KR102609495B1 - Ice making system using supercooling - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템은 제빙수공급부; 아이스 슬러리가 수용되는 저빙부; 제빙수에 포함된 얼음입자를 녹이는 작용을 수행하는 제빙수가온부; 이물질 및 얼음입자를 필터링 처리하는 필터부; 과냉각 제빙수로 변환되는 과냉각기; 상기 과냉각기에 냉열원을 제공하는 과냉각냉동부; 과냉각 상태를 해소시켜 아이스 슬러리를 생성하는 과냉각해소기; 순환배관부; 상기 제빙수를 상기 제빙수가온부로 공급하는 제빙수순환펌프;를 포함하고, 상기 제빙수가온부는, 상기 제빙수순환펌프와 상기 필터부 사이의 상기 순환배관부에 연결되어 통과하는 상기 제빙수를 가온하는 제빙수예열열교환기, 상기 제빙수가 유입되도록 상기 제빙수공급부와 연결되고 상기 저빙부로 상기 제빙수가 공급되도록 연결되는 제빙수저장조, 상기 제빙수저장조의 상기 제빙수가 상기 제빙수예열열교환기를 경유하여 순환하면서 열교환과정을 수행하도록 배치되는 제빙수열교환라인부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The supercooled ice slurry ice-making system according to the present invention includes an ice-making water supply unit; A storage unit where ice slurry is accommodated; an ice-making water heating unit that melts ice particles contained in the ice-making water; A filter unit that filters out foreign substances and ice particles; a subcooler that converts it into supercooled ice-making water; a supercooling freezer that provides a cold heat source to the supercooler; A supercooling reliever that generates ice slurry by relieving the supercooling state; Circulation piping section; and an ice-making water circulation pump that supplies the ice-making water to the ice-making water heating unit, wherein the ice-making water heating unit supplies the ice-making water connected to the circulation piping unit between the ice-making water circulation pump and the filter unit to circulate the ice-making water. An ice-making water preheating heat exchanger for heating, an ice-making water storage tank connected to the ice-making water supply unit so that the ice-making water flows in and connected to supply the ice-making water to the storage unit, and the ice-making water in the ice-making water storage tank is supplied via the ice-making water preheating heat exchanger. It is characterized by including an ice-making water heat exchange line portion arranged to perform a heat exchange process while circulating.
Description
본 발명은 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 아이스 슬러리의 제조과정에서 에너지가 필요한 예열히터를 사용하지 않으면서 과냉각기로 투입되는 용수 내에 존재하는 얼음 알갱이를 녹일 수 있고 전체 제빙 시간을 단축하여 에너지 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 과냉각냉동부의 효율을 향상시킬 수 있도록 함으로써 제빙과정의 안정성과 제빙 효율을 향상시킬 수 있는 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a supercooled ice slurry ice making system. More specifically, the present invention relates to a supercooled ice slurry ice making system, and more specifically, is capable of melting ice grains present in the water fed into the supercooler without using a preheater that requires energy in the ice slurry manufacturing process, and is capable of melting the entire ice slurry. This relates to a supercooled ice slurry ice making system that can improve the stability and ice making efficiency of the ice making process by not only reducing energy costs by shortening time but also improving the efficiency of the supercooling freezer.
일반적으로, 해수 아이스 슬러리는 과냉각을 이용하여 제조하는 것으로 냉각효율이 우수하여 어류 등의 수산물의 저장, 보관, 유통 등에 널리 이용하고 있다. 여기서, 과냉각(supercooling)은 액체 또는 기체의 온도를 낮추는 과정에서 결정핵(nuclei)이 부족하거나 없는 경우, 액체 또는 기체가 고체로 결정화되지 않고, 동결점 이하로 냉각되는 현상을 의미한다.In general, seawater ice slurry is manufactured using supercooling and has excellent cooling efficiency, so it is widely used for storage, storage, and distribution of marine products such as fish. Here, supercooling refers to a phenomenon in which the liquid or gas does not crystallize into a solid and is cooled below the freezing point when nuclei are lacking or absent in the process of lowering the temperature of the liquid or gas.
과냉각을 이용한 해수 아이스 슬러리 제빙 시스템은 과냉각을 통해 유동성이 있는 해수 아이스 슬러리를 연속 생산하여 수산물에 대한 냉열원으로 안정적으로 제공할 수 있는 것으로서 먼저 과냉각하여 생성한 과냉각 수용액의 과냉각을 해소시켜 아이스 슬러리의 형태로 변환시킨 후 저장하여 사용한다.The seawater ice slurry ice-making system using supercooling continuously produces fluid seawater ice slurry through supercooling and can stably provide it as a source of cold and heat for marine products. It first eliminates the supercooling of the supercooled aqueous solution produced by supercooling, thereby relieving the ice slurry of the ice slurry. After converting it into a format, save it and use it.
