KR101649193B1 - Cascade refrigeration cycle system - Google Patents

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KR101649193B1
KR101649193B1 KR1020150035226A KR20150035226A KR101649193B1 KR 101649193 B1 KR101649193 B1 KR 101649193B1 KR 1020150035226 A KR1020150035226 A KR 1020150035226A KR 20150035226 A KR20150035226 A KR 20150035226A KR 101649193 B1 KR101649193 B1 KR 101649193B1
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박병남
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주식회사 라템
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Abstract

Disclosed is a cascade refrigeration cycle system capable of performing cryogenic refrigeration effectively. The cascade refrigeration cycle system of the present invention includes: a first compressor for compressing a first refrigerant in a gas state and discharging the compressed first refrigerant; a first condenser for condensing the first refrigerant compressed in the first compressor and then discharging the condensed first refrigerant; a first heat exchanger which is provided with the first refrigerant condensed in the first condenser and then passes the first refrigerant through; a first expansion part for expanding the first refrigerant passing through the first heat exchanger; a second compressor for compressing a second refrigerant in a gas state and then discharging the compressed second refrigerant; an evaporation and condensation heat exchanger which condenses the second refrigerant compressed in the second compressor and then discharges the second refrigerant, and evaporates the first refrigerant expanded in the first expansion part using heat generated during condensation of the second refrigerant, and then provides the evaporated first refrigerant for the first heat exchanger; a second expansion part for expanding the second refrigerant condensed in the evaporation and condensation heat exchanger; and an evaporator which evaporates the second refrigerant expanded in the second expanding part while absorbing heat from the outside, and provides the evaporated second refrigerant for the second compressor. The first heat exchanger delivers the evaporated first refrigerant to the first compressor by passing the evaporated first refrigerant provided from the evaporation and condensation heat exchanger. So, the cascade refrigeration cycle system of the present invention can perform heat exchange between the evaporated first refrigerant and the condensed first refrigerant efficiently, while the evaporated first refrigerant and the condensed first refrigerant provided from the first condenser are passed.

Description

이원 냉동 사이클 시스템{CASCADE REFRIGERATION CYCLE SYSTEM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a dual-

본 발명은 이원 냉동 사이클 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2개의 냉동 사이클을 연계하여 초저온을 형성할 수 있는 이원 냉동 사이클 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dual refrigeration cycle system, and more particularly, to a dual refrigeration cycle system capable of linking two refrigeration cycles to form a cryogenic temperature.

냉동기는 일측의 열을 빼앗아 타측으로 전달함으로써 상기 일측의 온도를 감소시키는 장치를 말한다. 이러한 냉동기는 일반적으로, 압축기, 응축기, 수액기, 팽창 밸브 및 증발기를 구비하도록 구성될 수 있다.A refrigerator is a device that takes heat from one side and transfers it to the other side to reduce the temperature of the other side. Such a refrigerator can generally be configured to include a compressor, a condenser, a receiver, an expansion valve and an evaporator.

상기 압축기는 상기 증발기에서 제공된 저온 저압의 기체 냉매를 고온 고압으로 압축하여 상기 응축기로 전달하고, 상기 응축기는 상기 압축기에서 압축된 고온 고압의 기체 냉매를 외부 공기 또는 물과의 열교환 작용으로 액상 냉매가 되도록 응축시켜 상기 수액기로 전달하며, 상기 수액기는 상기 응축기에서 고온 고압으로 응축된 액상 냉매를 일시 저장한다. 상기 팽창 밸브는 상기 수액기에서 공급되는 고온 고압의 액상 냉매를 급속 팽창시켜 저온 저압의 냉매를 상기 증발기로 전달하고, 상기 증발기는 상기 팽창 밸브에서 공급되는 저온 저압의 냉매를 외부의 공기 및 물 등 열교환 매체와의 열교환 작용으로 열을 빼앗아 증발하도록 하여 저온 저압의 기체 냉매를 생성한 후 상기 압축기로 전달한다.The compressor compresses the low-temperature and low-pressure gas refrigerant supplied from the evaporator to high-temperature and high-pressure and delivers the gas refrigerant to the high-temperature and high-pressure refrigerant. And the liquid receiver temporarily stores the liquid refrigerant condensed at a high temperature and a high pressure in the condenser. The expansion valve rapidly expands the high-temperature and high-pressure liquid refrigerant supplied from the receiver to transfer the low-temperature low-pressure refrigerant to the evaporator. The evaporator controls the low-temperature and low-pressure refrigerant supplied from the expansion valve, Exchanges heat with the heat exchange medium to evaporate heat to generate low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant, which is then transferred to the compressor.

그러나, 상기 냉동기는 하나의 냉동 사이클에 의해 수행됨에 따라, 상기 일측의 온도를 초저온, 예를 들어 영하 50 이하로 냉각시키는 데에는 한계를 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 이원 냉동 사이클 시스템이 주로 사용되고 있다. 상기 이원 냉동 사이클 시스템은 저온측 냉동 사이클 및 고온측 냉동 사이클을 연계하여 열교환시킴으로써 상기 저온측 냉동 사이클에서 초저온으로 냉각시킬 수 있는 장치를 말한다.However, since the refrigerator is performed by one refrigeration cycle, there is a limitation in cooling the temperature of one side of the refrigerator to an ultra-low temperature, for example, minus 50 or less. In order to solve such a problem, in recent years, a dual refrigeration cycle system has been mainly used. The two-way refrigeration cycle system refers to a device capable of cooling to a cryogenic temperature in the low-temperature-side refrigeration cycle by interconnecting the low-temperature-side refrigeration cycle and the high-temperature-side refrigeration cycle for heat exchange.

일반적으로, 상기 이원 냉동 사이클 시스템은 R-22와 같은 제1 냉매를 순환시켜 상기 고온측 냉동 사이클을 수행하는 제1 냉동 사이클 장치, 및 R-23과 같은 냉매를 순환시켜 상기 저온측 냉동 사이클을 수행하는 제2 냉동 사이클 장치로 구성되는데, 상기 제2 냉동 사이클 장치에서의 응축기가 상기 제1 냉동 사이클 장치에서의 증발기와 인접하게 배치되어 열교환을 수행할 수 있다. 즉, 상기 제2 냉동 사이클 장치에서의 응축기에서 발생된 열이 상기 제1 냉동 사이클 장치에서의 증발기로 전달되어 냉매의 증발을 유도함으로써, 열전달 효율이 향상되어 상기 제2 냉동 사이클 장치의 동결기에서 내부 온도를 초저온으로 냉각시킬 수 있다.Generally, the two-way refrigeration cycle system includes a first refrigeration cycle device for circulating a first refrigerant such as R-22 to perform the high temperature side refrigeration cycle, and a second refrigeration cycle device for circulating the refrigerant such as R- And a condenser in the second refrigeration cycle apparatus is disposed adjacent to the evaporator in the first refrigeration cycle apparatus to perform heat exchange. That is, the heat generated in the condenser in the second refrigeration cycle apparatus is transferred to the evaporator in the first refrigeration cycle apparatus to induce the evaporation of the refrigerant, thereby improving the heat transfer efficiency. Thus, in the freezer of the second refrigeration cycle apparatus The internal temperature can be cooled to a very low temperature.

한편, 상기 이원 냉동 사이클 시스템도 구동시 부하가 걸려, 특히 상기 제2 냉동 사이클 장치에 부하가 걸려 효율이 저하되거나 고장이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 이원 냉동 사이클 시스템의 부하를 감소시키거나 일정한 냉각 효율을 유지시키기 위해, 다양한 추가 장치가 더 설치되고 있다. 예를 들어, 상기 제2 냉동 사이클 장치에서, 압축기로부터 배출된 고온 고압의 기체 냉매가 응축기로 전달되기 전에 외부의 공기 및 물 등 열교환 매체와의 열교환 작용으로 냉매의 온도를 낮추는 열 배출 장치가 더 구비될 수 있다.On the other hand, the dual-cycle refrigeration cycle system is also subjected to a load during driving, and in particular, a load may be applied to the second refrigeration cycle apparatus, leading to a reduction in efficiency or a failure. Therefore, in order to reduce the load of the binary refrigeration cycle system or to maintain a constant cooling efficiency, various additional apparatuses are installed. For example, in the second refrigeration cycle apparatus, there is a heat discharging device for lowering the temperature of the refrigerant by a heat exchange action with external heat and air exchange media such as air and water before the high-temperature and high-pressure gas refrigerant discharged from the compressor is transferred to the condenser .

그러나, 상기 이원 냉동 사이클 시스템은 상기 추가 장치로 인한 비용 상승이 발생할 수 있고, 상기 추가 장치를 더 구비한다고 하더라도 열전달 효율을 높이는 데에는 한계가 있을 수 있다. 또한, 상기 추가 장치에 별도의 전원이 필요한 경우에는 소모되는 전력이 증가되는 문제점이 있을 수 있다.However, the above-mentioned dual refrigeration cycle system may incur an increase in cost due to the additional device, and even if the additional device is further provided, there may be a limit to increase the heat transfer efficiency. Further, when the additional device is required to be powered on, the power consumption may increase.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초저온 냉각을 효과적으로 수행할 수 있는 이원 냉동 사이클 시스템을 제공하는 것이다.Therefore, a problem to be solved by the present invention is to provide a two-way refrigeration cycle system capable of effectively performing cryogenic cooling.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 이원 냉동 사이클 시스템은 1차 압축기, 1차 응축기, 1차 열교환기, 1차 팽창부, 2차 압축기, 증발응축 열교환기, 2차 팽창부 및 증발기를 포함한다.In order to solve these problems, a binary refrigeration cycle system according to an exemplary embodiment of the present invention includes a primary compressor, a primary condenser, a primary heat exchanger, a primary expansion unit, a secondary compressor, an evaporative condensation heat exchanger, An expansion portion and an evaporator.

상기 1차 압축기는 기체 상태의 제1 냉매를 압축하여 배출한다. 상기 1차 응축기는 상기 1차 압축기에서 압축된 제1 냉매를 응축하여 배출한다. 상기 1차 열교환기는 상기 1차 응축기에서 응축된 제1 냉매를 제공받아 통과시킨다. 상기 1차 팽창부는 상기 1차 열교환기를 통과한 제1 냉매를 팽창시킨다. 상기 2차 압축기는 기체 상태의 제2 냉매를 압축하여 배출한다. 상기 증발응축 열교환기는 상기 2차 압축기에서 압축된 제2 냉매를 응축시켜 배출하고, 상기 제2 냉매의 응축시 발생하는 열을 이용하여 상기 1차 팽창부에서 팽창된 제1 냉매를 증발시켜 상기 1차 열교환기로 제공한다. 상기 2차 팽창부는 상기 증발응축 열교환기에서 응축된 제2 냉매를 팽창시킨다. 상기 증발기는 상기 2차 팽창부에서 팽창된 제2 냉매를 외부로부터 열을 흡수하면서 증발시키고, 상기 증발된 제2 냉매를 상기 2차 압축기로 제공한다. 상기 1차 열교환기는 상기 증발응축 열교환기로부터 제공되는 상기 증발된 제1 냉매를 통과시켜 상기 1차 압축기로 전달하고, 상기 증발된 제1 냉매 및 상기 1차 응축기로부터 제공되는 상기 응축된 제1 냉매가 서로 통과되는 동안, 상기 증발된 제1 냉매 및 상기 응축된 제1 냉매 사이에서 열교환시킨다.The primary compressor compresses and discharges the first refrigerant in a gaseous state. The primary condenser condenses and discharges the first refrigerant compressed in the primary compressor. The primary heat exchanger receives and passes the first refrigerant condensed in the primary condenser. The primary expansion portion expands the first refrigerant that has passed through the primary heat exchanger. The secondary compressor compresses and discharges the gaseous second refrigerant. The evaporating condensing heat exchanger condenses and discharges the second refrigerant compressed in the secondary compressor and evaporates the first refrigerant expanded in the primary expansion part by using heat generated during the condensation of the second refrigerant, It is provided as a car heat exchanger. The secondary expansion portion expands the condensed second refrigerant in the evaporative condensation heat exchanger. The evaporator evaporates the second refrigerant expanded in the second expansion part while absorbing heat from the outside, and provides the evaporated second refrigerant to the secondary compressor. Wherein the first heat exchanger passes the evaporated first refrigerant provided from the evaporative condensation heat exchanger to the primary compressor, and the condensed first refrigerant provided from the evaporated first refrigerant and the primary condenser Exchanges heat between the evaporated first refrigerant and the condensed first refrigerant.

상기 1차 열교환기는 지표면을 기준으로 수평하게 배치되고 내부에 1차 열교환 공간이 형성된 1차 몸체부, 상기 1차 몸체부를 관통하여 배치된 1차 열교환부, 상기 1차 몸체부와 연결된 1차 유입부 및 상기 1차 몸체부와 연결된 1차 배출부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 증발응축 열교환기로부터 제공되는 상기 증발된 제1 냉매가 상기 1차 유입부를 통해 상기 1차 열교환 공간으로 유입된 후, 상기 1차 배출부를 통해 상기 1차 압축기로 배출될 수 있고, 상기 1차 응축기로부터 제공되는 상기 응축된 제1 냉매가 상기 1차 열교환부를 통과할 때 상기 1차 열교환 공간에 유입된 상기 증발된 제1 냉매와 열교환되면서 상기 1차 팽창부로 배출될 수 있다.Wherein the primary heat exchanger includes a primary body portion horizontally disposed with respect to an earth surface and having a primary heat exchange space formed therein, a primary heat exchange portion disposed through the primary body portion, a primary inlet portion connected to the primary body portion, And a primary outlet coupled to the primary body. At this time, the evaporated first refrigerant provided from the evaporative condensation heat exchanger may be introduced into the primary heat exchange space through the primary inlet and then discharged to the primary compressor through the primary outlet, When the condensed first refrigerant provided from the primary condenser passes through the primary heat exchanging unit, heat is exchanged with the evaporated first refrigerant introduced into the primary heat exchanging space, and the refrigerant can be discharged to the primary expansion unit.

