KR100373733B1 - Rrefrigeration method and refrigerator using expansion with the function of condenser - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉동기에 관한 것으로서 특히 증발기에서 발생된 기체상태의 냉매를 팽창기에서 단열 팽창시켜 응축시킴으로서 응축기의 크기를 대폭적으로 감소시키거나 없앨 수 있는 응축기능을 갖는 팽창기를 이용하는 냉동기에 관한 것으로 그 장치를 설명하면 다음과 같다.압축기(1)에는 모터 겸용 발전기(5)와 팽창기(2)가 연결되어 있고, 상기 압축기(1) 출구와 습도조절기(10) 사이에는 상기 압축기에서 압축된 기체냉매가 습도조절기(10)로 운반될 수 있도록 제1연결관(11)이 형성되어 있고, 액체냉매를 분사할 수 있는 노즐(33)을 갖춘 상기 습도조절기(10)와 팽창기(2)의 입구사이에는 상기 습도조절기(10)에서 습도가 조절된 습증기 냉매가 팽창기(2)로 유입될 수 있도록 제2연결관(12)이 연결되어 있고, 상기 팽창기(2)의 출구와 응축기(3) 사이에는 상기 팽창기(2)에서 응축되지 못한 기체냉매를 최종적으로 응축하기 위해 기체, 액체 혼합 상태의 냉매를 응축기(3)의 입구로 운반하는 제3연결관(13)이 형성되어 있고, 상기 응축기(3) 출구와 순환펌프(20) 사이에는 응축기(3)에서 액화된 냉매를 순환펌프(20)까지 이송하는 제4연결관(14)이 형성되어 있고, 순환펌프(20) 출구와 냉매량 조절기(30) 입구사이에는 상기 순환펌프(20)에 의해 펌핑된 액체냉매가 유입될 수 있도록 제5연결관(15)이 형성되어 있고, 냉매량 조절기(30)의 한 출구는 액체냉매의 일부가 습도 조절기(10) 입구로 운반될 수 있도록 제6연결관(16)에 의해 습도조절기(10) 입구와 연결되어 있고, 냉매량 조절기(30)의 다른 출구는 증발기(4) 입구와 제7연결관(17)으로 연결되어 있고, 상기 증발기(4) 출구와 상기 압축기(1) 입구사이에는 증발기(4)에서 기화된 기체냉매를 이송하는 제8연결관(18)이 형성되어 있는 냉동기를 그 특징으로 한다.The present invention relates to a refrigerator, and more particularly to a refrigerator using an expander having a condensation function capable of significantly reducing or eliminating the size of the condenser by thermally expanding and condensing the gaseous refrigerant generated in the evaporator in the expander. The compressor (1) is connected to a motor-generator (5) and an expander (2), and between the compressor (1) outlet and the humidity controller (10), the gas refrigerant compressed by the compressor is humidity. A first connecting tube 11 is formed to be transported to the controller 10, and between the humidity controller 10 and the inlet of the expander 2 having a nozzle 33 capable of injecting a liquid refrigerant. A second connecting pipe 12 is connected to the humidity controller 10 so that the humidity-controlled wet steam refrigerant is introduced into the expander 2, and the expansion is formed between the outlet of the expander 2 and the condenser 3. In order to finally condense the gas refrigerant which has not been condensed in the machine 2, a third connecting pipe 13 is formed to carry the refrigerant in a gas and liquid mixed state to the inlet of the condenser 3, and the condenser 3 is Between the outlet and the circulation pump 20, a fourth connecting pipe 14 for transferring the refrigerant liquefied in the condenser 3 to the circulation pump 20 is formed, the outlet of the circulation pump 20 and the amount of refrigerant regulator 30 A fifth connection pipe 15 is formed between the inlets so that the liquid refrigerant pumped by the circulation pump 20 is introduced, and one outlet of the refrigerant amount regulator 30 is a part of the liquid refrigerant humidity controller 10. 6) is connected to the inlet of the humidity controller 10 by the sixth connecting tube 16, and the other outlet of the refrigerant amount regulator 30 is connected to the inlet of the evaporator 4 and the seventh connecting tube 17. Gas vaporized in the evaporator 4 between the outlet of the evaporator 4 and the inlet of the compressor 1. And a refrigerating machine that has an eighth connection pipe 18 is formed for conveying the sheet to its features.

Description

응축기능을 갖는 팽창기를 이용하는 냉동방법 및 냉동기{Rrefrigeration method and refrigerator using expansion with the function of condenser}Refrigeration method and refrigerator using condenser {Rrefrigeration method and refrigerator using expansion with the function of condenser}

본 발명은 냉동기에 관한 것으로서 특히 증발기에서 발생된 기체상태의 냉매를 팽창기에서 단열팽창시켜 응축시킴으로서 응축기의 크기를 대폭적으로 감소시키거나 없앨 수 있는 응축기능을 갖는 팽창기를 이용하는 냉동기에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerator, and more particularly, to a refrigerator using an expander having a condensation function that can significantly reduce or eliminate the size of the condenser by adiabatic expansion and condensation of the gaseous refrigerant generated in the evaporator in the expander.

종래의 냉동기는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 압축기(200)와 이를 구동시켜주는 모터(100), 응축기(300), 팽창밸브(400), 증발기(500), 그리고 상기 압축기(200), 응축기(300), 팽창밸브(400), 증발기(500)를 각각 연결시켜주는 연결라인 (250, 350, 450, 550)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 3, the conventional refrigerator has a compressor 200 and a motor 100 driving the compressor 200, a condenser 300, an expansion valve 400, an evaporator 500, and the compressor 200 and a condenser. 300, the expansion valve 400, the evaporator 500 is composed of connection lines 250, 350, 450, 550, respectively.

상기와 같이 구성된 종래의 냉동기의 작동과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the conventional refrigerator configured as described above are as follows.

먼저, 냉매증기는 모터(100)에 의해 구동되는 압축기(200)에서 고압으로 압축된 후 연결라인(250)을 거쳐 응축기(300)로 보내지며 압축된 고압의 냉매는 상기 응축기(300)에서 공기 또는 물 등에 의해 냉각되어 액체상태로 변화된다.First, the refrigerant vapor is compressed to a high pressure in the compressor 200 driven by the motor 100 and then sent to the condenser 300 via the connection line 250 and the compressed high-pressure refrigerant is air in the condenser 300 Or it is cooled by water or the like to change into a liquid state.

상기 응축기(300)에서 응축된 액체 냉매는 연결라인(350)을 통해 팽창밸브 (400)로 이송되며 고압 상태의 액체 냉매는 저온에서 증발기(500)에서 증발될 수 있도록 하기 위해 상기 팽창밸브(400)에서 압력이 저압으로 강하된다.The liquid refrigerant condensed in the condenser 300 is transferred to the expansion valve 400 through the connection line 350, and the liquid refrigerant in a high pressure state may be evaporated in the evaporator 500 at a low temperature. ), The pressure drops to low pressure.

