KR102527620B1 - 혼합냉매를 연속적으로 제조하는 장치 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

복수 성분의 혼합냉매를 연속적으로 제조하는 혼합냉매 제조 장치에 있어서, 복수의 성분의 원료물질이 저장된 원료탱크; 상기 원료탱크와 연결되어 원료물질을 기화시키는 기화기; 내부에 흡착제를 포함하고, 기화된 복수의 성분의 원료 물질에 포함된 불순물과 물을 제거하는 정제탑; 상기 정제탑과 연결되고, 복수의 원료물질을 혼합하는 혼합기; 상기 혼합기로부터 이송된 혼합물을 액화시키는 응축기; 및 상기 응축기로부터 액화된 혼합물이 충진되는 저장탱크; 를 포함하는 혼합냉매 제조 장치에 관한 것이다.

Description

혼합냉매를 연속적으로 제조하는 장치 및 제조방법{Manufacturing apparatus and method for producing mixed-refrigerant continually}
본 출원은 혼합냉매를 연속으로 정제하고 혼합하여 연속 제조하는 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
냉매는 끊는점이 매우 낮은 화합물로 상온에서는 급격히 기화하여 주위로부터 열을 흡수하는 물질로 냉동기, 냉장고뿐만 아니라 공업용 용매 및 발포제로도 널리 사용되는 물질이다.
기존의 냉매는 할로겐화 탄소(halogenated carbon)이루어진 저분자량 화합물이 주종을 이루고 있으나, 최근 들어 오존파괴지수(ODP)가 낮거나 0인 화합물로의 전환이 급격히 이루어지고 있다. 대부분의 단일냉매들은 환경협약에 따라 제조와 사용이 금지되었거나 사용량이 제한되어 있기 때문에, 각 냉매의 증발특성과 물리적 특성들을 고려하여 환경친화적인 냉매들을 선택하여 일정비율로 혼합하여 단일냉매와 같은 성능을 나타내는 혼합냉매가 사용되고 있다. 친환경 냉매는 대부분 불화탄소계 화합물이며 불화탄소 화합물은 낮은 증발열로 인해 매우 휘발성이 큰 물질이다.
한편, 끓는점(bp)이 상대적으로 높은 불화탄소는 각종 냉동장치에 사용되는 1차냉매(이하 냉매)와 구별되는 2차냉매(이하 열매)로의 용도가 매우 유망하다. 이는 불화탄소 화합물이 열적, 화학적 안정성이 우수하고 기타 물질과의 반응성이 없으며 불연성을 지니고 있기 때문이다. 열매 또한 냉매와 유사하게 용도와 온도범위, 적용장치에 따라 끓는점(bp)을 포함한 증발특성이 최적화되어야 한다. 물론 냉매와 열매는 모두 높은 순도가 요구된다.
불화탄소 화합물은 제조 후 분별증류와 같은 정제가 필요하며 특히 물이 함유되어 있으면 안 된다. 또 혼합냉매의 경우에는 제조방법에 따라 제조 후 시간이 지남에 따라 증발압력이 높은 냉매가 증발하여 제조 직후의 혼합비율이 유지되지 않아 원하는 물성을 얻을 수 없게 된다. 따라서 불화탄소계 혼합냉매나 열매의 제조에 있어서, 전체공정을 통해 상분리가 일어나지 않으며 혼합냉매의 조성비가 유지되어야 함이 중요하다.
제조된 혼합물은 순도가 우수하고 혼합비가 일정해야 냉동시스템이나 방열, 열교환장치 내에서 근공비로 작동하며 냉동 또는 열매체로서 기능을 할 수 있다. 그러나 각 조성물들의 증발압력 차이로 인하여 상분리가 일어나게 되면 근공비에서 멀어지게 되고 냉동시스템 내에서 온도구배가 일어나 냉동시스템의 수명은 물론 충분한 냉동능력을 얻을 수 없다.
대한민국공개특허공보 제10-2000-0059744호에 초음파를 적용한 교반기를 설치한 배치(batch) 반응기로 혼합냉매를 제조하였으나, 배치 반응기는 연속식 제조가 불가능하고 교반을 진행하며 반응기내의 기체압력이 높아짐으로서 압력이 높은 냉매가 먼저 기화되어 충진시 원하는 혼합비의 냉매를 제조하기가 어렵다는 문제가 있다.
대한민국공개특허공보 제10-1998-070926호에서는 밀도차를 이용하여 혼합냉매를 제조하는 방법이 게시되어 있다. 이 경우 온도변화를 준 후에 혼합하게 됨으로서 공정비용 상승은 물론이고 단순한 물리적 혼합이므로 제조 후 온도가 바뀌어 제조과정에서 상분리가 일어나 원하는 조성비의 혼합냉매를 제조할 수 없는 단점이 있다.