상기 1차 몸체부는 지표면에 평행한 제1 방향으로 길게 연장된 원통 형상을 가질 수 있고, 상기 1차 열교환부는 상기 1차 몸체부를 관통하도록 상기 제1 방향을 따라 길게 형성된 배관 구조를 가질 수 있으며, 상기 1차 배출부는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 상기 1차 몸체부를 관통하여 형성된 배관 구조를 가질 수 있다.The primary body may have a cylindrical shape elongated in a first direction parallel to the earth's surface and the primary heat exchanging part may have a pipe structure elongated along the first direction to penetrate the primary body, The primary discharge part may have a piping structure formed through the primary body part in a second direction perpendicular to the first direction.

상기 1차 열교환부는 상기 1차 몸체부의 원통 측벽에 인접하게 배치될 수 있고, 상기 1차 배출부의 단부는 경사면을 이루도록 깍긴 형상을 갖되, 상기 깍긴 형상의 긴 쪽 부분이 상기 1차 몸체부의 원통 측벽에 인접하도록 배치될 수 있다.The primary heat exchanging part may be disposed adjacent to the cylindrical side wall of the primary body part, and the end of the primary discharging part may have an oblique shape so as to form an inclined surface, wherein the long side part of the oblique- As shown in FIG.

상기 1차 열교환부의 외표면에는 표면적을 증가시키도록 다수의 열교환 핀들이 형성될 수 있다.A plurality of heat exchange fins may be formed on the outer surface of the primary heat exchanger to increase the surface area.

상기 이원 냉동 사이클 시스템은 상기 1차 응축기로부터 제공된 상기 응축된 제1 냉매를 저장하다가 상기 1차 열교환기로 제공하는 수액기를 더 포함할 수 있다.The binary refrigeration cycle system may further include a receiver for storing the condensed first refrigerant provided from the primary condenser and providing the condensed first refrigerant to the primary heat exchanger.

상기 이원 냉동 사이클 시스템은 상기 2차 압축기로부터 제공되는 상기 압축된 제2 냉매를 통과시켜 상기 증발응축 열교환기로 전달하고, 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매를 통과시켜 상기 2차 압축기로 전달하며, 상기 압축된 제2 냉매 및 상기 증발된 제2 냉매가 서로 통과되는 동안, 상기 압축된 제2 냉매 및 상기 증발된 제2 냉매 사이에서 열교환시키는 2차 열교환기를 더 포함할 수 있다.Wherein the binary refrigeration cycle system passes the compressed second refrigerant provided from the secondary compressor to the evaporative condensation heat exchanger and passes the evaporated second refrigerant provided from the evaporator to the secondary compressor And a second heat exchanger for exchanging heat between the compressed second refrigerant and the evaporated second refrigerant while the compressed second refrigerant and the evaporated second refrigerant pass through each other.

상기 2차 열교환기는 지표면을 기준으로 수평하게 배치되고 내부에 2차 열교환 공간이 형성된 2차 몸체부, 상기 2차 몸체부를 관통하여 배치된 2차 열교환부, 상기 2차 몸체부와 연결된 2차 유입부 및 상기 2차 몸체부와 연결된 2차 배출부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매가 상기 2차 유입부를 통해 상기 2차 열교환 공간으로 유입된 후, 상기 2차 배출부를 통해 상기 2차 압축기로 배출될 수 있고, 상기 2차 압축기로부터 제공되는 상기 압축된 제2 냉매가 상기 2차 열교환부를 통과할 때 상기 2차 열교환 공간에 유입된 상기 증발된 제2 냉매와 열교환되면서 상기 2차 팽창부로 배출될 수 있다.Wherein the secondary heat exchanger includes a secondary body portion horizontally disposed with respect to an earth surface and having a secondary heat exchange space formed therein, a secondary heat exchange portion disposed through the secondary body portion, a secondary inlet portion connected to the secondary body portion And a secondary discharge portion connected to the secondary body portion. At this time, the evaporated second refrigerant provided from the evaporator may be introduced into the secondary heat exchanging space through the secondary inlet and then discharged to the secondary compressor through the secondary outlet, When the compressed second refrigerant provided from the second heat exchange unit passes through the secondary heat exchange unit, heat is exchanged with the evaporated second refrigerant introduced into the secondary heat exchange space, and the refrigerant can be discharged to the secondary expansion unit.

상기 2차 몸체부는 지표면에 평행한 제1 방향으로 길게 연장된 원통 형상을 가질 수 있고, 상기 2차 열교환부는 상기 2차 몸체부를 관통하도록 상기 제2 방향을 따라 길게 형성된 배관 구조를 가질 수 있으며, 상기 2차 배출부는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 상기 2차 몸체부를 관통하여 형성된 배관 구조를 가질 수 있다.The secondary body may have a cylindrical shape elongated in a first direction parallel to an earth surface and the secondary heat exchanger may have a piping structure elongated along the second direction so as to pass through the secondary body, The secondary discharge unit may have a piping structure formed through the secondary body in a second direction perpendicular to the first direction.

상기 2차 열교환부는 상기 2차 몸체부의 원통 측벽에 인접하게 배치될 수 있고, 상기 2차 배출부의 단부는 경사면을 이루도록 깍긴 형상을 갖되, 상기 깍긴 형상의 긴 쪽 부분이 상기 2차 몸체부의 원통 측벽에 인접하도록 배치될 수 있다.Wherein the secondary heat exchanging part is disposed adjacent to the cylindrical side wall of the secondary body part, and the end of the secondary discharging part has an oblique shape so as to form an inclined surface, the long side part of the oblique- As shown in FIG.

상기 2차 열교환부의 외표면에는 표면적을 증가시키도록 다수의 열교환 핀들이 형성될 수 있다.A plurality of heat exchange fins may be formed on the outer surface of the secondary heat exchanger to increase the surface area.

상기 이원 냉동 사이클 시스템은 상기 2차 열교환기에서 상기 증발응축 열교환기로 전달되는 제2 냉매의 압력을 감소시키는 감압부를 더 포함할 수 있다.The binary refrigeration cycle system may further include a depressurization unit for reducing a pressure of the second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger to the evaporative condensation heat exchanger.

상기 감압부는 상기 2차 열교환기에서 상기 증발응축 열교환기로 전달되는 제2 냉매의 일부를 제공받아 압력을 감소시킨 후, 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매와 함께 상기 2차 열교환기로 제공할 수 있다.The depressurizing portion is provided with a part of the second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger to the evaporative condensation heat exchanger to reduce the pressure, and then the depressurized portion is supplied to the secondary heat exchanger together with the evaporated second refrigerant supplied from the evaporator .

상기 감압부는 압력 조정 유닛, 팽창 탱크 및 모세관을 포함할 수 있다. 상기 압력 조정 유닛은 상기 2차 열교환기에서 상기 증발응축 열교환기로 전달되는 제2 냉매의 일부를 제공받아 배출시킨다. 상기 팽창 탱크는 상기 압력 조정 유닛에서 제공된 제2 냉매를 저장한다. 상기 모세관은 상기 팽창 탱크에서 제공된 제2 냉매를 팽창시킨 후, 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매와 함께 상기 2차 열교환기로 제공한다.The pressure reducing portion may include a pressure adjusting unit, an expansion tank, and a capillary. The pressure regulating unit receives and discharges a part of the second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger to the evaporative condensation heat exchanger. The expansion tank stores the second refrigerant provided in the pressure regulating unit. The capillary tube expands the second refrigerant provided in the expansion tank and then provides the second refrigerant together with the evaporated second refrigerant provided from the evaporator to the secondary heat exchanger.

상기 증발기는 외부를 냉각시킬 수 있는 냉각기 및 피냉각물을 동결시킬 수 있는 동결 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The evaporator may include at least one of a cooler capable of cooling the outside and a freezing device capable of freezing the object to be cooled.

상기 동결 장치는 상기 피냉각물을 초저온으로 동결시킬 수 있는 침지식 동결장치일 수 있다.The freezing device may be an immersion freezing device capable of freezing the object to be cooled at a cryogenic temperature.

상기 침지식 동결장치는 하우징부, 브라인, 냉매 증발부, 피냉각물 거치부 및 피냉각물 이동부를 포함할 수 있다. 상기 하우징부는 내부에 하측 공간 및 상기 하측 공간과 이웃하는 상측 공간을 갖는다. 상기 브라인은 상기 하측 공간에 액상으로 배치된다. 상기 냉매 증발부는 상기 하측 공간에 상기 브라인과 접촉하도록 배치되고, 상기 2차 팽창부로부터 제공된 상기 팽창된 제2 냉매를 상기 브라인으로부터 열을 흡수하면서 증발시키고, 상기 증발된 제2 냉매를 상기 2차 압축기로 제공한다. 상기 피냉각물 거치부는 상기 피냉각물를 거치한다. 상기 피냉각물 이동부는 상기 피냉각물 거치부를 상기 하측 공간에서 상기 상측 공간으로 또는 상기 상측 공간에서 상기 하측 공간으로 이동시킬 수 있다.The immersion type freezing apparatus may include a housing portion, a brine, a refrigerant evaporator, a cooled object mounting portion, and an object to be cooled. The housing part has a lower space inside and an upper space adjacent to the lower space. The brine is arranged in a liquid state in the lower space. Wherein the refrigerant evaporator is arranged to contact the brine in the lower space, evaporates the expanded second refrigerant provided from the secondary expansion part while absorbing heat from the brine, and supplies the evaporated second refrigerant to the secondary It is provided as a compressor. The object to be cooled is placed on the object to be cooled. The object to be cooled may move the object to be cooled from the lower space to the upper space or from the upper space to the lower space.

상기 침지식 동결장치는 상기 브라인을 순환할 수 있는 브라인 순환부를 더 포함할 수 있다.The immersion type freezing apparatus may further include a brine circulating unit capable of circulating the brine.

상기 브라인 순환부는 상기 상측 공간의 기체를 흡수하여 상기 브라인으로 배출시켜 상기 브라인을 순환시킬 수 있다.The brine circulation unit absorbs the gas in the upper space and discharges the brine to the brine to circulate the brine.

상기 브라인 순환부는 에어 브로워 및 분사 유닛을 포함할 수 있다. 상기 에어 브로워는 흡입관을 통해 상기 상측 공간의 기체를 흡수하여 배출관을 통해 배출시킨다. 상기 분사 유닛은 상기 하측 공간에 상기 브라인과 접촉하도록 배치되고, 상기 에어 브로워에서 배출된 기체를 다수의 노즐을 통해 분사시킨다.The brine circulation unit may include an air blower and an injection unit. The air blower absorbs the gas in the upper space through the suction pipe and discharges the gas through the discharge pipe. The injection unit is arranged to contact the brine in the lower space, and the gas discharged from the air blower is injected through a plurality of nozzles.

이어서, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 이원 냉동 사이클 시스템은 1차 압축기, 1차 응축기, 1차 팽창부, 2차 압축기, 2차 열교환기, 증발응축 열교환기, 2차 팽창부 및 증발기를 포함한다.Next, a binary refrigeration cycle system according to another exemplary embodiment of the present invention includes a primary compressor, a primary condenser, a primary expansion unit, a secondary compressor, a secondary heat exchanger, an evaporation condensation heat exchanger, a secondary expansion unit, .

상기 1차 압축기는 기체 상태의 제1 냉매를 압축하여 배출한다. 상기 1차 응축기는 상기 1차 압축기에서 압축된 제1 냉매를 응축하여 배출한다. 상기 1차 팽창부는 상기 1차 응축기에서 응축된 제1 냉매를 팽창시킨다. 상기 2차 압축기는 기체 상태의 제2 냉매를 압축하여 배출한다. 상기 2차 열교환기는 상기 2차 압축기에서 압축된 제2 냉매를 제공받아 통과시킨다. 상기 증발응축 열교환기는 상기 2차 열교환기를 통과한 제2 냉매를 응축시켜 배출하고, 상기 제2 냉매의 응축시 발생하는 열을 이용하여 상기 1차 팽창부에서 팽창된 제1 냉매를 증발시켜 상기 1차 압축기로 제공한다. 상기 2차 팽창부는 상기 증발응축 열교환기에서 응축된 제2 냉매를 팽창시킨다. 상기 증발기는 상기 2차 팽창부에서 팽창된 제2 냉매를 외부로부터 열을 흡수하면서 증발시키고, 상기 증발된 제2 냉매를 상기 2차 열교환기로 제공한다. 상기 2차 열교환기는 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매를 통과시켜 상기 2차 압축기로 전달하고, 상기 증발된 제2 냉매 및 상기 2차 압축기로부터 제공되는 상기 압축된 제2 냉매가 서로 통과되는 동안, 상기 증발된 제2 냉매 및 상기 압축된 제2 냉매 사이에서 열교환시킨다.The primary compressor compresses and discharges the first refrigerant in a gaseous state. The primary condenser condenses and discharges the first refrigerant compressed in the primary compressor. The primary expansion portion expands the first refrigerant condensed in the primary condenser. The secondary compressor compresses and discharges the gaseous second refrigerant. The secondary heat exchanger receives and passes the second refrigerant compressed by the secondary compressor. The evaporating condensing heat exchanger condenses and discharges the second refrigerant that has passed through the secondary heat exchanger and evaporates the first refrigerant expanded in the primary expansion part by using heat generated during the condensation of the second refrigerant, Provided as a car compressor. The secondary expansion portion expands the condensed second refrigerant in the evaporative condensation heat exchanger. The evaporator evaporates the second refrigerant expanded in the second expansion part while absorbing heat from the outside, and provides the evaporated second refrigerant to the secondary heat exchanger. Wherein the second heat exchanger passes the evaporated second refrigerant provided from the evaporator to the secondary compressor, and the evaporated second refrigerant and the compressed second refrigerant provided from the secondary compressor pass each other The heat exchanged between the evaporated second refrigerant and the compressed second refrigerant.

