KR100862673B1 - 저장고용 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실외기에는 압축기 및 응축기가 설치되고 실내기에는 팽창밸브 및 증발기가 설치된 상태에서 냉매가 압축, 응축, 팽창, 증발하는 냉동 사이클을 통해 실내의 온도를 낮추기 위한 냉동장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 상기 압축기와 응축기 사이에 설치하여 각 냉매 순환관을 연결한 상태에서 경로 변환 블록의 전환을 통해 냉매를 역 순환시키기 위한 사방밸브; 상기 응축기로 냉매의 역 순환을 방지하기 위한 제1 체크밸브; 상기 팽창밸브를 우회하여 냉매가 역 순환되도록 하기 위한 제2 체크밸브; 및 상기 제1 체크밸브를 우회하여 냉매가 역 순환시 액화된 냉매를 좁은 곳으로 통과시키면서 급히 넓은 곳으로 방출되도록 하여 증발이 이루어지도록 하기 위한 역 팽창밸브;를 구성함에 따라, 필요시 냉매의 원활한 역 순환을 통해 응축기와 증발기의 역할이 바뀌도록 하여 실내기에 달라붙은 얼음을 녹일 수 있도록 한 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치를 제공하게 된다.
냉동장치, 냉장장치, 저장고, 열효율

Description

저장고용 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치{Refrigerating device for storehouse having reverse circulating thawing structure}
본 발명은 물류 창고 등에 설치되는 냉동장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 필요시 냉매의 원활한 역 순환을 통해 증발기와 응축기의 역할을 변경함으로써, 운영중인 저장고의 해빙시간을 단축하여 에너지를 절감할 수 있으며, 특히 저장고내의 온도변화를 최소화시켜 농산물이 변질되는 것을 막아 신선도의 유지시간을 효율적으로 늘릴 수 있도록 한 저장고용 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치에 관한 것이다.
일반적으로 식품을 보관하는 창고의 경우에는 신선도를 유지하기 위하여 냉동이나 냉장 상태를 유지할 수 있도록 하는 냉동장치(이하 냉장장치를 포함함)가 설치되고 있음은 주지된 사실이다.
이와 같은 냉동장치는 도 1에 도시한 바와 같이 통상 압축, 응축, 팽창, 증발 과정으로 이루어지는 냉동 사이클에 의해 작동되며 이를 위해 상기 냉동장치는 압축기(10), 응축기(20), 팽창밸브(30), 증발기(40)의 중요 구성으로 이루어진다.
이에, 상기 압축기(10: COMPRESSOR MOTOR)는 증발기에서 증발한 저온, 저압의 기체 냉매를 흡입하여 다음의 응축기에서 액화할 수 있도록 응축온도에 해당되는 포화압력까지 압력을 증대시켜 주는 역할을 하고, 상기 응축기(20: CONDENSER)는 압축기에서 표출된 고온 고압의 기체 냉매를 주위의 공기나 냉각수에 열교환시키면서 열을 방출하여 액화시키는 역할을 하며, 상기 팽창밸브(30: EXPANSION VALVE)는 액화된 냉매를 좁은 곳으로 통과시키면서 급히 넓은 곳으로 방출되도록 하여 증발이 이루어지도록 하는 역할을 하고, 상기 증발기(40: EVAPORATOR)는 팽창밸브를 통과한 저온 저압의 냉매를 유입하여 피냉각물체와 열교환시키면서 열을 흡수하는 역할을 한다.
따라서 상기 압축기(10)와 응축기(20)는 그 주변에 더운 열이 발생하기 때문에 실외기(1) 내에 설치되고 팽창밸브(30)와 증발기(40)는 그 주변에 차가운 열이 발생하기 때문에 실내기(2) 내에 설치된다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 냉동창고의 실내기(2)에 팽창밸브(30) 및 증발기(40)를 설치한 상태에서 그 주변의 공기를 송풍기로 순환시킴으로써 냉동창고 내부의 온도를 낮출 수 있는 것이다.