상기 팽창밸브(400)를 통과한 저압의 냉매는 연결라인(450)을 통해 상기 증발기(500)로 보내지고 상기 증발기(500)에서는 냉매가 기화되면서 열을 흡수하여 물체를 냉각하게되고 기화된 기체냉매는 연결라인(550)을 통해 압축기(200)로 보내지는 순환과정이 반복되게된다.The low pressure refrigerant passing through the expansion valve 400 is sent to the evaporator 500 through the connection line 450 and the evaporator 500 absorbs heat while the refrigerant is vaporized to cool the object and vaporized gas The refrigerant is repeated in the circulation process sent to the compressor 200 through the connection line 550.

그러나, 상기와 같이 구성되고 작동되는 종래의 냉동기는 압축기(200)에서 압축된 냉매를 응축 액화시키기 위해 응축기(300)를 사용하고 있는바 상기 응축기 (300)는 냉장고나 에어콘과 같은 냉동기의 경우 통상적으로 그 기기의 외부면 뒷쪽이나 하부측에 설치되거나 혹은 기기와 멀리 떨어진 실외에 별도로 설치되기 때문에냉동기를 이동시키거나 설치하기가 불편하다는 문제점을 가지고 있었다.However, a conventional refrigerator constructed and operated as described above uses a condenser 300 to condense and liquefy refrigerant compressed in the compressor 200. The condenser 300 is a conventional refrigerator or an air conditioner. As a result, since it is installed at the rear side or the bottom side of the outside of the device or is installed separately in the outdoor area far from the device, it is inconvenient to move or install the refrigerator.

또한 상기 응축기(300)는 열전달 효율을 높이기 위해 긴 전열관을 구부려 만든 넓은 면적을 차지하는 열교환기로 구성되어 있어 긴 유로를 가진 열교환기를 통과하는 과정에서 냉매에 압력에너지 손실을 발생케 함으로써 이러한 에너지 손실을 보상하기 위해 압축기에서 더 많은 에너지(주로 전기적인 에너지)를 공급하도록 한다는 문제점도 가지고 있었다.In addition, the condenser 300 is composed of a heat exchanger that occupies a large area formed by bending a long heat pipe to increase heat transfer efficiency, thereby compensating for such energy loss by generating pressure energy loss in the refrigerant during the passage of the heat exchanger having a long flow path. In order to do this, the compressor had to supply more energy (mainly electrical energy).

또, 상기 응축기(300)는 열전달 효율을 높이기 위해 별도의 냉각팬이나 냉각수 순환장치를 사용하는 경우도 있어 냉각팬이나 냉각수 순환장치의 사용에 따른 에너지 손실이 발생되게 되는 문제점이 있었다.In addition, the condenser 300 may use a separate cooling fan or a cooling water circulator in order to increase heat transfer efficiency, thereby causing energy loss due to the use of the cooling fan or the cooling water circulator.

또한, 더운 여름철에는 냉동기의 외부에 설치된 상기 응축기(300)에서 발산되는 열 때문에 사람들에게 불쾌감을 느끼게 한다는 문제점도 있었다.In addition, there is a problem that in the hot summer, people feel uncomfortable because of the heat emitted from the condenser 300 installed on the outside of the freezer.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 그 목적은 증발기에서 발생된 기체상태의 냉매를 팽창기에서 단열팽창시켜 응축시킴으로써 응축기의 크기를 대폭적으로 감소시키거나 없앨 수 있게 함으로써 응축기를 냉동기에 설치함에 따른 재료비 등 제작비를 크게 절감할 수 있고 또한 응축기의 설치 및 냉동기의 이동에 따르는 불편을 해소할 수 있다는 목적을 가지고 있다.The present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above, and its object is to condense the condenser by significantly expanding or condensing the gaseous refrigerant generated in the evaporator by adiabatic expansion in the expander. It is possible to greatly reduce the manufacturing cost, such as the material cost by installing the freezer and also to solve the inconvenience caused by the installation of the condenser and the movement of the freezer.

또한, 응축기의 크기가 대폭적으로 감소되거나 없앨 수 있게 됨으로써 긴 유로를 가진 열교환기로 구성된 응축기를 냉매가 통과함에 따라 발생되는 냉매의 압력에너지의 손실을 감소시킬 수 있다는 목적을 가지고 있다.In addition, the size of the condenser can be significantly reduced or eliminated by the purpose of reducing the loss of pressure energy of the refrigerant generated as the refrigerant passes through the condenser composed of a heat exchanger having a long flow path.

또한, 응축기의 크기가 대폭적으로 감소되거나 응축기를 없앨 수 있게 됨으로써 응축기의 열전달 효율을 높이기 사용되었던 냉각팬이나 냉각수 순환장치도 작아지거나 사용할 필요가 없어지므로 이와 같은 장치를 설치하는데 필요한 설비비와 이를 구동하는데 필요한 전력에너지도 절약할 수 있도록 하게 하는 목적도 가지고있다.In addition, the size of the condenser can be drastically reduced or the condenser can be eliminated, thereby increasing the heat transfer efficiency of the condenser. Therefore, the cooling fan or the coolant circulator that has been used is not required to be small or used. It also has the purpose of saving the required power energy.

또한, 응축기에서 방열되는 열이 대폭적으로 감소되기 때문에 무더운 여름철에 냉동기의 외부에 설치된 응축기에서 발산되는 열 때문에 사람들에게 불쾌감을 느끼게 하는 일이 없도록 한다는 목적도 가지고 있다.In addition, since the heat radiated from the condenser is drastically reduced, it is also intended to prevent people from being uncomfortable due to the heat emitted from the condenser installed outside the freezer during the hot summer season.