도1은 종래 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템을 나타낸 개략적인 구성도로서, 이에 도시된 바와 같이 저빙부(15), 해수공급부(20), 해수순환펌프(21), 히터(25), 필터(30), 브라인냉동기(35), 과냉각기(45) 및 과냉각해소기(46)를 구비한다.Figure 1 is a schematic diagram showing a conventional supercooled ice slurry ice-making system, as shown therein, an
여기서, 브라인냉동기(35)는 주지된 바와 같이 브라인탱크(35a), 브라인펌프(35b), 압축기(35c), 응축기(35d), 수액기(35e), 필터드라이어(35f), 팽창밸브(35g), 증발기(35h) 및 기액분리기(35i) 등이 구비된 것으로 통상 브라인냉동기로 호칭되는 장치로 구성되어 있다.Here, as is well known, the
상기한 종래 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템의 아이스 슬러리 제조과정을 설명하면, 담수와 염분농도 2~3wt%인 해수를 대략 1%의 염분농도를 갖도록 조절하여 염분농도조절수(이하 제빙수라 칭함)를 형성한 후 저빙탱크와 같은 저빙부로 공급되고, 저빙부의 해수가 저레벨 이상이 되면 해수순환펌프(21)를 작동시켜 해수를 히터(25), 필터(30), 과냉각기(45) 및 과냉각해소기(46)를 경유하도록 한 후 다시 저빙부(15)로 순환하는 과정을 통해 아이스 슬러리가 제조된다.When explaining the ice slurry manufacturing process of the conventional supercooled ice slurry ice-making system described above, fresh water and seawater with a salinity concentration of 2 to 3 wt% are adjusted to have a salinity concentration of approximately 1% to produce salinity control water (hereinafter referred to as ice-making water). After being formed, it is supplied to an ice storage unit such as an ice storage tank, and when the seawater in the storage unit reaches a low level or higher, the seawater circulation pump (21) is operated to transfer seawater to the heater (25), filter (30), supercooler (45), and supercooling. Ice slurry is produced through a process of passing through the
보다 구체적으로 설명하면, 운전 초기에는 해수의 온도가 상온이기 때문에 예열히터가 작동하지 않고, 염분농도 1%의 해수는 온도(T1)가 -0.5℃ 이하가 되면 동결을 시작하고, 과냉각기에서 해수의 동결 온도보다 2~3℃ 정도 낮은 온도로 과냉각되어 나오게 된다. 여기서 과냉각 해수 내에 얼음의 알갱이가 존재하면 과냉각기 내에서 과냉각이 해소되면서 과냉각기가 동결 폐쇄되는 문제점이 있으므로 예열용 히터(25)를 이용하여 과냉각기(45)로 들어가는 해수에 포함되어 있는 미세한 얼음 입자를 녹이고, 과열을 하여도 녹지 않은 얼음 알갱이나 제빙수 속의 미세 입자는 필터를 이용하여 제거하도록 되어 있다. To be more specific, at the beginning of operation, the preheating heater does not operate because the temperature of the seawater is room temperature, and seawater with a salinity concentration of 1% begins to freeze when the temperature (T1) falls below -0.5℃, and the seawater is cooled in a supercooler. It is supercooled to a temperature about 2~3℃ lower than the freezing temperature. Here, if there are ice particles in the supercooled seawater, there is a problem that the supercooler is frozen and closed as the supercooling is resolved within the supercooler. Therefore, the
그리고 과냉각기(45) 내에서 브라인냉동기(35) 브라인의 온도가 너무 낮으면 과냉각기 열교환기의 열교환 표면 온도가 낮게 되어 과냉각기 내에서 과냉각이 해소되어, 과냉각기가 동결 폐쇄가 발생할 수 있으므로, 브라인 냉동기에서 공급되는 브라인의 온도는 일정한 온도로 공급되어야 한다. And, if the temperature of the brine of the brine cooler (35) within the subcooler (45) is too low, the heat exchange surface temperature of the subcooler heat exchanger becomes low, supercooling is eliminated within the subcooler, and freeze closure of the subcooler may occur, so the brine The temperature of the brine supplied from the freezer must be supplied at a constant temperature.
과냉각기(45)에서 과냉각을 거친, 과냉각도 2℃ 정도이고 염분 농도 1wt%의 해수는 과냉각해소기(46)로 공급된 후 과냉각해소기 출구에서 얼음 비율이 약 2%가 되는 아이스 슬러리로 배출된 후 저빙부(15)로 공급된다. Seawater, which has been supercooled in the
저빙부에서는 얼음과 해수의 비중 차이에 의해서 얼음은 상부로 뜨고, 물은 하부로 분리되므로 해수순환펌프는 하층부의 물의 순환과정을 지속하면, 해수 중의 물은 지속적으로 얼음으로 변하게 되어 저빙부 상부에 쌓이게 된다. 이후 해수 중의 물 성분만 얼음으로 변하고, 염분성분은 그대로 액체에 녹아 있으므로, 얼음으로 형성되는 만큼 해수 내의 물의 양이 줄어들어 해수의 염분 농도는 상승한다. 이와 같이 제빙부 내에서 얼음의 분율(IPF)이 높아짐에 따라서 얼지 않은 해수의 염분농도는 높아진다. 변경된 염분 농도에 따라서 해수의 결빙 온도도 변하게 된다. 예를 들어 1%의 해수 원수에서 얼음 분율이 30%가 되면 해수의 염분 농도는 1.43%가 되고 이때의 결빙 온도는 -0.8℃가 된다. 얼음 분율(IPF)이 높아지면 얼음성분이 많아져서 해수 아이스 슬러리의 유동성이 나빠지고 펌프에 의한 운송이 어려워 진다. 따라서 저빙부는 설정 얼음 분율에 해당하는 얼음 농도까지 얼음을 농축하여 저장하게 된다. In the low ice section, the ice floats to the top and the water is separated to the bottom due to the difference in specific gravity between the ice and seawater. Therefore, if the seawater circulation pump continues the circulation process of water in the lower layer, the water in the sea water continuously turns into ice and is stored in the upper part of the low ice section. It piles up. Afterwards, only the water component in seawater turns into ice, and the salt component remains dissolved in the liquid. As ice is formed, the amount of water in the seawater decreases and the salt concentration in the seawater increases. As the ice fraction (IPF) increases within the deicing unit, the salt concentration of unfrozen seawater increases. Depending on the changed salinity concentration, the freezing temperature of seawater also changes. For example, if the ice fraction in 1% raw seawater becomes 30%, the salinity concentration of seawater becomes 1.43% and the freezing temperature at this time becomes -0.8°C. As the ice fraction (IPF) increases, the ice content increases, which worsens the fluidity of seawater ice slurry and makes transportation by pump difficult. Therefore, the ice storage unit concentrates and stores ice up to the ice concentration corresponding to the set ice fraction.