001)대한민국공개특허공보 제10-2000-0059744호(2000.10.05.공개) 002)대한민국공개특허공보 제10-1998-070926호(1998.10.26. 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원에서는 연속적으로 혼합냉매 또는 혼합열매를 제조하되 특히 원료에 존재하는 수분의 제거와 혼합비의 유지가 확보될 수 있는 제조 장치 및 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시예는 복수 성분의 냉매 또는 열매를 연속적으로 제조하는 혼합냉매 제조 장치에 있어서, 복수 성분의 원료물질이 저장된 원료탱크, 상기 원료탱크와 연결되어 원료물질을 기화시키는 기화기, 내부에 흡착제를 포함하고, 기화된 복수 성분의 원료 물질에 포함된 불순물과 물을 제거하는 정제탑, 상기 정제탑과 연결되고, 복수의 원료물질을 혼합하는 혼합기, 상기 혼합기로부터 이송된 혼합물을 액화시키는 응축기, 상기 응축기로부터 액화된 혼합물이 충진되는 저장탱크, 상기 저장탱크에 충진된 혼합물을 외부로 순환시키는 순환펌프 및 상기 저장탱크와 순환펌프를 연결하고, 혼합물의 순환을 가이드하는 순환관을 포함하고, 상기 정제탑은 기화기와 응축기 사이에 배치되고, 상기 순환펌프는 상기 저장탱크에 충진된 혼합물의 혼합비를 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 장치를 제공한다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 정제탑은, 상기 정제탑 하단에서 배치되고 원료물질이 흡입되는 흡입구; 상기 정제탑 상단에 배치되고 정제된 원료물질이 토출되는 토출구; 및 내부에 포함하는 흡착제; 를 포함하고, 상기 원료물질이 정제탑 하단에서 상단으로 이동하면서 불순물과 물이 제거될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 정제탑은, 복수 개의 단을 포함하고, 이웃하는 단 사이가 서로 연통되어 연료물질이 일방향으로 이동할 수 있으며, 각각의 단은 탈착 가능할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 정제탑은, 복수 개의 챔버를 포함하고, 이웃하는 챔버 사이가 서로 연통되어 연료물질이 일방향으로 이동할 수 있으며, 각각의 챔버는 탈착 가능할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 정제탑은, 정제탑의 내부 또는 외부에 위치하는 가열장치를 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 가열장치는, 상기 정제탑의 외부를 코일 형태로 둘러싸면서 배치된 열선을 포함하고, 일정 기간 경과 후 정제탑의 내부온도를 가열하여 흡착제를 재생시킬 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 흡착제는, 알루미나, 몰레큘러시브(Molecular Sieve), 초흡착성 고분자(Superabsorbent polymer, SAP), 흡착성 고분자, 실리카, 활성탄, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 흡착제는, 정제탑의 최하단 및 최상단은 알루미나로 충진되며, 나머지 단에는 몰레큘러시브(Molecular Sieve)로 충진될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 흡착제는, 정제탑의 가장 아래의 챔버와 가장 상부의 챔버는 알루미나로 충진되며, 나머지 챔버에는 몰레큘러시브(Molecular Sieve)로 충진될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 혼합기는, 주입되는 유입부와 유입부의 직경에 비해 점점 작아진 후 일정한 직경을 갖는 중간부 및 다시 후면으로 갈수록 직경이 커지는 배출부로 구성된 관; 및 관의 벽면에서 관의 중앙부로 이어지고 다시 관의 중앙부에서 관의 벽면으로 이어지는 형상을 갖는 내부막; 을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 응축기는, 상기 혼합기와 상기 저장탱크 사이에 배치되고, 상기 혼합물을 액화시켜 혼합물의 성분비 및 저장탱크의 압력을 일정하게 유지시킬 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 혼합물을 상기 저장탱크로 공급하는 순환펌프; 및 상기 저장탱크와 순환펌프를 연결하고, 혼합물의 순환을 가이드하는 순환관; 을 더 포함하고, 상기 순환펌프는, 상기 저장탱크에 충진된 혼합물의 혼합비를 일정하게 유지시킬 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 순환관은, 내주면이 순환펌프에서 저장탱크를 향하여 경사진 나선형으로 감겨지는 형상을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 저장탱크는, 내부압력 측정기 및 수분 측정기를 포함하고, 저장탱크의 내부 압력과 충진된 혼합물의 수분량이 일정하게 유지되도록 순환펌프의 순환 횟수를 조절할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 저장탱크에 충진된 혼합물을 원하는 용기 또는 실린더로 이송시키는 이송펌프; 를 더 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 복수 성분의 혼합냉매를 연속적으로 제조하는 혼합냉매 제조 방법에 있어서, 복수 성분의 원료물질이 저장된 원료탱크로부터 기화기로 이송하고 기화기에서 원료를 기화시키는 단계; 상기 기화된 원료물질을 정제탑으로 이송하여 수분과 불순물을 제거하는 단계; 정제탑을 통과한 복수 성분의 원료물질을 혼합기에서 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 응축기로 이송하여 액화시키는 단계; 및 상기 응축기로부터 액화된 혼합물을 저장탱크에 충진하는 단계; 및 상기 저장탱크에 충진된 혼합물을 순환펌프 및 순환관을 이용하여 외부로 순환시키는 단계; 를 포함하고, 상기 순환을 통해 상기 저장탱크에 충진된 혼합물의 혼합비를 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 방법을 제공한다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 수분과 불순물을 제거하는 단계에서, 일정 기간 경과 후 상기 정제탑 외부에 구비된 가열장치의 온도를 상승시켜 내부에 포함된 흡착제를 재생시키는 것을 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 충진하는 단계 이후에, 상기 저장탱크에 충진된 혼합물을 순환펌프 및 순환관을 이용하여 외부로 순환시키는 단계를 더 포함하고, 상기 순환을 통해 상기 저장탱크에 충진된 혼합물의 혼합비를 일정하게 유지시킬 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 순환시키는 단계는, 상기 저장탱크에 포함된 내부압력 측정기 및 수분 측정기를 이용하여 내부 압력과 내부 수분량을 측정하는 단계; 및 저장탱크의 내부 압력과 충진된 혼합물의 수분량이 일정하게 유지되도록 순환펌프의 순환 횟수를 조절하는 단계; 를 포함할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 순환시키는 단계 이후에, 상기 저장탱크에 충진된 혼합물을 이송펌프를 이용하여 원하는 용기 또는 실린더로 이송시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 출원은 균일한 품질의 저분자량 불화탄소계 혼합냉매 또는 혼합열매를 연속하여 제조할 수 있으며, 정제탑을 통해 수분과 기타 불순물을 효과적으로 제거하여 높은 순도의 제품을 생산할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 출원은 순환펌프를 이용하여 2성분 이상의 원료 물질의 혼합비를 일정하게 유지하여 원하는 혼합비를 갖는 혼합냉매 또는 열매를 제조할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 출원은 저장탱크에 혼합물이 충진되기 전 응축기에서 미리 액화되므로 혼합물의 상분리 없이 일정 혼합비를 갖는 혼합냉매 또는 열매를 원활하게 제조할 수 있다.
도 1은 본 출원의 실시예에 따른 혼합냉매 제조 장치를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 출원의 실시예에 따른 정제탑의 내부를 측면에서 바라본 단면도이다.
도 3은 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 정제탑의 내부를 측면에서 바라본 단면도이다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 정제탑의 외부를 측면에서 바라본 단면도이다.
