KR100530000B1 - Refrigeration cycle system - Google Patents

Refrigeration cycle system Download PDF

Info

Publication number
KR100530000B1
KR100530000B1 KR10-2003-0084351A KR20030084351A KR100530000B1 KR 100530000 B1 KR100530000 B1 KR 100530000B1 KR 20030084351 A KR20030084351 A KR 20030084351A KR 100530000 B1 KR100530000 B1 KR 100530000B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
refrigerant
gas
refrigeration cycle
storage tank
control means
Prior art date
Application number
KR10-2003-0084351A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20050050746A (en
Inventor
배병춘
박광필
Original Assignee
바이오공조시스템주식회사
배병춘
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 바이오공조시스템주식회사, 배병춘 filed Critical 바이오공조시스템주식회사
Priority to KR10-2003-0084351A priority Critical patent/KR100530000B1/en
Publication of KR20050050746A publication Critical patent/KR20050050746A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100530000B1 publication Critical patent/KR100530000B1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B43/00—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat
    • F25B43/04—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat for withdrawing non-condensible gases
    • F25B43/043—Arrangements for separating or purifying gases or liquids; Arrangements for vaporising the residuum of liquid refrigerant, e.g. by heat for withdrawing non-condensible gases for compression type systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00—Control issues
    • F25B2600/25—Control of valves
    • F25B2600/2515—Flow valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/04—Refrigerant level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems

Abstract

본 발명은 냉동사이클 시스템에 관한 것으로 그 목적은 가스 퍼지제어 수단을 통해 불필요한 가스가 증발기에 유입됨을 방지함과 동시에 순수 냉매액만을 그 증발기에 유입시켜 냉동 사이클이 이루어지도록 함으로써, 보다 향상 된 냉동효율을 얻을 수 있는 냉동사이클 시스템을 제공하는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 냉매를 고온고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 토출된 기체 냉매를 실외공기와 열교환시켜 중온고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 액체냉매에 포함된 수분을 제거하는 드라이어와, 상기 드라이어를 거쳐 유입된 냉매액을 교축 팽창시켜 저온저압의 냉매액으로 변환시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브를 거쳐 토출되는 저온저압의 냉매를 유입받아 그 냉매에 포함된 프레스 가스를 제거하고 순수 냉매액만을 토출하기 위한 가스 퍼지제어수단과, 상기 퍼지제어수단을 거쳐 토출된 저온저압의 냉매를 유입받아 공기와 열교환시켜 기체 냉매로 증발시키는 증발기를 포함하여 구성됨으로써, 종래의 냉동사이클 시스템에 비해 대략 29.5%의 냉동능력을 상승시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a refrigeration cycle system, and its purpose is to prevent unnecessary gas from flowing into the evaporator through a gas purge control means, while only a pure refrigerant liquid flows into the evaporator to achieve a refrigeration cycle, thereby improving refrigeration efficiency. It is to provide a refrigeration cycle system that can be obtained. The constitution of the present invention for achieving the above object is a compressor for compressing a refrigerant into a gaseous refrigerant of high temperature and high pressure, a condenser for condensing the gaseous refrigerant discharged from the compressor with outdoor air to condense into a liquid refrigerant of medium temperature and high pressure, the condenser A dryer for removing water contained in the liquid refrigerant condensed in the air, an expansion valve for axially expanding the refrigerant liquid introduced through the dryer to convert the refrigerant liquid into a low temperature low pressure refrigerant liquid, and a low temperature low pressure refrigerant discharged through the expansion valve. Gas purge control means for removing the press gas contained in the refrigerant and discharging only the pure refrigerant liquid, and receiving a low temperature low pressure refrigerant discharged through the purge control means to exchange heat with air to evaporate the gas refrigerant. By including an evaporator, it provides approximately 29.5% freezing capacity compared to conventional refrigeration cycle systems. There is an effect that can be raised.

Description

프레시 가스 퍼지 제어수단을 갖춘 냉동사이클 시스템{REFRIGERATION CYCLE SYSTEM}Refrigeration cycle system with fresh gas purge control {REFRIGERATION CYCLE SYSTEM}

본 발명은 냉동사이클 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스 퍼지제어 수단을 통해 불필요한 가스가 증발기에 유입됨을 방지함과 동시에 순수 냉매액만을 그 증발기에 유입시켜 냉동 사이클이 이루어지도록 함으로써, 보다 향상 된 냉동효율을 얻을 수 있는 가스 퍼지제어 수단을 갖춘 냉동사이클 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigeration cycle system, and more particularly, to prevent unnecessary gas from being introduced into the evaporator through a gas purge control means, while only a pure refrigerant liquid is introduced into the evaporator to achieve a refrigeration cycle. It relates to a refrigeration cycle system having a gas purge control means to obtain a refrigeration efficiency.

