KR100560561B1 - Continuously operating type showcase - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제상을 위해 냉각운전을 중단함이 없이 연속적으로 냉각운전을 실행하면서 제상운전을 병행할 수 있는 연속 운전식 쇼케이스에 관한 것이다. 저장고를 둘러싸는 냉기덕트는 저장고로부터 공기가 유입되는 유입측 덕트부, 유입측 덕트부로부터 분기되어 연장되는 제 1 및 제 2분기덕트부, 제 1 및 제 2분기덕트부의 선단부가 합쳐지며 저장고 내로 공기를 토출시키는 토출측 덕트부를 가진다. 제 1 및 제 2분기덕트부 내에는 상호 직렬로 연결되는 제 1 및 제 2열교환기가 각각 설치되고, 제 1 및 제 2열교환기를 연결하는 배관에는 팽창밸브가 설치된다. 응축기의 배출측 배관에는 응축기로부터 유출되는 냉매를 제 1열교환기와 제 2열교환기 중 어느 일측의 열교환기로 선택적으로 유동시키기 위한 방향전환밸브가 설치된다. 유입측 덕트부 내에는 송풍기가 설치되고, 유입측 덕트부와 제 1 및 제 2분기덕트부의 연결부분에는 각각 제 1 및 제 2댐퍼가 설치된다. 제어부는 센서로부터 제 1 및 제 2열교환기의 냉매 포화온도신호와 이들과 열교환된 후의 냉기온도신호에 응답하여 방향전환밸브와 제 1 및 제 2댐퍼의 작동을 제어한다.The present invention relates to a continuous operation type showcase capable of performing defrosting operation in parallel while continuously executing the cooling operation without stopping the cooling operation for defrosting. The cold air duct surrounding the reservoir is combined with the inlet duct section through which air is introduced from the reservoir, the first and second branch duct sections branching from the inlet duct section, and the tip portions of the first and second branch duct sections are combined. It has a discharge side duct part which discharges air. The first and second heat exchangers are respectively installed in series in the first and second branch ducts, and expansion valves are installed in the pipes connecting the first and second heat exchangers. The discharge pipe of the condenser is provided with a direction switching valve for selectively flowing the refrigerant flowing out of the condenser to the heat exchanger of either one of the first heat exchanger and the second heat exchanger. A blower is installed in the inlet side duct part, and first and second dampers are respectively installed in the connection portion of the inlet side duct part and the first and second branch duct parts. The control unit controls the operation of the directional valve and the first and second dampers in response to the refrigerant saturation temperature signals of the first and second heat exchangers and the cold air temperature signals after heat exchange with the sensors.
쇼케이스, 제상, 제 1열교환기, 제 2열교환기, 방향전환밸브Showcase, Defrost, First Heat Exchanger, Second Heat Exchanger, Directional Valve
Description
도 1은 종래의 쇼케이스의 내부구조를 보인 단면도,1 is a cross-sectional view showing the internal structure of a conventional showcase,
도 2는 종래의 쇼케이스의 냉동사이클을 개략적으로 보인 구성도,2 is a schematic view showing a conventional refrigeration cycle of a showcase,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 연속 운전식 쇼케이스의 내부구조를 보인 단면도,3 is a cross-sectional view showing the internal structure of the continuous operation showcase according to the first embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 연속 운전식 쇼케이스의 냉동사이클의 작동 일례를 보인 구성도,4 is a configuration diagram showing an example of the operation of the refrigeration cycle of the continuous operation showcase according to the first embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 연속 운전식 쇼케이스의 냉동사이클의 다른 작동례를 보인 구성도,5 is a configuration diagram showing another operation example of the refrigeration cycle of the continuous operation showcase according to the first embodiment of the present invention,
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 연속 운전식 쇼케이스의 냉동사이클의 작동 일례를 보인 구성도,6 is a configuration diagram showing an example of the operation of the refrigeration cycle of the continuous operation showcase according to the second embodiment of the present invention,
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 연속 운전식 쇼케이스의 냉동사이클의 다른 작동례를 보인 구성도.7 is a configuration diagram showing another example of operation of the refrigeration cycle of the continuous operation showcase according to the second embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100: 쇼케이스 110: 본체100: showcase 110: main body
112: 송풍기 114: 제 1열교환기112: blower 114: first heat exchanger
115: 제 2열교환기 116: 팽창밸브115: second heat exchanger 116: expansion valve
120: 저장고 122:진열대120: storage 122: shelves
124: 냉기토출구 126: 냉기유입구124: cold air outlet 126: cold air inlet
130: 냉기덕트 132: 유입측 덕트부130: cold air duct 132: inlet side duct
134: 제 1분기덕트부 135: 제 2분기덕트부134: first branch duct portion 135: second branch duct portion
136: 토출측 덕트부 138: 제 1댐퍼136: discharge side duct portion 138: first damper
139: 제 2댐퍼 140: 함체139: second damper 140: enclosure
142: 어큐뮬레이터 144: 압축기142: accumulator 144: compressor
146: 응축기 148: 방향전환밸브146: condenser 148: directional control valve
149: 냉매량 조절밸브 150,152,154,156: 배관149: refrigerant
본 발명은 쇼케이스(showcase)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 개의 열교환기를 구비하고 일측의 열교환기가 증발기의 기능을 수행하여 냉장 또는 냉동운전이 이루어질 때, 이와 동시에 타측의 열교환기는 보조응축기의 기능을 수행하여 냉매의 응축열에 의해 제상이 이루어지도록 하는 연속 운전식 쇼케이스에 관한 것이다.The present invention relates to a showcase, and more particularly, having two heat exchangers and when one side heat exchanger performs a function of an evaporator to perform a refrigeration or freezing operation, at the same time the other side heat exchanger functions as a secondary condenser. The present invention relates to a continuously operated showcase for performing defrost by performing heat of condensation of a refrigerant.