그러나 이와 같은 냉동장치를 장시간 운전할 경우 팽창밸브(30)와 증발기(40) 및 송풍기(42)를 포함하는 실내기(2)에 결빙 작용이 이루어지면서 냉동 효율이 저하되는 문제점이 발생한다. 따라서 이와 같이 실내기에 달라붙은 얼음을 주기적으로 제거해야 한다.
그러나 실내기에 달라붙은 얼음을 제거하기 위한 수단으로 종래에는 열선이 사용되기도 하는데, 이와 같이 열선을 사용하는 경우 설치가 복잡하고 어려울 뿐만 아니라, 설치 및 운용에 있어서 많은 비용이 발생하는 문제가 있다.
본 발명의 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치는 냉매의 원활한 역 순환을 통해 증발기와 응축기의 역할을 변경함으로써, 실내기에 달라붙은 얼음을 녹일 수 있도록 하려는 것이 목적이다.
본 발명의 다른 목적은 다수개의 히터봉을 사용하여 해빙시의 발생되는 시간, 온도의 변화폭, 사용에너지 등의 증가폭을 획기적으로 해빙 시간단축, 온도의 변화폭 감소, 사용에너지를 절감 할 수 있는 저장고용 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 실외기에는 압축기 및 응축기가 설치되고 실내기에는 팽창밸브 및 증발기가 설치된 상태에서 냉매가 압축, 응축, 팽창, 증발하는 냉동 사이클을 통해 실내의 온도를 낮추기 위한 냉동장치에 있어서,
상기 압축기와 응축기 사이에 설치한 상태에서 증발기로 연결되는 제1 냉매 순환관, 압축기의 입구로 연결되는 제2 냉매 순환관, 압축기의 출구로 연결되는 제3 냉매 순환관 및 응축기로 연결되는 제4 냉매 순환관을 각각 결합하고, 그 내부 에는 경로 변환 블록의 전환을 통해 상기 결합된 제1, 2 냉매 순환관과 제3, 4 냉매 순환관이 연결되도록 하거나 상기 제1,3 냉매 순환관과 제2, 4 냉매 순환관이 연결되도록 하여 냉매를 역 순환시키기 위한 사방밸브; 상기 응축기와 팽창밸브 사이에 연결된 제5 냉매 순환관 상에 설치한 상태에서 냉매의 역 순환을 방지하기 위한 제1 체크밸브; 상기 팽창밸브를 우회하도록 설치하여 상기 냉매가 역 순환되도록 하기 위한 제2 체크밸브; 및 상기 제1 체크밸브를 우회하도록 설치하여 상기 냉매가 역 순환시 액화된 냉매를 좁은 곳으로 통과시키면서 급히 넓은 곳으로 방출되도록 하여 증발이 이루어지도록 하기 위한 역 팽창밸브;를 구성하여 상기 냉매의 역 순환을 통해 응축기와 증발기의 역할을 전환할 수 있도록 형성한다.
이때, 상기 사방밸브는 내부에 홀이 형성된 상태에서 그 일측에는 제1,3,4 냉매 순환관이 연통된 상태로 연결되고 그 타측에는 제2 냉매 순환관이 연통된 상태로 연결되며, 상기 홀 내부에는 전후 작동을 통해 냉매의 정 순환시 제3, 4 냉매 순환관의 경로를 연결하면서 홀을 통해 제1, 2 냉매 순환관의 경로가 연결되도록 하고, 냉매의 역 순환시 제1,3 냉매 순환관의 경로를 연결하면서 홀을 통해 제2,4 냉매 순환관의 경로가 연결되도록 하는 경로 변환 블록이 설치되고, 상기 경로 변환 블록의 끝단에는 전후 작동시키기 위한 정역 모터 또는 실린더가 결합된 상태로 구성되어 이루어진다.
본 발명의 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치에 의하면 냉매의 원활한 역 순환을 통해 응축기와 증발기의 역할이 바뀌도록 하여 실내기에 달라붙은 얼음을 녹일 수 있도록 함으로써, 더욱 신속하고 효율적인 해빙 작업이 이루어질 수 있는 매우 유용한 효과가 발휘된다.