일반적으로, 냉매순환식 냉동사이클은 도 1에 도시된 바와 같이 저압 기체상의 냉매를 압축기(10)에서 압축시킨 다음 고압 기체상태로 응축기(20)에 전달시키며 여기서 열을 방출하므로서 액상으로 응축된다. 이렇게 응축된 냉매는 냉매저장장치(30)와 건조기(40) 및 팽창기(50)를 거치면서 기압팽창되어 증발기(60)로 공급되며 이 증발기(60)에서 외부로부터 열을 흡수하여 증발된 후 상기 압축기(10)로 복귀시키는 시스템으로 이루어진다. 그런데, 종래의 냉매순환식 냉동사이클의 팽창기(50)는 상기 응축기(20)를 통해 응축된 고온 고압의 냉매액을 교축 팽창하여 저온/저압의 냉매액으로 변환시키는 장치인데, 이러한 교축 팽창시에는 대부분 냉매액과 소정량의 프레시 가스(예를 들어 R22)가 함께 생성되는데 이렇게 생성된 프레시 가스가 상기 증발기(60)에 유입되면 그 유입되는 프레시 가스량 만큼 열교환을 방해함으로써 전체적인 냉동효율을 저하시키고 그로 인해 에너지(전력)의 소모가 많았던 문제가 있었다.In general, the refrigerant circulation refrigeration cycle compresses the low-pressure gaseous refrigerant in the compressor 10 and then delivers the refrigerant in the high pressure gas state to the condenser 20 as shown in FIG. The refrigerant condensed as described above is expanded under pressure while passing through the refrigerant storage device 30, the dryer 40, and the expander 50, and is supplied to the evaporator 60. A system for returning to the compressor (10). However, the expander 50 of the conventional refrigerant circulation refrigeration cycle is an apparatus for throttling and expanding the high-temperature and high-pressure refrigerant liquid condensed through the condenser 20 to convert to a low-temperature / low-pressure refrigerant liquid, when such throttle expansion Most of the refrigerant liquid and a predetermined amount of fresh gas (for example, R22) are generated together. When the fresh gas thus generated flows into the evaporator 60, the amount of fresh gas is prevented from exchanging heat exchange by the amount of fresh gas introduced therein, thereby reducing the overall refrigeration efficiency. Due to the high consumption of energy (power) there was a problem.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 냉동사이클 보다 냉동효율을 향상시킬 수 있는 프레시 가스 퍼지제어 수단을 갖춘 냉동사이클 시스템을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a refrigeration cycle system having a fresh gas purge control means that can improve the refrigeration efficiency than the conventional refrigeration cycle.

본 발명의 다른 목적은 냉동효율을 상승시킴과 아울러 에너지(전력)소모를 줄일 수 있는 가스 퍼지제어 수단을 갖춘 냉동사이클 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention to provide a refrigeration cycle system having a gas purge control means that can increase the refrigeration efficiency and reduce energy (power) consumption.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;The present invention for achieving this object is;

냉매를 고온/고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 토출된 기체 냉매를 실외공기와 열교환시켜 고온/고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기와, 상기 응축기를 거쳐 유입된 냉매액을 교축 팽창시켜 저온/저압의 냉매액으로 변환시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브를 거쳐 토출된 저온/저압의 냉매를 유입받아 공기와 열교환시켜 기체 냉매로 증발시키는 증발기를 포함하는 냉동사이클 시스템에 있어서, 상기 냉동사이클 시스템은;Compressor for compressing the refrigerant into a gas refrigerant of high temperature / high pressure, a condenser for condensing the gas refrigerant discharged from the compressor with outdoor air to condense the liquid refrigerant of high temperature / high pressure, and the refrigerant liquid introduced through the condenser axial expansion In the refrigeration cycle system comprising an expansion valve for converting into a low-temperature / low-pressure refrigerant liquid, and an evaporator for receiving the low-temperature / low-pressure refrigerant discharged through the expansion valve to exchange heat with air to evaporate into a gaseous refrigerant, the refrigeration cycle system The cycle system;

상기 팽창밸브를 거쳐 토출되는 저온/저압의 냉매를 유입받아 그 냉매에 포함된 프레시(Fresh) 가스를 분리하여 상기 압축기로 피드백시킴과 동시에 순수 냉매액 만을 상기 증발기에 공급하는 프레시가스 퍼지제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.Fresh gas purge control means for receiving the low temperature / low pressure refrigerant discharged through the expansion valve, separating the fresh gas contained in the refrigerant and feeding it back to the compressor, and supplying only pure refrigerant liquid to the evaporator. It is characterized by including.

