KR101885727B1

KR101885727B1 - 쿨링 타워의 폐열원을 이용한 써모뱅크 핫가스 제상 사이클이 구비된 냉동 냉장 시스템

Info

Publication number: KR101885727B1
Application number: KR1020180021198A
Authority: KR
Inventors: 이기승; 박종구
Original assignee: 이기승; 박종구
Priority date: 2018-02-22
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2018-08-06

Abstract

본 발명에 따른 쿨링 타워의 폐열원을 이용한 써모뱅크 핫가스 제상 사이클이 구비된 냉동 냉장 시스템은, 저온 저압의 냉매 가스를 흡입하여 고온 고압의 냉매 가스를 배출하는 압축기; 상기 압축기로부터 토출된 냉매가 냉동사이클 유로와 제상사이클 유로로 분기되어 상기 냉동사이클 유로로부터 공급된 고온 고압의 냉매 가스가 물과 열교환하며 액상의 냉매를 일시적으로 수용하는 리시버 탱크 겸용 응축기; 쿨링 타워로부터 회수된 물을 수용하여 저장하며 상기 리시버 탱크 겸용 응축기에 열교환을 위한 물을 공급하는 폐열원 써모뱅크; 상기 폐열원 써모뱅크에서 토출된 물과 냉매를 열교환하여 냉매의 과열도를 증가시키는 재증발 열교환기; 상기 재증발 열교환기로부터 토출되는 물을 상기 폐열원 써모뱅크에 수용된 물의 온도가 제1온도조절기에 설정된 값보다 낮은 경우에는 상기 폐열원 써모뱅크로 흐르도록 제어하고, 상기 폐열원 써모뱅크에 수용된 물의 온도가 제1온도조절기에 설정된 값보다 높은 경우에는 상기 쿨링 타워로 흐르도록 제어하는 삼방밸브; 상기 폐열원 써모뱅크에 수용된 물의 온도가 미리 설정된 값보다 높은 경우에 상기 쿨링 타워의 송풍팬을 가동시키는 제2온도조절기; 상기 리시버 탱크 겸용 응축기와 유로로 연결되어 냉매 간 열교환이 이루어지는 중간 냉각기; 상기 리시버 탱크 겸용 응축기에서 토출된 냉매가 상기 중간 냉각기로 유입되는 과정에서 분기되어 단열 팽창하는 중간 팽창밸브; 상기 중간 냉각기에서 냉각된 냉매가 유입되어 실내 공기와 열교환하여 실내 공기를 냉각시키는 유니트 쿨러; 및 상기 중간 냉각기와 상기 유니트 쿨러를 연결하는 유로 상에 배치된 냉각 팽창밸브;를 구비하며, 상기 중간 팽창밸브로부터 상기 중간 냉각기를 통과한 냉매 가스는 상기 압축기로 회수되며, 상기 압축기로부터 토출된 냉매가 상기 제상사이클 유로를 통과하여 상기 유니트 쿨러로 유입되도록 연결되며, 상기 유니트 쿨러에서 토출된 냉매는 흡입 재증발 공통유로를 통해 상기 압축기로 회수되도록 연결되며, 상기 흡입 재증발 공통유로 상에는 상기 제상사이클 유로에서 분기되어 압력 솔레노이드 밸브를 통과한 상기 압축기의 고온 고압의 냉매 가스의 압력에 의해 액상 냉매의 흐름을 차단하는 흡입 압력 밸브가 설치되며, 상기 흡입 재증발 공통유로는 상기 흡입 압력 밸브에 연결되기 전 위치에서 분기된 재증발 유로를 통해 상기 재증발 열교환기에 연결되며, 상기 재증발 유로 상에는 액상의 냉매를 단열 팽창하여 습포화 증기로 상변태 시키는 제상 팽창밸브가 구비되며, 상기 재증발 열교환기에서 열교환 되어 과열도가 증가한 냉매는 상기 흡입 재증발 공통유로에 합류되어 상기 압축기로 회수되며, 상기 재증발 열교환기에서 토출된 냉매의 압력이 미리 설정된 값보다 높은 경우 상기 폐열원 써모뱅크로부터 상기 리시버 탱크 겸용 응축기에 공급되는 물의 유량을 비례적으로 제어하는 압력 스위치; 및 상기 재증발 열교환기에서 상기 압축기로 회수되는 냉매의 압력을 미리 설정된 값으로 조절하는 압력 조절 밸브;를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

쿨링 타워의 폐열원을 이용한 써모뱅크 핫가스 제상 사이클이 구비된 냉동 냉장 시스템{Refrigeration system provided with thermobank hot gas defrost cycle using waste heat source of cooling tower}

본 발명은 냉동 냉장 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 유니트 쿨러의 적상을 제거하는 제상 사이클에 관한 것이다.

일반적으로, 저온창고용 냉장장치나 냉동창고용 냉동장치를 구성하는 냉동시스템은 압축기가 압축한 고온의 냉매를 응축기에서 응축하면서 응축열을 발열하고 응축된 냉매는 액화되어 유니트 쿨러(증발기)로 공급되어서 증발하면서 증발 잠열을 회수하는 폐순환 회로를 구성하면서 순환한다.

이때, 유니트 쿨러는 응축된 냉매를 팽창밸브에서 기화하게 되는데 냉매가 기화하기 위하여 필요한 잠열을 유니트 쿨러에 설치된 열교환핀을 통하여 주변의 잠열을 빼앗아 사용함으로써 차가워진 공기를 증발기의 일측에 설치된 송풍팬이 불어서 실내로 강제송풍 하고 실내의 더운 공기를 유니트 쿨러의 열교환핀에 공급되도록 순환하여 실내의 온도를 냉각시킨다.

이와 같은 냉동사이클이 실시되면서 실내 공기에 포함된 수분이 유니트 쿨러의 열교환핀에서 온도를 빼앗기면서 결로현상을 일으키고 이와 같이 결로된 결정체가 서리나 성에가 되어 열교환핀 사이의 바람이 통과하는 통기공을 막아서 유니트 쿨러의 역할을 다하지 못하여 냉동 효율이 떨어지거나 냉동기능을 상실하여 문제가 되는 일이 종종 발생한다.

이와 같은 유니트 쿨러의 적상을 제거(제상)하기 위해 온수를 유니트 쿨러에 살수하는 방법, 전기 히터로 적상을 제거하는 방법, 핫가스 제상 방법 등이 사용된다. 이와 같은 냉동 시스템의 제상에 관한 기술의 일 예가 대한민국 공개특허 제2016-0139713호에 개시되어 있다.