본 발명의 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치에 의하면 구성의 간단한 개선을 통해 압축기의 역 순환 없이 응축기와 증발기의 역할이 바뀌도록 함으로써, 비용을 절감하고 설치가 간편한 효과가 발휘된다.
또한, 에너지를 절감할 수 있으며, 특히 저장고내의 온도변화를 최소화시켜 농산물이 변질되는 것을 막아 신선도의 유지시간을 효율적으로 증대시킬 수 있는 효과가 있으므로 저장고 산업상 매우 유용한 발명인 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거 구체적으로 살펴본다.
도 2는 본 발명이 적용된 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치의 정 순환 구조를 도시한 구성도, 도 3은 본 발명이 적용된 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치의 사방밸브를 도시한 작용도, 도 4는 본 발명이 적용된 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치의 역 순환 구조를 도시한 구성도이다.
본 발명의 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 크게, 상기 압축기와 응축기 사이에 설치하여 각 냉매 순환관을 연결한 상태에서 경로 변환 블록의 전환을 통해 냉매를 역 순환시키기 위한 사방밸브(100), 상기 응축기로 냉매의 역 순환을 방지하기 위한 제1 체크밸브(200), 상기 팽창밸브를 우회하여 냉매가 역 순환되도록 하기 위한 제2 체크밸브(300) 및 상기 제1 체크밸브를 우회하여 냉매가 역 순환시 액화된 냉매를 좁은 곳으로 통과시키면서 급히 넓은 곳으로 방출되도록 하여 증발이 이루어지도록 하기 위한 역 팽창밸브(400)를 더 구성함으로써, 상기 사방밸브의 간편한 조작을 통해 냉매의 원활한 역 순환이 이루어진다.
먼저, 상기 냉동장치는 물품을 저장하기 위한 창고의 실외에 설치되는 실외기(1)와 상기 창고의 실내에 설치되는 실내기(2)로 구성되는데, 상기 실외기(1)에는 앞서 설명된 압축기(10), 응축기(20), 사방밸브(100), 제2 체크밸브(300) 및 역 팽창밸브(400)를 포함하고, 상기 실내기(2)에는 앞서 설명된 팽창밸브(30), 증발기(40) 및 제2 체크밸브(200)를 포함한다. 한편, 상기 각 구성들은 냉매의 이동을 위해 각각 제 1 내지 제 5 냉매 순환관(A, B, C, D, E)을 통해 연결된다.
이에, 상기 사방밸브(100)는 상기 압축기(10)와 응축기(20) 사이에 설치되는 것으로서, 상기 증발기(40)로 연결되는 제1 냉매 순환관(A), 상기 압축기(10)의 입구로 연결되는 제2 냉매 순환관(B), 상기 압축기(10)의 출구로 연결되는 제3 냉매 순환관(C) 및 상기 응축기(20)로 연결되는 제4 냉매 순환관(D)이 각각 결합된 상태에서 상기 결합된 제1, 2 냉매 순환관(A, B)과 제3, 4 냉매 순환관(C, D)이 연결되도록 하거나, 상기 제1,3 냉매 순환관(A, C)과 제2, 4 냉매 순환관(B, D)이 연결되도록 하여 냉매를 역 순환시키도록 형성된다.
이와 같은 사방밸브(100)의 구체적인 실시 예로서 도 3에 도시한 바와 같이 내부에 홀(120)이 형성된 상태에서 그 일측에는 제1,3,4 냉매 순환관(A,C,D)이 연 통된 상태로 결합되고 그 타측에는 제2 냉매 순환관(B)이 연통된 상태로 결합되고, 상기 홀(120) 내부에는 전후 작동을 통해 냉매의 정 순환시 제3, 4 냉매 순환관(CD)의 경로를 연결하면서 홀(120)을 통해 제1, 2 냉매 순환관(A, B)의 경로가 연결되도록 하고, 냉매의 역 순환시 제1,3 냉매 순환관(A, C)의 경로를 연결하면서 홀(120)을 통해 제2,4 냉매 순환관(B, D)의 경로가 연결되도록 하는 경로 변환 블록(140)이 설치되며, 상기 경로 변환 블록(140)의 끝단에는 전후 작동시키기 위한 정역 모터 또는 실린더(160)가 결합된 상태로 구성된다.
