KR101168945B1 - 암모니아/ｃｏ2 냉동시스템, 이 시스템에 사용되는 ｃｏ2브라인 생성장치 및 이 생성장치가 포함된 암모니아 냉각유닛 - Google Patents

Abstract

CO₂사이클의 냉각기 측인 냉동 쇼케이스 등을 고객의 사정에 따라 임의의 장소에 설치한 경우에도 안심하고 암모니아 사이클과 CO₂사이클을 조합한 냉동 사이클을 형성할 수 있는 CO₂브라인 생성장치를 제공한다.

암모니아 냉동사이클과 그 암모니아의 증발잠열을 이용하여 CO₂의 냉각액화를 수행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화CO₂를 냉각부하 측으로 급송하는 급송라인 상에 액펌프를 구비한 CO₂브라인 생성장치에 있어서, 상기 액펌프가 급액량가변형의 강제순환펌프이고, 이 펌프의 가변제어가 냉각부하 측에 형성한 CO₂냉각기의 온도와 압력, 상기 펌프 입구/출구 간의 차압 중 적어도 어느 하나에 의해 가변제어된다.

암모니아, 브라인, 냉동시스템, 급액량 가변형

Description

암모니아/ＣＯ2 냉동시스템, 이 시스템에 사용되는 ＣＯ2 브라인 생성장치 및 이 생성장치가 포함된 암모니아 냉각유닛{AMMONIA/CO2 REFRIGERATION SYSTEM, CO2 BRINE PRODUCTION SYSTEM FOR USE THEREIN, AND AMMONIA COOING UNIT INCORPORATING THAT PRODUCTION SYSTEM}

본 발명은 암모니아 사이클과 CO₂사이클로 구성된 냉동시스템과 이 시스템에 사용되는 CO₂ 브라인 생성장치 및 이 생성장치가 포함된 암모니아 냉각유닛에 관련된 것으로, 특히 암모니아 냉동 사이클과 그 암모니아의 증발잠열을 이용하여 CO₂의 냉각액화를 행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화 CO₂를 냉각부하 측으로 급송라인 상에 액펌프를 구비한 냉동 시스템에 사용되는 CO₂브라인 생성장치 및 이 생성장치가 포함되는 암모니아 냉각유닛에 관한 것이다.

오존층 파괴, 지구온난화 방지에 대한 대책이 강하게 요구되고 있는 가운데, 공조, 냉동분야에서 오존층 파괴의 관점에서의 탈프론 뿐만 아니라, 지구온난화의 점에서 대체 냉매 HFC의 회수와 에너지 효율의 향상이 급선무시 되고 있다. 상기 요구에 따르기 위해, 자연냉매인 암모니아, 탄화수소, 공기, 탄산가스 등의 사용이 고려되고 있고, 대형냉각?냉동설비에는 암모니아 냉매의 채용이 많아지고, 뿐만 아니라 상기 대형냉각?냉동설비에 부착되는 예를 들어, 냉장창고, 하물처리실, 가공실 등의 소규모 냉각?냉동설비에도 자연냉매인 암모니아의 도입이 증대되고 있는 추세이다.

하지만, 암모니아는 독성을 갖기 때문에, 암모니아 사이클과 CO₂ 사이클을 조합하여 CO₂를 냉각부하 측의 2차 냉매로 사용하는 냉동사이클이 많이 사용되고 있다.

예를 들어, 일본특허 제3458310호 공보에는 암모니아 사이클과 탄산가스 사이클을 조합한 열펌프 시스템이 개시되어 있고, 그 구체적인 구성을 도 9(A)를 이용하여 설명하자면, 먼저 암모니아 사이클에서는 압축기(104)에 의해 압축된 기체상의 암모니아가 콘덴서(105)를 통과할 때, 냉각수 또는 공기에 의해 식혀져 액체가 된다. 액체가 된 암모니아는 팽창밸브(106)에 의해 필요한 저온도에 상당하는 포화압력까지 팽창한 후, 케스케이드 콘덴서(107)에서 증발되어 기체로 된다. 이때, 암모니아는 탄산가스 냉동 사이클 내의 이산화탄소로부터 열을 빼앗아, 이것을 액화한다.

한편, 탄산가스 사이클에서는 케스케이드 콘덴서(107)에 의해 식혀진 액화된 액화탄산가스가 액헤드차(hydraulic head)를 이용한 자연순환현상에 의해 하강하고, 유량조절밸브(108)를 통해, 목적하는 냉각을 수행하는 바텀피드(bottom feeder)형 증발기(109)로 들어가, 여기서 데워져 증발하고, 가스로 되어 다시 케스 케이드 콘덴서(107)로 되돌아간다.

그리고 상기 종래기술에서는 케스케이드 콘덴서(107)는 목적하는 냉각을 수행하는 증발기(109)보다도 높은 위치, 예를 들어 옥상 등에 설치되고, 그리고 이와 같은 구성을 취함으로써, 케스케이드 콘덴서(107)와 쿨러팬(109a)을 갖는 증발기(109) 사이에 액 헤드차를 형성하는 것이다.

이러한 원리를 도 1(B)의 압력선도에 기초하여 설명하자면, 도면 중의 점선은 압축기에 의한 열 펌프 사이클에 근거한 암모니아 사이클이고, 실선이 자연순환에 의한 CO₂사이클을 나타내며, 본 도면에서는 케스케이드 콘덴서(107)와 바텀피드 증발기(109) 사이에 액 헤드차를 이용하여 자연순환이 가능하게 구성되어 있다.

하지만, 상기 종래기술은 암모니아 사이클 내에서 증발기가 되는 케스케이드 콘덴서(이산화탄소 매체를 식히는 증발기)를 건물 옥상 등 CO₂사이클 내의 목적 증발기(냉동 쇼케이스등)보다도 높은 위치에 설치해야 한다는 기본적인 결함이 있다.

특히, 냉동 쇼케이스나 냉동(freezer)유닛은 고객의 사정에 따라, 중고층빌딩의 고층계에 설치할 필요가 있는 경우도 있어, 이러한 경우에는 전혀 대응할 수 없다.

이로써, 상기 종래기술에서는 도 9(B)에 도시된 바와 같이, 이산화탄소 매체의 순환을 2차적으로 보조하고, 순환을 보다 확실한 것으로 하기 위해, 사이클 내에 액펌프(110)를 형성하는 형태를 취하고 있는 것도 있다. 하지만, 이러한 기술도 액 헤드차를 이용한 자연순환에 그쳐, 보조적으로 액의 순환량을 제어하여 이산화탄소 매체를 냉각하는 것이다.

즉, 상기 종래기술에서도 자연순환 사이클에 병렬로 보조펌프 유로를 배치하는 것이기 때문에, 액 헤드차를 이용한 자연순환경로의 존재가 전제가 되는 것으로, CO₂자연순환 사이클이 형성된 다음의 보조펌프 유로이다.(따라서, 보조펌프 유로는 자연순환 사이클에 대해서 병렬접속해야 한다.)

특히, 상기 종래기술도 액 헤드차를 확보하고 있는 것을 전제로 보조으로 액펌프를 이용하는 것으로, 케스케이드 콘덴서(이산화탄소 매체를 식히는 증발기)가 탄산가스 사이클 내의 목적 증발기보다 높은 위치로 설정하는 것이 전제가 되는 것으로, 상기한 기본적인 결점 해소로는 이어지지 않는다.

뿐만 아니라, 상기 종래기술은 1층과 2층에 증발기(냉동 쇼케이스, 냉방기 등)를 설치하는 경우에 각각의 증발기의 케스케이드 콘덴서 사이의 액 헤드차가 다른 경우에도 그 적용이 곤란하다.

또한, 상기 종래기술에서는 케스케이드 콘덴서(107)와 증발기(109) 사이에 액 헤드차를 형성한다는 것은 도 9에 도시된 바와 같이, 증발기가, CO₂ 입구 측이 증발기 하측(bottom)이고, CO₂ 출구 측이 증발기 상측(top)인, 소위 바텀피드 구성이 아니면 자연순환이 이루어지지 않는다는 제약이 있다.

하지만 바텀피드 구조에서는, 하방 입구 측의 냉각관 안에서는 CO₂액이 관내로 탈열되면서 증발하지만, 증발한 가스는 냉각관의 상방을 향해 흐르고, 냉각관의 상방위치에서는 가스만으로 되어 냉각이 충분히 이루어지지 않고, 하방의 냉각 관만이 유효하게 냉각되고, 또한 입구 측에 액 헤더를 형성한 경우에 냉각관으로의 균일한 분배도 할 수 없다는 문제가 있다. 실제로 도 1(B)에 도시된 압력선도에서도 증발기(109)에서 CO₂가 완전하게 증발한 후 회수되는 선도(線圖)로 되어 있다.