한편, 냉매가 팽창기에서 단열팽창하면서 발생되는 동력으로 냉동기의 압축기를 구동할 수 있기 때문에 냉동기에 투입되는 전력에너지를 크게 절감하게 되고 잉여 동력으로는 냉동기에 부착된 다른 전기기기(예컨대 냉장실내의 조명, 냉기 회전팬 구동 등)를 동작시킬 수도 있게 한다는 목적도 가지고 있다.On the other hand, since the refrigerant can drive the compressor of the refrigerator by the power generated by adiabatic expansion in the expander, it greatly reduces the power energy input to the refrigerator, and the surplus power is other electrical equipment attached to the refrigerator (for example, lighting in the refrigerator compartment). It also has the purpose of making it possible to operate a cold air fan.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 압축기 축에는 모터 겸용 발전기와 팽창기가 연결되어 있고, 상기 압축기 출구와 습도조절기 사이에는 압축된 기체냉매가 습도조절기로 운반될 수 있도록 제1연결관이 형성되어 있고, 팽창기의 입구와 상기 습도조절기 사이에는 상기 습도조절기에서 습도가 조절된 습증기 냉매가 유입될 수 있도록 제2연결관이 연결되어 있고, 상기 팽창기의 출구와 응축기 사이에는 상기 팽창기에서 응축되지 못한 기체냉매를 최종적으로 응축하기 위해 기체, 액체 혼합 상태의 냉매를 응축기의 입구로 운반하는 제3연결관이 형성되어 있고, 상기 응축기 출구와 순환펌프 사이에는 응축기에서 액화된 냉매를 순환펌프까지 이송하는제4연결관이 형성되어 있고, 순환펌프 출구와 냉매량 조절기 입구사이에는 상기 순환펌프에 의해 펌핑된 액체냉매가 유입될 수 있도록 제5연결관이 형성되어 있고, 냉매량 조절기의 한 출구는 액체냉매의 일부가 습도 조절기 입구로 운반될 수 있도록 제6연결관에 의해 습도조절기 입구와 연결되어 있고, 냉매량 조절밸브의 다른 출구는 증발기 입구와 제7연결관으로 연결되어 있고, 상기 증발기 출구와 상기 압축기 입구사이에는 증발기에서 기화된 기체냉매가 이송되는 제8연결관이 형성되어 있는 응축기능을 갖는 팽창기를 이용하는 냉동기를 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a compressor shaft connected to a motor-generator and an expander, and a first connection pipe is formed between the compressor outlet and the humidity controller so that the compressed gas refrigerant can be transported to the humidity controller. And a second connection pipe is connected between the inlet of the expander and the humidity controller to allow the humidity-controlled wet steam refrigerant to flow in the humidity controller, and the outlet of the expander and the condenser cannot condense in the expander. In order to finally condense the gas refrigerant, a third connecting pipe is formed to convey the gas and liquid mixed refrigerant to the inlet of the condenser, and to transfer the liquefied refrigerant from the condenser to the circulation pump between the condenser outlet and the circulation pump. A fourth connecting tube is formed, and the circulation pump is connected between the circulation pump outlet and the refrigerant inlet regulator inlet. The fifth connector is formed to allow the pumped liquid refrigerant to flow in, and one outlet of the refrigerant amount regulator is connected to the humidity regulator inlet by the sixth connector so that a portion of the liquid refrigerant can be transported to the humidity regulator inlet. The other outlet of the refrigerant amount control valve is connected to the evaporator inlet and the seventh connection pipe, and an eighth connection pipe is formed between the evaporator outlet and the compressor inlet to transfer the gas refrigerant evaporated from the evaporator. It is characterized by a refrigerator using an expander having.

도 1은 본 발명의 제1실시예1 is a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제2실시예2 shows a second embodiment of the present invention.

도 3는 종래의 냉동기3 is a conventional refrigerator

<도면의 주요 부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

1 : 압축기 2 : 팽창기1: compressor 2: expander

3 : 응축기 4 : 증발기3: condenser 4: evaporator

5 : 모터겸 발전기 6 : 기액분리기5: motor and generator 6: gas-liquid separator

10 : 습도조절기 20 : 순환펌프10: humidity controller 20: circulation pump

30 : 냉매량 조절기 33 : 노즐30: refrigerant amount regulator 33: nozzle

11 ~ 19 : 제1연결밸브 ~ 제9연결밸브11 ~ 19: 1st connection valve ~ 9th connection valve

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 응축기능을 갖는 팽창기를 이용한 냉동기의 제1실시예를 나타낸 것으로서, 먼저 그 구성을 설명하면 다음과 같다.1 shows a first embodiment of a refrigerator using an expander having a condensation function according to the present invention. First, its configuration will be described.

압축기(1)에는 모터 겸용 발전기(5)와 팽창기(2)가 연결되어 있고, 상기 압축기(1) 출구와 습도조절기(10) 사이에는 상기 압축기에서 압축된 기체냉매가 습도조절기(10)로 운반될 수 있도록 제1연결관(11)이 형성되어 있고, 액체 냉매를 분사할 수 있는 노즐(33)을 갖춘 상기 습도조절기(10)와 팽창기(2)의 입구사이에는 상기 습도조절기(10)에서 습도가 조절된 습증기 냉매가 팽창기(2)로 유입될 수 있도록 제2연결관(12)이 연결되어 있고, 상기 팽창기(2)의 출구와 응축기(3) 사이에는 상기 팽창기(2)에서 응축되지 못한 기체냉매를 최종적으로 응축하기 위해 기체, 액체 혼합 상태의 냉매를 응축기(3)의 입구로 운반하는 제3연결관(13)이 형성되어 있고, 상기 응축기(3) 출구와 순환펌프(20) 사이에는 응축기(3)에서 액화된 냉매를순환펌프(20)까지 이송하는 제4연결관(14)이 형성되어 있고, 순환펌프(20) 출구와 냉매량 조절기(30) 입구 사이에는 상기 순환펌프(20)에 의해 펌핑된 액체냉매가 유입될 수 있도록 제5연결관(15)이 형성되어 있고, 냉매량 조절기(30)의 한 출구는 액체냉매의 일부가 습도 조절기(10) 입구로 운반될 수 있도록 제6연결관(16)에 의해 습도조절기(10) 입구와 연결되어 있고, 냉매량 조절기(30)의 다른 출구는 증발기(4) 입구와 제7연결관(17)으로 연결되어 있고, 상기 증발기(4) 출구와 상기 압축기(1) 입구사이에는 증발기(4)에서 기화된 기체냉매를 이송하는 제8연결관(18)이 형성되어 있는 응축기능을 갖는 팽창기를 이용하는 냉동기를 특징으로 한다.Compressor (1) is connected to the motor-generator (5) and expander (2), and the gas refrigerant compressed by the compressor is carried to the humidity controller (10) between the compressor (1) outlet and the humidity controller (10). The first connecting pipe 11 is formed so that the humidity controller 10 and the inlet of the expander 2 and the humidity controller 10 having a nozzle 33 for injecting a liquid refrigerant in the humidity controller 10 The second connection pipe 12 is connected to allow the humidity-controlled wet steam refrigerant to flow into the expander 2, and is not condensed in the expander 2 between the outlet of the expander 2 and the condenser 3. In order to finally condense the failed gas refrigerant, a third connecting pipe 13 is formed to carry the refrigerant in a mixed state of gas and liquid to the inlet of the condenser 3, and the outlet of the condenser 3 and the circulation pump 20 are formed. Between the fourth connecting pipe 14 for transferring the liquefied refrigerant in the condenser 3 to the circulation pump 20 And a fifth connecting pipe 15 is formed between the outlet of the circulation pump 20 and the inlet of the refrigerant amount controller 30 to allow the liquid refrigerant pumped by the circulation pump 20 to flow therein, and the refrigerant amount regulator One outlet of the 30 is connected to the humidity controller 10 inlet by a sixth connecting tube 16 so that a portion of the liquid refrigerant can be carried to the humidity controller 10 inlet, and the other of the refrigerant amount regulator 30. The outlet is connected to the inlet of the evaporator (4) and the seventh connecting pipe (17), and between the outlet of the evaporator (4) and the inlet of the compressor (1), an eighth connection for transferring the vaporized gas refrigerant in the evaporator (4) It is characterized by a freezer using an expander having a condensation function in which a tube 18 is formed.

또한 상기 제1실시예의 냉동기에 의한 냉동방법을 설명하면 다음과 같다.In addition, the freezing method by the freezer of the first embodiment is as follows.