그런데 유니트 쿨러에 온수를 살수하여 적상을 제거하는 방식은 살수된 온수가 제상 후 바닥에 떨어져 다시 얼게 되므로 냉동 공간에 생성된 얼음을 주기적으로 제거해 주어야 하는 번거로운 문제점이 있다.

한편, 전기 히터로 유니트 쿨러를 제상하는 방식은 전기 히터에 수분이 유입됨으로써 단락에 의한 화재가 발생할 수 있는 위험성이 높은 문제점이 있다. 또한, 전기 히터로 유니트 쿨러를 제상하는 방식은 예열 시간이 길어지므로 에너지 소모가 큰 문제점이 있다.

한편, 핫가스 제상 방식은 히트 펌프 사이클을 냉동 시스템에 도입한 것으로서 제상의 효율성이 상대적으로 높다. 그러나 핫가스 제상 방식은 정밀한 제상 제어가 어려워 통상적으로 일정한 시간 간격으로 제상이 반복되도록 구성되므로 제상이 이루어지는 동안 냉동 공간의 온도가 높아지므로 보관 중인 식품이나 약품 등이 변질될 수 있는 위험성이 있다. 이에 따라 핫가스 제상은 냉동 시스템에 실질적으로 거의 사용되고 있지 못하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 냉동 시스템의 유니트 쿨러의 제상을 위한 핫가스 제상 사이클을 개선함으로써 쿨링 타워에서 버려지는 폐열원을 이용하여 핫가스 제상 사이클을 구성함으로써 에너질 절감은 물론이고 탄소 배출계수를 줄임으로써 친환경적인 유니트 쿨러의 제상 사이클이 구비되어 냉동 공간의 온도 변화가 최소화된 냉동 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 쿨링 타워의 폐열원을 이용한 써모뱅크 핫가스 제상 사이클이 구비된 냉동 냉장 시스템은, 저온 저압의 냉매 가스를 흡입하여 고온 고압의 냉매 가스를 배출하는 압축기;

상기 압축기로부터 토출된 냉매가 냉동사이클 유로와 제상사이클 유로로 분기되어 상기 냉동사이클 유로로부터 공급된 고온 고압의 냉매 가스가 물과 열교환하며 액상의 냉매를 일시적으로 수용하는 리시버 탱크 겸용 응축기;

쿨링 타워로부터 회수된 물을 수용하여 저장하며 상기 리시버 탱크 겸용 응축기에 열교환을 위한 물을 공급하는 폐열원 써모뱅크;

상기 폐열원 써모뱅크에서 토출된 물과 냉매를 열교환하여 냉매의 과열도를 증가시키는 재증발 열교환기;

상기 재증발 열교환기로부터 토출되는 물을 상기 폐열원 써모뱅크에 수용된 물의 온도가 제1온도조절기에 설정된 값보다 낮은 경우에는 상기 폐열원 써모뱅크로 흐르도록 제어하고, 상기 폐열원 써모뱅크에 수용된 물의 온도가 제1온도조절기에 설정된 값보다 높은 경우에는 상기 쿨링 타워로 흐르도록 제어하는 삼방밸브;

상기 폐열원 써모뱅크에 수용된 물의 온도가 미리 설정된 값보다 높은 경우에 상기 쿨링 타워의 송풍팬을 가동시키는 제2온도조절기;

상기 리시버 탱크 겸용 응축기와 유로로 연결되어 냉매 간 열교환이 이루어지는 중간 냉각기;

상기 리시버 탱크 겸용 응축기에서 토출된 냉매가 상기 중간 냉각기로 유입되는 과정에서 분기되어 단열 팽창하는 중간 팽창밸브;

상기 중간 냉각기에서 냉각된 냉매가 유입되어 실내 공기와 열교환하여 실내 공기를 냉각시키는 유니트 쿨러; 및

상기 중간 냉각기와 상기 유니트 쿨러를 연결하는 유로 상에 배치된 냉각 팽창밸브;를 구비하며,

상기 중간 팽창밸브로부터 상기 중간 냉각기를 통과한 냉매 가스는 상기 압축기로 회수되며,

상기 압축기로부터 토출된 냉매가 상기 제상사이클 유로를 통과하여 상기 유니트 쿨러로 유입되도록 연결되며,

상기 유니트 쿨러에서 토출된 냉매는 흡입 재증발 공통유로를 통해 상기 압축기로 회수되도록 연결되며,

상기 흡입 재증발 공통유로 상에는 상기 제상사이클 유로에서 분기되어 압력 솔레노이드 밸브를 통과한 상기 압축기의 고온 고압의 냉매 가스의 압력에 의해 액상 냉매의 흐름을 차단하는 흡입 압력 밸브가 설치되며,

상기 흡입 재증발 공통유로는 상기 흡입 압력 밸브에 연결되기 전 위치에서 분기된 재증발 유로를 통해 상기 재증발 열교환기에 연결되며,

상기 재증발 유로 상에는 액상의 냉매를 단열 팽창하여 습포화 증기로 상변태 시키는 제상 팽창밸브가 구비되며,

상기 재증발 열교환기에서 열교환 되어 과열도가 증가한 냉매는 상기 흡입 재증발 공통유로에 합류되어 상기 압축기로 회수되며,

상기 재증발 열교환기에서 토출된 냉매의 압력이 미리 설정된 값보다 높은 경우 상기 폐열원 써모뱅크로부터 상기 리시버 탱크 겸용 응축기에 공급되는 물의 유량을 비례적으로 제어하는 압력 스위치; 및

상기 재증발 열교환기에서 상기 압축기로 회수되는 냉매의 압력을 미리 설정된 값으로 조절하는 압력 조절 밸브;를 구비한 점에 특징이 있다.

상기 유니트 쿨러에는 송풍팬의 작동에 의해 열리고 닫히는 차압 댐퍼가 구비되며,

상기 차압 댐퍼에는 기울기 센서가 설치되며,

상기 기울기 센서에 의해 감지된 상기 차압 댐퍼의 기울기가 미리 설정된 값 보다 커지면 핫가스가 상기 유니트 쿨러에 유입되어 제상이 이루어지도록 구성될 수 있다.

상기 차압 댐퍼는, 상기 송풍팬의 후방에 배치되며, 지면에 평행인 회전축을 기준으로 회전가능하게 설치되며, 상기 유니트 쿨러가 정상 모드일 일 경우 지면에 수평을 유지하며, 적상이 발생하면 지면에 대해 경사지게 회전되도록 구성되며, 상기 기울기 센서는 상기 차압 댐퍼에 부착될 수 있다.