도 5는 본 출원의 실시예에 따른 혼합기의 내부를 측면에서 바라본 단면도이다.
이하, 본 출원을 보다 상세히 설명한다.
이하의 특정한 기능적 설명들은 단지 본 출원의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위하여 예시된 것으로, 본 출원의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.
본 출원의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 출원의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 출원의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 출원을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 출원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 '물질'은 '냉매 또는 열매'로 혼용 사용 가능하다.
이하에서는 본 출원에 따른 혼합냉매 또는 혼합열매를 연속적으로 제조하는 장치 및 제조방법의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 출원은 복수 성분의 냉매 또는 열매를 연속적으로 제조하는 혼합냉매 제조 장치에 관한 것으로서, 본 출원의 일 실시예에 따라 복수의 성분의 원료물질이 저장된 원료탱크(10(a), 10(b)), 상기 원료탱크(10(a), 10(b))와 연결되어 원료물질을 기화시키는 기화기(100(a), 100(b)), 내부에 흡착제(262)를 포함하고, 기화된 복수의 성분의 원료 물질에 포함된 불순물과 물을 제거하는 정제탑(200(a), 200(b)), 상기 정제탑(200(a), 200(b))과 연결되고 복수의 원료물질을 혼합하는 혼합기(400), 상기 혼합기(400)로부터 이송된 혼합물을 액화시키는 응축기(600) 및 상기 응축기(600)로부터 액화된 혼합물이 충진되는 저장탱크(20)를 포함할 수 있다.
상기 원료탱크(10(a), 10(b))는 원료물질의 수에 대응하여 복수 개로 존재할 수 있다. 혼합하고자 하는 원료 물질 즉, 2종 또는 3종의 냉매 또는 열매가 각각 원료탱크(10(a), 10(b))에 충진되어 있을 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 혼합냉매 제조 장치에 관한 개념도를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 각기 다른 원료물질(냉매 또는 열매)가 저장된 복수의 원료탱크(10(a), 10(b))는 기화기(100(a), 100(b))와 연결되고, 기화기(100(a), 100(b))로부터 기화된 원료물질은 정제탑(200(a), 200(b))으로 주입된다. 정제탑(200(a), 200(b))은 기화된 복수의 성분의 원료물질에 포함된 불순물(산성가스) 및 물을 제거하므로 이후 혼합기(400)에서 순도 높은 원료물질로 혼합 가능하다. 정제탑(200(a), 200(b))은 혼합기(400)와 연결될 수 있고, 혼합기(400)에서는 기화된 2종 이상의 원료물질이 혼합될 수 있다.
상기 기상의 혼합물은 컴프레서(500)에 의해 응축기(600)로 주입될 수 있다. 기상의 혼합물은 저장탱크(20)에 충진되기 전에 열교환기가 부착된 응축기(600)로 먼저 주입되고 액화시킨 후 저장탱크(20)로 이송된다. 저장탱크(20) 내의 압력 변화를 최소화하고, 상기 공정을 통해 혼합물의 일정성분비를 유지하기 위한 것이다. 이후, 저장탱크(20) 외부에 배치된 순환펌프(700)에 의해 상기 혼합물은 외부로 강제 순환될 수 있다. 강제 순환됨으로써 수분을 감소시키고, 혼합비를 일정하게 유지시킬 수 있다는 장점이 있다.
본 출원의 일 실시예에 따라 혼합냉매 제조 장치는 기화기(100(a), 100(b))를 포함할 수 있다. 상기 기화기(100(a), 100(b))는 각각의 원료탱크(10(a), 10(b))와 연결되어 있으며, 원료탱크(10(a), 10(b))의 수에 대응하여 각각 배치될 수 있다. 원료탱크(10(a), 10(b))로부터 원료물질은 기화기(100(a), 100(b))로 주입될 수 있다. 기화기(100(a), 100(b))는 기액상 또는 액상의 원료를 기화시킨다. 대부분의 불화탄소계 원료물질은 낮은 증발열로 인해 매우 큰 휘발성을 갖고 화합물이 열적, 화학적 안정성이 우수하며 기타 물질과의 반응성이 없고 불연성을 지니고 있다. 이에 따라 해당 원료물질을 기화기(100(a), 100(b))를 통해 기화시킴으로써 안정되게 공급하고 혼합시킬 수 있으며, 기존의 제조과정에서 상분리가 일어나 원하는 조성비의 혼합냉매를 제조할 수 없는 단점을 극복할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 출원의 정제탑을 측면에서 바라본 단면도이다. 도 2 및 3을 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따라, 본 출원은 정제탑(200(a), 200(b))을 더 포함할 수 있다. 상기 정제탑(200(a), 200(b))은 기화기(100(a), 100(b))와 연결되어 배치되어 있을 수 있으며, 기화기(100(a), 100(b))의 수에 대응하여 각각 배치될 수 있다. 바람직하게는 정제탑(200(a), 200(b))은 기화기(100(a), 100(b))와 혼합기(400) 사이에 배치될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따라, 상기 정제탑(200(a), 200(b))은 상기 정제탑(200(a), 200(b)) 하단에 배치되고 원료물질이 흡입되는 흡입구(220), 상기 정제탑(200(a), 200(b)) 상단에 배치되고 정제된 원료물질이 토출되는 토출구(240) 및 내부에 흡착제(262)를 포함한 복수의 챔버(260)를 포함할 수 있고, 상기 복수의 챔버(260)는 서로 이웃 배치되어 연료물질이 일방향으로 이동할 수 있도록 연통되며, 원료물질이 복수의 챔버(260)를 따라 일방향으로 이동되면서 원료물질의 불순물과 물을 제거할 수 있다. 즉, 기화기(100(a), 100(b))와 정제탑(200(a), 200(b))은 기화된 복수의 성분의 원료 물질에 포함된 불순물과 물을 제거하는 역할을 할 수 있다. 불화탄소 화합물은 제조 후 분별증류와 같은 정제가 요구된다. 제조된 혼합물은 순도가 우수하고 혼합비가 일정해야 한다.