모터 겸용 발전기(5)로 압축기(1)가 구동되고 증발기(4)에서 생성된 기체냉매를 흡입하여 이를 상기 압축기(1)에서 고압으로 압축하는 기체냉매 압축단계와, 습도조절기(10)에서 상기 압축기(1)에서 공급된 고압의 기체냉매에 냉매량 조절기(30)에서 운반된 액체냉매가 노즐(33)을 통해 분사되어 습증기 냉매를 생성하는 습증기 냉매 생성단계와, 상기 습도조절기(10)에서 생성된 습증기 냉매가 팽창기(2)에서 단열팽창되면서 축동력이 발생되고 습증기 냉매의 일부가 응축되는 팽창 및 응축단계와, 팽창기(2)에서 공급된 기체, 액체가 혼합된 혼합냉매가 상기 응축기(3)에서 응축되는 냉매 응축단계와, 상기 응축기(3)에서 응축된 냉매가 순환펌프(20)를 거쳐 냉매량 조절기(30)로 이송되고 일부의 냉매는 상기 습도조절기(10)로, 나머지 액체냉매는 상기 증발기(4)로 공급되는 액체냉매 공급조절단계와, 액체냉매가 증발기(4)에서 외부열을 흡수하면서 기화되고 기화된 기체상태의 냉매가 상기 압축기(1)로 공급되게 되는 액체냉매 증발단계로 이루어지는 응축기능을 갖는 팽창기를 이용하는 냉동방법을 특징으로 한다.Compressor 1 is driven by a combined motor (5) and the gas refrigerant compression step of sucking the gas refrigerant generated in the evaporator (4) and compressing it to a high pressure in the compressor (1), and in the humidity controller 10 A wet steam refrigerant generating step of spraying the liquid refrigerant conveyed from the refrigerant amount controller 30 to the high pressure gas refrigerant supplied by the compressor 1 through the nozzle 33 to generate the wet steam refrigerant, and the humidity controller 10 generates the wet steam refrigerant. The expansion and condensation of the wet steam refrigerant is adiabatic expansion in the expander (2), the axial force is generated and a portion of the wet steam refrigerant is condensed, and the mixed refrigerant mixed with gas and liquid supplied from the expander (2) is the condenser (3) Refrigerant condensation step in the condensation step, and the refrigerant condensed in the condenser (3) is transferred to the refrigerant amount controller 30 through the circulation pump 20 and some of the refrigerant to the humidity controller 10, the remaining liquid refrigerant is the With evaporator (4) A liquid refrigerant supply control step, and a liquid refrigerant evaporation step in which the liquid refrigerant absorbs external heat from the evaporator 4 and the vaporized and vaporized gaseous refrigerant is supplied to the compressor 1. Characterized in a refrigeration method using an expander.

이하 도1을 참조하여 상기 냉동기의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the refrigerator will be described with reference to FIG. 1.

먼저 운전 초기에는 모터 겸용 발전기(5)에 전원을 공급하여 압축기(1)를 작동시키면 압축기(1)에서는 제8연결관(18)을 통해 공급된 증발기(4)에서 생성된 기체냉매를 흡입하여 이를 고압으로 압축한다.First, in the initial stage of operation, power is supplied to the motor-generator 5 to operate the compressor 1, and the compressor 1 sucks gas refrigerant generated by the evaporator 4 supplied through the eighth connecting pipe 18. Compress it to high pressure.

습도 조절기(10)에서는 제1연결관(11)을 통해 압축기(1)에서 공급된 고압의 기체냉매에 응축기(3)에서 생성된 액체냉매를 노즐(33)을 통해 분사하여 기체냉매가 팽창기(2)에서 단열팽창될 때 용이하게 응축될 수 있도록 적당한 습도를 가진 습증기 냉매를 생성한다.In the humidity controller 10, the liquid refrigerant generated in the condenser 3 is injected through the nozzle 33 to the high-pressure gas refrigerant supplied from the compressor 1 through the first connecting pipe 11 to expand the gas refrigerant ( In step 2), a wet steam refrigerant having a suitable humidity is produced to be easily condensed when thermally expanded.

팽창기(2)에서는 제2연결관(12)을 통해 공급된 습증기 냉매가 단열팽창되면서 압축기(1) 등을 회전시킬 수 있는 축동력이 발생되고 그 과정에서 팽창기(2)에 유입된 습증기는 내부에너지가 감소되면서 온도와 압력이 낮아져 결국 일부 냉매가 응축되게 된다.In the expander 2, the wet steam refrigerant supplied through the second connecting pipe 12 is adiabaticly expanded, and a axial force capable of rotating the compressor 1 is generated. In the process, the wet steam introduced into the expander 2 is internal energy. Decreases the temperature and pressure, resulting in some refrigerant condensation.

그리고 응축기(3)에서는 제3연결관(13)을 통해 팽창기(2)에서 공급된 기체, 액체가 혼합된 냉매가 모두 응축, 액화되고 액화된 냉매는 제4연결관(14), 순환펌프(20), 제5연결관(15)을 거쳐 냉매량 조절기(30)로 이송된다.In the condenser 3, the refrigerant supplied by the expander 2 through the third connecting tube 13 and the mixed liquid and the refrigerant are condensed and liquefied, and the liquefied refrigerant is the fourth connecting tube 14 and the circulation pump ( 20) is transferred to the refrigerant amount controller 30 via the fifth connecting pipe 15.

한편, 냉매량 조절기(30)에서 액체냉매의 일부는 제6연결관(16)을 통해 습도조절기(10)로 운반되고 나머지 액체냉매는 제7연결관(17)을 통해 증발기(4)로 공급되며 상기 증발기(4)에서 액체냉매는 외부열을 흡수하면서 기화되고 기화된 기체상태의 냉매는 제8연결관(18)을 통해 압축기(1)로 공급되게 된다.Meanwhile, a part of the liquid refrigerant in the refrigerant amount controller 30 is transferred to the humidity controller 10 through the sixth connection pipe 16 and the remaining liquid refrigerant is supplied to the evaporator 4 through the seventh connection pipe 17. In the evaporator 4, the liquid refrigerant absorbs external heat, and vaporized and vaporized gaseous refrigerant is supplied to the compressor 1 through the eighth connecting pipe 18.

특히, 상기한 냉동기 운전상태가 정상상태(Steady State)로 되면 팽창기(2)에서 습증기 냉매가 단열팽창하면서 생성된 축동력을 이용하여 압축기(1)를 구동하거나 전기적 힘에 의해 구동되는 압축기(1)의 구동력을 보조할 수 있고, 또한 압축기(1)를 구동하고 남은 여분의 동력이 발생하면 그 동력으로 모터겸 발전기(5)를 구동하여 냉장실내의 조명이나 냉기 회전팬 등의 전기기기 구동에 필요한 전력을 생산할 수 있게 되므로 냉동기 운전에 소요되는 전력에너지를 크게 감소시킬 수 있게 된다.In particular, when the operation state of the freezer is a steady state (Steady State), the compressor (1) to drive the compressor (1) or to drive by using the axial force generated by the adiabatic expansion of the wet steam refrigerant in the expander (2) Drive power of the compressor, and when the extra power remaining after driving the compressor 1 is generated, the motor and the generator 5 are driven by the power to drive electric equipment such as lighting in a refrigerating chamber or a cold air rotating fan. Since the power can be produced, it is possible to greatly reduce the power energy required to operate the refrigerator.