그리고, 암모니아 냉동 사이클과 그 암모니아의 증발 잠열을 이용하여 CO₂의 냉각액화를 수행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화 CO₂를 냉각부하 측으로 급송하는 급송라인 상에 액펌프를 구비한 CO₂ 브라인 생성장치는 일반적으로 유닛화되고, 특히, 암모니아 사이클에서는 압축기에 의해 압축된 기체상태의 암모니아가 액체로 되는 콘덴서 부분은 냉각수 또는 공기에 의해 식혀지는 에버포레이터 콘덴서(에버콘)가 포함되어 있다.

이와 같은 에버콘을 포함하는 암모니아 냉각유닛 구조는 본 출원인이 일본 특개 2003-232583호에 개시한 것이 존재한다.

이러한 선행기술의 암모니아 냉각유닛 구조를 도 10에서 개시하고 있다.

즉, 본 냉각 유닛은, 상기 발명은 압축기(1), 증발기(3), 팽창밸브(23), 물탱크(25) 등을 내장하는 하단 구조체(56)를 밀폐 공간으로 이룸과 동시에, 그 상방의 상부 구조체(55)에 에버콘 산수부(散水部)(61)와 열교환기(60)를 내장하는 응축부를 포함한 이중각(二重殼) 구조로 하고, 상기 공냉팬(63)에 의해 외부 케이싱에 형성된 공기 도입구(69)에서 에버콘 하방으로부터 열교환기(60)로 도입되는 냉각공기와 함께, 이 열교환기(60) 내에서 산수(散水)에 의한 제해처리(除害處理)를 수행하고, 상기 냉각공기에 의해 상기 경사 냉각관 내를 흐르는 고압 고온 암모니아 가 스의 응축을 수행하도록 한 것이다. 또한, 상기 에버콘은 경사 다관식 열교환기(60)와, 산수관부(61)와, 엘리미네이터(64)와, 열교환이 완료된 공기를 외부로 송출하는 공냉팬(63)으로 구성되고, 상기 경사 다관식 열교환기(60) 하방에 위치하는 드레인 팬(62) 외주에 통 형태의 각기둥으로 이루어진 외부 케이싱(65)을 형성하고, 이중각 구조로 되어 있다.

또한, 상기 경사 다관식 열교환기(60)는 한 쌍의 대향 벽면을 형성하는 헤더(60c, 60d)부착 관 판과, 이 관 판 사이를 관통하는 복수의 경사 냉각관(60g)에 의해 경사다관식 열교환기가 구성되고, 그 상부의 산수관부(61)에서 열교환기 경사 냉각관(60g)에 산수(散水)를 시키고, 증발 잠열에 의한 냉각을 실행하게 한 후, 엘리미네이터(64)를 통해 상부에 설치된 공냉팬(63)에 의해 공기 도입구로부터 도입한 냉각공기를 외부로 방출하도록 하고 있다.

그리고, 상기 엘리미네이터(64)는 산수부(61)로 부터 경사냉각관(60g)을 향해 산수한 물의 비산방지를 위해, 복수의 엘리미네이터(64)를 인접시켜 동일 평면상에 병렬 배치되어 있으나, 이 엘리미네이터(64) 사이를 팬(63)에 의한 흡인공기가 통과할 때의 압손이 크고, 그만큼 팬의 풍력을 세게해야 하고, 소음이나 불필요한 구동력 증대로 이어진다.(화살표는 공기류의 흐름을 나타낸다.)

또한, 상기의 하부 구조체와 같이, 암모니아 계통과 이산화탄소계통 일부를 유닛화하여 수납한 경우에 압축기의 축수부(軸受部) 등 암모니아가 누설되는 경우가 있다.

이와 같은 경우에 암모니아는 독성 및 인화성이 있기 때문에, 비록 밀폐구조 로 되어 있다 하더라도 그 대책이 필요하다.

본 발명은 암모니아 냉동 사이클과, 그 암모니아 증발 잠열을 이용하여 CO₂ 냉각액화를 수행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화 CO₂를 냉각부하 측으로 급송하는 급송라인 상에 액펌프를 구비한 CO₂ 브라인 생성장치를 하나의 유닛화로 하고, 예를 들어, CO₂ 사이클 냉각기 측인 냉동 쇼케이스 등을 고객의 사정에 따라 임의의 장소에 설치한 경우에도 안심하고 암모니아 사이클과 CO₂ 사이클을 조합한 사이클을 형성할 수 있는 냉동시스템과 이 시스템에 사용되는 CO₂ 브라인 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, CO₂ 사이클 측의 냉각기 위치, 종류(바텀피드형, 톱피드형) 및 그 개수, 또한 증발기와 냉각기 사이에 높이차를 갖는 경우에도 원활하게 CO₂순환 사이클을 형성할 수 있는 냉동시스템과 이 시스템에 사용되는 CO₂ 브라인 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 에버콘을 이용하여 암모니아 냉각유닛을 구성하고, 그 응축부와 팬 사이에 엘리미네이터를 배설한 경우에 팬에 의해 엘리미네이터를 통과할 때의 압력손실을 저감할 수 있는 CO₂생성장치가 설치된 암모니아 냉각유닛을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 암모니아 계통과 이산화탄소계통의 일부를 유닛화하고 수납하여 암모니아 냉각유닛을 구성하였을 경우에 그 암모니아 계통이 수납된 공간내에 암모니아가 누설된 경우에서도, 독성이 있는 암모니아 누설이나 암모니아 인화에 의한 화재를 용이하게 방지할 수 있는 CO₂ 생성장치가 포함된 암모니아 냉각유닛을 제공하는 것에 있다.

본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 제1발명에서 암모니아 냉동사이클과, 그 암모니아의 증발 잠열을 이용하여 CO₂의 냉각 액화를 수행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화 CO₂를 냉각부하 측으로 급송하는 급송라인 상에 액펌프를 구비한 냉동시스템에 있어서,

상기 액펌프가 급액량 가변형의 강제 순환 펌프로서, 상기 냉각부하 측의 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전 증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기 출구로부터 회수되는 CO₂가 기액 혼합상태로 회수되도록, 상기 액펌프 강제순환량을 설정한 것을 특징으로 하고, 바람직하게는 상기 냉각기 출구측과 증발기를 연결하는 CO₂회수경로와 별개로 냉각기와 증발기 또는 그 하류측의 액류기를 연결하는 압력조절경로를 형성하고, 일부 증발기능을 갖는 냉각기 내 압력이 소정 압력 이상인 경우에 압력조절경로를 통해 CO₂ 압력을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전 증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기는 복수 쌍으로 설치할 수 있지만, 적어도 그 중 하나가 톱 피드형이어도 좋다.

그리고, 상기 펌프는 간헐 운전 또는/및 회전수 가변 구동기, 예를 들어 인버터 모터에 연결되어 있는 펌프인 것이 좋다.

또한, 인버터 모터에 의한 구동되는 펌프를 이용하여, 펌프기동시에 간헐운전과 회전수 가변제어를 조합하여 펌프 토출 압력을 설계압력 이하로 운전하고, 그 다음 회전수 가변제어로 운전을 수행하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 펌프 토출 측의 급송라인과 냉각부하의 접속부에 단열조인트가 개장(介裝)되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 발명에 따르면, 상기 액펌프가 급액량 가변형의 강제순환펌프로서, 상기 냉각부하 측의 냉각기 출구로부터 회수되는 CO₂가 기액 혼합상태로 회수되도록, 상기 액펌프 강제순환량을 냉각기 측의 필요순환량의 2배 이상으로, 바람직하게는 3-4배로 설정하였기 때문에, 암모니아 사이클 내에서 증발기를 건물의 지하 등에 배치하고 CO₂사이클 내의 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전 증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기(냉동 쇼케이스 등)를 지상의 임의의 위치에 배치해도 원활하게 CO₂사이클을 순환할 수 있음과 동시에, 1층과 2층에 냉각기(냉동 쇼케이스, 냉방기 등)를 설치하는 경우에 각각의 냉각기와 증발기 사이의 액 헤드차와 상관없이 CO₂사이클을 운전할 수 있다.

또한, 냉각부하 측의 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전 증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기 출구로부터 회수되는 CO₂가 액 또는 기액 혼합상태로 회수되도록 구성되어 있기 때문에, 바텀피드 구조의 냉각기라 하더라도 이 냉각기의 냉각관 상방 위치에서도 기액 혼합상태가 유지될 수 있어 가스만으로 이루어져 냉각이 충분히 수행되지 않는 일이 없고, 냉각관 전체에 걸쳐 원활한 냉각이 가능하다.

그리고, 이와 같은 상기 액펌프 강제순환량을 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전증발상태)에서의 증발기능을 갖도록 설정한 냉각기 측의 필요 순환량의 2배이상으로, 바람직하게는 3-4배로 설정한 경우는 기동시는 상온에서 운전하기 때문에, 불필요한 압력상승이 일어나고, 펌프 설계압력을 초과하게 될 우려가 있다.

그리고, 펌프 기동시에 간헐 운전과 회전수 가변제어를 조합하여 펌프토출압력을 설계압력 이하로 운전하고, 그 다음 회전수 가변제어로 운전을 하는 것이 바람직하다.