상기 2차 열교환기는 지표면을 기준으로 수평하게 배치되고 내부에 2차 열교환 공간이 형성된 2차 몸체부, 상기 2차 몸체부를 관통하여 배치된 2차 열교환부, 상기 2차 몸체부와 연결된 2차 유입부 및 상기 2차 몸체부와 연결된 2차 배출부를 포함할 수 있다. 이때, 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매가 상기 2차 유입부를 통해 상기 2차 열교환 공간으로 유입된 후, 상기 2차 배출부를 통해 상기 2차 압축기로 배출될 수 있고, 상기 2차 압축기로부터 제공되는 상기 압축된 제2 냉매가 상기 2차 열교환부를 통과할 때 상기 2차 열교환 공간에 유입된 상기 증발된 제2 냉매와 열교환되면서 상기 2차 팽창부로 배출될 수 있다.Wherein the secondary heat exchanger includes a secondary body portion horizontally disposed with respect to an earth surface and having a secondary heat exchange space formed therein, a secondary heat exchange portion disposed through the secondary body portion, a secondary inlet portion connected to the secondary body portion And a secondary discharge portion connected to the secondary body portion. At this time, the evaporated second refrigerant provided from the evaporator may be introduced into the secondary heat exchanging space through the secondary inlet and then discharged to the secondary compressor through the secondary outlet, When the compressed second refrigerant provided from the second heat exchange unit passes through the secondary heat exchange unit, heat is exchanged with the evaporated second refrigerant introduced into the secondary heat exchange space, and the refrigerant can be discharged to the secondary expansion unit.

상기 2차 몸체부는 지표면에 평행한 제1 방향으로 길게 연장된 원통 형상을 가질 수 있고, 상기 2차 열교환부는 상기 2차 몸체부를 관통하도록 상기 제2 방향을 따라 길게 형성된 배관 구조를 가질 수 있으며, 상기 2차 배출부는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 상기 2차 몸체부를 관통하여 형성된 배관 구조를 가질 수 있다.The secondary body may have a cylindrical shape elongated in a first direction parallel to an earth surface and the secondary heat exchanger may have a piping structure elongated along the second direction so as to pass through the secondary body, The secondary discharge unit may have a piping structure formed through the secondary body in a second direction perpendicular to the first direction.

상기 2차 열교환부는 상기 2차 몸체부의 원통 측벽에 인접하게 배치될 수 있고, 상기 2차 배출부의 단부는 경사면을 이루도록 깍긴 형상을 갖되, 상기 깍긴 형상의 긴 쪽 부분이 상기 2차 몸체부의 원통 측벽에 인접하도록 배치될 수 있다.Wherein the secondary heat exchanging part is disposed adjacent to the cylindrical side wall of the secondary body part, and the end of the secondary discharging part has an oblique shape so as to form an inclined surface, the long side part of the oblique- As shown in FIG.

상기 2차 열교환부의 외표면에는 표면적을 증가시키도록 다수의 열교환 핀들이 형성될 수 있다.A plurality of heat exchange fins may be formed on the outer surface of the secondary heat exchanger to increase the surface area.

상기 이원 냉동 사이클 시스템은 상기 2차 열교환기에서 상기 증발응축 열교환기로 전달되는 제2 냉매의 압력을 감소시키는 감압부를 더 포함할 수 있다.The binary refrigeration cycle system may further include a depressurization unit for reducing a pressure of the second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger to the evaporative condensation heat exchanger.

상기 감압부는 상기 2차 열교환기에서 상기 증발응축 열교환기로 전달되는 제2 냉매의 일부를 제공받아 압력을 감소시킨 후, 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매와 함께 상기 2차 열교환기로 제공할 수 있다.The depressurizing portion is provided with a part of the second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger to the evaporative condensation heat exchanger to reduce the pressure, and then the depressurized portion is supplied to the secondary heat exchanger together with the evaporated second refrigerant supplied from the evaporator .

상기 감압부는 압력 조정 유닛, 팽창 탱크 및 모세관을 포함할 수 있다. 상기 압력 조정 유닛은 상기 2차 열교환기에서 상기 증발응축 열교환기로 전달되는 제2 냉매의 일부를 제공받아 배출시킨다. 상기 팽창 탱크는 상기 압력 조정 유닛에서 제공된 제2 냉매를 저장한다. 상기 모세관은 상기 팽창 탱크에서 제공된 제2 냉매를 팽창시킨 후, 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매와 함께 상기 2차 열교환기로 제공한다.The pressure reducing portion may include a pressure adjusting unit, an expansion tank, and a capillary. The pressure regulating unit receives and discharges a part of the second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger to the evaporative condensation heat exchanger. The expansion tank stores the second refrigerant provided in the pressure regulating unit. The capillary tube expands the second refrigerant provided in the expansion tank and then provides the second refrigerant together with the evaporated second refrigerant provided from the evaporator to the secondary heat exchanger.

이와 같이 본 발명에 따른 이원 냉동 사이클 시스템에 의하면, 1차 열교환기에서, 수액기에서 1차 팽창부로 공급되는 액체 상태의 제1 냉매와, 증발응축 열교환기에서 1차 압축기로 공급되는 기체 상태의 제1 냉매 사이에 열교환이 자연스럽게 이루어짐에 따라, 상기 증발응축 열교환기에서의 불완전 기화에 의해 잔존하는 액체 상태의 제1 냉매로 인해 상기 1차 압축기가 불완전 압축하는 것과, 상기 수액기에서 상기 1차 팽창부로 이동하는 제1 냉매의 플래쉬 가스로 인해 배관저항이 증가하여 상기 1차 팽창부의 기능이 저하되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 상기 증발응축 열교환기에서 기화된 제1 냉매를 가열하여 채 증발되지 않은 액상 냉매를 기화시킬 수 있도록 함과 동시에 상기 수액기에서 상기 1차 팽창부로 공급되는 액상의 제1 냉매를 냉각시킴으로써, 1차 냉동 사이클에서의 효율을 증가시킬 수 있다.As described above, according to the two-way refrigeration cycle system of the present invention, in the first heat exchanger, the first refrigerant in the liquid state supplied from the receiver to the first expansion unit, and the first refrigerant in the gas phase supplied to the first compressor in the evaporative condensation heat exchanger The first compressor is incompletely compressed due to the first refrigerant remaining in the liquid state due to incomplete vaporization in the evaporative condensation heat exchanger as the heat exchange between the first refrigerant is naturally performed, The piping resistance is increased due to the flash gas of the first refrigerant moving to the expansion portion, and the function of the primary expansion portion is prevented from being deteriorated. That is, the first refrigerant vaporized in the evaporative condensation heat exchanger is heated to evaporate the liquid-phase refrigerant that has not evaporated, and the liquid-phase first refrigerant supplied to the first expansion unit in the receiver is cooled, The efficiency in the primary refrigeration cycle can be increased.

또한, 2차 열교환기에서, 2차 압축기에서 상기 증발응축 열교환기로 공급되는 기체 상태의 제2 냉매와, 증발기에서 상기 2차 압축기로 공급되는 기체 상태의 제2 냉매 사이에 열교환이 자연스럽게 이루어짐에 따라, 상기 증발기에서의 불완전 기화에 의해 잔존하는 액체 상태의 제2 냉매로 인해 상기 2차 압축기가 불완전 압축하는 것을 억제할 수 있고, 상기 2차 압축기에서 상기 증발응축 열교환기로 이동하는 제2 냉매가 과도하게 고온으로 증가하는 것을 억제할 수 있다. 즉, 상기 증발기에서의 냉각을 수행하는 2차 냉동 사이클의 효율을 증가시킬 수 있다.Further, in the secondary heat exchanger, heat exchange is naturally performed between the gaseous second refrigerant supplied from the secondary compressor to the evaporative condensation heat exchanger and the gaseous second refrigerant supplied from the evaporator to the secondary compressor , The secondary compressor can be prevented from incompletely compressing due to the second liquid refrigerant remaining due to the incomplete vaporization in the evaporator, and the second refrigerant moving from the secondary compressor to the evaporative condensation heat exchanger So that it can be suppressed from increasing to a high temperature. That is, the efficiency of the secondary refrigeration cycle for performing cooling in the evaporator can be increased.

또한, 감압부가 상기 2차 열교환기에서 상기 증발응축 열교환기로 전달되는 기체 상태의 제2 냉매의 일부를 제공받아 압력을 감소시킨 후, 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매와 함께 상기 2차 열교환기로 제공함에 따라, 상기 2차 압축기에서 상기 증발응축 열교환기로 이동하는 제2 냉매가 과도하게 고압으로 증가하는 것을 억제하여 2차 냉동 사이클의 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.In addition, it is also possible that the depressurizing part receives a part of the gaseous second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger to the evaporative condensation heat exchanger to reduce the pressure, and then the secondary refrigerant supplied from the evaporator, The second refrigerant flowing from the secondary compressor to the evaporative condensation heat exchanger is prevented from increasing to an excessively high pressure, thereby further increasing the efficiency of the secondary refrigeration cycle.

또한, 상기 증발기 중 하나인 동결 장치가 하우징부의 상측 공간의 냉각 기체를 흡수하여 상기 하우징부의 하측 공간에 배치된 브라인으로 배출시켜 상기 브라인을 순환시킴에 따라, 브라인의 온도 저하를 최소화하면서 냉매 증발부를 통해 순환되는 제2 냉매와 상기 브라인 사이의 열 교환 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.In addition, the freezing device, which is one of the evaporators, absorbs the cooling gas in the upper space of the housing part and discharges the brine to the brine disposed in the lower space of the housing part to circulate the brine so that the refrigerant evaporating part The efficiency of heat exchange between the second refrigerant circulated through the second refrigerant and the brine can be further improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이원 냉동 사이클 시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 이원 냉동 사이클 시스템에 대한 구체적인 예를 도시한 구성도이다.
도 3은 도 1의 이원 냉동 사이클 시스템 중 1차 열교환기를 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 4은 도 3의 1차 열교환기의 정면도이다.
도 5는 도 3과 다른 실시예의 1차 열교환기를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 이원 냉동 사이클 시스템 중 동결 장치를 도시한 도면이다.
1 is a block diagram illustrating a binary refrigeration cycle system according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a block diagram showing a specific example of the binary refrigeration cycle system of Fig. 1. Fig.
3 is a partially cutaway perspective view of the primary heat exchanger of the binary refrigeration cycle system of FIG.
4 is a front view of the primary heat exchanger of Fig. 3;
5 is a view showing a primary heat exchanger of an embodiment different from that of FIG.
FIG. 6 is a view showing a freezing device of the binary refrigeration cycle system of FIG. 1; FIG.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures may be exaggerated to illustrate the present invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, A와 B가'연결된다', '결합된다'라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprising" or "having ", and the like, are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof. In addition, A and B are 'connected' and 'coupled', meaning that A and B are directly connected or combined, and other component C is included between A and B, and A and B are connected or combined .

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 또한, 방법 발명에 대한 특허청구범위에서, 각 단계가 명확하게 순서에 구속되지 않는 한, 각 단계들은 그 순서가 서로 바뀔 수도 있다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not. Also, in the claims of a method invention, each step may be reversed in order, unless the steps are clearly constrained in order.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 이원 냉동 사이클 시스템을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a binary refrigeration cycle system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 이원 냉동 사이클 시스템은 1차 압축기(10), 1차 응축기(20), 수액기(30), 1차 열교환기(40), 1차 팽창부(50), 증발응축 열교환기(60), 2차 압축기(70), 2차 열교환기(80), 2차 팽창부(90), 증발기(100) 및 감압부(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the dual refrigeration cycle system according to the present embodiment includes a primary compressor 10, a primary condenser 20, a receiver 30, a primary heat exchanger 40, a primary expansion unit 50 A secondary condenser 70, a secondary heat exchanger 80, a secondary expansion unit 90, an evaporator 100, and a depressurization unit 200. The evaporator 100 may be a condenser,

상기 1차 압축기(10)는 기체 상태의 제1 냉매를 압축하여 배출한다. 구체적으로, 상기 1차 압축기(10)는 상기 1차 열교환기(40)로부터 상기 기체 상태의 제1 냉매를 제공받아 압축하여 상기 1차 응축기(20)로 제공할 수 있다.The primary compressor (10) compresses and discharges the first refrigerant in a gaseous state. Specifically, the primary compressor (10) can receive the first refrigerant in the gaseous state from the primary heat exchanger (40), compress it, and provide it to the primary condenser (20).

상기 1차 응축기(20)는 상기 1차 압축기(10)에서 압축된 제1 냉매를 응축하여 배출한다. 구체적으로, 상기 1차 응축기(20)는 상기 1차 압축기(10)로부터 상기 압축된 기체 상태의 제1 냉매를 제공받아 응축하여 액체 상태의 제1 냉매를 생성한 후, 상기 수액기(30)로 제공할 수 있다. 여기서, 상기 1차 응축기(20)에서 배출되는 제1 냉매는 고온 고압의 액체 상태일 수 있다.The primary condenser 20 condenses and discharges the first refrigerant compressed in the primary compressor 10. Specifically, the primary condenser 20 receives the compressed first gaseous refrigerant from the primary compressor 10 to generate a first gaseous refrigerant in the liquid state, . Here, the first refrigerant discharged from the primary condenser 20 may be in a high-temperature, high-pressure liquid state.

상기 수액기(30)는 상기 1차 응축기(20)로부터 상기 응축된 제1 냉매를 일시적으로 저장하고 있다가 다시 상기 1차 열교환기(40)로 제공할 수 있다.The receiver (30) temporarily stores the condensed first refrigerant from the primary condenser (20) and then provides it to the primary heat exchanger (40).