상기 제1 체크밸브(200)는 상기 응축기(20)와 팽창밸브(30) 사이에 연결된 제5 냉매 순환관(E) 상에 설치한 상태에서 냉매의 역 순환을 방지한다. 즉, 상기 제1 체크밸브(200)는 제5 냉매 순환관(E)을 통해 응축기(20)에서 팽창밸브(30)로 흐르는 냉매는 원활하게 순환되도록 하는 한편, 이는 상기 사방밸브(100)를 전환하여 냉매가 응축기(20)로 역 순환시 이를 차단하도록 하는 것이다.
상기 제2 체크밸브(300)는 상기 팽창밸브(30)를 우회하도록 설치하여 상기 냉매가 역 순환되도록 한다. 즉, 상기 제2 체크밸브(300)는 냉매의 정 순환시에는 이를 통해 냉매의 순환을 차단함으로써 팽창밸브(30)를 통해서만 순환되도록 하는 한편, 상기 사방밸브(100)를 전환하여 냉매의 역 순환시에는 팽창밸브(30)를 통해서 순환이 어려운 냉매가 이를 통해 원활하게 순환되도록 하는 것이다. 따라서 상기 제2 체크밸브(300)를 설치하더라도 냉매의 정 순환시 팽창밸브(30)로 냉매를 순환시켜 증발이 이루어지도록 함으로써 증발기(40)에서 열 흡수가 이루어져 창고 내부의 온도를 낮추도록 할 수 있다.
상기 역 팽창밸브(400)는 상기 제1 체크밸브(200)를 우회하도록 설치하여 상기 냉매가 역 순환시 액화된 냉매를 좁은 곳으로 통과시키면서 급히 넓은 곳으로 방출되도록 하여 증발이 이루어지도록 한다. 즉, 상기 역 팽창밸브(400)는 냉매의 정 순환시에는 이를 통해 냉매의 순환이 이루어지지 않기 때문에 제1 체크밸브(200)를 통해서만 냉매의 원활한 순환이 이루어지도록 하고, 상기 사방밸브(100)를 전환하여 냉매의 역 순환시에는 상기 제1 체크밸브(200)를 통해 역 순환하지 못하는 냉매가 역 팽창밸브(400)를 통해 순환하면서 냉매를 증발시킴으로써 이 후 순환하는 응축기(20)에서 주변의 열을 흡수하는 증발기의 역할을 하게 된다.
상기 역 팽창밸브는 모세관을 장착하여 팽창밸브의 역활을 모세관으로 대체가 가능하다.
이와 같은 구성에 의하면 도 2에 도시한 바와 같이 실내기(2)의 온도를 낮추기 위한 정 순환시 사방밸브(100)의 제1, 2 냉매 순환관(A, B)과 제3, 4 냉매 순환관(C, D)이 연결되도록 함으로써, 냉매가 압축기(10), 응축기(20), 제1 체크밸브(200), 팽창밸브(30), 증발기(40)를 경유하게 된다. 이때, 상기 제2 체크밸브(300) 및 역 팽창밸브(400)를 통해서는 정 순환하는 냉매가 순환될 수 없다.
한편, 이와 같은 구성에 의하면 도 4에 도시한 바와 같이 실내기(2)의 온도를 높이기 위한 역 순환시 사방밸브(100)의 제1, 3 냉매 순환관(A, C)과 제2, 4 냉매 순환관(B, D)이 연결되도록 함으로써, 냉매가 압축기(10), 증발기(40), 제2 체크밸브(400), 역 팽창밸브(300), 응축기(20)를 경유하게 된다. 따라서 이와 같은 냉매의 역 순환을 통해 실외기(1)의 응축기(20)에서 냉매가 주변의 열을 흡수하고, 이를 경유한 냉매는 압축기(10)에서 압축되어 증발기(40)에서 열을 방출하면서 역할이 변환되기 때문에 창고 내부의 실내기(2)에서 발생하는 열을 통해 주변에 달라붙은 얼음을 녹일 수 있게 되는 것이다. 이때, 상기 제1 체크밸브(200) 및 팽창밸브(30)을 통해서는 역 순환하는 냉매가 순환될 수 없다.