상기 차압 댐퍼는, 상기 송풍팬의 후방에 배치되며, 지면에 평행인 회전축을 기준으로 회전가능하게 설치되며, 상기 유니트 쿨러가 정상 모드일 일 경우 지면에 수평을 유지하며, 적상이 발생하면 지면에 대해 경사지게 회전되도록 구성되며,

상기 기울기 센서는 상기 송풍팬의 전방에 배치되며, 상기 송풍팬에 의해 발생하는 공기의 흐름 방향으로 가압되는 날개부가 압축코일 스프링에 의해 지지되며 상기 날개와 수직으로 배치되어 상기 날개와 일체로 회전하는 감지부에 부착될 수 있다.

본 발명에 따른 냉동 냉장 시스템은 쿨링 타워의 폐열원인 냉각수를 활용한 폐열원 써모뱅크를 구비하여 냉동 사이클의 응축기 열교환용 열원으로 사용하거나, 유니트 쿨러의 핫가스 제상에 사용된 냉매를 재증발시키기 위한 열교환용 열원으로 사용할 수 있도록 냉동 및 제상 사이클이 구성됨으로써 에너지 절감 효과가 있으며, 제상 사이클을 구성함에 있어서 온수 살수 및 전기 제상 방식의 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 에너지를 절감함으로써 탄소배출 계수를 획기적으로 줄일 수 있어서 친환경적인 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 예와 같이 차압 댐퍼와 기울기 센서가 채용될 경우, 유니트 쿨러의 제상 시점을 차압 댐퍼에 설치된 기울기 센서에서 감지된 값이 미리 설정된 값보다 커진 시점으로 설정함으로써 정밀한 자가 진단을 통해 제상을 제어할 수 있어서 제상 효율이 매우 우수한 작용 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 냉동 냉장 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 냉동 냉장 시스템의 차압 댐퍼와 기울기 센서의 배치 구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 차압 댐퍼가 제상 모드일 경우 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 냉동 냉장 시스템의 차압 댐퍼와 기울기 센서의 다른 배치 구조를 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 차압 댐퍼와 기울기 센서가 제상 모드일 경우 상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 흡입 압력 밸브의 작동 구조를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 냉동 냉장 시스템이 냉동 사이클 모드에서 냉매의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 1에 도시된 냉동 냉장 시스템의 유니트 쿨러가 제상 모드일 경우 냉매의 흐름을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 쿨링 타워의 폐열원을 이용한 써모뱅크 핫가스 제상 사이클이 구비된 냉동 냉장 시스템(10, 이하 "냉동 냉장 시스템"이라 함)은, 압축기(20)와, 리시버 탱크 겸용 응축기(30)와, 쿨링 타워(40)와, 폐열원 써모뱅크(50)와, 재증발 열교환기(60)와, 삼방밸브(70)와, 제1온조절기(80)와, 제2온도조절기(90)와, 중간 냉각기(100)와, 중간 팽창밸브(110)와, 유니트 쿨러(130)와, 냉각 팽창밸브(120)와, 차압 댐퍼(500)와, 기울기 센서(600)와, 흡입 압력 밸브(700)를 포함한다.

상기 압축기(20)는 저온 저압의 냉매 가스를 흡입하여 고온 고압의 냉매 가스를 배출하는 장치다. 상기 압축기(20)의 토출구 측 유로에는 유분리기(22)가 구비되어 상기 압축기(20)로부터 토출된 냉매 가스에 포함된 오일을 상기 압축기(20)로 회수한다. 상기 압축기(20)의 흡입구 측에는 액분리기(24)가 설치되어 상기 압축기(20)로 유입되는 액상의 냉매를 분리한다. 또한, 상기 액분리기(24)에서 분리된 액상의 냉매를 단열팽창하여 기체 상태로 상변화 시킨 후 상기 압축기(20)로 회수하는 수동 팽창밸브(26)가 구비된다. 상기 압축기(20)에 비상 상황 발생시 자동으로 상기 압축기(20)의 작동을 중단시키는 고압 스위치(27)와, 저압 스위치(28)와, 오일 압력 스위치(29)가 구비될 수 있다. 상기 고압 스위치(27)은 상기 압축기(20)에서 토출되는 냉매의 압력이 설정된 값보다 큰 경우 상기 압축기(20)의 작동을 중단시킨다. 상기 저압 스위치(28)는 상기 압축기(20)로 회수되는 냉매의 압력이 설정된 값보다 작은 경우 상기 압축기(20)의 작동을 중단시킨다. 상기 오일 압력 스위치(29)는 상기 압축기(20)의 작동 오일 압력이 설정된 값보다 큰 경우 상기 압축기(20)의 작동을 중단시킨다.

상기 압축기(20)에서 토출된 고온 고압의 냉매 가스는 냉동사이클 유로(P1) 또는 제상사이클 유로(P2)로 분기되어 흐른다. 상기 냉동사이클 유로(P1)는 냉동사이클을 구성시 고온 고압의 냉매 가스가 흐른다. 한편, 상기 제상사이클 유로(P2)는 유니트 쿨러(130)의 적상을 제거하는 제상 사이클 구성시 고온 고압의 냉매 가스를 유니트 쿨러(130) 쪽으로 흐르게 하는데 사용하는 유로이다. 상기 제상사이클 유로(P2)에는 고온 고압의 냉매 가스의 흐름을 개폐하는 제1제상 솔레노이드 밸브(118)가 구비된다. 상기 냉동사이클 유로(P1)는 제상 사이클 구성시에도 일부의 고온 고압의 냉매 가스를 리시버 탱크 겸용 응축기(30)로 흐르게 한다.

상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)는 상기 냉동사이클 유로(P1)를 통해 유입된 고온 고압의 냉매 가스가 물과 열교환하여 액상의 냉매를 일시적으로 수용하는 장치다. 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)는 열교환기와 리시버 탱크의 기능을 동시에 수행하는 장치다. 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)에 공급되는 물은 후술하는 폐열원 써모뱅크(50)로부터 제공된다.

상기 폐열원 써모뱅크(50)는 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)와 후술하는 재증발 열교환기(60)에 공급되는 물이 저장되는 탱크이다. 상기 폐열원 써모뱅크(50)에 저장된 물은 미리 설정된 온도 값을 초과하지 않도록 조절된다. 상기 폐열원 써모뱅크(50)에 저장된 물은 쿨링 타워(40)에서 수집된다. 쿨링 타워(40)는 냉동 냉장 시스템의 응축기에 사용되는 냉각 용수를 재사용하기 위하여 외부의 대기열원과 냉각 용수를 직접 접속시켜 열교환이 이루어지는 장치다. 쿨링 타워(40)에서 냉각 용수는 외부로부터 흡입되는 공기중에 분사하거나 흘러내리게 함으로써 열교환이 일어난다. 쿨링 타워(40)에서 대기와 열교환에 의해 냉각 용수의 온도는 낮아진다.