또한, 안전설계 사상으로서, 상기 냉각기 출구 측과 증발기를 연결하는 CO₂ 회수경로와 별개로 냉각기와 증발기 또는 그 하류 측의 액류기를 연결하는 압력조절경로를 형성하고, 상온 시의 펌프기동시와 같이 냉각기 내 압력이 소정 압력(설계압력 근방, 예를 들어, 90% 부하)이상인 경우에 압력조절경로를 통해 CO₂압력을 조절하여 안전설계사상을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 냉각기는 복수 쌍 설치할 수 있으며, 액펌프의 급액 경로를 분기시키는 경우나 냉각부하의 변동이 큰 경우에도 대응할 수 있고, 적어도 그 중 하나가 톱 피드형의 냉각기에도 대응할 수 있다.

그리고, 상기 구성을 취하기 위해서, 상기 펌프는 간헐 운전 또는/및 회전수 가변의 구동기, 예를 들어, 인버터 모터에 연결되어 있는 펌프인 것이 바람직하다.

또한, 상기 부하 내의 CO₂는 작업종료시마다 CO₂를 회수하고 펌프의 정지를 수행할 필요가 있지만, 이 경우는 상기 냉각부하가 냉각기를 내장하는 냉각설비인 경우에, 냉각설비고(冷却設備庫) 내 온도와 냉각기 출구 측의 CO₂ 압력을 검지하고, 그 압력에 근거하는 CO₂ 포화온도와 냉각설비고 내 온도를 비교하여 냉각기 내의 CO₂잔량을 판단하면서 냉각기 팬 정지시기를 판단하는 CO₂ 회수제어를 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 냉각부하가 디프로스트 방식의 냉각기를 내장하는 냉각설비인 경우에, CO₂회수제어시에 디프로스트 산수를 실행하면서 CO₂회수를 실시함으로써 회수시간을 단축할 수 있다.

이 경우에 냉각기 출구측의 CO₂압력을 검지하고, 그 압력에 기초하여 상기 산수량을 제어하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 펌프 토출측의 급송라인과 냉각부하의 접속부에 단열조인트가 개장되어 있는 것이 좋다.

본 발명의 제2발명은 암모니아 냉동 사이클과, 그 암모니아의 증발 잠열을 이용하여 CO₂의 냉각액화를 수행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화 CO₂를 냉각부하측으로 강제급송하는 급송라인 상에 액펌프를 구비한 CO₂ 브라인 생성장치에 있어서,

상기 액펌프가 급액량 가변형의 강제순환 펌프로서, 그 펌프가 냉각부하측에 설치된 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전증발상태)에서의 증발기능을 갖는 CO₂ 냉각기의 온도와 압력, 상기 펌프 입구/출구 간의 차압 중 적어도 어느 하나에 의해 가변제어되는 것을 특징으로 한다.

이 경우에 상기 냉각 액화 후의 CO₂를 액류하는 액류기 또는 급송라인의 과냉각 상태에 기초하여 액류기의 액CO₂ 중 적어도 일부를 과냉각하는 과냉각기를 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 액류기의 과냉각 상태의 판단이 상기 냉각액화 후의 CO₂를 액류하는 액류기의 압력과 액온을 계측하고, 상기 압력에 근거한 포화온도와 실측액 온도를 비교하여 과냉각도를 연산하는 컨트롤러에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 액펌프의 입구/출구 간의 차압을 검지하는 압력센서를 설치하고, 상기 급송라인의 과 냉각상태의 판단이 상기 압력센서의 검지신호에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 구체적으로는 상기 과냉각기는 예를 들어, 암모니아 냉동 사이클의 증발기 도입측 라인을 분기 또는 바이패스하여 이루어지는 암모니아 가스라인으로 구성할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예로서, 상기 액펌프 출구측과 증발기 사이를 개폐제어밸브를 통해 바이패스하는 바이패스 통로를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시예로서, 액펌프의 입구/출구 사이의 차압검지 결과에 기초하여 암모니아 냉동 사이클의 냉동기를 강제 언로드하는 컨트롤러를 마련하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 상기 브라인 생성장치의 급송라인과 냉각부하와의 접속부에 단열조인트가 개장되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 제2발명에 따르면, 이산화탄소(CO₂)를 2차냉매(브라인)으로 하여 펌프 방식으로 순환하는 CO₂ 브라인 생성장치를 효과적으로 제조할 수 있다. 특히, 본 제1 및 제2발명에 따르면, 필요한 냉매 순환량 이상의 (3-4배) 펌프 용량을 갖는 강제순환 방식을 채용함으로써, 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기에 액을 채우고 관 내의 액 속도를 상승시켜 전열성능을 향상시킬 수 있고, 또한 냉각기가 복수대인 경우에 액의 분배를 효율적으로 수행할 수 있다.

또한, 상기 냉각액화 후의 CO₂를 액류하는 액류기 또는 급송라인의 과냉각상태에 기초하여, 상기 액류기의 액 전량 또는 일부를 액류기의 내부 또는 외부에 장비한 액을 냉각하는 과냉각기를 배치하여 안정한 과냉각도를 확보할 수 있다.

또한, 상기 액펌프 출구 측과 증발기 사이를 개폐 제어 밸브를 통해 바이패스하는 바이패스통로를 형성함으로써, 기동시나 부하변동시에 과냉각도가 저하하고, 상기 CO₂액펌프의 차압이 저하하여 케비테이션 상태가 된 경우에도 조기 복귀를 위해 펌프 토출에서 증발기로의 바이패스 라인에서 액 혼합을 바이패스시켜 가스를 액화할 수 있다.

그리고, 액펌프의 입구/출구 사이의 차압 검지 결과에 기초하여 암모니아 냉동 사이클의 냉동기를 강제 언로드하는 컨트롤러를 구비하고 있으면, 상기와 같이 펌프의 차압이 저하되어 케비테이션 상태가 된 경우에도, 조기 복귀를 위해 냉동기를 강제 언로드시키고, CO₂포화온도를 의사적(擬似的)으로 상승시켜 과냉각도를 확보할 수도 있다.

본 발명의 제3발명은 암모니아 냉동압축기와, 그 암모니아의 증발 잠열을 이용하여 CO₂의 냉각액화를 수행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화 CO₂를 냉각부하측으로 급송하는 액펌프를 하나의 유닛공간 내에 배설한 CO₂라인 생성용 암모니아 냉각유닛에 관한 것으로,

상기 액펌프를 냉각부하 측에 설치한 CO₂냉각기의 온도와 압력 또는 상기 펌프 입구/출구 사이의 차압 중 적어도 하나의 검지신호에 의해 가변제어되는 급액량 가변형의 강제순환 펌프로 구성됨과 동시에, 상기 유닛공간 내에 암모니아 제해수조(除害水槽)를 형성하고, 상기 유닛공간 내에 위치하는 CO₂계통(예를 들어, 액화 CO₂를 냉각하는 상기 증발기)내의 제해수조로 유도하는 중화라인을 형성한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 발명에 따르면, 제1 및 2 발명의 효과에 더하여 유닛공간 내에 위치하는 암모니아 계통에서 암모니아가 누설된 경우에 물을 제해재(除害材)로 하는 설비의 제해수조에 이산화탄소를 첨가하고, 암모니아를 제해한 뒤의 제해수(암모니아수?산성)를 중화시킬 수 있다.

더욱이 본 발명은 상기 액펌프를 냉각부하 측에 형성한 CO₂냉각기의 온도와 압력 또는 상기 펌프 입구/출구 사이의 차압 중 적어도 하나의 검지신호에 의해 가변제어되는 급액량 가변형의 강제순환 펌프로 구성됨과 동시에, 상기 유닛공간 내에 위치하는 CO₂계통 내(예를 들어, 액화 CO₂를 냉각하는 상기 증발기)의 CO₂를 유닛공간 내의 암모니아 계통(암모니아 냉동기의 축수 등)과 대면하는 부위에 분출시키는 CO₂ 분출라인을 형성한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 발명에 따르면, 제1 및 2 발명의 효과에 더하여 상기 유닛 공간 내에 암모니아 계통에서 암모니아가 누설된 경우에, 유닛 공간 내의 암모니아 계통을 향해 이산화탄소를 강제 분사하여 암모니아와 이산화탄소를 화학반응시켜 탄산암모늄을 생성시켜 암모니아를 제해함으로써 안정성이 한층 높아진다.

또한 본 발명은 상기 액펌프를 냉각부하 측에 형성된 CO₂냉각기의 온도와 압력 또는 상기 펌프 입구/출구 사이의 차압 중 적어도 하나의 검지신호에 의해 가변제어되는 급액량 가변형의 강제순환 펌프로 구성됨과 동시에, 상기 유닛공간 내에 위치하는 CO₂계통 내의 CO₂를 유닛공간 내에 방출시키는 CO₂ 분출부를 형성하고, 이 분출부의 개폐제어가 상기 유닛공간 내의 온도 또는 CO₂ 계통의 압력에 기초하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 발명에 따르면, 제1 및 2 발명의 효과에 더하여 암모니아 누설 등에 기인하는 화재 등에 의해 상기 유닛공간 내의 온도 또는 CO₂ 계통의 압력이 상승한 경우에 상기 CO₂ 분출부가 개방되는 안전 밸브로서 기능시킴으로써, 만일의 화재시에 유닛공간 내의 이상온도 상승 또는 미리 정한 압력 이상의 압력 상승에 의해, 이산화탄소 안전 밸브로서 기능하는 상기 CO₂ 분출부를 개방하면, 이산화탄소를 방출에 의해 안전하게 소화 또는 이상압력 상태를 해소할 수 있다.