본 출원의 일 실시예에서, 상기 정제탑(200(a), 200(b)) 내부에 충진되는 흡착제(262)는, 다량의 물을 흡수 및 탈수하기 위해 요구되는 성능을 갖는 수분 초흡수성 물질이면 무관하며, 정제탑에 충진되어 흡착제(262)로 사용될 수 있으면 족하고, 산성가스와 수분에 대한 흡착성이 높은 재료라면 특별히 한정되는 것은 아니다. 구체적으로 알루미나, 몰레큘러시브(Molecular Sieve), 초흡착성 고분자(Superabsorbent polymer, SAP), 흡착성 고분자, 실리카, 활성탄 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 몰레큘러시브(Molecular Sieve)는 제올라이트 몰레큘러시브 또는 탄소 몰레큘러시브(Carbon molecular sieve, CMS)일 수 있다. 상기 제올라이트 몰레큘러시브는 제올라이트 A, X, 또는 Y의 몰레큘러시브일 수 있고, 상기 실리카는 아민이 부착된 실리카일 수 있다. 상기 초흡착성 고분자는 폴리아크릴산나트륨(Sodium Polyacrylate)일 수 있고, 상기 흡착성 고분자는 1개 이상의 카르복실기를 포함하는 폴리카르복시산일 수 있다.
상기 카르복시산은 다량의 물을 흡수 및 탈수하기 위해 요구되는 성능을 갖는 수분 흡수성 폴리아크릴산의 군으로부터 선택될 수 있다. 구체적으로 상기 흡착성 고분자는 폴리아크릴산 또는 폴리메타크릴산일 수 있다. 이들은 염기와의 화학반응을 통해 초흡착성 고분자 소재를 형성하며, 유기 단분자계 산에 비해 가교제와의 에스테르 결합 형성시 보다 기계적 특성이 우수한 표면 코팅을 구성할 수 있고, 또한 인체에 무해하다는 장점이 있다. 특히, 폴리아크릴산의 경우 기저귀에도 사용되는 초흡착성 고분자로 인체에 무해하고 쉽게 접할 수 있으며, 중성 pH조건에서 사용이 가능하고, 또한 중합 온도가 낮아 중합이 용이하며 이 고분자를 이용한 코팅막 형성시 낮은 온도에서 가교가 가능하다는 장점도 갖는다. 상기 카르복시산은 필요에 따라, 대응하는 알칼리 또는 알칼리 금속의 염과 같은 음이온 형태로 사용될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따라, 상기 정제탑(200(a), 200(b))은 내부에 복수의 챔버(260)를 포함하며, 상기 복수의 챔버(260)는 흡착제(262)를 포함하고, 챔버(260) 간에 기체가 일 방향으로 이동할 수 있도록 연통되어 있다. 정제탑(200(a), 200(b))의 하단부로부터 기체 상태인 원료물질이 주입되고, 원료물질은 최하단에 위치한 첫번째 챔버(260)에 들어오게 된다. 상기 챔버(260)에서 일정량의 수분과 불순물의 탈착과정이 진행된 후, 원료물질은 측면에 배치된 두번째 챔버(260)로 이동하게 된다. 세번째 챔버(260)는 두번째 챔버(260)의 상측에 위치하고, 네번째 챔버(260)는 세번째 챔버(260) 측면에 배치될 수 있다. 전체적으로 복수 열의 챔버(260)가 정제탑(200(a), 200(b)) 내부에 연속적으로 적층되어 있는 구조가 될 수 있다. 이에 따라 원료물질은 흡입구(220)로부터 흡입되어 토출구(240)로 토출되기까지 연속적으로 배치된 챔버(260)를 순차적으로 통과하게 된다. 모든 챔버(260)에서 탈착과정이 진행된 후에 원료물질은 상기 정제탑(200(a), 200(b))의 상단에 위치한 배출구로 배출된다. 이와 같은 배치구조를 선택함으로써, 제한된 부피를 갖는 정제탑(200(a), 200(b))에서 흡착제(262)를 포함하는 복수 개의 챔버(260)를 통과하여 원료물질의 불순물과 수분의 탈착 효율을 극대화시킬 수 있다.
본 출원의 또 다른 실시예에 따라, 정제탑(200(a), 200(b))은 3개 내지 10개의 복수의 단을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 정제탑이 5개의 단으로 이루어졌으며, 각 단은 따로 탈거와 장착이 가능할 수 있다. 각 단에는 흡착제(262)가 포함될 수 있다.
본 출원의 일 실시예에서 상기 흡착제는, 정제탑의 최하단 및 최상단 또는 가장 아래의 챔버와 가장 상부의 챔버는 알루미나로 충진되며, 중간 부분에 위치한 나머지 단 또는 챔버에는 몰레큘러시브(Molecular Sieve), 초흡착성 고분자(Superabsorbent polymer, SAP), 흡착성 고분자, 실리카, 활성탄 또는 이들의 혼합물이 충진될 수 있다. 더욱 구체적으로 중간 부분에 위치한 나머지 단 또는 챔버에는 몰레큘러시브(Molecular Sieve)로 충진될 수 있다.
상기 알루미나는 볼의 형태로 가공되어 충진될 수 있으나, 특별히 형상에 제한되지는 않는다. 상기 알루미나 볼은 직경 3 내지 5 mm 일 수 있고, 구체적으로, 직경 4 mm일 수 있다. 중간 부분의 복수 개의 단 또는 챔버는 몰레큘러시브로 충진될 수 있고, 예를 들어 제올라이트 몰레큘러시브로 충진될 수 있다.
상기 각각의 단 또는 각각의 챔버는 일정기간 사용 후에 탈착하여 내용물을 교체후 다시 장착하여 사용할 수 있다. 알루미나 볼은 내압 강도가 제올라이트에 비해 10배 이상 강하여 중간 부분에 위치한 제올라이트 몰레큘러시브를 보호하는 역할을 하며 제올라이트는 수분을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한 냉매 원료들 중에 함유된 저분자량 탄화수소나 아민, 알코올, 촉매 등을 모두 흡착해서 제거할 수 있다. 정제탑(200(a), 200(b))은 예를 들어 수개월에 1회 이상, 구체적으로 월 1회 이상 고온 공기를 통과시켜 수분과 불순물을 제거할 수 있고, 수년에 1회 이상 또는 구체적으로 매년 1회 이상 중간에 위치한 단 또는 챔버를 탈거하여 제올라이트 몰레큘러시브를 교체할 수 있다.