일반적으로, 쇼케이스는 아이스크림 등의 각종 냉동 식품이나 식음료, 정육 또는 야채, 청과 등을 식품 고유의 특성에 적합한 온도로 신선하게 보존하기 위한 장치로서, 내부의 온도, 습도 및 조도가 적절하게 유지되어야 한다. 유통 산업의 발전에 따라 다양한 온도대의 쇼케이스가 현재 사용되고 있으며, 약 4℃의 냉장용과 약 -20℃의 냉동용으로 크게 분류된다.In general, the showcase is a device for freshly storing various frozen foods such as ice cream, food and beverage, meat or vegetables, fruits and vegetables at a temperature suitable for food-specific characteristics, and the inside temperature, humidity, and illuminance must be properly maintained. . According to the development of the distribution industry, showcases of various temperature ranges are currently used, which are largely classified into refrigeration of about 4 ° C and refrigeration of about -20 ° C.
이러한 쇼케이스의 일례는 일본특허공개공보 제1999-094442호에 개시되어 있으며, 도 1과 도 2를 참조하여 설명하기로 한다. 도 1은 종래의 쇼케이스의 내부 구조를 보인 단면도이고, 도 2는 종래의 쇼케이스의 냉동사이클을 개략적으로 보인 구성도이다.An example of such a showcase is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1999-094442, which will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a cross-sectional view showing the internal structure of a conventional showcase, Figure 2 is a schematic view showing a refrigeration cycle of a conventional showcase.
도시된 바와 같이, 종래의 쇼케이스(1)는 외관을 형성하는 본체(10)와, 전면이 개구되고 그 내부에 상품을 진열하기 위한 저장고(20)와, 저장고(20)를 둘러싸는 냉기덕트(30)와, 저장고(20)의 하측에 위치하여 압축기(44)와 응축기(46) 등을 수용하는 함체(40)를 포함한다.As shown in the drawing, the
저장고(20)의 내부에는 상품의 진열이 가능하도록 복수개의 진열대(22)가 설치되어 있고, 상부 일측에는 저장고(20)의 전방으로 에어커튼(도 1의 화살표)이 토출되는 냉기토출구(24)가 형성되어 있으며, 하부 일측에는 냉기토출구(24)와 대응하도록 냉기유입구(26)가 형성되어 있다.The inside of the
저장고(20)를 둘러싸는 냉기덕트(30)는 저장고(20)의 하측에 구비되어 냉기유입구(26)와 연통되는 유입측 덕트부(32), 저장고(20)의 후방을 따라 수직연장되는 수직덕트부(34), 그리고 저장고(20)의 상측에 구비되어 냉기토출구(24)와 연통되는 토출측 덕트부(36)로 이루어진다.The
유입측 덕트부(32)의 내부에는 저장고(20) 주변의 공기를 흡입하여 수직덕트부(34)측으로 보내기 위한 송풍기(12)가 설치된다. 수직덕트부(34)의 내부에는 아 래로부터 순서대로 상류측 증발기(14)와 하류측 증발기(15)가 배치된다.Inside the inlet
저장고(20)의 하측에 위치하는 함체(40)의 내부에는 수액기(42), 압축기(44), 응축기(46) 등이 설치된다. 응축기(46)와 상류측 증발기(14)를 연결하는 배관(52)에는 제 1팽창밸브(16)가 설치되고, 응축기(46)와 하류측 증발기(15)를 연결하는 배관(54)에는 제 2팽창밸브(17)가 설치된다. 압축기(44)와 응축기(46)를 연결하는 배관(50)의 중도에는 압축기(44)와 상류측 및 하류측 증발기(14, 15)를 직접 연결시키기 위한 바이패스 배관(56, 58)이 분기되고, 각 바이패스 배관(56, 58)에는 제 1 및 제 2제상용 팽창밸브(18, 19)가 설치된다.A
이하에서는, 상기와 같이 구성된 종래의 쇼케이스의 작동을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the conventional showcase configured as described above will be described.
