KR101065515B1 - 이코노마이저의 액체냉매 레벨유지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다단압축 냉동장치의 이코노마이저에 관한 것으로서, 이코노마이저로 유입된 액체냉매의 유량이 설정된 범위를 벗어나지 않도록 제어할 수 있게 구성한 이코노마이저의 액체냉매 레벨유지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이코노마이저의 액체냉매 레벨유지장치는 냉매보조탱크와, 기체냉매와 액체냉매가 분리되는 이코노마이저와 상기 냉매보조탱크를 연결하는 제1관과, 상기 이코노마이저에 채워진 액체냉매의 수위를 감지하는 레벨감지센서와, 상기 제1관에 장착되며 상기 레벨감지센서에 의해 작동하는 밸브와, 상기 냉매보조탱크와 증발기를 연결하여 평압상태를 유지하는 제2관을 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
이코노마이저, 레벨유지장치, 냉매보조탱크, 제1관, 레벨감지장치, 밸브

Description

이코노마이저의 액체냉매 레벨유지장치{Level Maintenance Apparatus of Economizer}
본 발명은 다단압축 냉동장치의 이코노마이저에 관한 것으로서, 특히 이코노마이저로 유입된 액체냉매의 유량이 설정된 범위를 벗어나지 않게 제어하는 것이다.
도 1은 이코노마이저를 이용한 다단압축 냉동장치의 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 다단압축 냉동장치는, 기체냉매로부터 열을 방출하여 액체냉매로 환원시켜주는 응축기(25)와, 상기 응축기(25)에서 유입된 냉매를 감압 팽창시키는 제1팽창밸브(80)와, 상기 제1팽창밸브(80)로부터 유입된 건도를 가진 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리하는 이코노마이저(55)와, 상기 이코노마이저(55)로부터 유입된 액체냉매를 감압 팽창시키는 제2팽창밸브(85)와, 상기 제2팽창밸브(85)에서 감압 팽창된 냉매를 이용하여 흡열하는 증발기(35)와, 상기 증발기(35)를 통과한 기체냉매가 유입되어 압축되는 1단압축기(70)와, 상기 1단압축기(70)에서 나오는 기체냉매 및 상기 이코노마이저(55)에서 유출되는 기체냉매를 압축하여 상기 응축기(25)로 보내 냉동사이클을 이루는 2단압축기(75)를 포함한다.
그리고 미설명된 도면부호 10은 펌프, 15는 보일러, 45는 리쿠퍼레이터, 50은 재열기, 60은 1단 터빈, 65는 2단 터빈이다.
이와 같이 구성된 다단압축 냉동장치에 있어서, 이코노마이저는 기체냉매와 액체냉매를 분리하여 냉동장치의 효율을 향상시키지만, 이코노마이저의 상태가 불안정하게 되면, 기체냉매와 액체냉매가 섞여 제2팽창밸브로 기체냉매가 혼입되어 공급될 수 있고 또한 액체냉매가 2단압축기로 혼입되어 공급될 수 있다.
이와 같이 제2팽창밸브로 기체냉매가 혼입될 경우에, 기체냉매는 액체냉매보다 큰 부피를 갖고 있어 냉동장치에서 필요로 하는 유량을 작게 만들어 냉동장치의 용량을 감소시킨다. 또한 액체냉매가 2단압축기로 혼입될 경우에 2단압축기에서 액체냉매가 압축되지 않아 압축기의 효율을 감소시킨다는 문제점이 있다.
본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 이코노마이저를 안정적인 상태로 유지함으로써, 기체냉매가 제2팽창밸브로 유입되거나 액체냉매가 2단압축기로 유입되는 것을 방지할 수 있게 구성한 이코노마이저의 액체냉매 레벨유지장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이코노마이저의 액체냉매 레벨유지장치는 냉매보조탱크와, 기체냉매와 액체냉매가 분리되는 이코노마이저와 상기 냉매보조탱크를 연결하는 제1관과, 상기 이코노마이저에 채워진 액체냉매의 수위를 감지하는 레벨감지센서와, 상기 제1관에 장착되며 상기 레벨감지센서에 의해 작동하는 밸브와, 상기 냉매보조탱크와 증발기를 연결하여 평압상태를 유지하는 제2관을 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 이코노마이저의 액체냉매 레벨유지장치는, 상기 이코노마이저와 상기 냉매보조탱크를 연결하는 제3관과, 상기 제3관에 장착되어 냉매보조탱크에 저장된 액체냉매를 이코노마이저로 강제 이송하기 위한 이송펌프를 더 포함한다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 이코노마이저의 액체냉매 레벨유지장치는 이코노마이저에 채워진 액체냉매의 양이 설정된 범위를 벗어나지 않도록 이코노마 이저를 안정적인 상태로 제어시킴으로써, 다단압축 냉동장치의 성능을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
아래에서는 본 발명에 따른 이코노마이저의 액체냉매 레벨유지장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 이코노마이저를 나타낸 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 이코노마이저(100)에는 레벨감지센서(110)가 장착된다. 그리고 이코노마이저(100)에는 냉매보조탱크(120)가 연결되어 이코노마이저(100)에 채워진 액체냉매(101)가 제1관(131)을 통해 냉매보조탱크(120)로 공급되며, 상기 제1관(131)에는 솔레노이드밸브(135)가 장착되어 제1관(131)을 개폐한다. 따라서 상기 솔레노이드밸브(135)의 작동에 의해 상기 제1관(131)이 개방되면 이코노마이저(100)의 액체냉매(101)는 제1관(131)을 따라 냉매보조탱크(120)로 공급된다. 또한 제3관(133)이 이코노마이저(100)와 냉매보조탱크(120)를 연결하고, 제3관(133)에는 액체냉매(101)를 강제로 이송하는 이송펌프(137)가 장착된다.
