KR101072044B1 - 오일 가열 기능을 구비한 오일 냉각 시스템 - Google Patents

오일 가열 기능을 구비한 오일 냉각 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101072044B1
KR101072044B1 KR1020090094971A KR20090094971A KR101072044B1 KR 101072044 B1 KR101072044 B1 KR 101072044B1 KR 1020090094971 A KR1020090094971 A KR 1020090094971A KR 20090094971 A KR20090094971 A KR 20090094971A KR 101072044 B1 KR101072044 B1 KR 101072044B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oil
expansion valve
evaporator
refrigerant
cooling system
Prior art date
Application number
KR1020090094971A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110037496A (ko
Inventor
배효천
Original Assignee
배효천
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 배효천 filed Critical 배효천
Priority to KR1020090094971A priority Critical patent/KR101072044B1/ko
Publication of KR20110037496A publication Critical patent/KR20110037496A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101072044B1 publication Critical patent/KR101072044B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B49/00Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F25B49/02Arrangement or mounting of control or safety devices for compression type machines, plants or systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/12Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B31/00Compressor arrangements
    • F25B31/002Lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2341/00Details of ejectors not being used as compression device; Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/06Details of flow restrictors or expansion valves
    • F25B2341/068Expansion valves combined with a sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/16Lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2600/00Control issues
    • F25B2600/25Control of valves
    • F25B2600/2513Expansion valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

본 발명은 가열기능을 구비한 오일 냉각 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기계장치에 사용되는 오일 냉각 시스템에 있어서, 히터 등 별도의 가열장치를 구비하지 않고 오일을 가열하는 수단을 마련한 오일 냉각 시스템에 관한 것이다. 이에 따라, 본 발명인 오일 냉각 시스템은, 냉매를 압축시키는 압축기와; 압축된 상기 냉매를 응축시키는 응축기와; 응축된 상기 냉매를 팽창시키는 제1 팽창밸브와; 상기 제1 팽창밸브를 통과한 상기 냉매를 기화시키고 기화된 상기 냉매가 상기 압축기로 유입되도록 연결된 제1 증발기와; 상기 제1 증발기가 내부에 위치하고 내부를 유동하는 오일이 상기 제1 증발기와 열교환되는 오일열교환기를 포함하는 오일 냉각 시스템에 있어서; 상기 제1 증발기와 상기 압축기의 중간에 설치되어 상기 냉매가 순차적으로 경유하는 제2 팽창밸브 및 제2 증발기와; 상기 제1 팽창밸브와 상기 제2 팽창밸브에서 각각 교축작용의 발생을 제어하는 제어장치;가 더 설치되고, 상기 제어장치는 상기 제1 팽창밸브의 교축작용이 없도록 제어하여 상기 냉매가 액체상태로 상기 제1 증발기를 통과하는 경우, 상기 제2 팽창밸브의 교축작용은 발생하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
오일, 가열, 겨울, 팽창밸브, 증발기