냉장 또는 냉동운전이 개시되면, 수액기(42)내의 가스냉매가 도 2의 실선화살표로 나타낸 바와 같이, 압축기(44)내로 흡입된다. 가스냉매는 압축기(44)내에서 고온, 고압으로 압축된 후 배관(50)을 통해 응축기(46)내로 유입되어 응축, 액화된다.When the refrigeration or freezing operation is started, the gas refrigerant in the
이러한 액냉매의 일부는 배관(52)을 경유하여 개방된 제 1팽창밸브(16)내로 흘러 감압된 후 상류측 증발기(14)로 유입된다. 또한, 나머지 액냉매는 배관(54)을 경유하여 제 2팽창밸브(17)내로 흘러 감압된 후 하류측 증발기(15)로 유입된다. 이 때, 제 1 및 제 2제상용 팽창밸브(18, 19)는 폐쇄된 상태를 유지한다. 상류측 및 하류측 증발기(14, 15)내로 유입된 액냉매는 증발기(14, 15)내에서 증발, 기화된 후 수액기(42)로 복귀하여 저장된다. 이와 같이 수액기(42)에 저장된 가스냉매는 다시 압축기(44)로 흡입된 후 상기의 냉장 또는 냉동운전사이클을 반복한다.A part of this liquid refrigerant flows into the
상류측 및 하류측 증발기(14, 15)는 그 표면온도가 액냉매의 기화에 수반되는 기화잠열에 의해 빙점 이하로 되고, 냉각핀 사이를 통과하는 공기를 냉각시킨다. 냉각된 공기는 송풍기(12)에 의해 저장고(20)내를 도 1의 화살표로 표시한 에어커튼형태로 순환하고, 진열대(22) 상의 상품을 소정온도로 냉각 또는 냉동시킨다.The upstream and
이러한 냉장 또는 냉동운전이 계속될수록 공기 중의 수분이 증발기(14, 15)의 표면에 응축되면서 성에가 발생하여 착상이 된다. 착상은 공기의 유효 통과면적을 감소시켜 풍량을 감소시키므로, 쇼케이스의 냉각효과가 저하되거나 심지어 기능을 상실하게 된다. 따라서, 주기적으로 제상이 이루어져야 한다. 이를 위해, 제 1 및 제 2팽창밸브(16, 17)를 폐쇄하고, 제 1 및 제 2제상용 팽창밸브(18, 19)를 개방시킴으로써 도 2의 점선화살표로 표시한 바와 같이 압축기(44)로부터 토출되는 핫가스(hot gas)를 직접 증발기(14, 15)로 보내어 성에를 제거한다.As the refrigeration or freezing operation continues, moisture in the air condenses on the surfaces of the
상기와 같은 핫가스를 이용한 제상방식 이외에, 압축기 운전을 정지시키고 본체내 공기순환팬을 작동시켜 주변 공기에 의해 제상하는 방식(오프 사이클 제상방식)과, 증발기 근처에 전기히터를 설치하여 히터에서 발생되는 열에 의해 제상하는 방식(전기히터 제상방식)이 있다.In addition to the defrosting method using the hot gas as described above, the compressor operation is stopped and the air circulation fan in the main body is operated to defrost by the surrounding air (off cycle defrosting method), and an electric heater is installed near the evaporator to generate the heater. There is a method of defrosting by the heat generated (electric heater defrosting method).
그러나, 상기와 같은 종래의 제상방법에 있어서, 제상운전을 실행하는 동안에는 냉동 또는 냉각운전이 반드시 중지되어야 하므로, 제상운전시간 동안에는 고내온도가 필연적으로 상승하기 때문에 고내에 저장되는 식료품의 신선도 유지에 좋 지 않은 영향을 끼치게 되는 문제점을 가진다. 특히, 오프 사이클 제상방식은 상대적으로 제상시간이 긴 단점이 있고, 전기히터 제상방식은 히터의 작동을 위한 전력소모량이 많으며, 전기 절연에 각별한 주의를 기울여야 하고, 히터에 의해 가열된 공기가 고내를 순환하므로 고내 온도가 20℃까지 상승될 수 있어 식료품의 신선도에 치명적인 피해를 끼친다. 더욱이, 20℃까지 상승된 고내 온도를 저온의 정상상태까지 복귀시키기 위한 전력소모량이 많아 쇼케이스의 운전비용이 높은 문제점이 있다.However, in the conventional defrosting method as described above, since the freezing or cooling operation must be stopped during the defrosting operation, the internal temperature of the food inevitably rises during the defrosting operation time, which is good for maintaining the freshness of the food stored in the refrigerator. Has the problem of not affecting. In particular, the off-cycle defrosting method has a relatively long defrosting time, and the electric heater defrosting method consumes a lot of power for the operation of the heater, and pays special attention to electrical insulation. Because of the circulation, the internal temperature can be raised to 20 ℃, causing a fatal damage to the freshness of food. In addition, there is a problem in that the operating cost of the showcase is high due to a large amount of power consumption for returning the high temperature inside the elevated temperature up to 20 ° C to a low temperature steady state.
또한, 착상이 심하여 상기 종래의 제상방법으로도 제상이 되지 않을 경우, 냉동사이클의 가동을 완전히 중단시키고 본체를 해체하여 착상된 증발기 주변을 온수 등으로 살수하여 성에를 인위적으로 제거시켜야 한다. 이 경우 냉각 중단으로 인하여 저장품이 손상되고 또한 작업자가 필요하므로 많은 유지관리비가 소요된다.In addition, if defrosting is severe and the defrosting is not performed by the conventional defrosting method, the refrigeration cycle must be completely stopped and the main body must be dismantled to sprinkle the frosted evaporator around with hot water to remove frost artificially. In this case, the maintenance of the product is damaged due to the interruption of the cooling and also requires a lot of maintenance costs.
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 제상을 위해 냉각운전을 중단함이 없이 연속적으로 냉각운전을 실행하면서 제상운전을 병행할 수 있는 연속 운전식 쇼케이스를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a continuous operation type showcase that can perform the defrost operation in parallel while executing the continuous cooling operation without stopping the cooling operation for defrosting will be.
