KR102536337B1 - 냉동탑차용 열교환 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 냉동탑차용 열교환 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉동탑차의 적재함 외부에 설치되어 적재함의 내부에 설치된 증발기(evaporator)의 작동 시 발생한 응축수를 이용하여 고온고압의 냉매와 저온저압의 냉매가 상호 열교환이 이루어지도록 함으로써 적재함의 외부에 설치된 응축기(condenser)의 효율을 높이는 한편 부하를 줄일 수 있는 냉동탑차용 열교환 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 냉동탑차용 열교환 시스템은 냉매를 압축시키는 압축기(100), 상기 압축기(100)에 의해 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(200), 상기 응축기(200)에 의해 응축된 냉매를 저온저압으로 팽창시키는 팽창밸브(300) 및 상기 팽창밸브(300)에 의해 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기(400)로 이루어지는 냉동시스템을 구비한 냉동탑차에 있어서, 상기 냉동탑차의 적재함 외부에 고정 설치되며, 상기 응축기(200)로부터 유입되는 냉매와 증발기(400)로부터 유입되는 냉매가 상호 열교환이 이루어지는 열교환부(500); 상기 압축기(100)와 응축기(200) 사이에 연결되되 상기 열교환부(500)를 통과하는 제1 냉매라인(600); 및 상기 압축기(100)와 증발기(400) 사이에 연결되되 상기 열교환부(500)를 통과하는 제2 냉매라인(700);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

냉동탑차용 열교환 시스템{Heat exchange system for refrigerator truck}
본 발명은 냉동탑차용 열교환 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉동탑차의 적재함 외부에 설치되어 적재함의 내부에 설치된 증발기(evaporator)의 작동 시 발생한 응축수를 이용하여 고온고압의 냉매와 저온저압의 냉매가 상호 열교환이 이루어지도록 함으로써 적재함의 외부에 설치된 응축기(condenser)의 효율을 높이는 한편 부하를 줄일 수 있는 냉동탑차용 열교환 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 냉동시스템이 구비된 냉동탑차는 냉동 및 냉장이 필요한 화물을 냉동탑차를 구성하는 적재함에 적재하여 이송하는 동안 냉동시스템에 의한 냉동에 의해 화물의 품질이나 신선도를 유지하게 된다.
이러한 냉동탑차에 구성되는 냉동시스템은 냉매를 압축시키는 압축기, 상기 압축기에 의해 압축된 고온의 냉매를 응축시키는 응축기, 상기 응축기에 의해 응축된 고온고압의 냉매를 저온저압으로 팽창시키는 팽창밸브 및 저온저압으로 팽창된 냉매가 주변의 열을 흡수하여 적재함 내부를 냉각시키도록 냉매를 증발시키는 증발기 등을 포함한다.
상기 압축기는 차량 엔진룸에 설치되어 엔진에 의해 작동되고, 응축기는 차량의 상부 또는 적재함의 상부 외측에 돌출되게 설치되며, 팽창밸브와 증발기는 적재함의 내부에 설치된다.
고온저압 상태의 냉매는 압축기에 의해 응축기를 지나면서 중온고압 상태의 액체가 되며, 응축기로부터 액체상태로 팽창밸브 및 증발기로 제공되는 냉매는 기화되면서 주변 열을 흡수하게 된다.
특히, 실외 온도가 그리 높지 않은 여름을 제외한 계절에는 냉동탑차의 부하가 심하지 않지만, 여름철에는 부하가 상당하며, 외부 온도가 너무 높아 냉동시스템의 가동에 무리가 따른다. 즉, 응축기에 인입되는 실외공기와 열교환을 겪은 후 토출되는 배출 공기의 온도 차이가 작아 응축기가 효율적으로 작동하지 못하게 된다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 기술의 일예가 하기 문헌 1 내지 문헌 2에 개시되어 있다.