Description

오일 가열 기능을 구비한 오일 냉각 시스템{Oil cooling system with heating function}
본 발명은 가열기능을 구비한 오일 냉각 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대소형 머시닝센터와 같은 공작기계, 산업용 유압기계, 각종 냉각유를 사용하는 시스템(사출기, 방전가공기, 유압프레스 등), 자동화 설비 장비, 기타 냉동시스템 등에 사용되는 오일 냉각 시스템에 있어서, 히터 등 별도의 가열장치를 구비하지 않고 오일을 가열하는 수단을 마련한 오일 냉각 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 오일 냉각 시스템은 공작기계, 유압기계 등의 각종 기계장치에서 절삭유, 냉각유 등 다양한 용도로 사용되어지는 오일을 냉각시키기 위한 장치로서, 냉매가 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 순환하는 과정에서 냉매의 기화에 따른 증발잠열을 이용하여 오일을 냉각시키는 장치이다.
본 명세서에서 “오일”은 절삭유, 냉각유 등 각종 기계장치의 원활한 동작 및 소재의 가공을 위해 사용되는 기계유를 의미한다.
도1은 종래의 오일 냉각 시스템을 도시하고 있다.
도 1에서 도시하는 바와 같이 종래의 오일 냉각시스템은 압축기(31)와, 응축 기(33)와, 팽창밸브(12)와, 증발기(11)와, 오일열교환기(40)를 포함하여 구성된다.
상기 압축기(31)는 기체 냉매를 압축하여 응축기(33)에서 응축 액화될 수 있도록 응축온도에 해당되는 포화압력까지 압력을 증대시키는 기능을 수행한다.
상기 응축기(33)는 압축기(31)에서 토출된 고온고압의 기체 냉매를 주위의 공기나 냉각수와의 열교환을 통해 열을 방출시켜 응축 액화하도록 한다.
상기 팽창밸브(12)는 응축기(33)에서 응축 액화된 냉매를 좁은 구멍을 통해 급히 넓은 곳으로 방출시키는 교축작용을 통해서 냉매가 증발되도록 하며, 후방에 설치되는 증발기에서 충분한 열을 흡수할 수 있도록 냉매의 유량을 조절하는 역할을 한다.
상기 증발기(11)는 팽창밸브(12)를 통과한 저온저압의 냉매를 받아 오일과 열교환 시키는 장치로서 냉매의 증발잠열을 이용하여 기계장치의 오일을 냉각시키는 목적이 달성되는 부분이다. 상기 증발기(11)는 오일열교환기(40)의 내부에 위치한다.
상기 오일열교환기(40)는 오일(44)의 유입구(41) 및 유출구(42)를 구비하고, 그 유입구(41) 및 유출구(42)를 통해 오일(44)이 유동하면서 상기 증발기(11)와 열교환이 이루어진다.
미설명된 도면부호 32는 압축기(31)의 토출압력이 설정치 이상이 되면 냉각 시스템의 작동을 정지시키는 고압압력개폐기이고, 도면부호 35는 냉매나 도관 속에 들어있는 수분을 제거하는 필터이다.
그러나, 상술한 바와 같은 오일 냉각 시스템은 오일을 냉각시키는 기능만을 구비하고 있으므로 겨울철과 같이 기온이 매우 낮은 상황에는 오일의 온도도 매우 낮아 기계장치를 초기에 구동하기가 곤란한 문제가 있다. 즉, 공작기계에 사용되는 절삭유 등 오일이 통상 20℃ 이상이 되어야 정밀가공이 가능하나, 겨울철에는 기온의 영향으로 오일이 이보다 훨씬 낮은 온도에서 초기 구동이 시작되어 정밀 가공이 불가능한 문제점이 있었다. 이에 따라, 기계장치를 초기구동 시 30분에서 1시간 가량 워밍업(warming up)하여 오일의 온도를 상승시켜 작업을 실시하고 있는 실정이다.
이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 오일 냉각 시스템에 있어서, 오일의 온도가 낮은 상태에서 기계 장치의 초기 작동이 이루어지는 문제점을 개선하기 위하여 오일을 가열할 수 있는 기능을 부가한 오일 냉각 시스템을 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 냉매를 압축시키는 압축기와; 압축된 상기 냉매를 응축시키는 응축기와; 응축된 상기 냉매를 팽창시키는 제1 팽창밸브와; 상기 제1 팽창밸브를 통과한 상기 냉매를 기화시키고 기화된 상기 냉매가 상기 압축기로 유입되도록 연결된 제1 증발기와; 상기 제1 증발기가 내부에 위치하고 내부를 유동하는 오일이 상기 제1 증발기와 열교환되는 오일열교환기;를 포함하는 오일 냉각 시스템에 있어서; 상기 제1 증발기와 상기 압축기의 중간에 설치되어 상기 냉매가 순차적으로 경유하는 제2 팽창밸브 및 제2 증발기와; 상기 제1 팽창밸브와 상기 제2 팽창밸브에서 각각 교축작용의 발생을 제어하는 제어장치와; 상기 오일의 온도를 측정하여 상기 제어장치로 전송하는 온도센서가 더 설치되고, 상기 제어장치는, 상기 온도센서에서 전송받은 온도값이 설정된 온도값 미만인 경우, 상기 제1 팽창밸브의 교축작용이 없도록 제어하여 상기 냉매가 액체상태로 상기 제1 