KR101854254B1 - Duality Refrigerating System having Hot gas defrosting - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이원 냉동 사이클을 이용한 냉동 시스템에 관한 것으로, 별도의 전기 제상용 히터가 필요없이 제상이 가능한 이원 냉동 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
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. 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.
상기 이원 냉동 사이클 시스템은 저온측 냉동 사이클 및 고온측 냉동 사이클을 연계하여 열교환시킴으로써 상기 저온측 냉동 사이클에서 초저온으로 냉각시킬 수 있는 장치를 말한다.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 냉동사이클 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.
이러한 이원 냉동 시스템은 증발기의 기능을 회복시키기 위하여 증발기의 일측에 마련된 전기 히터를 주기적으로 작동시켜 성에를 제거하고 있기 때문에 전기 히터 작동으로 에너지 효율이 떨어지고, 전기 히터의 잦은 고장으로 인해 이원 냉동 시스템이 불안정하게 가동되는 문제점을 갖고 있다.In order to recover the function of the evaporator, the two-way refrigeration system is operated by periodically operating an electric heater provided at one side of the evaporator, thereby reducing the energy efficiency due to the operation of the electric heater. As a result of frequent failure of the electric heater, It has a problem that it runs unstably.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제상 효율과 에너지 소비 요율이 높은 제상 방식을 갖는 이원 냉동 시스템을 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a two-way refrigeration system having a defrosting method with high defrost efficiency and high energy consumption rate.
본 발명은 제상 모드시 밸브 오작동에 의한 냉매 압력 상승에 따른 손상을 예방할 수 있는 이원 냉동 시스템을 제공하는데 있다. The present invention provides a dual refrigeration system capable of preventing damage due to a rise in refrigerant pressure due to malfunction of a valve in a defrost mode.
본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and the problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description and the accompanying drawings will be.
본 발명의 일 측면에 따르면, 제1냉매가 상대적으로 높은 온도로 압축, 응축, 팽창, 증발되면서 순환되도록 하기 위하여 제1압축기, 제1응축기, 제1수액기, 제1팽창밸브, 제1증발기가 제1냉매 배관에 의해 서로 연결된 고온 냉동사이클; 상기 고온 냉동사이클을 순환하는 상기 제1냉매와 다른 제2냉매가 상대적으로 낮은 온도로 압축, 응축, 팽창, 증발되면서 순환되도록 하기 위하여 제2압축기, 제2응축기, 제2수액기, 제2팽창밸브, 그리고 제2증발기가 제2냉매배관에 의해 서로 연결된 저온 냉동사이클; 및 상기 고온 냉동 사이클과 상기 저온 냉동 사이클을 연결하며, 상기 저온 냉동 사이클에서의 상기 제2응축기에서 발생된 열이 상기 고온 냉동 사이클 장치에서의 상기 제1증발기로 전달되어 냉매의 증발을 유도하여 상기 제1냉매와 상기 제2냉매 사이의 열교환이 이루어지는 중간 열교환기를 포함하되; 상기 저온 냉동 사이클은 상기 제2증발기의 제상 모드시 상기 제2응축기가 증발기 역할을 하도록 상기 중간 열교환기와 상기 제2응축기를 연결하는 연결배관 상에 설치되는 제3팽창 밸브; 상기 제2증발기의 제상을 위해 상기 제2압축기로부터 제공되는 고온고압의 제2냉매를 상기 제2증발기로 공급되도록 하는 제상 밸브부; 상기 제2증발기의 제상시 상기 제2증발기에서 나온 냉매가 상기 제2팽창밸브를 경유하지 않고 상기 제2냉매 배관을 통해 흐르도록 우회시키는 제1우회 배관; 상기 제2증발기의 제상시 상기 제1우회 배관을 통해 상기 제2냉매 배관으로 흐르는 냉매가 상기 중간 열교환기를 거쳐 상기 제2수액기로 흐르도록 하는 우회시키는 제2우회 배관; 및 상기 제2증발기의 제상시 상기 제2수액기에서 나온 냉매가 상기 제3팽창 밸브로 흐르도록, 상기 제2우회 배관이 연결되는 분기점과 상기 제2수액기 사이의 상기 제2냉매 배관으로부터 분기되어 상기 연결배관과 상기 중간 열교환기 사이의 상기 제2냉매 배관에 연결되는 제3우회 배관을 포함하는 이원 냉동 시스템이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, in order to cause the first refrigerant to be compressed, condensed, expanded, and evaporated while being circulated at a relatively high temperature, a first compressor, a first condenser, a first receiver, a first expansion valve, A high temperature refrigeration cycle wherein the refrigerant is connected to the first refrigerant pipe by a first refrigerant pipe; A second condenser, a second condenser, a second expansion device, and a second expansion device for causing the second refrigerant circulating in the high-temperature refrigeration cycle to be circulated while being