KR102016607B1

KR102016607B1 - 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템

Info

Publication number: KR102016607B1
Application number: KR1020190088528A
Authority: KR
Inventors: 이기승; 박종구
Original assignee: 주식회사 엘케이에스; 이기승; 박종구
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2019-09-02

Abstract

본 발명에 따른 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템은, 팽창밸브에서 토출된 냉매가 저온 저장고의 공기와 열교환되는 열교환기; 및 상기 열교환기에서 냉각된 공기를 상기 저온 저장고로 송풍시키는 송풍팬을 포함하는 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템에 있어서, 상기 열교환기는 상기 팽창밸브에서 토출된 냉매가 정방향 또는 역방향으로 흐르도록 구성된 냉매관을 구비하며, 상기 냉매관의 일단부에는 복수의 냉매관으로부터 토출 되는 냉매가 합류하여 압축기로 회수되도록 구성된 제1공통헤더가 구비되고, 상기 냉매관의 타단부에는 복수의 냉매관으로부터 토출 되는 냉매가 합류하여 상기 압축기로 회수되도록 구성된 제2공통헤더가 구비되며, 상기 팽창밸브에서 토출된 냉매가 상기 제1공통헤더 또는 상기 제2공통헤더 쪽으로 선택적으로 흐르도록 조절되는 삼방밸브; 상기 삼방밸브와 상기 제1공통헤더쪽 냉매관의 단부를 연결하는 냉매 유로에 배치되어 냉매의 압력을 일정하게 분배하는 제1분배기; 상기 제1분배기로부터 분배된 냉매를 상기 제1공통헤더쪽 냉매관의 단부에 유입시키는 다수의 제1분배관; 상기 삼방밸브와 상기 제2공통헤더쪽 냉매관의 단부를 연결하는 냉매 유로에 배치되어 냉매의 압력을 일정하게 분배하는 제2분배기; 상기 제2분배기로부터 분배된 냉매를 상기 제2공통헤더쪽 냉매관의 단부에 유입시키는 다수의 제2분배관; 상기 팽창밸브로부터 상기 제1분배기를 통해 상기 열교환기로 냉매가 유입될 때 가동되는 제1송풍팬; 및 상기 팽창밸브로부터 상기 제2분배기를 통해 상기 열교환기로 냉매가 유입될 때 가동되는 제2송풍팬;을 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

양방향 차압 쇼크 냉각 시스템{Bidirectional differential pressure shock cooling system}

본 발명은 유니트 쿨러 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 냉각 공간에 교대로 냉기의 송풍 방향을 다르게 운용할 수 있는 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 식품과 같은 물품을 장기간 부패하지 않도록 보관하기 위해 주어진 시간 안에 물품의 중심 온도가 영하 18℃ 내지 영하 20℃로 동결시켜 냉동 보관하는 방식이 채용된다. 또한, 농산물은 빠른 시간내에 원하는 온도로 차압 예냉처리하여 냉장 보관하므로 제품의 신선도를 높일수 있다. 예컨대 이와 같이 물품을 저온으로 쇼크 냉각처리하는 공간이 급속 동결실이다. 급속 동결실에 냉기를 공급하기 위해 냉동 시스템이 설치된다. 특히 냉동실에 직접적으로 냉기를 공급하는 유니트 쿨러 시스템의 구조는 냉동 사이클을 순환하는 냉매가 외부의 열원과 열교환하여 액체로 응축된 후 팽창밸브를 통해 단열팽창하여 저온의 습포화 증기로 상변화 후 증발기 역할을 하는 열교환기를 통과하면서 동결실의 공기와 열교환되어 동결실의 공기로부터 열을 흡수하여 과열증기로 상변화 된 후 압축기로 회수되도록 구성된다. 동결실용 유니트 쿨러 시스템의 일 예가 대한민국 등록특허 제1792662호에 개시되어 있다.