특허문헌 1에는 차량의 엔진부에 의해 구동되는 압축기; 상기 압축기로부터 토출되는 냉매가 응축되도록 하는 응축기; 상기 응축기를 거친 냉매가 통과하면서 냉동부에 냉기를 공급하는 냉동부 증발기; 냉동탑차의 내부로 냉방이 이루어지도록 하는 냉방부 증발기; 냉동부 증발기를 통과한 냉매가 압축기로 흡입되도록 연결되는 제1 흡입배관; 상기 제1 흡입배관과는 독립되게 압축기에 연결되면서 상기 냉방부 증발기의 출구측을 통해 나오는 냉매가 압축기로 흡입되도록 냉방부 증발기와 압축기 사이에 연결되는 제2 흡입배관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 조절 기능을 가지는 냉동탑차의 냉동-냉방 시스템에 대해 개시되어 있다.
특허문헌 2에는 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함하는 냉동탑차량의 냉동장치에 있어서, 상기 증발기와 압축기 사이에 연결된 냉매배관 내의 냉매와 상기 응축기로 인입되는 실외공기 사이에 열교환이 이루어질 수 있도록, 상기 냉매배관이 상기 응축기의 실외공기 인입측에 연장 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동탑차량의 냉동장치에 대해 개시되어 있다.
특히, 상기 냉동탑차량의 냉동장치는 열교환이 선택적으로 이루어질 수 있도록 방향전환밸브 및 바이패스(bypass)관이 상기 증발기와 압축기 사이에 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 압축기의 초기 압축량이 많아 압축기 기동 시 부하가 많이 걸리는 문제점이 있고, 여름철 외기온도의 이상 고온 변화에 따른 응축 가스의 냉각 불량에 의한 응축기에 과부하가 걸리는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1461394호(2014.11.14. 공고) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0035289호(2009.04.09. 공개)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 증발기의 작동 시 발생한 응축수를 이용하여 고온고압의 냉매와 저온저압의 냉매가 상호 열교환이 이루어짐으로써 적재함의 외부에 설치된 응축기의 효율을 크게 증대시킬 수 있는 냉동탑차용 열교환 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 냉동탑차용 열교환 시스템은 냉매를 압축시키는 압축기(100), 상기 압축기(100)에 의해 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(200), 상기 응축기(200)에 의해 응축된 냉매를 저온저압으로 팽창시키는 팽창밸브(300) 및 상기 팽창밸브(300)에 의해 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기(400)로 이루어지는 냉동시스템을 구비한 냉동탑차에 있어서, 상기 냉동탑차의 적재함 외부에 고정 설치되며, 상기 응축기(200)로부터 유입되는 냉매와 증발기(400)로부터 유입되는 냉매가 상호 열교환이 이루어지는 열교환부(500); 상기 압축기(100)와 응축기(200) 사이에 연결되되 상기 열교환부(500)를 통과하는 제1 냉매라인(600); 및 상기 압축기(100)와 증발기(400) 사이에 연결되되 상기 열교환부(500)를 통과하는 제2 냉매라인(700);을 포함하며, 상기 열교환부(500)는, 상기 증발기(400)의 작동 시 발생된 응축수를 저장하는 응축수 저장용기(510); 상기 응축수 저장용기(510)의 내부에 배치되며, 상기 제1 냉매라인(600)과 연통되어 고온고압의 냉매가 유동되는 복수의 제1 냉매관(520); 및 상기 응축수 저장용기(510)의 내부에 배치되며, 상기 제2 냉매라인(700)과 연통되어 저온저압의 냉매가 유동되는 복수의 제2 냉매관(530);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
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또한, 상기 응축수 저장용기(510)의 상부 일측에는 증발기(400)의 작동 시 발생된 응축수를 유입시키기 위한 응축수 유입관(511)이 설치되며, 상기 응축수 유입관(511)은 하단이 응축수 저장용기(510)에 연통되고, 상단이 외부에 노출되도록 개방되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 응축수 유입관(511)에는 증발기(400)의 작동 시 발생된 응축수를 집수하여 배출시키도록 상기 응축수 유입관(511)보다 작은 직경을 갖는 배출호스(512)가 연통되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 응축수 저장용기(510)의 하부 일측에는 응축수 저장용기(510) 