또한, 프레시가스 퍼지제어수단은 상기 팽창밸브로부터 유입된 냉매를 저장하는 냉매저장탱크와, 상기 냉매저장탱크의 상단에 설치되어 상기 냉매저장탱크에 수용된 프레시가스를 역류 없이 일방향으로 토출시키는 체크밸브와, 상기 체크밸브를 통해 토출되는 프레시가스를 일시 저장하는 가스저장탱크와, 상기 가스저장탱크로부터 토출되는 프레시가스를 유입받아 유량 및 압력을 조절하여 상기 증발기로 피드백시키는 가스조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fresh gas purge control means may include a refrigerant storage tank for storing the refrigerant introduced from the expansion valve, a check valve installed at an upper end of the refrigerant storage tank and discharging the fresh gas contained in the refrigerant storage tank in one direction without counter flow; And a gas storage tank for temporarily storing the fresh gas discharged through the check valve, and a gas control unit which receives the fresh gas discharged from the gas storage tank and adjusts the flow rate and pressure to feed back to the evaporator. do.

상기 가스조절부는 상기 가스저장탱크로부터 토출된 프레시 가스량을 조절하여 토출하는 가스배출제어변과, 상기 가스배출제어변을 통해 조절된 프레시가스의 압력을 조절하여 상기 압축기로 재공급하는 가스압력조절변을 포함하는 것을 특징으로 한다.The gas control unit controls the amount of fresh gas discharged from the gas storage tank to discharge the gas discharge control valve, and the gas pressure control valve to adjust the pressure of the fresh gas adjusted through the gas discharge control valve to supply to the compressor Characterized in that it comprises a.

또한, 상기 냉매저장탱크의 유입라인에는 냉매의 유입량을 감지하는 유량감지부가 설치되며, 상기 가스배출제어변은 상기 유량감지부의 측정 데이터를 입력받아 피아이(PI) 제어를 통해 그 개ㆍ폐량이 조절되는 것을 특징으로 한다.In addition, a flow rate sensing unit for detecting the flow rate of the refrigerant is installed in the inlet line of the refrigerant storage tank, the gas discharge control valve receives the measurement data of the flow rate sensing unit to control the opening and closing amount through the PI (PI) control It is characterized by.

본 발명에 따른 가스 퍼지제어 수단을 갖춘 냉동사이클 시스템을 첨부한 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술되는 실시예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.With reference to the accompanying drawings, a refrigeration cycle system having a gas purge control means according to the present invention will be understood by the embodiments described in detail below.

도 2는 본 발명에 따른 가스 퍼지제어 장치를 갖춘 냉동 사이클 시스템의 구성도이고, 도 3은 도 2의 가스 퍼지제어 장치의 상세 구성도이고, 도 4는 도 3의 가스배출제어변과 유량감지부간의 동작을 도시한 제어블럭도이고, 도 5는 종래 냉동 사이클 시스템의 효율을 보이기 위한 모리브엘 선도이며, 도 6은 본 발명에 따른 냉동 사이클 시스템의 효율을 보이기 위한 모브리엘 선도이다.2 is a configuration diagram of a refrigeration cycle system having a gas purge control device according to the present invention, FIG. 3 is a detailed configuration diagram of the gas purge control device of FIG. 2, and FIG. 4 is a gas discharge control valve and a flow rate sensing device of FIG. 3. Figure 5 is a control block diagram showing the operation of the inter-part, Figure 5 is a Molybelle diagram for showing the efficiency of the conventional refrigeration cycle system, Figure 6 is a Moberelle diagram for showing the efficiency of the refrigeration cycle system according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉동 사이클 시스템(100)은 일측에 설치된 모터(M)가 동작함과 동시에 구동되며 후술될 증발기(Evaporator)로부터 토출된 저온 저압의 냉매 가스를 흡입하여 고온/고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기(Compressor)(110)와, 상기 압축기(110)로 부터 토출된 기체 냉매를 실외 공기와 열교환시켜 대체로 중온 또는 고온/고압의 액체 냉매로 응축시키는 응축기(Condenser)(120)와, 상기 응축기(120)를 통해 응축된 고온 고압의 냉매액을 저장하여 공급하는 저장탱크(Receiver Tank)(130)와, 상기 저장탱크(130)로 부터 토출된 냉매액에 포함된 불필요한 수분을 제거하여 주는 장치의 기능을 수행하는 드라이어(Dryer & Filter)(140)와, 상기 드라이어(140)를 통해 수분제거가 잘 이루어졌는지, 그 수분제거 상태를 확인하는 장치의 기능을 하는 사이드그래스(Sigft Glass)(150)와, 상기 사이드그래스(150)를 거쳐 유입되는 고온/고압의 냉매액을 교축 팽창시켜 저온/저압의 냉매액으로 변환시키는 팽창밸브(170)와, 상기 팽창밸브(170)를 통해 교축 팽창된 저온/저압의 냉매액을 유입받아 그 냉매에 포함된 프레시 가스(Fresh Gas)를 제거하고 순수 냉매액만을 토출하기 위한 프레시(Fresh)가스 퍼지(Gas Purge) 제어수단(180)과, 상기 프레시가스 퍼지 제어수단(180)의 출력단에 마련된 분사기(195) 통해 토출된 냉매(가스가 제거된)를 유입받아 공기와 열교환시켜 기체 냉매로 증발시키는 증발기(200)를 포함하여 구성된다. 한편, 미설명 부호 160은 솔레노이드 밸브이다.As shown in FIG. 2, the refrigeration cycle system 100 according to the present invention is driven at the same time as the motor M installed on one side is operated and sucks the refrigerant gas of low temperature and low pressure discharged from an evaporator which will be described later. Compressor 110 for compressing the gas refrigerant at high temperature / high pressure, and a condenser condensing the gas refrigerant discharged from the compressor 110 with outdoor air to condense into a liquid refrigerant of medium temperature or high temperature / high pressure. 120, a storage tank 130 for storing and supplying a high temperature and high pressure refrigerant liquid condensed through the condenser 120, and a refrigerant liquid discharged from the storage tank 130. Dryer (Dryer & Filter) 140 to perform the function of the device to remove the unnecessary moisture, and the function of the device to check whether the moisture removal is well done through the dryer (140) between An expansion valve 170 for axially expanding the high / high pressure refrigerant liquid introduced through the glass 150 and the side grass 150 to convert the high temperature / high pressure refrigerant liquid into a low temperature / low pressure refrigerant liquid, and the expansion valve ( Fresh gas purge control means for removing the fresh gas contained in the refrigerant by injecting the low-temperature / low pressure refrigerant liquid expanded through the 170 and discharging only the pure refrigerant liquid; 180 and an evaporator 200 for receiving a refrigerant (gas is removed) discharged through the injector 195 provided at the output terminal of the fresh gas purge control means 180 and heat-exchanging with air to evaporate the gas refrigerant. It is composed. In addition, reference numeral 160 is a solenoid valve.

