KR102410819B1 - 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이단 압축기를 사용한 냉각기를 사용하여, 냉장 냉동 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 겸용의 냉동시스템을 제공하며, 안정된 냉동사이클 운전으로 압축기 등 장비의 수명이 길어져 관리유지비용의 절감 효과를 제공하는 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템에 관한 것이다.

Description

넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템 {COLD AND FROZEN COMBINED USE REFRIGERATION SYSTEM FOR COLD SUPPLY CHAIN}

본 발명은 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이단 압축기를 사용하여, 냉장 냉동 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 겸용의 냉동시스템을 제공하며, 안정된 냉동사이클 운전으로 압축기 등 장비의 수명이 길어져 관리유지비용의 절감 효과를 제공하는 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템에 관한 것이다.

냉동 냉장이란 특수한 온도에서 식품이나 물질의 변성을 억제하고 보관하기 위해 냉동기라는 기계를 사용하여 온도를 유지하는 것을 말한다.

냉동기는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기라는 4대 요소의 장치를 갖춘 것으로 열매체인 냉매라는 물질을 이용하여 압축기에서 냉매를 고압 고온의 가스로 압축하고, 응축기에서는 고온 고압의 가스를 상온의 고압 액체로 응축하며, 팽창밸브는 고압의 액체를 저온 저압으로 변화시키며, 증발기에서는 저온 저압의 액체 냉매를 열교환을 통해 저온 저압의 가스로 만든다.

증발기는 실내에 있으며, 저온 저압의 액체가 증발기의 열교환에 의해 주위의 열을 빼앗아 가스로 변하면서 주위의 온도를 낮추게 하는 장치이다.

냉동이란 광의의 개념은 주위의 온도보다 낮게 만들어 유지하는 것을 말한다. 실질적으로 실생활에 구분 적용하기 위해 냉장과 냉동으로 구분 사용한다. 냉장이란 얼지 않은 식품을 보관 유지하는 것을 말하며 10℃∼-5℃의 온대대를 말한다. 냉동이란 동결된 얼어있는 식품을 보관 유지하는 것을 말하며 -15℃∼-60℃의 온도대로 -25℃를 기준으로 한다.

냉장과 냉동의 온도대를 만들기 위해서는 위에서 설명한 냉동운전시스템이 필요하다. 냉동시스템을 운전하기 위해서는 압축기에 내장된 모터를 전기의 힘으로 회전시켜 압축기로 냉매를 압축하여 고압의 열매체(냉매)로 만들어 순환시키므로 증발기에서 저온도를 얻게 된다. 즉 냉장 냉동 조건을 만들기 위해 전력을 소비해야 한다는 것이다.

냉장과 냉동의 냉매의 운전특성의 차이는 동일 부하에서 압축기에서 압축하는 전력소비량이 다르다는 것이다. 냉장운전의 경우는 동종의 냉매 조건에서 압축기로 흡입되는 냉매가스 비체적이 적어 전력소비가 적으며, 냉동운전의 경우 압축기로 흡입되는 냉매가스 비체적이 크기 때문에 전력소비가 크게된다.

냉동기의 운전효율은 압축기 전력소비에 의해 좌우된다. 또한 냉동사이클의 냉동효율을 성적계수(COP)라는 지수로 나타낸다. 성적계수는 냉동능력을 소비전력으로 나눈 값을 말한다. 냉동기의 소비전력은 압축기의 압축과정에서 효율에 의해서 크게 좌우된다. 즉 저압의 가스를 고압의 가스로 압축과정의 냉매측 효율을 체적효율이라 한다. 기계측 효율을 압축효율 또는 단열효율이라 한다.

냉동기 체적효율과 압축효율은 저압을 고압으로 만드는 압축비에 의해 반비례한다. 냉장의 경우 압축비가 적기 때문에 단단압축기를 사용한다. 그러나 냉동의 경우는 압축비가 크기 때문에 체적효율과 압축효율이 낮아 전력을 많이 소모하므로 이단압축기를 사용하여 운전한 것이 효과적이다.