내에 저장된 응축수를 외부로 배출하기 위한 응축수 배수관(513)이 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 냉매관(520) 및 제2 냉매관(530)의 외주면에는 나선형으로 이루어진 다수의 방열판(540)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 방열판(540)의 중앙에는 상기 제1 냉매관(520) 또는 제2 냉매관(530)이 관통되며, 내주 둘레를 따라 다수의 홈과 돌기가 배열된 유로(541)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 냉매라인(600) 및 제2 냉매라인(700)은 냉매가 분기되어 유동되는 냉매분기관(810)을 각각 포함하고, 상기 냉매분기관(810)에는 냉매의 흐름을 일방향으로 제어하는 체크밸브(820)가 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 냉매라인(600) 및 제2 냉매라인(700)의 일측에는 냉매를 충전하기 위한 니플(830)이 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 냉매라인(700)은 바이패스관(840)을 포함하고, 상기 바이패스관(840)에는 수동으로 흡입 압력을 조절할 수 있는 압력조절밸브(850)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 냉매라인(700)에는 압축기로(100)부터 열교환부(500)를 거쳐 유동되는 냉매를 필터링하여 증발기(400)로 전달하는 필터 드라이어(860)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 냉동탑차용 열교환 시스템은 압축기로부터 토출되는 고온고압의 냉매와 증발기로부터 유입되는 저온저압의 냉매가 응축수가 저장된 열교환부를 통과하면서 상호 열교환에 의해 응축기로 유동하는 냉매의 온도를 낮추게 되어 응축기의 효율을 증대시키는 한편 부하를 줄이는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 냉동탑차의 냉동시스템을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 냉동탑차용 열교환 시스템을 도시한 전방 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 냉동탑차용 열교환 시스템을 도시한 후방 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 냉동탑차용 열교환 시스템을 도시한 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 냉동탑차용 열교환 시스템의 열교환부를 확대하여 도시한 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 냉동탑차용 열교환 시스템의 설치상태를 도시한 예시도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉동탑차용 열교환 시스템은 냉매를 압축시키는 압축기(100), 상기 압축기(100)에 의해 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(200), 상기 응축기(200)에 의해 응축된 냉매를 저온저압으로 팽창시키는 팽창밸브(300) 및 상기 팽창밸브(300)에 의해 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기(400)로 이루어지는 냉동시스템을 구비한 냉동탑차에 설치되는 것으로서, 열교환부(500), 제1 냉매라인(600) 및 제2 냉매라인(700)을 포함한다.
특히, 상기 냉동탑차용 열교환 시스템은 냉동탑차 적재함의 전방 외측에 설치되며, 그 외부에 직육면체 형상의 커버를 이용하여 보호할 수 있다.
먼저, 상기 압축기(100)는 흡입 토출 작용을 반복하며, 증발기(400)에서 저온저압의 기체 냉매를 흡입한 후 압축하여 고온고압의 냉매로 만들어 응축기(200)로 보내는 역할을 한다.
한편, 본 발명에서 상기 압축기(100)는 냉동탑차의 차체 하부에 보조로 설치된 DC(직류)전용 압축기(직류모터가 구비된 압축기) 또는 차량의 엔진 구동축에 의해 벨트로 구동되는 압축기가 적용될 수 있고, 이들을 모두 적용할 수 있다.
따라서, 차량 정차시에는 DC(직류)전용 압축기를 구동시키고, 차량 운전시에는 차량의 엔진 구동축에 의해 벨트로 구동되는 압축기를 구동시킬 수 있다.
이처럼, 복수의 압축기(100)를 적용함에 따라 압축기(100)의 성능이 현저히 향상되고, 압축기(100)의 구동이 안정적으로 이루어짐에 따라 냉동효율을 크게 향상시키는 효과가 있다.
상기 응축기(200)는 냉동탑차의 적재함 외부 상단에 설치되는 것으로, 상기 압축기(100)에서 토출된 고온고압의 냉매를 상온하의 공기에 접촉시켜 열을 방출함으로써 냉매를 응축 액화시키는 역할을 한다.