그리고 저빙부(15) 내의 아이스 슬러리가 설정 얼음 분율이 되면 저빙 탱크 내의 교반기를 작동시기고 해수순환펌프(21)의 운전을 정지시키고, 교반기를 회전시켜 저빙부 내의 얼음과 해수가 혼합된 상태로 유지되도록 하고, 아이스슬러리공급펌프(83)에 의해 사용처로 공급한다.Then, when the ice slurry in the
전술한 바와 같은 종래 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템은 과냉각을 이용하여 해수 아이스 슬러리를 편리하게 제조할 수 있지만 이하와 같은 한계점을 수반하고 있다.The conventional supercooled ice slurry ice making system as described above can conveniently produce seawater ice slurry using supercooling, but has the following limitations.
종래 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템은 운전 초기에 제빙수에 포함되는 해수의 온도가 상온이기 때문에 예열 히터(15)가 작동하지 않지만, 염분농도 1%의 해수는 온도(T1)가 -0.5℃ 이하가 되면 동결을 시작하고, 과냉각기에서 해수의 동결 온도보다 2~3℃ 정도 낮은 온도로 과냉각하여 해수 슬러리 얼음을 제조할 경우, 저빙탱크에서는 얼음과 해수가 공존하게 되고, 해수순환펌프를 이용하여 해수를 저빙탱크에서 과냉각기로 이송시킬 때, 해수 내에서 미세한 얼음 입자가 존재하여 과냉각기 내에서 과냉각을 해소시켜 과냉각기를 폐쇄시킬 수 있다. 따라서, 저빙탱크에서 과냉각기로 이송하는 해수 내에 존재하는 얼음 알갱이를 녹이기 위해 예열히터를 지속적으로 작동시켜야 하므로 과도한 에너지 비용이 소요되는 단점이 있다.In the conventional supercooled ice slurry de-icing system, the preheating
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 아이스 슬러리의 제조과정에서 에너지가 필요한 예열히터를 사용하지 않으면서 과냉각기로 투입되는 용수 내에 존재하는 얼음 알갱이를 녹일 수 있고 전체 제빙 시간을 단축하여 에너지 비용을 절감할 수 있도록 한 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was proposed in light of the above contents, and can melt ice grains present in the water fed into the supercooler without using a preheater that requires energy in the ice slurry manufacturing process, and reduces energy costs by shortening the total ice-making time. The purpose is to provide a supercooled ice slurry ice-making system that can reduce .
본 발명의 다른 목적은, 에너지 비용의 절감을 물론이고 과냉각냉동부의 효율을 향상시킬 수 있도록 함으로써 제빙과정의 안정성과 제빙 효율을 향상시킬 수 있도록 한 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a supercooled ice slurry ice making system that improves the stability of the ice making process and the ice making efficiency by not only reducing energy costs but also improving the efficiency of the supercooling refrigeration unit.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템은 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템에 있어서, 해수 및 담수를 이용하여 설정된 기준염도를 갖는 제빙수를 생성하여 공급하는 제빙수공급부; 상기 제빙수 및 상기 제빙수에 의해 제조된 아이스 슬러리가 수용되는 저빙부; 상기 저빙부와 연결되고 상기 제빙수에 포함된 얼음입자를 녹이는 작용을 수행하는 제빙수가온부; 상기 제빙수가온부를 경유한 상기 제빙수에 포함된 이물질 및 얼음입자를 필터링 처리하는 필터부; 상기 필터부를 경유한 상기 제빙수가 유입되어 설정된 기준 과냉각온도를 갖는 과냉각 제빙수로 변환되는 과냉각기; 상기 과냉각 제빙수의 형성을 위해 상기 과냉각기에 냉열원을 제공하는 과냉각냉동부; 상기 과냉각기 및 저빙부 사이에 배치되고 상기 과냉각기로부터 공급되는 과냉각 제빙수의 과냉각 상태를 해소시켜 아이스 슬러리를 생성하는 과냉각해소기; 상기 저빙부, 상기 제빙수가온부, 상기 필터부, 상기 과냉각기, 상기 과냉각해소기 사이에 배치되는 순환배관부; 상기 저빙부 및 상기 제빙수가온부의 사이에 해당되는 상기 순환배관부에 배치되어 상기 제빙수를 상기 제빙수가온부로 공급하는 제빙수순환펌프;를 포함하고, 상기 제빙수가온부는, 상기 제빙수순환펌프와 상기 필터부 사이의 상기 순환배관부에 연결되어 통과하는 상기 제빙수를 가온하는 제빙수예열열교환기, 상기 제빙수가 유입되도록 상기 제빙수공급부와 연결되고 상기 저빙부로 상기 제빙수가 공급되도록 연결되는 제빙수저장조, 상기 제빙수저장조의 상기 제빙수가 상기 제빙수예열열교환기를 경유하여 순환하면서 열교환과정을 수행하도록 배치되는 제빙수열교환라인부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a supercooled ice slurry ice making system according to the present invention includes: an ice water supply unit that generates and supplies ice water having a set standard salinity using seawater and fresh water; an ice storage unit that accommodates the ice-making water and ice slurry produced by the ice-making water; an ice-making water heating unit connected to the ice storage unit and performing an action of melting ice particles contained in the ice-making water; a filter unit that filters out foreign substances and ice particles contained in the ice-making water that has passed through the ice-making water heating unit; a supercooler that receives the ice-making water via the filter unit and converts it into supercooled ice-making water having a set standard supercooling temperature; a supercooled freezer that provides a cooling heat source to the supercooler to form the supercooled ice-making water; a supercooling reliever disposed between the supercooler and the ice storage unit and generating ice slurry by relieving the supercooled state of the supercooled ice water supplied from the supercooler; a circulation piping unit disposed between the ice storage unit, the ice-making water heater unit, the filter unit, the supercooler, and the supercooler desiccant unit; and an ice-making water circulation pump disposed in the