KR101125771B1 - Heating and cooling apparatus of sea water used for preserve tank system of imported live-fish - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉매싸이클의 응축기와 증발기를 사용하여 해수를 가열 및 냉각시킬 수 있도록 한 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부쉘이 되는 열교환탱크의 내부로 냉매가 유동되도록 하는 한편, 열교환탱크의 내부에 해수가 유동하는 열교환튜브를 설치한 만액식 열교환기를 응축기와 증발기로 사용하고, 취수해역으로부터 펌핑되어 상기 응축기와 증발기에서 가열 및 냉각된 해수 중 필요한 해수를 선택하여 수조로 공급시키며, 수조로 공급되지 아니한 해수는 수조에서 사용된 해수와 함께 취수해역으로 다시 배출시킴으로서, 수조에 저장되는 해수를 절기에 관계없이 활어의 보관에 가장 적합한 온도로 유지시킬 수 있도록 하는 한편, 고가의 내부식성 소재를 열교환탱크에 적용시키지 않더라도 응축기와 증발기의 부식을 방지하면서 해수를 효율적이고 위생적으로 가열 및 냉각시킬 수 있도록 하고, 취수해역과 연계된 개방식 해수유동경로를 적용시킴으로서 배설물이나 냉매가스 등에 의한 해수오염을 방지하여 활어의 건강상태와 상품성 또한 최상으로 유지시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 국내 연안해역의 온도변화에 적응하기 어려운 수입활어를 고밀도로 저장하기 위하여 취수해역과 인접한 연안내륙에 시설되는 수조설비에 최적으로 적용시킬 수 있도록 한 수입활어 보관용 수조설비의 해수 가열 및 냉각장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 컴프레셔(1)와 응축기(2)와 팽창밸브(4)와 증발기(3)가 냉매배관으로 연결된 냉매싸이클을 이용하여 냉매의 응축과 증발 과정에서 해수를 가열 및 냉각시키도록 한 장치에 있어서, 상기 냉매싸이클의 응축기(2)와 증발기(3)는 냉매의 유동을 위하여 제공된 열교환탱크(21)(31)의 내부에 해수가 유동하는 열교환튜브(25)(35)가 삽입 설치된 만액식 쉘엔튜브(Shell & Tube) 또는 쉘엔핀튜브(Shell & Fin-tube) 열교환기가 되며, 상기 각각의 열교환튜브(25)(35)는, 해수펌프(8a)와 해수필터(8b)를 구비하는 상태로 취수해역으로부터 연장되는 해수유입관(8)과 연결 설치되는 한편, 가열해수배출관(9)과 냉각해수배출관(18)에 의하여 수조(10)와 각각 연결 설치되며, 상기 가열해수배출관(9)과 냉각해수배출관(18)이 수조(10)와 연결되기 이전에 각각의 배출관(9)(18)으로부터 드레인배관(9a)(18a)이 분기되고, 상기 드레인배관(9a)(18a)과 가열해수배출관(9)과 냉각해수배출관(18)에는 해수의 유동경로를 수조(10) 또는 취수해역으로 조정하기 위한 밸브기구(V)가 설치되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus for heating and cooling seawater by using a condenser and an evaporator of a refrigerant cycle, and more particularly, while allowing a refrigerant to flow into an inside of a heat exchange tank serving as an outer shell, A full-sized heat exchanger installed with a heat exchanger tube in which seawater flows is used as a condenser and an evaporator, and selected from the seawater pumped from the intake water and heated and cooled in the condenser and the evaporator to supply the required seawater to a water tank, and supply it to a water tank. The unsealed seawater is discharged back to the intake area along with the seawater used in the water tank, so that the seawater stored in the water tank can be maintained at a temperature most suitable for storing live fish regardless of the season, while exchanging expensive corrosion-resistant materials. Even if it is not applied to the tank, seawater can be Efficient and hygienic heating and cooling is applied, and open seawater flow paths connected to intake waters are applied to prevent seawater contamination by excretion or refrigerant gas, so that the health and commercial quality of live fish can be maintained at the highest level. As a result, the seawater heating and cooling of the tank for storing the imported live fish, which can be optimally applied to the tank facility installed in the coastal inland adjacent to the intake sea, in order to store the imported live fish which is difficult to adapt to the temperature change in the coastal waters of Korea Relates to a device.
To this end, the present invention, the compressor (1), the condenser (2), the expansion valve (4) and the evaporator (3) by using a refrigerant cycle connected to the refrigerant pipe to heat and cool the sea water during the condensation and evaporation of the refrigerant. In one apparatus, the condenser (2) and the evaporator (3) of the refrigerant cycle have heat exchange tubes (25) (35) into which seawater flows into the heat exchange tanks (21) (31) provided for the flow of refrigerant. The installed shell & tube or shell & fin-tube heat exchanger is installed, and each of the heat exchange tubes 25 and 35 includes a seawater pump 8a and a seawater filter 8b. It is installed in connection with the sea water inlet pipe (8) extending from the intake water in the equipped state, while being connected to the water tank (10) by the heating seawater discharge pipe (9) and the cooling seawater discharge pipe (18), respectively, the heated seawater discharge pipe Each discharge pipe 9 before the cooling seawater discharge pipe 18 and the cooling water discharge pipe 18 are connected to the water tank 10; Drain pipes 9a and 18a branch from 18, and the drain pipes 9a and 18a, the heated seawater discharge pipe 9 and the cooling seawater discharge pipe 18 provide a flow path of seawater to the water tank 10 or It is characterized in that the valve mechanism (V) for adjusting to the intake area.
Description
본 발명은 외부쉘이 되는 열교환탱크의 내부로 냉매가 유동되도록 하는 한편, 열교환탱크의 내부에 해수가 유동하는 열교환튜브를 설치한 만액식 열교환기를 냉매싸이클의 응축기와 증발기로 각각 사용하며, 취수해역으로부터 펌핑되어 상기 응축기와 증발기에서 가열 및 냉각된 해수 중 필요한 해수를 선택하여 수조로 공급시키는 한편, 수조로 공급되지 아니한 해수는 수조에서 사용된 해수와 함께 취수해역으로 다시 배출시킬 수 있도록 한 수입활어 보관용 수조설비의 해수 가열 및 냉각장치에 관한 것이다.In the present invention, the refrigerant flows into the inside of the heat exchange tank that becomes the outer shell, and the liquid-type heat exchanger having the heat exchange tube in which the seawater flows inside the heat exchange tank is used as the condenser and the evaporator of the refrigerant cycle, respectively. Imported fish that are pumped from the seawater heated and cooled in the condenser and evaporator to supply the required seawater to the tank, while the seawater not supplied to the tank is discharged back to the intake with the seawater used in the tank. The present invention relates to a seawater heating and cooling device for a storage tank facility.
최근에 들어 국민소득의 증대와 함께 외식산업이 크게 발달하고 있으며, 구제역이나 조류독감 또는 광우병과 같은 가축의 질병으로 인하여 육류의 소비는 점차 줄어드는 추세인 데 반하여, 건강-웰빙 식품으로서 생선이나 해산물의 소비는 증가추세에 있는 바, 특히 살아 있는 활어를 선호하는 국내 소비자들의 취향에 의하여 활어의 소비는 매우 뚜렷한 증가세를 보이고 있다.In recent years, the food service industry has developed greatly along with the increase of national income, and the consumption of meat is gradually decreasing due to disease of livestock such as foot-and-mouth disease, bird flu or mad cow disease. Consumption is on the rise, and the consumption of live fish is showing a marked increase, especially due to the preference of domestic consumers who prefer live fish.
이에 반하여, 우리나라 연안해역의 지속적인 어자원 감소로 인하여 연안해역에서 어획되는 활어의 량이 그 소비량을 따라가지 못하는 실정이므로, 국내 소비자들의 선호도가 높은 감성돔이나 참돔 또는 농어 등은 이미 그 공급량의 대부분을 양식어업에 의존하고 있지만, 인건비와 사료비 및 유류비 등의 상승으로 말미암아 양식활어의 가격 또한 크게 상승하고 있다.On the contrary, since the amount of live fish caught in coastal waters cannot keep up with the consumption due to the continuous decrease of fish stocks in Korea's coastal waters, most of the supply of black sea bream, sea bream or sea bass, which are highly preferred by domestic consumers However, due to rising labor costs, feed and oil costs, the price of farmed fish is also rising.