compressed, condensed, expanded and evaporated at a relatively low temperature A valve, and a second evaporator are connected to each other by a second refrigerant pipe; And a heat exchanger for connecting the high temperature refrigeration cycle and the low temperature refrigeration cycle, wherein heat generated in the second condenser in the low temperature refrigeration cycle is transferred to the first evaporator in the high temperature refrigeration cycle apparatus to induce evaporation of the refrigerant, An intermediate heat exchanger in which heat exchange is performed between the first refrigerant and the second refrigerant; Wherein the low temperature refrigeration cycle includes a third expansion valve installed on a connection pipe connecting the intermediate heat exchanger and the second condenser such that the second condenser functions as an evaporator in a defrosting mode of the second evaporator; A defrost valve unit for supplying a second refrigerant of high temperature and high pressure provided from the second compressor to the second evaporator for defrosting the second evaporator; A first bypass pipe for bypassing the refrigerant discharged from the second evaporator to flow through the second refrigerant pipe without passing through the second expansion valve when the second evaporator is in operation; A second bypass pipe for bypassing refrigerant flowing through the first bypass pipe to the second refrigerant pipe through the intermediate heat exchanger to flow into the second receiver when the second evaporator is in operation; And a second refrigerant pipe extending from the second refrigerant pipe between the branch point to which the second bypass pipe is connected and the second refrigerant pipe so that the refrigerant from the second receiver flows to the third expansion valve when the second evaporator is in operation, And a third bypass pipe connected to the second refrigerant pipe between the connecting pipe and the intermediate heat exchanger.
또한, 상기 저온 냉동 사이클은 상기 제3우회 배관이 연결되는 분기점에 설치되어 정상 모드 또는 제상 모드에 따라 냉매 흐름 방향을 변경시키는 제1의 3방향 밸브를 더 포함할 수 있다.Also, the low temperature refrigeration cycle may further include a first three-way valve installed at a branch point to which the third bypass pipe is connected to change a refrigerant flow direction according to a normal mode or a defrost mode.
또한, 상기 제1의 3방향 밸브는 상기 제2수액기측과 연결되는 상기 제2냉매 배관이 연결되는 제1포트, 상기제2증발기측과 연결되는 상기 제2냉매 배관이 연결되는 제2포트 그리고 상기 제3우회 배관이 연결되는 제3포트를 포함하며, 정상 모드에는 상기 제1포트와 상기 제2포트가 오픈되고, 상기 제2증발기의 제상 모드에서는 상기 제1포트와 상기 제3포트가 오픈될 수 있다.The first three-way valve may include a first port to which the second refrigerant pipe connected to the second receiver is connected, a second port to which the second refrigerant pipe connected to the second evaporator is connected, And a third port to which the third bypass pipe is connected. In the normal mode, the first port and the second port are opened. In the defrosting mode of the second evaporator, the first port and the third port are opened .
또한, 상기 저온 냉동 사이클은 상기 중간 열교환기와 상기 제3우회 배관이 연결되는 분기점 사이의 상기 제2냉매 배관 상에 설치되어 제상 모드시 냉매가 상기 중간 열교환기 방향으로 흐르는 것을 차단하는 제2의 3방향 밸브를 더 포함할 수 있다.Also, the low-temperature refrigeration cycle is provided on the second refrigerant pipe between the branch points where the intermediate heat exchanger and the third bypass pipe are connected to each other, and the second 3 Directional valve.