도 4는 본 출원의 실시예에 따른 정제탑의 외부를 측면에서 바라본 단면도이다. 도 4를 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따라, 상기 정제탑(200(a), 200(b))의 각 챔버(260)에 배치된 흡착제(262)은 원료물질의 불순물과 물을 제거할 수 있다. 또한, 상기 정제탑(200(a), 200(b))의 외부를 코일 형태로 둘러싸는 가열장치(280)를 포함하고, 정제탑(200(a), 200(b))의 내부온도를 조절하여 알루미나, 몰레큘러 시브(molecular sieve) 또는 이들의 혼합물을 재생시킬 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따라, 상기 정제탑(200(a), 200(b))의 외부는 코일 형태로 둘러싸는 가열장치(280)를 포함할 수 있다. 바람직하게는 상기 가열장치(280)는 정제탑(200(a), 200(b))의 외부를 코일 형태로 둘러싸는 열선일 수 있다. 상기 가열장치(280)는 정제탑(200(a), 200(b))의 내부 온도를 조절할 수 있고, 구체적으로 정제탑(200(a), 200(b))의 내부온도를 180℃ 내지 350℃까지 조절할 수 있다. 또한, 상기 가열장치(280)에 의해 일정한 시간이 경과하면 고온으로 알루미나와 몰레큘러 시브를 재생할 수도 있다. 일반적으로 물과 활성 알루미나의 강한 상호작용 때문에 흡착된 물을 완전히 탈착시키기 위해서는 가열 재생법이 사용된다. 보통 알루미나의 가열재생온도는 180℃ 내지 350℃이며, 가열 온도가 높을수록 탈착 재생이 더 완전해진다.
정제탑(200(a), 200(b))의 상단부와 하단부는 분리가 가능하며, 필요시 내부물질을 교체할 수도 있다. 기화된 원료물질이 정제탑(200(a), 200(b))을 통과하면서 미량의 불순물과 물이 제거되어 원료의 순도가 높아지는 효과를 갖는다. 이후, 각 정제탑(200(a), 200(b))을 통과한 기상 원료물질은 각각 질량유속조절기(300(a), 300(b))를 통과하여 혼합기(400)에 주입된다.
본 출원의 일 실시에에 따라 혼합냉매 제조 장치는 질량유속조절기(300(a), 300(b))를 더 포함할 수 있다. 질량유속조절기(300(a), 300(b))는 정제탑(200(a), 200(b))과 혼합기(400) 사이에 배치될 수 있으며, 불순물과 수분이 제거되어 순도가 높아진 원료물질을 원하는 유속으로 혼합기(400)에 이송시킬 수 있다. 질량유속조절기(300(a), 300(b))를 통과하는 원료물질의 질량유속은 제어부(미도시)에 의해 사용자가 원하는 수치만큼 조절 가능하다.
도 5는 본 출원의 실시예에 따른 혼합기의 내부를 측면에서 바라본 단면도이다. 도 5를 참조하면, 본 출원의 일 실시예에 따라, 정제탑(200(a), 200(b))을 거쳐 순도가 높아진 기상 원료물질은 혼합기(400)로 주입되고, 혼합기(400) 내부에서 일정한 비율로 혼합된다. 기화기(100(a), 100(b))에 의해 기체 상태로 존재하며, 정제탑(200(a), 200(b))을 통해 불순물과 수분이 제거된 원료물질은 원하는 비율로 일정하게 혼합 가능하다.
본 출원의 혼합기(400)는 기화된 원료물질이 통과하면서 혼합할 수 있는 관(420)을 포함한다. 상기 관(420)은 주입되는 유입부(422)와 유입부(422)의 직경에 비해 점점 작아진 후 일정한 직경을 갖는 중간부(424) 및 다시 후면으로 갈수록 직경이 커지는 배출부(426)로 구성되고, 전체적으로 눕힌 모래시계 형태를 갖는다. 상기 관(420)에는 복수 개의 내부막(428)이 설치되어 있으며, 기화된 원료 물질은 상기 내부막(428)을 관(420)통하면서 충분히 혼합된다. 내부막(428)은 관(420)의 벽면에서 관(420)의 중앙부로 이어지고 다시 관(420)의 중앙부에서 관(420)의 벽면으로 이어지는 형상을 갖는다. 관(420)의 측면에서 바라볼 때, 상기 내부막(428)은 X자 형상으로 복수 개가 배치될 수 있다. 상기 내부막(428)을 통해 유입된 기체의 원료물질은 입구에서 배출구로 이동함과 동시에 관(420)의 벽면과 중심부를 진동하게 된다. 결과적으로 관(420)의 내부에서 와류현상이 발생할 수 있고, 기체의 원료물질은 더 원활하게 혼합할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따라, 기체 상태인 혼합물질은 컴프레서로 응축기(600)(콘덴서)로 보내져 액상으로 바뀐 후에 저장탱크(20)로 충진된다. 즉, 응축기(600)는 열교환기를 구비하고, 혼합기(400)와 저장탱크(20) 사이에 배치되며, 상기 응축기(600)에서 기체 상태의 혼합물질을 액화시키는 역할을 한다. 종래기술의 경우, 기상 혼합물을 컴프레서 가압하여 저장탱크(20) 내부에서 액화시키는 방법을 주로 사용하였다. 하지만 이 경우, 저장탱크(20)에서 상분리가 일어나거나 내부 압력값이 변화하여 원하는 조성비를 갖는 혼합냉매를 제조하기 어렵다는 단점이 있었다. 이를 극복하기 위해 본 출원에서는 열교환기가 부착된 응축기(600)로 먼저 액화시킨 후 저장탱크(20)로 이송함으로써 저장탱크(20) 내 압력의 변화를 최소화하였다. 이는 혼합냉매를 제조하는 과정동안 혼합물의 성분비를 일정하게 유지하기에 효과적이다.