본 발명의 다른 목적은 종래와 같은 제상운전 가동 및 냉각운전 재가동에 따른 추가적인 전력의 소모가 없어 운전비를 대폭 절감시킬 수 있도록 하는 연속 운전식 쇼케이스를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a continuous operation type showcase that can significantly reduce the operating cost by eliminating the additional power consumption according to the defrosting operation and cooling operation restart as in the prior art.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연속 운전식 쇼케이스는 냉매를 압축시키기 위한 압축기와, 압축기로부터 토출되는 냉매를 응축시키기 위한 응축기 와, 저장고 내로 냉기를 순환시키기 위한 냉기덕트와, 냉기덕트 내에 냉매가 순차적으로 통과하도록 상호 연결되어 설치되는 제 1 및 제 2열교환기와, 제 1열교환기와 제 2열교환기 사이에 설치되는 팽창밸브와, 응축기로부터 유출되는 냉매를 제 1열교환기와 제 2열교환기 중 어느 일측의 열교환기로 선택적으로 유동시키기 위한 방향전환밸브와, 저장고 내의 공기를 제 1열교환기와 제 2열교환기 중 어느 일측으로 선택적으로 유동시키기 위한 공기유동수단과, 제 1 및 제 2열교환기를 통과한 냉매의 출구온도, 냉매 포화온도, 제 1 및 제 2열교환기에 의해 열교환된 후의 냉기온도를 측정하기 위한 센서와, 센서로부터 검출된 온도신호에 응답하여 방향전환밸브와 공기유동수단의 작동을 제어하기 위한 제어부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Continuous operation showcase according to the present invention for achieving the above object is a compressor for compressing the refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant discharged from the compressor, a cold air duct for circulating the cold air into the reservoir, and a refrigerant in the cold air duct The first and second heat exchangers, which are installed to be connected to each other so as to pass sequentially, the expansion valve installed between the first heat exchanger and the second heat exchanger, and the refrigerant flowing out of the condenser. Redirect valve for selectively flowing to the heat exchanger on one side, air flow means for selectively flowing the air in the reservoir to any one of the first heat exchanger and the second heat exchanger, and the refrigerant passed through the first and second heat exchangers To measure the outlet temperature, the refrigerant saturation temperature, and the cold air temperature after heat exchange by the first and second heat exchangers Characterized in that in response to a temperature signal detected by the sensor, the sensor comprising a control section for controlling the directional control valve and operation of the air flow means.
냉기덕트는 저장고로부터 공기가 유입되는 유입측 덕트부, 유입측 덕트부로부터 분기되어 연장되는 제 1 및 제 2분기덕트부, 제 1 및 제 2분기덕트부의 선단부가 합쳐지며 저장고 내로 공기를 토출시키는 토출측 덕트부를 가지고, 제 1 및 제 2열교환기는 제 1 및 제 2분기덕트부 내에 각각 설치되고 상호 직렬로 연결된다.The cold air duct joins the inlet side duct section into which air is introduced from the reservoir, the first and second branch duct sections extending from the inlet side duct section, and the tip portions of the first and second branch duct sections to discharge air into the reservoir. Having a discharge side duct part, the first and second heat exchangers are respectively installed in the first and second branch duct parts and connected in series with each other.
공기유동수단은 냉기덕트의 유입측 덕트부 내에 설치되는 송풍기와, 유입측 덕트부와 제 1분기덕트부의 연결부분에 설치되는 제 1댐퍼와, 유입측 덕트부와 제 2분기덕트부의 연결부분에 설치되는 제 2댐퍼를 포함한다.The air flow means includes a blower installed in the inlet side duct section of the cold air duct, a first damper installed in the connection section of the inlet side duct section and the first branch duct section, and a connection section of the inlet side duct section and the second branch duct section. And a second damper installed.
제어부는 센서로부터 제 1열교환기에 의해 열교환된 냉기의 온도와 제 1열교환기의 냉매 포화온도의 차가 기설정값 이상인지를 판단하고, 기설정값 미만이면, 응축기로부터 유출되는 냉매가 제 2열교환기로 유동하도록 방향전환밸브를 제어하고, 제 1댐퍼는 개방하고, 제 2댐퍼는 폐쇄시키는 제 1운전모드를 실행하고, 기설정값 이상이면, 응축기로부터 유출되는 냉매가 제 1열교환기로 유동하도록 방향전환밸브를 전환시키고, 제 1댐퍼는 폐쇄시키고, 제 2댐퍼는 개방시키는 제 2운전모드를 실행하도록 구성된다.The controller determines whether the difference between the temperature of the cold air heat exchanged by the first heat exchanger from the sensor and the refrigerant saturation temperature of the first heat exchanger is greater than or equal to the preset value, and if less than the preset value, the refrigerant flowing out of the condenser is transferred to the second heat exchanger. Control the directional valve to flow, execute the first operation mode in which the first damper is open and the second damper is closed, and if it is above the preset value, the refrigerant flowing out of the condenser flows to the first heat exchanger. And to switch the valve, to close the first damper and to open the second damper.