도2는 본 발명에 따른 냉동기의 제2실시예를 나타낸 것으로 먼저 그 구성을 설명하면 다음과 같다.Figure 2 shows a second embodiment of the refrigerator according to the present invention. First, its configuration will be described.

압축기(1)에는 모터 겸용 발전기(5)와 팽창기(2)가 연결되어 있고, 상기 압축기(1) 출구와 습도조절기(10) 사이에는 상기 압축기에서 압축된 기체냉매가 습도조절기(10)로 운반될 수 있도록 제1연결관(11)이 형성되어 있고, 액체 냉매를 분사할 수 있는 노즐(33)을 갖춘 상기 습도조절기(10)와 팽창기(2)의 입구사이에는 상기 습도조절기(10)에서 습도가 조절된 습증기 냉매가 팽창기(2)로 유입될 수 있도록 제2연결관(12)이 연결되어 있고, 상기 팽창기(2)의 출구는 제3연결관(13)에 의해 기액분리기(6)와 연결되어 있고, 상기 기액분리기(6) 상부와 압축기(1)의 입구 사이에는 상기 기액분리기(6)에서 분리된 기체냉매를 운반하기 위해 제9연결관(19)이 형성되어 있고, 상기 기액분리기(6)의 하부와 순환펌프(20) 사이에는 기액분리기(6)에서 분리된 액체냉매를 순환펌프(20)까지 이송하는 제4연결관(14)이 형성되어 있고, 순환펌프(20) 출구와 냉매량 조절기(30) 입구사이에는 상기 순환펌프(20)에 의해 펌핑된 액체냉매가 유입될 수 있도록 제5연결관(15)이 형성되어 있고, 냉매량 조절기(30)의 한 출구는 액체냉매의 일부가 습도 조절기(10) 입구로 운반될 수 있도록 제6연결관(16)에 의해 습도조절기(10) 입구와 연결되어 있고, 냉매량 조절기(30)의 다른 출구는 증발기(4) 입구와 제7연결관(17)으로 연결되어 있고, 상기 증발기(4) 출구와 상기 압축기(1) 입구사이에는 증발기(4)에서 기화된 기체냉매를 이송하는 제8연결관(18)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.Compressor (1) is connected to the motor-generator (5) and expander (2), and the gas refrigerant compressed by the compressor is carried to the humidity controller (10) between the compressor (1) outlet and the humidity controller (10). The first connecting pipe 11 is formed so that the humidity controller 10 and the inlet of the expander 2 and the humidity controller 10 having a nozzle 33 for injecting a liquid refrigerant in the humidity controller 10 The second connection pipe 12 is connected to allow the humidity-controlled wet steam refrigerant to flow into the expander 2, and the outlet of the expander 2 is connected to the gas-liquid separator 6 by the third connection pipe 13. And a ninth connecting pipe 19 is formed between the upper portion of the gas-liquid separator 6 and the inlet of the compressor 1 to convey the gas refrigerant separated from the gas-liquid separator 6, and the gas-liquid Between the lower part of the separator 6 and the circulation pump 20, the liquid refrigerant separated from the gas-liquid separator 6 is circulated pump 20 A fourth connection pipe 14 for conveying the water is formed, and a fifth connection is provided between the outlet of the circulation pump 20 and the inlet of the refrigerant amount controller 30 so that the liquid refrigerant pumped by the circulation pump 20 can be introduced. A tube 15 is formed, and one outlet of the refrigerant amount regulator 30 is connected to the inlet of the humidity controller 10 by the sixth connecting pipe 16 so that a part of the liquid refrigerant can be carried to the inlet of the humidity controller 10. The other outlet of the refrigerant amount regulator 30 is connected to the inlet of the evaporator 4 and the seventh connecting tube 17, and the evaporator 4 is connected between the outlet of the evaporator 4 and the inlet of the compressor 1. It characterized in that the eighth connecting pipe (18) for transporting the gas refrigerant vaporized in the form.

또한 상기 제2실시예의 냉동기에 의한 냉동방법을 설명하면 다음과 같다.In addition, the freezing method by the freezer of the second embodiment is as follows.

모터 겸용 발전기(5)로 압축기(1)가 구동되고 증발기(4)에서 생성된 기체냉매와 기액분리기(6)에서 분리된 기체냉매를 흡입하여 이를 상기 압축기(1)에서 고압으로 압축하는 기체냉매 압축단계와, 습도조절기(10)에서 상기 압축기(1)에서 공급된 고압의 기체냉매에 냉매량 조절기(30)에서 운반된 액체냉매가 노즐(33)을 통해 분사되어 습증기 냉매를 생성하는 습증기 냉매 생성단계와, 상기 습도조절기(10)에서 생성된 습증기 냉매가 팽창기(2)에서 단열팽창되면서 축동력이 발생되고 습증기 냉매의 일부가 응축되는 팽창 및 응축단계와, 기액분리기(6)에서 팽창기(2)로부터 공급된 혼합냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리하는 혼합냉매 기액분리단계와, 상기 기액분리기(6)에서 분리된 액체냉매가 순환펌프(20)를 거쳐 냉매량 조절기(30)로 이송되고 상기 냉매량 조절기(30)에서 일부의 냉매는 상기 습도조절기(10)로, 나머지 액체냉매는 상기 증발기(4)로 공급되는 액체냉매 공급조절단계와, 액체냉매가 증발기(4)에서 외부열을 흡수하면서 기화되고 기화된 기체상태의 냉매가 상기 압축기(1)로 공급되게 되는 액체냉매 증발단계로 이루어지는 응축기능을 갖는 팽창기를 이용하는 냉동방법을 특징으로 한다.Compressor 1 is driven by a motor-generator 5 and gas refrigerant generated by the evaporator 4 and gas refrigerant separated from the gas-liquid separator 6 are sucked and compressed to high pressure in the compressor 1. In the compression step, the humidity controller 10 generates a wet steam refrigerant to the high-pressure gas refrigerant supplied from the compressor 1 to the liquid refrigerant conveyed from the refrigerant amount controller 30 is injected through the nozzle 33 to generate a wet steam refrigerant. The expansion and condensation step of generating a axial force and a part of the wet steam refrigerant is condensed by the adiabatic expansion of the wet steam refrigerant generated by the humidity controller 10 in the expander (2), the expander (2) in the gas-liquid separator (6) The mixed refrigerant gas-liquid separation step of separating the mixed refrigerant supplied from the gas refrigerant and liquid refrigerant, and the liquid refrigerant separated from the gas-liquid separator 6 is transferred to the refrigerant amount controller 30 through the circulation pump 20 and the refrigerant amountIn the season 30, a part of the refrigerant is supplied to the humidity controller 10, and the remaining liquid refrigerant is supplied to the evaporator 4 in the liquid refrigerant supply control step, and the liquid refrigerant vaporizes while absorbing external heat from the evaporator 4. And a refrigerating method using an expander having a condensation function comprising a liquid refrigerant evaporation step in which a vaporized gaseous refrigerant is supplied to the compressor (1).

이하 도2을 참조하여 상기 냉동기의 작동과정을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the refrigerator will be described with reference to FIG. 2.