상기 1차 열교환기(40)는 상기 수액기(30)로부터 상기 응축된 제1 냉매를 제공받아 통과시킨 후, 상기 1차 팽창부(50)로 제공할 수 있다. 여기서, 상기 응축된 제1 냉매는 상기 1차 열교환기(40)를 통과하면서 열을 방출시켜 2차 응축이 발생될 수 있다.The primary heat exchanger (40) can receive the condensed first refrigerant from the receiver (30) and pass it to the primary expansion unit (50). Here, the condensed first refrigerant passes through the primary heat exchanger (40) and releases heat to generate secondary condensation.

상기 1차 팽창부(50)는 상기 1차 열교환기(40)로부터 상기 응축된 제1 냉매를 제공받아 팽창시켜 상기 증발응축 열교환기(60)으로 제공할 수 있다. 여기서, 상기 1차 팽창부(50)는 예를 들어, 상기 응축된 제1 냉매를 팽창시켜 감압시킬 수 있는 팽창변일 수 있다.The primary expansion unit 50 may receive the condensed first refrigerant from the primary heat exchanger 40 and expand it to the evaporative condensation heat exchanger 60. Here, the primary expansion part 50 may be, for example, an expansion valve capable of expanding and reducing the condensed first refrigerant.

상기 증발응축 열교환기(60)는 상기 1차 팽창부(50)로부터 상기 팽창된 제1 냉매를 제공받아 증발시켜 상기 1차 열교환기(40)으로 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 증발응축 열교환기(60)는 열을 흡수하면서 상기 팽창된 제1 냉매를 증발시켜 방출시키는 증발부(62)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 증발부(62)에서 증발된 제1 냉매는 저온 저압의 기체 상태일 수 있다.The evaporative condensation heat exchanger 60 may provide the expanded first refrigerant from the primary expansion unit 50 to the primary heat exchanger 40 by evaporating it. Specifically, the evaporative condensation heat exchanger (60) may include an evaporator (62) for evaporating and discharging the expanded first refrigerant while absorbing heat. Here, the first refrigerant evaporated in the evaporator 62 may be in a low-temperature, low-pressure state.

상기 1차 열교환기(40)는 상기 증발부(62)로부터 제공되는 상기 증발된 제1 냉매를 통과시켜 상기 1차 압축기(10)로 제공할 수 있다. 이때, 상기 1차 열교환기(40)는 상기 증발부(62)로부터 제공되는 상기 증발된 제1 냉매 및 상기 수액기(30)로부터 제공되는 상기 응축된 제1 냉매가 서로 통과되는 동안, 상기 증발된 제1 냉매 및 상기 응축된 제1 냉매 사이에서 열교환시킬 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 상기 응축된 제1 냉매가 상기 1차 열교환기(40)를 통과되는 동안 방출되는 열이 상기 1차 열교환기(40)를 통과되는 상기 증발된 제1 냉매로 전달될 수 있다.The primary heat exchanger 40 may pass the evaporated first refrigerant provided from the evaporator 62 to the primary compressor 10. At this time, the primary heat exchanger (40) is configured such that, while the evaporated first refrigerant provided from the evaporator (62) and the condensed first refrigerant provided from the receiver (30) Exchanged between the first refrigerant and the condensed first refrigerant. Specifically, for example, the heat released while the condensed first refrigerant passes through the primary heat exchanger (40) may be transferred to the evaporated first refrigerant passing through the primary heat exchanger (40) have.

이후, 상기 1차 열교환기(40)를 통과하여 상기 1차 압축기(10)로 제공되는 제1 냉매는 상기 1차 압축기(10)를 통해 다시 압축되어 상기 1차 응축기(20)로 전달되어 위의 과정을 계속 반복함으로써, 1차 냉동 사이클을 반복 수행할 수 있다.Thereafter, the first refrigerant passing through the primary heat exchanger (40) and provided to the primary compressor (10) is compressed again through the primary compressor (10) and transferred to the primary condenser (20) , The primary refrigeration cycle can be repeatedly performed.

이와 같이, 상기 1차 냉동 사이클에 따르면, 상기 수액기(30)에서 상기 1차 팽창부(50)로 공급되는 액체 상태의 제1 냉매 및 상기 증발부(62)에서 상기 1차 압축기(10)로 공급되는 기체 상태의 제1 냉매 사이에서 열교환이 자연스럽게 이루어짐에 따라, 상기 증발부(62)에서의 불완전 기화에 의해 잔존하는 액체 상태의 제1 냉매로 인해 상기 1차 압축기(10)가 불완전 압축하는 것을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 수액기(30)에서 상기 1차 팽창부(50)로 이동하는 제1 냉매의 플래쉬 가스로 인해 배관저항이 증가하여 상기 1차 팽창부(50)의 기능이 저하되는 것을 또한 억제할 수 있다. 즉, 상기 증발부(62)에서 기화된 제1 냉매를 가열하여 채 증발되지 않은 액상 냉매를 기화시킬 수 있도록 함과 동시에 상기 수액기(30)에서 상기 1차 팽창부(50)로 공급되는 액상의 제1 냉매를 냉각시킴으로써, 상기 1차 냉동 사이클에서의 효율을 증가시킬 수 있다.The first refrigerant in the liquid state supplied from the receiver 30 to the primary expansion unit 50 and the primary refrigerant in the evaporator 62 from the primary compressor 10 are supplied to the primary expansion unit 50, The first compressor 10 is prevented from being incompletely compressed due to the first refrigerant remaining in the liquid state due to the incomplete vaporization in the evaporator 62, And the piping resistance is increased due to the flash gas of the first refrigerant flowing from the receiver (30) to the primary expansion part (50), so that the function of the primary expansion part (50) Can also be suppressed. That is, the first refrigerant vaporized in the evaporator 62 is heated to vaporize the liquid refrigerant that has not evaporated, and at the same time, the liquid refrigerant, which is supplied to the primary expander 50 from the receiver 30, The efficiency of the first refrigeration cycle can be increased by cooling the first refrigerant of the first refrigeration cycle.

한편, 상기 2차 압축기(70)는 기체 상태의 제2 냉매를 압축하여 배출한다. 구체적으로, 상기 2차 압축기(70)는 상기 2차 열교환기(80)로부터 상기 기체 상태의 제2 냉매를 제공받아 압축하여 상기 2차 열교환기(80)로 제공할 수 있다. 여기서, 상기 2차 압축기(70)에서 압축된 제2 냉매는 고온 고압의 기체 상태일 수 있다.On the other hand, the secondary compressor 70 compresses and discharges the second refrigerant in a gaseous state. Specifically, the secondary compressor (70) can provide the secondary refrigerant in the gaseous state from the secondary heat exchanger (80), compress it, and provide it to the secondary heat exchanger (80). Here, the second refrigerant compressed by the secondary compressor (70) may be in a state of a high temperature and high pressure gas.

상기 2차 열교환기(80)는 상기 2차 압축기(70)로부터 상기 압축된 제2 냉매를 제공받아 통과시킨 후, 상기 증발응축 열교환기(60)로 제공할 수 있다. 여기서, 상기 압축된 제2 냉매는 상기 2차 열교환기(80)를 통과하면서 열을 방출시킬 수 있다.The secondary heat exchanger 80 may receive the compressed second refrigerant from the secondary compressor 70 and may pass the refrigerant to the evaporative condensation heat exchanger 60. Here, the compressed second refrigerant may discharge heat while passing through the secondary heat exchanger (80).

상기 증발응축 열교환기(60)는 상기 2차 열교환기(80)를 통과한 상기 압축된 제2 냉매를 응축시켜 상기 2차 팽창부(90)으로 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 증발응축 열교환기(60)는 열을 방출하면서 상기 압축된 제2 냉매를 응축시켜 방출시키는 응축부(64)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 응축부(64)는 상기 증발부(62)와 열교환이 이루어질 수 있도록 인접하게 배치될 수 있다. 즉, 상기 응축부(64)에서 상기 압축된 제2 냉매가 응축될 때 방출되는 열은 상기 증발기(62)로 제공되어 상기 팽창된 제1 냉매의 증발을 유도하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 증발응축 열교환기(60)는 예를 들어, 증발 및 응축을 동시에 수행할 수 있는 판형 열교환기일 수 있다.The evaporative condensation heat exchanger (60) can condense the compressed second refrigerant that has passed through the secondary heat exchanger (80) and provide it to the secondary expansion part (90). Specifically, the evaporative condensation heat exchanger (60) may further include a condensing portion (64) for condensing and discharging the compressed second refrigerant while releasing heat. At this time, the condensing part 64 may be disposed adjacent to the evaporating part 62 so as to perform heat exchange. That is, the heat released when the compressed second refrigerant is condensed in the condenser 64 is provided to the evaporator 62 to induce the evaporation of the expanded first refrigerant. Here, the evaporative condensation heat exchanger 60 may be, for example, a plate-type heat exchanger capable of simultaneously performing evaporation and condensation.

상기 2차 팽창부(90)는 상기 응축부(90)로부터 상기 응축된 제2 냉매를 제공받아 팽창시킨 후, 상기 증발기(100)로 제공할 수 있다. 여기서, 상기 1차 팽창부(50)는 예를 들어, 상기 응축된 제2 냉매를 팽창시켜 감압시킬 수 있는 팽창변일 수 있다.The secondary expansion part 90 may receive the condensed second refrigerant from the condensing part 90 and expand it, and then provide the expanded second refrigerant to the evaporator 100. Here, the primary expansion portion 50 may be, for example, an expansion portion capable of expanding and reducing the condensed second refrigerant.

상기 증발기(100)는 상기 2차 팽창부(90)로부터 상기 팽창된 제2 냉매를 제공받아 증발시켜 상기 2차 열교환기(80)로 제공할 수 있다. 상기 증발기(100)는 상기 팽창된 제2 냉매를 증발시킬 때 주위의 열을 흡수하여 온도를 하강시킬 수 있다. 여기서, 상기 증발기(100)는 외부의 공기를 냉각시킬 수 있는 냉각기(100A) 및 피냉각물을 동결시킬 수 있는 동결 장치(100B) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The evaporator 100 may provide the expanded second refrigerant from the secondary expansion unit 90 to the secondary heat exchanger 80 by evaporating it. The evaporator 100 absorbs the ambient heat when the expanded second refrigerant is evaporated, thereby lowering the temperature. Here, the evaporator 100 may include at least one of a cooler 100A that can cool the outside air and a freezer 100B that can freeze the object to be cooled.

상기 2차 열교환기(80)는 상기 증발기(100)로부터 상기 증발된 제2 냉매를 제공받아 통과시켜 상기 2차 압축기(70)로 제공할 수 있다. 이때, 상기 2차 열교환기(80)는 상기 증발기(100)로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매 및 상기 2차 압축기(70)로부터 제공되는 상기 압축된 제2 냉매가 서로 통과되는 동안, 상기 증발된 제2 냉매 및 상기 압축된 제2 냉매 사이에서 열교환시킬 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 상기 압축된 제2 냉매가 상기 2차 열교환기(80)를 통과되는 동안 방출되는 열이 상기 2차 열교환기(80)를 통과되는 상기 증발된 제2 냉매로 전달될 수 있다.The secondary heat exchanger 80 may receive the evaporated second refrigerant from the evaporator 100 and may pass the evaporated second refrigerant to the secondary compressor 70. At this time, the secondary heat exchanger (80) is configured such that while the evaporated second refrigerant provided from the evaporator (100) and the compressed second refrigerant provided from the secondary compressor (70) Exchanged between the second refrigerant and the compressed second refrigerant. Specifically, for example, the heat released while the compressed second refrigerant passes through the secondary heat exchanger 80 may be transferred to the evaporated second refrigerant passing through the secondary heat exchanger 80 have.

이후, 상기 2차 열교환기(80)를 통과하여 상기 2차 압축기(70)로 제공되는 제2 냉매는 상기 2차 압축기(70)를 통해 다시 압축되어 상기 2차 열교환기(80)로 전달되어 위의 과정을 계속 반복함으로써, 2차 냉동 사이클을 반복 수행할 수 있다.The second refrigerant passing through the secondary heat exchanger 80 and supplied to the secondary compressor 70 is further compressed through the secondary compressor 70 and transferred to the secondary heat exchanger 80 By repeating the above process, the secondary refrigeration cycle can be repeated.

이와 같이, 상기 2차 냉동 사이클에 따르면, 상기 2차 압축기(70)에서 상기 응축부(64)로 공급되는 기체 상태의 제2 냉매 및 상기 증발기(100)에서 상기 2차 압축기(70)로 공급되는 기체 상태의 제2 냉매 사이에 열교환이 자연스럽게 이루어짐에 따라, 상기 증발기(100)에서의 불완전 기화에 의해 잔존하는 액체 상태의 제2 냉매로 인해 상기 2차 압축기(70)가 불완전 압축하는 것을 억제할 수 있고, 상기 2차 압축기(70)에서 상기 응축부(64)로 이동하는 제2 냉매가 과도하게 고온으로 증가하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 상기 2차 냉동 사이클의 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.In this way, according to the second refrigeration cycle, the second refrigerant in the gaseous state supplied from the secondary compressor 70 to the condenser 64 and the second refrigerant supplied from the evaporator 100 to the secondary compressor 70 The second compressor 70 is prevented from incompletely compressing due to the second liquid refrigerant remaining due to the incomplete vaporization in the evaporator 100. As a result, And the second refrigerant flowing from the secondary compressor (70) to the condenser (64) can be prevented from increasing to an excessively high temperature. As a result, the efficiency of the secondary refrigeration cycle can be further increased.