또한, 제 2운전모드가 실행중인 경우, 제어부는 센서로부터 제 2열교환기에 의해 열교환된 냉기의 온도와 제 2열교환기의 냉매 포화온도의 차가 기설정값 이상인지를 판단하고, 기설정값 미만이면 제 2운전모드를 유지하고, 기설정값 이상이면 제 1운전모드로 전환시키도록 구성된다.In addition, when the second operation mode is being executed, the controller determines whether the difference between the temperature of the cold air heat exchanged by the second heat exchanger and the refrigerant saturation temperature of the second heat exchanger from the sensor is greater than or equal to the preset value. It is configured to maintain the second operation mode and to switch to the first operation mode if it is equal to or more than the preset value.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 연속 운전식 쇼케이스의 내부구조를 보인 단면도이고, 도 4와 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 연속 운전식 쇼케이스의 냉동사이클의 작동례를 보인 구성도이다.3 is a cross-sectional view showing the internal structure of the continuous operation showcase according to the first embodiment of the present invention, Figures 4 and 5 shows an operation example of the refrigeration cycle of the continuous operation showcase according to the first embodiment of the present invention. The configuration diagram shown.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연속 운전식 쇼케이스(100)는 외관을 형성하는 본체(110)와, 전면이 개구되고 그 내부에 상품을 진열하기 위한 저장고(120)와, 저장고(120)를 둘러싸는 냉기덕트(130)와, 저장고(120)의 하측에 위치하여 압축기(144)와 응축기(146) 등을 수용하는 함체(140)를 포함한다.As shown, the
저장고(120)의 내부에는 상품의 진열이 가능하도록 복수개의 진열대(122)가 설치되어 있고, 상부 일측에는 저장고(120)의 전방으로 에어커튼(도 3의 화살표)이 토출되는 냉기토출구(124)가 형성되어 있으며, 하부 일측에는 냉기토출구(124)와 대응하도록 냉기유입구(126)가 형성되어 있다.The inside of the
저장고(120)를 둘러싸는 냉기덕트(130)는 저장고(120)의 하측에 구비되어 냉기유입구(126)와 연통되는 유입측 덕트부(132), 유입측 덕트부(132)로부터 상호 분기되며 저장고(120)의 후방을 따라 수직연장되는 제 1 및 제 2분기덕트부(134, 135), 그리고 제 1 및 제 2분기덕트부(134, 135)의 단부가 하나로 합쳐지며 저장고(120)의 상측에 구비되어 냉기토출구(124)와 연통되는 토출측 덕트부(136)로 이루어진다. 유입측 덕트부(132)와 제 1 및 제 2분기덕트부(134, 135)의 연결부분에는 유입측 덕트부(132)와 제 1 및 제 2분기덕트부(134, 135) 사이를 상호 연통시키거나 또는 차단시키기 위한 제 1 및 제 2댐퍼(138, 139)가 각각 설치된다.The
유입측 덕트부(132)의 내부에는 저장고(120) 주변의 공기를 흡입하여 제 1 또는 제 2분기덕트부(134, 135)측으로 보내기 위한 송풍기(112)가 설치된다. 제 1분기덕트부(134)의 내부에는 제 1열교환기(114)가 설치되고, 제 2분기덕트부(135)의 내부에는 제 2열교환기(115)가 설치된다. 이들 제 1열교환기(114)와 제 2열교환기(115)의 냉매 배관은 서로 직렬로 연결되며, 제 1열교환기(114)와 제 2열교환기(115)를 연결하는 배관(150)에는 팽창밸브(116)가 설치된다.Inside the inlet-
저장고(120)의 하측에 위치하는 함체(140)의 내부에는 어큐뮬레이터(142), 어큐뮬레이터(142)내의 가스냉매를 흡입하여 고온,고압으로 압축하기 위한 압축기(144), 압축기(144)로부터 토출된 고온,고압의 가스냉매를 응축,액화시키기 위한 응축기(146), 응축기(146)의 배출단측 배관(154)에 설치되어 응축기(146)로부터 배출되는 액냉매를 제 1열교환기(114) 또는 제 2열교환기(115) 중 어느 일측으로 선택적으로 공급하기 위한 방향전환밸브(148), 그리고 압축기(144)와 응축기(146)를 연결하는 배관(152)으로부터 분기되고 응축기(146)의 배출단측 배관(154)에 연결되는 바이패스배관(156), 바이패스배관(156)에 설치되어 압축기(144)로부터 토출되어 응축기(146)내로 유입되는 냉매의 양을 조절하기 위한 냉매량 조절밸브(149)가 설치된다.The
또한, 제 1 및 제 2열교환기(114, 115)를 통과한 냉매의 출구온도, 냉매 포화온도, 제 1 및 제 2열교환기(114, 115)와 열교환된 후의 냉기온도를 측정하기 위한 센서(미도시)와, 센서로부터 검출된 온도신호를 입력받고, 그 신호에 응답하여 방향전환밸브(148), 제 1 및 제 2댐퍼(138, 139), 냉매량 조절밸브(149)의 작동을 제어하기 위한 제어부(미도시)가 구비된다.Further, a sensor for measuring the outlet temperature of the refrigerant passing through the first and
이하에서는, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 연속 운전식 쇼케이스의 작동을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the continuous operation showcase according to the present invention configured as described above will be described.