이로 인하여, 국내보다 인건비가 저렴하고 어자원이 풍부한 러시아 등지에서 대량으로 어획된 돔이나 농어 또는 점성어 등의 고급활어를 국내로 수입한 다음, 이를 연안해역과 인접한 수조설비에 고밀도로 보관하였다가 전국 각지의 소비지역으로 유통시키고 있으며, 수입활어가 차지하는 비중 또한 국내에서 어획되거나 양식된 활어를 추월하고 있다.As a result, high-quality live fish such as domes, sea bass, or viscous fish, which have been caught in large quantities in Russia, which have a lower labor cost and abundant fish resources than Korea, are imported into Korea, and then stored in high-density water tank facilities adjacent to coastal waters. It is distributed to the consumption areas of the country, and the share of imported live fish also exceeds the live fish caught or farmed in Korea.
상기와 같이 수입활어의 고밀도 보관을 위하여 사용되는 수조설비는 통상 연안해역과 인접한 연안내륙에 비치되므로, 취수해역으로부터 활어수로 사용되는 해수를 직접 펌핑하여 수조로 공급시킨 다음, 수조와 함께 구비된 각종 여과장치를 거쳐 해수를 순환 및 정화시킴으로서, 수조에 저장된 활어를 일정 기간에 걸쳐 보관할 수 있도록 하였다.Water tank equipment used for high-density storage of imported live fish as described above is usually stored in the coastal inland adjacent to the coastal waters, and directly supplied to the tank by pumping the seawater used as live fish from the intake water, and then provided with the water tank By circulating and purifying the seawater through various filtration devices, live fish stored in the tank can be stored for a certain period of time.
그러나, 최근에 들어 지구온난화와 같은 환경의 영향으로 연안해역의 해수온도가 크게 변화하고 있는 바, 동절기에는 연안해역의 해수온도가 약 5~6℃까지 떨어지는 한편, 하절기에는 연안해역의 해수온도가 약 25~26℃까지 상승하게 되므로, 약 18℃ 전후의 온도에서 가장 활성도가 높은 수입활어가 연안해역의 해수온도에 적응하지 못하는 상황이 발생하게 된다.However, in recent years, the seawater temperature in coastal waters has changed drastically due to the influence of the environment such as global warming. In winter, the seawater temperature of coastal water drops to about 5 ~ 6 ℃, and in summer, the seawater temperature in coastal waters Since the temperature rises to about 25 ~ 26 ℃, the most active imported live fish at a temperature around 18 ℃ is not able to adapt to the sea temperature of the coastal waters.
다시 말해서, 동절기와 하절기시에 취수해역으로부터 펌핑된 해수를 수조로 공급시켜 활어의 보관에 사용하게 되면, 상대적으로 높거나 낮게 되는 해수의 온도에 의하여 수조에서 보관되는 수입활어의 활동성과 면역성이 크게 저하된다는 것이며, 이로 인하여 수조에서 고밀도로 보관되는 수입활어가 어체손상이나 질병 등에 쉽게 노출됨으로서, 수입활어의 신선도와 상품가치에 치명적인 악영향을 미치는 문제점이 발생한다는 것이다.In other words, when the seawater pumped from the intake water in the winter and summer seasons is used to store live fish, the activity and immunity of imported live fish stored in the tank is greatly increased due to the relatively high or low temperature of the seawater. This is because the imported live fish stored in a high density in the tank is easily exposed to damage to the body or disease, causing a problem that has a fatal adverse effect on the freshness and the value of the imported live fish.
상기와 같은 문제점을 보완하기 위하여, 수입활어 보관용 수조설비에 컴프레셔와 응축기와 증발기를 포함하는 냉매싸이클을 적용시킴으로서, 수조에 저장된 해수를 응축기에서 가열시키거나 증발기에서 냉각시켜 해수의 온도를 적정 수준으로 유지토록 한 것이 알려져 있으며, 상기 응축기와 증발기는 해수와 냉매의 열교환을 수행하는 열교환기가 된다.In order to solve the above problems, by applying a refrigerant cycle including a compressor, a condenser and an evaporator to the imported live fish storage tank facility, the seawater stored in the tank is heated in the condenser or cooled in the evaporator to cool the temperature of the seawater. It is known to maintain as, the condenser and the evaporator is a heat exchanger for performing heat exchange between the sea water and the refrigerant.
그러나, 수입활어 보관용 수조설비에 적용되었던 종래의 냉매싸이클은, 해수가 유동하는 열교환탱크의 내부에 냉매가 유동하는 냉매배관을 설치한 쉘엔튜브(Shell & Tube) 또는 쉘엔핀튜브(Shell & Fin-tube)식 열교환기를 응축기와 증발기로 각각 사용함으로서, 응축기와 증발기용 열교환탱크(외부쉘)가 해수에 의하여 부식되지 않도록 고가의 내부식성 소재를 적용시킴으로서, 냉매싸이클을 포함하는 수조설비의 시설비용을 크게 상승시키는 요인이 되었다.However, the conventional refrigerant cycle applied to the aquarium facility for imported live fish is a shell & tube or shell & fin tube in which a refrigerant pipe in which refrigerant flows is installed inside a heat exchange tank in which seawater flows. By using a tube-type heat exchanger as a condenser and an evaporator respectively, and applying an expensive corrosion-resistant material so that the heat exchange tank (outer shell) for the condenser and the evaporator is not corroded by sea water, the facility cost of the tank facility including the refrigerant cycle It was a factor to greatly increase the.
뿐만 아니라, 수조용 해수배관 및 냉매싸이클용 냉매배관이 서로 다른 폐쇄식 순환경로를 이루기 때문에, 동절기에는 응축기에서 해수를 가열시키고 하절기에는 증발기에서 해수를 냉각시킬 수 있도록, 해수배관과 냉매배관을 응축기 및 증발기와 연계시키는 배관작업이 사방제어밸브 등을 사용한 복잡하고 까다로운 작업이 됨으로서, 수조설비의 시설비용을 한층 더 크게 상승시키는 요인이 되었다.In addition, since the seawater piping for the water tank and the refrigerant piping for the refrigerant cycle form different closed circulation paths, the seawater piping and the refrigerant piping are condensers so that the seawater can be heated in the condenser in winter and the seawater can be cooled in the evaporator in summer. And the piping work associated with the evaporator has become a complicated and difficult work using the four-way control valve, etc., which caused the facility cost of the water tank equipment to increase even more.
상기와 같이 수입활어의 보관을 위한 수조설비의 시설비용이 막대하게 소요됨으로서, 수입활어를 취급하는 업자들이 수입활어의 신선한 보관이 가능한 설비를 확보하는 측면에서 상당한 경제적 부담을 가지게 됨은 물론이고, 이러한 연유로 인하여 비록 수입활어라 할지라도 신선한 제품을 원하는 소비자들의 요구를 제대로 충족시키지 못하는 실정이다.As described above, since the facility cost of the tank facility for the storage of imported live fish is enormous, the contractors handling the imported live fish have a considerable economic burden in terms of securing a facility capable of fresh storage of the imported live fish. Due to condensed milk, even if it is an imported live fish, it does not meet the needs of consumers who want fresh products.
특히, 수입활어를 고밀도로 저장하는 수조설비에 있어서는, 여과장치를 거쳐 해수를 정화시킨다 하더라도 활어의 배설물과 같은 각종 이물질이 빠른 시간안에 해수중에 고농도로 축적됨으로서, 해수의 상태를 활어의 보관에 최적화시키기 어려운 문제점이 있었으며, 응축기와 증발기의 열교환탱크 내부에 설치되어 냉매가 유동하는 냉매배관으로부터 냉매가 누설될 경우, 수조에 보관된 활어가 폐사하게 되는 등 활어수인 해수의 관리 차원에서도 많은 문제점을 노출시키는 것이었다.Particularly, in the tank facility that stores the imported live fish at high density, even though the seawater is purified through the filtration device, various foreign substances such as the excreta of the live fish accumulate in high concentration in the seawater in a short time, thereby optimizing the condition of the seawater for the storage of the live fish. There was a problem that is difficult to make, and when the refrigerant is leaked from the refrigerant pipe inside the heat exchange tank of the condenser and the evaporator, and the refrigerant leaks from the refrigerant pipe, the live fish stored in the tank dies. It was to expose.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 수입활어 보관용 수조설비의 해수 가열 및 냉각장치는, 외부쉘이 되는 열교환탱크의 내부로 냉매가 유동되도록 하는 한편, 열교환탱크의 내부에 해수가 유동하는 열교환튜브를 설치한 만액식 열교환기를 응축기와 증발기로 사용함으로서, 수조에 저장되는 해수를 절기에 관계없이 활어의 보관에 가장 적합한 온도로 유지시킬 수 있도록 하는 한편, 고가의 내부식성 소재를 열교환탱크에 적용시키지 않더라도 응축기와 증발기의 부식을 방지하면서 해수를 효율적이고 위생적으로 가열 및 냉각시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 냉매싸이클을 포함하는 수조설비의 우수한 활어보관성능을 확보하면서도 그 시설비용은 절감시킬 수 있도록 하는 것을 제 1의 기술적 과제로 한다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the seawater heating and cooling device of the imported live fish storage tank according to the present invention, the refrigerant flows into the inside of the heat exchange tank that becomes the outer shell By using a full-sized heat exchanger installed as a condenser and an evaporator, a heat exchanger tube equipped with a heat exchange tube in which the seawater flows inside the heat exchange tank can be used to maintain the seawater stored in the tank at the most suitable temperature for live fish storage regardless of the season. However, even if expensive corrosion-resistant materials are not applied to the heat exchange tank, it is possible to heat and cool the seawater efficiently and hygienically while preventing corrosion of the condenser and evaporator, thereby providing excellent live storage performance of the tank facility including the refrigerant cycle. The first technical aspect is to secure the facility cost while securing It is a task.