한편, 본 실시예에서, 상기 이원 냉동 사이클 시스템은 상기 2차 열교환기(80)에서 상기 응축부(64)로 전달되는 기체 상태의 제2 냉매의 압력을 감소시키는 감압부(200)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 감압부(200)는 상기 2차 열교환기(80)에서 상기 응축부(64)로 전달되는 제2 냉매의 일부를 제공받아 압력을 감소시킨 후, 상기 증발기(100)로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매와 함께 상기 2차 열교환기(80)로 제공할 수 있다.In the present embodiment, the binary refrigeration cycle system further includes a decompression unit 200 for reducing the pressure of the gaseous second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger 80 to the condenser unit 64 can do. Specifically, the depressurization unit 200 may be provided with a part of the second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger 80 to the condenser unit 64 to reduce the pressure of the second refrigerant, And may be supplied to the secondary heat exchanger (80) together with the evaporated second refrigerant.

이와 같이, 상기 감압부(200)가 상기 2차 열교환기(80)에서 상기 응축부(64)로 전달되는 기체 상태의 제2 냉매의 일부를 제공받아 압력을 감소시킨 후, 상기 증발기(100)로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매와 함께 상기 2차 열교환기(80)로 제공함에 따라, 상기 2차 압축기(70)에서 상기 응축부(64)로 이동하는 기체 상태의 제2 냉매가 과도하게 고압으로 증가하는 것을 억제함으로써, 상기 2차 냉동 사이클의 효율을 더욱 증가시킬 수 있다.After the decompression unit 200 receives a portion of the gaseous second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger 80 to the condenser unit 64 to reduce the pressure of the second refrigerant, The second refrigerant in the gaseous state moving from the secondary compressor 70 to the condenser 64 is excessively supplied to the secondary heat exchanger 80 together with the evaporated second refrigerant By suppressing the increase in the high pressure, the efficiency of the secondary refrigeration cycle can be further increased.

본 실시예에서, 상기 1차 냉동 사이클은 고온측 냉동 사이클이고, 상기 2차 냉동 사이클은 저온측 냉동 사이클일 수 있다. 예를 들어, 상기 1차 냉동 사이클에서 사용되는 제1 냉매는 R-22이고, 상기 2차 냉동 사이클에서 사용되는 제2 냉매는 R-23일 수 있다.In the present embodiment, the primary refrigeration cycle is a high temperature side refrigeration cycle, and the secondary refrigeration cycle may be a low temperature side refrigeration cycle. For example, the first refrigerant used in the primary refrigeration cycle may be R-22, and the second refrigerant used in the secondary refrigeration cycle may be R-23.

도 2는 도 1의 이원 냉동 사이클 시스템에 대한 구체적인 예를 도시한 구성도이다.Fig. 2 is a block diagram showing a specific example of the binary refrigeration cycle system of Fig. 1. Fig.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 이원 냉동 사이클 시스템은 상기 1차 냉동 사이클에서, 1차 필터 드라이어(D1), 1차 액면계(L1), 1차 전자변(L1) 및 1차 압력 스위치(P1)을 더 포함할 수 있다.1 and 2, in the primary refrigeration cycle, the binary refrigeration cycle system includes a first filter drier D1, a first level gauge L1, a primary valve L1 and a primary pressure switch P1 ). ≪ / RTI >

상기 1차 필터 드라이어(D1)는 상기 1차 열교환기(40) 및 상기 1차 팽창부(50) 사이에 배치되어, 상기 1차 열교환기(40)를 통과한 상기 응축된 제1 냉매를 수분 및 불순물을 제거시켜 배출시킬 수 있다. 상기 1차 액면계(L1)는 상기 1차 필터 드라이어(D1) 및 상기 1차 팽창부(50) 사이에 배치되어, 배관에 흐르는 제1 냉매의 양을 체크할 수 있다. 상기 1차 전자변(L1)은 상기 1차 액면계(L1) 및 상기 1차 팽창부(50) 사이에 배치되어, 배관을 통한 제1 냉매의 흐름을 온/오프시킬 수 있다. 상기 1차 압력 스위치(P1)는 상기 1차 냉동 사이클 중 임의의 위치에의 제1 냉매의 압력을 체크하여 표시하면서 압력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 1차 압력 스위치(P1)는 차압 전송기(Differential Pressure Transmitter : DPT)일 수 있다.The first filter drier D1 is disposed between the primary heat exchanger 40 and the primary expansion unit 50 so that the condensed first refrigerant that has passed through the primary heat exchanger 40 And the impurities can be removed and discharged. The primary level gauge L1 is disposed between the primary filter dryer D1 and the primary expansion unit 50 to check the amount of the first refrigerant flowing through the piping. The primary electron L1 may be disposed between the primary level gauge L1 and the primary expansion unit 50 to turn on / off the flow of the first refrigerant through the piping. The primary pressure switch P1 can control the pressure while checking the pressure of the first refrigerant at any position in the primary refrigerant cycle. For example, the primary pressure switch P1 may be a Differential Pressure Transmitter (DPT).

또한, 상기 이원 냉동 사이클 시스템은 상기 2차 냉동 사이클에서, 2차 필터 드라이어(D2), 2차 액면계(L2), 2차 전자변(L2) 및 2차 압력 스위치(P2)을 더 포함할 수 있다.The two-way refrigeration cycle system may further include a second filter drier D2, a second level gauge L2, a secondary valve L2 and a secondary pressure switch P2 in the secondary refrigeration cycle .

상기 2차 필터 드라이어(D2)는 상기 응축부(64) 및 상기 2차 팽창부(90) 사이에 배치되어, 상기 응축부(64)로부터 제공되는 상기 응축된 제2 냉매를 수분 및 불순물을 제거시켜 배출시킬 수 있다. 상기 2차 액면계(L2)는 상기 2차 필터 드라이어(D2) 및 상기 2차 팽창부(90) 사이에 배치되어, 배관에 흐르는 제2 냉매의 양을 체크할 수 있다. 상기 2차 전자변(L2)은 상기 2차 액면계(L2) 및 상기 2차 팽창부(90) 사이에 배치되어, 배관을 통한 제2 냉매의 흐름을 온/오프시킬 수 있다. 상기 2차 압력 스위치(P2)는 상기 2차 냉동 사이클 중 임의의 위치에의 제2 냉매의 압력을 체크하여 표시하면서 압력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 2차 압력 스위치(P2)는 차압 전송기(Differential Pressure Transmitter : DPT)일 수 있다.The second filter dryer D2 is disposed between the condenser 64 and the secondary expansion unit 90 to remove moisture and impurities from the condensed second refrigerant supplied from the condenser 64, . The second level gauge (L2) is disposed between the secondary filter drier (D2) and the secondary expansion unit (90) to check the amount of the second refrigerant flowing through the piping. The secondary electron L2 may be disposed between the secondary level gauge L2 and the secondary expansion unit 90 to turn on / off the flow of the second refrigerant through the pipe. The secondary pressure switch P2 can control the pressure while checking the pressure of the second refrigerant at an arbitrary position in the secondary refrigerant cycle. For example, the secondary pressure switch P2 may be a differential pressure transmitter (DPT).

또한, 상기 이원 냉동 사이클 시스템은 상기 2차 냉동 사이클에서, 복수의 볼 밸브들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 이원 냉동 사이클 시스템은 제1, 제2 및 제3 볼 밸브들(B1, B2, B3)을 더 포함할 수 있다.In addition, the binary refrigeration cycle system may include a plurality of ball valves in the secondary refrigeration cycle. For example, the binary refrigeration cycle system may further include first, second, and third ball valves B1, B2, and B3.

상기 제1 볼 밸브(B1)는 상기 응축부(64)의 입력측에 배치되어, 상기 응축부(64)로 제공되는 상기 압축된 제2 냉매를 단속할 수 있다. 상기 제2 볼 밸브(B2)는 상기 응축부(64)의 출력측에 배치되어, 상기 응축부(64)에서 배출되는 상기 응축된 제2 냉매를 단속할 수 있다. 상기 제3 볼 밸브(B1)는 상기 2차 팽창부(90) 및 상기 증발기(100) 사이에 배치되어, 상기 2차 팽창부(90)에서 상기 증발기(100)로 전송되는 상기 팽창된 제2 냉매를 단속할 수 있다.The first ball valve (B1) is disposed on the input side of the condenser (64) and is capable of interrupting the compressed second refrigerant supplied to the condenser (64). The second ball valve B2 is disposed on the output side of the condenser 64 and can interrupt the condensed second refrigerant discharged from the condenser 64. The third ball valve B1 is disposed between the secondary expansion part 90 and the evaporator 100 and is disposed between the secondary expansion part 90 and the evaporator 100. The third ball valve B1 is disposed between the secondary expansion part 90 and the evaporator 100, The refrigerant can be interrupted.

한편, 상기 감압부(200)는 예를 들어, 압력 조정 유닛(210), 팽창 탱크(220) 및 모세관(230)을 포함할 수 있다.The pressure reducing unit 200 may include a pressure adjusting unit 210, an expansion tank 220, and a capillary tube 230, for example.

상기 압력 조정 유닛(210)은 상기 2차 열교환기(80)에서 상기 응축부(64)로 전달되는 상기 압축된 제2 냉매의 일부를 제공받아 압력을 1차적으로 조정하여 배출시킨다. 상기 팽창 탱크(220)는 상기 압력 조정 유닛(210)에서 제공된 제2 냉매를 저장하면서 압력을 2차적으로 감소시킨다. 상기 모세관(230)은 상기 팽창 탱크(220)에서 제공된 제2 냉매를 팽창시켜 압력을 3차적으로 감소시킨 후, 상기 증발기(100)로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매와 함께 상기 2차 열교환기(80)로 제공한다.The pressure regulating unit 210 receives a part of the compressed second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger 80 to the condenser 64, and primarily regulates and discharges the pressure. The expansion tank 220 secondarily reduces the pressure while storing the second refrigerant supplied from the pressure regulating unit 210. The capillary tube 230 expands the second refrigerant provided in the expansion tank 220 to reduce the pressure of the tertiary pressure, and then the capillary tube 230, together with the evaporated second refrigerant supplied from the evaporator 100, (80).

또한, 상기 감압부(200)는 제1 체크 밸브(240), 제2 체크 밸브(250) 및 전자변(260)을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 체크 밸브(240)는 상기 압력 조정 유닛(210)의 입력측에 배치되어, 상기 압력 조정 유닛(210)로 제공되는 상기 압축된 제2 냉매가 역류되는 것을 차단할 수 있다. 상기 제2 체크 밸브(250)는 상기 팽창 탱크(220) 및 상기 모세관(230) 사이에 배치되어, 상기 팽창 탱크(220)에서 상기 모세관(230)로 전달되는 상기 압축된 제2 냉매가 역류되는 것을 차단할 수 있다. 상기 전자변(260)은 상기 제2 체크 밸브(250) 및 상기 모세관(230) 사이에 배치되어, 배관을 통한 제2 냉매의 흐름을 온/오프시킬 수 있다.The depressurization unit 200 may further include a first check valve 240, a second check valve 250, and an electronic valve 260. The first check valve 240 may be disposed on the input side of the pressure adjusting unit 210 to prevent the compressed second refrigerant supplied to the pressure adjusting unit 210 from flowing backward. The second check valve 250 is disposed between the expansion tank 220 and the capillary 230 so that the compressed second refrigerant transferred from the expansion tank 220 to the capillary 230 flows back You can block things. The electronic valve 260 may be disposed between the second check valve 250 and the capillary 230 to turn on / off the flow of the second refrigerant through the piping.

도 3은 도 1의 이원 냉동 사이클 시스템 중 1차 열교환기를 도시한 부분 절개 사시도이고, 도 4은 도 3의 1차 열교환기의 정면도이다.FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing a primary heat exchanger of the binary refrigeration cycle system of FIG. 1, and FIG. 4 is a front view of the primary heat exchanger of FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 1차 열교환기(40)는 1차 몸체부(11), 1차 열교환부(12), 1차 유입부(13) 및 1차 배출부(14)를 포함할 수 있다.3 and 4, the primary heat exchanger 40 includes a primary body 11, a primary heat exchanger 12, a primary inlet 13, and a primary outlet 14 .

상기 1차 몸체부(11)는 지표면을 기준으로 수평하게 배치되고 내부에 1차 열교환 공간이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 1차 몸체부(11)는 지표면에 평행한 제1 방향으로 길게 연장된 원통 형상을 가질 수 있다.The primary body 11 may be horizontally disposed with respect to the ground surface and a primary heat exchange space may be formed therein. For example, the primary body part 11 may have a cylindrical shape elongated in a first direction parallel to the surface of the earth.

상기 1차 열교환부(12)는 상기 1차 몸체부(11)를 관통하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 1차 열교환부(12)는 상기 1차 몸체부(11)를 관통하도록 상기 제1 방향을 따라 길게 형성된 배관 구조를 가질 수 있다.The primary heat exchanging part 12 may be arranged to pass through the primary body part 11. For example, the primary heat exchanging part 12 may have a piping structure extending along the first direction so as to pass through the primary body part 11. [

상기 1차 유입부(13)는 상기 1차 몸체부(11)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 1차 유입부(13)는 상기 제1 방향에 수직하게 교차하는 제2 방향으로 상기 1차 몸체부(11)와 연결될 수 있다. 따라서, 상기 증발부(62)로부터 제공되는 상기 증발된 제1 냉매는 상기 1차 유입부(13)를 통해 상기 1차 열교환 공간으로 유입될 수 있다.The primary inlet (13) may be connected to the primary body (11). For example, the primary inlet 13 may be connected to the primary body 11 in a second direction perpendicular to the first direction. Therefore, the evaporated first refrigerant provided from the evaporator 62 may be introduced into the primary heat exchange space through the primary inlet 13.