그런데 종래의 동결실용 유니트 쿨러 시스템은 동결실로부터 공급되는 공기(냉기)가 한 방향으로만 공급되도록 구성되어 있다. 이에 따라 유니트 쿨러의 공기 토출구와 가까운 쪽의 공기 온도는 차갑고 상대적으로 유니트 쿨러 시스템의 공기 유입구 쪽의 공기의 온도는 덜 차갑게 되는 환경이 유지된다. 이에 따라 동결실 내부의 온도가 균일하지 않고 편차가 발생하게 된다. 그 결과 동결실에 보관된 물품의 온도가 균일하게 유지되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 물품을 쇼크 냉각 처리하기 위한 공간에 냉기를 공급하는 유니트 쿨러의 구조를 개선함으로써 저온 저장고 내부의 온도가 균일하게 유지될 수 있도록 하여 저온 저장고의 온도 변화를 최소화함으로써, 저온 저장고에 보관되는 물품의 냉각시간을 단축하고, 에너지를 절감하며, 냉동기 전력 소비를 감소시키고, 제상 사이클 횟수를 감소시킬 수 있는 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템은, 팽창밸브에서 토출된 냉매가 저온 저장고의 공기와 열교환되는 열교환기; 및

상기 열교환기에서 냉각된 공기를 상기 저온 저장고로 송풍시키는 송풍팬을 포함하는 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템에 있어서,

상기 열교환기는 상기 팽창밸브에서 토출된 냉매가 정방향 또는 역방향으로 흐르도록 구성된 냉매관을 구비하며, 상기 냉매관의 일단부에는 복수의 냉매관으로부터 토출 되는 냉매가 합류하여 압축기로 회수되도록 구성된 제1공통헤더가 구비되고, 상기 냉매관의 타단부에는 복수의 냉매관으로부터 토출 되는 냉매가 합류하여 상기 압축기로 회수되도록 구성된 제2공통헤더가 구비되며,

상기 팽창밸브에서 토출된 냉매가 상기 제1공통헤더 또는 상기 제2공통헤더 쪽으로 선택적으로 흐르도록 조절되는 삼방밸브;

상기 삼방밸브와 상기 제1공통헤더쪽 냉매관의 단부를 연결하는 냉매 유로에 배치되어 냉매의 압력을 일정하게 분배하는 제1분배기;

상기 제1분배기로부터 분배된 냉매를 상기 제1공통헤더쪽 냉매관의 단부에 유입시키는 다수의 제1분배관;

상기 삼방밸브와 상기 제2공통헤더쪽 냉매관의 단부를 연결하는 냉매 유로에 배치되어 냉매의 압력을 일정하게 분배하는 제2분배기;

상기 제2분배기로부터 분배된 냉매를 상기 제2공통헤더쪽 냉매관의 단부에 유입시키는 다수의 제2분배관;

상기 팽창밸브로부터 상기 제1분배기를 통해 상기 열교환기로 냉매가 유입될 때 가동되는 제1송풍팬; 및

상기 팽창밸브로부터 상기 제2분배기를 통해 상기 열교환기로 냉매가 유입될 때 가동되는 제2송풍팬;을 포함한 점에 특징이 있다.

상기 열교환기에서 열교환을 마친 냉매가 상기 제1공통헤더를 통해 압축기로 회수되는 냉매 회수 유로에 설치되는 제1파일롯 밸브; 및

상기 열교환기에서 열교환을 마친 냉매가 상기 제2공통헤더를 통해 압축기로 회수되는 냉매 회수 유로에 설치되는 제2파일롯 밸브;를 구비하며,

상기 제1파일롯 밸브와 상기 제2파일롯 밸브는 병렬로 배치된 것이 바람직하다.