이와 더불어, 취수해역으로부터 펌핑되어 상기 응축기와 증발기에서 가열 및 냉각된 해수 중 필요한 해수를 선택하여 수조로 공급시키며, 수조로 공급되지 아니한 해수는 수조에서 사용된 해수와 함께 취수해역으로 다시 배출시키도록 함으로서, 취수해역과 연계된 개방식 해수유동경로를 적용시킴에 따라 수조설비의 배관구조를 보다 간소화시켜 수조설비의 시설비용을 절감시키는 측면에 한층 더 기여토록 하는 한편, 배설물과 같은 각종 이물질이나 냉매가스 등에 의한 해수오염을 방지하여 활어의 건강상태와 상품성 또한 최상으로 유지시킬 수 있도록 하는 것을 제 2의 기술적 과제로 한다.In addition, the seawater pumped from the intake seawater is selected from the seawater heated and cooled in the condenser and the evaporator, and is supplied to the water tank. By applying an open seawater flow path connected to the intake water, the pipe structure of the water tank facility can be further simplified, further contributing to the reduction of the facility cost of the water tank facility, and various foreign substances such as excreta or refrigerant gas. The second technical problem is to prevent the pollution of the seawater caused by the back and the like, so that the health status and the commercial quality of the live fish can be maintained at the best.
이로 인하여, 본 발명은 국내 연안해역의 온도변화에 적응하기 어려운 수입활어를 고밀도로 저장하기 위하여 취수해역과 인접한 연안내륙에 시설되는 수조설비에 최적으로 적용시킬 수 있는 해수 가열 및 냉각장치를 제공토록 함은 물론, 본 발명의 장치를 포함하는 수조설비의 시설비용을 최대한으로 절감시켜 수입활어를 취급하는 업자들이 가지는 경제적인 부담을 최소화시킴으로서, 수입활어 보관용 수조설비의 저변확대를 도모하여 보다 더 값싸고 신선한 수입활어를 소비자들에게 제공토록 하는 것을 궁극적인 기술적 과제로 한다.Accordingly, the present invention provides a seawater heating and cooling apparatus that can be optimally applied to the water tank facilities installed in the coastal inland adjacent to the intake water in order to store the imported live fish which is difficult to adapt to the temperature change in the domestic coastal water at high density. Of course, by minimizing the economic burden on contractors handling imported live fish by reducing the facility cost of the tank facility including the apparatus of the present invention to the maximum, by further expanding the bottom of the tank for storage of imported live fish The ultimate technical challenge is to provide consumers with cheap and fresh live fish.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, 컴프레셔와 응축기와 팽창밸브와 증발기가 냉매배관으로 연결된 냉매싸이클을 이용하여 냉매의 응축과 증발 과정에서 해수를 가열 및 냉각시키도록 한 장치에 있어서, 상기 냉매싸이클의 응축기와 증발기는 냉매의 유동을 위하여 제공된 열교환탱크의 내부에 해수가 유동하는 열교환튜브가 삽입 설치된 만액식 쉘엔튜브 또는 쉘엔핀튜브 열교환기가 되며, 상기 각각의 열교환튜브는, 해수펌프와 해수필터를 구비하는 상태로 취수해역으로부터 연장되는 해수유입관과 연결 설치되는 한편, 가열해수배출관과 냉각해수배출관에 의하여 수조와 각각 연결 설치되며, 상기 가열해수배출관과 냉각해수배출관이 수조와 연결되기 이전에 각각의 배출관으로부터 드레인배관이 분기되고, 상기 드레인배관과 가열해수배출관과 냉각해수배출관에는 해수의 유동경로를 수조 또는 취수해역으로 조정하기 위한 밸브기구가 설치되는 것을 특징으로 한다.The present invention as a means for solving the above technical problem, in the apparatus for heating and cooling the sea water during the condensation and evaporation of the refrigerant by using a refrigerant cycle connected to the refrigerant pipe, the compressor, the condenser, the expansion valve and the evaporator The condenser and the evaporator of the refrigerant cycle may be a full-scale shell-and-tube or shell-and-pin tube heat exchanger having a heat exchange tube into which a seawater flows into an inside of a heat exchange tank provided for the flow of the refrigerant, wherein each of the heat exchange tubes is a sea water pump. And a seawater inlet pipe extending from the intake water with the seawater filter installed thereon, respectively, connected to the water tank by a heated seawater discharge pipe and a cooling seawater discharge pipe, wherein the heated seawater discharge pipe and the cooling seawater discharge pipe are connected to the water tank. The drain pipe is branched from each discharge pipe before being discharged. Inbae tube and the heating water discharge pipe and the cooling water discharge pipe is characterized in that the valve mechanism for regulating the flow path of the water in the tank or water intake area is installed.
또한, 상기 증발기용 열교환탱크의 하부측과 상부측에는 냉매액분배기와 냉매가스배출기가 각각 설치되고, 상기 냉매액분배기와 냉매가스배출기는 열교환탱크의 길이 방향을 따라 설치되는 메인파이프와, 상기 메인파이프에서 분기되어 열교환탱크와 연결 설치되는 다수 개의 분기관으로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 증발기의 열교환탱크 외측면에는 높이 방향을 따라 다수 개의 오일회수관이 연결 설치되고, 상기 오일회수관은 하나의 배관으로 통합되어 냉매가스배출기로부터 컴프레셔측으로 연장되는 냉매라인과 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, a refrigerant liquid distributor and a refrigerant gas discharger are respectively installed on the lower side and the upper side of the heat exchange tank for the evaporator, and the refrigerant liquid distributor and the refrigerant gas discharger are installed along a longitudinal direction of the heat exchange tank, and the main pipe. It characterized in that the branch consisting of a plurality of branch pipes are connected to the heat exchange tank and installed, the heat exchange tank outer surface of the evaporator is connected to a plurality of oil recovery pipes are installed along the height direction, the oil recovery pipe is one pipe It is characterized in that it is connected to the refrigerant line is installed to extend from the refrigerant gas discharger to the compressor side.
이와 더불어, 상기 냉매가스배출기로부터 컴프레셔측으로 연장되는 냉매라인은, 어큐뮬레이터를 전,후로 하여 증발냉매라인과 흡입라인으로 나뉘어 설치되고, 상기 증발냉매라인과 흡입라인은 어큐뮬레이터의 상단측에 각각 연결 설치되며, 어큐뮬레이터의 하단측으로부터는 오일회수라인이 연장되어 흡입라인과 연결 설치되고, 증발기의 열교환탱크로부터 연장되는 상기 오일회수관은 어큐뮬레이터의 오일회수라인과 연결 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 증발기의 열교환탱크 또는 냉매액분배기의 메인파이프 내부에는, 보조냉매싸이클의 응축기가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하는 한다.In addition, the refrigerant line extending from the refrigerant gas discharger to the compressor side is installed by dividing the accumulator into an evaporative refrigerant line and a suction line with the accumulator before and after, and the evaporative refrigerant line and the suction line are connected to the upper side of the accumulator, respectively. The oil recovery line extends from the lower side of the accumulator and is connected to the suction line, and the oil recovery pipe extending from the heat exchange tank of the evaporator is connected to the oil recovery line of the accumulator, and the heat exchange tank of the evaporator. Alternatively, a condenser of an auxiliary refrigerant cycle may be inserted into the main pipe of the refrigerant liquid distributor.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 수조에 저장되는 해수를 절기에 관계없이 활어의 보관에 가장 적합한 온도로 유지시키는 한편, 고가의 내부식성 소재를 열교환탱크에 적용시키지 않더라도 응축기와 증발기의 부식을 방지하면서 해수를 효율적이고 위생적으로 가열 및 냉각시키는 효과가 있으며, 이로 인하여 냉매싸이클을 포함하는 수조설비의 우수한 활어보관성능을 확보하면서도 그 시설비용은 절감시키는 효과가 있다.According to the present invention as described above, while maintaining the seawater stored in the tank at the temperature most suitable for the storage of live fish regardless of the season, while preventing the corrosion of the condenser and evaporator even if expensive corrosion-resistant material is not applied to the heat exchange tank There is an effect of heating and cooling sea water efficiently and hygienically, thereby ensuring the excellent live fish storage performance of the tank facility including the refrigerant cycle, while reducing the cost of the facility.