물론, 상기 실내기(2) 표면의 얼음이 다 녹은 상태에서는 상기 사방밸브(100)를 전환하여 냉매가 정 순환되도록 함으로써, 다시 창고 내부의 온도를 낮출 수 있는 것이다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 종래 냉동장치의 구조를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명이 적용된 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치의 정 순환 구조를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명이 적용된 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치의 사방밸브를 도시한 작용도.
도 4는 본 발명이 적용된 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치의 역 순환 구조를 도 시한 구성도.
<도면의 주요 구성에 대한 부호의 간단한 설명>
1: 실외기 2: 실내기
10: 압축기 20: 응축기
30: 팽창밸브 40: 증발기
100: 사방밸브 120: 홀
140: 경로 변환 블록 160: 실린더
200: 제1 체크밸브
300: 제2 체크밸브
400: 역 팽창밸브
A: 제1 냉매 순환관 B: 제2 냉매 순환과
C: 제3 냉매 순환관 D: 제4 냉매 순환관
E: 제5 냉매 순환관

Claims (2)

  1. 실외기에는 압축기 및 응축기가 설치되고 실내기에는 팽창밸브 및 증발기가 설치된 상태에서 냉매가 압축, 응축, 팽창, 증발하는 냉동 사이클을 통해 실내의 온도를 낮추기 위한 냉동장치에 있어서, 상기 압축기와 응축기 사이에 설치하여 상기 증발기로 연결되는 제1 냉매 순환관, 상기 압축기의 입구로 연결되는 제2 냉매 순환관, 상기 압축기의 출구로 연결되는 제3 냉매 순환관 및 응축기로 연결되는 제4 냉매 순환관을 각각 결합한 상태에서 상기 결합된 제1, 2 냉매 순환관과 제3, 4 냉매 순환관이 연결되도록 하거나, 상기 제1,3 냉매 순환관과 제2, 4 냉매 순환관이 연결되도록 하여 냉매를 정/역 순환시키기 도록 내부에 홀이 형성된 상태에서 그 일측에는 제1,3,4 냉매 순환관이 연통된 상태로 연결되고 그 타측에는 제2 냉매 순환관이 연통된 상태로 연결되며, 상기 홀 내부에는 전후 작동을 통해 냉매의 정 순환시 제3, 4 냉매 순환관의 경로를 연결하면서 홀을 통해 제1, 2 냉매 순환관의 경로가 연결되도록 하고, 냉매의 역 순환시 제1,3 냉매 순환관의 경로를 연결하면서 홀을 통해 제2,4 냉매 순환관의 경로가 연결되도록 하는 경로 변환 블록이 설치되고, 상기 경로 변환 블록의 끝단에는 전후 작동시키기 위한 정역 모터 또는 실린더가 결합된 상태로 구성되어 이루어진 사방밸브; 상기 응축기와 팽창밸브 사이에 연결된 제5 냉매 순환관 상에 설치한 상태에서 냉매의 역 순환을 차단하기 위한 제1 체크밸브; 상기 팽창밸브를 우회하도록 설치하여 상기 냉매가 역 순환되도록 하기 위한 제2 체크밸브; 및 상기 제1 체크밸브를 우회하도록 설치하여 상기 냉매가 역 순환시 액화된 냉매를 좁은 곳으로 통과시키면서 급히 넓은 곳으로 방출되도록 하여 증발이 이루어지도록 하기 위한 역 팽창밸브;를 구성하여 상기 냉매의 역 순환을 통해 응축기와 증발기의 역할을 전환할 수 있도록 형성한 것을 특징으로 하는 저장고용 역 순환 해빙 구조를 갖는 냉동장치.
  2. 삭제
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