2 액상냉매 이송라인(51)(52)을 통해 판형열교환기(7)에 병설되어 있는 안개냉매 순환통로(7a) 및 액상냉매 순환통로(7b) 각각으로 공급되는 순환작동을 반복하도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 증발기 제상방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 냉동장치의 정상운전시에는 수액기(4)의 제2 배출구(43)에 연결된 제2 액상냉매 이송라인(52)과 증발기(8)를 순환하는 동안 열교환작용을 수행하고 배출되는 냉매를 회수하기 위한 냉매회수라인(83)을 연결하는 바이패스라인(84)에 설치된 냉매우회용 전자밸브(86)는 온(on) 작동되는 한편, 냉매회수라인(83)에 연장 형성되어 있는 냉매회수 연장라인(85)에 설치된 냉매회수용 전자밸브(87)는 오프(off) 작동되어 증발기(8)를 순환하고 배출되어 냉매회수라인(83)으로 회수되는 냉매는 냉매우회용 전자밸브(86)가 온(on) 작동되어 있는 바이패스라인(84)으로 이송되어 제2 액상냉매 이송라인(52)을 통해 판형열교환기(7)측으로 이송되도록 구성되어 있으며,
   상기 냉동장치의 제상운전시에는 바이패스라인(84)에 설치된 냉매우회용 전자밸브(86)는 오프(off) 작동되는 반면, 냉매회수 연장라인(85)에 설치된 냉매회수용 전자밸브(87)는 온(on) 작동되어 증발기(8)를 순환하고 배출되어 냉매회수라인(83)으로 회수되는 냉매는 온(on) 작동으로 개방된 냉매회수용 전자밸브(87)가 설치되어 있는 냉매회수 연장라인(85)으로 이송되어 수액기(4)에 저장되도록 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 냉동장치의 증발기 제상방법.