또한, 상기 제2의 3방향 밸브는 상기 제2응축기측과 연결되는 상기 제2냉매 배관이 연결되는 제1포트, 상기 중간 열교환기측과 연결되는 상기 제2냉매 배관이 연결되는 제2포트 그리고 상기 제2응축기측과 연결되는 상기 제2냉매 배관으로부터 분기되는 분기 라인이 연결되는 제3포트를 포함하며, 정상 모드에는 상기 제1포트와 상기 제2포트가 오픈되고, 상기 제2증발기의 제상 모드에서는 상기 제1포트와 상기 제3포트가 오픈될 수 있다.The second three-way valve may include a first port to which the second refrigerant pipe connected to the second condenser side is connected, a second port to which the second refrigerant pipe connected to the intermediate heat exchanger side is connected, And a third port to which a branch line branched from the second refrigerant pipe connected to the second condenser is connected. In the normal mode, the first port and the second port are opened, and the defrost mode of the second evaporator The first port and the third port may be opened.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 핫가스 제상 방식으로 제상 효율과 에너지 소비 효율을 높일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, defrosting efficiency and energy consumption efficiency can be improved by the hot gas defrosting method.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 제상 모드시 냉매의 흐름 방향 변경을 위해 2개의 3방향 밸브를 적용함으로써, 3방향 밸브가 정상 작동시에는 냉매가 제상 흐름 방향으로 흐르고, 오작동되더라도 냉매는 정상 모드 방향으로 흐르게 됨으로써 배관 내의 압력 상승에 따른 손상을 예방할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. According to one embodiment of the present invention, by applying two three-way valves for changing the flow direction of the refrigerant in the defrost mode, the refrigerant flows in the defrost flow direction during normal operation of the three-way valve, So that it is possible to prevent damage due to an increase in pressure in the piping.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and the effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and attached drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이원 냉동 시스템을 보여주는 구성도이다.
도 2는 제상 모드의 경우 제1의 3방향 밸브의 냉매 흐름을 보여주는 도면이다.
도 3은 제상 모드의 경우 제2의 3방향 밸브의 냉매 흐름을 보여주는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a dual refrigeration system according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a view showing the refrigerant flow of the first three-way valve in the defrost mode. FIG.
3 is a view showing the refrigerant flow of the second three-way valve in the defrost mode.
본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.Other advantages and features of the present invention and methods of achieving them will be apparent by referring to the embodiments described hereinafter in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Although not defined, all terms (including technical or scientific terms) used herein have the same meaning as commonly accepted by the generic art in the prior art to which this invention belongs. A general description of known configurations may be omitted so as not to obscure the gist of the present invention. In the drawings of the present invention, the same reference numerals are used as many as possible for the same or corresponding configurations. To facilitate understanding of the present invention, some configurations in the figures may be shown somewhat exaggerated or reduced.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.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 "comprises", "having", or "having" are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, components, Steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, whether or not explicitly described or implied by the accompanying claims.
이하 도 1을 참조하여 본 발명의 일 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
본 발명의 이원 냉동사이클은 -50℃ 이하의 초저온 냉각기에 적용되는 것으로써, 두 개의 냉매를 각각의 냉동사이클을 구현하여 저온 냉동사이클의 응축기를 고온 냉동사이클의 증발기로 냉각시킴으로 이단냉각방식에 의해 초저온 냉각을 구현시킬 수 있다.The two-way refrigeration cycle of the present invention is applied to a cryogenic cooler having a temperature of -50 ° C or lower. By implementing two refrigeration cycles for each refrigerant cycle, the condenser of the low temperature refrigeration cycle is cooled by the evaporator of the high temperature refrigeration cycle, Cryogenic cooling can be realized.