냉장 또는 냉동운전이 개시되면, 어큐뮬레이터(142)내의 가스냉매가 도 4의 화살표로 나타낸 바와 같이, 압축기(144)내로 흡입된다. 가스냉매는 압축기(144)내에서 고온,고압으로 압축된 후, 일부 가스냉매는 배관(152)을 통해 응축기(146)내로 유입되어 응축,액화되고, 나머지 가스냉매는 바이패스배관(156)을 통해 냉매량 조절밸브(149)를 거쳐 응축기(146)의 배출단측 배관(154)을 따라 흐른다. 이에 의해, 응축기(146)의 배출단측 배관(154)내에는 압축기(144)로부터 토출된 가스냉매 와 응축기(146)로부터 배출된 액냉매가 혼합되고, 이는 방향전환밸브(148)를 거치면서 제 2열교환기(115)내로 유입된다. 따라서, 제 2열교환기(115)는 보조응축기로서의 역할을 하여 가스냉매가 응축, 액화되고, 이때 발생하는 응축열에 의해 제 2열교환기(115)에서는 제상이 이루어진다.When the refrigeration or freezing operation is started, the gas refrigerant in the
상기 냉매량 조절밸브(149)는 보조응축기의 작용을 하는 제 2열교환기(115)의 제상용량을 제어하기 위한 것이다. 상세히 설명하면, 조절밸브(149)의 개도를 크게 할수록 압축기(144)로부터 토출되어 응축기(146)를 통과하는 냉매량이 적어져 응축기(146)에서의 응축량이 적어지는 대신 보조응축기인 제 2열교환기(115)에서의 응축량이 많아져 제상용량이 상대적으로 증가하는 반면, 조절밸브(149)의 개도를 작게 할수록 응축기(146)를 통과하는 냉매량이 많아지는 대신 제 2열교환기(115)에서의 응축량이 적어져 제상용량이 상대적으로 감소하게 되는 것이다. 이러한 냉매량 조절밸브(149)의 개도정도는 제 2열교환기(115)의 냉매출구에 설치된 센서로부터 검출된 냉매 출구온도신호를 전달받은 제어부에 의해 제어되는데, 제어부는 검출된 냉매 출구온도와 기설정된 기준온도와의 차이에 따라 냉매량 조절밸브(149)의 개도를 조절한다. 즉, 검출된 냉매 출구온도(예를 들면 35℃)가 기준온도(예를 들면 38℃)보다 낮으면 제 2열교환기(115)가 착상상태에 있음을 의미하는 것이므로, 냉매량 조절밸브(149)의 개도를 크게 하여 제 2열교환기(115)의 제상용량을 증가시키는 것이다.The refrigerant
제 2열교환기(115)를 거치면서 완전히 응축,액화된 액냉매는 제 1열교환기(114)와 제 2열교환기(115)를 연결하는 배관(150)을 따라 흐르고, 배관(150)에 설 치된 팽창밸브(116)에 의해 감압된 후, 제 1열교환기(114)내로 유입된다. 이 때, 제 1열교환기(114)는 증발기의 기능을 수행하게 되는 것으로, 제 1열교환기(114)내로 유입된 액냉매는 제 1열교환기(114)에서 증발, 기화된다. 제 1열교환기(114)는 그 표면온도가 액냉매의 기화에 수반되는 기화잠열에 의해 빙점 이하로 되고, 냉각핀 사이를 통과하는 공기를 냉각시킨다. 이 때, 제어부는 냉기덕트(130)의 유입측 덕트부(132)와 제 1분기덕트부(134) 사이에 위치한 제 1댐퍼(138)를 개방하고, 유입측 덕트부(132)와 제 2분기덕트부(135) 사이에 위치한 제 2댐퍼(139)는 폐쇄된 상태를 유지시킨다. 따라서, 송풍기(112)의 작동에 의해 저장고(120) 주변의 공기가 냉기유입구(126)를 통해 유입측 덕트부(132)내로 유입되고, 개방된 제 1댐퍼(138)를 통해 제 1분기덕트부(134)내에 설치된 제 1열교환기(114)를 거치면서 냉각된다. 이 냉기는 토출측 덕트부(136)를 경유하여 냉기토출구(124)를 통해 도 3의 화살표로 표시한 에어커튼형태로 순환하고, 진열대(122) 상의 상품을 소정온도로 냉각 또는 냉동시킨다.The liquid refrigerant that is completely condensed and liquefied while passing through the
이후, 제 1열교환기(114)로부터 배출된 가스냉매는 방향전환밸브(148)를 거쳐 어큐뮬레이터(142)로 복귀하여 저장된다. 이와 같이 어큐뮬레이터(142)에 저장된 가스냉매는 다시 압축기(144)로 흡입된 후 상기의 냉장 또는 냉동운전사이클을 반복한다.Thereafter, the gas refrigerant discharged from the
냉장 또는 냉동운전이 계속될수록 공기 중의 수분이 제 1열교환기(114)의 표면에 응축되면서 성에가 발생하여 착상이 된다. 제 1열교환기(114)의 착상이 심화되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부는 방향전환밸브(148)를 작동하여 냉매의 흐름을 전환시키는데, 이를 위해 제 1열교환기(114)에 의해 열교환된 냉기의 온도신호와 제 1열교환기(114)의 냉매 포화온도신호를 센서로부터 입력받고, 냉기의 온도(예를 들면 -25℃)와 제 1열교환기(114)의 냉매 포화온도(예를 들면 -45℃)의 차가 기설정된 기준치 이상이 되는 시점에서 제어부는 방향전환밸브(148)를 작동시킨다. 이는 제 1열교환기(114)의 표면에 생성되는 성에는 제 1열교환기(114)에서의 공기와의 열교환을 방해하는 작용을 함으로써, 착상이 진행될수록 냉기의 온도와 제 1열교환기(114)의 냉매 포화온도의 차이가 점점 더 커지기 때문이다.As the refrigeration or freezing operation continues, moisture in the air condenses on the surface of the