이와 더불어, 취수해역과 연계된 개방식 해수유동경로를 적용시킴에 따라 수조설비의 배관구조를 보다 간소화시켜 수조설비의 시설비용을 절감시키는 측면에 한층 더 기여하는 효과를 제공하는 한편, 배설물과 같은 각종 이물질이나 냉매가스 등에 의한 해수오염을 방지하여 활어의 건강상태와 상품성 또한 최상으로 유지시키는 효과가 있다.In addition, by applying an open seawater flow path connected to the intake water, the pipe structure of the water tank facility is further simplified, which contributes to further reducing the facility cost of the water tank facility. It prevents seawater pollution caused by foreign substances or refrigerant gas, and keeps the health and commerciality of live fish at the best.
이로 인하여, 취수해역과 인접한 연안내륙에 시설되는 수입활어 보관용 수조설비에 최적으로 적용시킬 수 있는 해수 가열 및 냉각장치를 제공함은 물론, 수조설비의 시설비용을 최대한으로 절감시켜 수입활어를 취급하는 업자들이 가지는 경제적인 부담을 최소화시킴으로서, 수입활어 보관용 수조설비의 저변확대를 도모하여 보다 더 값싸고 신선한 수입활어를 소비자들에게 제공할 수 있는 등의 매우 유용한 효과를 가지는 것이다.As a result, it provides a seawater heating and cooling system that can be optimally applied to the imported live fish storage tank facility installed in the coastal inland adjacent to the intake water, and also minimizes the cost of the tank facility to handle imported live fish. By minimizing the economic burden on the traders, it is possible to expand the base of the tank for storing the imported live fish and to provide consumers with cheaper and fresh imported live fish.
도 1은 본 발명에 따른 해수 가열 및 냉각장치를 이용한 활어보관용 수조설비를 나타내는 개략적인 배관도.
도 2는 본 발명에 따른 해수 가열 및 냉각장치를 나타내는 배관도.
도 3의 (가) 및 (나)는 본 발명의 해수 가열 및 냉각장치에 적용되는 증발기의 최적 실시예를 나타내는 배관도.
도 4는 보조냉매싸이클이 적용된 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 배관도.1 is a schematic piping diagram showing a fish tank for live fish storage using seawater heating and cooling apparatus according to the present invention.
Figure 2 is a piping diagram showing a seawater heating and cooling apparatus according to the present invention.
Figure 3 (a) and (b) is a piping diagram showing an optimal embodiment of the evaporator applied to the seawater heating and cooling apparatus of the present invention.
4 is a piping diagram showing another embodiment of the present invention to which the auxiliary refrigerant cycle is applied.
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명이 적용되는 수입활어 보관용 수조설비는 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 컴프레셔(1)와 응축기(2)와 팽창밸브(4)와 증발기(3)가 냉매배관(도면상 점선으로 표시)으로 연결된 냉매싸이클이 해수의 가열 및 냉각장치(100)로 구비되는 한편, 취수해역으로부터 연장되는 해수유입관(8)이 상기 응축기(2) 및 증발기(3)와 각각 연결 설치되며, 상기 해수유입관(8)에는 해수펌프(8a)와 해수필터(8b)가 설치된다.First, as shown in Figure 1, the imported live fish storage tank apparatus to which the present invention is applied, the compressor (1), the condenser (2), the expansion valve (4) and the evaporator (3) refrigerant pipe (in the drawing) Refrigerant cycle connected by a dashed line) is provided as a heating and
도면상 취수해역으로부터 연장되는 하나의 해수유입관(8)에 해수펌프(8a) 및 해수필터(8b)를 설치한 다음, 이를 지난 위치에서 해수유입관(8)을 2개의 배관으로 분기시켜 응축기(2) 및 증발기(3)와 연결시킨 것으로 도시되어 있으나, 2개의 해수유입관(8)을 응축기(2)와 증발기(3)마다 각각 개별적으로 연결시켜 사용하는 것도 가능하다.The
이와 더불어, 상기 응축기(2) 및 증발기(3)로부터 가열해수배출관(9)과 냉각해수배출관(18)이 연장되어 활어보관용 수조(10)와 연결 설치되는 한편, 상기 가열해수배출관(9)과 냉각해수배출관(18)이 수조(10)와 연결되기 이전에 각각의 배출관(9)(18)으로부터 드레인배관(9a)(18a)이 분기되고, 상기 드레인배관(9a)(18a)과 가열해수배출관(9)과 냉각해수배출관(18)에는 해수의 유동경로를 수조(10) 또는 취수해역으로 조정하기 위한 밸브기구(V)가 설치된다.In addition, the heated
도면상 상기 밸브기구(V)는 가열해수배출관(9)과 냉각해수배출관(18) 및 각각의 드레인배관(9a)(18a)에 설치된 수동식 개폐밸브가 되지만, 필요에 따라서는 솔레노이드 밸브와 같은 자동밸브가 사용될 수도 있고, 드레인배관(9a)(18a)이 분기되는 부분에 삼방밸브를 설치하여 해수의 경로를 수조(10) 또는 취수해역으로 조정토록 하는 것도 가능하다.In the drawing, the valve mechanism V is a manual on / off valve provided in the heated
그러나, 본 발명에 따른 가열 및 냉각장치(100)는 동절기나 하절기와 같은 일정한 기간동안 해수경로의 변동없이 사용되기 때문에, 밸브기구(V)의 조작이 필요한 횟수가 1년에 2회 정도에 불과하므로, 도면에 도시된 바와 같은 수동식 개폐밸브를 적용시키는 것이 가장 경제적이며, 상기 드레인배관(9a)(18a) 및 수조(10)용 드레인배관(10a)을 취수해역까지 별도로 연장시킬 수도 있으나, 전체 드레인배관(9a)(10a)(18a)을 하나의 해수배출관(40)으로 통합시켜 설치하는 것이 보다 더 바람직하다.However, since the heating and
상기와 같은 방식으로 하여, 본 발명이 적용된 수조설비가 취수해역과 연계된 개방식 해수순환경로를 가지게 됨으로서, 수조(10)용 해수배관 및 냉매싸이클용 냉매배관이 서로 다른 폐쇄식 순환경로를 이루도록 한 경우와 비교하여 수조설비의 배관구조를 매우 간소화시킬 수 있음은 물론이고, 활어의 배설물과 같은 각종 이물질 또한 수조(10)의 내부에 축적되지 않고 해수와 함께 취수해역으로 즉시 배출되는 것이다.In the manner as described above, the water tank facility to which the present invention is applied has an open sea water circulation path associated with the intake area, so that the sea water pipe for the
한편, 본 발명의 가열 및 냉각장치(100)와 함께 설치된 보조냉매싸이클(110)은 냉매의 증발열원이 부족한 동절기 기간동안 가동되는 것으로서, 이에 대해서는 도 4를 기초로 하여 이후에 상세히 설명될 것이며, 냉매싸이클에 통상적으로 적용되는 사항으로서, 본 발명의 가열 및 냉각장치(100)와 이에 수반되는 보조냉매싸이클(110)은 수조(10)에 저장된 해수의 온도, 냉매의 온도 및 압력 등을 입력조건으로 하는 컨트롤러(50)에 의하여 그 작동이 제어된다.Meanwhile, the
본 발명의 가열 및 냉각장치(100)는 도 2에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 컴프레셔(1)로부터 토출된 고온고압의 냉매가스가 토출라인(11)을 따라 응축기(2)로 유입되고, 응축기(2)의 내부에서 해수를 가열(방열)시키고 응축된 냉매가 응축냉매라인(12)을 따라 팽창밸브(4)를 거쳐 증발기(3)로 유입되며, 증발기(3)의 내부에서 해수를 냉각(흡열)시키고 증발된 냉매가스가 다시 컴프레셔(1)로 재공급되는 공지의 냉매싸이클을 기초로 한다.In the heating and