상기 1차 배출부(14)는 상기 1차 몸체부(11)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 1차 배출부(14)는 상기 제2 방향으로 상기 1차 몸체부를 관통하여 형성된 배관 구조를 가질 수 있다. 따라서, 상기 1차 열교환 공간으로 유입된 상기 증발된 제1 냉매는 상기 1차 배출부(14)를 통해 상기 1차 압축기(10)로 배출될 수 있다.The primary discharge part 14 may be connected to the primary body part 11. For example, the primary discharge portion 14 may have a piping structure formed through the primary body portion in the second direction. Therefore, the evaporated first refrigerant introduced into the primary heat exchange space can be discharged to the primary compressor (10) through the primary discharge portion (14).

이와 같이, 상기 1차 열교환부(12)가 상기 1차 몸체부(11)를 관통하여 배치됨에 따라, 상기 수액기(30)로부터 제공되는 상기 응축된 제1 냉매가 상기 1차 열교환부(12)를 통과할 때 상기 1차 열교환 공간에 유입된 상기 증발된 제1 냉매와 열교환되면서 상기 1차 필터 드라이어(D1)로 배출될 수 있다.As the primary heat exchanging part 12 is arranged to penetrate the primary body part 11, the condensed first refrigerant provided from the receiver 30 is introduced into the primary heat exchanging part 12 The refrigerant is heat-exchanged with the evaporated first refrigerant introduced into the primary heat exchange space and discharged to the primary filter dryer D1.

한편, 상기 1차 열교환부(12)는 상기 1차 몸체부(11)의 원통 측벽에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 1차 배출부(14)는 상기 1차 열교환부(12)와 인접하도록 돌출되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 1차 배출부(14)의 단부는 경사면을 이루도록 깍긴 형상을 갖되, 상기 깍긴 형상의 긴 쪽 부분이 상기 1차 몸체부(11)의 원통 측벽에 인접하도록 배치될 수 있다.The primary heat exchanging part 12 may be disposed adjacent to the cylindrical side wall of the primary body part 11. The primary discharge portion 14 may be formed so as to be adjacent to the primary heat exchange portion 12. At this time, the end of the primary discharge portion 14 may have an oblique shape, and the long side of the oblique shape may be disposed adjacent to the cylindrical sidewall of the primary body portion 11.

이와 같이, 상기 1차 배출부(14)가 상기 1차 열교환부(12)와 인접하도록 돌출되어 형성됨에 따라, 상기 1차 열교환 공간에 유입된 상기 증발된 제1 냉매가 상기 1차 열교환부(12)를 통과하는 상기 응축된 제1 냉매와 효과적으로 열교환되면서 상기 1차 압축기(10)로 배출될 수 있다.Since the primary discharge portion 14 is formed so as to be adjacent to the primary heat exchanging portion 12, the evaporated first refrigerant introduced into the primary heat exchanging space is discharged to the primary heat exchanging portion 12 can be effectively heat-exchanged with the condensed first refrigerant and discharged to the primary compressor (10).

한편, 상기 1차 배출부(14)는 상기 1차 압축기(10)의 개수와 대응되게 복수개로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 1차 압축기(10)가 2개로 분리되어 배치될 경우, 상기 1차 배출부(14)도 2개(14a, 14b)가 분리되어 형성될 수 있다.Meanwhile, the primary discharge portion 14 may be formed in a plurality corresponding to the number of the primary compressors 10. For example, when the primary compressors 10 are separately disposed, the primary discharge units 14 may be formed separately from the two primary discharge units 14a and 14b.

여기서, 상기 1차 몸체부(11)가 지표면을 기준으로 수평하게 배치됨에 따라, 상기 1차 열교환기(40)가 다수의 압축기들과 연결한 경우, 상기 다수의 압축기들 상호간에 불균형을 해소할 수 있다.Here, when the primary body part 11 is arranged horizontally with respect to the ground surface, when the primary heat exchanger 40 is connected to a plurality of compressors, the imbalance between the plurality of compressors is eliminated .

도 5는 도 3과 다른 실시예의 1차 열교환기를 도시한 도면이다.5 is a view showing a primary heat exchanger of an embodiment different from that of FIG.

도 5를 참조할 때, 상기 1차 열교환부(12)의 외표면에는 표면적을 증가시키도록 다수의 열교환 핀들이 형성될 수 있다. 그 결과, 상기 수액기(30)로부터 제공되는 상기 응축된 제1 냉매가 상기 1차 열교환부(12)를 통과할 때, 상기 열교환 핀들를 통해 상기 1차 열교환 공간에 유입된 상기 증발된 제1 냉매와 더욱 효과적으로 열교환될 수 있다.Referring to FIG. 5, a plurality of heat exchange fins may be formed on the outer surface of the primary heat exchanger 12 to increase the surface area. As a result, when the condensed first refrigerant provided from the receiver (30) passes through the primary heat exchange unit (12), the evaporated first refrigerant introduced into the primary heat exchange space through the heat exchange fins As shown in Fig.

이어서, 상기 2차 열교환기(80)는 실질적으로 상기 1차 열교환기(40)와 동일한 구조를 가지며, 예를 들어 2차 몸체부, 2차 열교환부, 2차 유입부 및 2차 배출부를 포함할 수 있다.Subsequently, the secondary heat exchanger 80 substantially has the same structure as the primary heat exchanger 40 and includes, for example, a secondary body portion, a secondary heat exchanger portion, a secondary inlet portion, and a secondary outlet portion can do.

상기 2차 몸체부는 지표면을 기준으로 수평하게 배치되고 내부에 2차 열교환 공간이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 2차 몸체부는 지표면에 평행한 제3 방향으로 길게 연장된 원통 형상을 가질 수 있다.The secondary body may be disposed horizontally with respect to the ground surface and a secondary heat exchange space may be formed therein. For example, the secondary body may have a cylindrical shape elongated in a third direction parallel to the surface of the earth.

상기 2차 열교환부는 상기 2차 몸체부를 관통하여 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 2차 열교환부는 상기 2차 몸체부를 관통하도록 상기 제3 방향을 따라 길게 형성된 배관 구조를 가질 수 있다. 상기 2차 열교환부의 외표면에는 표면적을 증가시키도록 다수의 열교환 핀들이 형성될 수 있다.The secondary heat exchanger may be arranged to pass through the secondary body. For example, the secondary heat exchanger may have a pipe structure extending along the third direction so as to pass through the secondary body. A plurality of heat exchange fins may be formed on the outer surface of the secondary heat exchanger to increase the surface area.

상기 2차 유입부는 상기 2차 몸체부와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 2차 유입부는 상기 제3 방향에 수직하게 교차하는 제4 방향으로 상기 2차 몸체부와 연결될 수 있다. 따라서, 상기 증발기(100)로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매는 상기 2차 유입부를 통해 상기 2차 열교환 공간으로 유입될 수 있다.The secondary inlet may be connected to the secondary body. For example, the secondary inlet may be connected to the secondary body in a fourth direction perpendicular to the third direction. Accordingly, the evaporated second refrigerant supplied from the evaporator 100 may be introduced into the secondary heat exchange space through the secondary inlet.

상기 2차 배출부는 상기 2차 몸체부와 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 2차 배출부는 상기 제4 방향으로 상기 2차 몸체부를 관통하여 형성된 배관 구조를 가질 수 있다. 따라서, 상기 2차 열교환 공간으로 유입된 상기 증발된 제2 냉매는 상기 2차 배출부를 통해 상기 2차 압축기(70)로 배출될 수 있다.The secondary discharge portion may be connected to the secondary body portion. For example, the secondary outlet may have a piping structure formed through the secondary body in the fourth direction. Therefore, the evaporated second refrigerant introduced into the secondary heat exchange space can be discharged to the secondary compressor (70) through the secondary discharge portion.

이와 같이, 상기 2차 열교환부가 상기 2차 몸체부를 관통하여 배치됨에 따라, 상기 2차 압축기(70)로부터 제공되는 상기 압축된 제2 냉매가 상기 2차 열교환부를 통과할 때 상기 2차 열교환 공간에 유입된 상기 증발된 제2 냉매와 열교환되면서 상기 응축부(64)로 배출될 수 있다.When the compressed second refrigerant supplied from the secondary compressor (70) passes through the secondary heat exchange unit, the secondary heat exchange unit is disposed in the secondary heat exchange space And may be discharged to the condenser 64 while exchanging heat with the second evaporated refrigerant.

한편, 상기 2차 열교환부는 상기 2차 몸체부의 원통 측벽에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 2차 배출부는 상기 2차 열교환부와 인접하도록 돌출되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 2차 배출부의 단부는 경사면을 이루도록 깍긴 형상을 갖되, 상기 깍긴 형상의 긴 쪽 부분이 상기 2차 몸체부의 원통 측벽에 인접하도록 배치될 수 있다.Meanwhile, the secondary heat exchanger may be disposed adjacent to the cylindrical side wall of the secondary body. In addition, the secondary discharge portion may be formed so as to protrude so as to be adjacent to the secondary heat exchange portion. At this time, the end of the secondary discharge part may have a curved shape so as to form an inclined surface, and the long side of the curved shape may be disposed adjacent to the cylindrical side wall of the secondary body part.

한편, 상기 2차 배출부는 상기 2차 압축기의 개수와 대응되게 복수개로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 2차 압축기가 2개로 분리되어 배치될 경우, 상기 2차 배출부도 2개가 분리되어 형성될 수 있다.Meanwhile, the secondary discharge portion may be formed in a plurality corresponding to the number of the secondary compressors. For example, when the secondary compressors are separated into two, the secondary discharge units may be separately formed.

이하, 상기 증발기(100) 중 하나인 동력 장치(100B)에 대하여 자세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, the power unit 100B, which is one of the evaporators 100, will be described in detail.

도 6은 도 1의 이원 냉동 사이클 시스템 중 동결 장치를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a view showing a freezing device of the binary refrigeration cycle system of FIG. 1; FIG.

도 6을 참조하면, 상기 동결 장치(100B)는 야채 등과 같은 피냉각물을 초저온으로 동결시킬 수 있는 침지식 동결장치일 수 있고, 예를 들어 하우징부(110), 브라인(120), 냉매 증발부(130), 피냉각물 거치부(140) 및 피냉각물 이동부(150)를 포함할 수 있다.6, the freezing device 100B may be an immersion freezing device capable of freezing an object to be cooled such as vegetables or the like at a cryogenic temperature, and may be a soaking device such as a housing part 110, a brine 120, An object to be cooled 130, an object to be cooled 140, and a object to be cooled 150.

상기 하우징부(110)는 내부에 하측 공간(112) 및 상기 하측 공간(112)과 상측으로 이웃하는 상측 공간(114)을 가질 수 있다. 상기 브라인(120)은 상기 하우징부(110)의 하측 공간(112)에 액상으로 배치될 수 있다. 상기 냉매 증발부(130)는 상기 하우징부(110)의 하측 공간(112)에 상기 브라인(120)과 접촉하도록 배치되고, 흡입 라인(132)을 통해 상기 2차 팽창부(90)로부터 제공된 상기 팽창된 제2 냉매를 상기 브라인(120)으로부터 열을 흡수하면서 증발시키며, 상기 증발된 제2 냉매를 배출 라인(134)을 통해 상기 2차 열교환기(80)로 제공할 수 있다. 상기 피냉각물 거치부(140)는 상기 피냉각물를 거치한다. 상기 피냉각물 이동부(150)는 상기 피냉각물 거치부(140)를 상기 하측 공간(112)에서 상기 상측 공간(114)으로 또는 상기 상측 공간(114)에서 상기 하측 공간(112)으로 이동시킬 수 있다.The housing part 110 may have a lower space 112 and an upper space 114 adjacent to the lower space 112 and the upper side. The brine 120 may be disposed in the lower space 112 of the housing part 110 in a liquid state. The refrigerant evaporator 130 is disposed in the lower space 112 of the housing part 110 so as to be in contact with the brine 120. The refrigerant evaporator 130 is connected to the brine 120 via the suction line 132, The expanded second refrigerant may be evaporated while absorbing heat from the brine 120 and the evaporated second refrigerant may be provided to the secondary heat exchanger 80 through the discharge line 134. [ The object to be cooled 140 is mounted on the object to be cooled. The object to be cooled 150 is moved from the lower space 112 to the upper space 114 or from the upper space 114 to the lower space 112 .

이와 같이, 상기 냉매 증발부(130)가 상기 2차 팽창부(90)로부터 제공된 상기 팽창된 제2 냉매를 증발시키면서 상기 브라인(120)을 냉각시키고, 이렇게 냉각된 브라인(120)은 상기 피냉각물 거치부(140)에 거치된 상기 피냉각물을 초저온, 예를 들어 영하 65도 ~ 75도 사이로 냉각하여 동결시킬 수 있다.In this way, the refrigerant evaporator 130 cools the brine 120 while evaporating the expanded second refrigerant provided from the secondary expansion unit 90, and the cooled brine 120 is cooled The object to be cooled, which has been placed in the water holder 140, can be frozen at an extremely low temperature, for example, between -65 and 75 degrees.

상기 동결 장치(100B)는 상기 브라인(120)을 순환할 수 있는 브라인 순환부(160)를 더 포함할 수 있다.The freezing apparatus 100B may further include a brine circulating unit 160 capable of circulating the brine 120. [

상기 브라인 순환부(160)는 상기 하우징부(110)의 상측 공간(114)의 기체를 흡수하여 상기 브라인(120)으로 배출시켜 상기 브라인(120)을 순환시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 브라인 순환부(160)는 에어 브로워(162) 및 분사 유닛(164)을 포함할 수 있다.The brine circulation unit 160 absorbs the gas in the upper space 114 of the housing unit 110 and discharges the gas to the brine 120 to circulate the brine 120. For example, the brine circulation unit 160 may include an air blower 162 and an injection unit 164.