circulation piping section between the ice storage unit and the ice-making water heating unit to supply the ice-making water to the ice-making water heating unit, wherein the ice-making water heating unit is configured to circulate the ice-making water. An ice-making water preheating heat exchanger connected to the circulation pipe between the pump and the filter unit to heat the ice-making water passing through, connected to the ice-making water supply unit so that the ice-making water flows in, and connected to supply the ice-making water to the ice storage unit. An ice-making water storage tank, and an ice-making water heat exchange line portion arranged to perform a heat exchange process while the ice-making water in the ice-making water storage tank circulates through the ice-making water preheating heat exchanger.
상기 제빙수열교환라인부는, 상기 제빙수저장조에 일단이 연결되는 열교환용제빙수공급라인; 상기 열교환용제빙수공급라인의 타단에 연결되어 상기 제빙수예열열교환기의 내부에 배치되는 제빙수열교환부재; 상기 제빙수열교환부재와 상기 제빙수저장조 사이에 연결되는 열교환용제빙수회수라인; 상기 열교환용제빙수공급라인에 설치되는 제빙수공급펌프; 상기 열교환용제빙수공급라인에 분기되어 상기 저빙부에 연결되는 저빙부연결라인; 및 상기 저빙부연결라인의 분기부에 설치되는 제빙수공급제어밸브;를 포함하여 구성될 수 있다.The ice-making water heat exchange line unit includes an ice-making water supply line for heat exchange, one end of which is connected to the ice-making water storage tank; an ice-making water heat exchange member connected to the other end of the ice-making water supply line for heat exchange and disposed inside the ice-making water preheat heat exchanger; An ice-making water recovery line for heat exchange connected between the ice-making water heat exchange member and the ice-making water storage tank; An ice water supply pump installed in the ice water supply line for heat exchange; an ice storage unit connection line branched from the ice water supply line for heat exchange and connected to the ice storage unit; and an ice-making water supply control valve installed at a branch of the ice storage unit connection line.
본 발명에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템은 상기 저빙부로부터 배출되는 상기 제빙수의 온도를 감지하도록 설치되는 제1 온도감지부; 및 상기 과냉각기로 유입되는 상기 제빙수의 온도를 감지하도록 설치되는 제2 온도감지부;를 포함한다.The supercooled ice slurry ice-making system according to the present invention includes a first temperature sensing unit installed to detect the temperature of the ice-making water discharged from the ice storage unit; and a second temperature sensing unit installed to detect the temperature of the ice-making water flowing into the supercooler.
바람직하게 상기 제빙수열교환라인부는, 상기 제빙수공급펌프와 상기 제빙수공급제어밸브 사이의 상기 열교환용제빙수공급라인과 상기 열교환용제빙수회수라인 사이에 연결되는 제빙수바이패스라인; 상기 제빙수바이패스라인에 설치되는 바이패스제어밸브; 및 상기 제2 온도감지부의 감지신호로부터 검출된 온도가 상기 제1 온도감지부의 감지신호로부터 검출된 온도보다 설정된 온도만큼 높아지도록 상기 바이패스제어밸브의 개폐를 제어하는 제1 온도제어기;를 포함할 수 있다.Preferably, the ice-making water heat exchange line unit includes: an ice-making water bypass line connected between the ice-making water supply line for heat exchange between the ice-making water supply pump and the ice-making water supply control valve and the ice-making water recovery line for heat exchange; A bypass control valve installed in the ice-making water bypass line; And a first temperature controller that controls the opening and closing of the bypass control valve so that the temperature detected from the detection signal of the second temperature detection unit is higher than the temperature detected from the detection signal of the first temperature detection unit by a set temperature. You can.
본 발명에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템은 상기 과냉각냉동부의 냉매사이클에서 고온고압의 냉매가스가 이동되는 냉매라인에 형성되는 냉매열획득부; 상기 냉매열획득부에 의해 가온되는 열교환수가 수용되는 축열조; 및 상기 축열조에 수용된 열교환수에 의해 상기 제빙수저장조로 유입되는 상기 제빙수를 가온하도록 구성되는 냉매열교환수단;을 더 포함할 수 있다.The supercooled ice slurry ice making system according to the present invention includes a refrigerant heat acquisition unit formed in a refrigerant line through which high-temperature and high-pressure refrigerant gas moves in the refrigerant cycle of the supercooled refrigeration unit; a heat storage tank that accommodates heat exchange water heated by the refrigerant heat acquisition unit; and a refrigerant heat exchange means configured to heat the ice-making water flowing into the ice-making water storage tank by the heat-exchange water stored in the heat storage tank.