도 1을 참조하면, 본 발명의 이원 냉동 시스템(1000)은 고온 냉동 사이클(100)과 저온 냉동 사이클(200) 그리고 중간 열교환기(9)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
고온 냉동 사이클(100)은 제1냉매가 상대적으로 고온상태를 유지하면서 압축, 응축, 팽창, 증발되는 냉동 사이클을 제공할 수 있다. 일 예로, 고온 냉동 사이클(100)은 제1압축기(1), 제1응축기(2), 제1수액기(3), 제1팽창수단(8), 제1증발기(9-1) 등을 포함하며, 각각의 구성요소는 제1냉매배관(110)에 의해 순환되도록 연결될 수 있다. 제1냉매 배관(110)에는 냉매의 수분과 이물질을 제거하는 필터 드라이어, 밸브 등과 같이 냉매 사이클에 일반적으로 사용되는 구성들이 설치될 수 있음은 물론이다. The high
저온 냉동 사이클(200)은 고온 냉동사이클(100)을 순환하는 제1냉매와 다른 제2냉매가 상대적으로 낮은 온도로 압축, 응축, 팽창, 증발되면서 순환되는 냉동 사이클을 제공할 수 있다. 일 예로, 저온 냉동 사이클(200)은 제2압축기(12), 제2응축기(15), 제2수액기(27), 제2팽창밸브(32), 그리고 제2증발기(35)가 제2냉매배관(210)에 의해 서로 연결될 수 있다. 제2증발기(35)는 드레인판(34)을 포함할 수 있다. The
제2냉매배관(210)은 제2압축기(12)와 제2응축기(15)를 연결하는 제1배관(211), 제2응축기(15)와 중간 열교환기(9)를 연결하는 제2배관(212), 중간 열교환기(9)와 제2수액기(27)를 연결하는 제3배관(213), 제2수액기(27)와 제2팽창 밸브(32)를 연결하는 제4배관(214), 제2증발기(35)와 제2압축기(12)를 연결하는 제5배관(215)을 포함할 수 있다. The
참고로, 제2냉매 배관(210)에는 냉매의 수분과 이물질을 제거하는 필터 드라이어, 밸브 등과 같이 냉매 사이클에 일반적으로 사용되는 구성들이 설치될 수 있음은 물론이다. For reference, the
고온 냉동 사이클(100)에 적용되는 제1냉매와 저온 냉동 사이클(200)에 적용되는 제2냉매는 서로 비등점(Boiling point : 끓는점)이 다른 것으로써, 일 예로, 고온 냉동 사이클(100)에 적용되는 제1냉매는 주로 비등점이 높은 R22, R502가 있으며, 저온 냉동사이클(200)에 적용되는 제2냉매는 주로 비등점이 낮은 R13, R23, R503와 같은 초저온 냉매일 수 있다. The first refrigerant applied to the high
중간 열교환기(9)는 고온 냉동 사이클(100)과 저온 냉동 사이클(200)을 연결하며, 저온 냉동 사이클(200)에서의 제2응축기(15)에서 발생된 열이 고온 냉동 사이클(100)에서의 제1증발기(9-1)로 전달되어 냉매의 증발을 유도하여 제1냉매와 제2냉매 사이의 열교환이 이루어지는 장치이다. 중간 열교환기(9)는 고온 냉동 사이클(100)의 제1증발기(9-1)를 포함하고, 저온 냉동 사이클(200)의 2차 응축기(9-2)를 포함한다. 즉, 저온 냉동 사이클(200)의 제2냉매는 제2응축기(15)에서 1차로 응축된 후 중간 열교환기(9)로 공급되어 2차 응축기(9-2)에서 다시 응축되는 과정을 거쳐 원하는 온도와 압력을 얻게 된다. The
저온 냉매 사이클(200)은 제2증발기의 기능을 회복시키기 위하여 제2증발기 및 드레인판의 성에 제거를 위한 제상 시스템을 포함할 수 있다.The low
저온 냉매 사이클(200)에서의 제상 모드 구현을 위한 구성을 살펴보면, 냉매의 흐름을 정방향 또는 역방향으로 전환시키는 제상 밸브부(13), 제3팽창 밸브(19), 제1우회 배관(221), 제2우회 배관(222), 제3우회배관(223), 제1의 3방향 밸브(28), 제2의 3방향 밸브(24)를 포함할 수 있다. The