상기 팽창밸브는 상기 냉매 회수 유로를 흐르는 냉매의 온도와 압력에 따라 개폐량이 조절되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템은, 동결실과 같은 저온 저장고의 공기와 냉매를 열교환 시키는 방향을 정방향 또는 역방향으로 선택적으로 조절할 수 있도록 구성됨으로써, 저온 저장고 내부 공간의 온도 편차를 최소화하므로, 저온 저장고에 보관되는 물품의 냉각시간을 단축 시키며, 냉동기의 소비 전력을 감소시키고, 동결 제품의 균일한 온도가 유지되어 보관 품질이 향상될 뿐 아니라 유니트 쿨러의 제상 사이클 횟수도 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유니트 쿨러 시스템이 급속 동결실에 설치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 유니트 쿨러 시스템이 정방향으로 송풍 되는 경우의 냉매 및 공기의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 유니트 쿨러 시스템이 역방향으로 송풍 되는 경우의 냉매 및 공기의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 유니트 쿨러 시스템을 구성하는 열교환기의 평면도 구조를 개념적으로 보여주는 도면이다.

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

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템(10, 이하 "유니트 쿨러 시스템"이라 함)은, 팽창밸브(20)와, 열교환기(30)와, 제1송풍팬(71)과, 제2송풍팬(72)과, 삼방밸브(40)와, 제1분배기(51)와, 제1분배관(53)과, 제2분배기(62)와, 제2분배관(64)과, 제1파일롯 밸브(81)와, 제2파일롯 밸브(82)를 포함한다.

상기 팽창밸브(20)는 냉동 사이클을 구성하는 구성요소의 하나로서 액상의 냉매를 단열팽창시켜 습포화 증기를 형성하는 장치다. 상기 팽창밸브(20)는 냉매 공급 유로(85)에 의해 액상의 냉매가 공급된다. 상기 팽창밸브(20)로 공급되는 액상의 냉매는 실외기를 구성하는 응축기(미도시)에서 외부 열원과 열교환 되어 액체 상태로 상변화 된다.

상기 열교환기(30)는 상기 팽창밸브(20)에서 토출된 냉매가 동결실과 같은 저온 저장고(100)의 공기와 열교환 되는 장치다. 상기 열교환기(30)는 핀 튜브형 열교환기를 채용하는 것이 바람직하다. 상기 열교환기(30)에서 냉매는 저온 저장고(100)의 공기와 열교환 됨으로써 기화되어 냉매 회수 유로(90)을 통해 압축기(미도시)로 회수된다.

상기 유니트 쿨러 시스템(10)은 송풍팬을 포함한다. 상기 송풍팬은 상기 열교환기(30)에서 냉각된 공기를 저온 저장고(100)로 송풍시키는 기능을 수행한다. 본 발명에서 상기 송풍팬은 제1송풍팬(71)과 제2송풍팬(72)을 포함한다. 상기 제1송풍팬(71)과 상기 제2송풍팬(72)의 송풍 방향은 서로 반대가 되도록 배치된다. 상기 제1송풍팬(71)에 의한 공기의 흐름 방향을 정방향이라 정의한다. 상기 제2송풍팬(72)에 의한 공기의 흐름 방향을 역방향이라 정의한다.

상기 제1송풍팬(71)과 상기 제2송풍팬(72)은 서로 협동적으로 작동된다. 즉, 상기 제1송풍팬(71)이 작동하는 동안에는 상기 제2송풍팬(72)은 상기 제1송풍팬(71)의 송풍에 방해지 되지 않도록 작동한다. 즉, 상기 제2송풍팬(72)은 공기를 역방향으로 송풍하지 않고 정방향으로 원활하게 이동하도록 역회전을 한다. 한편, 상기 제2송풍팬(72)이 작동하는 동안에는 상기 제1송풍팬(71)은 상기 제2송풍팬(72)의 송풍에 방해지 되지 않도록 작동한다. 즉, 상기 제1송풍팬(71)은 공기를 정방향으로 송풍하지 않고 역방향으로 원활하게 이동하도록 역회전을 한다. 제1송풍팬(71)과 제2송풍팬(72)은 저온 저장고(100)와 연결된 덕트(미도시)에 연결될 수 있다. 상기 제1송풍팬(71)과 상기 제2송풍팬(72)은 상기 열교환기(30)를 사이에 두고 서로 반대편에 설치된다.