상기 냉매열교환수단은, 상기 축열조에 일단이 연결되는 열교환수공급라인; 상기 열교환수공급라인의 타단에 일단이 연결되고 상기 제빙수저장조의 내부에 배치되는 냉매열교환부재; 상기 냉매열교환부재의 타단과 상기 축열조 사이에 연결되는 열교환수회수라인; 및 상기 열교환수회수라인에 설치되는 열교환수공급펌프;를 포함하여 구성될 수 있다.The refrigerant heat exchange means includes a heat exchange water supply line, one end of which is connected to the heat storage tank; a refrigerant heat exchange member having one end connected to the other end of the heat exchange water supply line and disposed inside the ice making water storage tank; a heat exchange water recovery line connected between the other end of the refrigerant heat exchange member and the heat storage tank; and a heat exchange water supply pump installed in the heat exchange water recovery line.
한편, 본 발명에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템은 상기 과냉각냉동부의 냉매사이클에서 고온고압의 냉매가스가 이동되는 냉매라인에 형성되는 냉매열획득부, 상기 냉매열획득부에 의해 가온되는 열교환수가 수용되는 축열조 및 상기 축열조에 수용된 열교환수에 의해 상기 제빙수저장조로 유입되는 상기 제빙수를 가온하도록 구성되는 냉매열교환수단을 포함하되, 상기 냉매열교환수단은, 상기 축열조에 일단이 연결되는 열교환수공급라인, 상기 열교환수공급라인의 타단에 일단이 연결되고 상기 제빙수저장조의 내부에 배치되는 냉매열교환부재, 상기 냉매열교환부재의 타단과 상기 축열조 사이에 연결되는 열교환수회수라인 상기 열교환수회수라인에 설치되는 열교환수공급펌프, 상기 열교환용제빙수공급라인으로 이동되는 상기 제빙수의 온도를 감지하도록 설치되는 제7 온도감지부, 상기 제7 온도감지부의 감지신호로부터 검출된 온도가 설정 온도 이하가 되면 상기 열교환수공급펌프를 구동시켜 상기 열교환수를 순환시키는 제2 온도제어기;를 포함할 수 있다.Meanwhile, the supercooled ice slurry ice making system according to the present invention includes a refrigerant heat acquisition unit formed in a refrigerant line through which high-temperature and high-pressure refrigerant gas moves in the refrigerant cycle of the supercooling refrigeration unit, and heat exchange water warmed by the refrigerant heat acquisition unit. a heat storage tank and a refrigerant heat exchange means configured to heat the ice-making water flowing into the ice-making water storage tank by heat exchange water stored in the heat storage tank, wherein the refrigerant heat exchange means includes a heat-exchange water supply line having one end connected to the heat storage tank. , a refrigerant heat exchange member having one end connected to the other end of the heat exchange water supply line and disposed inside the ice-making water storage tank, a heat exchange water recovery line connected between the other end of the refrigerant heat exchange member and the heat storage tank, and installed in the heat exchange water recovery line. a heat exchange water supply pump, a seventh temperature sensor installed to detect the temperature of the ice water moving to the ice water supply line for heat exchange, and when the temperature detected from the detection signal of the seventh temperature sensor falls below the set temperature, the It may include a second temperature controller that drives a heat exchange water supply pump to circulate the heat exchange water.
그리고 상기 냉매열교환수단은, 상기 축열조에 일단이 연결되는 열교환수공급라인; 상기 열교환수공급라인의 타단에 일단이 연결되는 외부열교환기; 상기 외부열교환기의 타단과 상기 축열조 사이에 연결되는 열교환수회수라인; 및 상기 열교환수회수라인에 설치되는 열교환수공급펌프;를 포함하고, 상기 열교환용제빙수회수라인은 유동되는 열교환용 제빙수의 가온을 위해 상기 외부열교환기를 경유한 후 상기 제빙수저장조로 배치되는 것을 특징으로 한다.And the refrigerant heat exchange means includes a heat exchange water supply line, one end of which is connected to the heat storage tank; an external heat exchanger whose one end is connected to the other end of the heat exchange water supply line; A heat exchange water recovery line connected between the other end of the external heat exchanger and the heat storage tank; and a heat exchange water supply pump installed in the heat exchange water recovery line, wherein the ice water recovery line for heat exchange is disposed in the ice water storage tank after passing through the external heat exchanger to warm the flowing ice water for heat exchange. It is characterized by
한편, 본 발명에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템은 상기 과냉각냉동부의 냉매사이클에서 고온고압의 냉매가스가 이동되는 냉매라인에 형성되는 냉매열획득부, 상기 냉매열획득부에 의해 가온되는 열교환수가 수용되는 축열조 및 상기 축열조에 수용된 열교환수에 의해 상기 제빙수저장조로 유입되는 상기 제빙수를 가온하도록 구성되는 냉매열교환수단을 포함하고, 상기 축열조에 일단이 연결되는 열교환수공급라인, 상기 열교환수공급라인의 타단에 일단이 연결되는 외부열교환기, 상기 외부열교환기의 타단과 상기 축열조 사이에 연결되는 열교환수회수라인; 상기 열교환수회수라인에 설치되는 열교환수공급펌프; 상기 열교환용제빙수공급라인으로 이동되는 상기 제빙수의 온도를 감지하도록 설치되는 제7 온도감지부, 상기 제7 온도감지부의 감지신호로부터 검출된 온도가 설정 온도 이하가 되면 상기 열교환수공급펌프를 구동시켜 상기 열교환수를 순환시키는 제2 온도제어기;를 포함하되, 상기 열교환용제빙수회수라인은 유동되는 열교환용 제빙수의 가온을 위해 상기 외부열교환기를 경유한 후 상기 제빙수저장조로 배치될 수 있다.Meanwhile, the supercooled ice slurry ice making system according to the present invention includes a refrigerant heat acquisition unit formed in a refrigerant line through which high-temperature and high-pressure refrigerant gas moves in the refrigerant cycle of the supercooling refrigeration unit, and heat exchange water warmed by the refrigerant heat acquisition unit. a heat storage tank and a refrigerant heat exchange means configured to heat the ice-making water flowing into the ice-making water storage tank by heat exchange water stored in the heat storage tank, a heat-exchange water supply line having one end connected to the heat storage tank, and the heat-exchange water supply line. an external heat exchanger, one end of which is connected to the other end of the , and a heat exchange water recovery line connected between the other end of the external heat exchanger and the heat storage tank; A heat exchange water supply pump installed in the heat exchange water recovery line; A seventh temperature detection unit installed to detect the temperature of the ice water moving to the ice water supply line for heat exchange, and driving the heat exchange water supply pump when the temperature detected from the detection signal of the seventh temperature detection unit falls below the set temperature. and a second temperature controller that circulates the heat exchange water, wherein the heat exchange ice water recovery line may be disposed in the ice water storage tank after passing through the external heat exchanger to warm the flowing ice water for heat exchange.