제상 밸브부(13)는 제2압축기(12)로부터 토출된 냉매가 냉각 모드에서는 제2응축기(15)쪽으로 순환할 수 있도록 전환시키고, 제상 모드시에는 제2증발기(35)쪽으로 순환할 수 있도록 전환시키는 역할을 하는 것이다. 본 실시예에서 제상 밸브부(13)는 사방 절환 밸브로 이루어질 수 있으며, 사방 절환 밸브(13)에는 제1배관(211)과 제5주배관(215)이 연결된다. 즉, 사방 절환 밸브(13)는 냉각 모드시 D->A, C->B가 연결되고, 제상 모드시 D->C, A->B가 연결된다. 참고로, 제상 모드에서 제2응축기(15)는 증발기로 사용되며, 제2증발기(35)는 응축기로 사용될 수 있다. The
제3팽창 밸브(19)는 제2증발기(35)의 제상 모드시 제2응축기(15)가 증발기 역할을 하도록 중간 열교환기(9)와 제2응축기(15)를 연결하는 제2배관(212)에 연결된 연결 배관(225) 상에 설치될 수 있다. 제2증발기의 제상 모드시 냉매가 연결 배관(225)으로 흐르도록 제2배관(212)에는 체크밸브(22)가 설치된다. 제3팽창 밸브는 모세관식 팽창밸브를 포함할 수 있다.The
제1우회 배관(221)은 제2증발기(35)의 제상시 제2증발기(25)에서 나온 냉매가 제2팽창밸브(32)를 경유하지 않고 제2냉매 배관의 제4배관(214)으로 흐르도록 우회시키는 배관이다. 제1우회 배관(221)에는 체크밸브(33)가 설치될 수 있다.The
제2우회 배관(222)은 제2증발기의 제상시 제1우회 배관(221)을 통해 제4배관(214)으로 흐르는 냉매가 중간 열교환기(9)를 거쳐 제2수액기(27)로 흐르도록 우회시키는 배관이다. 제2우회 배관(222)은 제4배관(214)과 제2배관(212)에 연결된다. 도면에 표시된 P1은 제4배관(214)에 연결되는 제2우회 배관의 분기점이고, P2는 제2배관에 연결되는 제2우회 배관의 분기점이다. 제2우회 배관(222)에는 체크밸브(41)가 설치될 수 있다. The
제3우회 배관(223)은 제2증발기(35)의 제상시 제2수액기(27)에서 나온 냉매가 제3팽창 밸브(19)로 흐르도록 우회시키는 배관이다. 제3우회 배관은 제2우회 배관(222)이 연결되는 지점(P1)과 제2수액기(27) 사이의 제4배관(214)으로부터 분기되어 연결배관(225)과 중간 열교환기(9) 사이의 제2배관(212)에 연결된다. The
참고로, 48번과 49번 밸브가 설치된 라인은 겨울철이나 압력 강하(냉매)시 압력 보정용 핫가스 바이패스 라인이다. For reference, the line with
도 2는 제상 모드의 경우 제1의 3방향 밸브의 냉매 흐름을 보여주는 도면이다. FIG. 2 is a view showing the refrigerant flow of the first three-way valve in the defrost mode. FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1의 3방향 밸브(28)는 제3우회 배관(223)이 연결되는 분기점에 설치되어 정상 모드 또는 제상 모드에 따라 냉매 흐름 방향이 변경되도록 전환시키는 역할을 하는 것이다. 제1의 3방향 밸브(28)는 제2수액기(27)측과 연결되는 제4배관(214)이 연결되는 제1포트(28-1), 제2증발기측(35)과 연결되는 제4배관(214)이 연결되는 제2포트(28-2) 그리고 제3우회 배관(223)이 연결되는 제3포트(28-3)를 포함할 수 있다. 정상 모드에는 제1포트(28-1)와 제2포트(28-2)가 오픈되고, 제2증발기의 제상 모드에서는 제1포트(28-1)와 제3포트(28-3)가 오픈된다. 1 and 2, the first three-
도 3은 제상 모드의 경우 제2의 3방향 밸브의 냉매 흐름을 보여주는 도면이다. 3 is a view showing the refrigerant flow of the second three-way valve in the defrost mode.