상기 열교환기(30)는 상기 팽창밸브(20)에서 토출된 냉매가 정방향 또는 역방향으로 흐르도록 구성된 냉매관(35)을 구비한다. 상기 냉매관(35)은 다수의 단과 열 구조로 구비된다. 열교환기(30)을 구성하는 냉매관(35)의 단 구조는 공지된 바와 같이 상하 방향으로 서로 이격되도록 냉매관(35)이 배치된 구조를 의미한다. 열교환기(30)을 구성하는 냉매관(35)의 열 구조는 공지된 바와 같이 하나의 냉매관(35)이 사행천과 같이 굴곡 되게 형성된 구조에서 왕복 되는 숫자를 의미한다. 다수의 단 구조로 배치된 냉매관(35)은 서로 병렬 형태로 배치된다. 다수의 열 구조는 하나의 냉매관(35)이 지그재그 또는 사행천 형태로 왕복하도록 배치되어 열교환 효율을 향상시킨다. 상기 냉매관(35)은 공지된 핀 튜브 타입 열교환기의 구조를 채용할 수 있다. 상기 냉매관(35)에는 도 5에 도시된 바와 같이 다수의 열교환핀(37)이 결합 되어 공기와 냉매 간 열교환을 위한 접촉 면적을 넓히도록 구성된다. 상기 냉매관(35)의 일단부에는 병렬로 배치된 복수의 냉매관(35)으로부터 토출 되는 냉매가 합류하여 압축기로 회수되도록 구성된 제1공통헤더(31)가 구비된다. 상기 제1공통헤더(31)는 상기 열교환기(30)에서 열교환을 마친 냉매가 하나의 공간으로 합류되어 일정한 압력을 형성하도록 한다. 상기 냉매관(35)의 타단부에는 복수의 냉매관(35)으로부터 토출 되는 냉매가 합류하여 상기 압축기로 회수되도록 구성된 제2공통헤더(32)가 구비된다. 상기 제2공통헤더(32)는 냉매의 흐름 방향 상 상기 제1공통헤더(31)의 반대쪽에 배치된다. 상기 제1공통헤더(31)와 상기 제2공통헤더(32)는 상기 열교환기(30)를 흐르는 냉매의 흐름 방향이 서로 바뀔 수 있도록 마련된 것이다. 상기 제1공통헤더(31) 쪽으로부터 상기 제2공통헤더(32) 쪽으로 냉매가 흐르는 방향을 정방향이라 정의한다. 한편, 상기 제2공통헤더(32) 쪽으로부터 상기 제1공통헤더(31) 쪽으로 냉매가 흐르는 방향을 역방향이라 정의한다. 상기 제1송풍팬(71)과 상기 제2송풍팬(72)에 의해 움직이는 공기의 흐름과 냉매관(35)을 통해 흐는 냉매의 방향은 서로 반대방향, 즉 대향류가 되도록 구성된다.

상기 삼방밸브(40)는 상기 팽창밸브(20)에서 토출된 냉매가 상기 제1공통헤더(31) 또는 상기 제2공통헤더(32) 쪽으로 선택적으로 흐르도록 조절하는 밸브장치다.

상기 제1분배기(51)는 상기 삼방밸브(40)와 상기 제1공통헤더(31)쪽 냉매관(35)의 단부를 연결하는 냉매 유로에 배치된다. 상기 제1분배기(51)는 냉매의 압력을 여러 개의 제1분배관(53)으로 일정하게 분배하는 작용을 수행한다.

상기 제1분배관(53)은 상기 제1분배기(51)로부터 분배된 냉매를 상기 제1공통헤더(31)쪽 냉매관(35)의 단부에 유입시키는 냉매 유로이다. 상기 제1분배관(53)은 다수 구비된다.

상기 제2분배기(62)는 상기 삼방밸브(40)와 상기 제2공통헤더(32)쪽 냉매관(35)의 단부를 연결하는 냉매 유로에 배치된다. 상기 제2분배기(62)는 냉매의 압력을 여러 개의 제2분배관(64)으로 일정하게 분배하는 작용을 수행한다.