상기 과냉각냉동부는, 상기 과냉각기와 연결되어 내부에 냉각 처리된 브라인이 수용되는 브라인탱크; 상기 브라인탱크 및 상기 과냉각기 사이에 구비되어 상기 브라인탱크에 수용된 브라인을 상기 과냉각기로 공급하는 브라인펌프; 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축시키는 압축기; 상기 압축기와 연결되어 상기 압축기로부터 토출되는 고온고압의 기체냉매를 외부 공기와 열교환시켜 중온고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기; 상기 응축기와 연결되어 상기 응축기를 통과한 중온고압 액체냉매의 여분을 일시적으로 저장하면서 팽창밸브로 전달하는 수액기; 상기 수액기를 통과한 중온고압의 액체냉매에 포함된 불순물 및 습기를 제거하는 필터드라이어; 상기 필터드라이어를 통과한 중온고압의 액체냉매의 압력을 감소시켜 저온저압의 액체냉매로 팽창시키는 팽창밸브; 상기 팽창밸브, 과냉각기 및 브라인탱크와 각각 연결되고 상기 팽창밸브로부터 토출되는 저온저압의 액체냉매를 상기 과냉각기로부터 배출된 중온의 브라인과 열교환시켜 저온저압의 기체냉매로 증발시키는 증발기; 및 상기 증발기 및 압축기의 사이에 구비되어 상기 압축기의 흡입측으로 액체냉매가 유입되지 않도록 상기 증발기를 통과한 저온저압의 기체냉매에 혼입된 액체냉매를 분리시키는 기액분리기;를 포함하고, 상기 냉매열획득부는 상기 압축기로부터 토출되어 이동되는 고온고압의 냉매가스가 이동되는 상기 냉매라인에 연결, 형성될 수 있다.The supercooling freezer unit includes a brine tank connected to the supercooler and accommodating cooled brine therein; a brine pump provided between the brine tank and the supercooler to supply brine contained in the brine tank to the supercooler; A compressor that compresses low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant into high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant; A condenser that is connected to the compressor and condenses the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor into a medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant by exchanging heat with external air; A receiver connected to the condenser to temporarily store excess medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant that has passed through the condenser and transmits it to an expansion valve; A filter dryer that removes impurities and moisture contained in the medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant that has passed through the receiver; An expansion valve that reduces the pressure of the medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant that has passed through the filter drier and expands it into low-temperature and low-pressure liquid refrigerant; an evaporator connected to the expansion valve, the supercooler, and the brine tank, respectively, and evaporating the low-temperature, low-pressure liquid refrigerant discharged from the expansion valve into a low-temperature, low-pressure gaseous refrigerant by heat-exchanging it with the medium-temperature brine discharged from the supercooler; and a gas-liquid separator provided between the evaporator and the compressor to separate the liquid refrigerant mixed in the low-temperature, low-pressure gaseous refrigerant that has passed through the evaporator to prevent the liquid refrigerant from flowing into the suction side of the compressor, and obtaining heat from the refrigerant. The unit may be formed by being connected to the refrigerant line through which the high-temperature, high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor moves.
본 발명에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템에 의하면, 제빙수저장조에 저장된 상태적으로 고온 상태인 제빙수를 이용하여 아이스슬러리 제빙과정에서 필요한 예열량(얼음 알갱이 제거용 열량)을 제공함으로서, 예열에 필요한 전력 소비를 줄여 생산비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the supercooled ice slurry ice-making system according to the present invention, the amount of preheating (the amount of heat for removing ice grains) required in the ice slurry ice-making process is provided using ice-making water stored in the ice-making water storage tank and is in a high temperature state. This has the effect of reducing production costs by reducing the required power consumption.