이와 더불어, 컴프레셔(1)의 토출측과 흡입측에 해당하는 냉매라인, 도면상 토출라인(11)과 흡입라인(17)에는 컴프레셔(1)의 작동에 따른 소음과 진동을 감쇄시키기 위한 진동감쇄기(1a)(1b)가 설치되고, 컴프레셔(1)로부터 토출된 고온고압의 냉매가스 중에 포함된 오일성분을 냉매가스와 분리시키기 위한 오일분리기(5)가 토출라인(11)에 설치된다.In addition, the refrigerant line corresponding to the discharge side and the suction side of the compressor (1), the
상기 오일분리기(5)는 사이트글라스(Sight-glass)(52a)가 구비된 오일공급관(52)에 의하여 오일탱크(51)와 연결 설치되고, 상기 오일탱크(51)의 하단측으로부터 오일필터(53a)와 솔레노이드 밸브(54) 및 유량계(55)가 구비된 오일회수관(53)이 연장되어 컴프레셔(1)와 다시 연결 설치되며, 오일탱크(51)의 상단측으로부터는 체크밸브(56a)가 구비된 가스리턴라인(56)이 연장되어 컴프레셔(1)의 흡입라인(17)과 연결 설치된다.The oil separator (5) is connected to the oil tank (51) by an oil supply pipe (52) provided with sight glass (Sight-glass) (52a), and the oil filter (from the lower end of the oil tank 51) 53a) and the
따라서, 컴프레셔(1)로부터 토출된 냉매가스 중에 포함된 오일성분은 오일분리기(5)로부터 오일탱크(51)에 저장되었다가 적정한 유량으로 컴프레셔(1)로 재유입되며, 오일성분과 함께 오일탱크(51)로 유입된 일부 냉매가스는 오일탱크(51)의 상단측에 누적되었다가 일정 압력 이상이 되면 체크밸브(56a)를 거쳐 가스리턴라인(56) 및 흡입라인(17)을 따라 컴프레셔(1)로 다시 흡입되도록 이루어진다.Therefore, the oil component contained in the refrigerant gas discharged from the
한편, 응축기(2)로부터 연장되는 응축냉매라인(12)에는 리시버탱크(6)가 설치되는 바, 상기 리시버탱크(6)는 응축기(2)로부터 배출되는 액상의 응축냉매를 기체상태의 냉매와 분리하여 액상의 응축냉매만이 배출되도록 하는 기능을 수행하며, 리시버탱크(6)로부터 팽창밸브(4)로 연장되는 응축냉매라인(12)에는 필터드라이어(12a)와 사이트글라스(12b) 및 솔레노이드 밸브(13)가 각각 설치된다.Meanwhile, a
그리고, 증발기(3)로부터 연장되는 냉매라인은 어큐뮬레이터(7)를 전,후로 하여 증발냉매라인(14)과 흡입라인(17)으로 분리되며, 상기 어큐뮬레이터(7)는 증발기(3)를 거쳐 공급되는 냉매가스의 저장 및 압력조정, 액상냉매의 2차 증발, 수분흡수, 증발기 동결방지와 같은 다양한 기능을 수행함과 동시에, 냉매액이나 냉매가스중에 포함된 오일성분을 회수하여 컴프레셔(1)측으로 재공급시키는 기능을 병행하는 것이다.The refrigerant line extending from the
상기와 같은 오일성분의 회수기능을 위하여, 어큐뮬레이터(7)의 하단측으로부터 오일회수라인(16)이 연장된 다음 흡입라인(17)과 연결 설치되어 있으며, 상기 팽창밸브(4)로부터는 증발기(3)로 유입되지 못한 응축냉매의 바이패스라인(15)이 연장된 다음, 상기 바이패스라인(15)이 증발기(3)와 어큐뮬레이터(7)를 연결하는 증발냉매라인(14)과 다시 연결되어 있다.In order to recover the oil component as described above, the
통상적으로 냉매싸이클을 구성하기 위한 가장 중요한 장치는 컴프레셔(1)와 응축기(2)와 팽창밸브(4)와 증발기(3)가 되며, 그 이외에 위에서 설명되어진 장치, 즉 오일분리기(5)와 리시버탱크(6)와 어큐뮬레이터(7) 및 다른 부가적인 장치는 냉매싸이클의 작동성능과 효율을 향상시키기 위하여 필요시 설치되는 것이다.Typically, the most important devices for constructing the refrigerant cycle are the
따라서, 본 발명의 가열 및 냉각장치(100)에 있어서도, 컴프레셔(1)와 응축기(2)와 팽창밸브(4)와 증발기(3)가 포함된 냉매싸이클을 적용시킨다는 것이 가장 중요한 사항이며, 그 이외의 다른 부가적인 장치는 임의대로 변경 또는 수정하여 적용시킬 수 있는 바, 이는 본 발명의 모태가 되는 냉매싸이클이 도 2에 도시된 형태로 한정되지 아니함을 의미한다.Therefore, in the heating and
본 발명의 제 1요부에 해당하는 구성요소는, 냉매싸이클의 응축기(2)와 증발기(3)를 쉘엔튜브(Shell & Tube) 또는 쉘엔핀튜브(Shell & Fin-tube)식 열교환기로 설치하여 냉매와 해수와의 열교환이 가능토록 하되, 열교환기의 외부쉘을 이루는 열교환탱크(21)(31)의 내부공간을 따라 냉매가 유동되도록 하는 한편, 상기 열교환탱크(21)(31)의 내부에 해수가 유동하는 열교환튜브(25)(35)가 삽입 설치되도록 한 만액식 열교환기(Flooded heat-exchanger)를 적용시킨 것이다.Components corresponding to the first aspect of the present invention, the refrigerant cycle by installing the condenser (2) and the evaporator (3) Shell & Tube or Shell & Fin tube type heat exchanger refrigerant And heat exchange with the seawater, allowing the refrigerant to flow along the inner space of the
따라서, 해수펌프(8a)와 해수필터(8b)를 구비한 상태로 취수해역으로부터 연장되는 상기 해수유입관(8) 및 수조(10)와의 연결을 위한 상기 가열해수배출관(9)과 냉각해수배출관(18)은 응축기(2)와 증발기(3)의 열교환탱크(21)(31) 내부에 설치된 각각의 열교환튜브(25)(35)와 연결됨으로서, 취수해역으로부터 수조(10)를 통한 가열해수 또는 냉각해수의 공급경로를 제공하게 된다.Thus, the
도면상 각각의 열교환튜브(25)(35)는 다수 매의 해수유동배관이 지그재그식으로 연결 설치된 것으로 도시되어 있으나, 해수와 냉매와의 열교환이 가능한 것이라면 이와 다른 구조의 열교환튜브(25)(35)가 적용될 수 있고, 열교환튜브(25)(35)의 외측에 촘촘한 간격으로 전열핀이 부착된 핀튜브(Fin-tube) 또한 적용이 가능하며, 열교환탱크(21)(31)의 일측 사이드커버(22)(32)에는 배관연결작업의 편의성을 제공하기 위한 유입포트(23)(33)와 배출포트(24)(34)가 설치되어 있다.Although each
상기와 같이 열교환탱크(21)(31)의 내부공간을 통하여 냉매가 유동되도록 하는 한편, 열교환탱크(21)(31)의 내부에 설치된 열교환튜브(25)(35)를 통하여 해수가 유동되도록 하면, 기존에 사용되었던 쉘엔튜브 또는 쉘엔핀튜브식 열교환기를 그대로 적용시키더라도 해수에 의한 응축기(2)와 증발기(3)의 부식을 방지할 수 있게 된다.When the refrigerant flows through the internal space of the
다시 말해서, 쉘엔튜브 또는 쉘엔핀튜브식 열교환기에 있어 통상 냉매가 유동하는 열교환튜브(25)(35)는 내부식성이 우수한 동이나 동합금 재질을 사용하기 때문에, 이를 그대로 해수유동배관으로 적용시키면 되고, 외부쉘이 되는 열교환탱크(21)(31)는 냉매의 유동공간을 제공하게 되므로, 해수의 부식에 대비한 고가의 내부식성 소재를 열교환탱크(21)(31)에 적용시키지 않아도 된다는 것이다.In other words, in the shell-and-tube or shell-and-tube tube heat exchanger, since the
뿐만 아니라, 냉매파이프의 외부로 해수가 유동되도록 한 기존의 열교환기 방식에 의하면, 냉매파이프로부터 냉매가 누설되어 해수중에 포함될 우려가 매우 높게 되지만, 본 발명의 경우는 해수가 유동하는 열교환튜브(25)(35)의 외부로 냉매가 유동하는 구조가 적용됨으로서, 냉매가스가 해수중에 포함되어 해수가 오염되는 상황 또한 미연에 방지할 수 있다.In addition, according to the existing heat exchanger system that allows the seawater to flow out of the refrigerant pipe, there is a high risk of leakage of the refrigerant from the refrigerant pipe to be included in the seawater, but in the case of the present invention, the heat exchange tube 25 in which the seawater flows. By applying a structure in which the refrigerant flows to the outside of the (35), the situation that the refrigerant gas is contained in the sea water to contaminate the sea water can also be prevented in advance.