상기 에어 브로워(162)는 흡입관(162a)을 통해 상기 상측 공간(114)의 기체를 흡수하여 배출관(162b)을 통해 배출시킬 수 있다. 상기 분사 유닛(164)은 상기 배출관(162b)과 연결되도록 상기 하측 공간(112)에 배치되어 상기 브라인(120)과 접촉하고, 상기 에어 브로워(162)를 통해 배출된 기체를 다수의 노즐을 통해 분사시킬 수 있다. 여기서, 상기 분사 유닛(164)은 상기 브라인(120)의 순환 효율을 향상시키도록 복수가 이격되어 배치될 수도 있다.The air blower 162 can absorb the gas in the upper space 114 through the suction pipe 162a and discharge the gas through the discharge pipe 162b. The injection unit 164 is disposed in the lower space 112 so as to be connected to the discharge pipe 162b and is in contact with the brine 120. The gas discharged through the air blower 162 is passed through a plurality of nozzles Can be sprayed. Here, a plurality of the injection units 164 may be disposed so as to improve circulation efficiency of the brine 120.

이와 같이, 상기 동결 장치(100B)가 상기 하우징부(110)의 상측 공간(114)에 있는 저온의 냉각 기체를 흡수하여 상기 하우징부(110)의 하측 공간(112)에 배치된 상기 브라인(120)으로 배출시켜 상기 브라인(120)을 순환시킴에 따라, 상기 브라인(120)의 온도 저하를 최소화하면서 상기 냉매 증발부(130)를 통해 순환되는 제2 냉매와 상기 브라인(120) 사이의 열 교환 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
The freezing apparatus 100B absorbs the cooling gas at a low temperature in the upper space 114 of the housing unit 110 and absorbs the cooling gas at the lower space 112 of the housing unit 110, The refrigerant circulates through the refrigerant evaporator 130 while minimizing the temperature drop of the brine 120 and the heat exchange between the brine 120 and the second refrigerant circulated through the refrigerant evaporator 130. [ The efficiency can be further improved.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10 : 1차 압축기 20 : 1차 응축기
30 : 수액기 40 : 1차 열교환기
50 : 1차 팽창부 60 : 증발응축 열교환기
62 : 증발부 64 : 응축부
70 : 2차 압축기 80 : 2차 열 교환기
90 : 2차 팽창부 100 : 증발기
100A : 냉각기 100B : 동결 장치
110 : 하우징부 112 : 하측 공간
114 : 상측 공간 120 : 브라인
130 : 냉매 증발부 140 : 피냉각물 거치부
150 : 피냉각물 이동부 160 : 브라인 순환부
162 : 에어 브로워 164 : 분사 유닛
10: primary compressor 20: primary condenser
30: Receiving machine 40: Primary heat exchanger
50: primary expansion part 60: evaporative condensation heat exchanger
62: evaporator 64: condenser
70: Secondary compressor 80: Secondary heat exchanger
90: Secondary expansion part 100: Evaporator
100A: Cooler 100B: Freezer
110: housing part 112: lower space
114: upper space 120: brine
130: Refrigerant evaporator 140:
150: object to be cooled moving part 160: brine circulation part
162: air blower 164: injection unit

Claims (28)