그리고 본 발명에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템에 의하면, 압축기에서 응축기로 이동하는 냉매사이클에서 고온고압의 냉매가스가 냉매열획득부를 매개로 축열조에서 열을 방열했기 때문에 응축기에서의 과냉각이 증가하고 응축압력이 감소하게 되므로 브라인냉각기의 효율을 향상시킬 수 있어서 제빙과정의 안정성과 제빙 효율을 향상시킬 수 있다.And according to the supercooled ice slurry ice making system according to the present invention, the high-temperature and high-pressure refrigerant gas in the refrigerant cycle moving from the compressor to the condenser radiates heat in the heat storage tank through the refrigerant heat acquisition unit, so supercooling in the condenser increases and condensation occurs. As the pressure is reduced, the efficiency of the brine cooler can be improved, thereby improving the stability of the ice-making process and ice-making efficiency.
한편, 본 발명에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템에 의하면, 제빙수저장조에 저장된 제빙수가 제빙수열교환라인부를 매개로 순환하면서 제빙수예열열교환기에서 차가워지게 되는 예냉과정을 거치게 되므로 아이스 슬러리 제빙시 초기 냉각과정에서 냉각 시간을 단축하여 1일 생산량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 상기한 바와 같이 제빙수저장조에 저장된 제빙수가 예냉되므로 아이스 슬러리 제빙시 제빙수의 냉각 시간을 단축하여 냉각에 소요되는 에너지비용을 절감할 수 있다.Meanwhile, according to the supercooled ice slurry ice-making system according to the present invention, the ice-making water stored in the ice-making water storage tank circulates through the ice-making water heat exchange line unit and goes through a pre-cooling process in which it becomes cold in the ice-making water preheating heat exchanger, thereby providing initial cooling during ice slurry ice-making. It has the effect of increasing daily production by shortening the cooling time in the process. In addition, as described above, since the ice water stored in the ice water storage tank is precooled, the cooling time of the ice water when making ice slurry can be shortened, thereby reducing energy costs required for cooling.
도1은 종래 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템을 나타낸 개략적인 구성도,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템을 나타낸 구성도,
도3a는 도2의 일측을 확대하여 나타낸 도면,
도3b는 도2의 타측을 확대하여 나타낸 도면,
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템을 나타낸 구성도,
도5a는 도4의 일측을 확대하여 나타낸 도면,
도5b는 도4의 타측을 확대하여 나타낸 도면이다.1 is a schematic diagram showing a conventional supercooled ice slurry ice making system;
Figure 2 is a configuration diagram showing a supercooled ice slurry ice making system according to the first embodiment of the present invention;
Figure 3a is an enlarged view of one side of Figure 2;
Figure 3b is an enlarged view of the other side of Figure 2;
Figure 4 is a configuration diagram showing a supercooled ice slurry ice-making system according to a second embodiment of the present invention;
Figure 5a is an enlarged view of one side of Figure 4;
Figure 5b is an enlarged view of the other side of Figure 4.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하되 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호가 부여하여 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail based on the attached drawings, and like reference numerals will be assigned to the same components.
한편, 각각의 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 상세한 설명은 간략히 하거나 생략한다. 또한, 본 발명이 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템에 특징을 갖는 것이므로 이와 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하고 나머지 부분에 대한 설명은 간략화하거나 생략하도록 한다.Meanwhile, in each drawing, detailed descriptions of the configuration and its operations and effects that can be easily understood by a person with ordinary knowledge in the field from general techniques are simplified or omitted. In addition, since the present invention is characterized by a supercooled ice slurry ice-making system, the related parts will be shown and explained, and the description of the remaining parts will be simplified or omitted.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템을 나타낸 구성도, 도3a는 도2의 일측을 확대하여 나타낸 도면이고, 도3b는 도2의 타측을 확대하여 나타낸 도면이다.Figure 2 is a configuration diagram showing a supercooled ice slurry ice-making system according to the first embodiment of the present invention, Figure 3a is an enlarged view of one side of Figure 2, and Figure 3b is an enlarged view of the other side of Figure 2. .
도2 내지 도3b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템은 제빙수공급부(1), 저빙부(2), 제빙수가온부(3), 필터부(4), 과냉각기(5), 과냉각냉동부(6), 과냉각해소기(7), 순환배관부(81), 제빙수순환펌프(82), 아이스슬러리이송펌프(83). 및 상기한 주요 구성요소들의 구동을 제어하기 위한 제어부(미도시) 등을 구비한 것으로서 전원이 요구되는 종래 예열용 히터를 사용하지 않으면서 과냉각기로 투입되는 용수 내에 존재하는 얼음 알갱이를 녹일 수 있고 전체 제빙 시간을 단축할 수 있도록 구성한 점에 특징이 있다.2 to 3B, the supercooled ice slurry ice-making system according to the first embodiment of the present invention includes an ice-making water supply unit (1), an ice storage unit (2), an ice-making water heating unit (3), and a filter unit (4). ), supercooler (5), supercooling freezer (6), supercooling desiccant (7), circulation piping unit (81), ice-making water circulation pump (82), ice slurry transfer pump (83). and a control unit (not shown) to control the operation of the above-mentioned main components, and can melt ice particles present in the water fed into the supercooler without using a conventional preheating heater that requires power. It is unique in that it is designed to shorten the ice making time.