먼저 운전 초기 모터 겸용 발전기(5)에 전원을 공급하여 압축기(1)를 작동시키면 압축기(1)에서는 제8연결관(18)을 통해 공급되고 증발기(4)에서 생성된 기체냉매와 기액분리기(6)에서 분리되고 제9연결관(19)을 통해 공급되는 기체냉매를 흡입하여 이를 고압으로 압축한다.First, when the compressor 1 is operated by supplying power to the initial generator 5 combined with the motor, the compressor 1 is supplied through the eighth connecting pipe 18 and the gas refrigerant and gas-liquid separator generated in the evaporator 4 ( 6) and sucks the gas refrigerant supplied through the ninth connecting pipe (19) and compressed to high pressure.

습도 조절기(10)에서는 제1연결관(11)을 통해 압축기(1)에서 공급된 고압의 기체냉매에 응축기(3)에서 응축된 액체냉매를 노즐(33)을 통해 분사하여 기체냉매가 팽창기(2)에서 단열팽창될 때 용이하게 응축될 수 있도록 적당한 습도를 가진 습증기 냉매를 생성한다.In the humidity controller 10, the liquid refrigerant condensed in the condenser 3 is injected through the nozzle 33 to the high-pressure gas refrigerant supplied from the compressor 1 through the first connecting pipe 11 to expand the gas refrigerant ( In step 2), a wet steam refrigerant having a suitable humidity is produced to be easily condensed when thermally expanded.

팽창기(2)에서는 제2연결관(12)을 통해 공급된 습증기 냉매가 단열팽창되면서 압축기(1) 등을 회전시킬 수 있는 축동력이 발생되고 그 과정에서 팽창기(2)에 유입된 습증기는 내부에너지가 감소되면서 온도와 압력이 낮아져 결국 일부 냉매가 응축되게 된다.In the expander 2, the wet steam refrigerant supplied through the second connecting pipe 12 is adiabaticly expanded, and a axial force capable of rotating the compressor 1 is generated. In the process, the wet steam introduced into the expander 2 is internal energy. Decreases the temperature and pressure, resulting in some refrigerant condensation.

그리고 기액분리기(6)에서는 팽창기(2)에서 제3연결관(13)을 통해 공급된 기체 및 액체 상태의 냉매가 분리되어 기체상태의 냉매는 제9연결관(19)을 통해 압축기(1) 입구로 운반되고 액체상태의 냉매는 제4연결관(14), 순환펌프(20), 제5연결관(15)을 거쳐 냉매량 조절기(30)로 이송된다.In the gas-liquid separator 6, the gas and liquid refrigerant supplied from the expander 2 through the third connection pipe 13 are separated, and the refrigerant in the gas state is connected to the compressor 1 through the ninth connection pipe 19. The refrigerant in the liquid state is transferred to the refrigerant amount controller 30 through the fourth connecting pipe 14, the circulation pump 20, and the fifth connecting pipe 15.

한편, 냉매량 조절기(30)에서 액체냉매의 일부는 제6연결관(16)을 통해 습도조절기(10)로 운반되고 나머지 액체냉매는 제7연결관(17)을 통해 증발기(4)로 공급되며 상기 증발기(4)에서 액체냉매는 외부열을 흡수하면서 기화되고 기화된 기체상태의 냉매는 제8연결관(18)을 통해 압축기(1)로 공급되게 된다.Meanwhile, a part of the liquid refrigerant in the refrigerant amount controller 30 is transferred to the humidity controller 10 through the sixth connection pipe 16 and the remaining liquid refrigerant is supplied to the evaporator 4 through the seventh connection pipe 17. In the evaporator 4, the liquid refrigerant absorbs external heat, and vaporized and vaporized gaseous refrigerant is supplied to the compressor 1 through the eighth connecting pipe 18.

상기한 냉동기의 운전상태가 정상상태(Steady State)로 되면 팽창기(2)에서 습증기 냉매가 단열팽창하면서 발생되는 축동력을 냉동기를 구동하는데 필요한 동력으로 이용하게 되면 냉동기 운전에 소요되는 전력에너지를 크게 감소시킬 수 있게 된다.When the operation state of the refrigerator is in a steady state, when the axial force generated by the adiabatic expansion of the wet steam refrigerant in the expander 2 is used as the power required to drive the refrigerator, power energy required for the operation of the refrigerator is greatly reduced. You can do it.

특히, 본 실시예에 의하면 응축기를 사용하지 아니하므로 팽창기(2)에서 배출되는 냉매를 모두 응축시킬 수 없고 팽창기(2)에서 응축되지 못한 기체냉매는 기액분리기(6)에서 제9연결관(19)를 통해 압축기(1)로 재순환시키기 때문에 증발기 (4)와 습도조절기(10)에 공급되는 액체냉매의 양은 감소하지만 응축기의 설치 및 사용에 따른 여러 불편을 덜 수 있고 응축기 설치비용도 전액 절감할 수 있게 된다.In particular, according to the present embodiment, since the condenser is not used, all of the refrigerant discharged from the expander 2 cannot be condensed, and the gas refrigerant not condensed from the expander 2 is connected to the ninth connection pipe 19 in the gas-liquid separator 6. Recirculation to the compressor (1) reduces the amount of liquid refrigerant supplied to the evaporator (4) and the humidity controller (10), but reduces the inconvenience of installing and using the condenser and reduces the total cost of installing the condenser. It becomes possible.

상술한 바와 같은 본 발명은 증발기에서 발생된 기체상태의 냉매의 습도를 조절하여 이를 팽창기에서 단열 팽창시켜 응축시킴으로써 응축기의 크기를 대폭적으로 감소시키거나 없앨 수 있게 함으로써 응축기를 냉동기에 설치함에 따른 재료비 등 제작비를 크게 절감할 수 있고, 또한 응축기를 실외에 설치함에 따른 불편과 비용 그리고 상기 응축기가 냉동기의 외부에 설치됨에 따라 냉동기를 이동시킬 때 발생되는 불편을 해소할 수 있는 효과를 가지고 있는 것이다.According to the present invention as described above, by controlling the humidity of the gaseous refrigerant generated in the evaporator to adiabatic expansion and condensing it in the expander, the size of the condenser can be greatly reduced or eliminated, and thus the material cost of installing the condenser in the freezer, etc. The manufacturing cost can be greatly reduced, and the inconvenience and cost of installing the condenser outdoors, and the condenser is installed outside of the freezer has the effect of eliminating the inconvenience caused when moving the freezer.

또한, 본 발명은 응축기의 크기가 대폭적으로 감소되거나 이를 냉동기로부터제거할 수 있게 됨으로써 긴 유로를 가진 열교환기로 구성된 응축기를 냉매가 통과함에 따라 발생되는 냉매의 압력에너지 손실을 감소시켜 이에 따른 냉동기 운전에 필요한 에너지를 절감할 수 있는 효과를 가지고 있는 것이다.In addition, the present invention is to significantly reduce the size of the condenser or to remove it from the freezer, thereby reducing the pressure energy loss of the refrigerant generated as the refrigerant passes through the condenser composed of a heat exchanger having a long flow path to thereby freezer operation It has the effect of saving the required energy.