또한, 일반적으로 상기 CO₂ 계통과 같은 CO₂ 2차 냉매장치는 장기간의 정지나 장시간의 정전일 경우 CO₂가 압력상승을 일으킨다. 종래는 본 장치의 기계를 강제운전하거나 휴일용의 소형 기계를 준비하고 있다. 하지만, CO₂는 대기 방출되더라도 안전하기 때문에, 정지 중에 규정압력 이상으로 상승한 경우, 이산화탄소 안전밸브로서 기능하는 상기 CO₂ 분출부를 개방하면, 이산화탄소를 방출에 의해 이상압력 상태를 해소할 수 있다.

이 경우, 상기 유닛공간 내에 위치하는 CO₂ 계통 내의 CO₂를 유닛공간 내로 방출시키는 CO₂ 분출부가 상기 냉각액화 후의 CO₂를 액류하는 액류기 또는 급송라인의 과 냉각상태에 기초하여 액류기의 액CO₂중 적어도 일부를 과냉각하는 과냉각기를 경유하는 분출라인을 통해 형성되어 있는 것이 바람직하다.

즉, 수액기(受液器) 외주의 자냉(自冷)장치를 경유하여 냉각된 CO₂가 방출되므로, 안전성이 한층 향상된다.

본 발명의 제4 발명은 암모니아 냉동 압축기와, 그 암모니아의 증발 잠열을 이용하여 CO₂의 냉각 액화를 수행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화 CO₂를 냉각부하측으로 급송하는 액펌프를 하나의 유닛 폐공간 내에 배설하고, 한편 암모니아 냉동압축기로 압축한 암모니아 압축가스를 응축하는 에버콘형 응축기를 개방공간 측에 배설하고, 이 응축기를 냉각관으로 이루어진 열교환기, 산수기, 병렬 배치한 복수의 엘리미네이터 및 팬으로 구성되어 이루어지는 CO₂ 브라인 생성용 암모니아 냉각유닛에 있어서,

상기 유닛공간 내의 액펌프를 냉각부하 측에 형성한 CO₂ 냉각기의 온도와 압력, 또는 상기 펌프 입구/출구 사이의 차압 중 적어도 하나의 검지신호에 의해 가변제어되는 급액량 가변형의 강제순환 펌프로 구성됨과 동시에, 병렬 배치된 복수의 엘리미네이터가 인접하는 엘리미네이터끼리가 이 엘리미네이터의 측벽 상측과 다른 엘리미네이터의 측벽 하측 사이가 서로 대면하도록 단차를 갖게 하여 형성한 것을 특징으로 한다.

이와 같은 발명에 따르면, 청구범위 제1항 및 2 기재의 효과에 더하여, 병렬배치한 복수의 엘리미네이터가 인접하는 엘리미네이터끼리가 이 엘리미네이터의 측벽 상측과 다른 엘리미네이터의 측벽 하측 사이가 서로 대면하도록 단차를 갖게 하여 형성하였기 때문에, 인접하는 엘리미네이터 사이의 공간이 협소해도 측벽 간의 간격 높이를 작게 할 수 있고, 그만큼 엘리미네이터 사이의 정압(압손)을 작게 할 수 있다.

또한, 산수관에서 생성된 물방울은 단차에서 하측에 위치하는 인접 엘리미네이터 측벽에 충돌함으로써, 측벽 둘레에 모인 물방울이 커지게 됨으로써, 팬에 의해 흡인되지 않고 위로의 비산을 방지할 수 있다.

더욱이, 본 발명은 상기 냉각관을 암모니아 압축가스가 도입되는 도입구와 연접하는 입구측을 헤더로 집합시킨 경사 다관식 열교환기로 구성함과 동시에, 상기 도입구와 대면하는 헤더 측에 충돌판을 배치함으로써, 상기 도입구에서 도입된 암모니아 가스가 충돌판에 충돌하여 경사 다관식 열교환기 내에 균등하게 흘릴 수 있다.

도 1은 암모니아 사이클과 CO₂ 사이클을 조합한 냉동시스템의 압력/엔탈피 선 도로, A가 본 발명, B가 종래기술을 도시한 도면이다.

도 2의 A-D는 본 발명의 여러 가지 대응을 도시한 개요도이다.

도 3은 암모니아 냉동사이클부와 암모니아/CO₂ 열교환부가 포함된 머신유닛(CO₂ 브라인 생성장치)과, 냉각부하를 머신유닛 측에서 액 냉각한 CO₂ 브라인을 이 용하고 그 증발잠열로 부하를 냉각(냉동)하는 프리저 유닛을 도시한 전체 개요도이다.

도 4는 도 3의 제어 순서도이다.

도 5는 본 발명의 액펌프의 기동운전(회전수 변화와 펌프 차압 변화) 상황을 도시한 그래프 도면이다.

도 6는 본 발명의 제2 실시예에 관련된 에버콘을 배설한 암모니아 냉각유닛의 개략 구성을 도시한 계통도이다.

도 7(A)는 도 6에 도시된 암모니아 유닛의 에버콘 측의 구성을 도시한 확대도이고, (B)와 (C)는 (A)의 ○부분의 입구 헤드측의 평면 단면도와 정면 단면도이다.

도 8는 엘리미네이터 부분의 요부 확대도이다.

도 9는 종래의 암모니아 사이클과 CO₂ 사이클을 조합한 열펌프 시스템의 구성도이다.

도 10는 종래의 에버콘을 배설한 암모니아 냉각유닛의 개략 구성을 도시한 계통도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 적절한 실시예를 예시적으로 상세하게 설명한다. 다만, 이 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 크기, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은 특히 특정한 기재가 없는 한은 이 발명의 범위를 그것에 한정하는 취 지가 아니고, 단지 설명예에 지나지 않는다.

도 1(A)는 본 발명의 기본구성을 도시한 압력선도로서, 본 발명의 원리를 설명하자면, 도면 중의 점선은 압축기에 의한 열 펌프 사이클에 기초한 암모니아 사이클로, 실선이 강제순환에 의한 CO₂ 사이클을 도시하고, 본 도면에서는 증발기 및 액류기에서 냉각 후의 액 CO₂를 냉각부하 측으로 급송하는 상기 액펌프가 급액량 가변형의 강제 순환 펌프로서, 상기 냉각부하 측의 냉각기 출구에서 회수되는 CO₂ 가 액 또는 기액 혼합상태로 회수되도록 상기 액펌프 강제 순환량을 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기 측의 필요 순환량의 2배 이상으로 설정하고 있다. 그 결과 냉각부하 측의 CO₂ 사이클에서는 액류기 측 펌프 토출 헤드보다 낮은 CO₂ 토출 헤드로 냉각부하 측의 냉각기 입구 측으로 급송되고, 냉각기 출구 급속라인에서 증발기 사이에 압력차가 충분히 생겨, 상기 냉각부하 측의 냉각기 출구에서 회수되는 CO₂ 가 액 또는 기액 혼합 상태로 회수되도록 (도 1(A)의 우측 압력선도의 내측에서 반전하여 회수되도록) 구성할 수 있다.

이로 인해, 냉각부하의 냉각기와 증발기 사이에 높이차나 거리가 있어도 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전 증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기를 구성하였기 때문에, 단일 및 복수 펌프에 의한 다실(냉각기) 냉각 관리 및 냉각기의 바텀피드 및 톱 피드 방식 등 어떠한 냉각 사이클에도 대응할 수 있다.

이 대응을 도 2에 도시한다. A는 암모니아 냉동 사이클부와 암모니아/CO₂ 열 교환부(증발기와 CO₂ 액펌프를 포함한다)가 포함된 머신유닛(CO₂ 브라인 생성장치), B는 냉각부하를 머신유닛 측에서 액 냉각한 CO₂ 브라인을 이용하여 그 증발 잠열과 현열에 의해 부하를 냉각(냉동)하는 프리저 유닛이다.

다음으로, 머신유닛의 구성에 대해 설명한다.

1은 암모니아 냉동기(압축기)로, 이 냉동기(1)로 압축된 가스는 응축기(2)로 응축된 다음, 그 액 암모니아를 팽창밸브로 팽창시키고, 이어서 라인(24)(도 3 참조)을 통해 CO₂ 브라인 냉각용 증발기(3)로 CO₂ 와 열교환시키면서 증발시켜 다시 냉동기(1)로 도입하여 암모니아 냉동 사이클을 구성한다.