상기 팽창밸브(300)는 상기 응축기(200)에 의해 응축된 액체의 냉매를 증발기(400)에서 증발하기 용이하도록 교축하여 저온저압 상태로 팽창시켜 주는 역할을 한다. 상기 팽창밸브(300)는 통상 기계식으로 작동하는 팽창밸브가 사용되나, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 전원으로 가동되고 정밀 제어가 가능한 전자식 팽창밸브가 사용되는 것도 바람직하다.
상기 증발기(400)는 상기 팽창밸브(300)에 의해 팽창된 냉매가 저온저압의 기체 냉매로 변화하면서 피냉각 대상으로부터 열을 흡수하여 증발시키는 역할을 한다. 특히, 상기 증발기(400)는 원활한 열교환을 위해 열교환 핀이나 팬과 같은 열교환 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 압축기(100), 응축기(200), 팽창밸브(300) 및 증발기(400)로 이루어진 냉동시스템은 기존 냉동탑차에 설치되는 공지의 기술로서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 열교환부(500)는 상기 냉동탑차의 적재함 외부에 고정 설치되며, 상기 응축기(200)로부터 유입되는 냉매와 증발기(400)로부터 유입되는 냉매가 상호 열교환이 이루어진다.
이러한 열교환부(500)는 응축수 저장용기(510), 제1 냉매관(520) 및 제2 냉매관(530)을 포함한다.
상기 응축수 저장용기(510)는 상기 증발기(400)의 작동 시 발생된 응축수를 저장하는 용기로서, 직육면체 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 응축수 저장용기(510)의 상부 일측에는 증발기(400)의 작동 시 발생된 응축수를 유입시키기 위한 응축수 유입관(511)이 설치된다.
상기 응축수 유입관(511)은 하단이 응축수 저장용기(510)에 연통되고, 상단이 외부에 노출되도록 개방된다.
특히, 상기 응축수 유입관(511)에는 증발기(400)의 작동 시 발생된 응축수를 집수하여 배출시키도록 상기 응축수 유입관(511)보다 작은 직경을 갖는 배출호스(512)가 연통된다.
즉, 압축기(100)로부터 토출되는 냉매가 증발기(400)에서 증발하는 경우 증발기(400) 표면에 맺히게 되는 응축수는 상기 배출호스(512)로 집수되고, 집수된 응축수는 응축수 저장용기(510) 내로 유입되어 저장되게 된다.
그리고, 상기 응축수 저장용기(510)의 내부에는 제1 냉매관(520)과 제2 냉매관(530)이 복수로 배치되어 있으므로, 응축수 저장용기(510) 내의 응축수가 제1 냉매관(520)을 통과하는 고온의 냉매로부터 열을 흡수하여 가열됨으로써 증기가 생성되게 된다. 이때 생성된 증기는 배출호스(512)보다 큰 직경을 갖는 응축수 유입관(511)을 통해 외부로 배출된다. 따라서, 응축수 저장용기(510)의 내부에 저장되는 응축수는 계속해서 증발하여 외부로 배출되기 때문에 응축수 저장용기(510) 내의 응축수를 별도로 처리할 필요가 없는 것이다.
한편, 상기 응축수 저장용기(510)의 하부 일측에는 응축수 저장용기(510) 내에 저장된 응축수를 외부로 배출하기 위한 응축수 배수관(513)이 설치된다. 따라서 냉동시스템을 사용하지 않는 겨울철에는 상기 응축수 배수관(513)을 통해 응축수 저장용기(510) 내에 저장된 응축수를 외부로 배출시켜 결빙을 방지한다.
상기 제1 냉매관(520)은 상기 응축수 저장용기(510)의 내부에 복수로 배치되며, 상기 제1 냉매라인(600)과 연통되어 고온고압의 냉매가 유동된다.
상기 제1 냉매관(520)은 압축기(100)에서 토출되는 고온고압의 상태인 냉매가 내부로 유동되며, 상기 고온고압의 냉매는 응축수 저장용기(510)의 내부에 저장된 응축수와 열교환하여 냉각된다.