기체 상태의 제1 냉매를 압축하여 배출하는 1차 압축기;
상기 1차 압축기에서 압축된 제1 냉매를 응축하여 배출하는 1차 응축기;
상기 1차 응축기에서 응축된 제1 냉매를 제공받아 통과시키는 1차 열교환기;
상기 1차 열교환기를 통과한 제1 냉매를 팽창시키는 1차 팽창부;
기체 상태의 제2 냉매를 압축하여 배출하는 2차 압축기;
상기 2차 압축기에서 압축된 제2 냉매를 응축시켜 배출하고, 상기 제2 냉매의 응축시 발생하는 열을 이용하여 상기 1차 팽창부에서 팽창된 제1 냉매를 증발시켜 상기 1차 열교환기로 제공하는 증발응축 열교환기;
상기 증발응축 열교환기에서 응축된 제2 냉매를 팽창시키는 2차 팽창부;
상기 2차 팽창부에서 팽창된 제2 냉매를 외부로부터 열을 흡수하면서 증발시키고, 상기 증발된 제2 냉매를 상기 2차 압축기로 제공하는 증발기를 포함하고,
상기 1차 열교환기는
상기 증발응축 열교환기로부터 제공되는 상기 증발된 제1 냉매를 통과시켜 상기 1차 압축기로 전달하고, 상기 증발된 제1 냉매 및 상기 1차 응축기로부터 제공되는 상기 응축된 제1 냉매가 서로 통과되는 동안, 상기 증발된 제1 냉매 및 상기 응축된 제1 냉매 사이에서 열교환시키며,
상기 증발기는
피냉각물을 초저온으로 동결시킬 수 있는 침지식 동결장치를 포함하고,
상기 침지식 동결장치는
내부에 하측 공간 및 상기 하측 공간과 이웃하는 상측 공간을 갖는 하우징부;
상기 하측 공간에 액상으로 배치된 브라인;
상기 하측 공간에 상기 브라인과 접촉하도록 배치되고, 상기 2차 팽창부로부터 제공된 상기 팽창된 제2 냉매를 상기 브라인으로부터 열을 흡수하면서 증발시키고, 상기 증발된 제2 냉매를 상기 2차 압축기로 제공하는 냉매 증발부;
상기 피냉각물를 거치하는 피냉각물 거치부;
상기 피냉각물 거치부를 상기 하측 공간에서 상기 상측 공간으로 또는 상기 상측 공간에서 상기 하측 공간으로 이동시킬 수 있는 피냉각물 이동부; 및
상기 브라인을 순환할 수 있는 브라인 순환부를 포함하며,
상기 브라인 순환부는
상기 상측 공간의 기체를 흡수하여 상기 브라인으로 배출시켜 상기 브라인을 순환시키고,
흡입관을 통해 상기 상측 공간의 기체를 흡수하여 배출관을 통해 배출시키는 에어 브로워; 및
상기 하측 공간에 상기 브라인과 접촉하도록 배치되고, 상기 에어 브로워에서 배출된 기체를 다수의 노즐을 통해 분사시키는 분사 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
A primary compressor for compressing and discharging the gaseous first refrigerant;
A primary condenser for condensing and discharging the first refrigerant compressed in the primary compressor;
A primary heat exchanger for receiving and passing the first refrigerant condensed in the primary condenser;
A primary expansion unit for expanding the first refrigerant passing through the primary heat exchanger;
A secondary compressor for compressing and discharging the gaseous second refrigerant;
The first refrigerant compressed in the secondary compressor is condensed and discharged, and the first refrigerant expanded in the primary expansion part is evaporated using the heat generated during the condensation of the second refrigerant to provide the primary refrigerant as the primary heat exchanger An evaporative condensation heat exchanger;
A secondary expansion unit for expanding the second refrigerant condensed in the evaporative condensation heat exchanger;
And an evaporator which evaporates the second refrigerant expanded in the secondary expansion part while absorbing heat from the outside and provides the evaporated second refrigerant to the secondary compressor,
The primary heat exchanger
Passing the evaporated first refrigerant provided from the evaporative condensation heat exchanger to the primary compressor, while the condensed first refrigerant provided from the evaporated first refrigerant and the primary condenser are passed through each other , Heat exchange between the evaporated first refrigerant and the condensed first refrigerant,
The evaporator
And an immersion freezing device capable of freezing the object to be cooled at a cryogenic temperature,
The immersion freezing apparatus
A housing part having a lower space inside and an upper space adjacent to the lower space;
A brine arranged in a liquid state in the lower space;
The second refrigerant being disposed in contact with the brine in the lower space, evaporating the expanded second refrigerant from the brine while absorbing heat from the brine, and providing the evaporated second refrigerant to the secondary compressor A refrigerant evaporator;
An object to be cooled for placing the object to be cooled;
An object to be cooled that can move the object to be cooled from the lower space to the upper space or from the upper space to the lower space; And
And a brine circulation unit capable of circulating the brine,
The brine circulation unit
Absorbing the gas in the upper space, discharging the gas to the brine, circulating the brine,
An air blower which absorbs gas in the upper space through a suction pipe and discharges the gas through a discharge pipe; And
And a jetting unit arranged to contact the brine in the lower space and jetting the gas discharged from the air blower through a plurality of nozzles.
제1항에 있어서, 상기 1차 열교환기는
지표면을 기준으로 수평하게 배치되고 내부에 1차 열교환 공간이 형성된 1차 몸체부, 상기 1차 몸체부를 관통하여 배치된 1차 열교환부, 상기 1차 몸체부와 연결된 1차 유입부 및 상기 1차 몸체부와 연결된 1차 배출부를 포함하고,
상기 증발응축 열교환기로부터 제공되는 상기 증발된 제1 냉매가 상기 1차 유입부를 통해 상기 1차 열교환 공간으로 유입된 후, 상기 1차 배출부를 통해 상기 1차 압축기로 배출되고,
상기 1차 응축기로부터 제공되는 상기 응축된 제1 냉매가 상기 1차 열교환부를 통과할 때 상기 1차 열교환 공간에 유입된 상기 증발된 제1 냉매와 열교환되면서 상기 1차 팽창부로 배출되는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
The heat exchanger according to claim 1, wherein the primary heat exchanger
A primary body portion disposed horizontally with respect to an earth surface and having a primary heat exchange space formed therein, a primary heat exchanger portion disposed through the primary body portion, a primary inlet portion connected to the primary body portion, And a primary discharge portion connected to the body portion,
The evaporated first refrigerant supplied from the evaporative condensation heat exchanger is introduced into the primary heat exchange space through the primary inlet and then discharged to the primary compressor through the primary outlet,
And the condensed first refrigerant provided from the primary condenser is heat-exchanged with the evaporated first refrigerant flowing into the primary heat exchange space when the refrigerant passes through the primary heat exchange unit, and is discharged to the primary expansion unit Binary refrigeration cycle system.
제2항에 있어서, 상기 1차 몸체부는 지표면에 평행한 제1 방향으로 길게 연장된 원통 형상을 갖고,
상기 1차 열교환부는 상기 1차 몸체부를 관통하도록 상기 제1 방향을 따라 길게 형성된 배관 구조를 갖으며,
상기 1차 배출부는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 상기 1차 몸체부를 관통하여 형성된 배관 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
[3] The apparatus according to claim 2, wherein the primary body has a cylindrical shape elongated in a first direction parallel to an earth surface,
Wherein the primary heat exchanger has a pipe structure extending along the first direction so as to pass through the primary body,
Wherein the primary discharge portion has a piping structure formed through the primary body portion in a second direction perpendicular to the first direction.
제3항에 있어서, 상기 1차 열교환부는 상기 1차 몸체부의 원통 측벽에 인접하게 배치되고,
상기 1차 배출부의 단부는 경사면을 이루도록 깍긴 형상을 갖되, 상기 깍긴 형상의 긴 쪽 부분이 상기 1차 몸체부의 원통 측벽에 인접하도록 배치된 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
4. The heat exchanger according to claim 3, wherein the primary heat exchanger is disposed adjacent to a cylindrical sidewall of the primary body,
Wherein the end portion of the primary discharge portion has an oblique shape so that the longer side portion of the oblique shape is disposed adjacent to the cylindrical side wall of the primary body portion.
제3항에 있어서, 상기 1차 열교환부의 외표면에는
표면적을 증가시키도록 다수의 열교환 핀들이 형성된 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
The heat exchanger according to claim 3, wherein an outer surface of the primary heat exchanger
Wherein a plurality of heat exchange fins are formed to increase the surface area.
제1항에 있어서, 상기 1차 응축기로부터 제공된 상기 응축된 제1 냉매를 저장하다가 상기 1차 열교환기로 제공하는 수액기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.2. The dual refrigeration cycle system of claim 1, further comprising a receiver that stores the condensed first refrigerant provided from the primary condenser and provides the primary refrigerant to the primary heat exchanger. 제1항에 있어서, 상기 2차 압축기로부터 제공되는 상기 압축된 제2 냉매를 통과시켜 상기 증발응축 열교환기로 전달하고, 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매를 통과시켜 상기 2차 압축기로 전달하며, 상기 압축된 제2 냉매 및 상기 증발된 제2 냉매가 서로 통과되는 동안, 상기 압축된 제2 냉매 및 상기 증발된 제2 냉매 사이에서 열교환시키는 2차 열교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.2. The refrigerating machine according to claim 1, further comprising: a second refrigerant passing from the secondary compressor to the evaporative condensation heat exchanger; a second refrigerant provided from the evaporator to be passed to the secondary compressor; Further comprising a secondary heat exchanger for exchanging heat between the compressed second refrigerant and the evaporated second refrigerant while the compressed second refrigerant and the evaporated second refrigerant are passing through each other, Refrigeration cycle system. 제7항에 있어서, 상기 2차 열교환기는
지표면을 기준으로 수평하게 배치되고 내부에 2차 열교환 공간이 형성된 2차 몸체부, 상기 2차 몸체부를 관통하여 배치된 2차 열교환부, 상기 2차 몸체부와 연결된 2차 유입부 및 상기 2차 몸체부와 연결된 2차 배출부를 포함하고,
상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매가 상기 2차 유입부를 통해 상기 2차 열교환 공간으로 유입된 후, 상기 2차 배출부를 통해 상기 2차 압축기로 배출되고,
상기 2차 압축기로부터 제공되는 상기 압축된 제2 냉매가 상기 2차 열교환부를 통과할 때 상기 2차 열교환 공간에 유입된 상기 증발된 제2 냉매와 열교환되면서 상기 2차 팽창부로 배출되는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
8. The heat exchanger according to claim 7, wherein the secondary heat exchanger
A secondary body portion disposed horizontally with respect to the ground surface and having a secondary heat exchange space formed therein, a secondary heat exchanger portion disposed through the secondary body portion, a secondary inlet portion connected to the secondary body portion, And a secondary discharge portion connected to the body portion,
The evaporated second refrigerant supplied from the evaporator flows into the secondary heat exchange space through the secondary inlet and is discharged to the secondary compressor through the secondary outlet,
Characterized in that the compressed second refrigerant provided from the secondary compressor is discharged to the secondary expansion portion while heat-exchanging with the evaporated secondary refrigerant introduced into the secondary heat exchange space when passing through the secondary heat exchange portion Binary refrigeration cycle system.
제8항에 있어서, 상기 2차 몸체부는 지표면에 평행한 제1 방향으로 길게 연장된 원통 형상을 갖고,
상기 2차 열교환부는 상기 2차 몸체부를 관통하도록 상기 제1 방향을 따라 길게 형성된 배관 구조를 갖으며,
상기 2차 배출부는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 상기 2차 몸체부를 관통하여 형성된 배관 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
9. The apparatus according to claim 8, wherein the secondary body has a cylindrical shape elongated in a first direction parallel to an earth surface,
Wherein the secondary heat exchanger has a pipe structure extending along the first direction so as to pass through the secondary body,
Wherein the secondary discharge portion has a piping structure formed through the secondary body portion in a second direction perpendicular to the first direction.
제9항에 있어서, 상기 2차 열교환부는 상기 2차 몸체부의 원통 측벽에 인접하게 배치되고,
상기 2차 배출부의 단부는 경사면을 이루도록 깍긴 형상을 갖되, 상기 깍긴 형상의 긴 쪽 부분이 상기 2차 몸체부의 원통 측벽에 인접하도록 배치된 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
10. The heat exchanger according to claim 9, wherein the secondary heat exchanger is disposed adjacent to a cylindrical sidewall of the secondary body,
Wherein the end of the secondary discharge portion has a slant shape so as to form an inclined surface and the long side portion of the slant shape is disposed adjacent to the cylindrical side wall of the secondary body portion.
제9항에 있어서, 상기 2차 열교환부의 외표면에는
표면적을 증가시키도록 다수의 열교환 핀들이 형성된 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
The heat exchanger according to claim 9, wherein an outer surface of the secondary heat exchanger
Wherein a plurality of heat exchange fins are formed to increase the surface area.
제7항에 있어서, 상기 2차 열교환기에서 상기 증발응축 열교환기로 전달되는 제2 냉매의 압력을 감소시키는 감압부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.The dual refrigeration cycle system according to claim 7, further comprising a depressurization unit for reducing a pressure of the second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger to the evaporative condensation heat exchanger. 제12항에 있어서, 상기 감압부는
상기 2차 열교환기에서 상기 증발응축 열교환기로 전달되는 제2 냉매의 일부를 제공받아 압력을 감소시킨 후, 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매와 함께 상기 2차 열교환기로 제공하는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
13. The apparatus according to claim 12, wherein the pressure-
The second heat exchanger is provided with a part of the second refrigerant transferred to the evaporative condensation heat exchanger to reduce the pressure and then to the secondary heat exchanger together with the evaporated second refrigerant provided from the evaporator. Binary refrigeration cycle system.
제13항에 있어서, 상기 감압부는
상기 2차 열교환기에서 상기 증발응축 열교환기로 전달되는 제2 냉매의 일부를 제공받아 배출시키는 압력 조정 유닛;
상기 압력 조정 유닛에서 제공된 제2 냉매를 저장하는 팽창 탱크; 및
상기 팽창 탱크에서 제공된 제2 냉매를 팽창시킨 후, 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매와 함께 상기 2차 열교환기로 제공하는 모세관을 포함하는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
14. The apparatus according to claim 13, wherein the pressure-
A pressure regulating unit for receiving and discharging a part of the second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger to the evaporative condensation heat exchanger;
An expansion tank for storing the second refrigerant supplied from the pressure adjusting unit; And
And a capillary that expands the second refrigerant provided in the expansion tank and then provides the secondary refrigerant together with the evaporated second refrigerant provided from the evaporator to the secondary heat exchanger.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 기체 상태의 제1 냉매를 압축하여 배출하는 1차 압축기;
상기 1차 압축기에서 압축된 제1 냉매를 응축하여 배출하는 1차 응축기;
상기 1차 응축기에서 응축된 제1 냉매를 팽창시키는 1차 팽창부;
기체 상태의 제2 냉매를 압축하여 배출하는 2차 압축기;
상기 2차 압축기에서 압축된 제2 냉매를 제공받아 통과시키는 2차 열교환기;
상기 2차 열교환기를 통과한 제2 냉매를 응축시켜 배출하고, 상기 제2 냉매의 응축시 발생하는 열을 이용하여 상기 1차 팽창부에서 팽창된 제1 냉매를 증발시켜 상기 1차 압축기로 제공하는 증발응축 열교환기;
상기 증발응축 열교환기에서 응축된 제2 냉매를 팽창시키는 2차 팽창부;
상기 2차 팽창부에서 팽창된 제2 냉매를 외부로부터 열을 흡수하면서 증발시키고, 상기 증발된 제2 냉매를 상기 2차 열교환기로 제공하는 증발기를 포함하고,
상기 2차 열교환기는
상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매를 통과시켜 상기 2차 압축기로 전달하고, 상기 증발된 제2 냉매 및 상기 2차 압축기로부터 제공되는 상기 압축된 제2 냉매가 서로 통과되는 동안, 상기 증발된 제2 냉매 및 상기 압축된 제2 냉매 사이에서 열교환시키며,
상기 증발기는
피냉각물을 초저온으로 동결시킬 수 있는 침지식 동결장치를 포함하고,
상기 침지식 동결장치는
내부에 하측 공간 및 상기 하측 공간과 이웃하는 상측 공간을 갖는 하우징부;
상기 하측 공간에 액상으로 배치된 브라인;
상기 하측 공간에 상기 브라인과 접촉하도록 배치되고, 상기 2차 팽창부로부터 제공된 상기 팽창된 제2 냉매를 상기 브라인으로부터 열을 흡수하면서 증발시키고, 상기 증발된 제2 냉매를 상기 2차 압축기로 제공하는 냉매 증발부;
상기 피냉각물를 거치하는 피냉각물 거치부;
상기 피냉각물 거치부를 상기 하측 공간에서 상기 상측 공간으로 또는 상기 상측 공간에서 상기 하측 공간으로 이동시킬 수 있는 피냉각물 이동부; 및
상기 브라인을 순환할 수 있는 브라인 순환부를 포함하며,
상기 브라인 순환부는
상기 상측 공간의 기체를 흡수하여 상기 브라인으로 배출시켜 상기 브라인을 순환시키고,
흡입관을 통해 상기 상측 공간의 기체를 흡수하여 배출관을 통해 배출시키는 에어 브로워; 및
상기 하측 공간에 상기 브라인과 접촉하도록 배치되고, 상기 에어 브로워에서 배출된 기체를 다수의 노즐을 통해 분사시키는 분사 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
A primary compressor for compressing and discharging the gaseous first refrigerant;
A primary condenser for condensing and discharging the first refrigerant compressed in the primary compressor;
A primary expansion unit for expanding the first refrigerant condensed in the primary condenser;
A secondary compressor for compressing and discharging the gaseous second refrigerant;
A secondary heat exchanger for receiving and passing the second refrigerant compressed by the secondary compressor;
The second refrigerant that has passed through the second heat exchanger is condensed and discharged and the first refrigerant expanded in the first expansion portion is evaporated using the heat generated during the condensation of the second refrigerant to be supplied to the primary compressor An evaporative condensation heat exchanger;
A secondary expansion unit for expanding the second refrigerant condensed in the evaporative condensation heat exchanger;
And an evaporator which evaporates the second refrigerant expanded in the second expansion part while absorbing heat from the outside and provides the evaporated second refrigerant to the secondary heat exchanger,
The secondary heat exchanger
Passing the evaporated second refrigerant provided from the evaporator to the secondary compressor, while the evaporated second refrigerant and the compressed second refrigerant provided from the secondary compressor are passed through each other, Exchanges heat between the second refrigerant and the compressed second refrigerant,
The evaporator
And an immersion freezing device capable of freezing the object to be cooled at a cryogenic temperature,
The immersion freezing apparatus
A housing part having a lower space inside and an upper space adjacent to the lower space;
A brine arranged in a liquid state in the lower space;
The second refrigerant being disposed in contact with the brine in the lower space, evaporating the expanded second refrigerant from the brine while absorbing heat from the brine, and providing the evaporated second refrigerant to the secondary compressor A refrigerant evaporator;
An object to be cooled for placing the object to be cooled;
An object to be cooled that can move the object to be cooled from the lower space to the upper space or from the upper space to the lower space; And
And a brine circulation unit capable of circulating the brine,
The brine circulation unit
Absorbing the gas in the upper space, discharging the gas to the brine, circulating the brine,
An air blower which absorbs gas in the upper space through a suction pipe and discharges the gas through a discharge pipe; And
And a jetting unit arranged to contact the brine in the lower space and jetting the gas discharged from the air blower through a plurality of nozzles.
제21항에 있어서, 상기 2차 열교환기는
지표면을 기준으로 수평하게 배치되고 내부에 2차 열교환 공간이 형성된 2차 몸체부, 상기 2차 몸체부를 관통하여 배치된 2차 열교환부, 상기 2차 몸체부와 연결된 2차 유입부 및 상기 2차 몸체부와 연결된 2차 배출부를 포함하고,
상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매가 상기 2차 유입부를 통해 상기 2차 열교환 공간으로 유입된 후, 상기 2차 배출부를 통해 상기 2차 압축기로 배출되고,
상기 2차 압축기로부터 제공되는 상기 압축된 제2 냉매가 상기 2차 열교환부를 통과할 때 상기 2차 열교환 공간에 유입된 상기 증발된 제2 냉매와 열교환되면서 상기 2차 팽창부로 배출되는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
22. The system of claim 21, wherein the secondary heat exchanger
A secondary body portion disposed horizontally with respect to the ground surface and having a secondary heat exchange space formed therein, a secondary heat exchanger portion disposed through the secondary body portion, a secondary inlet portion connected to the secondary body portion, And a secondary discharge portion connected to the body portion,
The evaporated second refrigerant supplied from the evaporator flows into the secondary heat exchange space through the secondary inlet and is discharged to the secondary compressor through the secondary outlet,
Characterized in that the compressed second refrigerant provided from the secondary compressor is discharged to the secondary expansion portion while heat-exchanging with the evaporated secondary refrigerant introduced into the secondary heat exchange space when passing through the secondary heat exchange portion Binary refrigeration cycle system.
제22항에 있어서, 상기 2차 몸체부는 지표면에 평행한 제1 방향으로 길게 연장된 원통 형상을 갖고,
상기 2차 열교환부는 상기 2차 몸체부를 관통하도록 상기 제1 방향을 따라 길게 형성된 배관 구조를 갖으며,
상기 2차 배출부는 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 상기 2차 몸체부를 관통하여 형성된 배관 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
23. The method of claim 22, wherein the secondary body has a cylindrical shape elongated in a first direction parallel to the ground surface,
Wherein the secondary heat exchanger has a pipe structure extending along the first direction so as to pass through the secondary body,
Wherein the secondary discharge portion has a piping structure formed through the secondary body portion in a second direction perpendicular to the first direction.
제23항에 있어서, 상기 2차 열교환부는 상기 2차 몸체부의 원통 측벽에 인접하게 배치되고,
상기 2차 배출부의 단부는 경사면을 이루도록 깍긴 형상을 갖되, 상기 깍긴 형상의 긴 쪽 부분이 상기 2차 몸체부의 원통 측벽에 인접하도록 배치된 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
24. The apparatus of claim 23, wherein the secondary heat exchanger is disposed adjacent a cylindrical sidewall of the secondary body,
Wherein the end of the secondary discharge portion has a slant shape so as to form an inclined surface and the long side portion of the slant shape is disposed adjacent to the cylindrical side wall of the secondary body portion.
제23항에 있어서, 상기 2차 열교환부의 외표면에는
표면적을 증가시키도록 다수의 열교환 핀들이 형성된 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
24. The heat exchanger according to claim 23, wherein an outer surface of the secondary heat exchanger
Wherein a plurality of heat exchange fins are formed to increase the surface area.
제21항에 있어서, 상기 2차 열교환기에서 상기 증발응축 열교환기로 전달되는 제2 냉매의 압력을 감소시키는 감압부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.22. The dual refrigeration cycle system of claim 21, further comprising a depressurization unit for reducing the pressure of the second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger to the evaporative condensation heat exchanger. 제26항에 있어서, 상기 감압부는
상기 2차 열교환기에서 상기 증발응축 열교환기로 전달되는 제2 냉매의 일부를 제공받아 압력을 감소시킨 후, 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매와 함께 상기 2차 열교환기로 제공하는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
27. The apparatus as claimed in claim 26, wherein the pressure-
The second heat exchanger is provided with a part of the second refrigerant transferred to the evaporative condensation heat exchanger to reduce the pressure and then to the secondary heat exchanger together with the evaporated second refrigerant provided from the evaporator. Binary refrigeration cycle system.
제27항에 있어서, 상기 감압부는
상기 2차 열교환기에서 상기 증발응축 열교환기로 전달되는 제2 냉매의 일부를 제공받아 배출시키는 압력 조정 유닛;
상기 압력 조정 유닛에서 제공된 제2 냉매를 저장하는 팽창 탱크; 및
상기 팽창 탱크에서 제공된 제2 냉매를 팽창시킨 후, 상기 증발기로부터 제공되는 상기 증발된 제2 냉매와 함께 상기 2차 열교환기로 제공하는 모세관을 포함하는 것을 특징으로 하는 이원 냉동 사이클 시스템.
28. The apparatus as claimed in claim 27, wherein the pressure-
A pressure regulating unit for receiving and discharging a part of the second refrigerant transferred from the secondary heat exchanger to the evaporative condensation heat exchanger;
An expansion tank for storing the second refrigerant supplied from the pressure adjusting unit; And
And a capillary that expands the second refrigerant provided in the expansion tank and then provides the secondary refrigerant together with the evaporated second refrigerant provided from the evaporator to the secondary heat exchanger.
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