상기 제2분배관(64)은 상기 제2분배기(62)로부터 분배된 냉매를 상기 제2공통헤더(32)쪽 냉매관(35)의 단부에 유입시키는 냉매 유로이다. 상기 제2분배관(64)은 다수 구비된다.

상기 제1송풍팬(71)은 상기 팽창밸브(20)로부터 상기 제1분배기(51)를 통해 상기 열교환기(30)로 냉매가 유입될 때 공기가 정방향으로 송풍 되도록 가동된다. 상기 제2송풍팬(72)은 상기 팽창밸브(20)로부터 상기 제2분배기(62)를 통해 상기 열교환기(30)로 냉매가 유입될 때 공기가 역방향으로 송풍되도록 가동된다. 한편, 상기 제1송풍팬(71)이 공기를 정방향으로 송풍하도록 가동되는 경우에 상기 제2송풍팬(72)은 제1송풍팬(71)의 송풍을 방해하지 않도록 역회전하도록 제어되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 제2송풍팬(72)이 공기를 역방향으로 송풍하도록 가동되는 경우에 상기 제1송풍팬(71)은 제1송풍팬(72)의 송풍을 방해하지 않도록 역회전하도록 제어되는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 제1송풍팬(71)과 상기 제2송풍팬(72) 협동적으로 가동되면 공기의 흐름상 열교환기(30)를 사이에 두고 차압이 현저하게 감소 되는 효과가 발생한다.

상기 제1파일롯 밸브(81)는 상기 열교환기(30)에서 열교환을 마친 냉매가 상기 제1공통헤더(31)를 통해 압축기로 회수되는 냉매 회수 유로(90)에 설치된다. 상기 제1파일롯 밸브(81)는 상기 열교환기(30)를 통해 냉매가 역방향으로 흐를 때 개방되며, 정방향으로 흐를 때는 폐쇄된다.

상기 제2파일롯 밸브(82)는 상기 열교환기(30)에서 열교환을 마친 냉매가 상기 제2공통헤더(32)를 통해 압축기로 회수되는 냉매 회수 유로(90)에 설치된다. 상기 제2파일롯 밸브(82)는 상기 열교환기(30)를 통해 냉매가 정방향으로 흐를 때 개방되며, 역방향으로 흐를 때는 폐쇄된다. 상기 제1파일롯 밸브(81)와 상기 제2파일롯 밸브(82)는 병렬로 배치된다.

상기 팽창밸브(20)는 상기 냉매 회수 유로(90)를 흐르는 냉매의 온도와 압력에 따라 개폐량이 조절되는 것이 바람직하다.

이하에서는, 상술한 바와 같은 구성요소를 포함한 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템(10)의 작용 효과를 냉매와 공기의 흐름 방향을 따라 상세하게 서술하기로 한다.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여 냉매와 공기가 정방향으로 흐르는 경우를 설명한다.

도 2에서 상기 유니트 쿨러 시스템(10)은 동결실과 같은 저온 저장고(100)에 설치된다. 저온 저장고(100)는 단열재 패널로 벽체(110)를 구성한다. 물품(200)이 보관되는 저온 저장고(100)와 상기 유니트 쿨러 시스템(10)이 설치되는 공간은 서로 분리되며 제1송풍팬(71)과 제2송풍팬(72)에 의해 저온 저장고(100)와 유니트 쿨러 시스템(10)이 설치되는 공간이 서로 연통되도록 구성된다.

상기 팽창밸브(20)에서 토출된 습포화 냉매는 삼방밸브(40)에서 a --> b 방향으로 통과한다. 상기 삼방밸브(40)를 통과한 냉매는 제1분배기(51)에서 일정한 압력으로 분배되어 제1분배관(53)을 통해 다수의 냉매관(35)으로 유입된다. 제1분배관(53)을 통해 열교환기(30)로 유입된 냉매는 제1송풍팬(71)에 의해 정방향으로 흐르면서 열교환기(30)를 통과하는 저온 저장고(100)의 공기와 열교환 된다.