상기 제2 냉매관(530)은 상기 응축수 저장용기(510)의 내부에 복수로 배치되며, 상기 제2 냉매라인(700)과 연통되어 저온저압의 냉매가 유동된다.
상기 제2 냉매관(530)은 증발기(400)에서 흡입되는 저온저압의 상태인 냉매가 내부로 유동되며, 상기 저온저압의 냉매는 응축수 저장용기(510)의 내부에 저장된 응축수와 열교환하여 가열된다.
특히, 상기 제1 냉매관(520) 또는 제2 냉매관(530)을 분기관 형태로 형성함으로써 응축수 저장용기(510)의 내부에 저장된 응축수와의 접촉면적을 넓혀 효과적으로 열교환시킬 수 있다.
이처럼, 상기 응축수 저장용기(510)의 내부에 저장된 응축수를 이용하여 고온고압의 냉매와 저온저압의 냉매가 상호 열교환이 이루어지도록 함으로써 적재함의 외부에 설치된 응축기(200)의 효율을 크게 증대시킬 수 있다.
한편, 상기 제1 냉매관(520) 및 제2 냉매관(530)의 외주면에는 나선형으로 이루어진 다수의 방열판(540)이 형성된다.
이러한 방열판(540)은 냉매의 열을 외부로 신속하게 방출함은 물론 접촉면적을 증가시켜 방열 효과를 극대화함으로써 냉매가 단순히 제1 냉매관(520) 혹은 제2 냉매관(530)을 통과하는 것보다 열교환 효율을 크게 높일 수 있다.
특히, 상기 방열판(540)의 중앙에는 상기 제1 냉매관(520) 또는 제2 냉매관(530)이 관통되며, 내주 둘레를 따라 다수의 홈과 돌기가 배열된 유로(541)가 형성된다.
그 이유는, 방열판(540)의 주변으로 응축수가 이동되는 경우 열교환 효율이 낮아지기 때문에 냉매관 주변으로도 응축수가 이동될 수 있도록 홈과 돌기를 갖는 유로(541)를 형성함으로써 접촉면적의 증가로 인하여 열교환 효율을 더욱 높이도록 하기 위함이다.
상기 제1 냉매라인(600)은 상기 압축기(100)와 응축기(200) 사이에 연결되되 상기 열교환부(500)를 통과한다.
상기 제1 냉매라인(600)은 냉매가 분기되어 유동되는 냉매분기관(810)을 포함하며, 상기 냉매분기관(810)에는 냉매의 흐름을 일방향으로 제어하는 체크밸브(820)가 설치된다.
상기 냉매분기관(810)의 설치로 인하여 내구성을 높이는 한편 냉매가 하나의 관을 통해서 입력되는 경우에 비해서 공기 또는 응축수와의 접촉면적을 넓혀 효과적으로 열교환시킬 수 있다.
상기 제1 냉매라인(600)의 일측에는 냉매를 충전하기 위한 니플(830)이 설치된다.
상기 제2 냉매라인(700)은 상기 압축기(100)와 증발기(400) 사이에 연결되되 상기 열교환부(500)를 통과한다.
상기 제2 냉매라인(700)은 제1 냉매라인(600)과 마찬가지로 냉매가 분기되어 유동되는 냉매분기관(810)을 포함하며, 상기 냉매분기관(810)에는 냉매의 흐름을 일방향으로 제어하는 체크밸브(820)가 설치된다.
상기 제2 냉매라인(700)의 일측에는 냉매를 충전하기 위한 니플(830)이 설치된다.
상기 제2 냉매라인(700)은 바이패스관(840)을 포함하고, 상기 바이패스관(840)에는 임의로 흡입 압력을 조절할 수 있는 압력조절밸브(850)가 설치될 수 있다.
상기 압력조절밸브(850)는 압축기(100)와 증발기(400) 사이에 연결된 제2 냉매라인(700)에 설치되어 상기 압축기(100)의 과부하를 방지하도록 흡입 압력을 조절할 수 있다.