본 발명의 제 2요부에 해당하는 구성요소로서는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 증발기(3)용 열교환탱크(31)의 하부측과 상부측에 냉매액분배기(36)와 냉매가스배출기(37)를 각각 설치한 것이며, 상기 냉매액분배기(36)와 냉매가스배출기(37)는 열교환탱크(31)의 길이 방향을 따라 설치되는 메인파이프(36a)(37a)와, 상기 메인파이프(36a)(37a)에서 분기되어 열교환탱크(31)와 연결 설치되는 다수 개의 분기관(36b)(37b)으로 이루어진다.As the components corresponding to the second main part of the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, the
상기와 같이 증발기(3)용 열교환탱크(31)의 하부측과 상부측에 냉매액분배기(36)와 냉매가스배출기(37)를 각각 설치하게 되면, 열교환탱크(31)의 내부공간을 통하여 응축냉매가 균등하게 분배되는 한편, 해수를 냉각시키고 증발된 냉매가스 또한 열교환탱크(31)의 내부공간으로부터 균등하게 배출될 수 있으며, 이로 인하여 증발기(3)용 열교환탱크(31)의 내부에서 해수의 냉각작업이 보다 효율적으로 수행될 수 있다.When the
도면상 냉매액분배기(36)에는 3개의 분기관(36b)이 적용되고, 냉매가스배출기(37)에는 2개의 분기관(37b)이 적용된 것으로 도시되어 있으나, 메인파이프(36a) (37a)의 길이 및 분기관(36b)(37b)의 개수는 임의대로 조정이 가능하며, 상기 증발냉매라인(14)은 냉매가스배출기(37)의 메인파이프(37a) 상단 중앙측으로부터 연장되어 어큐뮬레이터(7)와 연결된다.Although three
본 발명의 제 3요부에 해당하는 구성요소로서는 도 3의 (가) 및 (나)에 각각 도시된 바와 같이, 증발기(3)의 열교환탱크(31) 외측면에 높이 방향을 따라 다수 개의 오일회수관(19)이 연결 설치되며, 상기 오일회수관(19)은 하나의 배관으로 통합되어 냉매가스배출기(37)로부터 컴프레셔(1)측으로 연장되는 냉매라인과 연결 설치된다.As the components corresponding to the third essential part of the present invention, as shown in (a) and (b) of FIG. 3, a plurality of oil recovery along the height direction on the outer surface of the
다시 말해서, 어큐뮬레이터(7)가 설치된 경우, 상기 오일회수관(19)은 어큐뮬레이터(7)의 오일회수라인(16)과 연결 설치된다는 것이고, 어큐뮬레이터(7)가 설치되지 아니한 경우, 상기 오일회수관(19)은 컴프레셔(1)의 흡입라인(17)과 직접 연결 설치된다는 것이며, 후자의 경우 흡입라인(17)과 증발냉매라인(14)은 하나의 단일배관을 형성하게 된다.In other words, when the
상기 오일회수관(19)은 증발기(3)용 열교환탱크(31)의 내부에 응축냉매가 저장될 경우, 응축냉매의 액면(液面)으로 부유하는 오일성분을 강제적으로 회수함으로서, 컴프레셔(1)의 가동에 필요한 오일성분을 보다 적극적으로 회수하여 컴프레셔(1)의 가동성을 높이는 한편, 응축냉매의 액면에 부유하는 오일성분으로 인한 냉매의 증발효율 저하를 방지함으로서, 해수의 냉각성능을 보다 더 향상시킬 목적으로 설치되는 것이다.When the condensation refrigerant is stored in the
도면상 증발기(3)용 열교환탱크(31)의 외부측에 제 1회수관(19a)과 제 2회수관(19b) 및 제 3회수관(19c)으로 이루어지는 3개의 배관이 탱크의 높이 방향을 따라 서로 다른 위치에 연결 설치되어 있으나, 오일회수관(19)의 개수 및 연결위치 또한 임의대로 조정이 가능하며, 도 3의 (가)에서는 개별식 회수관을 나타내었고, 도 3의 (나)에서는 통합식 회수관을 나타내었다.In the drawing, three pipes consisting of a
도 3의 (가)에 도시된 개별식 회수관은, 각각의 회수관(19a)(19b)(19c)마다 개폐밸브(19d)를 설치하여 놓은 상태에서, 열교환탱크(31)에 제공된 투시창(31a)으로 응축냉매의 액면 높이를 확인한 다음, 그 액면 높이에 해당하는 회수관의 개폐밸브(19d)만을 개방시키도록 한 것이고, 도 3의 (나)에 도시된 통합식 회수관은, 각각의 회수관(19a)(19b)(19c)이 하나의 배관으로 통합된 부분에 개폐밸브(19d)를 설치하여 모든 회수관(19a)(19b)(19c)을 통한 오일의 회수가 가능토록 한 것이다.As shown in Fig. 3A, the individual recovery pipe is provided with a see-through window provided to the
따라서, 도 3의 (가)에 도시된 것은 응축냉매의 수위가 일정한 수준으로 유지되는 경우에 적합하고, 도 3의 (나)에 도시된 것은 응축냉매의 수위가 수시로 변동되는 경우에 적합하지만, 본 발명의 가열 및 냉각장치(100)는 취수해역과 연계된 개방식 해수순환경로가 적용되어 증발기(3)에서의 냉각부하가 거의 일정하게 되므로, 응축냉매의 유입을 최소화시킨 오일성분만의 합리적인 회수를 위하여 도 3의 (가)에 도시된 구조를 적용시키는 것이 가장 바람직하다.Therefore, what is shown in (a) of FIG. 3 is suitable when the level of the condensation refrigerant is maintained at a constant level, and what is shown in (b) of FIG. 3 is suitable when the level of the condensation refrigerant varies from time to time, The heating and
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 냉각 및 가열장치(100)를 나타내는 것으로서, 냉매액분배기(36)가 설치되지 아니한 경우는 증발기(3)의 열교환탱크(31) 내측 바닥면에, 냉매액분배기(36)가 설치된 경우에는 냉매액분배기(36)의 메인파이프(36a) 내부에, 보조냉매싸이클(110)의 응축기(20)가 삽입 설치되도록 함으로서, 동절기시 부족한 증발열원을 보조냉매싸이클(110)의 응축기(20)가 보충토록 한 구조가 된다.4 shows a cooling and
다시 말해서, 동절기에 취수해역으로부터 펌핑되어 증발기(3)의 열교환튜브(35)를 유동하는 해수의 온도가 5~6℃ 정도로 낮게 되면, 응축냉매가 회수할 수 있는 증발열원이 부족하게 되며, 이러한 경우 컴프레셔(1)의 압축부하가 증대되어 가열 및 냉각장치(100)의 효율적인 운전에 지장을 초래할 수 있으므로, 이를 방지할 수 있도록 보조냉매싸이클(110)을 추가로 설치하여 해당 싸이클의 응축기(20)에서 발생하는 열을 냉매의 증발열원으로 사용토록 한다는 것이다.In other words, when the temperature of the sea water pumped out of the intake water in winter and flowing through the
상기 보조냉매싸이클(110) 또한 컴프레셔(1)와 응축기(20)와 팽창밸브(4)와 증발기(40)를 기초로 하여, 오일분리기(5)나 리시버탱크(6) 또는 어큐뮬레이터와 같은 부가적인 장치를 포함하여서 구성될 수 있는 바, 이는 앞에서 이미 설명되어진 바와 같이 본 발명에 적용되는 보조냉매싸이클(110)의 경우에도, 컴프레셔(1)와 응축기(20)와 팽창밸브(4)와 증발기(30)를 포함한다는 조건하에서 도 4에 도시된 실시예의 형태로 한정되지 아니함을 의미한다.The auxiliary
또한, 본 발명의 모태가 되는 냉매싸이클의 컴프레셔(1)를 이용하여 보조냉매싸이클(110)을 동시에 운전시킬 수도 있는 바, 이 경우는 각각의 냉매싸이클을 1대의 컴프레셔(1)로 병렬 운전하는 방식이 되며, 보조냉매싸이클(110)의 응축기(20)는 냉매배관 자체를 이용한 방열기가 되도록 하고, 보조냉매싸이클(110)의 증발기(30)는 공기유동팬(30a)에 의하여 실내온도를 증발열원으로 사용하는 실내기가 되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, the auxiliary
이하, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 작용관계를 도 1을 중심으로 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the working relationship of the present invention having the above-described configuration will be described with reference to the accompanying drawings with reference to FIG. 1.