과거의 냉동물류센터는 냉장창고 냉동창고 분리하여 사용하여 왔다. 최근 저온물류식품의 증가로 많은 냉장 냉동의 저온물류 식품유통이 크게 증가추세다. 또한 저온물류센터의 개발도 많이 늘어나고 있다. 최근의 저온물류 유통특성은 냉장과 냉동 다른 온도대를 나누어 사용하는 것이 아니라 유통물류의 처리량에 따라 동일 창고의 온도를 필요에 따라 냉장 냉동 겸용으로 사용할 수 있도록 요구되고 있다.

한 대의 단단압축 냉동기로 냉장 냉동 겸용을 사용할 경우, 냉동 냉장 각각의 운전시 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기의 안정된 열교환 운전이 어렵다. 냉장 냉동운전 각각 팽창밸브의 용량이 달라지며, 응축기의 응축부하도 2배 이상 차이가 나기 때문에 냉동기 자체의 안전운전 즉 정상적인 안전운전이 불가능하다.

냉동운전시에는 증발기의 과잉 저압 저온에 의한 과도한 착상 결빙현상이 발생하며, 증발기 열교환이 효율 저하로 냉각능력이 감소한다. 즉 성적계수가 낮아져 0.75~0.78에 불가하다. 전력소비가 많은 비효율적 운전을 하게 된다.

냉장운전시에는 냉동능력증가와 응축부하 증가 등으로 응축기 열교환 용량이 2배 이상 필요하게 되며, 응축기 용량 부족으로 정상 운전이 불가능하게 된다. 즉 냉장시에도 냉동운전을 해야 하는 비효율 시스템이라 할 수 있다. 결국 냉동기의 냉동능력 감소로 전력소비가 증가하게 되는 비효율운전을 하게된다.

최근 국내의 많은 저온물류센터가 건축되고 있는데, 대부분 단단압축기로 냉장 냉동겸용시스템으로 시공되고 있으나, 냉동기 비효율운전과 비용적 측면에서 지구변화 대응과 탄소중립의 실현에 대응이 어려운 실정이다.

이러한 선행기술로는 대한민국 등록특허 10-1726338과 같은 기술이 제안되었다.

본 발명의 목적은 이단 압축기를 사용한 냉각기를 사용하여, 냉장 냉동 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 겸용의 냉동시스템을 제공하는 것이다.

또한, 안정된 냉동사이클 운전으로 압축기 등 장비의 수명이 길어져 관리유지비용의 절감 효과를 제공하는 것이다.

또한, 증발기에 성에발생을 방지하는 냉동시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉각시스템은, 냉매를 고압 고온의 가스로 압축하는 압축기, 상기 압축기에서 압축된 고온 고압의 가스를 상온 고압 액체로 응축하는 응축기와, 상기 응축기에서 응축된 상온 고압 액체를 저온 저압 액체로 변화시키는 팽창밸브와, 상기 팽창밸브에 포함되는 냉장용 팽창밸브, 냉장용 전자밸브, 냉동용 팽창밸브, 냉동용 전자밸브와, 상기 팽창밸브에서 변화된 저온 저압의 액체를 저온 저압 가스로 만드는 증발기와, 상기 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 연결하는 제1냉매배관, 제2냉매배관, 제3냉매배관, 제5냉매배관과, 상기 제3냉매배관 상의 두 지점을 연결하는 제4냉매배관과, 상기 제5냉매배관 상의 두 지점을 연결하는 제6냉매배관과, 상기 제6냉매배관 상에 배치되는 스핀들 조절식 압력조절밸브와, 상기 제6냉매배관 상에 두 지점을 연결하는 제7냉매배관과, 상기 제7냉매배관 상에 배치되는 흡입압력조절용 파이롯밸브와, 상기 제5냉매배관 상에 위치하는 제1냉매용스톱밸브와, 상기 제6냉매배관 상에 위치하는 제2냉매용스톱밸브와, 상기 흡입압력조절용 파이롯밸브와 제6냉매배관 상에 한 지점을 연결하는 제8냉매배관과, 상기 제6냉매배관 상에 위치하는 제3냉매용스톱밸브와, 상기 제6냉매배관 상에 위치하는 제1냉매용압력계, 제2냉매용압력계를 포함하며, 상기 압축기는 이단 압축기 인것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉각시스템은, 이단 압축기를 사용한 냉각기를 사용하여, 냉장 냉동 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 겸용의 냉동시스템을 제공할 수 있다.