상술된 바와 같이 상기 팽창밸브(170)는 유입 냉매를 교축 팽창시켜 저온/저압의 냉매액으로 만들어 주는 장치인데, 이러한 교축 팽창 시에는 장치의 원리상 반드시 일정량의 냉매액과 프레시(Fresh) 가스가 생성된다. 여기에서의 프레시 가스는 상기 증발기(200)에서의 열교환을 방해하게 되어 그 열교환 효율을 급격히 저하시키게 되는 것인데, 이렇게 열교환 효율을 저하시키는 현상을 방지함과 동시에 에너지를 절약할 수 있도록 하기 위해 본 발명에서는 상기 프레시 가스퍼지(Gas Purge)제어수단(180)을 더 마련시킨 것이다. 한편, 상기 프레시(Fresh) 가스는 암모니아, 프레온계열 중에 어느 하나로 선택되며, 이에 제한되지 않고 향후 개발될 신냉매 중에 어느 하나를 사용해도 무방할 것이다.As described above, the expansion valve 170 is a device for throttling and expanding the inflow refrigerant to form a low-temperature / low-pressure refrigerant liquid. In the throttle expansion, a certain amount of refrigerant liquid and fresh gas must be used. Is generated. The fresh gas here is to hinder the heat exchange in the evaporator 200, thereby rapidly reducing the heat exchange efficiency. In order to prevent the phenomenon of lowering the heat exchange efficiency and to save energy, the present invention In the present invention, the fresh gas purge control means 180 is further provided. On the other hand, the fresh (fresh) gas is selected from any one of ammonia, freon series, without being limited to this, any one of new refrigerants to be developed in the future may be used.

이하에서는, 상기 프레시가스 퍼지(Purge) 제어수단에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the fresh gas purge control means will be described in more detail.

먼저, 프레시가스 퍼지(Purge) 제어수단(180)은 내부에 소정공간이 형성되며 일측에는 상기 팽창밸브(170)로 부터 토출되는 냉매액을 유입받기 위한 유입구(181a)가 마련되고, 그 타측에는 프레시 가스가 제거된 순수 냉매만이 토출되는 토출구(181b)가 마련되며 상단에 상기 프레시 가스가 배출되는 배출관(183)이 연결된 냉매저장탱크(181)와, 상기 냉매저장탱크(181)에 연결된 배출관(183)의 단부가 연결되어 상기 냉매저장탱크(181)로 부터 분리되는 프레시 가스를 저장하는 프레시 가스저장탱크(184)와, 상기 프레시 가스저장탱크(184)에 연결 구성되는 가스조절부(190)로 구성된다. 그리고 상기 냉매저장탱크(181)의 토출구(181b)로 부터 연장되는 라인의 중도에는 유량제어밸브(191)가 설치되어 통합제어 시 콘트롤러(미도시)를 통해 중앙제어룸 간에 통합제어가 이루어지도록 한다.First, the fresh gas purge control means 180 is provided with a predetermined space therein, and one side is provided with an inlet 181a for receiving the refrigerant liquid discharged from the expansion valve 170, and on the other side thereof. A discharge port 181b for discharging only the pure refrigerant from which the fresh gas is removed is provided, and a refrigerant storage tank 181 connected to a discharge pipe 183 at which the fresh gas is discharged, and a discharge pipe connected to the refrigerant storage tank 181. An end portion 183 is connected to the fresh gas storage tank 184 for storing the fresh gas separated from the refrigerant storage tank 181, and the gas control unit 190 connected to the fresh gas storage tank 184 It is composed of In addition, a flow control valve 191 is installed in the middle of the line extending from the discharge port 181b of the refrigerant storage tank 181 to perform integrated control between the central control rooms through a controller (not shown). .