본 출원의 일 실시예에 따라, 저장탱크(20)에 액화된 혼합냉매가 충진될 수 있다. 상기 저장탱크(20)는 내부압력 측정기 및 수분 측정기를 포함할 수 있다. 내부압력 측정기 및 수분 측정기는 실시간으로 저장탱크(20) 내 압력변화와 혼합냉매의 수분함량을 측정할 수 있는 장치이고, 상기 측정기에 의해 사용자는 저장탱크(20)의 내부 압력과 충진된 혼합물의 수분량이 일정하게 유지되도록 순환펌프(700)의 순환 횟수를 조절할 수 있다. 저장탱크(20)의 혼합물 제품은 이송펌프(800)에 의해 이송용 배관을 따라 ISO탱크나 실린더로 이송될 수도 있고 또는 원하는 용기(30)에 채워질 수도 있다.
본 출원의 일 실시예에 따라 본 출원은 순환펌프(700) 및 순환관(740)(420)을 더 포함할 수 있다. 상기 순환펌프(700) 및 순환관(740)은 저장탱크(20)와 인접하여 배치될 수 있다. 순환펌프(700)는 저장탱크(20) 내부의 충진된 액상 혼합물을 강제 순환시키는 역할을 할 수 있으며, 순환관(740)은 저장탱크(20)와 순환탱크가 연결되도록 배치될 수 있고, 혼합물의 순환을 가이드하는 역할을 할 수 있다. 액상 냉매 또는 열매가 저장탱크(20)에 충진되면서 각 원료성분의 휘발성과 끓는점(bp) 차이에 의해 내부압력과 액상조성비가 바뀔 수 있다. 즉, 처음 저장탱크(20)로 충진될 때와 강제 순환되어 나중에 충진될 때의 혼합물의 혼합비율이 달라질 수 있다. 이를 방지하기 위해 순환펌프(700)를 사용하여 내부의 액상혼합물을 강제 순환시켜 일정한 혼합비를 유지할 수 있다. 상기 순환펌프(700)에 의한 순환 횟수는 혼합비를 일정하게 유지할 수 있을 정도면 족하고, 이에 제한되지 않는다.
본 출원의 일 실시예에 따라, 순환관(740)은 저장탱크(20)에서 빠져나와 강제 순환되는 혼합냉매를 다시 저장탱크(20)로 충진시키는 가이드 역할을 할 수 있다. 상기 순환관(740)의 내주면은 순환펌프(700)에서 저장탱크(20)를 향하여 경사진 나선형으로 감겨지는 형상을 갖는다. 상기 나선형 형상에 의해 혼합냉매가 저장탱크(20)를 향해 회전하면서 충진될 수 있도록 한다. 상기 나선형 형상은 강제 순환되는 혼합냉매의 혼합비가 일정하게 유지되도록 하고, 저장탱크(20)로 이송되는 과정을 단축시키는 역할을 할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따라, 복수 성분의 혼합냉매를 연속적으로 제조하는 혼합냉매 제조 방법을 제공할 수 있다. 복수 성분의 원료물질이 저장된 원료탱크로부터 기화기로 이송하고 기화기에서 원료를 기화시키고, 상기 기화된 원료물질을 정제탑으로 이송하여 수분과 불순물을 제거한다. 정제탑을 통과한 복수 성분의 원료물질을 혼합기에서 혼합하며, 상기 혼합기에서 혼합된 혼합물을 응축기로 이송하여 액화시킨다. 이후 상기 응축기로부터 액화된 혼합물을 저장탱크에 충진하여 혼합냉매 제조할 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따라, 상기 수분과 불순물을 제거하는 단계에서, 일정 기간 경과 후 상기 정제탑 외부에 구비된 가열장치의 온도를 상승시켜 내부에 포함된 흡착제를 재생시키는 것을 포함할 수 있다. 또한, 상기 충진하는 단계 이후에, 상기 저장탱크에 충진된 혼합물을 순환펌프 및 순환관을 이용하여 외부로 순환시키는 단계를 더 포함하고, 상기 순환을 통해 상기 저장탱크에 충진된 혼합물의 혼합비를 일정하게 유지시킬 수 있다.
본 출원의 일 실시예에 따라, 상기 순환시키는 단계는, 상기 저장탱크에 포함된 내부압력 측정기 및 수분 측정기를 이용하여 내부 압력과 내부 수분량을 측정하는 단계 및 저장탱크의 내부 압력과 충진된 혼합물의 수분량이 일정하게 유지되도록 순환펌프의 순환 횟수를 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 순환시키는 단계 이후에, 상기 저장탱크에 충진된 혼합물을 이송펌프를 이용하여 원하는 용기 또는 실린더로 이송시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 출원을 실시예를 통하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
<실시예 1> R-410A 제조
R-410A(R-32, R-125 = 1:1 오차허용치 최대 1.5%)
R-32: CH2F2 difluorometane, bp -52 ℃
R-125: CHF2CF3, pentafluoroethane, bp -48.5 ℃
상기 목표혼합냉매(R-401)은 상기 제1원료냉매(R-32)와 제2원료냉매(R-125)가 1:1의 비율로 혼합되어 형성된 혼합냉매로서, 상기 제1원료냉매와 상기 제2원료냉매의 증기압이 상이하여 혼합되어도 각각 개별적인 성격을 띄며, 등압의 증발 및 응축과정을 겪을 때 조성비가 변하고 온도가 증가 또는 감소하게 되는 온도구배를 나타내는 특징이 있고, 이러한 혼합냉매를 비공비 혼합냉매라고 한다.
R-32(difluoromethane, 순도 99%, 수분 함량 0.5%)와 R-125(pentafluoroethane, 순도 99%, 수분함량 0.5%)가 각각 1톤씩 저장된 원료탱크로부터 두 원료냉매를 기화기로 주입하였다. 기화기에서는 기액상, 또는 액상의 두 원료를 기화시켜 정제탑으로 이송하였다. 정제탑에는 알루미나와 몰레큘러 씨브가 채워져 있으며 외부는 가열장치로 감싸져 있어 내부온도의 조절이 가능하여 질량유속이 100~200 L/min의 속도로 두 원료의 유속이 1:1로 일정하게 정제탑 내부온도를 원격조정하였다. 각 정제탑을 통과한 기상 원료는 각각 질량유속조절기를 통과하여 혼합기에서 일정한 비율로 혼합된다.