증발기를 통과하고, 상기 제2 팽창밸브는 교축작용이 발생하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 본 발명의 상기 제어장치는 상기 온도센서에서 전송받은 온도값이 설정된 온도값 이상인 경우, 상기 제1 팽창밸브의 교축작용이 발생하도록 제어하여 상기 제1 증발기에서 상기 냉매를 기화시키는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따른 가열 기능이 구비된 오일 냉각 시스템은 오일을 가열하는 수단을 구비함으로써 겨울철과 같이 기온이 낮을 시에도 오일을 사용하는 기계장치를 원활히 작동시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 오일 냉각 시스템의 구조를 많이 변경하거나, 별도의 가열 장치를 추가하지 않고서도 오일 냉각 시스템에 간단히 가열 기능을 부가할 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도2는 본 발명의 일실시예를 도시하고 있다.
도2를 참조하면, 본 발명은 압축기(310), 응축기(330), 제1 팽창밸브(120), 제1 증발기(110), 제2 팽창밸브(220), 제2 증발기(210)가 하나의 냉각 시스템을 이루고 있으며, 이에 추가하여 오일열교환기(400), 온도 센서(430) 및 제어장치(500)가 설치되어 가열기능을 가진 오일 냉각 시스템이 구성된다.
상기 각 구성요소들에 대해 상세히 살펴보면, 다음과 같다.
먼저, 본 발명에서 압축기(310) 및 응축기(330)는 종래의 오일 냉각 시스템과 동일한 부분으로서, 압축기(310)는 기화된 냉매를 고온고압으로 압축하여 응축기(330)로 보내고, 응축기(330)는 압축기(310)에 의해서 압축된 고온고압의 냉매를 송풍팬(340)의 냉각작용으로 상온고압으로 응축하는 작용을 한다.
제1 팽창밸브(120)는 응축기(330)의 후방에 응축기(330)와 도관(導管,냉매가 흐르는 통로)으로 연결 설치되며, 유로의 단면적이 갑자기 축소되면 압력강하가 일어나고, 압력강하와 동시에 냉매액의 일부가 기화함으로써 저온저압의 상태가 된다. 즉, 냉매의 교축작용이 발생하는 부분이다.
상기 제1 증발기(110)는 제1 팽창 밸브(121)의 후방에서 설치되며, 도관을 통해 제1 팽창밸브와 연결된다. 제1 팽창밸브(120)로부터 나온 저온저압의 냉매 액체가 저온저압의 기체로 기화한다. 이때의 증발잠열에 의해 냉각작용이 발생한다. 상기 제1 증발기(110)는 냉매와 오일의 열교환 작용이 발생하도록 오일 열교환기(400)의 내부에 위치한다.
제2 팽창밸브(210)는 제1 증발기(110) 후방에 제1 증발기(110)와 도관으로 연결 설치되며, 상기 제1 팽창밸브(120)와 동일한 기능을 수행한다.
제2 증발기(210)는 제2 팽창 밸브(221)의 후방에서 설치되며, 도관을 통해 제2 팽창밸브(220)와 연결된다. 상기 제2 증발기(210)는 통상의 냉각시스템에 설치된 증발기와 동일한 기능을 수행하는 것으로 송풍팬(230)에 의해 냉각되고 있다.
압축기(310), 응축기(330), 제1, 2 팽창밸브(121,221), 제1, 2 증발 기(110,210)는 냉매를 이송하는 통로인 도관으로 서로 연결된다.
본 시스템은 공작기계 등의 기계 장치에 설치되어 오일을 냉각하기 위한 것으로, 기계 장치에 사용되는 오일(440)은 오일열교환기(400)의 유입구(410)를 통해 유입되어 상기 제1 증발기(110)와 접촉함으로써 냉각작용이 발생되며, 오일열교환기(400)의 유출구(420)를 통해 다시 기계 장치에 공급되도록 구성된다.
상기 온도센서(430)는 절삭유의 온도를 감지하여 감지된 신호를 제어장치(500)로 전송하는 요소이다. 상기 온도센서(430)는 기계 장치에서 순환되고 있는 오일의 온도를 보다 정확히 감지할 수 있도록 오일열교환기(400)의 유입구(410) 근방에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 제어장치는 중앙처리장치(CPU)(510)와 제1, 2 팽창밸브 제어모듈(124, 224)과, A-D 컨버터(520)를 포함한다.
도 3은 제어장치(500)에 포함된 상기 각 요소의 신호 전달관계를 블록도로써 도시하고 있다.
상기 중앙처리장치(510)는 상기 A-D 컨버터(520)에서 전송된 신호를 분석하여 오일의 온도가 일정 온도 이상일 경우 냉각모드로 전환하여 상기 제1, 2 팽창밸브 제어모듈(124, 224)에 냉각모드에 따른 제어신호를 송신하고, 오일의 온도가 일정 온도 미만일 경우에는 가열모드로 전환하여 제1, 2 팽창밸브 제어모듈(124, 224)에 가열모드에 따른 제어신호를 송신한다.