CO₂ 브라인은 프리저유닛(B) 측에서 CO₂ 기액을 회수한 후, CO₂ 브라인 냉각용 증발기(3)로 유도하고, 암모니아 냉매와의 열교환에 의해 CO₂ 를 냉각 응축한 후, 그 응축한 액 CO₂ 을 인버터 모터에 의해 회전수 가변 및 간헐 운전 가능한 액펌프(5)를 통해 프리저유닛(B) 측으로 유도한다.

다음으로 프리저유닛(B)을 설명한다.

프리저유닛(B)은 액펌프 토출 측과 증발기 흡입 측 사이에 CO₂ 브라인 라인이 형성되어 있고, 그 라인 상에 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전 증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기(6)가 하나 또는 복수 개 배설되어 있고, 프리저유닛에 도입된 액 CO₂ 를 냉각기(6)에서 그 일부가 증발하여 액 또는 액기(液氣) 혼합가스 상태에서 머신 유닛 내의 CO₂ 브라인 냉각용 증발기로 돌아가고, CO₂ 2차 냉매 사이클이 구성된다.

그리고, 도 2(A)는 상기 펌프 토출 측에 톱 피드 방식의 냉각기와 바텀피드 방식의 냉각기가 병렬 배치되어 있다.

그리고, 바텀피드의 냉각기인 경우에 가스화된 CO₂에 의한 불필요한 압력상승을 방지하기 위해, 또한 기동시의 압력상승을 방지하기 위해, 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전 증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기 출구 측과 증발기를 연결하는 CO₂ 회수라인(53)과 별개로 냉각기와 증발기 또는 그 하류 측의 액류기(후술함)를 연결하는 안전밸브 또는 압력조절밸브(31)가 개장된 압력조절라인(30)을 형성하고, 냉각기 내 압력이 소정 압력 이상인 경우에 안전밸브 또는 압력조절밸브(31)가 열리고 압력조절라인(30)을 통해 CO₂ 압력을 조절하도록 구성되어 있다.

도 2(B)는 톱 피드 방식의 냉각기를 접속한 예이다.

이 경우도 기동시의 압력상승을 방지하기 위해서, 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전 증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기 출구 측과 증발기를 연결하는 CO₂ 회수라인과 별개로 냉각기와 증발기 또는 그 하류 측의 액류기(후술)를 연결하는 안전밸브 또는 압력조절밸브(31)가 개장된 압력조절라인(30)을 형성하고 있다.

도 2(C)는 증발기 출구 측에 급송로(52) 상에 복수의 펌프(5)를 형성하고, 각각 독립하여 바텀피드의 냉각기(6) 사이에서 강제순환 가능하게 구성하고 있다.

이와 같이 구성하면, 냉각기 당 높이차나 거리가 크게 다른 경우에도 그것에 적절한 강제순환용량으로 설정할 수 있지만, 어느 쪽도 상기 냉각부하 측의 냉각기 출구에서 회수되는 CO₂ 가 액 또는 기액 혼합상태로 회수되도록 상기 액펌프 강제 순환량을 냉각기 측의 필요 순환량의 2배 이상으로 설정할 필요가 있다.

도 2(D)는 바텀피드 방식의 냉각기를 접속한 예이다.

이 경우도 바텀피드의 냉각기(6)의 경우에 가스화된 CO₂ 에 의한 불필요한 압력상승을 방지하기 위해, 기동시의 압력상승을 방지하기 위해, 상기 냉각기 출구 측과 증발기를 연결하는 CO₂ 회수라인(53)과 별개로 냉각기와 증발기 또는 그 하류 측의 액류기(후술)를 연결하는 안전밸브 또는 압력조절밸브(31)가 개장된 압력조절라인(30)을 형성하고 있다.

(실시예1)

도 3은 냉각부하를 그 증발 잠열에 의해 냉각 후 회수한 CO₂ 브라인을 암모니아 냉매의 열교환에 의해 냉각제어하면서 부하냉각 사이클을 구성하는 CO₂ 강제 순환형 부하 냉각장치의 실시예1의 개요도이다.

A는 암모니아 냉동사이클부와 암모니아/CO₂ 열교환부가 포함된 머신유닛(CO₂ 브라인 생성장치), B는 냉각부하를 머신유닛 측에서 액 냉각한 CO₂ 브라인을 이용하여 그 증발 잠열에 의해 부하를 냉각(냉동)하는 프리저 유닛이다.

다음으로 머신유닛의 구성에 대해 설명한다.

1은 암모니아 냉동기(압축기)로, 이 냉동기(1)로 압축된 가스는 에버콘식 응축기(2)에서 응축된 후, 그 액 암모니아를 팽창밸브(23)로 팽창시키고, 이어서 라인(24)을 통해 CO₂ 브라인 냉각용 증발기(3)로 CO₂ 와 열교환시키면서 증발시키고 다시 냉동기(1)로 도입하여 암모니아 냉동 사이클을 구성한다. 8은 팽창밸브(23) 출구 측과 CO₂ 브라인 냉각용 증발기(3) 입구 측 사이의 라인(24)을 바이패스시킨 바이패스 관에 접속시킨 과냉각기(8)로, CO₂ 액류기(4) 내에 내장되어 있다.

7은 암모니아 제해수조로, 에버콘식 암모니아 응축기(2)를 산포한 물을 펌프(26)를 통해 반복 순환하고 있다.

CO₂ 브라인은 단열조인트(10)를 통해 프리저 유닛(B) 측에서 CO₂ 가스를 회수한 후, CO₂ 브라인 냉각용 증발기(3)로 유도하고, 암모니아 냉매와의 열교환에 의해 CO₂ 를 냉각응축한 다음, 그 응축한 액 CO₂를 액류기(4)로 유도하고, 그 액류기(4) 내에서 과냉각기(8)에 의해 포화점보다 -4 내지 -5℃ 낮은 온도로 과냉각한다.

그리고, 과냉각된 액 CO₂ 은 인버터 모터(51)에 의해 급송로(52) 상의 회전수 가변인 액펌프(5)를 통해 단열조인트(10)에서 프리저 유닛(B) 측으로 유도한다.

9는 액펌프(5) 출구 측과 CO₂ 브라인 냉각용 증발기(3)를 바이패스하는 바이패스 통로, (11)은 암모니아 제해라인으로, 개폐밸브를 통해 CO₂ 브라인 냉각용 증발기(3)에서의 액 또는 액 가스 혼합CO₂ 를 암모니아 냉동기(1)와 대면하는 위치 등의 암모니아 누설 구역으로 방출하는 제해노즐(91)과 접속하고 있다.

12는 중화라인으로 증발기(3)에서의 CO₂ 를 제해수조(7)로 도입하여 암모니아를 탄산암모니아로 중화시켜 제해하고 있다.

13은 소화라인으로, 유닛 내에서 화재 등이 발생한 경우는 그 온도상승을 검지하여 개방하는 온도검지밸브 또는 증발기 내의 CO₂ 계통의 이상압력상승을 검지하는 안전밸브 등으로 구성된 밸브(131)를 열어 노즐(132)로 부터 CO₂를 분사시켜 소화를 수행한다.

14는 CO₂ 방출라인으로, CO₂ 브라인 냉각용 증발기(3)에서의 액 CO₂를 액류기(4)를 감아도는 자냉(自冷)장치(15)를 통해 밸브(151)를 개방하여 유닛(A) 내로 방출하고 그 유닛 내가 온도상승한 경우의 자냉을 수행한다. 그리고, 상기 밸브(151)는 부하운전 정지 중에 증발기 내 압력이 규정압력 이상으로 상승한 경우에 개방되는 안전밸브로 구성되어 있다.

다음으로, 프리저 유닛(B)을 설명한다.

프리저 유닛(B)은 피 냉동기를 반송하는 콘베어(25)의 상방으로 CO₂ 브라인 냉각기(6)가 콘베어 반송방향을 따라 복수 개 배설되어 있고, 단열조인트(10)를 통해 도입된 액 CO₂ 를 냉각기(6)에서 일부 증발(액 또는 액기 혼합상태)하고, 그 냉기를 냉각 팬(29)에 의해 피 냉동품(27)을 향해 분사한다.

쿨러팬(29)은 콘베어(25)를 따라 복수 배열되고, 인버터 모터(261)에 의해 회전제어가능하게 구성되어 있다.

쿨러팬(29)과 냉각기(6) 사이에는 디프로스트 열원에 접속된 디프로스트 산포노즐(28)이 개장되어 있다.

그리고, 냉각기에 의해 일부 CO₂가 증발하고 기액 혼합 CO₂는 단열조인트(10)에서 머신유닛 내의 CO₂브라인 냉각용 증발기로 돌려 보내지고, CO₂ 2차 냉매사이클이 구성된다.

또한, 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기에는 각각 일부가 가스화된 CO₂에 의한 불필요한 압력상승을 방지하기 위해, 기동시의 압력상승을 방지하기 위해서, 상기 냉각기 출구측과 증발기를 연결하는 CO₂회수라인과 별개로 냉각기(6)와 증발기(3) 또는 그 하류 측의 액류기(4)를 연결하는 안전밸브 또는 압력조절밸브(31)가 개장된 압력조절라인(30)을 형성하고 있다.