즉, 상기 바이패스관(840)과 압력조절밸브(850)를 통해 압축기(100)의 압축용량에 대응된 양의 냉매가 공급되도록 하여 정상 가동을 가능하게 한다.
상기 제2 냉매라인(700)에는 증발기(400)로부터 흡입되는 냉매에 포함된 이물질 및 수분을 필터링하는 필터 드라이어(860)가 설치될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 냉동탑차용 열교환 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 압축기(100)에서는 증발기(400)에서 증발하여 대략 10℃ 정도의 저온저압의 냉매를 흡입 압축하여 약 100℃ 정도의 온도를 갖게 한다.
이러한 압축과정을 거친 고온고압의 냉매는 차량의 상부 또는 적재함의 상부 외측에 설치된 응축기(200)로 유동되어 응축과정을 거치면서 냉매가 열을 방출하여 액체로 되는 현상인 액화현상이 나타나고, 증기와 액체의 혼합상태가 되어 완전히 응축된 중온고압의 액체상태가 된다.
그리고, 응축과정을 거친 중온고압의 액체상태인 냉매는 팽창밸브(300)를 거치면서 냉매의 압력이 감압되어 저온저압의 액체상태의 냉매가 된다.
이렇게 감압과정을 거친 저온저압의 액체상태의 냉매는, 적재함의 내부에 설치된 증발기(400)로 유동되어 주변의 열을 흡수하여 적재함 내부를 냉각시킨다.
이때, 상기 증발기(400)에서는 응축수가 생성되고, 상기 응축수는 배출호스(512)를 통해 집수되어 응축수 저장용기(510) 내로 유입되어 저장된다.
상기 증발기(400)에서 증발하여 저온저압의 기체상태인 냉매는 다시 압축기(100)에 흡입되어 재순환하게 된다.
한편, 상기 증발기(400)에서 압축기(100)로 유동되는 저온저압의 냉매는, 열교환부(500)를 통과하면서 압축기(100)에서 응축기(200)로 토출되는 고온고압의 냉매와 상호 열교환이 이루어진다.
즉, 제2 냉매라인(700)으로 유동되는 저온저압의 냉매와 제1 냉매라인(600)으로 유동되는 고온고압의 냉매는 응축수가 저장된 응축수 저장용기(510)와, 상기 응축수 저장용기(510)의 내부에 배치되되 제1 냉매라인(600)과 연통되어 고온고압의 냉매가 유동되는 제1 냉매관(520) 및 제2 냉매라인(700)과 연통되어 저온저압의 냉매가 유동되는 제2 냉매관(530)으로 이루어진 열교환부(500)를 통해 상호 열교환이 이루어진다.
부연하면, 상기 제2 냉매라인(700)으로 유동되는 저온저압의 냉매는 상기 제2 냉매라인(700)과 연통된 제2 냉매관(530)을 통과하고, 상기 제1 냉매라인(600)으로 유동되는 고온고압의 냉매는 상기 제1 냉매라인(600)과 연통된 제1 냉매관(520)을 통과하면서, 응축수 저장용기(510) 내의 응축수에 의해 상호 열교환되는 것이다.
예를 들면, 압축기(100)에서 토출되는 고온고압의 냉매의 온도가 약 100℃ 정도이고, 증발기(400)에서 흡입되는 저온저압의 냉매의 온도가 약 10℃ 정도로 가정한다면, 상기 열교환부(500)를 거쳐 열교환된 고온고압의 냉매는 대략 60℃ 정도를 갖게 된다.