상기 제1, 2 팽창밸브 제어모듈(124, 224)은 중앙처리장치(CPU)로부터 제어신호를 받아 팽창밸브의 개폐를 제어하는 모듈이다. 상기 제1, 2 팽창밸브 제어모 듈(124, 224)은 제1, 2 팽창밸브와 연결된 스탭핑 모터나 솔레노이드 등의 밸브구동장치를 각각 포함한다.
상기 A-D 컨버터(520)는 온도센서(430)로부터 감지된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 중앙처리장치로 전송하는 장치이다.
한편, 도2의 미 설명된 도면부호 320는 압축기(31)의 토출압력이 설정치 이상이 되면 냉각 시스템의 작동을 정지시키는 고압압력개폐기이고, 도면부호 350은 냉매나 도관 속에 들어있는 수분을 제거하는 필터이다.
이하, 본 발명의 작동 과정 및 제어방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기계장치가 원활히 작동되고 있는 정상상태의 경우로서, 오일의 냉각모드 시의 작동을 설명한다.
온도센서(430)가 오일(440)의 온도를 감지하고, 감지된 신호를 A-D 컨버터(520)에 전송하면, A-D 컨버터(520)는 전송된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 중앙처리장치(510)에 전송하고, 중앙처리장치(510)에서는 전송된 신호를 분석하여 오일(440)의 온도와 사전에 세팅된 온도를 비교한다.
오일(440)의 온도와 세팅된 온도의 비교하여, 오일(440)의 온도가 세팅된 온도보다 높으면 중앙처리장치(510)는 냉각모드에 따른 제어신호를 제1, 2 팽창밸브 제어모듈(124, 224)에 전송하게 되는데, 제1, 2 팽창밸브 제어모듈(124, 224)은 이 신호에 따라 제1 팽창밸브의 개도를 조정하게 된다. 냉각모드 시에는 제1 팽창밸브(121)에서 교축작용이 충분히 일어나도록 제1 팽창밸브(120)의 개도를 미세한 간격으로 제어하며, 고압으로 응축된 냉매가 제1 팽창밸브(120)에서의 교축팽창을 거 쳐 제1 증발기(110)에서 기화된다. 그리고, 제1 증발기(110)에서 냉매(440)는 오일열교환기(400)의 내부를 지나면서 오일을 냉각시킨다. 한편, 제1 증발기(400)를 통과한 냉매는 제2 팽창밸브(220)와 제2 증발기(210)를 거치게 되고, 이때, 제2 팽창밸브(220)는 완전히 개방되도록 제어되어 냉매가 별도의 교축작용없이 압축기(310)까지 도달한다.
한편, 추운 겨울철과 같이 오일(440)의 온도가 과도하게 낮은 경우, 오일(440)의 온도를 일시적으로 높여주기 위한 가열모드 시의 동작은 다음과 같다.
오일(440)의 온도와 세팅된 온도를 비교하여, 오일(440)의 온도가 세팅된 온도보다 낮을 경우, 중앙처리장치(510)는 가열모드로 전환되고 가열모드에 따른 제어신호를 제1, 2 팽창밸브 제어모듈(124, 224)로 전송하게 되는데, 그 신호에 따라 제1 팽창밸브(121)는 완전히 개방되어 냉매가 제1 증발기(110)에서 별도의 상변화 없이 통과하도록 한다. 또한, 상기 제2 팽창밸브(221)에서 교축작용이 발생하여 제2 증발기(210)에서 냉매의 기화가 발생하게 된다. 이때, 제1 증발기(110)에는 응축기(330)로부터 유입되는 상온고압의 냉매가 통과하게 되는데, 상기 냉매는 상온의 온도를 가진 것으로 대략 40° 정도의 온도를 가진다. 따라서, 겨울철의 오일(440)이 그 보다 매우 낮은 온도이므로 상기 냉매로부터 열을 전달받아 가열될 수 있다. 때문에 상기 오일(440)이 순환하면서 정상작동을 위한 온도까지 오일(440)의 온도가 상승될 수 있다.
상기 가열모드 시에는 제1 팽창밸브(120)를 완전히 개방시키므로 제1 팽창밸브(120)에서는 교축작용이 일어나지 않게 되고, 제1 증발기(110)에서 냉매의 증발 도 발생하지 않게 된다. 이 때 제2 팽창밸브(220)와 제2 증발기(210)에서만 교축작용과 냉매의 증발이 발생하는 것이다.
한편, 세팅된 온도를 기준으로 하여 소정의 범위 내에서 오일 냉각 시스템의 가동을 정지시키는 대기모드 시의 작동은 다음과 같다.
상기 대기모드는 가열모드나, 냉각모드에서 세팅된 온도에 도달 시에 세팅된 온도를 기준으로 하여 소정 온도 범위 내에서 오일 냉각 시스템의 가동을 정지시키는 것이다. 예를 들면, 세팅된 온도가 20℃라고 한다면, 20℃보다 오일(440)의 온도가 높을 경우 중앙처리장치는 냉각모드로 전환하여 오일을 냉각하도록 하여 20℃까지 오일(440)의 온도를 하강시키고, 20℃에 도달하면, 압축기(310)의 가동을 정지시키는 등 냉각 시스템의 가동을 정지하고, 이후에는 1℃의 이상의 온도 변화(상승 내지 하강)가 이루어질 때까지 대기하게 되는데, 이와 같은 중간모드를 가짐으로써 세팅온도 부근에서 시스템의 반복적 가동을 막을 수 있다. 이는 가열모드에 있어서도 동일한 것으로, 20℃까지 오일(440)의 온도가 상승된 후에는 가열모드를 종료하고, 1℃의 이상의 온도 변화(상승 내지 하강)가 이루어질 때까지 대기하게 된다. 따라서, 도 4에서 도시하는 바와 같이, 대기모드 상태에서는 21℃ 이상에서 냉각모드로 작동될 수 있고, 19℃ 이하에서 가열모드로 작동될 수 있다.