이와 같은 실시예의 작용을 도 4를 이용하여 설명한다.

도 3 및 도 4의 T1은 액류기 내의 CO₂ 액 온도를 검지하는 온도센서, T2는 프리저 유닛 입구 측의 CO₂온도를 검지하는 온도센서, T3는 프리저유닛 출구 측의 CO₂온도를 검지하는 온도센서, T4는 프리저유닛 내 냉각설비고 내 온도를 검지하는 온도센서, 또는 P1은 액류기 내 압력을 검지하는 압력센서, P2는 냉각기 압력을 검지하는 압력센서, P3는 펌프차압을 검지하는 압력센서, CL은 액펌프 인버터모터(51)와 쿨러팬 인버터모터(261) 제어용의 콘트롤러, (20)은 과냉각기(8)로 암모니아를 공급하는 바이패스관(81)의 개폐제어밸브, (21)은 액펌프 출구 측의 바이패스 라인(9)의 개폐제어밸브이다.

본 실시예는 CO₂액류기(4)의 CO₂압력과 액 온도를 계측하는 센서(T1, P1)로부터의 신호에 기초하여, 포화온도와 실측액 온도를 비교하여 과냉각도를 연산하는 콘트롤러(CL)를 형성하고 바이패스 관(81)으로 도입되는 암모니아 냉매의 양을 조절가능하게 구성하고 있고, 이로 인해 액류기(4) 내의 CO₂온도는 포화점보다 -4 내지 -5℃ 낮게 제어되고 있다.

또한, 과냉각기(8)는 반드시 액류기(4)의 내부가 아니라, 외부에 독립하여 형성할 수 있다.

이와 같이 구성함으로써 액류기(4)의 액 전량 또는 일부를 액류기(4)의 내부 또는 외부에 장비한 CO₂액을 냉각하는 과냉각기(8)로 안정하게 과냉각도를 확보할 수 있다.

또한, 상기 액 또는 기체-액체 혼합상태(불완전증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기(6)의 내부압력을 검지하는 압력센서(P2)의 신호는 액펌프(5)의 송액량(送液量)을 가변시키는 인버터모터(51)를 제어하는 콘트롤러(CL)에 입력되고, (간헐 급액이나 연속가변을 포함하는) 인버터제어에 의해 안정급액을 수행한다.

그리고, 상기 압력센서(P2)의 신호는 프리저유닛(B)내의 쿨러팬(29)의 송풍량을 가변하는 인버터모터(261)의 콘트롤러(CL)에도 입력되고, 액펌프(5)와 함께 쿨러팬(29)의 인버터제어에 의해 CO₂액의 안정급액을 수행하도록 구성되어 있다.

또한, 상기 CO₂브라인을 프리저유닛(B)측으로 급송하는 액펌프(5)는 냉각부하측(프리저유닛 측)이 필요로 하는 CO₂브라인 순환량의 3 내지 4배의 펌프용량을 갖게 하여 강제순환을 수행함과 동시에, 이 펌프(5)의 인버터모터(51)를 이용하여 냉각기(6)에 액 CO₂를 채우고 관내의 액 CO₂속도를 상승시켜 전열성능을 향상시키고 있다.

그리고, 냉각부하의 필요순환량의 3 내지 4배의 펌프 용량을 갖는 용량가변식(인버터 모터 부착)펌프(5)에 의해 액CO₂ 강제순환을 수행하기 때문에, 냉각기(6)가 복수대인 경우에 있어서도 이 냉각기(6)로의 액CO₂ 분배를 효과적으로 할 수 있다.

또한 액펌프(5)의 기동시나 냉각부하 변동시에 과냉각도가 저하한 경우, 펌프의 차압이 저하하여 케비테이션 상태가 된 경우는 먼저 상기 펌프의 차압을 검지하는 압력센서(P3)가 펌프(5)의 차압이 저하한 것을 검지하고, 콘트롤러(CL)가 액펌프 출구측의 바이패스라인(9)의 개폐제어밸브(21)를 개방하고 펌프(5)로부터 CO₂ 브라인 냉각용 증발기(3)로의 바이패스를 수행함으로써, 케비테이션 상태에 있는 액 가스 혼합 CO₂가스를 액화할 수 있다.

또한, 상기 제어는 암모니아 냉동 사이클측에서 수행할 수도 있다.

즉, 액펌프(5)의 기동시나 냉각부하 변동시에 과냉각도가 저하하고 펌프(5) 의 차압이 저하하여 케비테이션 상태가 된 경우, 압력센서(P3)가 펌프 차압이 저하한 것을 검지하고, 이것을 콘트롤러(CL) 측으로 조기 복귀를 위해 냉동기(용적형 압축기)의 제어밸브(33)를 이용하여 강제 언로드시키고, CO₂ 포화온도를 의사적으로 상승시켜 냉각도를 확보하도록 해도 된다.

다음으로 본 발명의 실시예의 운전방법에 대해 도 5의 실시예에 근거하여 설명한다.

먼저 암모니아 사이클 측의 냉동기(1)를 운전하고, 증발기(3) 및 액류기(4)의 액CO₂를 냉각운전해 둔다. 이 상태에서 액펌프(5)는 펌프 차압을 보면서 기동시는 간헐/주파수 운전을 수행한다.

구체적으로는 0→100%→60%→0→100%→60%이다. 이와 같이 구성함으로써 펌프차압이 설계압력 이상으로 되는 것을 방지할 수 있다.

구체적으로는 액펌프를 100%로 운전하고, 펌프차압이 운전 전부하(펌프헤드)에 도달하면 60%로 떨어뜨리고, 또한 액펌프의 운전을 소정 시간 정지하고 그 다음 100%운전을 수행하고, 펌프차압이 운전 전부하(펌프헤드)에 도달하면 60%로 떨어뜨리고, 그 다음 인버터 주파수(펌프회전수)를 증가시키면서 정상운전으로 이행한다.

이와 같이 구성함으로써 상기 액펌프 강제순환량을 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기(6) 측의 필요순환량의 2배 이상으로, 바람직하게는 3 내지 4배로 설정한 경우에도 기동시는 상온에서 운전하기 때문에, 불필요한 압력 상승이 일어나고, 펌프 설계 압력을 초과하게 될 우려를 해소할 수 있다.

또한, 동결작업이 종료하고, 프리저유닛을 소독할 때는 프리저유닛(B)내의 CO₂를 머신유닛 측의 증발기(3)를 통해 액류기(4)로 회수할 필요가 있지만, 이 경우는 프리저유닛(B)의 냉각기 입구 측 액CO₂ 온도와 출구 측의 가스 CO₂ 온도를 온도센서로 계측하고, 상기 CO₂ 액 회수 시에 상기 2개의 온도센서(T2, T3)의 검지온도차를 콘트롤러(CL)로 파악하고, 프리저유닛(B) 내의 CO₂잔량을 판단하면서 회수제어를 수행할 수 있다. 즉, 상기 온도차가 없어지면 회수가 종료한 것으로 판단한다.

또한, 상기 CO₂회수제어는 냉각설비고 내 온도검지센서(T4)와 냉각기(6) 측의 압력센서(P2)에서 CO₂압력을 검지하고, 그 CO₂ 압력의 포화온도와 냉각설비고 내 온도를 콘트롤러로 비교하여 상기 포화온도와 설비고 내 온도 차에 근거하여 설비고 내 CO₂잔량이 없어진 것으로 판단하는 것도 가능하다.

또한 냉각기가 산수 디프로스트 방식의 쿨러인 경우, 산수의 열량을 이용하여 CO₂의 회수시간을 단축하도록 제어할 수 있지만, 이 경우에 냉각기(6)측의 압력센서(P2)에서 CO₂압력을 감시하여 산수열량을 조절하는 디프로스트 제어를 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 프리저 유닛(B)은 식품의 동결을 수행하기 위해, 각 작업종료시에 고온살균하는 경우가 있다. 이때 온도가 배관을 거쳐 머신유닛(A) 측의 CO₂ 연결관 전체를 승온하지 않도록 프리저 유닛(B)의 접속부에 강화유리 등의 저전열성의 단열조인트를 사용한 CO₂연결관으로 구성되어 있다.