먼저, 본 발명의 가열 및 냉각장치(100)를 수조설비와 함께 설치하여 컴프레셔(1) 및 해수펌프(8a)를 가동시키되, 취수해역의 온도가 약 5~6℃ 정도가 되는 동절기에는, 응축기(2)로부터 연장되어 수조(10)와 연결되는 가열해수배출관(9)을 개방시키고, 가열해수배출관(9)으로부터 분기된 드레인배관(9a)은 폐쇄시키는 한편, 증발기(3)로부터 연장되어 수조(10)와 연결되는 냉각해수배출관(18)을 폐쇄시키고, 냉각해수배출관(18)으로부터 분기된 드레인배관(18a)은 개방시키게 된다.First, the heating and
상기와 같은 방식으로 해수유동경로를 세팅하게 되면, 취수해역으로부터 펌핑되어 응축기(2)의 열교환튜브(25)를 통과한 해수는 고온의 냉매가스에 의하여 약 18℃ 정도의 온도로 가열된 다음 가열해수배출관(9)을 따라 수조(10)로 공급되어 활어수로 사용되며, 증발기(3)의 열교환튜브(35)로 공급된 해수는 보조냉매싸이클(110)의 응축기(20)와 함께 냉매의 증발열원을 공급시킨 다음, 냉각해수배출관(18)으로부터 드레인배관(18a)을 거쳐 취수해역으로 다시 배출된다.When the seawater flow path is set in the above manner, the seawater pumped from the intake water and passed through the heat exchange tube 25 of the
상기와 같이 증발기(3)를 통과한 해수가 냉각해수배출관(18) 및 드레인배관(18a)을 따라 취수해역으로 배출됨과 동시에, 활어수로 사용된 해수 또한 수조(10)의 드레인배관(10a)을 거쳐 취수해역으로 배출되며, 각각의 드레인배관(10a) (18a)이 하나의 해수배출관(40)으로 통합되므로, 증발기(3)를 거친 저온의 해수가 수조(10)를 거친 18℃ 정도의 해수와 혼입되어 취수해역의 해수와 비슷한 온도조건으로 최종 배출된다.The seawater passing through the
이와는 달리, 취수해역의 온도가 약 25~26℃ 정도가 되는 하절기에는, 증발기(3)로부터 연장되어 수조(10)와 연결되는 냉각해수배출관(18)을 개방시키고, 냉각해수배출관(18)으로부터 분기된 드레인배관(18a)은 폐쇄시키는 한편, 응축기(2)로부터 연장되어 수조(10)와 연결되는 가열해수배출관(9)을 폐쇄시키고, 가열해수배출관(9)으로부터 분기된 드레인배관(9a)은 개방시키게 된다.On the contrary, in the summer season when the temperature of the intake seawater is about 25 to 26 ° C., the cooling
상기와 같은 방식으로 해수유동경로를 세팅하게 되면, 취수해역으로부터 펌핑되어 증발기(3)의 열교환튜브(35)를 통과한 해수는 응축냉매의 증발열원을 공급하고 약 18℃ 정도의 온도로 냉각된 다음 냉각해수배출관(18)을 따라 수조(10)로 공급되어 활어수로 사용되며, 응축기(2)의 열교환튜브(25)로 공급된 해수는 냉매가스의 응축에 사용된 다음, 가열해수배출관(9)으로부터 드레인배관(9a)을 거쳐 취수해역으로 다시 배출된다.When the seawater flow path is set in the above manner, the seawater pumped from the intake area and passed through the
상기와 같이 응축기(2)를 통과한 해수가 가열해수배출관(9) 및 드레인배관(9a)을 따라 취수해역으로 배출됨과 동시에, 활어수로 사용된 해수 또한 수조(10)의 드레인배관(10a)을 거쳐 취수해역으로 배출되며, 각각의 드레인배관(9a)(10a)이 하나의 해수배출관(40)으로 통합되므로, 응축기(2)를 거친 고온의 해수가 수조(10)를 거친 18℃ 정도의 해수와 혼입되어 취수해역의 해수와 비슷한 온도조건으로 최종 배출된다.The seawater passing through the
한편, 봄이나 가을과 같은 시기에 취수해역의 온도가 수입활어의 보관을 위한 적정온도(18℃ 내외)로 유지될 경우에는, 본 발명에 따른 가열 및 냉각장치(100)의 컴프레셔(1) 운전을 중지시킨 상태에서, 해수펌프(8a)만을 가동시켜 취수해역으로부터 펌핑된 해수가 별도의 가열이나 냉각 과정을 거치지 않고 수조(10)측으로 공급되도록 하면 된다.On the other hand, when the temperature of the intake water at the same time as spring or autumn is maintained at an appropriate temperature (about 18 ℃) for the storage of the imported live fish, the compressor (1) operation of the heating and
상기와 같은 경우에 있어, 가열해수배출관(9)과 냉각해수배출관(18)을 모두 개방시킬 수도 있고, 가열해수배출관(9)과 냉각해수배출관(18) 중에서 어느 하나의 배관만을 개방시킬 수도 있는 바, 이는 수조(10)의 저장 용량에 맞추어 적절하게 조정하면 된다.In the case described above, both the heated
물론, 취수해역의 온도가 수입활어의 보관을 위한 적정온도로 유지되는 시기에 한하여, 본 발명의 가열 및 냉각장치(100)를 거치지 않고 취수해역으로부터 수조(10)측으로 해수가 직접 펌핑되도록 할 수도 있는 바, 그 일례로 도 1에서 가상선으로 도시된 바와 같이 상기 해수유입관(8)이 수조(10)측으로도 분기되도록 한 다음, 수조(10)측으로 분기된 해수유입관(8)에 밸브를 설치토록 하거나, 또는 해수펌프(8a)와 해수필터(8b)를 구비하는 별도의 해수유입관(8)을 취수해역으로부터 수조(10)측으로 바로 연결시켜 사용하는 것이다.Of course, only when the temperature of the intake seawater is maintained at an appropriate temperature for the storage of imported live fish, seawater may be directly pumped from the intake seawater to the
그러나, 본 발명의 가열 및 냉각장치(100)를 거치지 않고 취수해역으로부터 수조(10)측으로 해수가 직접 펌핑되도록 하면, 본 발명의 가열 및 냉각장치(100)에 포함된 해수유동배관의 내부에 해수가 일정 기간동안 정체된 상태로 유지되기 때문에, 배관의 내부에서 스케일이 발생하여 가열 및 냉각장치(100)의 재가동시 오염된 해수가 수조(10)측으로 공급될 우려가 있으므로, 가급적 본 발명의 가열 및 냉각장치(100)를 거쳐 해수가 순환되도록 하는 것이 바람직하다.However, if the seawater is directly pumped from the intake area to the
상기와 같은 방식으로 본 발명의 가열 및 냉각장치(100)를 수조설비와 함께 설치하여 운전시키게 되면, 동절기나 하절기에 관계없이 수조(10)에 저장되는 해수의 온도를 수입활어의 보관에 가장 적합한 온도로 항시 유지시킬 수 있음은 물론이고, 고가의 내부식성 소재를 열교환탱크(21)(31)에 적용시키지 않더라도 응축기(2)와 증발기(3)의 부식을 방지하면서 해수를 효율적이고 위생적으로 가열 및 냉각시킬 수 있으며, 이로 인하여 냉매싸이클을 포함하는 수조설비의 우수한 활어보관성능을 확보하면서도 그 시설비용은 절감시킬 수 있게 된다.When the heating and
이와 더불어, 취수해역으로부터 펌핑되어 상기 응축기(2)와 증발기(3)에서 가열 및 냉각된 해수 중 필요한 해수를 선택하여 수조(10)로 공급시키며, 수조(10)로 공급되지 아니한 해수는 수조에서 사용된 해수와 함께 취수해역으로 다시 배출시키도록 함으로서, 취수해역과 연계된 개방식 해수유동경로를 적용시킴에 따라 수조설비의 배관구조를 보다 간소화시켜 수조설비의 시설비용을 절감시키는 측면에 한층 더 기여토록 하는 한편, 배설물과 같은 각종 이물질이나 냉매가스 등에 의한 해수오염을 방지하여 활어의 건강상태와 상품성 또한 최상으로 유지시킬 수 있게 된다.In addition, the seawater pumped from the intake water and selected from the seawater heated and cooled in the condenser (2) and the evaporator (3) is supplied to the water tank (10), and the sea water not supplied to the water tank (10) is By discharging the seawater back into the intake water together with the used seawater, the open seawater flow path associated with the intake seawater is applied, further contributing to the reduction of the facility cost of the water tank facility by further simplifying the piping structure of the water tank facility. On the other hand, it is possible to prevent the contamination of seawater by various foreign substances such as excreta or refrigerant gas, etc., thereby maintaining the health and commerciality of live fish at the best level.