상기 폐열원 써모뱅크(50)에 저장된 물은 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)와 상기 재증발 열교환기(60)를 통과하여 순환될 수 있도록 배관이 구비된다. 상기 폐열원 써모뱅크(50)에 저장된 물은 냉동 사이클 구성시 고온 고압의 냉매 가스를 액화시키는 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)에서 냉매 가스와 열교환하여 온도가 상승한다. 한편, 상기 폐열원 써모뱅크(50)에 저장된 물은 제상 사이클 구성시 고온 고압의 냉매 가스를 액화시키는 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)에서 냉매 가스와 열교환하여 온도가 상승하며, 유니트 쿨러(130)에서 액화된 냉매 가스를 재증발 시키는 재증발 열교환기(60)에서 냉매와 열교환 하여 온도가 하강한다. 상기 폐열원 써모뱅크(50)는 쿨링 타워(40)로부터 회수된 물을 수용하여 저장한다. 상기 폐열원 써모뱅크(50)는 겨울철과 같이 쿨링 타워(40)에서 냉각 용수와 열교환되는 외부 대기의 온도가 지나치게 낮을 경우에, 상기 폐열원 써모뱅크(50)에 저장된 물이 결빙되는 것을 방지하도록 동파 방지용 히터(57)가 구비될 수 있다.

상기 재증발 열교환기(60)는 상기 폐열원 써모뱅크(50)에서 토출된 물과 냉매를 열교환하여 냉매의 과열도를 증가시키는 장치다. 상기 재증발 열교환기(60)는 물과 냉매를 열교환 시키는 열교환기이다. 상기 재증발 열교환기(60)는 냉동 사이클 구성시에는 사용되지 않으며 제상 사이클 구성시에만 사용된다.

상기 삼방밸브(70)는 상기 재증발 열교환기(60)에서 토출된 물을 상기 폐열원 써모뱅크(50)로 흐르게 하거나 상기 쿨링 타워(40)로 흐르게 선택적으로 조절하는 밸브이다. 상기 삼방밸브(70)는 상기 폐열원 써모뱅크에 수용된 물의 온도가 제1온도조절기(80)에 설정된 값보다 낮은 경우에는 상기 폐열원 써모뱅크(50)로 흐르도록 제어한다. 한편, 상기 삼방밸브(70)는 상기 폐열원 써모뱅크(50)에 수용된 물의 온도가 제1온도조절기(80)에 설정된 값보다 높은 경우에는 상기 쿨링 타워(40)로 흐르도록 제어한다. 상기 삼방밸브(70)로부터 상기 쿨링 타워(40)로 유입된 물은 노즐을 통해 분사되어 공기와 열교환되어 냉각된다. 상기 쿨링 타워(40)에서 냉각된 물은 상기 폐열원 써모뱅크(50)로 배관을 통해 회수된다.

상기 제2온도조절기(90)는 상기 폐열원 써모뱅크(50)에 수용된 물의 온도가 미리 설정된 값보다 높은 경우에 상기 쿨링 타워(40)의 송풍팬을 가동시킨다. 상기 제2온도조절기(90)는 상기 쿨링 타워(40)의 열교환을 촉진시켜 상기 쿨링 타워(40)로부터 상기 폐열원 써모뱅크(50)로 회수되는 물의 온도를 낮춤으로써 상기 폐열원 써모뱅크(50)에 저장된 물의 온도가 지나치게 높아지지 않도록 조절하는 작용을 한다.

상기 중간 냉각기(100)는 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)와 유로로 연결된다. 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)에서 토출된 냉매는 드라이어(32)와, 사이트 글라스(33)를 통과하여 상기 중간 냉각기(100)로 유입된다. 상기 드라이어(32)는 냉매의 수분을 제거하는 장치다. 상기 사이트 글라스(33)는 냉매의 흐름을 외부에서 볼수 있는 장치다. 상기 중간 냉각기(100)에서는 냉매 간 열교환이 이루어진다. 상기 중간 냉각기(100)에는 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)로부터 토출된 액상의 냉매의 일부가 액상태로 유입되며, 나머지 냉매는 분기되어 중간 팽창밸브(110)에서 단열팽창하여 기화된 상태로 유입되어 서로 섞이지 않고 냉매 간 열교환이 이루어진다. 상기 중간 냉각기(100)에 유입된 액상의 냉매는 냉매간 열교환에 의해 과냉각된 상태로 유니트 쿨러(130)로 유입된다. 한편, 상기 중간 팽창밸브(110)를 통해 기화된 상태로 상기 중간 냉각기(100)로 유입된 냉매는 냉매 간 열교환에 의해 과열도가 증가하여 상기 압축기(20)의 흡입구 쪽으로 회수된다.

상기 중간 팽창밸브(110)는, 앞서 서술한 바와 같이, 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)에서 토출된 냉매가 상기 중간 냉각기(100)로 유입되는 과정에서 분기된 냉매를 단열 팽창시킨다. 상기 중간 팽창밸브(110)의 전방에서는 상기 중간 팽창밸브(110)로 유입되는 액상의 냉매의 흐름을 개폐하는 중간 솔레노이드 밸브(109)가 구비된다. 상기 중간 팽창밸브(110)를 통해 단열팽창되는 냉매의 양은 상기 중간 냉각기(100)에서 열교환된 후 상기 압축기(20) 쪽으로 토출되는 냉매의 압력에 따라 비례적으로 제어될 수 있다.

상기 유니트 쿨러(130)는 상기 중간 냉각기(100)에서 냉각된 냉매가 유입되어 실내 공기와 열교환 하여 실내 공기를 냉각시키는 작용을 한다. 상기 유니트 쿨러(130)의 유입구 측 유로에는 냉각 팽창밸브(120)가 배치된다. 더 구체적으로 상기 냉각 팽창밸브(120)는 상기 중간 냉각기(100)와 상기 유니트 쿨러(130)를 연결하는 유로 상에 배치된다. 상기 냉각 팽창밸브(120)를 통해 단열팽창되는 냉매의 양은 유니트 쿨러(130)에서 열교환 된 후 흡입 재증발 공통유로(P3) 쪽으로 토출되는 냉매의 압력에 따라 비례적으로 제어될 수 있다.