상기 가스조절부(190)는 상기 가스저장탱크(184)의 일측에 결합되어 상기 프레시 가스의 배출량을 조절하는 가스 배출제어변(188)과, 이 가스배출제어변(188)의 토출구와 연결되며 상기 프레시 가스의 압력을 조절하여 상술된 압축기(110)로 재공급(피드백)시키는 가스압력조절변(189)을 포함한다. 그리고, 가스퍼지(Gas Purge)제어수단(180)은 상기 냉매저장탱크(181)의 상단에 설치되어 일방향으로 가스만을 배출시키도록 동작하는 체크밸브(182)를 포함하여 구성된다.The gas control unit 190 is coupled to one side of the gas storage tank 184 is connected to the gas discharge control valve 188 for controlling the discharge of the fresh gas, and the discharge port of the gas discharge control valve 188 And a gas pressure regulating valve 189 for regulating (feeding back) the compressor 110 by adjusting the pressure of the fresh gas. And, the gas purge (Gas Purge) control means 180 is configured to include a check valve 182 is installed on the upper end of the refrigerant storage tank 181 to operate to discharge only gas in one direction.

한편, 상기 냉매저장탱크(181)의 유입구(181a) 측에는 냉매액의 유입량을 감지하는 유량감지부(187)가 설치되며, 상기 가스 배출제어변(188)은 상기 유량감지부(187)의 데이터를 입력받아 P, PI, PD, PID 중에 어느 하나의 제어를 통해 상기 가스 배출제어변(188)의 몸체(187)에 설치된 모터(186)를 구동시킴으로써, 가스배출제어변(188)의 개ㆍ폐량을 조절하게 된다.On the other hand, a flow rate sensing unit 187 is installed at the inlet 181a side of the coolant storage tank 181, and the gas discharge control valve 188 is the data of the flow rate sensing unit 187. To open the gas discharge control valve 188 by driving the motor 186 installed in the body 187 of the gas discharge control valve 188 through the control of any one of P, PI, PD, and PID. To control the lung volume.

더욱 상세하게는 도4에 도시된 바와 같이, 유량감지부(187)를 통해 감지된 유입량에 대응하는 데이터는 상기 가스배출제어변(188)에 구성된 제어부(185)에 입력되고, 그 입력된 데이터의 증감 데이터는 상기 제어부(185)에 기설정된 셋팅값과 비교하여 그 편차값에 비례하도록 가스배출제어변(188)의 개ㆍ폐 정도를 조절하는 것으로, 결국 상기 유량감지부(187)를 통해 감지된 유입량의 데이터 값이 높으면 상기 가스 배출제어변(188)도 그 만큼 많이 개방될 것이다. 한편, 상기 유량감지부(187)는 유량계 또는 유량발신기 중에 어느 하나로 구성될 수 있으며, 상기 제어부(185)는 전원공급부(185a)로 부터 그 구동전원을 인가 받는다. 이와 같이 실시되는 프레시가스 유량제어는 압축기(110) 흡입에 따른 순수 냉매액의 재증발을 방지하기 위함이다.More specifically, as shown in FIG. 4, data corresponding to the inflow amount detected through the flow rate detection unit 187 is input to the control unit 185 configured in the gas discharge control valve 188, and the input data. The increase / decrease data of the gas is controlled by the flow rate detecting unit 187 by adjusting the opening / closing degree of the gas discharge control valve 188 to be proportional to the deviation value compared to the preset value set in the control unit 185. If the data value of the detected inflow is high, the gas discharge control valve 188 will be opened as much. On the other hand, the flow rate detection unit 187 may be configured as either a flow meter or a flow rate transmitter, and the control unit 185 receives the driving power from the power supply unit 185a. Fresh gas flow rate control is performed to prevent re-evaporation of the pure refrigerant liquid due to the suction of the compressor (110).

이하, 도2 내지 도6을 참조하여 본 발명에 따른 냉동사이클 시스템의 작동 및 그에 따른 효과를 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and effects thereof of the refrigeration cycle system according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6.