제어장치(500)의 제어동작을 위한 각 요소의 신호 전달관계는 다음과 같다.
도 3을 참조하면, 먼저 온도센서(430)에서 측정된 온도값은 A-D 컨버터(520)에 의해서 디지털 신호로 변환되고 그 디지털 신호가 중앙처리장치(510)에 전송된다. 중앙처리장치(510)는 상기 전송된 온도값을 설정된 값과 비교하여 냉각모드인 지 가열모드인지 대기모드인지를 판단하고, 그 판단결과에 따라, 전술한 바와 같이 제1, 2 팽창밸브(120,220)를 제어한다. 상기 제1, 2 팽창밸브(120,220)를 제어하는 신호는 제1, 2 팽창밸브 제어모듈(124,224)로 전달되고 제1, 2 팽창밸브 제어모듈(124,224)은 각각 제1, 2 팽창밸브(120,220)와 연결된 스탭핑 모터나 솔레노이드 등의 밸브구동장치를 구비하고 있으므로 상기 전달받은 신호에 따라 밸브구동장치를 작동시켜 제1, 2 팽창밸브(120,220)의 개폐를 제어한다.
한편, 도5는 본 발명의 다른 실시예를 도시하고 있다.
다른 실시예에서는 제1, 2 팽창밸브(121, 221)와 제1, 2 개폐밸브(122, 222)를 병렬로 설치하여 상기 제1, 2 개폐밸브(122)를 제어장치(500)가 제어함으로써 전술한 실시예에서 제1, 2 팽창밸브(120, 220)의 교축작용을 제어하는 것과 동일한 작용이 발생하도록 구성한 것이다.
가열모드 시에는 제1 개폐밸브(122)를 완전히 개방하고, 제2 개폐밸브(222)를 폐쇄한다. 이에 따라, 냉매는 제1 팽창밸브(121)에서 교축작용이 발생하지 않고, 저항이 없는 제1 개폐밸브(122)를 통해 냉매가 이동한다. 한편, 제2 팽창밸브(120)에서는 제2 개폐밸브(222)가 폐쇄되어 있으므로 냉매가 통과하면서 교축작용이 발생되고 제2 증발기(210)에서 증발작용이 발생된다. 따라서, 응축기(330)로부터 유입되는 상온고압의 냉매(대략 40℃)가 제1 증발기(110)를 지나가게 되므로 오일(440)을 가열할 수 있다.
냉각모드 시에는 제2 개폐밸브(222)를 완전히 개방하고, 제1 개폐밸브(122)를 폐쇄하는 것으로, 제1 팽창밸브(121)에서 냉매의 교축작용이 발생되고, 제1 증 발기(110)에서 증발작용이 발생되어 오일열교환기(400) 내부의 오일(440)이 냉각된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 5의 제2 팽창밸브(221)와 병렬로 설치되어 냉매를 바이패스(bypass)시키는 제2 개폐밸브(222′)의 도관을 압축기(310)와 제2 증발기(210) 사이에 연결하여 냉각모드 시 냉매가 제2 팽창밸브와 제2 증발기를 모두 거치지 않도록 구성한 것이다. 이와 같은 구성에 따라 냉각모드 시 냉매가 제2 증발기(210)를 통과하지 않으므로 긴 도관을 통과함으로 인한 저항을 줄일 수 있고 에너지의 손실을 감소시킨다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사항이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 오일 냉각 시스템,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 오일 가열 기능을 구비한 오일 냉각 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 오일 가열 기능을 구비한 오일 냉각 시스템의 제어를 위한 각 요소의 신호 전달관계를 도시한 블록도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 오일 냉각 시스템의 제어장치에서 대기모드에 해당하는 온도범위를 예시한 설명도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 가열 기능을 구비한 오일 냉각 시스템의 구성도,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 오일 가열 기능을 구비한 오일 냉각 시스템의 구성도
**도면 주요부분에 대한 부호의 설명**
11 : 증발기 12 : 팽창밸브
31,310 : 압축기 32,320 : 고압압력개폐기
33,330 : 응축기 34,230,340 : 송풍팬
35,350 : 필터 40,400 : 오일 열 교환기
41,410 : 유입구 42,420 : 유출구
43,430 : 온도센서 44,440 : 오일
110 : 제1증발기 121 : 제1팽창밸브
122 : 제1개폐밸브 124 : 제1팽창밸브 제어모듈
210 : 제2증발기 221,221′: 제2팽창밸브
222,222′: 제2개폐밸브 224 : 제2팽창밸브 제어모듈
500 : 제어장치 510 : 중앙처리장치(CPU)
520 : A-D 컨버터