상기 압축기(20)로부터 상기 제상사이클 유로(P2)를 통해 상기 유니트 쿨러(130)로 유입되는 고온 고압의 냉매 가스가 상기 냉각 팽창밸브(120) 쪽으로 흐르는 것을 방지하도록 제1체크밸브(112) 및 냉각 솔레노이드 밸브(113)가 구비된다. 또한, 상기 냉각 팽창밸브(120)에서 단열팽창된 습포화 공기가 상기 제상사이클 유로(P2)로 쪽으로 흐르지 않고 상기 유니트 쿨러(130)로 유입되도록 상기 제상사이클 유로(P2)에는 제2체크밸브(116)가 구비된다.

상기 유니트 쿨러(130)에서 토출된 냉매는 상기 압축기(20)로 회수되도록 흡입 재증발 공통유로(P3)가 구비된다. 상기 흡입 재증발 공통유로(P3) 상에는 상기 제상사이클 유로(P2)에서 분기되어 압력 솔레노이드 밸브(710)를 통과한 상기 압축기(20)의 고온 고압의 냉매 가스의 압력에 의해 액상 냉매의 흐름을 차단하는 흡입 압력 밸브(700)가 설치된다. 상기 흡입 압력 밸브(700)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 압력 솔레노이드 밸브(710)를 통과한 고온 고압의 냉매 가스에 의해 슬라이딩되는 가압판(750)을 가압할 경우 그 가압판(750)이 인장코일스프링(760)의 탄성복원력을 극복하고 압축되어 개폐 피스톤(770)를 하방으로 이동시켜 냉매의 흐름을 차단하도록 구성된다. 상기 압력 솔레노이드 밸브(710)가 닫힌 경우에는 상기 인장코일스프링(760)의 탄성복원력에 의해 상기 개폐 피스톤(770)가 상승하여 냉매가 흐르도록 허용한다.

상기 흡입 재증발 공통유로(P3)는 상기 유니트 쿨러(130)쪽으로부터 상기 흡입 압력 밸브(700)에 연결되기 전 위치에서 분기된 재증발 유로(P4)를 통해 상기 재증발 열교환기(60)에 연결된다.

상기 재증발 유로(P4) 상에는 액상의 냉매를 단열 팽창하여 습포화 증기로 상변태 시키는 제상 팽창밸브(800)가 구비된다. 상기 제상 팽창밸브(800)의 전방에는 솔레노이드 밸브가 구비되어 상기 재증발 유로(P4)로 냉매가 흐르는 것을 차단할 수 있다.

상기 재증발 열교환기(60)에서 열교환 되어 과열도가 증가한 냉매는 상기 흡입 재증발 공통유로(P3)에 합류되어 상기 압축기(20)로 회수된다.

상기 재증발 열교환기(60)에서 토출된 냉매의 압력이 미리 설정된 값보다 높은 경우 상기 폐열원 써모뱅크(50)로부터 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)에 공급되는 물의 유량을 비례적으로 제어하는 압력 스위치(54)가 구비된다. 상기 압력 스위치(54)는 인버터(55)에 전기 신호를 송신함으로써 상기 폐열원 써모뱅크(50)로부터 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)에 물을 강제로 공급하는 순환 펌프(52)의 가동을 비례적으로 제어한다. 상기 압력 스위치(54)는 상기 재증발 열교환기(60)에서 토출된 냉매의 압력을 측정하는 압력 센서에 측정된 냉매의 압력과 미리 설정된 값을 비교하여 전기 신호를 발생 시킨다.

상기 재증발 열교환기(60)에서 상기 압축기(20)로 회수되는 냉매의 압력을 미리 설정된 값으로 조절하는 재증발 압력 조절 밸브(850)를 구비한다. 상기 재증발 압력 조절 밸브(850)는 일정한 압력의 냉매 가스를 출력시킴으로써 상기 압축기(20)로 회수되는 냉매 가스에 의해 압축기(20)가 손상되는 것을 억제하는 역할을 한다.

상기 차압 댐퍼(500)는 상기 유니트 쿨러(130)에 설치된다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 차압 댐퍼(500)는 송풍팬(400)의 작동에 의해 열리고 닫히는 가변 부재이다. 상기 차압 댐퍼(500)는 상기 송풍팬(400)의 후방에 배치된다. 상가 차압 댐퍼(500)는 지면에 평행인 회전축을 기준으로 회전 가능하게 설치된다. 상기 차압 댐퍼(500)는 상기 유니트 쿨러(130)가 정상 모드일 일 경우 지면에 수평을 유지한다. 상기 차압 댐퍼(500)는 상기 유니트 쿨러(130)에 적상이 발생하면 지면에 대해 경사지게 회전되도록 구성된다. 즉, 상기 송풍팬(400)이 작동하는 경우에 상기 유니트 쿨러(130)에 적상이 발생하면 상기 송풍팬(400)에 의한 송풍량이 감소하므로 상기 차압 댐퍼(500)가 자중에 의해 일정 각도 회전하게 된다.

상기 차압 댐퍼에는 기울기 센서(600)가 설치된다.

상기 기울기 센서(600)는 상기 차압 댐퍼(500)에 부착된다. 상기 기울기 센서(600)는 경사도에 따른 전기적인 신호를 출력하는 센서다. 상기 기울기 센서(600)는 공지된 기울기 센서를 채용할 수 있다.

상기 기울기 센서(600)에 의해 감지된 상기 차압 댐퍼(500)의 기울기가 미리 설정된 값 보다 커지면 핫가스가 상기 유니트 쿨러(130)에 유입되어 제상이 이루어지도록 구성된다. 더 구체적으로 상기 기울기 센서(600)에 의해 측정된 차압 댐퍼(500)의 기울기가 차압 기울기 컨트롤러(510)에 설정된 값보다 커지면 상기 유니트 쿨러(130)의 핫가스 제상을 시작한다. 한편, 상기 유니트 쿨러(130)의 냉각핀에 설치된 제상종료 센서(530)에서 측정된 온도 값이 제상종료 조절기(535)에 설정된 온도값에 도달할 경우에 즉시 상기 유니트 쿨러(130)의 핫가스 제상을 중지한다.

한편, 상기 기울기 센서(600)는 다른 구조로 설치될 수 있다.