또한, 안정된 냉동사이클 운전으로 압축기 등 장비의 수명이 길어져 관리유지비용의 절감 효과를 제공할 수 있다.

또한, 냉장용 팽창밸브와 냉동용 팽창밸브를 병렬로 배치하여 선택적으로 사용할 수 있으므로 증발기에 성에발생을 방지하는 냉동시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은

또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템의 제어반을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템의 냉동운전 방법이다.
도 4는 본 발명에 일 실시예에 따른 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템의 냉장운전 방법이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

삭제

삭제

삭제

삭제

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, “상에”라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

삭제

삭제

삭제

삭제

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템의 제어반을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 일 실시예에 따른 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템의 냉동운전 방법이며, 도 4는 본 발명에 일 실시예에 따른 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템의 냉장운전 방법이다.

본 발명의 실시예는 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템이다. 본 발명의 실시예는 냉동사이클의 4가지 요소인 압축기(200), 응축기(300), 팽창밸브(400), 증발기(500), 압축기(200), 압력을 조절할 수 있는 스핀들 조절식 압력조절밸브(620)와 흡입압력조절용 파이롯밸브(630)를 포함한다. 또한 상기 압축기(200)는 이단 압축기(200)를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 팽창밸브(400)는 냉장용과 냉동용 분리하여 알맞은 용량으로 부착한다. 각각의 장비는 제1 내지 제8냉매 배관으로 연결되어 있다.

냉매배관(110,120,130,140,150,160,170,180)은 본 발명의 실시예에서는 냉매가 통과하는 길이다. 상기 제1냉매배관(110)은 상기 압축기(200)의 출구 측과 상기 응축기(300)의 입구 측을 연결한다. 상기 제2냉매배관(120)은 응축기(300)의 출구 측과 연결된다. 상기 제3냉매배관(130)은 상기 제2냉매관과 상기 증발기(500)의 입구측을 연결한다. 상기 제4냉매배관(140)은 상기 제3냉매배관(130) 상의 두 지점을 연결한다. 상기 제5냉매배관(150)은 상기 증발기(500)의 출구 측과 상기 압축기(200)의 입구 측을 연결한다. 상기 제6냉매배관(160)은 상기 제5냉매배관(150) 상의 두 지점을 연결한다. 상기 제7냉매배관(170)은 상기 상기 제6냉매배관(160) 상에 두 지점을 연결한다. 상기 제8냉매배관(180)은 후술할 흡입압력조절용 파이롯밸브(630)와 제6냉매배관(160) 상에 한 지점을 연결한다. 냉매는 압축기(200), 응축기(300), 팽창밸브(400), 증발기(500)의 냉각 사이클을 순환하면서 저온부에서 기화하여 열을 흡수하고, 고온부에서 응축하여 열을 방출하는 방식으로 저온부를 냉각하는 역할을 한다.

상기 압축기(200)는 냉매를 고압 고온의 가스로 압축한다. 본 발명의 실시예에서는 상기 압축기(200)는 이단압축기(200)이다. 상기 이단압축기(200)는 단단압축기(200) 보다 체적효율과 압축효율이 높으며, 전력소비도 적어 성적계수(COP)가 큰 압축기(200)이다. 상기 압축기(200)의 입구는 제5냉매배관(150)으로 상기 증발기(500)와 연결되며, 상기 압축기(200)의 출구는 제1냉매배관(110)으로 상기 응축기(300)와 연결된다.