도 1 및 도 3을 참조하면, 제2의 3방향 밸브(24)는 중간 열교환기(9)와 제3우회 배관(223)이 연결되는 지점(P3) 사이, 좀 더 구체적으로는 제2우회 배관(222)이 연결되는 지점(P2)과 제3우회 배관(223)이 연결되는 지점(P3) 사이의 제2배관 상에 설치된다. 제2의 3방향 밸브(24)는 제상 모드시 냉매가 중간 열교환기 방향으로 흐르는 것을 차단한다. 제2의 3방향 밸브(24)는 제2응축기(15)측과 연결되는 제2배관이 연결되는 제1포트(24-1), 중간 열교환기(9)측과 연결되는 제2배관(212)이 연결되는 제2포트(24-2) 그리고 제2응축기(15)측과 연결되는 제2배관(212)으로부터 분기되는 분기 라인(226)이 연결되는 제3포트(24-3)를 포함할 수 있다. 정상 모드에는 제1포트(24-1)와 제2포트(24-2)가 오픈되고, 제2증발기의 제상 모드에서는 제1포트(24-1)와 제3포트(24-3)가 오픈된다. 1 and 3, the second three-
이원 냉동 시스템(1000)의 저온 냉매 사이클(200)에서 제상 모드시 냉매 흐름은 제2압축기(12) - 제상 밸브부(13)(D->C) - 제5배관(215) - 드레인판(34)(가열 제상) - 제2증발기(35)(가열 제상) - 제1우회 배관(221) - 제4배관(214)- 제2우회 배관(222) - 중간 냉각기(9) - 제2배관(213) - 제2수액기(27) - 제1의 3방향밸브(28)(제1포트->제3포트) - 제3우회 라인(223) - 제3팽창 밸브(19) - 제2응축기(15) - 제1배관(211)- 제상 밸브부(13)(A-B) - 액분리기(40) - 제2압축기(12)로 이루어진다. In the low
즉, 제상 모드시 제2압축기(12)에서 토추된 고온고압의 냉매(대략 130℃ )는 제상 밸브부(13)를 통해 체크밸브(38) 및 필터(39,양방향 필터)를 통과해 드레인판과 제2증발기를 가열 제상한다. 제상 후 증기가 된 냉매는 체크밸브(33)를 통과해 제2우회 배관(222)를 거쳐 중간 냉각기에서 액화된다. 액화된 냉매는 수액기(27)에서 일시 저장되고, 저장된 액화 냉매는 제1의 3방향 밸브(28)에서 제3우회 라인으로 흘러 제3팽창 밸브를 통해 제2응축기에서 증발된다. 증발된 냉매는 다시 제상 밸브부(13)를 통해 액분리기(40)에서 분리된 기체가 제2압축기에서 압축되는 과정을 포함한다. That is, in the defrosting mode, refrigerant (approximately 130 ° C) of high temperature and high pressure, which is leaned in the
상기와 같이, 본 발명은 제상 모드시 냉매의 흐름 방향 변경을 위해 2개의 3방향 밸브를 적용함으로써, 3방향 밸브가 정상 작동시에는 냉매가 제상 흐름 방향으로 흐르고, 오작동되더라도 냉매는 정상 모드 방향으로 흐르게 됨으로써 배관 내의 압력 상승에 따른 손상을 예방할 수 있는 각별한 효과를 갖는다. As described above, according to the present invention, by applying two three-way valves for changing the flow direction of the refrigerant in the defrost mode, the refrigerant flows in the defrost flow direction during normal operation of the three-way valve, So that it is possible to prevent damage due to the pressure rise in the piping.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 전술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The foregoing detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the foregoing is intended to illustrate and explain the preferred embodiments of the present invention, and the present invention may be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, it is possible to make changes or modifications within the scope of the concept of the invention disclosed in this specification, within the scope of the disclosure, and / or within the skill and knowledge of the art. The above-described embodiments illustrate the best mode for carrying out the technical idea of the present invention, and various modifications required for specific application fields and uses of the present invention are also possible. Accordingly, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiments. It is also to be understood that the appended claims are intended to cover such other embodiments.