(실시예2)

도 6 내지 도 8는 상기 머신유닛에 있어서, 암모니아 계통과 이산화탄소 계통의 일부를 유닛화하여 수납하고 암모니아 냉각유닛을 구성한 경우의 다른 실시예이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 암모니아 냉각유닛(A)은 옥외에 설치되고, 이 유닛에서의 CO₂ 냉열을 옥내에 배치한 상기 냉각유닛과 같은 부하에 CO₂냉열을 전달한다. 상기 암모니아 냉각유닛(A)은 하단 구조체(56)와 상단 구조체(55)로 이루어지는 2단계 구조체를 형성한다. 하단 구조체(56)에는 기계측을 구성하는 에버콘 주위를 제외한 암모니아 계통과 CO₂ 계통이 내장되고, 상단 구조체(55)에는 드레인 팬(62)과, 에버콘(2)과 외부케이싱(65) 및 공냉팬(63) 등이 부착되어 있다. 상기 에버콘(2)은 경사 다관식 열교환기(60)와, 산수부(61)와, 단차상에 병렬배치된 엘리미네이터(64), 공냉팬(63)으로 구성되고, 상기 공냉팬(63)에 의해 외부케이싱(65)에 형성된 공기도입구(69)에서 에버콘 하방으로부터 열교환기(60)로 도입되는 냉각공기와 함께, 이 열교환기(60) 내에서 산수에 의한 제해처리를 수행하고, 상기 냉각공기에 의해 상기 경사냉각관 내를 흐르는 고압고온 암모니아 가스의 응 축을 수행하도록 한 것이다.

또한, 상기 경사 다관식 열교환기(60)는 양 사이드의 병설 직립관판(60a, 60b)를 관통하고, 집합용 헤더(60c, 60d)를 결합하는 복수의 경사 냉각관(60g)으로 이루어지고, 입구측의 헤더(60c)에서 하류의 출구 측 헤더(60d)를 향해 하향 경사져 있다. 이 경사구조에 의해, 입구측 헤더(60c)에 도입된 냉매가스는 하류의 출구 측 헤더(60d)에 도달하는 과정에서 후기하는 냉각공기 및 산수에 의한 냉각에 의해 응축액화하여 액냉매를 형성하지만, 관 내 벽에 형성된 액막은 한 곳에 흐름을 정지하지 않고 하류의 출구 측 헤더(60d)로 이동한다. 따라서 상기 경사 냉각관(60g)에서는 고열전달효율에 기초하여 냉매가스는 응축하고, 냉매의 해당 열교환기 내에 재류하는 시간의 단축을 도모할 수 있고, 해당 열교환기의 사용에 의해 응축효율의 향상과 큰 폭의 냉매 보유량의 삭감을 도모할 수 있다.

또한, 입구헤더(60c)는 도 7(C)에 도시된 바와 같이, 단면반원형의 헤드로 구성함과 동시에, 암모니아 압축가스도입구(67)와 대면하는 위치에 다공판으로 이루어지는 충돌판(66)이 부착되어 있다. 이로 인해, 상기 도입구(67)에서 도입된 암모니아 가스가 다공판으로 이루어지는 충돌판(66)에 충돌하고 그 배면 측에 위치하는 냉각관은 다공판의 구멍으로부터, 또는 측방에 위치하는 냉각관(60g)은 충돌판(66)에 충돌하고 헤드축 선 방향을 따라 측방으로 분산되어 경사 다관식 열교환기(60) 내로 균등하게 흐를 수 있다.

또한, 상기 산수부(61)로부터의 냉각수를 받는 드레인 팬(62)은 상기 경사 다관식 열교환기의 하방에 형성하고, 상기 하단구조체(56)와 상단구조체(55)의 경 계를 형성하고, 상기 냉각수가 드레인 팬(62) 내로 흐름 정지에 의한 액 저장을 형성하지 않고 하단 구조체의 제해수조(7)로 배출시키기 위해, 배수관(도시하지 않음)을 향해 저판형상을 깔대기 형태로 구성하고 있다.

산수관(61)의 상방의 공냉팬(63) 사이에 위치하는 엘리미네이터(64)는 외부케이싱(65) 전폭에 걸쳐 복수 배열되고, 병렬 배치된 복수의 엘리미네이터(64A, 64B)에 인접하는 엘리미네이터끼리가 이 엘리미네이터(64)의 측벽 상측과 다른 엘리미네이터(64)의 측벽 하측 간이 서로 대면하듯이 단차를 갖도록 형성한다. 그리고, 상기 단차는 엘리미네이터의 높이의 절반 정도, 구체적으로는 50mm정도의 단차를 갖고 형성하고 있다. 또한, A와 Aa 사이가 접속되고, B와 Bb 사이가 접속되어 있다.

이 결과 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 산수관(61)에서 생성된 물방울(68)은 단차로 하측에 위치할 때의 엘리미네이터 측벽(64a)에 충돌함으로써, 측벽(64a)의 둘레에 모인 물방울이 커지게 됨으로써 팬(63)에 의해 흡인되지 않고 위로의 비산을 방지할 수 있다.

또한, 도 8은 공냉팬(63)을 복수 배치한 실시예이다.

이상 기재한 바와 같이 본 발명에 따르면, 암모니아 냉동 사이클과, 그 암모니아의 증발 잠열을 이용하여 CO₂ 냉각액화를 수행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화CO₂를 냉각 부하 측으로 공급하는 공급라인 상에 액펌프를 구비한 CO₂ 브라인 생성장치를 하나의 유닛화하여, 예를 들어, CO₂ 사이클의 냉각기 측인 냉동 쇼케이스 등을 고객의 사정에 따라 임의의 장소에 설치한 경우에도 안심하고 암모니아 사이클과 CO₂ 사이클을 조합한 사이클을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, CO₂ 사이클 측의 냉각기 위치, 종류(바텀피드형, 톱 피드형) 및 그 수, 그리고 증발기와 냉각기 사이에 높이차를 갖는 경우에도 원활하게 CO₂ 순환 사이클을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 에버콘을 이용하여 암모니아 냉각유닛을 구성하고, 그 응축부와 팬 사이에 엘리미네이터를 배설한 경우에 팬에 의해 엘리미네이터를 통과할 때의 압손을 저감할 수 있는 암모니아 냉각유닛을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 암모니아계통과 이산화 탄소계통의 일부를 유닛화하여 수납하고 암모니아 냉각유닛을 구성한 경우에, 그 암모니아 계통이 수납된 공간 내에 암모니아가 누설된 경우에 있어서도, 독성이 있는 암모니아 누설이나 암모니아 인화에 의한 화재를 용이하게 방지할 수 있다.

Claims (22)

1. 암모니아 냉동사이클과, 그 암모니아의 증발 잠열을 이용하여 CO₂의 냉각액화를 수행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화 CO₂를 냉각부하 측으로 급송하는 급송라인 상에 액펌프를 구비한 냉동시스템에 있어서,

   상기 액펌프가 급액량 가변형의 강제순환펌프이고, 상기 냉각부하 측의 냉각기 출구로부터 회수되는 CO₂가 액 또는 기액(氣液) 혼합상태(불완전 증발상태)로 회수되도록 상기 액펌프 강제순환량을 설정하고,

   나아가, 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기 출구 측과 증발기를 연결하는 CO₂ 회수 경로와 별개로 냉각기와 증발기 또는 그 하류 측의 액류기를 연결하는 압력 조절 경로를 설치하고, 냉각기 내 압력이 소정 압력 이상인 경우에 압력 조절 경로를 통해 CO₂ 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 냉동시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 불완전 증발기능을 갖는 냉각기가 톱 피드형인 것을 특징으로 하는 냉 동시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 액펌프가 간헐 운동 또는/및 회전수 가변의 구동기에 연결되어 있는 펌프인 것을 특징으로 하는 냉동시스템.
5. 제1항에 있어서,

   펌프 기동시에 간헐운전과 회전수 가변 제어를 조합시켜 펌프토출압력을 설계압력 이하로 운전하고, 그 다음 회전수 가변제어로 운전을 수행하는 것을 특징으로 하는 냉동시스템.
6. 제1항에 있어서,

   상기 냉각부하가 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전 증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기를 내장하는 냉각설비인 경우에, 냉각설비고내 온도와 냉각기 출구 측의 CO₂압력을 검지하고, 그 압력에 기초하여 CO₂ 포화온도와 냉각설비고내 온도를 비교하여 냉각기내의 CO₂잔량을 판단하면서 냉각기 팬 정지시기를 판단하는 CO₂ 회수제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 냉동시스템.
7. 제1항에 있어서,

   상기 냉각부하가 디프로스트 방식의 상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전 증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기를 내장하는 냉각설비인 경우에, CO₂회수제어시에 디프로스트 산수를 수행하면서 CO₂회수를 수행하는 것을 특징으로 하는 냉동시스템.
8. 제7항에 있어서,

   상기 액 또는 기액 혼합상태(불완전 증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기 출구 측의 CO₂압력을 검지하고, 그 압력에 기초하여 상기 산수량을 제어하는 것을 특징으로 하는 냉동시스템.
9. 제1항에 있어서,

   상기 펌프 토출측의 급송라인과 냉각부하의 접속부에 단열조인트가 개장되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동시스템.
10. 암모니아 냉동사이클과, 그 암모니아의 증발 잠열을 이용하여 CO₂의 냉각액화를 수행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화 CO₂를 냉각부하 측으로 급송하는 급송라인 상에 액펌프를 구비한 CO₂ 브라인 생성장치에 있어서,