본 발명의 냉동사이클 시스템은 냉매를 폐루프(closed loop) 내에서 순환시키기 위해 상기 폐루프에 연속적으로 결합된 압축기(110)와, 응축기(120)와, 팽창밸브(170)와, 증발기(200)를 구비하되, 상기 팽창밸브(170)와 증발기(200) 사이에 프레시 가스퍼지(Gas Purge)제어수단(180)을 마련하여 상기 증발기(200)에 불필요한 가스없이 순수 냉매액만을 공급하도록 한다.The refrigeration cycle system of the present invention is a compressor 110, condenser 120, expansion valve 170, evaporator 200 continuously coupled to the closed loop to circulate the refrigerant in a closed loop (closed loop) A fresh gas purge control means 180 is provided between the expansion valve 170 and the evaporator 200 to supply only the pure refrigerant liquid without unnecessary gas to the evaporator 200.

이러한 가스퍼지(Gas Purge)제어수단(180)은 냉매저장탱크(181)에 설치된 체크밸브(182)를 통해 배출되는 가스의 역류를 방지하면서 일방향성을 가지고 가스 저장탱크(184)에 저장된 후 가스조절부(190)의 가스배출제어변(188)과 가스압력조절변(189)을 통해 그 배출양을 조절하며 이렇게 조절된 가스는 상기 압축기(110)로 회송(피드백)되도록 하는데, 특히 상기 가스배출제어변(188)은 피아이(PI) 제어를 통해 정밀제어가 이루어지도록 함과 동시에 가스의 출력 압력은 가스압력조절변(189)을 통해 이루어지도록 함으로써, 상기 증발기(200)에 가스가 공급됨을 방지함과 아울러 순수 냉매만을 공급하도록 하여 도5에 도시된 바와 같이 종래 냉동효과가 107.5Kcal/kg ~ 147.8Kcal/kg 인 반면에 가스퍼지(Gas Purge)제어수단을 포함하는 본 발명의 냉동사이클 시스템은 도6에 도시된 "E" 부분에 해당되는 증가량 만큼 그 냉동효과가 향상되는 것이다.The gas purge control means 180 is stored in the gas storage tank 184 with one-way while preventing the reverse flow of the gas discharged through the check valve 182 installed in the refrigerant storage tank 181 and then the gas The discharge amount is controlled through the gas discharge control valve 188 and the gas pressure control valve 189 of the controller 190, and the adjusted gas is returned (feedback) to the compressor 110, in particular, the gas discharge. The control valve 188 allows precise control through PI control and at the same time the output pressure of the gas is controlled through the gas pressure control valve 189, thereby preventing the gas from being supplied to the evaporator 200. In addition, the refrigeration cycle system of the present invention including the gas purge (Gas Purge) control means while the conventional refrigeration effect is 107.5Kcal / kg ~ 147.8Kcal / kg as shown in Figure 5 to supply only the pure refrigerant "E shown in FIG. "The freezing effect is improved by the amount corresponding to the increase.

보다 상세하게는 도5에 도시된 바와 같이 종래 냉동사이클의 경우에는 다음과 같은 냉동효과, 냉동기 일량, 성적계수가 산출된다.More specifically, in the conventional refrigeration cycle, as shown in Figure 5, the following refrigerating effect, the amount of freezer work, the coefficient of performance is calculated.

① 냉동효과 = 147.8 - 107.5 = 40.3 Kcal/kg① Refrigeration effect = 147.8-107.5 = 40.3 Kcal / kg

② 냉동기 일량 = 156.5 - 147.8 = 8.7 Kcal/kg② Refrigerator capacity = 156.5-147.8 = 8.7 Kcal / kg

③ 성적계수(COP) = ③ COP =

계속하여, 도6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 냉동사이클 시스템의 경우에는 다음과 같은 냉동효과, 냉동기 일량, 성적계수가 산출됨과 아울러 종래의 성적계수와 본 발명의 냉동사이클에 대한 성적계수를 대비하여 성적계수의 증가율을 계산한다.Subsequently, in the case of the refrigeration cycle system according to the present invention, as shown in Figure 6, the following refrigeration effect, freezer work, grade factor is calculated as well as the conventional coefficient and grade factor for the refrigeration cycle of the present invention Calculate the rate of increase in the grade factor.

① 냉동효과 = (147.8 - 107.5) + (107.5 - 95.65) = 52.2Kcal/kg① Refrigeration effect = (147.8-107.5) + (107.5-95.65) = 52.2 Kcal / kg

② 냉동기 일량 = 156.5 - 147.8 = 8.7Kcal/kg② Refrigerator capacity = 156.5-147.8 = 8.7Kcal / kg

③ 성적계수(COP) = ③ COP =

④ 성적계수의 증가율 = ④ Rate of increase of grade factor =

따라서, 일반 냉동사이클 보다 29.5%의 냉동효율이 상승되는 효과가 있다.Therefore, the refrigeration efficiency of 29.5% is increased than the normal refrigeration cycle.

이상과 같이 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 일실시예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.As described above, embodiments of the present invention have been described in detail, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the scope of the present invention extends to the range substantially equivalent to one embodiment of the present invention.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 프레시 가스 퍼지제어 수단을 갖춘 냉동사이클 시스템은 앞서 설명한 바와 같이 29.5%의 냉동효율이 상승되는 효과가 있다.As can be seen from the above description, the refrigeration cycle system with the fresh gas purge control means according to the present invention has the effect of increasing the refrigeration efficiency of 29.5% as described above.