도 5의 화살표로 나타낸 바와 같이, 어큐뮬레이터(142)내의 가스냉매는 압축기(144)내로 흡입되고, 압축기(144)내에서 고온,고압으로 압축된 후, 일부 가스냉매는 배관(152)을 통해 응축기(146)내로 유입되어 응축,액화되고, 나머지 가스냉매는 바이패스배관(156)을 통해 냉매량 조절밸브(149)를 거쳐 응축기(146)의 배출단측 배관(154)으로 유입된다. 이에 의해, 응축기(146)의 배출단측 배관(154)내에는 압축기(144)로부터 토출된 가스냉매와 응축기(146)로부터 배출된 액냉매가 혼합되고, 이는 방향전환밸브(148)를 거치면서 제 1열교환기(114)내로 유입된다. 따라서, 제 1열교환기(114)가 보조응축기로서의 역할을 하여 가스냉매가 응축, 액화되고, 응축열에 의해 제 1열교환기(114)에서 제상이 이루어진다. 이 때, 제어부는 센서로부터 검출된 제 1열교환기(114)의 냉매 출구온도와 기설정된 기준온도와의 차이에 따라 냉매량 조절밸브(149)의 개도를 제어하여 제 1열교환기(114)의 제상용량을 조절한다.As indicated by the arrows in FIG. 5, the gas refrigerant in the
제 1열교환기(114)를 거치면서 완전히 응축, 액화된 액냉매는 제 1열교환기 (114)와 제 2열교환기(115)를 연결하는 배관(150)을 따라 흐르고, 배관(150)에 설치된 팽창밸브(116)에 의해 감압된 후, 제 2열교환기(115)내로 유입된다. 이 때, 제 2열교환기(115)가 증발기의 기능을 하게 되는 것으로, 제 2열교환기(115)내로 유입된 액냉매는 제 2열교환기(115)에서 증발, 기화된다. 제 2열교환기(115)는 그 표면온도가 액냉매의 기화에 수반되는 기화잠열에 의해 빙점 이하로 되고, 냉각핀 사이를 통과하는 공기를 냉각시킨다. 이 때, 냉기덕트(130)의 유입측 덕트부(132)와 제 1분기덕트부(134) 사이에 위치한 제 1댐퍼(138)는 제어부에 의해 폐쇄상태로 전환되고, 유입측 덕트부(132)와 제 2분기덕트부(135) 사이에 위치한 제 2댐퍼(139)는 개방상태로 전환된다. 따라서, 송풍기(112)의 작동에 의해 저장고(120) 주변의 공기가 냉기유입구(126)를 통해 유입측 덕트부(132)내로 유입되고, 개방된 제 2댐퍼(139)를 통해 제 2분기덕트부(135)내에 설치된 제 2열교환기(115)를 거치면서 냉각된다. 이 냉기는 토출측 덕트부(136)를 통과하고 냉기토출구(124)를 통해 도 3의 화살표로 표시한 에어커튼형태로 순환하고, 진열대(122) 상의 상품을 소정온도로 냉각 또는 냉동시킨다.The liquid refrigerant completely condensed and liquefied while passing through the
이후, 제 2열교환기(115)로부터 배출된 가스냉매는 방향전환밸브(148)를 거쳐 어큐뮬레이터(142)로 복귀하여 저장된다. 이와 같이 어큐뮬레이터(142)에 저장된 가스냉매는 다시 압축기(144)로 흡입된 후 상기의 냉장 또는 냉동운전사이클을 반복한다.Thereafter, the gas refrigerant discharged from the
동일하게, 제 2열교환기(115)에 의해 열교환된 냉기의 온도와 제 2열교환기(115)의 냉매 포화온도의 차가 기설정된 값 이상이 되는 시점에서 제어부는 방향전 환밸브(148)를 작동시켜 도 4와 같은 운전모드로 전환되도록 한다.Similarly, when the difference between the temperature of the cold air heat exchanged by the
도 6과 도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 연속 운전식 쇼케이스의 냉동사이클의 작동례를 보인 구성도이다.6 and 7 is a configuration diagram showing an operation example of the refrigeration cycle of the continuous operation showcase according to the second embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 연속 운전식 쇼케이스의 냉동사이클은 도 4와 도 5를 참조하여 설명한 상기 제 1실시예에 따른 냉동사이클에 설치되는 송풍기(112, 도 4참조)와 제 1 및 제 2댐퍼(138, 139)를 삭제하고, 외부공기를 제 1 또는 제 2분기덕트부(134, 135)내로 선택적으로 유동시키기 위해 유입측 덕트부(132)와 제 1 및 제 2분기덕트부(134, 135)의 연결부분에 각각 제 1송풍기(112a)와 제 2송풍기(112b)가 설치되는 것을 특징으로 한다. 제 1 및 제 2송풍기(112a, 112b)를 제외한 다른 모든 구성요소들은 상기 제 1실시예에 따른 냉동사이클의 구성요소와 동일하므로 동일구성요소에 대해서는 동일번호를 부여한다. 또한, 제상/냉각운전 모드전환 및 이에 따른 제 1 및 제 2송풍기(112a, 112b)의 작동 제어방식은 상기 제 1실시예에서의 모드전환 및 제 1 및 제 2댐퍼(138, 139)의 제어방식과 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.As shown, the refrigeration cycle of the continuous operation showcase according to the second embodiment of the present invention see the