    상기 액펌프가 급액량 가변형의 강제순환펌프이고, 그 펌프가 냉각부하 측에 마련된 CO₂냉각기의 온도와 압력, 또는 상기 펌프 입구/출구 사이의 차압 중 적어도 하나의 검지신호에 의해 가변제어되고,

    나아가, 액 또는 기액 혼합상태(불완전증발상태)에서의 증발기능을 갖는 냉각기 출구 측과 증발기를 연결하는 CO₂ 회수 경로와 별개로 냉각기와 증발기 또는 그 하류 측의 액류기를 연결하는 압력 조절 경로를 형성하고, 냉각기 내 압력이 소정 압력 이상인 경우에 압력 조절 경로를 통해 CO₂ 압력을 조절하는 것을 특징으로 CO₂브라인 생성장치.
11. 제10항에 있어서,

    상기 냉각액화 후의 CO₂를 액류하는 액류기 또는 급송라인의 과냉각 상태에 기초하여 액류기의 액 CO₂ 중 적어도 일부를 과냉각하는 과냉각기를 설치한 것을 특징으로 하는 CO₂브라인 생성장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 액류기의 과냉각 상태의 판단이, 상기 냉각액화 후의 CO₂를 액류하는 액류기의 압력과 액온을 계측하고, 상기 압력에 기초하여 포화온도와 실측액 온도을 비교하여 과냉각도를 연산하는 콘트롤러에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 CO₂브라인 생성장치.
13. 제11항에 있어서,

    상기 액펌프의 입구/출구 간의 차압을 검지하는 압력센서를 설치하고, 상기 급송라인의 과냉각 상태의 판단이 상기 압력센서의 검지신호에 따라 이루어지는 것을 특징으로 하는 CO₂브라인 생성장치.
14. 제11항에 있어서,

    상기 과냉각기가 암모니아 냉동사이클의 증발기 도입측 라인을 분기 또는 바이패스하여 이루어지는 암모니아 가스라인인 것을 특징으로 하는 CO₂브라인 생성장치.
15. 제10항에 있어서,

    상기 액펌프 출구 측과 일부 증발기능을 갖는 증발기 사이를 개폐제어밸브를 통해 바이패스하는 바이패스 통로를 설치한 것을 특징으로 하는 CO₂브라인 생성장치.
16. 제10항에 있어서,

    액펌프의 입구/출구 간의 차압검지 결과에 기초하여 암모니아 냉동사이클의 냉동기를 강제 언로드하는 콘트롤러를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 CO₂브라인 생성장치.
17. 암모니아 냉동 압축기와, 그 암모니아의 증발 잠열을 이용하여 CO₂의 냉각액화를 수행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화 CO₂를 냉각부하 측으로 급송하는 액펌프를 하나의 유닛공간 내에 배설한 CO₂브라인 생성용 암모니아 냉각유닛에 있어서,

    상기 액펌프를 냉각부하 측에 설치한 CO₂ 냉각기의 온도와 압력, 또는 상기 펌프 입구/출구 사이의 차압 중 적어도 하나의 검지신호에 의해 가변제어되는 급액량 가변형의 강제순환펌프로 구성됨과 동시에, 액 또는 기액 혼합상태(불완전증발상태)에서의 증발기능을 갖는 상기 CO₂ 냉각기 출구 측과 증발기를 연결하는 CO₂ 회수 경로와 별개로 냉각기와 증발기 또는 그 하류 측의 액류기를 연결하고, CO₂ 냉각기 내 압력이 소정 압력 이상인 경우에 압력을 조절하는 압력 조절 경로를 설치하며,

    나아가, 상기 유닛공간 내에 암모니아 제해수조를 설치하고, 상기 유닛공간 내에 위치하는 CO₂계통 내의 CO₂를 제해수조로 유도하는 중화라인을 설치한 것을 특징으로 하는 암모니아 냉각유닛.
18. 암모니아 냉동압축기와, 그 암모니아의 증발 잠열을 이용하여 CO₂의 냉각액화를 행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화 CO₂를 냉각부하 측으로 급송하는 액펌프를 하나의 유닛공간 내에 배설한 CO₂브라인 생성용 암모니아 냉각유닛에 있어서,

    상기 액펌프를 냉각부하 측에 설치한 CO₂냉각기의 온도와 압력, 또는 상기 펌프 입구/출구 사이의 차압 중 적어도 하나의 검지신호에 의해 가변제어되는 급액량 가변형의 강제순환펌프로 구성됨과 동시에, 액 또는 기액 혼합상태(불완전증발상태)에서의 증발기능을 갖는 상기 CO₂ 냉각기 출구 측과 증발기를 연결하는 CO₂ 회수 경로와 별개로 냉각기와 증발기 또는 그 하류 측의 액류기를 연결하고, CO₂ 냉각기 내 압력이 소정 압력 이상인 경우에 압력을 조절하는 압력 조절 경로를 설치하며,

    나아가, 상기 유닛공간 내에 위치하는 CO₂계통 내의 CO₂를 유닛공간 내의 암모니아 계통과 대면하는 부위로 분출시키는 CO₂분출라인을 형성한 것을 특징으로 하는 암모니아 냉각유닛.
19. 암모니아 냉동압축기와, 그 암모니아의 증발 잠열을 이용하여 CO₂의 냉각액화를 수행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화 CO₂를 냉각부하 측으로 급송하는 액펌프를 하나의 유닛공간 내에 배설한 CO₂브라인 생성용 암모니아 냉각유닛에 있어서,

    상기 액펌프를 냉각부하 측에 설치한 CO₂냉각기의 온도와 압력, 또는 펌프 입구/출구 사이의 차압 중 적어도 하나의 검지신호에 의해 가변제어되는 급액량 가변형의 강제순환펌프로 구성됨과 동시에, 액 또는 기액 혼합상태(불완전증발상태)에서의 증발기능을 갖는 상기 CO₂ 냉각기 출구 측과 증발기를 연결하는 CO₂ 회수 경로와 별개로 냉각기와 증발기 또는 그 하류 측의 액류기를 연결하고, CO₂ 냉각기 내 압력이 소정 압력 이상인 경우에 압력을 조절하는 압력 조절 경로를 설치하며,

    나아가, 상기 유닛공간 내에 위치하는 CO₂계통 내의 CO₂를 유닛공간 내로 방출시키는 CO₂분출부를 설치하고, 이 분출부의 개폐제어가 상기 유닛공간 내의 온도 또는 CO₂계통의 압력에 기초하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 암모니아 냉각유닛.
20. 제19항에 있어서,

    상기 유닛공간 내에 위치하는 CO₂계통 내의 CO₂를 유닛공간 내로 방출시키는 CO₂분출부가 상기 냉각액화 후의 CO₂를 액류하는 액류기 또는 급송라인의 과냉각 상태에 기초하여 액류기의 액CO₂ 중 적어도 일부를 과냉각하는 과냉각기를 경유하는 분출라인을 통해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 암모니아 냉각유닛.
21. 암모니아 냉동압축기와, 그 암모니아의 증발 잠열을 이용하여 CO₂의 냉각액화를 수행하는 증발기와, 상기 증발기에서 냉각된 액화 CO₂를 냉각부하 측으로 급송하는 액펌프를 하나의 유닛 폐공간 내에 배설하고, 한편 암모니아 냉동압축기로 압축한 암모니아 압축가스를 응축하는 에버콘형 응축기를 개방공간 측에 배설하고, 이 응축기를 냉각관으로 이루어진 열교환기, 산수기, 병열배치한 복수의 엘리미네이터 및 팬으로 구성되어 이루어지는 CO₂브라인 생성용 암모니아 냉각유닛에 있어서,

    상기 유닛공간 내의 액펌프를 냉각부하 측에 설치된 CO₂냉각기의 온도와 압력, 또는 상기 펌프 입구/출구 간의 차압 중 적어도 하나의 검지신호에 의해 가변제어되는 급액량 가변형의 강제순환펌프로 구성됨과 동시에, 액 또는 기액 혼합상태(불완전증발상태)에서의 증발기능을 갖는 상기 CO₂ 냉각기 출구 측과 증발기를 연결하는 CO₂ 회수 경로와 별개로 냉각기와 증발기 또는 그 하류 측의 액류기를 연결하고, CO₂ 냉각기 내 압력이 소정 압력 이상인 경우에 압력을 조절하는 압력 조절 경로를 설치하며,

    나아가, 병렬배치한 복수의 엘리미네이터 중 인접한 엘리미네이터끼리가, 이 엘리미네이터의 측벽 상측과 다른 엘리미네이터의 측벽 하측 사이가 서로 대면하듯이 단차를 갖게 하여 형성한 것을 특징으로 하는 CO₂브라인 생성용 암모니아 냉각유닛.
22. 제21항에 있어서,

    상기 냉각관을 암모니아 압축가스가 도입되는 도입구와 연접(連接)하는 입구측을 헤더로 집합시킨 경사다관식 열교환기로 구성됨과 동시에 상기 도입구와 대면 하는 헤더측으로 충돌판을 배설한 것을 특징으로 하는 CO₂브라인 생성용 암모니아 냉각유닛.

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