이와 같이, 냉동효율이 상승됨에 따라 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.As such, as the refrigeration efficiency is increased, there is an effect of saving energy.

아울러, 본 발명에 따른 냉동사이클 시스템은 하나의 특정 시스템에 적용되지 않고 냉매를 사용하는 모든 장치에 용이하게 적용할 수 있는 장점이 있다.In addition, the refrigeration cycle system according to the present invention has the advantage that can be easily applied to all devices using the refrigerant without being applied to one particular system.

도 1은 종래 냉동 사이클 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a conventional refrigeration cycle system.

도 2는 본 발명에 따른 프레시가스 퍼지제어 수단을 갖춘 냉동 사이클 시스템의 구성도.Figure 2 is a block diagram of a refrigeration cycle system having a fresh gas purge control means according to the present invention.

도 3은 도 2의 가스 퍼지제어 장치의 상세 구성도.3 is a detailed configuration diagram of the gas purge control device of FIG.

도 4는 도 3의 가스배출제어변과 유량감지부간의 동작을 도시한 제어블럭도.Figure 4 is a control block diagram showing the operation between the gas discharge control valve and the flow rate sensing section of FIG.

도 5는 종래 냉동 사이클 시스템의 효율을 보이기 위한 모리브엘 선도.Figure 5 is a Molybelle diagram for showing the efficiency of the conventional refrigeration cycle system.

도 6은 본 발명에 따른 냉동 사이클 시스템의 효율을 보이기 위한 모브리엘 선도.Figure 6 is a Mobel diagram for showing the efficiency of the refrigeration cycle system according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing

100 : 냉동사이클 시스템 110 : 압축기100: refrigeration cycle system 110: compressor

120 : 응축기 130 : 저장탱크120: condenser 130: storage tank

140 : 드라이어 150 : 사이드그래스140: dryer 150: sidegrass

160 : 솔레노이드밸브 170 : 팽창밸브160: solenoid valve 170: expansion valve

180 : 프레시 가스 퍼지 제어수단 182 : 체크밸브180: fresh gas purge control means 182: check valve

184 : 가스저장탱크 185 : 제어부184: gas storage tank 185: control unit

186 : 모터 188 : 가스배출제어변186: motor 188: gas discharge control valve

189 : 가스압력제어변 190 : 가스조절부189: gas pressure control valve 190: gas control unit

Claims (4)

삭제delete 냉매를 고온/고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기와, 상기 압축기로부터 토출된 기체 냉매를 고온/고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기와, 상기 응축기를 거쳐 유입된 냉매액을 교축 팽창시켜 저온/저압의 냉매액으로 변환시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브를 거쳐 토출된 저온/저압의 냉매를 유입받아 공기와 열교환시켜 기체 냉매로 증발시키기 위한 증발기와, 상기 팽창밸브를 거쳐 토출되는 저온/저압의 냉매를 유입받아 그 냉매에 포함된 프레시(Fresh) 가스를 분리하여 상기 압축기로 피드백시킴과 동시에 순수 냉매액 만을 상기 증발기에 공급하는 프레시가스 퍼지제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레시가스 퍼지제어수단을 갖춘 냉동사이클 시스템에 있어서,A compressor for compressing the refrigerant into a high / high pressure gas refrigerant, a condenser for condensing the gas refrigerant discharged from the compressor into a high temperature / high pressure liquid refrigerant, and a low temperature / low pressure An expansion valve for converting the refrigerant into a refrigerant liquid, an evaporator for receiving heat of the low temperature / low pressure refrigerant discharged through the expansion valve and exchanging heat with air to evaporate it into a gas refrigerant, and a low temperature / low pressure refrigerant discharged through the expansion valve. And a fresh gas purge control means for separating the fresh gas contained in the refrigerant and feeding it back to the compressor and supplying only the pure refrigerant liquid to the evaporator. In refrigeration cycle system, 상기 프레스가스 퍼지제어수단은 상기 팽창밸브로부터 유입된 냉매를 저장하는 냉매저장탱크와, 상기 냉매저장탱크의 상단에 설치되어 상기 냉매저장탱크에 수용된 프레시가스만을 일방향으로 토출시키는 체크밸브와, 상기 체크밸브를 통해 토출되는 프레시가스를 일시 저장하는 가스저장탱크와, 상기 가스저장탱크로부터 토출되는 프레시가스를 유입받아 유량 및 압력을 조절하여 상기 압축기로 재공급시키는 가스조절부로 구성된 특징으로 하는 프레시가스 퍼지제어 수단을 갖춘 냉동사이클 시스템.The press gas purge control means includes a refrigerant storage tank for storing refrigerant introduced from the expansion valve, a check valve installed at an upper end of the refrigerant storage tank to discharge fresh gas contained in the refrigerant storage tank in one direction, and the check. Fresh gas purge comprising a gas storage tank for temporarily storing the fresh gas discharged through the valve, and a gas control unit for receiving the fresh gas discharged from the gas storage tank to adjust the flow rate and pressure to re-supply to the compressor Refrigeration cycle system with control means. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 가스조절부는;The gas control unit; 상기 가스저장탱크로부터 토출된 프레시 가스량을 조절하여 토출하는 가스배출제어변과,A gas discharge control valve configured to discharge the gas by controlling the amount of fresh gas discharged from the gas storage tank; 상기 가스배출제어변을 통해 조절된 프레시가스의 압력을 조절하여 상기 압축기로 재공급하는 가스압력조절변을 포함하는 것을 특징으로 하는 프레시가스 퍼지 제어수단을 갖춘 냉동사이클 시스템.Fresh gas purge control means comprising a gas pressure control valve for regulating the pressure of the fresh gas adjusted through the gas discharge control valve to supply to the compressor. 제 2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 냉매저장탱크의 유입라인에는 냉매의 유입량을 감지하는 유량감지부가 설치되며, 상기 가스배출제어변은 상기 유량감지부의 측정 데이터를 입력받아 P, PI, PD, PID 중에 어느 하나로 선택된 자동제어를 통해 그 개ㆍ폐량이 조절되는 것을 특징으로 하는 프레시가스 퍼지 제어수단을 갖춘 냉동사이클 시스템.The inflow line of the refrigerant storage tank is provided with a flow rate sensing unit for detecting the flow rate of the refrigerant, the gas discharge control valve receives the measurement data of the flow rate sensing unit through automatic control selected from any one of P, PI, PD, PID A refrigeration cycle system having a fresh gas purge control means characterized in that the opening and closing amount is controlled.
KR10-2003-0084351A 2003-11-26 2003-11-26 Refrigeration cycle system KR100530000B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0084351A KR100530000B1 (en) 2003-11-26 2003-11-26 Refrigeration cycle system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2003-0084351A KR100530000B1 (en) 2003-11-26 2003-11-26 Refrigeration cycle system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050050746A KR20050050746A (en) 2005-06-01
KR100530000B1 true KR100530000B1 (en) 2005-11-22