도 6에 도시된 바와 같이, 제 2열교환기(115)가 보조응축기의 역할을 수행하며 제상이 이루어지고, 제 1열교환기(114)에서 액냉매가 증발,기화됨으로써 이를 통과하는 공기를 냉각시키는 운전모드인 경우에는, 제어부는 냉기덕트(130)의 유입측 덕트부(132)와 제 1분기덕트부(134) 사이에 위치한 제 1송풍기(112a)만을 회전시켜 저장고(120, 도 3참조) 주변의 공기가 냉기유입구(126)를 통해 유입측 덕트부(132)와 제 1분기덕트부(134)내를 통과하면서 제 1열교환기(114)와 열교환되어 냉 각되도록 한다. 이 냉기는 토출측 덕트부(136)를 경유하여 냉기토출구(124)를 통해 도 3의 화살표로 표시한 에어커튼형태로 순환하고, 진열대(122) 상의 상품을 소정온도로 냉각 또는 냉동시킨다. 제어부는 제 1열교환기(114)에 의해 열교환된 냉기의 온도와 제 1열교환기(114)의 냉매 포화온도의 차가 기설정된 값 이상이 되는 시점에서 제 1열교환기(114)에 대한 제상운전이 필요한 것으로 판단하여, 방향전환밸브(148)를 작동시켜 도 7과 같은 운전모드로 전환시킨다.As shown in FIG. 6, the
도 7에 도시된 바와 같이, 제 1열교환기(114)가 보조응축기의 역할을 수행하며 제상이 이루어지고, 제 2열교환기(115)에서 액냉매가 증발,기화됨으로써 이를 통과하는 공기를 냉각시키는 운전모드로 전환된 경우에는 냉기덕트(130)의 유입측 덕트부(132)와 제 2분기덕트부(135) 사이에 위치한 제 2송풍기(112b)만이 회전하여 저장고(120) 주변의 공기가 냉기유입구(126)를 통해 유입측 덕트부(132)와 제 2분기덕트부(135)내를 통과하면서 제 2열교환기(115)에 의해 냉각되어 저장고(120)내로 토출된다. 동일하게, 제 2열교환기(115)에 의해 열교환된 냉기의 온도와 제 2열교환기(115)의 냉매 포화온도의 차가 기설정된 값 이상이 되는 시점에서 제어부는 방향전환밸브(148)를 작동시켜 도 6과 같은 운전모드로 전환시킨다.As shown in FIG. 7, the
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 연속 운전식 쇼케이스에 있어서, 두 개의 열교환기를 구비하여 하나의 열교환기를 증발기로 사용하는 경우 다른 열교환기는 보조응축기 역할을 수행하도록 하여 응축열에 의해 제상이 이루어지도록 하고, 증발기로 사용되던 열교환기의 착상이 심화되면 냉매와 공기의 흐름을 전환하여 증발기로 사용된 열교환기는 보조응축기 역할을 수행하여 제상이 이루어지도록 하고 보조응축기로 사용되던 열교환기는 증발기 역할을 수행하도록 함으로써, 냉각운전의 중단없이 연속적으로 냉각운전을 실행하면서 제상운전을 병행할 수 있고, 이에 의해 쇼케이스에 진열되어 있는 식료품 등의 신선도가 장기적으로 유지될 수 있도록 하는 효과가 있다.As described in detail above, in the continuous operation showcase according to the present invention, when using one heat exchanger as an evaporator having two heat exchangers, the other heat exchanger performs a role of an auxiliary condenser so that defrosting is performed by heat of condensation. If the heat exchanger used in the evaporator is deepened, the flow of refrigerant and air is switched so that the heat exchanger used as the evaporator serves as a subcondenser to perform defrosting, and the heat exchanger used as the subcondenser serves as an evaporator. As a result, the defrosting operation can be performed in parallel while the cooling operation is continuously executed without interruption of the cooling operation, whereby the freshness of food products and the like displayed on the showcase can be maintained in the long term.
또한, 냉매의 응축열에 의해 제상이 이루어지므로 종래의 제상용 전기히터에 소요되는 전력소모가 없어 운전비가 대폭 절감될 뿐만 아니라, 기존에 착상이 심할 경우 쇼케이스의 본체을 해체하여 열교환기 주변을 온수로 살수하여 인위적으로 해빙하는 작업이 없어지므로 유지관리비도 대폭 절감되는 효과가 있다.In addition, since defrosting is performed by the heat of refrigerant condensation, there is no power consumption in the conventional defrosting electric heater, which significantly reduces the operating cost. In the case of severe conception, the main body of the showcase is dismantled so that the surroundings of the heat exchanger can be sprayed with hot water. Therefore, since the work of artificially thawing is eliminated, the maintenance cost is also greatly reduced.
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