따라서, 상기 열교환부(500)를 통과하는 동안 열교환부(5000의 제1 냉매관(520)을 유동하는 고온고압의 냉매의 온도는 낮아져서 응축기(200)에 공급되고, 제2 냉매관(530)을 유동하는 저온저압의 냉매의 온도는 높아져서 압축기(100)에 공급된다. 그러므로, 상기 응축기(200)로 유동되는 냉매의 온도를 낮추게 되어 응축기(200)의 효율을 증대시키는 한편 부하를 줄이는 효과가 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
100 : 압축기 200 : 응축기
300 : 팽창밸브 400 : 증발기
500 : 열교환부 510 : 응축수 저장용기
511 : 응축수 유입관 512 : 배출호스
513 : 응축수 배수관 520 : 제1 냉매관
530 : 제2 냉매관 540 : 방열판
541 : 유로 600 : 제1 냉매라인
700 : 제2 냉매라인 810 : 냉매분기관
820 : 체크밸브 830 : 니플
840 : 바이패스관 850 : 압력조절밸브
860 : 필터 드라이어

Claims (11)

  1. 냉매를 압축시키는 압축기(100), 상기 압축기(100)에 의해 압축된 냉매를 응축시키는 응축기(200), 상기 응축기(200)에 의해 응축된 냉매를 저온저압으로 팽창시키는 팽창밸브(300) 및 상기 팽창밸브(300)에 의해 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기(400)로 이루어지는 냉동시스템을 구비한 냉동탑차에 있어서,
    상기 냉동탑차의 적재함 외부에 고정 설치되며, 상기 응축기(200)로부터 유입되는 냉매와 증발기(400)로부터 유입되는 냉매가 상호 열교환이 이루어지는 열교환부(500);
    상기 압축기(100)와 응축기(200) 사이에 연결되되 상기 열교환부(500)를 통과하는 제1 냉매라인(600); 및
    상기 압축기(100)와 증발기(400) 사이에 연결되되 상기 열교환부(500)를 통과하는 제2 냉매라인(700);을 포함하며,
    상기 열교환부(500)는, 상기 증발기(400)의 작동 시 발생된 응축수를 저장하는 응축수 저장용기(510);
    상기 응축수 저장용기(510)의 내부에 배치되며, 상기 제1 냉매라인(600)과 연통되어 고온고압의 냉매가 유동되는 복수의 제1 냉매관(520); 및
    상기 응축수 저장용기(510)의 내부에 배치되며, 상기 제2 냉매라인(700)과 연통되어 저온저압의 냉매가 유동되는 복수의 제2 냉매관(530);을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 열교환 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 응축수 저장용기(510)의 상부 일측에는 증발기(400)의 작동 시 발생된 응축수를 유입시키기 위한 응축수 유입관(511)이 설치되며,
    상기 응축수 유입관(511)은 하단이 응축수 저장용기(510)에 연통되고, 상단이 외부에 노출되도록 개방되는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 열교환 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 응축수 유입관(511)에는 증발기(400)의 작동 시 발생된 응축수를 집수하여 배출시키도록 상기 응축수 유입관(511)보다 작은 직경을 갖는 배출호스(512)가 연통되는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 열교환 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 응축수 저장용기(510)의 하부 일측에는 응축수 저장용기(510) 내에 저장된 응축수를 외부로 배출하기 위한 응축수 배수관(513)이 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 열교환 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 냉매관(520) 및 제2 냉매관(530)의 외주면에는 나선형으로 이루어진 다수의 방열판(540)이 형성되는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 열교환 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 방열판(540)의 중앙에는 상기 제1 냉매관(520) 또는 제2 냉매관(530)이 관통되며, 내주 둘레를 따라 다수의 홈과 돌기가 배열된 유로(541)가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 열교환 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 냉매라인(600) 및 제2 냉매라인(700)은 냉매가 분기되어 유동되는 냉매분기관(810)을 각각 포함하고,
    상기 냉매분기관(810)에는 냉매의 흐름을 일방향으로 제어하는 체크밸브(820)가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 열교환 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 냉매라인(600) 및 제2 냉매라인(700)의 일측에는 냉매를 충전하기 위한 니플(830)이 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 열교환 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 냉매라인(700)은 바이패스관(840)을 포함하고, 상기 바이패스관(840)에는 수동으로 흡입 압력을 조절할 수 있는 압력조절밸브(850)가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 열교환 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 냉매라인(700)에는 압축기로(100)부터 열교환부(500)를 거쳐 유동되는 냉매를 필터링하여 증발기(400)로 전달하는 필터 드라이어(860)가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동탑차용 열교환 시스템.
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