이로 인하여, 국내 연안해역의 온도변화에 적응하기 어려운 수입활어를 고밀도로 저장하기 위하여 취수해역과 인접한 연안내륙에 시설되는 수조설비에 최적으로 적용시킬 수 있는 해수 가열 및 냉각장치(100)를 제공할 수 있음은 물론, 본 발명의 장치를 포함하는 수조설비의 시설비용을 최대한으로 절감시켜 수입활어를 취급하는 업자들이 가지는 경제적인 부담을 최소화시킴으로서, 수입활어 보관용 수조설비의 저변확대를 도모하여 보다 더 값싸고 신선한 수입활어를 소비자들에게 제공할 수 있게 되는 것이다.Therefore, in order to store the imported live fish which is difficult to adapt to the temperature change in the domestic coastal water with high density, it is possible to provide a seawater heating and
1 : 컴프레셔 1a,1b : 진동감쇄기 2,20 : 응축기
3,30 : 증발기 4 : 팽창밸브 5 : 오일분리기
6 : 리시버탱크 7 : 어큐뮬레이터 8 : 해수유입관
8a : 해수펌프 8b : 해수필터 9 : 가열해수배출관
9a,10a,18a : 드레인배관 10 : 수조 11 : 토출라인
12 : 응축냉매라인 12a : 필터드라이어 12b,52a : 사이트글라스
13,54 : 솔레노이드 밸브 14 : 증발냉매라인 15 : 바이패스라인
16 : 오일회수라인 17 : 흡입라인 18 : 냉각해수배출관
19,53 : 오일회수관 19a : 제 1회수관 19b : 제 2회수관
19c : 제 3회수관 19d : 개폐밸브 21,31 : 열교환탱크
22,32 : 사이드커버 23,33 : 유입포트 24,34 : 배출포트
25,35 : 열교환튜브 30a : 공기유동팬 31a,51a : 투시창
36 : 냉매액분배기 36a,37a : 메인파이프 36b,37b : 분기관
37 : 냉매가스배출기 40 : 해수배출관 50 : 컨트롤러
51 : 오일탱크 52 : 오일공급관 53a : 오일필터
55 : 유량계 56 : 가스리턴라인 56a : 체크밸브
100 : 가열 및 냉각장치 110 : 보조냉매싸이클 V : 밸브기구1
3,30
6
8a:
9a, 10a, 18a: drain pipe 10: water tank 11: discharge line
12: condensation
13,54: solenoid valve 14: evaporative refrigerant line 15: bypass line
16: oil recovery line 17: suction line 18: cooling sea water discharge pipe
19,53:
19c:
22,32
25,35:
36:
37: refrigerant gas discharger 40: seawater discharge pipe 50: controller
51: oil tank 52:
55
100: heating and cooling device 110: auxiliary refrigerant cycle V: valve mechanism
Claims (5)
상기 냉매싸이클의 응축기(2)와 증발기(3)는 냉매의 유동을 위하여 제공된 열교환탱크(21)(31)의 내부에 해수가 유동하는 열교환튜브(25)(35)가 삽입 설치된 만액식 쉘엔튜브(Shell & Tube) 또는 쉘엔핀튜브(Shell & Fin-tube) 열교환기가 되며,
상기 각각의 열교환튜브(25)(35)는, 해수펌프(8a)와 해수필터(8b)를 구비하는 상태로 취수해역으로부터 연장되는 해수유입관(8)과 연결 설치되는 한편, 가열해수배출관(9)과 냉각해수배출관(18)에 의하여 수조(10)와 각각 연결 설치되며,
상기 가열해수배출관(9)과 냉각해수배출관(18)이 수조(10)와 연결되기 이전에 각각의 배출관(9)(18)으로부터 드레인배관(9a)(18a)이 분기되고, 상기 드레인배관(9a)(18a)과 가열해수배출관(9)과 냉각해수배출관(18)에는 해수의 유동경로를 수조(10) 또는 취수해역으로 조정하기 위한 밸브기구(V)가 설치되는 것을 특징으로 하는 수입활어 보관용 수조설비의 해수 가열 및 냉각장치.In a device in which the compressor (1), the condenser (2), the expansion valve (4) and the evaporator (3) is connected to the refrigerant pipe by using a refrigerant cycle to heat and cool the sea water during the condensation and evaporation of the refrigerant,
The condenser (2) and the evaporator (3) of the refrigerant cycle is a liquid-type shell-and-tube in which heat-exchange tubes (25) (35) into which seawater flows are inserted into heat exchange tanks (21) (31) provided for the flow of refrigerant. (Shell & Tube) or Shell & Fin-tube heat exchanger,
Each of the heat exchange tubes 25 and 35 is connected to the seawater inlet pipe 8 extending from the intake water in the state having the seawater pump 8a and the seawater filter 8b, and the heated seawater discharge pipe ( 9) and the cooling seawater discharge pipe 18 are connected to the water tank 10, respectively,
Before the heating seawater discharge pipe 9 and the cooling seawater discharge pipe 18 are connected to the water tank 10, drain pipes 9a and 18a branch from the respective discharge pipes 9 and 18, and the drain pipe ( 9a) (18a), the heated seawater discharge pipe (9) and the cooling seawater discharge pipe (18) are imported live, characterized in that the valve mechanism (V) for adjusting the flow path of the seawater to the water tank (10) or intake water Sea water heating and cooling system of storage tank facility.
상기 냉매액분배기(36)와 냉매가스배출기(37)는 열교환탱크(31)의 길이 방향을 따라 설치되는 메인파이프(36a)(37a)와, 상기 메인파이프(36a)(37a)에서 분기되어 열교환탱크(31)와 연결 설치되는 다수 개의 분기관(36b)(37b)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수입활어 보관용 수조설비의 해수 가열 및 냉각장치.The refrigerant liquid distributor (36) and the refrigerant gas discharge (37) are respectively provided on the lower side and the upper side of the heat exchange tank (31) for the evaporator (3).
The refrigerant liquid distributor 36 and the refrigerant gas discharger 37 branch off from the main pipes 36a and 37a installed along the longitudinal direction of the heat exchange tank 31 and the main pipes 36a and 37a to exchange heat. Seawater heating and cooling apparatus of the imported live fish storage tank facility comprising a plurality of branch pipes (36b, 37b) are connected to the tank 31 is installed.
상기 오일회수관(19)은 하나의 배관으로 통합되어 냉매가스배출기(37)로부터 컴프레셔(1)측으로 연장되는 냉매라인과 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 수입활어 보관용 수조설비의 해수 가열 및 냉각장치.The heat exchange tank (31) of the evaporator (3) is provided with a plurality of oil recovery pipes (19) connected along the height direction.
The oil recovery pipe 19 is integrated into a single pipe and connected to the refrigerant line extending from the refrigerant gas discharger 37 to the compressor 1 side, seawater heating and cooling device of the imported live fish storage tank characterized in that the installation .
상기 증발냉매라인(14)과 흡입라인(17)은 어큐뮬레이터(7)의 상단측에 각각 연결 설치되고, 어큐뮬레이터(7)의 하단측으로부터는 오일회수라인(16)이 연장되어 흡입라인(17)과 연결 설치되며,
증발기(3)의 열교환탱크(31)로부터 연장되는 상기 오일회수관(19)은 어큐뮬레이터(7)의 오일회수라인(16)과 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 수입활어 보관용 수조설비의 해수 가열 및 냉각장치.The refrigerant line of claim 3, wherein the refrigerant line extending from the refrigerant gas discharger 37 toward the compressor 1 is divided into an evaporative refrigerant line 14 and a suction line 17 with the accumulator 7 before and after. ,
The evaporative refrigerant line 14 and the suction line 17 are connected to the upper end side of the accumulator 7, respectively, and the oil recovery line 16 extends from the lower end side of the accumulator 7 to the suction line 17 and the suction line 17. The connection is installed,
The oil recovery pipe (19) extending from the heat exchange tank (31) of the evaporator (3) is connected to the oil recovery line (16) of the accumulator (7), seawater heating and Chiller.
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