본 발명 냉동시스템에서는 냉장운전시 냉동능력과 냉동운전시의 냉동능력은 20%내외의 차이로, 냉장운전 냉동능력이 냉동운전 냉동능력보다 20% 증가하는 시스템이다. 일반적으로 동일 규모의 창고에서 냉장 냉동겸용사용의 경우, 냉동부하는 냉장운전의 경우가 냉동운전의 경우보다 15%정도 크다.

상기 응축기(300)는 상기 압축기(200)에서 압축된 고온 고압의 가스를 상온 고압 액체로 응축한다. 상기 응축기(300)의 입구는 제1냉매배관(110)으로 상기 압축기(200)와 연결되며, 상기 응축기(300)의 출구는 제2냉매배관(120), 제3냉매배관(130), 제4냉매배관(140)으로 상기 증발기(500)와 연결된다.

본 발명의 실시예에서는 상기 응축기(300)는 고압의 냉매가스를 고압의 냉매 액으로 변환시키는 열교환기로, 수냉식응축기(300), 공랭식응축기(300) 등으로 여러 형태로 사용할 수 있다. 응축기(300) 용량은 냉장운전시의 응축부하를 기준으로 설계 제작한다.

상기 팽창밸브(400)는 상기 응축기(300)에서 응축된 상온 고압 액체를 저온 저압 액체로 변화시키며, 냉장용 팽창밸브(410), 냉장용 전자밸브(420), 냉동용 팽창밸브(430), 냉동용 전자밸브(440)를 포함한다. 상기 냉장용 팽창밸브는 상기 제3냉매배관(130) 상에서 상기 제4냉매배관(140)과 연결되는 두 지점 사시에 위치한다. 상기 냉장용 전자밸브는 상기 제3냉매배관(130) 상에서 상기 제4냉매배관(140)과 연결되는 두 지점 사이에 위치하며, 상기 냉장용 팽창밸브 보다 후방에 배치된다. 상기 냉동용 팽창밸브는 상기 제4냉매배관(140) 상에 배치된다. 상기 냉동용 전자밸브는 상기 제4냉매배관(140) 상에 배치되며, 상기 냉동용 팽창밸브 보다 후방에 배치된다.

본 발명의 실시예에서는 상기 팽창밸브는 상기 냉장용 팽창밸브와 상기 냉동용 팽창밸브의 전단에 각각 상기 냉장용 전자밸브와 상기 냉동용 전자밸브를 부착하여, 냉장운전과 냉동운전 전환시 전자밸브의 통전에 의해 개폐가 용이하게 되어 있어 제어가 간단하다. 제어반(700)에서 냉장 냉동 전환 스위치를 작동하면, 상기 냉장용 팽창밸브와 상기 냉동용 팽창밸브의 전단에 냉장용 전자밸브 또는 냉동용 전자밸브가 선택적으로 열려 냉매를 공급하게 되어 필요한 냉장 냉동운전을 하게 된다.

팽창밸브의 선정은 상기 냉장용 팽창밸브와 상기 냉동운전용 팽창밸브 중 각각 운전에 적합한 압축기를 냉매순환량과 냉동능력, 냉매압력차를 고려하여 알맞은 팽창밸브를 선정 부착할 수 있다. 따라서, 각각의 냉장 냉동 운전시에도 높은 열교환 효율을 유지할 수 있다. 또한, 팽창밸브를 냉동용과 냉장용을 각각 구비하여 선택적으로 작동시키므로 상기 증발기(500)에 공기중 수분이 응결되어 얼어붙어 발생하는 성에(상)를 최소한으로 억제할 수 있어, 증발기(500)의 냉각효율을 높게 유지할 수 있다.

상기 증발기(500)는 상기 팽창밸브(400)에서 변화된 저온 저압의 액체를 저온 저압 가스로 만든다. 상기 증발기(500)의 입구는 상기 제2냉매배관(120), 상기 제3냉매배관(130), 제4냉매배관(140)을 통해 상기 응축기(300)와 연결되며, 상기 증발기(500)의 출구는 상기 제5냉매배관(150)으로 상기 압축기(200)와 연결된다.

본 발명의 실시예에서는 상기 증발기(500)는 건식직접팽창방식으로 냉장운전과 냉동운전시의 압축기(200) 냉동능력을 계산하여, 냉동능력이 큰 쪽을 기준으로 설계 제작한다.

본 발명의 실시예에서 흡입압력조절밸브는 스핀들 조절식 압력조절밸브(620)와 흡입압력조절용 파이롯밸브(630)로 이루어진다. 상기 스핀들 조절식 압력조절밸브(620)는 상기 제6냉매배관(160) 상에 배치되며, 상기 흡입압력조절용 파이롯밸브(630)는 상기 제7냉매배관(170) 상에 배치된다. 상기 스핀들 조절식 압력조절밸브(620)는 냉매배관의 압축기 흡입압력에 따라 파일럿밸브의 감지압력에 의해 작동한다. 스핀들 조절식 압력조절밸브의 스핀들을 이용하여 스핀들 조절식 압력조절밸브의 전후 압력차를 조정할 수 있다. 흡입압력조절용 파이롯밸브(630)의 압축기 흡입측 감지 압력에 따라 스핀들 조절식 압력조절밸브(620)는 일정한 압력차를 유지하게 되며, 압축기(200)는 일정한 흡입압력을 유지하며 안정된 압축운전을 할 수 있다.

상기 제1냉매용압력계(641) 및 상기 제2냉매용압력계(642)는 흡입압력조절밸브 전후에 부착하여, 압력차를 알 수 있게 하는 압력게이지이다. 상기 제1냉매용압력계(641)는 상기 제6냉매배관(160) 상에서 상기 제5냉매배관(150)과 상기 제7냉매배관(170)과 연결되는 두 지점 사이에 위치하며, 상기 제2냉매용스톱밸브(612)보다 전방에 배치된다. 상기 제2냉매용압력계(642)는 상기 제6냉매배관(160) 상에서 상기 제8냉매배관(180)과 상기 제5냉매배관(150)이 연결되는 두 지점 사이에 위치하며, 상기 제3냉매용스톱밸브(613) 보다 후방에 배치된다.

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예는 운전설정스위치(710)을 포함한 제어반(700)을 포함한다. 상기 운전설정스위치(710)는 상기 제어부(700)를 조작하는 역할이다. 상기 제어부(700)는 상기 냉장용 전자밸브(420)와 상기 냉동용 전자밸브(440)의 작동 여부를 설정하는 역할을 한다. 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 제어반(700)을 OFF로 설정하면, 상기 냉장용 전자밸브(420)와 상기 냉동용 전자밸브(440)가 모두 닫히게 된다. 바람직하게는, 상기 제어반(700)의 OFF설정은 냉동기 정지시 사용한다.

이하, 상기와 같은 구성에 따른 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉각시스템의 작용 내지 효과를 구체적으로 설명한다.

본 발명의 실시예의 냉동운전 방법은

상기 제2냉매용스톱밸브(612)를 닫고, 상기 제1냉매용스톱밸브(611)를 여는 바이패스 제어 단계(s100),

상기 냉장용 전자밸브를 단락시키고, 상기 냉동용 전자밸브를 연결하는 전원 제어 단계(s200),

상기 냉동용 팽창밸브를 냉동운전 차압 설정하는 차압 설정 단계(s300),

상기 압축기(200)를 가동하는 압축기 가동 단계(s400)를 포함한다.

바람직하게는, 도3에 도시된 바와 같이, 냉동운전의 경우,

바이패스 제어 단계(s100)는 상기 제2스톱밸브를 닫고, 상기 제1스톱밸브를 열어서 냉매가 흐르는 배관의 경로를 조정한다. 전원 제어 단계(s200)는 제어반(700)에서 상기 냉동용 전자밸브를 통전하고 상기 냉장용 전자밸브는 오프(OFF)상태로 설정한다. 상기 차압 설정 단계(s300)는 상기 냉동용 팽창밸브를 냉동운전 차압 설정하는 차압 설정한다. 상기 압축기(200) 가동 단계(s400)는 상기 압축기(200)를 가동시킨다.

냉매는 상기 냉동용 팽창밸브를 통해 팽창되어, 상기 증발기(500)에서 냉동상태의 최적의 냉동창고 내 온도와 온도차를 유지하며 증발하여, 냉동창고의 온도를 유지한다. 상기 증발기(500)에서는 최소온도차를 유지가 가능하여, 성에의 발생이 억제되어 상기 증발기(500)는 최고의 냉각효율을 발휘하며 냉동운전을 한다. 냉매는 상기 제6냉매배관(160)측으로는 밸브의 저항이 있으므로 흐르지 않으며, 제1스톱밸브를 통해 압축기(200)로 흡입되어, 안정 냉동사이클운전을 한다.

본 발명의 실시예의 냉장운전 방법은

제2냉매용스톱밸브(612)를 열고, 제1냉매용스톱밸브(611)를 닫는 바이패스 제어 단계(s500),

상기 냉동용 전자밸브를 단락시키고, 상기 냉장용 전자밸브를 연결하는 전원 제어 단계(s600),

상기 냉장용 팽창밸브를 냉장운전 차압 설정하는 차압 설정 단계(s700),

상기 압축기(200)를 가동하고, 흡입압력조절용 파이롯밸브(630)를 조절하여 흡입압력이 냉동흡입압력이 되도록 냉매용 압력계의 압력을 확인하며 조절하는 압력 조절 단계(s800)를 포함한다.

바람직하게는 도4에 도시된 바와 같이, 냉장운전의 경우,

상기 바이패스 제어 단계(s500)는 상기 제2냉매용스톱밸브(612)와 상기 제3냉매용스톱밸브(613)를 열어두고, 상기 제1냉매용스톱밸브(611)는 닫아둔다. 상기 전원 제어 단계(s600)는 상기 냉장용 전자밸브를 통전하고 상기 냉동용 전자밸브는 오프(OFF)상태로 설정한다.

상기 차압 설정 단계(s700)는 상기 냉장용 팽창밸브를 냉장운전 차압 설정하는 차압 설정한다.

상기 압력 조절 단계(s800)는 상기 스핀들 조절식 압력조절밸브(620)의 스핀들을 2∼3bar차압이 발생하도록 조절하고, 냉매의 종류와 증발기(500)의 증발압력에 맞게 조정한다. 그리고 상기 압축기(200)의 흡입압력은 냉동운전 조건보다 흡입상당온도 5℃높게 유지되도록 스핀들을 조정한다. 그리고 상기 압축기(200)를 가동한다.

상기 증발기(500)에서는 냉매가 증발압력으로 창고내 온도와 최적의 온도차를 유지하고, 성에발생을 억제하며 최적의 냉장운전을 한다. 상기 증발기(500)에서 증발한 냉매가스는 흡입압력조절밸브에서 2~3bar차압으로 압축기(200)로 흡입된다. 상기 압축기(200)는 과부하가 발생하지 않고 안정된 냉장사이클 운전을 한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽 게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명 의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발 명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

110: 제1냉매배관
120: 제2냉매배관
130: 제3냉매배관
140: 제4냉매배관
150: 제5냉매배관
160: 제6냉매배관
170: 제7냉매배관
180: 제8냉매배관
200: 압축기
300: 응축기
400: 팽창밸브
410: 냉장용 팽창밸브
420: 냉장용 전자밸브
430: 냉동용 팽창밸브
440: 냉동용 전자밸브
500: 증발기
611: 제1냉매용스톱밸브
612: 제2냉매용스톱밸브
613: 제3냉매용스톱밸브
620: 스핀들 조절식 압력조절밸브
630: 흡입압력조절용 파이롯밸브
641: 제1냉매용압력계
642: 제2냉매용압력계
700: 제어반
710: 운전설정스위치

Claims (3)

1. 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 포함하는 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템에 있어서,
   냉매를 고압 고온의 가스로 압축하는 압축기와;
   상기 압축기에서 압축된 고온 고압의 가스를 상온 고압 액체로 응축하는 응축기와;
   상기 응축기에서 응축된 상온 고압 액체를 저온 저압 액체로 변화시키며, 냉장용 팽창밸브, 냉장용 전자밸브, 냉동용 팽창밸브, 냉동용 전자밸브를 포함하는 팽창밸브와;
   상기 팽창밸브에서 변화된 저온 저압의 액체를 저온 저압 가스로 만드는 증발기와;
   상기 압축기의 출구 측과 상기 응축기의 입구 측을 연결하는 제1냉매배관과;
   상기 응축기의 출구 측과 연결되는 제2냉매배관과;
   상기 제2냉매배관과 상기 증발기의 입구측을 연결하는 제3냉매배관과;
   상기 제3냉매배관 상의 두 지점을 연결하는 제4냉매배관과;
   상기 제3냉매배관 상에서 상기 제4냉매배관과 연결되는 두 지점 사이에 위치하는 상기 냉장용 팽창밸브와;
   상기 제3냉매배관 상에서 상기 제4냉매배관과 연결되는 두 지점 사이에 위치하며, 상기 냉장용 팽창밸브보다 후방에 배치되는 냉장용 전자밸브와;
   상기 제4냉매배관 상에 배치되는 냉동용 팽창밸브와;
   상기 제4냉매배관 상에 배치되며, 상기 냉동용 팽창밸브보다 후방에 배치되는 냉동용 전자밸브와;
   상기 증발기의 출구 측과 상기 압축기의 입구 측을 연결하는 제5냉매배관과;
   상기 제5냉매배관 상의 두 지점을 연결하는 제6냉매배관과;
   상기 제6냉매배관 상에 배치되는 스핀들 조절식 압력조절밸브와;
   상기 제6냉매배관 상에 두 지점을 연결하는 제7냉매배관과;
   상기 제7냉매배관 상에 배치되는 흡입압력조절용 파이롯밸브와;
   상기 제5냉매배관 상에서 상기 제6냉매배관과 연결되는 두 지점 사이에 위치하는 제1냉매용스톱밸브와;
   상기 제6냉매배관 상에서 상기 제5냉매배관과 상기 제7냉매배관(170)과 연결되는 두 지점 사이에 위치하는 제2냉매용스톱밸브와;
   상기 흡입압력조절용 파이롯밸브와 제6냉매배관 상에 한 지점을 연결하는 제8냉매배관과;
   상기 제6냉매배관 상에서 상기 제8냉매배관과 상기 제5냉매배관이 연결되는 두 지점 사이에 위치하는 제3냉매용스톱밸브를 포함하며,
   상기 냉장용 팽창밸브의 전단의 냉장용 전자밸브와 상기 냉동용 팽창밸브의 전단의 냉동용 전자밸브가 선택적으로 열려 냉매를 공급하며,
   상기 스핀들 조절식 압력조절밸브는 파일럿밸브의 감지압력에 의해 일정한 압력차를 유지하며 작동하며,
   상기 압축기는 이단 압축기인 것을 특징으로 하는 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제6냉매배관 상에서 상기 제5냉매배관과 상기 제7냉매배관과 연결되는 두 지점 사이에 위치하며, 상기 제2냉매용스톱밸브보다 전방에 배치되는 제1냉매용압력계와;
   상기 제6냉매배관 상에서 상기 제8냉매배관과 상기 제5냉매배관이 연결되는 두 지점 사이에 위치하며, 상기 제3냉매용스톱밸브보다 후방에 배치되는 제2냉매용압력계를 포함하는 것을 특징으로 하는 넓은 온도영역에서 고효율운전이 가능한 냉장 냉동 겸용의 물류센터용 냉동시스템.
3. 삭제

Images