Claims (3)

  1. 냉매를 압축시키는 압축기와;
    압축된 상기 냉매를 응축시키는 응축기와;
    응축된 상기 냉매를 팽창시키는 제1 팽창밸브와;
    상기 제1 팽창밸브를 통과한 상기 냉매를 기화시키고 기화된 상기 냉매가 상기 압축기로 유입되도록 연결된 제1 증발기와;
    상기 제1 증발기가 내부에 위치하고 내부를 유동하는 오일이 상기 제1 증발기와 열교환되는 오일열교환기;를 포함하는 오일 냉각 시스템에 있어서;
    상기 제1 증발기와 상기 압축기의 중간에 설치되어 상기 냉매가 순차적으로 경유하는 제2 팽창밸브 및 제2 증발기와;
    상기 제1 팽창밸브와 상기 제2 팽창밸브에서 각각 교축작용의 발생을 제어하는 제어장치와;
    상기 오일의 온도를 측정하여 상기 제어장치로 전송하는 온도센서가 더 설치되고,
    상기 제어장치는,
    상기 온도센서에서 전송받은 온도값이 설정된 온도값 미만인 경우, 상기 제1 팽창밸브의 교축작용이 없도록 제어하여 상기 냉매가 액체상태로 상기 제1 증발기를 통과하고, 상기 제2 팽창밸브는 교축작용이 발생하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 오일 냉각 시스템
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 온도센서에서 전송받은 온도값이 설정된 온도값 이상인 경우, 상기 제1 팽창밸브의 교축작용이 발생하도록 제어하여 상기 제1 증발기에서 상기 냉매를 기화시키는 것을 특징으로 하는 오일 냉각 시스템
  3. 삭제
KR1020090094971A 2009-10-07 2009-10-07 오일 가열 기능을 구비한 오일 냉각 시스템 KR101072044B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090094971A KR101072044B1 (ko) 2009-10-07 2009-10-07 오일 가열 기능을 구비한 오일 냉각 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090094971A KR101072044B1 (ko) 2009-10-07 2009-10-07 오일 가열 기능을 구비한 오일 냉각 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110037496A KR20110037496A (ko) 2011-04-13
KR101072044B1 true KR101072044B1 (ko) 2011-10-10