예컨대 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 기울기 센서(600)는 상기 송풍팬(400)의 전방에 배치될 수 있다. 상기 기울기 센서(600)는 회전 가동 부재(610)에 설치된다. 상기 회전 가동 부재(610)는 날개부(620)와 감지부(630)를 구비한다. 상기 날개부(620)는 상기 송풍팬(400)에 의해 발생하는 공기의 흐름에 의해 공기가 흐르는 방향으로 가압 되도록 배치된다. 더 구체적으로 상기 날개부(620)는 압축코일 스프링(625)에 의해 지지 된다. 상기 압축코일 스프링(625)은 지지 브라켓(627)에 고정된 실린더 형태의 케이싱(628) 내부에 설치된다. 상기 압축코일 스프링(625)의 전방에는 패드(629)를 매개로 로드(626)가 상기 압축코일 스프링(625)에 의해 가압되는 구조로 배치된다. 상기 날개부(620)는 상기 로드(626)의 선단에 결합된다. 상기 로드(625)의 선단은 상기 날개부(620)에 대해 회전 가능한 구조로 결합된다. 따라서 상기 송풍팬(400)에 의한 공기의 유량이 줄어들 경우 상기 날개부(620)는 상기 압축코일 스프링(625)에 의해 탄성 복원력을 받게 되므로 예컨대 도 5에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전한다. 상기 감지부(630)는 상기 날개부(620)와 수직으로 배치된다. 상기 기울기 센서(600)는 상기 감지부(630)에 부착된다. 상기 회전 가동 부재(610)는 상기 날개부(620)와 상기 감지부(630)가 만나는 지점을 중심으로 회전될 수 있도록 구성된다. 이에 따라 상기 회전 가동 부재(610)는 상기 송풍팬(400)에 의한 공기의 유량이 정상적인 경우에는 상기 감지부(630)가 지면이 평행인 상태를 유지한다. 한편, 상기 회전 가동 부재(610)는 상기 송풍팬(400)에 의한 공기의 유량이 비정상적인 경우, 즉 적상이 발생한 경우에는 상기 감지부(630)가 지면에 경사진 상태를 유지한다. 이에 따라 상기 기울기 센서(600)에 의해 감지된 기울기가 미리 설정된 값 보다 커지면 핫가스가 상기 유니트 쿨러(130)에 유입되어 제상이 이루어지도록 구성된다. 더 구체적으로 상기 기울기 센서(600)에 의해 측정된 기울기가 차압 기울기 컨트롤러(510)에 설정된 값보다 커지면 상기 유니트 쿨러(130)의 핫가스 제상을 시작한다. 한편, 상기 유니트 쿨러(130)의 냉각핀에 설치된 제상종료 센서(530)에서 측정된 온도값이 제상종료 조절기(535)에 설정된 온도값에 도달할 경우에 즉시 유니트 쿨러(130)의 핫가스 제상을 중지한다.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성요소를 포함한 냉동 냉장 시스템(10)의 냉동 냉장이 이루어지는 사이클과, 제상 사이클을 냉매의 흐름을 따라 설명하면서 본 발명의 작용 효과를 서술하기로 한다.

먼저, 본 발명에 따른 냉동 냉장 시스템의 냉동 냉장이 이루어지는 사이클을 설명한다.

도 7을 참조하면, 압축기(20)가 가동되어 고온 고압의 기체 냉매 가스가 형성된다. 고온 고압의 냉매 가스는 유분리기(22)에 유입하여 고온 고압의 냉매 가스와 냉매 가스 중의 오일을 분리하여 오일은 다시 압축기(20)로 회수된다. 고온 고압의 냉매 가스는 분기점 ⓐ점에서 에서 a 방향으로 흐른다. 고온 고압의 냉매 가스는 리시버 탱크 겸용 응축기(30)에 유입된다. 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)에서는 상기 폐열원 써모뱅크(50)에서 공급된 물과 냉매 간 열교환이 일어난다. 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)에서 냉매는 물에 열을 빼앗기고 냉각되어 액화된다. 한편, 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)에서 물은 냉매로부터 열을 전달 받아 온도가 상승한 상태로 재증발 열교환기(60)를 통해 상기 삼방밸브(70)로 유입된다. 상기 삼방밸브(70)는 상기 폐열원 써모뱅크(50)에 수용된 물의 온도가 상기 제1온도조절기(80)에 설정된 값보다 낮은 경우에 a --> c 방향으로 개방되어 물이 폐열원 써모뱅크(50)로 흐르도록 조절된다. 한편, 상기 폐열원 써모뱅크(50)에 수용된 물의 온도가 상기 제1온도조절기(80)에 설정된 값보다 높은 경우에는 경우에 a --> b 방향으로 개방되어 물이 상기 쿨링 타워(40)로 흐르도록 조절된다. 이 과정에서 상기 재증발 열교환기(60)에 냉매는 유입되지 않으므로 상기 재증발 열교환기(60)에서는 열교환이 일어나지 않는다.

상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)에서 토출된 액상의 냉매는 ⓒ점을 통과하여 드라이어(32)와 사이트 글라스(33)를 통과하여 ⓓ점에 도달한다. ⓓ점에 도달한 냉매 중 일부는 중간 팽창밸브(110)에서 단열팽창하여 습포화 증기로 변환된 후 중간 냉각기(100)에 유입됨으로써 냉매 간 열교환이 이루어진다. 상기 중간 냉각기(100)에서 액상의 냉매는 열을 빼앗겨 과냉각된 상태로 유니트 쿨러(130)로 유입된다. 즉, 과냉각도를 조절한 액냉매는 냉각 솔레노이드 밸브(113)를 통과하여 제1체크밸브(112)를 통과하여 냉각 팽창밸브(120)에서 단열팽창한 후 ⓔ점을 지나 습포화 증기 상태로 상기 유니트 쿨러(130)에 유입된다. 상기 유니트 쿨러(130)에서는 송풍팬(400)이 가동하여 냉동 냉장실 내의 공기를 유입 순환하여 열교환이 이루어짐으로써 냉동 냉장실의 설정된 온도를 제어할 수 있다. 상기 유니트 쿨러(130)에서 열교환이 끝난 저온 저압의 과열증기 냉매 가스는 흡입 재증발 공통유로(P3)의 ⓖ점을 지나 흡입 압력 밸브(700)를 통과하여 ⓑ점에 유입된다. 이 사이클에서 상기 재증발 압력 조절 밸브(850) 및 제2제상 솔레노이드 밸브(810)는 폐쇄된 상태로 유지되므로 ⓑ점을 통과한 냉매 가스는 압축기(20)로 회수된다.

한편, 중간 팽창밸브(110)를 통과하여 단열팽창된 냉매는 중간 냉각기(100)에서 액상의 냉매와 열교환에 의해 과열도가 증가된 후 압축기(20)로 회수된다. 이와 같은 과정에 따라 냉동 냉장 사이클이 완성된다.

이제, 도 8을 참조하여, 핫가스 제상이 이루어지는 과정을 설명하기로 한다.