Family

ID=38666075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2003-0084351A KR100530000B1 (en) 2003-11-26 2003-11-26 Refrigeration cycle system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100530000B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990001228A (en) * 1997-06-13 1999-01-15 박병재 Non-condensing refrigerant gas removal unit of air conditioner
KR200233434Y1 (en) * 2000-11-11 2001-09-26 송승헌 Manual extraction unit for hermetic centrifugal chiller
US20030192332A1 (en) * 2001-10-22 2003-10-16 Heiden Richard M. Purge

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990001228A (en) * 1997-06-13 1999-01-15 박병재 Non-condensing refrigerant gas removal unit of air conditioner
KR200233434Y1 (en) * 2000-11-11 2001-09-26 송승헌 Manual extraction unit for hermetic centrifugal chiller
US20030192332A1 (en) * 2001-10-22 2003-10-16 Heiden Richard M. Purge

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050050746A (en) 2005-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2362096C2 (en) Withdrawal of instantly releasing gas from cooling system header
US7730729B2 (en) Refrigerating machine
WO2008002048A1 (en) High efficiency refrigeration system for saving energy and control method the same
US7353664B2 (en) Heat pump and compressor discharge pressure controlling apparatus for the same
JP2002195670A (en) Transcritical vapor compression system, and suction lien heat exchanger regulating pressure of high-pressure component of refrigerant circulating in the system
CN210801680U (en) Cold and warm dual-purpose air source heat pump system
JP4082435B2 (en) Refrigeration equipment
KR20110074712A (en) Freezing device
KR101161381B1 (en) Refrigerant cycle apparatus
JP2011133206A (en) Refrigerating apparatus
CN211552133U (en) High-efficiency energy-saving refrigeration heating temperature control system
CN210267822U (en) System for improving degree of supercooling of fluorine pump inlet
CN112665226A (en) Air conditioning system and control method thereof
JP4334818B2 (en) Cooling system
JP2011137557A (en) Refrigerating apparatus
KR20100120323A (en) Chiller system
KR100530000B1 (en) Refrigeration cycle system
CN212619487U (en) Refrigerating system supercooling degree device for improving wide temperature zone application
JP2011133208A (en) Refrigerating apparatus
JP2014159950A (en) Freezer
WO2017026115A1 (en) Refrigeration device
EP1780484A1 (en) Composite refrigerator having multi-cycle refrigeration system and control method thereof
CN113915784A (en) Refrigerator and refrigeration control method thereof
JP2008032391A (en) Refrigerating unit
KR102060689B1 (en) Multi energy saving freezer and refrigerator having improved condensing efficiency

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20091113

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee