KR102479922B1 - Apparatus for injecting combustible refrigerant in fixed quantity - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉온수기, 냉장고 등의 가전제품에 가연성 액화냉매를 정량으로 주입하기 위한, 가연성 액화냉매 정량주입장치에 관한 것이다.The present invention relates to a flammable liquefied refrigerant metering device for injecting flammable liquefied refrigerant in a fixed amount into home appliances such as a cold/hot water dispenser and a refrigerator.
냉매는 냉각시킬 때 열을 전달하는 물질로서, 냉동기기 내부에서 냉각 사이클을 순환하면서 저온부에서 기화하여 주위에서 열을 흡수하고, 고온부에서 응축하여 열을 방출하는 방식으로 저온부를 냉각시키는 작동유체이다.A refrigerant is a material that transfers heat during cooling. It is a working fluid that cools the low-temperature part by circulating a cooling cycle inside the refrigerator, evaporating in the low-temperature part to absorb heat from the surroundings, and condensing in the high-temperature part to release heat.
흔히 프레온가스로 불리는 염화불화탄소(CFC)는 화학적으로 안정되고 압력 온도 특성이 다양하여 종래에 널리 사용되었으나, 오존층을 파괴하고 지구온난화를 가속시키는 물질로 알려져 몬트리올 의정서에 의해 사용이 중지되었다. 그 대체재로 개발되어 사용되고 있는 HCFCs, HFCs 또한 지구 온난화에 상당한 영향을 미치기 때문에 기후변화협약에 의해 규제를 받아 점차로 사용량이 감축되고 있으며, 규제 일정에 따라 점차 사용이 금지된다.Chlorofluorocarbons (CFCs), commonly referred to as Freon gases, have been widely used in the past because they are chemically stable and have various pressure-temperature characteristics. HCFCs and HFCs, which are developed and used as substitutes, also have a significant effect on global warming, so their use is gradually reduced under the regulation of the Convention on Climate Change, and their use is gradually banned according to the regulatory schedule.
이러한 전세계적 규제 강화에 따라 최근에는 낮은 지구온난화 지수(GWP)를 갖는 친환경 냉매의 사용이 증가하고 있는데, 대체되는 친환경 냉매는 일반적으로 가연성이다.In accordance with such strengthened global regulations, the use of eco-friendly refrigerants having a low global warming potential (GWP) has recently been increasing, and the alternative eco-friendly refrigerants are generally flammable.
가연성 냉매를 충전하는 작업을 필요로 하는 냉온수기, 냉장고 등의 가전제품의 생산 공정을 살펴보면, 고압가스법에 근거하여 공장 외부에 냉매 저장설비를 설치하고 펌프로 가압하여 배관을 통하여 공장 안의 생산 라인에 있는 가전 제품에 냉매를 충전하는 것이 일반적이다. 그러나, 가연성 냉매에 대해 가압장치를 이용하는 경우 안전사고의 위험이 크므로 고압가스법은 관련 사항을 엄격히 규제하고 있다. Looking at the production process of home appliances such as water heaters and refrigerators that require charging of flammable refrigerant, based on the high-pressure gas method, a refrigerant storage facility is installed outside the factory, pressurized with a pump, and supplied to the production line inside the factory through pipes. It is common to charge refrigerant in household appliances. However, since there is a high risk of safety accidents when using pressurization devices for flammable refrigerants, the High Pressure Gas Act strictly regulates related matters.
또한, 이러한 냉매 충전 설비를 운영하기 위해서는 고압가스제조허가를 받아야 하고 안전 관리자를 2인 배치하여야 하는데, 1일 냉매 사용량이 적은 소형 가전제품의 생산 공정에서는 관리 운영 부담이 과도하게 큰 단점이 있다. 더욱이, 소형 가전 제품은 대형 가전 제품과 대비하여 냉매 충전량이 작기 때문에 냉매의 정량 주입이 상대적으로 더 중요하다.In addition, in order to operate such a refrigerant charging facility, a high-pressure gas production permit must be obtained and two safety managers must be placed. In addition, since small appliances have a smaller charge amount of refrigerant compared to large appliances, refrigerant injection is relatively more important.
본 발명의 목적은 냉매 용기의 온도 제어를 통해 가연성 액화냉매를 안정한 방식으로 소형 가전제품과 같은 충전대상물에 정량 주입할 수 있는, 가연성 액화냉매 정량주입장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a flammable liquefied refrigerant metering device capable of injecting a flammable liquefied refrigerant into a charged object such as a small electric appliance in a stable manner through temperature control of a refrigerant container.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명은 가연성 액화냉매 정량주입장치에 관한 것이다. 상기 장치는, 냉매 용기로부터 냉매를 추출하여 충전대상물에 주입하기 위한 냉매 충전유닛, 및 상기 냉매 충전유닛으로부터 연장되며 상기 냉매 충전유닛으로부터 상기 충전대상물로 공급되는 냉매를 차단 가능한 주입 커플링유닛을 포함하는, 가연성 액화냉매 정량주입장치로서, 상기 냉매 충전유닛은, 개폐 가능한 도어를 구비하며 내부에 냉매 용기를 수납하는 케이스; 상기 케이스 내에 설치되며 상기 냉매 용기를 가열하기 위한 히팅 장치; 상기 냉매 용기의 중량을 측정하기 위한 계량 저울; 및 상기 히팅 장치의 가동을 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 주입 커플링유닛은, 상기 충전대상물에 연결된 냉매 주입관에 착탈식으로 연결될 수 있다.The present invention for solving the above problems relates to a flammable liquefied refrigerant metering device. The device includes a refrigerant charging unit for extracting refrigerant from a refrigerant container and injecting the refrigerant into the object to be charged, and an injection coupling unit extending from the refrigerant charging unit and capable of blocking the refrigerant supplied from the refrigerant charging unit to the object to be charged. A flammable liquefied refrigerant metering injection device, wherein the refrigerant charging unit includes: a case having an openable and closeable door and accommodating a refrigerant container therein; a heating device installed in the case and configured to heat the refrigerant container; a weighing scale for measuring the weight of the refrigerant container; and a controller controlling operation of the heating device, and the injection coupling unit may be detachably connected to a refrigerant injection pipe connected to the object to be charged.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 히팅 장치는, 상기 냉매 용기를 둘러싸도록 배치되며 내부에 온수가 순환하는 워터 재킷; 상기 온수를 가열하기 위한 온수히터; 상기 온수히터로부터 상기 워터 재킷으로 공급되는 온수에 이송 동력을 제공하는 온수펌프; 및 상기 순환하는 온수의 온도를 측정하기 위한 온도센서를 포함하며, 상기 컨트롤러는, 상기 온도 센서에 의해 측정된 온수의 온도가 설정 온도 이상이면 상기 온수히터의 가동을 중지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the heating device may include a water jacket disposed to surround the refrigerant container and circulating hot water therein; a hot water heater for heating the hot water; a hot water pump providing transfer power to the hot water supplied from the hot water heater to the water jacket; and a temperature sensor for measuring the temperature of the circulating hot water, and the controller may stop the operation of the hot water heater when the temperature of the hot water measured by the temperature sensor is equal to or higher than a set temperature.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 워터 재킷과 상기 케이스의 도어로 둘러싸인 공간은 냉매 용기가 장착되는 장착 공간으로 정의되며, 상기 히팅 장치는, 상기 워터 재킷에서 방열되는 열에 의해 상기 냉매 용기가 균일하게 가열되도록 상기 장착 공간 내의 공기를 순환시키는 팬을 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a space surrounded by the water jacket and the door of the case is defined as a mounting space in which a refrigerant container is mounted, and the heating device uniformly heats the refrigerant container by heat dissipated from the water jacket. A fan circulating air in the mounting space to be heated may be further included.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 계량 저울은 상기 냉매 용기의 상측에 배치되고, 상기 냉매 용기는 상기 계량 저울에 행거줄을 통해 거치되며, 상기 냉매 용기의 하측에는 상기 냉매 용기를 승강시킬 수 있는 승강 리프트가 구비될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the weighing scale is disposed on the upper side of the refrigerant container, the refrigerant container is mounted on the weighing scale through a hanger line, and on the lower side of the refrigerant container, a refrigerant container capable of lifting the refrigerant container An elevating lift may be provided.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 냉매 충전유닛은, 상기 냉매 용기로부터 배출되는 냉매의 압력을 측정하기 위한 압력 센서를 포함하며, 상기 컨트롤러는, 상기 압력 센서에 의해 측정된 냉매의 압력이 설정 압력을 유지하도록 상기 히팅 장치의 가동을 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the refrigerant charging unit includes a pressure sensor for measuring the pressure of the refrigerant discharged from the refrigerant container, and the controller determines that the pressure of the refrigerant measured by the pressure sensor is a set pressure. It is possible to control the operation of the heating device to maintain.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 냉매 충전유닛은, 상기 냉매 용기로부터 냉매를 제공받아 상기 주입 커플링유닛에 공급하는 기액분리기를 포함하며, 상기 기액분리기 내에서 냉매의 액체 부분과 증기 부분이 분리되며, 상기 냉매의 액체 부분이 관을 통해 상기 주입 커플링유닛에 공급될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the refrigerant charging unit includes a gas-liquid separator for receiving refrigerant from the refrigerant container and supplying the refrigerant to the injection coupling unit, and in the gas-liquid separator, a liquid portion and a vapor portion of the refrigerant are separated And, the liquid portion of the refrigerant may be supplied to the injection coupling unit through a pipe.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 냉매 충전유닛은, 상기 냉매 용기와 상기 기액분리기 사이에 설치된 레귤레이터를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the refrigerant charging unit may include a regulator installed between the refrigerant container and the gas-liquid separator.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 주입 커플링유닛은, 중공을 갖는 실린더 몸체; 상기 실린더 몸체 내에서 전후 이동 가능하게 형성되며, 냉매가 유동 가능한 관통공이 형성된 플런저; 상기 플런저 전방에 설치되며, 상기 플런저의 전진에 의해 상기 플런저와 맞닿아 상기 관통공을 폐쇄할 수 있도록 형성된 차단부재; 및 상기 실린더 몸체 내에 에어가 주입되는 개구로서, 상기 에어가 상기 플런저를 전후 이동시킬 수 있도록 하는 복수의 에어 주입구를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the injection coupling unit, the cylinder body having a hollow; a plunger formed to be movable back and forth within the cylinder body and having a through hole through which a refrigerant flows; a blocking member installed in front of the plunger and formed to close the through hole by coming into contact with the plunger when the plunger advances; and a plurality of air inlet openings through which air is injected into the cylinder body, through which the air moves the plunger forward and backward.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 에어 주입구는, 전후로 이격 배치된 제1 및 제2 에어 주입구를 포함하며, 상기 제1 에어 주입구는 상기 플런저의 전방 공간에 연통되며, 상기 제1 에어 주입구를 통해 상기 플런저의 전방 공간에 분사된 에어가 상기 플런저를 후퇴시키며, 상기 제2 에어 주입구는 상기 플런저의 후방 공간에 연통되며, 상기 제2 에어 주입구를 통해 상기 플런저의 후방 공간에 분사된 에어가 상기 플런저를 전진시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the air inlet includes first and second air inlets spaced apart from each other in the front and back, the first air inlet communicates with the front space of the plunger, and through the first air inlet. The air injected into the front space of the plunger causes the plunger to retreat, the second air inlet communicates with the rear space of the plunger, and the air injected into the rear space of the plunger through the second air inlet opens to the plunger. can advance
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 충전대상물 측과 상기 냉매 충전유닛의 케이스 내부 공간에서의 가스 누설을 방지하기 위한 가스 누설 방지 장치를 포함하며, 상기 가스 누설 방지 장치는, 상기 충전대상물 측에 배치되며, 상기 충전대상물 측의 가스 누설을 감지하는 제1 누설감지센서와 누설된 가스를 흡입하는 제1 후드; 상기 케이스 내에 배치되며, 상기 케이스 내부 공간의 가스 누설을 감지하는 제2 누설감지센서와 누설된 가스를 흡입하는 제2 후드; 상기 제2 후드로부터 상기 케이스 외부로 연장된 배출덕트에 설치되며, 상기 제1 및 제2 후드를 통해 흡입된 가스를 대기로 배출하는 환기팬을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a gas leakage prevention device for preventing gas leakage in the charging object side and the inner space of the case of the refrigerant charging unit is included, and the gas leakage prevention device is disposed on the charging object side. and a first hood for sucking the leaked gas and a first leak detection sensor for detecting a gas leak on the side of the filling object; a second leak detection sensor disposed within the case and detecting a gas leak in the inner space of the case and a second hood for sucking the leaked gas; A ventilation fan installed in a discharge duct extending from the second hood to the outside of the case may include a ventilation fan for discharging gas sucked through the first and second hoods to the atmosphere.
본 발명에 따르면, 워터 재킷을 통해 냉매 용기의 온도를 제어함으로써 안정성을 확보하고, 냉매를 중간 저장하는 기액분리기와 기액분리기에 제공되는 냉매의 압력을 조절하는 레귤레이터를 통해 냉매의 주입 압력을 균일하게 할 수 있다.According to the present invention, stability is secured by controlling the temperature of the refrigerant container through a water jacket, and the injection pressure of the refrigerant is uniformly supplied through a gas-liquid separator for intermediate storage of the refrigerant and a regulator for adjusting the pressure of the refrigerant supplied to the gas-liquid separator. can do.
또한, 종래의 펌프를 이용한 냉매의 가압장치에 비해 안정성이 확보되므로, 공장 외부에 별도로 설비를 갖추지 않고 생산 라인이 배치된 공장 안의 실내에 배치하여 사용할 수 있다.In addition, since stability is ensured compared to a conventional pressurization device for refrigerant using a pump, it can be used by placing it indoors in a factory where a production line is arranged without having a separate facility outside the factory.
또한, 충전대상물로 공급되는 냉매를 차단 가능한 주입 커플링유닛의 유압 조절 구조를 통해 소형 가전제품과 같은 충전대상물에 냉매를 정량 주입할 수 있다.In addition, the refrigerant may be injected into a charged object such as a small home appliance in a fixed amount through a hydraulic control structure of the injection coupling unit capable of blocking the refrigerant supplied to the object to be charged.
도 1은 본 발명에 따른 가연성 액화냉매 정량주입장치의 전체 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 히팅 장치가 워터 재킷에 둘러싸여 있어 워터 재킷을 통해 냉매 용기의 온도가 조절되는 구조를 부분적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 있어서 팬에 의해 냉매 용기와 워터 재킷 사이의 공기 순환 경로가 형성된 상태를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 4는 도 1에서 주입 커플링유닛의 상세 구성을 도시한 측단면도이다.1 is a view showing the overall configuration of a flammable liquefied refrigerant metering injection device according to the present invention.
FIG. 2 is a view partially showing a structure in which the heating device in FIG. 1 is surrounded by a water jacket so that the temperature of the refrigerant container is controlled through the water jacket.
FIG. 3 is a side cross-sectional view schematically illustrating a state in which an air circulation path between a refrigerant container and a water jacket is formed by a fan in FIG. 2 .
4 is a side cross-sectional view showing a detailed configuration of the injection coupling unit in FIG. 1;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, specific details for the practice of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. And, in the description of the present invention, if it is determined that the related known function may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention as an obvious matter to those skilled in the art, the detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 가연성 액화냉매 정량주입장치의 전체 구성을 도시한 도면이다. 도 2는 도 1에서 히팅 장치가 워터 재킷에 둘러싸여 있어 워터 재킷을 통해 냉매 용기의 온도가 조절되는 구조를 부분적으로 도시한 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of a flammable liquefied refrigerant metering injection device according to the present invention. FIG. 2 is a view partially showing a structure in which the heating device in FIG. 1 is surrounded by a water jacket so that the temperature of the refrigerant container is controlled through the water jacket.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 가연성 액화냉매 정량주입장치는, 냉매 용기(10)로부터 냉매를 추출하여 충전대상물(20)에 주입하기 위한 냉매 충전유닛(100), 냉매 충전유닛(100)으로부터 충전대상물(20)로 공급되는 냉매를 차단 가능한 주입 커플링유닛(200), 및 공정 내의 가스 누설을 방지하기 위한 가스 누설 방지 장치(300)를 포함한다.1 and 2, the flammable liquefied refrigerant metering injection device according to the present invention includes a refrigerant charging unit 100 for extracting the refrigerant from the
냉매 용기(10)는 원통형으로 형성되며 소형 가전제품의 냉매충전부로 공급될 이소부탄 등의 친환경 가연성 액화 가스 냉매를 내부에 수용한다. 냉매 용기(10)의 상단에는 가스밸브(11)가 구비되며, 가스밸브(11)의 개폐에 따라 가스밸브(11)에 연결된 가스 유로가 개폐 제어된다. 냉매 용기(10) 내부에는 가스밸브(11)와 연결되고 하부로 연장된 배출관(12)이 제공된다. 배출관(12)을 통해 냉매 용기(10)로부터 액체 상태의 냉매가 외부로 추출된다. 냉매 용기(10)의 상단에는 가스밸브(11)를 보호하기 위하여 가스밸브(11)를 부분적으로 둘러싸는 원호 형태의 보호판(13)이 구비될 수 있다. 냉매 용기(10)에는 냉매 용기(10)를 매달아 거치할 수 있도록 하는 행거줄(14)이 구비된다. 행거줄(14)의 양단은 보호판(13)에 결합 고정될 수 있다.The
냉매 충전유닛(100)은 케이스(110), 히팅 장치(120), 계량 저울(130), 기액분리기(140), 레귤레이터(150), 및 컨트롤러(160)를 포함한다. 냉매 충전유닛(100)은 생산 라인이 배치된 공장 안의 실내에 충전대상물(20)과 함께 배치된다. 복수의 충전대상물(20)은 컨베이어(21)를 따라 이동하면서 차례로 충전이 수행된다.The refrigerant charging unit 100 includes a
케이스(110)는 개폐 가능한 도어(111)를 구비하며 내부에 냉매 용기를 수납한다. 케이스(110)는 냉매 충전유닛(100)의 외형을 형성하며, 내부에 냉매 충전유닛(100)의 상기 각 구성들을 설치할 수 있는 공간이 제공된다. 작업자는 케이스(110)의 도어(111)를 개방하여 냉매 용기(10)를 케이스(110) 내부에 설치하고 교체할 수 있다.The
히팅 장치(120)는 케이스(110) 내에 설치되며 냉매 용기(10)를 가열할 수 있다. 히팅 장치(120)는, 냉매 용기(10)를 둘러싸도록 배치되며 내부에 온수가 순환하는 워터 재킷(121), 및 상기 온수를 가열하기 위한 온수히터(122)를 포함한다. 워터 재킷(121)은 냉매 용기(10)의 측면으로 냉매 용기(10)를 부분적으로 둘러싸는 반 원통형 구조로 형성될 수 있으며, 워터 재킷(121)과 도어(111)로 둘러싸인 공간은 냉매 용기(10)가 장착되는 장착 공간(p)으로 정의된다. 워터 재킷(121)의 내부에는 온수 유동을 위한 유로가 형성된다. 상기 유로를 통해 유동하는 온수의 열은 워터 재킷(121)의 내측면을 통해 냉매 용기(10)로 제공된다.The
온수히터(122)는 내부를 순환하는 온수를 가열하여 워터 재킷(121)에 제공한다. 온수히터(122)는 장착 공간(p)으로부터 분리된 이격 위치에 배치될 수 있다. 워터 재킷(121)과 온수히터(122) 사이에는 방폭부재가 설치될 수 있다. 히팅 장치(120)는 온수히터(122)로부터 워터 재킷(121)으로 공급되는 온수에 이송 동력을 제공하는 온수펌프(미도시), 및 순환하는 온수의 온도를 측정하기 위한 온도 센서(123)를 포함할 수 있다.The
컨트롤러(160)는 히팅 장치(120) 중 온수히터(122)와 온수펌프의 가동을 각각 제어할 수 있다. 컨트롤러(160)는 온수히터(122)를 가동하여 워터 재킷(121)을 순환하는 온수의 온도를 조절하고, 상기 온수펌프를 통해 온수가 워터 재킷(121)을 순환하는 순환 동력을 제공한다. 워터 재킷(121)을 순환하는 온수는 냉매 용기(10)를 가열하여, 냉매 용기(10) 내의 냉매의 온도가 설정된 압력에 대응하는 포화온도에 도달하도록 할 수 있다. 냉매 용기(10) 내에 형성되는 증기 압력은 냉매의 온도에 의해 결정된다.The
컨트롤러(160)는 워터 재킷(121) 내의 온수의 온도를 여름철 상온의 온도보다 높게 조절할 수 있다. 예를 들어, 온수 온도를 대략 40℃로 설정하여 제어함으로써, 계절 및 기후 관계 없이 냉매 충전 유닛(100)은 항상 일정한 압력으로 충전대상물에 냉매를 충전할 수 있게 된다. 한편, 컨트롤러(160)는, 온도 센서(123)에 의해 측정된 온수의 온도가 설정 온도 이상이면 온수히터(122)의 가동을 중지할 수 있다. 냉매 용기(10) 내의 냉매의 온도가 과도하게 높아 충전 압력이 너무 높아지면 안정성이 저하된다. 컨트롤러(160)는 냉매 용기(10) 내의 냉매의 온도가 계절이나 기후에 관계없이 일정한 온도로 유지될 수 있도록, 예컨대, 여름철 대기 보다 약간 높은 온도인 40도(degree)로 조절한다. The
도 3은 도 2에 있어서 팬에 의해 냉매 용기와 워터 재킷 사이의 공기 순환 경로가 형성된 상태를 개략적으로 도시한 측단면도이다.FIG. 3 is a side cross-sectional view schematically illustrating a state in which an air circulation path between a refrigerant container and a water jacket is formed by a fan in FIG. 2 .
도 3을 참조하면, 히팅 장치(120)는 워터 재킷(121)에서 방열되는 열에 의해 냉매 용기(10)가 균일하게 가열되도록 장착 공간(p) 내의 공기를 순환시키는 팬(124)을 더 포함할 수 있다. 장착 공간(p)에 냉매 용기(10)가 장착되는데, 냉매 용기(10)는 워터 재킷(121)으로부터 이격되어 있으므로 장착 공간(p) 내에 공기가 순환할 수 있는 공간이 형성된다. 팬(124)은 워터 재킷(121)의 후방에 구비될 수 있으며, 팬(124)에 의해 순환되는 공기는 냉매 용기(10)와 워터 재킷(121) 사이 공간을 순환하면서 워터 재킷(121)으로부터 발생하는 열을 냉매 용기(10)에 균일하게 전달한다. 냉매 용기(10) 내에 형성되는 증기압은 냉매 용기(10) 내의 액화냉매의 온도에 의해 결정되므로, 냉매 용기(10) 내의 냉매 잔량과 관계없이 액화냉매가 일정한 온도로 가열되기 위해서는 냉매 용기(10)가 놓이는 장착 공간(p)이 일정한 온도를 갖도록 하는 것이 유리하다.Referring to FIG. 3 , the
한편, 장착 공간(p)을 둘러싸는 부분들, 예를 들어, 도어(111) 내측면, 장착 공간(p)의 상단부 및 하단부 등에는 다른 부품들과의 간섭을 피해 단열재가 배치된다. 한편, 케이스(110)의 후방에는 컨트롤러(160)를 설치하기 위한 후방 도어(112)가 설치되며, 컨트롤러(160)는 히팅 장치(120)로부터 격리된다.Meanwhile, insulators are disposed on portions surrounding the mounting space p, for example, the inner surface of the
계량 저울(130)은 장착 공간(p)에 배치된 냉매 용기(10)의 중량을 측정할 수 있다. 계량 저울(130)은 냉매 용기(10)의 상측에 배치되고, 냉매 용기(10)는 계량 저울(130)에 행거줄(14)을 통해 거치된다. 계량 저울(130)은 냉매 용기(10)에 연결된 행거줄(14)을 매달아 고정하기 위한 후크를 구비한다. 계량 저울(130)은 로드셀로 구성될 수 있으며, 계량 저울(130)이 측정한 계량값은 컨트롤러(160)에 실시간으로 전송된다. 컨트롤러(160)는 기 저장된 냉매 용기(10)의 용기 중량과 상기 계량값을 비교하여 냉매 용기(10) 내의 냉매 잔량을 산출한다. 컨트롤러(160)는 상기 산출된 냉매 잔량에 기초하여 냉매 용기(10)의 교체시기를 작업자에게 알려준다. 이를 통해, 냉매 용기(10) 내의 냉매 부족으로 인해 정량 주입이 이루어지지 않는 공정 불량을 사전에 방지할 수 있다.The weighing
냉매 용기(10)의 하측에는 냉매 용기(10)를 승강시킬 수 있는 승강 리프트(131)가 구비된다. 승강 리프트(131)는 유압 리프트일 수 있으며, 승강 리프트(131)는 냉매 용기(10)를 상승시켜 냉매 용기(10)의 행거줄(14)을 계량 저울(130)의 후크에 걸 수 있도록 한다. 행거줄(14)이 후크에 걸린 후 승강 리프트(131)는 하강하고 냉매 용기(10)는 계량 저울(130)에 매달린 상태로 유지됨으로써 중량이 측정된다.A lifting
기액분리기(140)는 케이스(110) 내에 배치되며, 냉매 용기(10)로부터 냉매를 제공받아 주입 커플링유닛(200)에 공급한다. 기액분리기(140)는 내부에 냉매를 수납할 수 있는 공간을 갖는 챔버 형태로 형성된다. 냉매 용기(10)로부터 연장된 배관은 기액분리기(140)의 상부로 연결되며, 기액분리기(140)의 냉매 배출구는 기액분리기(140)의 하부에 위치한다. 기액분리기(140) 내에서 냉매의 액체 부분과 증기 부분이 분리되며, 상기 냉매의 액체 부분이 관을 통해 주입 커플링유닛(200)에 공급된다.The gas-
냉매 용기(10)와 기액분리기(140) 사이에는 레귤레이터(150)가 설치된다. 레귤레이터(150)는 냉매 용기(10)로부터 기액분리기(140)로 제공되는 냉매의 압력을 미리 정해진 토출 압력으로 조절한다. 레귤레이터(150)는 출구측 압력을 설정값으로 낮추도록 설계된다. 냉매 용기(10)와 레귤레이터(150) 사이에는 냉매 용기(10)로부터 배출되는 냉매의 압력을 측정하기 위한 압력 센서(151)가 구비된다. 컨트롤러(160)는, 압력 센서(151)에 의해 측정된 냉매의 압력이 설정 압력을 유지하도록 히팅 장치(120)의 가동을 제어할 수 있다. A
컨트롤러(160)는 압력 센서(151)에 의해 히팅 장치(120)의 가동을 제어함으로써, 냉매 용기(10)로부터 제공되는 냉매 압력이 일정하게 유지되도록 제어한다. 압력 센서(251)의 센싱 값에 의해 히팅 장치(120)의 가동이 제어될 때, 컨트롤러(160)는 상한과 하한을 지닌 소정 범위의 압력 값을 설정하여 제어할 수 있으며, 레귤레이터(150)를 통해 항상 일정한 압력이 출력되도록 한다. The
레귤레이터(150)는 입력되는 냉매의 압력을 설정된 토출압으로 낮추어 출력되도록 함으로, 레귤레이터(150)를 거쳐 토출되는 냉매의 압력은 일정하게 유지된다. The
한편, 기액분리기(140)에는 기액분리기(140) 내의 냉매의 압력을 측정하는 제2 압력 센서(152)가 설치될 수 있다. Meanwhile, a
본 발명에 의한 냉매 충전 유닛(100)은 제2 압력센서(152)에 의해 측정되는 압력 값이 설정된 압력 값으로 일정하게 유지되도록 구성된다. 제2 압력센서(152)에 의해 측정되는 압력 값은 컨트롤러(160)에 제공되고, 컨트롤러(160)는 제2 압력센서(152)에 의해 측정된 압력 값으로부터 냉매 충전 유닛(100)의 오차 및 고장여부를 판단할 수 있게 된다. The refrigerant charging unit 100 according to the present invention is configured such that the pressure value measured by the
본 발명의 실시예에 의하면, 기액분리기(140)를 냉각할 수 있는 냉각부(미도시)를 구비할 수 있다. 기액분리기(140)에 구비된 냉각부는 기액분리기(140) 내의 가스 상의 냉매를 액상으로 냉각하여 충진가능하게 함으로써 냉매 충전유닛(100)으로 통과되는 냉매중 기체 혼합에 따른 주입량 오차를 방지한다.According to an embodiment of the present invention, a cooling unit (not shown) capable of cooling the gas-
도 4는 도 1에서 주입 커플링유닛의 상세 구성을 도시한 측단면도이다.4 is a side cross-sectional view showing a detailed configuration of the injection coupling unit in FIG. 1;
도 4를 참조하면, 주입 커플링유닛(200)은 충전대상물(20)에 연결된 냉매 주입관(22)에 착탈식으로 연결된다. 주입 커플링유닛(200)은, 실린더 몸체(210), 플런저(220), 차단부재(230), 및 제어액 주입구(240)를 포함한다.Referring to FIG. 4 , the
실린더 몸체(210)는 원통형이며 중공을 갖도록 형성된다. 실린더 몸체(210)는 충전대상물(20)과 연결되는 측의 전방 몸체(211), 반대편의 후방 몸체(212), 및 전방 몸체(211)와 후방 몸체(212)에 양단이 결합되며 에어가 주입되는 에어 공급유로(213a)가 복수개 형성된 중간 몸체(213)를 포함한다. 전방 몸체(211)와 후방 몸체(212)의 중공은 대략 같은 직경으로 형성되며, 중간 몸체(213)의 중공은 전방 몸체(211) 및 후방 몸체(212)의 직경보다 더 큰 직경으로 형성된다. 전방 몸체(211), 중간 몸체(213), 및 후방 몸체(212)로 둘러싸인 공간은 플런저(220)가 전후 이동할 수 있는 이동 공간(s)으로 정의된다. 중간 몸체(212)의 에어 공급유로(213a)는 에어 공급부(243)(도 1 참조)로부터 에어를 공급받고, 에어의 공급은 에어 공급밸브(244)를 통해 조절된다.
플런저(220)는 실린더 몸체(210) 내의 이동 공간(s)에서 전후 이동 가능하게 형성되며, 냉매가 유동 가능한 관통공(221)이 형성된다. 기액분리기(140)로부터 플런저(220)로 냉매가 공급되며, 공급된 냉매의 양은 질량유량계(170)(도 1 참조)에 의해 측정된다. 플런저(220)의 전단은 실린더 몸체(210)의 전방 몸체(211)에 끼워지고, 후단은 실린더 몸체(210)의 후방 몸체(212)에 끼워진다. 플런저(220)의 중간 부분은 이동 공간(s) 내에서 전후 이동 가능한 규격으로 설계된다. 플런저(220)의 중간 부분의 직경은 실린더 몸체(210)의 중간 몸체(213)의 중공의 직경과 같도록 형성된다.The
차단부재(230)는 플런저(220) 전방에 설치되며, 플런저(220)의 전진에 의해 플런저(220)와 맞닿아 관통공(221)을 폐쇄할 수 있도록 형성된다. 이를 위해, 차단부재(230)의 직경은 관통공(221)의 직경보다 더 크게 형성된다. 차단부재(230)는 실린더 몸체(210)의 전방 몸체(211)에 고정되며, 전방 몸체(211) 내의 중공에 배치된다. 충전대상물(20)과 연결되는 측인 차단부재(230)의 전방에는 냉매가 차단부재(230)를 통과하여 유동할 수 있는 냉매 통과 유로(231)가 형성된다.The blocking
에어 주입구(240)는 복수개이며, 실린더 몸체(210) 내에 에어가 주입되는 통로를 형성한다. 에어 주입구(240)는 에어 공급유로(213a)의 단부에 형성된다. 에어 주입구(240)는 실린더 몸체(210) 내에 에어가 주입되는 개구이다. 에어 주입구(240)를 통해 실린더 몸체(210) 내의 이동 공간(s)에 주입된 에어는 플런저(220)를 전후 이동시킬 수 있다.The
에어 주입구(240)는 전후로 이격 배치된 제1 및 제2 에어 주입구(241, 242)를 포함한다. 제1 에어 주입구(241)는 플런저(220)의 전방 공간(s1)에 연통되며, 제1 에어 주입구(241)를 통해 플런저(220)의 전방 공간(s1)에 분사된 에어가 플런저(220)를 후퇴시킨다. 이에 따라, 플런저(220)는 차단부재(230)로부터 멀어지게 된다. 제2 에어 주입구(242)는 플런저(220)의 후방 공간(s2)에 연통되며, 제2 에어 주입구(242)를 통해 플런저(220)의 후방 공간에 분사된 에어가 플런저(220)를 전진시킨다. 이에 따라, 플런저(220)는 차단부재(230)에 맞닿게 된다.The
충전대상물(20)에 냉매 충전이 완료되기 직전, 컨트롤러(160)는 에어 공급부(243)의 에어가 제2 에어 주입구(242)를 통해 분사되도록 밸브를 제어한다. 이에 따라, 플런저(220)는 차단부재(230)에 맞닿아 관통공(221)을 폐쇄되며, 충전대상물(20)로 공급되는 냉매가 차단된다. 이후, 작업자는 냉매 충전이 필요한 충전대상물(20)에 주입 커플링유닛(200)을 연결한다. 컨트롤러(160)는 에어 공급부(243)의 에어가 제1 에어 주입구(241)를 통해 분사되도록 밸브를 제어한다. 이에 따라, 플런저(220)는 차단부재(230)로부터 멀어지면서 관통공(221)이 개방되며, 충전대상물(20)로 냉매가 공급된다.Right before the charging of the refrigerant in the
다시 도 1을 참조하면, 가스 누설 방지 장치(300)는 충전대상물(20) 측과 냉매 충전유닛(100)의 케이스(110) 내부 공간에서의 가스 누설을 방지하도록 구성된다. 가스 누설 방지 장치(300)는 제1 누설감지센서(311), 제1 후드(312), 제2 누설감지센서(321), 제2 후드(322), 및 환기팬(330)을 포함한다.Referring back to FIG. 1 , the gas leakage prevention device 300 is configured to prevent gas leakage from the charging
제1 누설감지센서(311)와 제1 후드(312)는 충전대상물(20) 측에 배치된다. 제1 누설감지센서(311)는 충전대상물(20) 측의 가스 누설을 감지한다. 제1 후드(312)는 충전대상물(20) 측의 누설된 가스를 흡입한다. 제2 누설감지센서(321)와 제2 후드(322)는 냉매 충전유닛(100)의 케이스(110) 내에 배치된다. 제2 누설감지센서(321)는 케이스(110) 내부 공간의 가스 누설을 감지한다. 제2 후드(322)는 케이스(110) 내부 공간의 누설된 가스를 흡입한다. 환기팬(330)은 제2 후드(322)로부터 케이스(110) 외부로 연장된 배출덕트(331)에 설치되며, 제1 및 제2 후드(312, 322)를 통해 흡입된 가스를 강제송풍기(332)를 통해 대기로 배출한다.The first
이 분야의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시예의 기재와 표현에 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 다시 한 번 첨언한다.The scope of protection in this field is not limited to the descriptions and expressions of the embodiments explicitly described above. In addition, it is added once again that the protection scope of the present invention cannot be limited due to obvious changes or substitutions in the technical field to which the present invention belongs.
10: 냉매 용기 11: 가스밸브
12: 배출관 13: 보호판
14: 행거줄 20: 충전대상물
21: 컨베이어 22: 냉매 주입관
100: 냉매 충전유닛 110: 케이스
111: 도어 112: 후방 도어
120: 히팅 장치 121: 워터자켓
122: 온수히터 123: 온도 센서
124: 팬 130: 계량 저울
131: 승강 리프트 140: 기액분리기
150: 레귤레이터 151: 압력 센서
152: 제2 압력 센서 160: 컨트롤러
200: 주입 커플링유닛 210: 실린더 몸체
211: 전방 몸체 212: 후방 몸체
213: 중간 몸체 213a: 에어 공급유로
220: 플런저 221: 관통공
230: 차단부재 240: 제어액 주입구
241: 제1 에어 주입구 242: 제2 에어 주입구
243: 에어 공급밸브 244: 에어 공급부
300: 가스 누설 방지 장치
311: 제1 누설감지센서 312: 제1 후드
321: 제2 누설감지센서 322: 제2 후드
330: 환기팬 331: 배출덕트
332: 강제송풍기
p: 장착 공간
s: 이동 공간
s1: 전방 공간
s2: 후방 공간10: refrigerant container 11: gas valve
12: discharge pipe 13: protective plate
14: hanger line 20: charging object
21: conveyor 22: refrigerant injection pipe
100: refrigerant charging unit 110: case
111: door 112: rear door
120: heating device 121: water jacket
122: hot water heater 123: temperature sensor
124: fan 130: weighing scale
131: elevating lift 140: gas-liquid separator
150: regulator 151: pressure sensor
152: second pressure sensor 160: controller
200: injection coupling unit 210: cylinder body
211: front body 212: rear body
213: intermediate body 213a: air supply passage
220: plunger 221: through hole
230: blocking member 240: control liquid inlet
241: first air inlet 242: second air inlet
243: air supply valve 244: air supply unit
300: gas leakage prevention device
311: first leak detection sensor 312: first hood
321: second leak detection sensor 322: second hood
330: ventilation fan 331: discharge duct
332: forced blower
p: mounting space
s: space to move
s1: anterior space
s2: space behind
Claims (10)
상기 냉매 충전유닛은,
개폐 가능한 도어를 구비하며 내부에 냉매 용기를 수납하는 케이스;
상기 케이스 내에 설치되며 상기 냉매 용기를 가열하기 위한 히팅 장치;
상기 냉매 용기의 중량을 측정하기 위한 계량 저울; 및
상기 히팅 장치의 가동을 제어하는 컨트롤러를 포함하며,
상기 주입 커플링유닛은 상기 충전대상물에 연결된 냉매 주입관에 착탈식으로 연결되며,
상기 히팅 장치는,
상기 냉매 용기를 둘러싸도록 배치되며 내부에 온수가 순환하는 워터 재킷;
상기 온수를 가열하기 위한 온수히터;
상기 온수히터로부터 상기 워터 재킷으로 공급되는 온수에 이송 동력을 제공하는 온수펌프; 및
상기 순환하는 온수의 온도를 측정하기 위한 온도센서를 포함하며,
상기 컨트롤러는, 상기 온도 센서에 의해 측정된 온수의 온도가 설정 온도 이상이면 상기 온수히터의 가동을 중지하며,
상기 냉매 충전유닛은,
상기 냉매 용기로부터 냉매를 제공받아 상기 주입 커플링유닛에 공급하는 기액분리기를 포함하며,
상기 기액분리기 내에서 냉매의 액체 부분과 증기 부분이 분리되며, 상기 냉매의 액체 부분이 관을 통해 상기 주입 커플링유닛에 공급되는 것을 특징으로 하는, 가연성 액화냉매 정량주입장치.
Combustible liquefaction comprising a refrigerant charging unit for extracting refrigerant from a refrigerant container and injecting the refrigerant into the object to be charged, and an injection coupling unit extending from the refrigerant charging unit and capable of blocking the refrigerant supplied from the refrigerant charging unit to the object to be charged. As a refrigerant metering device,
The refrigerant charging unit,
A case having a door that can be opened and closed and accommodating a refrigerant container therein;
a heating device installed in the case and configured to heat the refrigerant container;
a weighing scale for measuring the weight of the refrigerant container; and
A controller for controlling the operation of the heating device,
The injection coupling unit is detachably connected to the refrigerant injection pipe connected to the object to be charged,
The heating device,
a water jacket disposed to surround the refrigerant container and circulating hot water therein;
a hot water heater for heating the hot water;
a hot water pump providing transfer power to the hot water supplied from the hot water heater to the water jacket; and
A temperature sensor for measuring the temperature of the circulating hot water,
The controller stops the operation of the hot water heater when the temperature of the hot water measured by the temperature sensor is equal to or higher than a set temperature,
The refrigerant charging unit,
A gas-liquid separator receiving refrigerant from the refrigerant container and supplying the refrigerant to the injection coupling unit;
A liquid portion and a vapor portion of the refrigerant are separated in the gas-liquid separator, and the liquid portion of the refrigerant is supplied to the injection coupling unit through a pipe.
상기 워터 재킷과 상기 케이스의 도어로 둘러싸인 공간은 냉매 용기가 장착되는 장착 공간으로 정의되며,
상기 히팅 장치는,
상기 워터 재킷에서 방열되는 열에 의해 상기 냉매 용기가 균일하게 가열되도록 상기 장착 공간 내의 공기를 순환시키는 팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가연성 액화냉매 정량주입장치.
According to claim 1,
The space surrounded by the water jacket and the door of the case is defined as a mounting space in which a refrigerant container is mounted,
The heating device,
The flammable liquefied refrigerant metering device further comprising a fan circulating air in the mounting space so that the refrigerant container is uniformly heated by heat dissipated from the water jacket.
상기 계량 저울은 상기 냉매 용기의 상측에 배치되고, 상기 냉매 용기는 상기 계량 저울에 행거줄을 통해 거치되며,
상기 냉매 용기의 하측에는 상기 냉매 용기를 승강시킬 수 있는 승강 리프트가 구비된 것을 특징으로 하는, 가연성 액화냉매 정량주입장치.
According to claim 1,
The weighing scale is disposed above the refrigerant container, and the refrigerant container is mounted on the weighing scale through a hanger line,
A flammable liquefied refrigerant metering device, characterized in that a lifting lift capable of lifting the refrigerant container is provided at the lower side of the refrigerant container.
상기 냉매 충전유닛은,
상기 냉매 용기로부터 배출되는 냉매의 압력을 측정하기 위한 압력 센서를 포함하며,
상기 컨트롤러는, 상기 압력 센서에 의해 측정된 냉매의 압력이 설정 압력을 유지하도록 상기 히팅 장치의 가동을 제어하는 것을 특징으로 하는, 가연성 액화냉매 정량주입장치.
According to claim 1,
The refrigerant charging unit,
A pressure sensor for measuring the pressure of the refrigerant discharged from the refrigerant container,
The controller controls the operation of the heating device so that the pressure of the refrigerant measured by the pressure sensor maintains the set pressure.
상기 냉매 충전유닛은,
상기 냉매 용기와 상기 기액분리기 사이에 설치된 레귤레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가연성 액화냉매 정량주입장치.
According to claim 1,
The refrigerant charging unit,
A flammable liquefied refrigerant metering device comprising a regulator installed between the refrigerant container and the gas-liquid separator.
상기 주입 커플링유닛은,
중공을 갖는 실린더 몸체;
상기 실린더 몸체 내에서 전후 이동 가능하게 형성되며, 냉매가 유동 가능한 관통공이 형성된 플런저;
상기 플런저 전방에 설치되며, 상기 플런저의 전진에 의해 상기 플런저와 맞닿아 상기 관통공을 폐쇄할 수 있도록 형성된 차단부재; 및
상기 실린더 몸체 내에 에어가 주입되는 개구로서, 상기 에어가 상기 플런저를 전후 이동시킬 수 있도록 하는 복수의 에어 주입구를 포함하는 것을 특징으로 하는, 가연성 액화냉매 정량주입장치.
According to claim 1,
The injection coupling unit,
Cylinder body having a hollow;
a plunger formed to be movable back and forth within the cylinder body and having a through hole through which a refrigerant flows;
a blocking member installed in front of the plunger and formed to close the through hole by coming into contact with the plunger when the plunger advances; and
As an opening through which air is injected into the cylinder body, the flammable liquefied refrigerant metering device comprising a plurality of air injection ports through which the air can move the plunger forward and backward.
상기 에어 주입구는, 전후로 이격 배치된 제1 및 제2 에어 주입구를 포함하며,
상기 제1 에어 주입구는 상기 플런저의 전방 공간에 연통되며, 상기 제1 에어 주입구를 통해 상기 플런저의 전방 공간에 분사된 에어가 상기 플런저를 후퇴시키며,
상기 제2 에어 주입구는 상기 플런저의 후방 공간에 연통되며, 상기 제2 에어 주입구를 통해 상기 플런저의 후방 공간에 분사된 에어가 상기 플런저를 전진시키는 것을 특징으로 하는, 가연성 액화냉매 정량주입장치.
According to claim 8,
The air inlet includes first and second air inlets spaced apart from each other in front and rear,
The first air inlet communicates with the front space of the plunger, and the air injected into the front space of the plunger through the first air inlet retracts the plunger,
The second air inlet communicates with the rear space of the plunger, and the air injected into the rear space of the plunger through the second air inlet advances the plunger.
상기 충전대상물 측과 상기 냉매 충전유닛의 케이스 내부 공간에서의 가스 누설을 방지하기 위한 가스 누설 방지 장치를 포함하며,
상기 가스 누설 방지 장치는,
상기 충전대상물 측에 배치되며, 상기 충전대상물 측의 가스 누설을 감지하는 제1 누설감지센서와 누설된 가스를 흡입하는 제1 후드;
상기 케이스 내에 배치되며, 상기 케이스 내부 공간의 가스 누설을 감지하는 제2 누설감지센서와 누설된 가스를 흡입하는 제2 후드; 및
상기 제2 후드로부터 상기 케이스 외부로 연장된 배출덕트에 설치되며, 상기 제1 및 제2 후드를 통해 흡입된 가스를 대기로 배출하는 환기팬을 포함하는 것을 특징으로 하는, 가연성 액화냉매 정량주입장치.According to claim 1,
And a gas leakage prevention device for preventing gas leakage in the charging object side and the inner space of the case of the refrigerant charging unit,
The gas leakage prevention device,
a first hood disposed on the side of the object to be charged and sucking the leaked gas and a first leak detection sensor for detecting gas leakage on the side of the object to be charged;
a second leak detection sensor disposed within the case and detecting a gas leak in the inner space of the case and a second hood for sucking the leaked gas; and
A flammable liquefied refrigerant metering device comprising a ventilation fan installed in a discharge duct extending from the second hood to the outside of the case and discharging gas sucked through the first and second hoods to the atmosphere. .
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- 2022-04-21 KR KR1020220049410A patent/KR102479922B1/en active IP Right Grant
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