도 7을 참조하여 상술한 바와 같이 상기 유니트 쿨러(130)가 실내 공기와 열교환을 반복하는 경우에 실내 공간에 보관된 농수산물이나 약품 등에 포함된 수분이나 제품 입출고시 외부 공기 도입에 따른 공기중의 수분이 상기 유니트 쿨러(130)에 순환하는 저온 저압의 냉매가스와 온도차로 인하여 냉각핀에 착상(얼음)이 된다. 이에 따라 냉각핀의 열전도 효율이 떨어지므로 냉동 시스템의 효율이 저하되고 압축기(20)의 소손이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 제상 사이클이 작동한다.

냉동 냉장 시스템 가동시 상기 유니트 쿨러(130)는 전열 면적 대비 풍량과 통과 풍속이 정해진다. 또한, 상기 유니트 쿨러(130) 가동시 송풍팬(400)이 가동된다. 이 과정에서 상기 차압 댐퍼(500)는 적상이 발생함에 따라 도 3 또는 도 5에 도시된 바와 같이 열린 각도가 변경된다. 상기 차압 댐퍼(500)의 열린 각도에 따라 상기 기울기 센서(600)에서 측정된 기울기 값이 달라진다. 상기 기울기 센서(600)에서 측정된 기울기 값이 상기 차압 기울기 컨트롤러(510)에 설정된 값보다 커지는 경우 제상 사이클이 개시된다. 상기 기울기 센서(600)와, 차압 기울기 컨트롤러(510)의 조합에 의해 유니트 쿨러(130)의 제상 사이클이 개시된다.

압축기(20)가 가동되어 고온 고압의 기체 냉매 가스가 형성된다. 고온 고압의 냉매 가스는 유분리기(22)에 유입하여 고온 고압의 냉매 가스와 냉매 가스 중의 오일을 분리하여 오일은 다시 압축기(20)로 회수된다. 고온 고압의 냉매 가스는 분기점 ⓐ점에서 제1제상 솔레노이드 밸브(118)의 개방에 의해 b 방향으로 흘러 제상사이클 유로(P2)를 통과하여 제2체크밸브(116)를 지나 ⓔ점을 통과한 후 유니트 쿨러(130)에 유입된다. 이 과정에서 냉매는 분기점 ⓕ점에서 소량이 분기되어 압력 솔레노이드 밸브(710)로 흐른다. 상기 압력 솔레노이드 밸브(710)는 개방된 상태를 유지한다. 상기 압력 솔레노이드 밸브(710)를 통과하는 고온 고압의 냉매 가스는 상기 흡입 압력 밸브(700)를 폐쇄된 상태로 변경한다. 더 구체적으로 도 6에 도시된 가압판(750)을 냉매 가스가 가압하여 인장코일스프링(760)의 탄성복원력을 극복하고 개폐 피스톤(770)을 하향이동시켜 냉매의 흐름이 차단된다.

상기 유니트 쿨러(130)에서는 고온 고압의 냉매가스가 냉각핀에 착상된 얼음과 열교환함으로써 착상된 얼음은 급격히 녹아 응축수가 생성된다. 생성된 응축수는 응축수 탱크(미도시)에 저장된다. 상기 유니트 쿨러(130)에서 열교환을 마친 냉매는 액상으로 상변화되어 흡입 재증발 공통유로를 따라 ⓖ점에 도달한다. 상기 흡입 압력 밸브(700)가 폐쇄된 상태이므로 ⓖ점에 도달한 냉매는 제2제상 솔레노이드 밸브(810)를 지나 제상 팽창밸브(800)로 유입된다. 제상 팽창밸브(800)에서 액상의 냉매는 단열팽창하여 습포화 증기로 상변태 된다. 상기 제상 팽창밸브(800)를 통과한 냉매는 재증발 열교환기(60)로 유입된다. 상기 재증발 열교환기(60)에서는 상기 폐열원 써모뱅크(50)로부터 상기 리시버 탱크 겸용 응축기(30)를 통해 공급된 물과 냉매의 열교환이 일어난다. 상기 재증발 열교환기(60)에서 냉매는 과열도가 증가한 후 ⓗ점을 지나 재증발 압력 조절밸브(850)에서 조정된 압력을 형성하여 ⓑ점에 도달한다. 흡입 압력 밸브(700)이 폐쇄된 상태이므로 ⓑ점에 도달한 냉매 가스는 압축기(20)로 회수된다.

이에 따라 유니트 쿨러(130)의 제상 사이클이 완성된다. 상기 유니트 쿨러(130)의 냉각핀에 설치된 제상종료 센서(530)에서 측정된 온도가 제상종료 조절기(535)에 설정된 온도값에 도달할 경우 유니트 쿨러(130)의 제상 사이클은 즉시 정지되고 정상적인 냉동 냉장 사이클이 가동된다.

이상 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 냉동 냉장 시스템은 쿨링 타워의 폐열원인 냉각수를 활용한 폐열원 써모뱅크를 구비하여 냉동 사이클의 응축기 열교환용 열원으로 사용하거나, 유니트 쿨러의 핫가스 제상에 사용된 냉매를 재증발시키기 위한 열교환용 열원으로 사용할 수 있도록 냉동 및 제상 사이클이 구성됨으로써 에너지 절감 효과가 있으며, 제상 사이클을 구성함에 있어서 온수 살수 및 전기 제상 방식의 문제점을 해결할 수 있다. 또한, 에너지를 절감함으로써 탄소배출 계수를 획기적으로 줄일 수 있어서 친환경적인 효과를 제공한다.

이상, 바람직한 실시 예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다.

10: 냉동 냉장 시스템
20: 압축기
22: 유분리기
24: 액분리기
26: 수동 팽창밸브
27: 고압 스위치
28: 저압 스위치
29: 오일 압력 스위치
30: 리시버 탱크 겸용 응축기
32: 드라이어
33: 사이트 글라스
40: 쿨링 타워
50: 폐열원 써모뱅크
52: 순환 펌프
54: 압력 스위치
55: 인버터
57: 동파 방지용 히터
60: 재증발 열교환기
70: 삼방밸브
80: 제1온도조절기
90: 제2온도조절기
100: 중간 냉각기
109: 중간 솔레노이드 밸브
110: 중간 팽창밸브
112: 제1체크밸브
113: 냉각 솔레노이드 밸브
116: 제2체크밸브
118: 제1제상 솔레노이드 밸브
120: 냉각 팽창밸브
130: 유니트 쿨러
400: 송풍팬
500: 차압 댐퍼
510: 차압 기울기 컨트롤러
530: 제상종료 센서
535: 제상종료 조절기
600: 기울기 센서
610: 회전 가동 부재
620: 날개부
625: 압축코일 스프링
626: 로드
627: 지지 브라켓
628: 고정된 실린더 형태의 케이싱
629: 전방에는 패드
630: 감지부
700: 흡입 압력 밸브
710: 압력 솔레노이드 밸브
750: 가압판
760: 인장코일스프링
770: 개폐 피스톤
800: 제상 팽창밸브
810: 제2제상 솔레노이드 밸브
850: 재증발 압력 조절 밸브
P1: 냉동사이클 유로
P4: 재증발 유로
P2: 제상사이클 유로
P3: 흡입 재증발 공통유로