100: 고온 냉매 사이클 200 : 저온 냉매 사이클
300 : 중간 열교환기100: high temperature refrigerant cycle 200: low temperature refrigerant cycle
300: intermediate heat exchanger
Claims (5)
상기 고온 냉동사이클을 순환하는 상기 제1냉매와 다른 제2냉매가 상대적으로 낮은 온도로 압축, 응축, 팽창, 증발되면서 순환되도록 하기 위하여 제2압축기, 제2응축기, 제2수액기, 제2팽창밸브, 그리고 제2증발기가 제2냉매배관에 의해 서로 연결된 저온 냉동사이클; 및
상기 고온 냉동 사이클과 상기 저온 냉동 사이클을 연결하며, 상기 저온 냉동 사이클에서의 상기 제2응축기에서 발생된 열이 상기 고온 냉동 사이클 장치에서의 상기 제1증발기로 전달되어 냉매의 증발을 유도하여 상기 제1냉매와 상기 제2냉매 사이의 열교환이 이루어지는 중간 열교환기를 포함하되;
상기 저온 냉동 사이클은
상기 제2증발기의 제상 모드시 상기 제2응축기가 증발기 역할을 하도록 상기 중간 열교환기와 상기 제2응축기를 연결하는 연결배관 상에 설치되는 제3팽창 밸브;
상기 제2증발기의 제상을 위해 상기 제2압축기로부터 제공되는 고온고압의 제2냉매를 상기 제2증발기로 공급되도록 하는 제상 밸브부;
상기 제2증발기의 제상시 상기 제2증발기에서 나온 냉매가 상기 제2팽창밸브를 경유하지 않고 상기 제2냉매 배관을 통해 흐르도록 우회시키는 제1우회 배관;
상기 제2증발기의 제상시 상기 제1우회 배관을 통해 상기 제2냉매 배관으로 흐르는 냉매가 상기 중간 열교환기를 거쳐 상기 제2수액기로 흐르도록 하는 우회시키는 제2우회 배관; 및
상기 제2증발기의 제상시 상기 제2수액기에서 나온 냉매가 상기 제3팽창 밸브로 흐르도록, 상기 제2우회 배관이 연결되는 분기점과 상기 제2수액기 사이의 상기 제2냉매 배관으로부터 분기되어 상기 연결배관과 상기 중간 열교환기 사이의 상기 제2냉매 배관에 연결되는 제3우회 배관을 포함하는 이원 냉동 시스템.The first compressor, the first condenser, the first condenser, the first expansion valve, and the first evaporator are connected to each other by a first refrigerant pipe in order to circulate the first refrigerant while being compressed, condensed, expanded and evaporated at a relatively high temperature Linked high temperature refrigeration cycle;
A second condenser, a second condenser, a second expansion device, and a second expansion device for causing the second refrigerant circulating in the high-temperature refrigeration cycle to be circulated while being compressed, condensed, expanded and evaporated at a relatively low temperature A valve, and a second evaporator are connected to each other by a second refrigerant pipe; And
Wherein the heat generated by the second condenser in the low temperature refrigeration cycle is transferred to the first evaporator in the high temperature refrigeration cycle apparatus to induce evaporation of the refrigerant, 1 < / RTI >refrigerant; and an intermediate heat exchanger for performing heat exchange between the first refrigerant and the second refrigerant;
The low temperature refrigeration cycle
A third expansion valve installed on a connection pipe connecting the intermediate heat exchanger and the second condenser such that the second condenser serves as an evaporator in a defrost mode of the second evaporator;
A defrost valve unit for supplying a second refrigerant of high temperature and high pressure provided from the second compressor to the second evaporator for defrosting the second evaporator;
A first bypass pipe for bypassing the refrigerant discharged from the second evaporator to flow through the second refrigerant pipe without passing through the second expansion valve when the second evaporator is in operation;
A second bypass pipe for bypassing refrigerant flowing through the first bypass pipe to the second refrigerant pipe through the intermediate heat exchanger to flow into the second receiver when the second evaporator is in operation; And
Is branched from the second refrigerant pipe between the branch point to which the second bypass pipe is connected and the second refrigerant pipe so that the refrigerant from the second receiver flows to the third expansion valve when the second evaporator is in operation And a third bypass pipe connected to the second refrigerant pipe between the connecting pipe and the intermediate heat exchanger.
상기 저온 냉동 사이클은
상기 제3우회 배관이 연결되는 분기점에 설치되어 정상 모드 또는 제상 모드에 따라 냉매 흐름 방향을 변경시키는 제1의 3방향 밸브를 더 포함하는 이원 냉동 시스템.The method according to claim 1,
The low temperature refrigeration cycle
Further comprising a first three-way valve installed at a branch point to which the third bypass pipe is connected to change the refrigerant flow direction according to a normal mode or a defrost mode.