상기 열교환기(30)에서 냉매와 열교환된 공기의 온도는 예컨대 영하 45℃ 정도로 냉각되어 동결실과 같은 저온 저장고(100)로 송풍된다. 저온 저장고(100)에 유입된 냉기는 저온 저장고(100)에 보관된 물품(200)을 동결시키면서 영하 35℃ 정도의 온도가 된 후 다시 상기 열교환기(30)로 유입되는 과정을 거친다. 이에 따라 저온 저장고(100)에서 상기 열교환기의 유입구 쪽으로 배치된 물품(200)은 냉기가 직접적으로 공급되는 부위에 배치된 물품(200)보다 상대적으로 높은 온도를 유지하게 된다. 이 동안에 상기 열교환기(30)를 통과하는 냉매는 공기와 열교환에 의해 기화된 후 제2공통헤더(32)에서 합류한 후 제2파일롯 밸브(82)를 통과하여 냉매 회수 유로(90)를 통해 압축기로 회수됨으로써 하나의 냉동 사이클이 완료된다. 이 과정에서 상기 제2송풍팬(72)은 공기를 역방향으로 송풍하지 않고 정방향 쪽으로 원활하게 흐르도록 역회전을 함으로써 제1송풍팬(71)과 협동작업을 수행한다. 이에 따라 제1송풍팬(71)과 제2송풍팬(72) 사이에 차압을 최소화하여 열교환기(30)에서 열교환 효율을 향상시킨다.

이제, 도 2 및 도 4를 참조하여 냉매와 공기가 역방향으로 흐르는 경우를 설명한다.

상기 팽창밸브(20)에서 토출된 습포화 냉매는 삼방밸브(40)에서 a --> c 방향으로 통과한다. 상기 삼방밸브(40)를 통과한 냉매는 제2분배기(62)에서 일정한 압력으로 분배되어 제2분배관(64)을 통해 다수의 냉매관(35)으로 유입된다. 제2분배관(64)을 통해 열교환기(30)로 유입된 냉매는 제2송풍팬(72)에 의해 역방향으로 흐르면서 열교환기(30)를 통과하는 저온 저장고(100)의 공기와 열교환 된다.

상기 열교환기(30)에서 냉매와 열교환 된 공기의 온도는 예컨대 영하 45℃ 정도로 냉각되어 저온 저장고(100)로 송풍 된다. 저온 저장고(100)에 유입된 냉기는 저온 저장고(100)에 보관된 물품(200)을 동결시키면서 영하 35℃ 정도의 온도가 된 후 다시 상기 열교환기(30)로 유입되는 과정을 거친다. 이에 따라 앞서 서술한 정방향 흐름 과정에서 상대적으로 높은 온도로 유지되던 물품(200)에 영하 45℃의 냉기가 공급되는 상황이 구현된다. 이에 따라 정방향 흐름 과정에서 덜 냉각되었던 물품(200)이 잘 냉각될 수 있는 효과가 발생한다. 이 동안에 상기 열교환기(30)를 통과하는 냉매는 공기와 열교환에 의해 기화된 후 제1공통헤더(31)에서 합류한 후 제1파일롯 밸브(81)를 통과하여 냉매 회수 유로(90)를 통해 압축기로 회수됨으로써 하나의 냉동 사이클이 완료된다. 이 과정에서 상기 제1송풍팬(71)은 공기를 정방향으로 송풍하지 않고 역방향 쪽으로 원활하게 흐르도록 역회전을 함으로써 제2송풍팬(72)과 협동작업을 수행한다. 이에 따라 제1송풍팬(71)과 제2송풍팬(72) 사이에 차압을 최소화하여 열교환기(30)에서 열교환 효율을 향상시킨다.