또한, 본 발명은 응축기의 크기가 대폭적으로 감소되거나 이를 제거할 수 있게 됨으로써 응축기의 열전달 효율을 높이기 위해 사용되었던 냉각팬이나 냉각수 순환장치도 작아지거나 이를 사용할 필요가 없어지게 되어 이와 같은 장치를 제작하고 설치하는데 필요한 설비비와 이를 구동하는데 필요한 전력에너지도 절약할 수 있도록 하는 효과도 가지고 있다.In addition, the present invention can significantly reduce or eliminate the size of the condenser, so that the cooling fan or the cooling water circulator used to improve the heat transfer efficiency of the condenser is also reduced or does not need to use it to manufacture such a device and It also has the effect of saving the equipment cost required for installation and the power energy required to drive it.

또한, 본 발명은 응축기에서 방열되는 열이 대폭적으로 감소되기 때문에 무더운 여름철에 냉동기의 외부에 설치된 응축기에서 발산되는 열 때문에 사람들에게 불쾌감을 느끼게 하는 일이 없어진다는 효과도 가지는 것이다.In addition, the present invention also has the effect that the heat dissipated in the condenser is greatly reduced, so that people do not feel uncomfortable due to the heat emitted from the condenser installed outside the freezer during the hot summer season.

또한, 본 발명은 냉매가 팽창기에서 단열팽창하면서 발생되는 동력으로 냉동기의 압축기를 구동할 수 있는 등 냉동기 운전에 필요한 에너지를 크게 절감할 수 있고 또, 잉여 동력으로는 냉동기에 부착된 다른 전기기기(예컨대 냉장실내의 조명, 냉기 회전팬 구동 등)를 동작시킬 수도 있게 되는 효과도 가지고 있는 것이다.In addition, the present invention can significantly reduce the energy required for the operation of the freezer, such as driving the compressor of the freezer by the power generated while the refrigerant is adiabatic expansion in the expander, and as a surplus power to other electrical equipment attached to the freezer ( For example, lighting in the refrigerating chamber, driving a cold air fan, etc. can also be operated.

Claims (5)