Claims

저온 저압의 냉매 가스를 흡입하여 고온 고압의 냉매 가스를 배출하는 압축기;
상기 압축기로부터 토출된 냉매가 냉동사이클 유로와 제상사이클 유로로 분기되어 상기 냉동사이클 유로로부터 공급된 고온 고압의 냉매 가스가 물과 열교환하며 액상의 냉매를 일시적으로 수용하는 리시버 탱크 겸용 응축기;
쿨링 타워로부터 회수된 물을 수용하여 저장하며 상기 리시버 탱크 겸용 응축기에 열교환을 위한 물을 공급하는 폐열원 써모뱅크;
상기 폐열원 써모뱅크에서 토출된 물과 냉매를 열교환하여 냉매의 과열도를 증가시키는 재증발 열교환기;
상기 재증발 열교환기로부터 토출되는 물을 상기 폐열원 써모뱅크에 수용된 물의 온도가 제1온도조절기에 설정된 값보다 낮은 경우에는 상기 폐열원 써모뱅크로 흐르도록 제어하고, 상기 폐열원 써모뱅크에 수용된 물의 온도가 제1온도조절기에 설정된 값보다 높은 경우에는 상기 쿨링 타워로 흐르도록 제어하는 삼방밸브;
상기 폐열원 써모뱅크에 수용된 물의 온도가 미리 설정된 값보다 높은 경우에 상기 쿨링 타워의 송풍팬을 가동시키는 제2온도조절기;
상기 리시버 탱크 겸용 응축기와 유로로 연결되어 냉매 간 열교환이 이루어지는 중간 냉각기;
상기 리시버 탱크 겸용 응축기에서 토출된 냉매가 상기 중간 냉각기로 유입되는 과정에서 분기되어 단열 팽창하는 중간 팽창밸브;
상기 중간 냉각기에서 냉각된 냉매가 유입되어 실내 공기와 열교환하여 실내 공기를 냉각시키는 유니트 쿨러; 및
상기 중간 냉각기와 상기 유니트 쿨러를 연결하는 유로 상에 배치된 냉각 팽창밸브;를 구비하며,
상기 중간 팽창밸브로부터 상기 중간 냉각기를 통과한 냉매 가스는 상기 압축기로 회수되며,
상기 압축기로부터 토출된 냉매가 상기 제상사이클 유로를 통과하여 상기 유니트 쿨러로 유입되도록 연결되며,
상기 유니트 쿨러에서 토출된 냉매는 흡입 재증발 공통유로를 통해 상기 압축기로 회수되도록 연결되며,
상기 흡입 재증발 공통유로 상에는 상기 제상사이클 유로에서 분기되어 압력 솔레노이드 밸브를 통과한 상기 압축기의 고온 고압의 냉매 가스의 압력에 의해 액상 냉매의 흐름을 차단하는 흡입 압력 밸브가 설치되며,
상기 흡입 재증발 공통유로는 상기 흡입 압력 밸브에 연결되기 전 위치에서 분기된 재증발 유로를 통해 상기 재증발 열교환기에 연결되며,
상기 재증발 유로 상에는 액상의 냉매를 단열 팽창하여 습포화 증기로 상변태 시키는 제상 팽창밸브가 구비되며,
상기 재증발 열교환기에서 열교환 되어 과열도가 증가한 냉매는 상기 흡입 재증발 공통유로에 합류되어 상기 압축기로 회수되며,
상기 재증발 열교환기에서 토출된 냉매의 압력이 미리 설정된 값보다 높은 경우 상기 폐열원 써모뱅크로부터 상기 리시버 탱크 겸용 응축기에 공급되는 물의 유량을 비례적으로 제어하는 압력 스위치; 및
상기 재증발 열교환기에서 상기 압축기로 회수되는 냉매의 압력을 미리 설정된 값으로 조절하는 압력 조절 밸브;를 구비한 것을 특징으로 하는 쿨링 타워의 폐열원을 이용한 써모뱅크 핫가스 제상 사이클이 구비된 냉동 냉장 시스템.
제1항에 있어서,
상기 유니트 쿨러에는 송풍팬의 작동에 의해 열리고 닫히는 차압 댐퍼가 구비되며,
상기 차압 댐퍼에는 기울기 센서가 설치되며,
상기 기울기 센서에 의해 감지된 상기 차압 댐퍼의 기울기가 미리 설정된 값 보다 커지면 핫가스가 상기 유니트 쿨러에 유입되어 제상이 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 쿨링 타워의 폐열원을 이용한 써모뱅크 핫가스 제상 사이클이 구비된 냉동 냉장 시스템.
제2항에 있어서,
상기 차압 댐퍼는, 상기 송풍팬의 후방에 배치되며, 지면에 평행인 회전축을 기준으로 회전가능하게 설치되며, 상기 유니트 쿨러가 정상 모드일 일 경우 지면에 수평을 유지하며, 적상이 발생하면 지면에 대해 경사지게 회전되도록 구성되며, 상기 기울기 센서는 상기 차압 댐퍼에 부착된 것을 특징으로 하는 쿨링 타워의 폐열원을 이용한 써모뱅크 핫가스 제상 사이클이 구비된 냉동 냉장 시스템.
제2항에 있어서,
상기 차압 댐퍼는, 상기 송풍팬의 후방에 배치되며, 지면에 평행인 회전축을 기준으로 회전가능하게 설치되며, 상기 유니트 쿨러가 정상 모드일 일 경우 지면에 수평을 유지하며, 적상이 발생하면 지면에 대해 경사지게 회전되도록 구성되며,
상기 기울기 센서는 상기 송풍팬의 전방에 배치되며, 상기 송풍팬에 의해 발생하는 공기의 흐름 방향으로 가압되는 날개부가 압축코일 스프링에 의해 지지되며 상기 날개와 수직으로 배치되어 상기 날개와 일체로 회전하는 감지부에 부착된 것을 특징으로 하는 쿨링 타워의 폐열원을 이용한 써모뱅크 핫가스 제상 사이클이 구비된 냉동 냉장 시스템.