이와 같이 냉매와 공기가 본 발명에 따른 유니트 쿨러를 통해 정방향과 역방향으로 일정한 시간 동안 교대로 흐르도록 구성되므로, 동결실과 같은 저온 저장고 내부의 온도가 매우 균일하게 유지되는 효과를 제공한다. 즉, 본 발명에 따른 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템은, 저온 저장고의 공기와 냉매를 열교환시키는 방향을 정방향 또는 역방향으로 선택적으로 조절할 수 있도록 구성됨으로써, 저온 저장고 내부 공간의 온도 편차를 최소화하므로, 저온 저장고에 보관되는 물품의 냉각시간을 단축시키며, 냉동기의 소비 전력을 감소시키고, 냉각되는 물품이 균일한 온도로 유지되어, 보관 품질이 향상될 뿐 아니라 유니트 쿨러의 제상 사이클 횟수도 감소시킬 수 있는 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 : 유니트 쿨러 시스템
20 : 팽창밸브
30 : 열교환기
31 : 제1공통헤더
32 : 제2공통헤더
35 : 냉매관
37 : 열교환핀
40 : 삼방밸브
51 : 제1분배기
53 : 제1분배관
62 : 제2분배기
64 : 제2분배관
71 : 제1송풍팬
72 : 제2송풍팬
81 : 제1파일롯 밸브
82 : 제2파일롯 밸브
85 : 냉매 공급 유로
90 : 냉매 회수 유로
100 : 저온 저장고
110 : 벽체
200 : 물품

Claims

팽창밸브에서 토출된 냉매가 저온 저장고의 공기와 열교환되는 열교환기; 및
상기 열교환기에서 냉각된 공기를 상기 저온 저장고로 송풍시키는 송풍팬을 포함하는 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템에 있어서,
상기 열교환기는 상기 팽창밸브에서 토출된 냉매가 정방향 또는 역방향으로 흐르도록 구성된 냉매관을 구비하며, 상기 냉매관의 일단부에는 복수의 냉매관으로부터 토출 되는 냉매가 합류하여 압축기로 회수되도록 구성된 제1공통헤더가 구비되고, 상기 냉매관의 타단부에는 복수의 냉매관으로부터 토출 되는 냉매가 합류하여 상기 압축기로 회수되도록 구성된 제2공통헤더가 구비되며,
상기 팽창밸브에서 토출된 냉매가 상기 제1공통헤더 또는 상기 제2공통헤더 쪽으로 선택적으로 흐르도록 조절되는 삼방밸브;
상기 삼방밸브와 상기 제1공통헤더쪽 냉매관의 단부를 연결하는 냉매 유로에 배치되어 냉매의 압력을 일정하게 분배하는 제1분배기;
상기 제1분배기로부터 분배된 냉매를 상기 제1공통헤더쪽 냉매관의 단부에 유입시키는 다수의 제1분배관;
상기 삼방밸브와 상기 제2공통헤더쪽 냉매관의 단부를 연결하는 냉매 유로에 배치되어 냉매의 압력을 일정하게 분배하는 제2분배기;
상기 제2분배기로부터 분배된 냉매를 상기 제2공통헤더쪽 냉매관의 단부에 유입시키는 다수의 제2분배관;
상기 팽창밸브로부터 상기 제1분배기를 통해 상기 열교환기로 냉매가 유입될 때 가동되는 제1송풍팬; 및
상기 팽창밸브로부터 상기 제2분배기를 통해 상기 열교환기로 냉매가 유입될 때 가동되는 제2송풍팬;을 포함한 것을 특징으로 하는 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템.
제1항에 있어서,
상기 열교환기에서 열교환을 마친 냉매가 상기 제1공통헤더를 통해 압축기로 회수되는 냉매 회수 유로에 설치되는 제1파일롯 밸브; 및
상기 열교환기에서 열교환을 마친 냉매가 상기 제2공통헤더를 통해 압축기로 회수되는 냉매 회수 유로에 설치되는 제2파일롯 밸브;를 구비하며,
상기 제1파일롯 밸브와 상기 제2파일롯 밸브는 병렬로 배치된 것을 특징으로 하는 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템.
제1항에 있어서,
상기 팽창밸브는 상기 냉매 회수 유로를 흐르는 냉매의 온도와 압력에 따라 개폐량이 조절되는 것을 특징으로 하는 양방향 차압 쇼크 냉각 시스템.