혼합가스는 컴프레서로 응축기(콘덴서)로 보내져 액상으로 바뀌고 저장탱크로 이송되었다. 액상 혼합냉매(R-410)가 저장탱크에 충진되면서 각 원료성분의 휘발성과 끓는점(bp) 차이에 의해 내부압력과 액상조성비가 바뀔 수 있어 이를 방지하기 위해 이송펌프를 사용하여 내부의 액상혼합물을 순환시켜 충진과정 전체를 통해 혼합비 1:1을 유지하였다. 저장탱크의 혼합물 제품은 이송펌프에 의해 충전기를 통해 원하는 용기(15L)에 순차적으로 채웠다. 얻어진 혼합열매는 용기 1, 3, 5, 7, 9로부터 액상 시료를 채취하여 GC(Gas Chromatography)와 칼피셔 분석으로 순도와 수분함량을 측정하였다.
<실시예 2> C5ME, C6ME 1:2 혼합물 제조
C5ME[C6H3F11(3-Methoxy-2-(trifluoroMethyl)fluorobutane)(순도 99%)]100 kg과 C6ME[C7H3F13(3-Methoxyperfluoro(2-methylpentane)) 100kg이 각각 저장된 원료탱크로부터 두 원료를 기화기로 주입하였다. 기화기에서는 액상의 두 원료를 기화시켜 정제탑으로 이송하였다. 정제탑에는 알루미나와 몰레큘러 씨브가 채워져 있으며 외부는 가열장치로 감싸져 있어 내부온도의 조절이 가능하여 질량유속을 100~150 L/min으로 유속비율을 조절할 수 있도록 정제탑 내부온도를 원격조정하였다. 각 정제탑을 통과한 기상 원료는 각각의 유속비율이 C5ME:C6M2 = 1:2로 일정하게 질량유속조절기를 통과하여 혼합기에서 혼합된 후 컴프레서로 응축기(콘덴서)로 보내져 액상으로 바뀌고 저장탱크로 이송되었다. 액상 혼합열매가 저장탱크에 충진되는 과정에서 각 원료성분의 휘발성과 끓는점(bp) 차이에 의해 내부압력과 액상조성비가 바뀔 수 있어 이를 방지하기 위해 순환펌프를 사용하여 내부의 액상혼합물을 순환시켜 충진과정 전체를 통해 혼합비 1:2를 유지하였다. 저장탱크의 혼합물 제품은 이송펌프에 의해 충전기를 통해 원하는 용기(15L)에 순차적으로 채웠다. 얻어진 혼합열매는 용기 1, 3, 5, 7, 9로부터 액상 시료를 채취하여 GC 및 칼피셔 분석으로 순도와 수분함량을 측정하였다.
이상의 실시예와 비교하기 위해 혼합냉매 410A와 혼합열매 C5ME:C6ME=1:2를 배치방식의 혼합방법으로 제조하였다.
<비교예 1> R-410A 배치반응기 주입 혼합
30개의 15L 용기들에 컴프레서를 이용하여 이용하여 각각 500 kg 규모의 원료탱크로부터 R-32(difluoromethane, 순도 99%, 수분 함량 0.5%)와 R-125(pentafluoroethane, 순도 99%, 수분함량 0.5%)를 각각 5kg씩 1:1로 주입하여 혼합냉매 R-410A를 제조하였다. 주입한 후 용기는 충분히 흔들어 내용물이 균일하도록 하였다. 혼합물 중 용기 1, 3, 5, 7, 9로부터 액상 시료를 채취하여 GC와 칼피셔 분석으로 순도와 수분함량을 측정하였다.
<비교예 2> 배치반응기 C5ME, C6ME 1:2 혼합열매 제조
10개의 15L 용기들에 컴프레서를 이용하여 150kg 규모의 각각의 원료탱크로부터 C5ME(순도 99%, 수분 함량 0.4%)와 C6ME(순도 99%, 수분함량 0.4%)를 각각 5kg, 10kg으로 1:2 비율로 주입하여 혼합냉매 R-410A를 제조하였다. 주입한 후 용기들은 충분히 흔들어 내용물이 균일하도록 하였다. 혼합물 중 용기 1, 3, 5, 7, 9로부터 액상 시료를 채취하여 GC와 칼피셔 분석으로 순도와 수분함량을 측정하였다.
표 1은 위의 실시예 1 및 2와 비교예 1 및 2에서 제조된 혼합냉매와 열매를 분석한 결과를 나타낸 것이다. 액상시료의 성분비를 표시한 것이고, 괄호는 수분함량을 %로 나타낸 것이다.