한편, 제1관(131)을 따라 액체냉매(101)가 이코노마이저(100)에서 냉매보조탱크(120)로 유동할 수 있게 냉매보조탱크(120)와 증발기(35)를 제2관(132)으로 연결하여 증발기(35)의 압력과 냉매보조탱크(120)의 압력이 같게 한다.
여기에서 상기 증발기(35)의 내부압력은 상기 이코노마이저(100)의 내부압력보다 낮은 상태로서, 제1관(131)이 개방되면 증발기(35)와 이코노마이저(100)의 내 부압력 차이에 의해 액체냉매(101)가 냉매보조탱크(120)로 흘러간다.
또한 솔레노이드밸브(135)로 제1관(131)을 폐쇄한 상태에서 이송펌프(137)를 작동하면, 냉매보조탱크(120)에 저장된 액체냉매가 제3관(133)을 따라 이코노마이저(100)로 이송된다.
아래에서는 이와 같이 구성된 이코노마이저의 액체냉매 레벨유지장치의 작동관계에 대해 설명한다.
제1팽창밸브(80)를 통해 이코노마이저(100)로 유입된 냉매는 이코노마이저(100)에서 기체냉매와 액체냉매로 분리되며, 기체냉매(103)는 이코노마이저(100)의 내측 상부에 위치하고, 액체냉매(101)는 이코노마이저(100)의 내측 하부에 위치한다. 유입되는 냉매에 의해 액체냉매(101)의 양이 설정된 범위를 초과하여 수위가 상승하게 되면 레벨감지센서(110)가 이를 감지하고, 전기적신호를 발생한다. 상기 전기적신호는 이코노마이저(100)와 냉매보조탱크(120)를 연결하고 있는 제1관(131)에 장착된 솔레노이드밸브(135)로 입력된다. 솔레노이드밸브(135)가 레벨감지센서(110)에서 입력된 전기적신호에 의해 제1관(131)을 개방하면, 냉매보조탱크(120)의 내부압력이 이코노마이저(100)의 내부압력보다 낮아 액체냉매(101)가 압력차에 의해 냉매보조탱크(120)로 유동한다.
이와 같이 이코노마이저(100)의 액체냉매(101)가 냉매보조탱크(120)로 유동하면서, 액체냉매(101)의 수위는 낮아지게 되고, 수위가 설정된 범위에 포함되면 이를 감지한 레벨감지센서(110)가 전기적신호를 발생한다. 전기적신호는 솔레노이드밸브(135)로 입력되면서 솔레노이드밸브(135)가 제1관(131)을 폐쇄한다. 그러면 냉매보조탱크(120)로 흘러가는 액체냉매(101)의 유동이 차단된다.
한편, 이코노마이저(100) 내부의 액체냉매(101)의 수위가 설정된 범위 미만으로 낮아지면 레벨감지센서(110)에서 이를 감지하고 전기적신호를 이송펌프(137)로 입력한다. 그러면 상기 솔레노이드밸브(135)가 제1관(131)을 폐쇄한 상태에서 이송펌프(137)에 의해 냉매보조탱크(120)에 저장된 액체냉매(101)가 제3관(133)을 따라 이코노마이저(100)로 이송한다.
이와 같이 냉매보조탱크(120)에 저장된 액체냉매(101)가 이코노마이저(100)로 이송됨으로써, 이코노마이저(100)에 채워진 액체냉매(101)의 수위는 상승하게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 레벨유지장치는 이코노마이저(100) 내부의 액체냉매(101)의 양을 설정된 범위 내의 안정적인 상태로 유지시킨다.
도 1은 이코노마이저를 이용한 다단압축 냉동장치의 일 예를 나타낸 개념도이고,
도 2는 본 발명에 따른 이코노마이저를 나타낸 개념도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 이코노마이저 101 : 액체냉매
103 : 기체냉매 110 : 레벨감지센서
120 : 냉매보조탱크 131 : 제1관
132 : 제2관 135 : 솔레노이드밸브
137 : 이송펌프

Claims (2)

  1. 냉매보조탱크(120)와,
    기체냉매(103)와 액체냉매(101)가 분리되는 이코노마이저(100)와 상기 냉매보조탱크(120)를 연결하는 제1관(131)과,
    상기 이코노마이저에 채워진 액체냉매의 수위를 감지하는 레벨감지센서(110)와,
    상기 제1관(131)에 장착되며 상기 레벨감지센서에 의해 작동하는 밸브(135)와,
    상기 냉매보조탱크와 증발기를 연결하여 평압상태를 유지하는 제2관(132)을 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저의 액체냉매 레벨유지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이코노마이저의 액체냉매 레벨유지장치는,
    상기 이코노마이저(100)와 상기 냉매보조탱크(120)를 연결하는 제3관(133)과, 상기 제3관에 장착되어 상기 냉매보조탱크(120)에 저장된 액체냉매(101)를 상기 이코노마이저(100)로 강제 이송하기 위한 이송펌프(137)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이코노마이저의 액체냉매 레벨유지장치.
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