압축기(1)에는 모터 겸용 발전기(5)와 팽창기(2)가 연결되어 있고, 상기 압축기(1) 출구와 습도조절기(10)입구 사이에는 제1연결관(11)이 형성되어 있고, 상기 습도조절기(10)출구와 팽창기(2)의 입구사이에는 상기 습도조절기(10)에서 습도가 조절된 습증기 냉매가 팽창기(2)로 유입될 수 있도록 제2연결관(12)이 연결되어 있고, 상기 팽창기(2)의 출구와 응축기(3)입구 사이에는 제3연결관(13)이 형성되어 있고, 상기 응축기(3) 출구와 순환펌프(20) 사이에는 액화된 냉매를 순환펌프(20)까지 이송하는 제4연결관(14)이 형성되어 있고, 순환펌프(20) 출구와 냉매량 조절기(30) 입구사이에는 제5연결관(15)이 형성되어 있고, 냉매량 조절기(30)의 한 출구와 습도조절기(10) 입구사이에는 액체냉매의 일부를 습도 조절기(10) 입구로 운반하는 제6연결관(16)이 형성되어 있고, 냉매량 조절기(30)의 다른 한 출구는 증발기(4) 입구와 제7연결관(17)으로 연결되어 있고, 상기 증발기(4) 출구와 상기 압축기(1) 입구사이에는 증발기(4)에서 기화된 기체냉매를 운반하는 제8연결관(18)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 응축기능을 갖는 팽창기를 이용하는 냉동기.Compressor (1) is connected to the motor-generator (5) and expander (2), the first connecting pipe (11) is formed between the compressor (1) outlet and the humidity controller (10) inlet, the humidity A second connecting pipe 12 is connected between the outlet of the controller 10 and the inlet of the expander 2 so that the wet steam refrigerant having the humidity controlled in the humidity controller 10 can be introduced into the expander 2. A third connecting pipe 13 is formed between the outlet of the expander 2 and the inlet of the condenser 3, and the liquefied refrigerant is transferred to the circulation pump 20 between the outlet of the condenser 3 and the circulation pump 20. A fourth connecting pipe 14 for conveying is formed, and a fifth connecting pipe 15 is formed between the outlet of the circulation pump 20 and the inlet of the coolant amount controller 30, and one outlet of the coolant amount regulator 30 Between the inlet of the humidity controller 10 is formed a sixth connecting pipe 16 for conveying a part of the liquid refrigerant to the inlet of the humidity controller 10, the refrigerant The other outlet of the regulator 30 is connected to the inlet of the evaporator 4 and the seventh connecting tube 17, and the gas vaporized in the evaporator 4 between the outlet of the evaporator 4 and the inlet of the compressor 1. A refrigerator using an expander having a condensation function, characterized in that an eighth connecting pipe (18) for carrying the refrigerant is formed. 모터 겸용 발전기(5)로 압축기(1)가 구동되고 증발기(4)에서 생성된 기체냉매를 흡입하여 이를 상기 압축기(1)에서 고압으로 압축하는 기체냉매 압축단계와, 습도조절기(10)에서 상기 압축기(1)에서 공급된 고압의 기체냉매에 냉매량 조절기(30)에서 운반된 액체냉매가 노즐(33)을 통해 분사되어 습증기 냉매를 생성하는 습증기 냉매 생성단계와, 상기 습도조절기(10)에서 생성된 습증기 냉매가 팽창기(2)에서 단열팽창되면서 축동력이 발생되고 습증기 냉매의 일부가 응축되는 팽창 및 응축단계와, 팽창기(2)에서 공급된 기체, 액체가 혼합된 혼합냉매가 상기 응축기(3)에서 응축되는 냉매 응축단계와, 상기 응축기(3)에서 응축된 냉매가 순환펌프(20)를 거쳐 냉매량 조절기(30)로 이송되고 일부의 냉매는 상기 습도조절기(10)로, 나머지 액체냉매는 상기 증발기(4)로 공급되는 액체냉매 공급조절단계와, 액체냉매가 증발기(4)에서 외부열을 흡수하면서 기화되고 기화된 기체상태의 냉매가 상기 압축기(1)로 공급되게 되는 액체냉매 증발단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 응축기능을 갖는 팽창기를 이용하는 냉동방법.Compressor 1 is driven by a combined motor (5) and the gas refrigerant compression step of sucking the gas refrigerant generated in the evaporator (4) and compressing it to a high pressure in the compressor (1), and in the humidity controller 10 A wet steam refrigerant generating step of spraying the liquid refrigerant conveyed from the refrigerant amount controller 30 to the high pressure gas refrigerant supplied by the compressor 1 through the nozzle 33 to generate the wet steam refrigerant, and the humidity controller 10 generates the wet steam refrigerant. The expansion and condensation of the wet steam refrigerant is adiabatic expansion in the expander (2), the axial force is generated and a portion of the wet steam refrigerant is condensed, and the mixed refrigerant mixed with gas and liquid supplied from the expander (2) is the condenser (3) Refrigerant condensation step in the condensation step, and the refrigerant condensed in the condenser (3) is transferred to the refrigerant amount controller 30 through the circulation pump 20 and some of the refrigerant to the humidity controller 10, the remaining liquid refrigerant is the With evaporator (4) It is characterized in that it comprises a liquid refrigerant supply control step and a liquid refrigerant evaporation step in which the liquid refrigerant absorbs external heat in the evaporator 4 and the vaporized and vaporized gaseous refrigerant is supplied to the compressor 1. Refrigeration method using an expander having a condensation function. 압축기(1)에는 모터 겸용 발전기(5)와 팽창기(2)가 연결되어 있고, 상기 압축기(1) 출구와 습도조절기(10) 사이에는 제1연결관(11)이 형성되어 있고, 상기 습도조절기(10) 출구와 팽창기(2)의 입구사이에는 상기 습도조절기(10)에서 습도가 조절된 습증기 냉매가 팽창기(2)로 유입될 수 있도록 제2연결관(12)이 연결되어 있고, 상기 팽창기(2)의 출구와 기액분리기(6)사이에는 제3연결관(13)이 형성되어 있고, 상기 기액분리기(6) 상부와 압축기(1)의 입구 사이에는 상기 기액분리기(6)에서 분리된 기체냉매를 운반하기 위해 제9연결관(19)이 형성되어 있고, 상기 기액분리기(6)의 하부와 순환펌프(20) 사이에는 기액분리기(6)에서 분리된 액체냉매를 순환펌프(20)까지 이송하는 제4연결관(14)이 형성되어 있고, 순환펌프(20) 출구와 냉매량 조절기(30) 입구사이에는 제5연결관(15)이 형성되어 있고, 냉매량조절기(30)의 한 출구와 습도조절기(10) 입구사이에는 액체냉매의 일부가 습도 조절기(10) 입구로 운반될 수 있도록 제6연결관(16)이 형성되어 있고 냉매량 조절기(30)의 다른 한 출구는 증발기(4) 입구와 제7연결관(17)으로 연결되어 있고, 상기 증발기(4) 출구와 상기 압축기(1) 입구사이에는 증발기(4)에서 기화된 기체냉매를 운반하는 제8연결관(18)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 응축기능을 갖는 팽창기를 이용하는 냉동기.Compressor (1) is connected to the motor combined generator (5) and the expander (2), the first connecting pipe (11) is formed between the outlet of the compressor (1) and the humidity controller 10, the humidity regulator A second connecting pipe 12 is connected between the outlet and the inlet of the expander 2 so that the humidity-controlled wet steam refrigerant may flow into the expander 2 from the humidity controller 10. A third connecting tube 13 is formed between the outlet of the gas and the gas-liquid separator 6, and is separated from the gas-liquid separator 6 between the upper portion of the gas-liquid separator 6 and the inlet of the compressor 1. A ninth connecting pipe 19 is formed to transport the gas refrigerant, and the liquid refrigerant separated from the gas liquid separator 6 is circulated between the lower part of the gas liquid separator 6 and the circulation pump 20. The fourth connecting pipe 14 is formed to transfer to the fifth connecting pipe 15 between the outlet of the circulation pump 20 and the inlet of the refrigerant amount regulator 30. And a sixth connecting pipe 16 is formed between one outlet of the refrigerant amount regulator 30 and the inlet of the humidity controller 10 so that a portion of the liquid refrigerant can be carried to the inlet of the humidity controller 10. The other outlet of the refrigerant amount regulator 30 is connected to the inlet of the evaporator 4 and the seventh connecting tube 17, and vaporized in the evaporator 4 between the outlet of the evaporator 4 and the inlet of the compressor 1. A refrigerator using an expander having a condensation function, characterized in that an eighth connecting pipe (18) for carrying a gas refrigerant is formed. 모터 겸용 발전기(5)로 압축기(1)가 구동되고 증발기(4)에서 생성된 기체냉매와 기액분리기(6)에서 분리된 기체냉매를 흡입하여 이를 상기 압축기(1)에서 고압으로 압축하는 기체냉매 압축단계와, 습도조절기(10)에서 상기 압축기(1)에서 공급된 고압의 기체냉매에 냉매량 조절기(30)에서 운반된 액체냉매가 노즐(33)을 통해 분사되어 습증기 냉매를 생성하는 습증기 냉매 생성단계와, 상기 습도조절기(10)에서 생성된 습증기 냉매가 팽창기(2)에서 단열팽창되면서 축동력이 발생되고 습증기 냉매의 일부가 응축되는 팽창 및 응축단계와, 기액분리기(6)에서 팽창기(2)로부터 공급된 혼합냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리하는 혼합냉매 기액분리단계와, 상기 기액분리기(6)에서 분리된 액체냉매가 순환펌프(20)를 거쳐 냉매량 조절기(30)로 이송되고 상기 냉매량 조절기(30)에서 일부의 냉매는 상기 습도조절기(10)로, 나머지 액체냉매는 상기 증발기(4)로 공급되는 액체냉매 공급조절단계와, 액체냉매가 증발기(4)에서 외부열을 흡수하면서 기화되고 기화된 기체상태의 냉매가 상기 압축기(1)로 공급되게 되는 액체냉매 증발단계로 이루어지는 응축기능을 갖는 팽창기를 이용하는 냉동방법.Compressor 1 is driven by a motor-generator 5 and gas refrigerant generated by the evaporator 4 and gas refrigerant separated from the gas-liquid separator 6 are sucked and compressed to high pressure in the compressor 1. In the compression step, the humidity controller 10 generates a wet steam refrigerant to the high-pressure gas refrigerant supplied from the compressor 1 to the liquid refrigerant conveyed from the refrigerant amount controller 30 is injected through the nozzle 33 to generate a wet steam refrigerant. The expansion and condensation step of generating a axial force and a part of the wet steam refrigerant is condensed by the adiabatic expansion of the wet steam refrigerant generated by the humidity controller 10 in the expander (2), the expander (2) in the gas-liquid separator (6) The mixed refrigerant gas-liquid separation step of separating the mixed refrigerant supplied from the gas refrigerant and liquid refrigerant, and the liquid refrigerant separated from the gas-liquid separator 6 is transferred to the refrigerant amount controller 30 through the circulation pump 20 and the refrigerant amountIn the season 30, a part of the refrigerant is supplied to the humidity controller 10, and the remaining liquid refrigerant is supplied to the evaporator 4 in the liquid refrigerant supply control step, and the liquid refrigerant vaporizes while absorbing external heat from the evaporator 4. And an expander having a condensation function comprising a liquid refrigerant evaporation step in which a vaporized gaseous refrigerant is supplied to the compressor (1). 제1항, 제3항에 있어서 상기 습도조절기(10)에는 흡입된 기체냉매의 습도를 조절하기 위해 액체냉매를 분사할 수 있는 노즐(33)이 장치된 된것을 특징으로 하는 응축기능을 갖는 팽창기를 이용하는 냉동기.The inflator having a condensation function according to claim 1 or 3, wherein the humidity controller 10 is provided with a nozzle 33 capable of injecting a liquid refrigerant to control the humidity of the gas refrigerant sucked in. Freezer using.
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