용기번호 실시예 1 비교예 1 실시예 2 비교예 2
R32: R125 R32: R125 C5ME: C6ME C5ME: C6ME
1 49.95:50.05(0.0) 49.95:50.05(0.5) 33.80:66.20(0.0) 33.80:66.20(0.6)
3 49.95:50.05(0.0) 49.80:50.20(0.7) 33.70:66.30(0.0) 33.10:66.90(0.6)
5 49.95:50.05(0.0) 49.55:50.45(0.5) 33.70:66.30(0.0) 32.90:67.10(0.6)
7 49.90:50.10(0.0) 48.90:51.10(0.5) 33.60:66.40(0.0) 32.60:67.40(0.6)
9 49.90:50.10(0.0) 48.50:51.50(0.5) 33.60:66.40(0.0) 32.50:67.50(0.6)
표 1에서 알 수 있듯이 제조과정에서 본 출원에 따라 혼합된 냉매 또는 열매(실시예 1 및 2)의 혼합비율이 일반 배치교반기에서 제조된 냉매 또는 열매(비교예 1 및 2)보다 일정함을 알 수 있다. 더욱이 냉매와 열매의 특성을 열화시키는 주요 불순물인 수분의 함량이 본 출원의 제조방법에 따르면 실제 측정되지 않을 수준으로 거의 모두 제거되었음을 알 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 출원을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 출원의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 출원의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10(a), 10(b): 원료탱크 20: 저장탱크
30: 용기 100(a), 100(b): 기화기
200(a), 200(b): 정제탑 220: 흡입구
240: 토출구 260: 챔버
262: 흡착제 280: 가열장치
300(a), 300(b): 질량유속조절기 400: 혼합기
420: 관 422: 유입부
424: 중간부 426: 배출부
428: 내부막 500: 컴프레서
600: 응축기 700: 순환펌프
740: 순환관 800: 이송펌프

Claims (18)

  1. 복수 성분의 혼합냉매를 연속적으로 제조하는 혼합냉매 제조 장치에 있어서,
    복수의 성분의 원료물질이 저장된 원료탱크;
    상기 원료탱크와 연결되어 원료물질을 기화시키는 기화기;
    내부에 흡착제를 포함하고, 기화된 복수의 성분의 원료 물질에 포함된 불순물과 물을 제거하는 정제탑;
    상기 정제탑과 연결되고, 복수의 원료물질을 혼합하는 혼합기;
    상기 혼합기로부터 이송된 혼합물을 액화시키는 응축기;
    상기 응축기로부터 액화된 혼합물이 충진되는 저장탱크;
    상기 저장탱크에 충진된 혼합물을 외부로 순환하는 순환펌프; 및
    상기 저장탱크와 순환펌프를 연결하고, 혼합물의 순환을 가이드하는 순환관; 을 포함하고,
    상기 정제탑은 기화기와 응축기 사이에 배치되고,
    상기 순환펌프는 상기 저장탱크에 충진된 혼합물의 혼합비를 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 정제탑은,
    상기 정제탑 하단에서 배치되고 원료물질이 흡입되는 흡입구;
    상기 정제탑 상단에 배치되고 정제된 원료물질이 토출되는 토출구; 및
    내부에 포함하는 흡착제; 를 포함하고,
    상기 원료물질이 정제탑 하단에서 상단으로 이동하면서 불순물과 물이 제거되는 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 정제탑은,
    복수 개의 단 또는 복수 개의 챔버를 포함하고,
    이웃하는 단 또는 챔버 사이가 서로 연통되어 연료물질이 일방향으로 이동할 수 있으며,
    각각의 단이나 챔버는 탈착 가능한 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 정제탑은,
    정제탑의 내부 또는 외부에 위치하는 가열장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가열장치는,
    상기 정제탑의 외부를 코일 형태로 둘러싸면서 배치된 열선을 포함하고,
    일정 기간 경과 후 정제탑의 내부온도를 가열하여 흡착제를 재생시키는 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 흡착제는,
    알루미나, 몰레큘러시브(Molecular Sieve), 초흡착성 고분자(Superabsorbent polymer, SAP), 흡착성 고분자, 실리카, 활성탄 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 흡착제는,
    정제탑의 최하단 및 최상단 또는 가장 아래의 챔버와 가장 상부의 챔버는 알루미나로 충진되며,
    나머지 단 또는 챔버에는 몰레큘러시브로 충진된 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 혼합기는,
    주입되는 유입부와 유입부의 직경에 비해 점점 작아진 후 일정한 직경을 갖는 중간부 및 다시 후면으로 갈수록 직경이 커지는 배출부로 구성된 관; 및
    관의 벽면에서 관의 중앙부로 이어지고 다시 관의 중앙부에서 관의 벽면으로 이어지는 형상을 갖는 내부막; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 응축기는,
    상기 혼합기와 상기 저장탱크 사이에 배치되고,
    상기 혼합물을 액화시켜 혼합물의 성분비 및 저장탱크의 압력을 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 장치.
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 순환관은,
    내주면이 순환펌프에서 저장탱크를 향하여 경사진 나선형으로 감겨지는 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 저장탱크는,
    내부압력 측정기 및 수분 측정기를 포함하고,
    저장탱크의 내부 압력과 충진된 혼합물의 수분량이 일정하게 유지되도록 순환펌프의 순환 횟수를 조절하는 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 저장탱크에 충진된 혼합물을 원하는 용기 또는 실린더로 이송시키는 이송펌프; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 장치.
  14. 복수 성분의 혼합냉매를 연속적으로 제조하는 혼합냉매 제조 방법에 있어서,
    복수 성분의 원료물질이 저장된 원료탱크로부터 기화기로 이송하고 기화기에서 원료를 기화시키는 단계;
    상기 기화된 원료물질을 정제탑으로 이송하여 수분과 불순물을 제거하는 단계;
    정제탑을 통과한 복수 성분의 원료물질을 혼합기에서 혼합하는 단계;
    상기 혼합기에서 혼합된 혼합물을 응축기로 이송하여 액화시키는 단계;
    상기 응축기로부터 액화된 혼합물을 저장탱크에 충진하는 단계; 및
    상기 저장탱크에 충진된 혼합물을 순환펌프 및 순환관을 이용하여 외부로 순환시키는 단계; 를 포함하고,
    상기 순환을 통해 상기 저장탱크에 충진된 혼합물의 혼합비를 일정하게 유지시키는 것을 특징으로 하는 혼합냉매 제조 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 수분과 불순물을 제거하는 단계에서,
    일정 기간 경과 후 상기 정제탑 외부에 구비된 가열장치의 온도를 상승시켜 내부에 포함된 흡착제를 재생시키는 것을 포함하는 혼합냉매 제조방법.
  16. 삭제
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 순환시키는 단계는,
    상기 저장탱크에 포함된 내부압력 측정기 및 수분 측정기를 이용하여 내부 압력과 내부 수분량을 측정하는 단계; 및
    저장탱크의 내부 압력과 충진된 혼합물의 수분량이 일정하게 유지되도록 순환펌프의 순환 횟수를 조절하는 단계; 를 포함하는 혼합냉매 제조 방법.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 순환시키는 단계 이후에,
    상기 저장탱크에 충진된 혼합물을 이송펌프를 이용하여 원하는 용기 또는 실린더로 이송시키는 단계를 더 포함하는 혼합냉매 제조 방법.
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