Family

ID=44044962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090094971A KR101072044B1 (ko) 2009-10-07 2009-10-07 오일 가열 기능을 구비한 오일 냉각 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101072044B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6365810U (ko) * 1986-10-18 1988-04-30

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6365810U (ko) * 1986-10-18 1988-04-30

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110037496A (ko) 2011-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1659348B1 (en) Freezing apparatus
CN101688703B (zh) 具有自由冷却泵保护程序的空调系统和方法
JP5406851B2 (ja) 温度及び湿度制御を有するテスト・チャンバー
US10197325B2 (en) Air conditioner with two injection circuits and method of controlling the air conditioner
CN100587368C (zh) 具有内部热交换器的制冷回路的控制
US20100180612A1 (en) Refrigeration device
KR101610836B1 (ko) 시스템에어컨 및 그 운전방법
WO2015045247A1 (ja) ヒートポンプシステム、及び、ヒートポンプ式給湯器
KR20090009315A (ko) 냉동장치
JP2004286428A (ja) 多領域温度制御システム
JP5218107B2 (ja) 冷凍空調装置
KR101161381B1 (ko) 냉동 사이클 장치
KR101146409B1 (ko) 냉매시스템
CN102287975A (zh) 冰箱制冷系统、冰箱和该冰箱的控制方法
KR101072044B1 (ko) 오일 가열 기능을 구비한 오일 냉각 시스템
JP3993540B2 (ja) 冷凍装置
KR100698578B1 (ko) 히트펌프식 온수발생장치
US20060242974A1 (en) Evaporation process control for use in refrigeration technology
JP2019148394A (ja) 空気調和機
KR100943972B1 (ko) 압축기 과부하가 방지가능한 환경 대응형 히트펌프 냉난방 시스템
JP3661014B2 (ja) 冷凍装置
JP3348465B2 (ja) 二元冷凍装置
JP2014070829A (ja) 冷凍装置
US20220221208A1 (en) Heat source unit and refrigeration apparatus
CN101644502B (zh) 制冷回路及用于运行该制冷回路的方法

Legal Events

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

Payment date: 20140712

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160824

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170803

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181015

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190805

Year of fee payment: 9