상기 제1의 3방향 밸브는
상기 제2수액기측과 연결되는 상기 제2냉매 배관이 연결되는 제1포트, 상기제2증발기측과 연결되는 상기 제2냉매 배관이 연결되는 제2포트 그리고 상기 제3우회 배관이 연결되는 제3포트를 포함하며,
정상 모드에는 상기 제1포트와 상기 제2포트가 오픈되고,
상기 제2증발기의 제상 모드에서는 상기 제1포트와 상기 제3포트가 오픈되는 이원 냉동 시스템.3. The method of claim 2,
The first three-way valve
A second port to which the second refrigerant pipe connected to the second evaporator side is connected, and a second port to which the third bypass pipe is connected, the third port connected to the second refrigerant pipe, Port,
In the normal mode, the first port and the second port are opened,
And the first port and the third port are opened in the defrost mode of the second evaporator.
상기 저온 냉동 사이클은
상기 중간 열교환기와 상기 제3우회 배관이 연결되는 분기점 사이의 상기 제2냉매 배관 상에 설치되어 제상 모드시 냉매가 상기 중간 열교환기 방향으로 흐르는 것을 차단하는 제2의 3방향 밸브를 더 포함하는 이원 냉동 시스템.3. The method of claim 2,
The low temperature refrigeration cycle
Further comprising a second three-way valve provided on the second refrigerant pipe between the branch points where the intermediate heat exchanger and the third bypass pipe are connected to block the flow of refrigerant in the direction of the intermediate heat exchanger in the defrosting mode, Refrigeration system.
상기 제2의 3방향 밸브는
상기 제2응축기측과 연결되는 상기 제2냉매 배관이 연결되는 제1포트, 상기 중간 열교환기측과 연결되는 상기 제2냉매 배관이 연결되는 제2포트 그리고 상기 제2응축기측과 연결되는 상기 제2냉매 배관으로부터 분기되는 분기 라인이 연결되는 제3포트를 포함하며,
정상 모드에는 상기 제1포트와 상기 제2포트가 오픈되고,
상기 제2증발기의 제상 모드에서는 상기 제1포트와 상기 제3포트가 오픈되는 이원 냉동 시스템.5. The method of claim 4,
The second three-way valve
A first port connected to the second refrigerant pipe connected to the second condenser, a second port connected to the second refrigerant pipe connected to the intermediate heat exchanger, and a second port connected to the second condenser, And a third port to which a branch line branched from the refrigerant pipe is connected,
In the normal mode, the first port and the second port are opened,
And the first port and the third port are opened in the defrost mode of the second evaporator.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR940001587B1 (en) * | 1988-06-16 | 1994-02-25 | 산요덴끼 가부시끼가이샤 | Showcase control device |
JP5530904B2 (en) * | 2010-11-19 | 2014-06-25 | 日立アプライアンス株式会社 | Heat pump type hot water generator |
KR101455973B1 (en) * | 2014-01-20 | 2014-11-04 | 주식회사 부성기연 | Hot gas defrosting type refrigeration system |
KR101533644B1 (en) * | 2013-10-24 | 2015-07-07 | (주)주일플랜트 | Hotgas defrosting refrigerating cycle device |
JP5904628B2 (en) * | 2010-05-26 | 2016-04-13 | サイエンス株式会社 | Refrigeration cycle with refrigerant pipe for defrost operation |
KR101619016B1 (en) * | 2015-02-12 | 2016-05-09 | 김형조 | Refrigeration apparatus having defrosting cycle by hot gas |
-
2018
- 2018-01-10 KR KR1020180003464A patent/KR101854254B1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR940001587B1 (en) * | 1988-06-16 | 1994-02-25 | 산요덴끼 가부시끼가이샤 | Showcase control device |
JP5904628B2 (en) * | 2010-05-26 | 2016-04-13 | サイエンス株式会社 | Refrigeration cycle with refrigerant pipe for defrost operation |
JP5530904B2 (en) * | 2010-11-19 | 2014-06-25 | 日立アプライアンス株式会社 | Heat pump type hot water generator |
KR101533644B1 (en) * | 2013-10-24 | 2015-07-07 | (주)주일플랜트 | Hotgas defrosting refrigerating cycle device |
KR101455973B1 (en) * | 2014-01-20 | 2014-11-04 | 주식회사 부성기연 | Hot gas defrosting type refrigeration system |
KR101619016B1 (en) * | 2015-02-12 | 2016-05-09 | 김형조 | Refrigeration apparatus having defrosting cycle by hot gas |
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