제빙수공급부(1)는 해수 및 담수를 혼합하여 해수 아이스 슬러리의 제조에 이용되는 설정된 기준염도를 갖는 해수를 생성하여 저빙부(2)에 공급하는 작용을 수행하는 구성요소이다. 이하에서 상기한 설정된 기준염도를 갖는 해수는 이해를 돕기 위해 '제빙수'로 칭한다. The ice-making
제빙수공급부(1)는 해수 및 담수가 유입되는 혼합되는 제빙수생성탱크(11), 제빙수생성탱크에 접속되고 통상 염분농도 2 내지 3.5의 해수(sea water)가 공급되는 해수공급라인(12), 제빙수생성탱크(11)에 접속되고 염분이 없는 담수가 공급되는 담수공급라인(13), 및 제빙수를 사용처로 공급하는 제빙수공급라인(14)을 구비한다.The ice-making water supply unit (1) includes an ice-making water production tank (11) into which seawater and fresh water are mixed, and a seawater supply line (12) connected to the ice-making water production tank and through which seawater with a salinity of 2 to 3.5 is normally supplied. ), a fresh
저빙부(2)는 제빙수 및 제빙수에 의해 제조된 아이스 슬러리가 수용되는 구성요소로서, 제빙탱크(21), 교반작용을 위해 제빙탱크(21)에 설치되고 교반용 블레이드유닛과 교반모터를 구비한 교반기(22)를 구비한다.The
제빙탱크(21)에는 설정된 저수위를 감지하는 저수위센서(LL), 설정된 중수위를 감지하는 중수위센서(LM), 설정된 고수위를 감지하는 고수위센서(LH)가 설치되어 있다.The
제빙수가온부(3)는 저빙부(2)와 연결되고 제빙수에 포함된 얼음입자를 녹이는 작용을 수행하는 구성요소로서, 제빙수순환펌프(82)와 필터부(4) 사이의 순환배관부(81)에 연결되어 통과하는 제빙수를 가온하는 제빙수예열열교환기(31), 제빙수가 유입되도록 제빙수공급부(1)에 연결되고 저빙부(2)로 제빙수가 공급되도록 연결되는 제빙수저장조(32), 제빙수저장조(32)의 제빙수가 제빙수예열열교환기(31)를 경유하여 순환하면서 열교환과정을 수행하도록 배치되는 제빙수열교환라인부(33)를 구비한다.The ice-making
그리고 순환배관부(81)에는 제빙수가온부(3)의 구동 제어를 위해 순환되는 제빙수 온도 측정을 위해 제1 온도감지부(T1) 및 제2 온도감지부(T2)가 설치되어 있다.In addition, a first temperature detection unit (T1) and a second temperature detection unit (T2) are installed in the circulation piping unit (81) to measure the temperature of the ice-making water circulated for controlling the operation of the ice-making water heating unit (3).
제1 온도감지부(T1)는 저빙부(2)의 제빙탱크(21)로부터 배출되는 제빙수의 온도를 감지하도록 설치되는 온도센서로서 제빙수공급펌프(82)와 제빙탱크(21) 사이의 순환배관부(81)에 설치되어 있다.The first temperature sensing unit (T1) is a temperature sensor installed to detect the temperature of the ice-making water discharged from the ice-making
제2 온도감지부(T2)는 과냉각기(5)로 유입되는 제빙수의 온도를 감지하도록 설치되는 온도센서로서 필터부(4)와 과냉각기(5) 사이의 순환배관부(81)에 설치되어 있다.The second temperature sensing unit (T2) is a temperature sensor installed to detect the temperature of the ice-making water flowing into the supercooler (5) and is installed in the circulation piping unit (81) between the filter unit (4) and the supercooler (5). It is done.
상기한 제빙수열교환라인부(33)는 열교환을 위한 제빙수(열교환용제빙수)가 공급되도록 제빙수저장조(32)에 일단이 연결되는 열교환용제빙수공급라인(331,L3 및 L4), 이 열교환용제빙수공급라인(331)의 타단에 연결되어 제빙수예열열교환기(31)의 내부에 배치되는 제빙수열교환부재(332), 열교환에 이용된 제빙수가 회수되도록 제빙수열교환부재(332)와 제빙수저장조(32) 사이에 연결되는 열교환용제빙수회수라인(333), 열교환용제빙수공급라인(331)에 설치되는 제빙수공급펌프(334), 열교환용제빙수공급라인(331)에 분기되어 저빙부(2)에 연결되는 저빙부연결라인(L5), 및 저빙부연결라인(L5)의 분기부에 설치되는 제빙수공급제어밸브(MV2)를 구비한다. The ice-making water heat
그리고 제빙수열교환라인부(33)는 제빙수바이패스라인(L6), 바이패스제어밸브(MV1), 제1 온도제거기(TC1)를 더 구비한다.And the ice-making water heat
제빙수바이패스라인(L6)은 제빙수공급펌프(334)와 제빙수공급제어밸브(MV2) 사이의 열교환용제빙수공급라인(331)과 열교환용제빙수회수라인(333) 사이에 연결되는 제빙수의 바이패스를 위한 배관이다. The ice-making water bypass line (L6) is connected between the ice-making
바이패스제어밸브(MV1)는 제빙수바이패스라인(L6)에 설치되는 제어밸브로서, 비례제어 밸브로 구성되는 것이 바람직하다. The bypass control valve (MV1) is a control valve installed in the ice-making water bypass line (L6) and is preferably configured as a proportional control valve.
제1 온도제어기(TC1)는 제2 온도감지부(T2)의 감지신호로부터 검출된 온도가 제1 온도감지부(T1)의 감지신호로부터 검출된 온도보다 설정된 온도만큼 높아지도록 제어하는 구성으로서, 바이패스제어밸브(MV1)의 개폐를 제어하여 제빙수가 열교환용제빙수회수라인(333)으로 유동되지 않도록 제빙수바이패스라인(L6)을 차단하고 열교환용제빙수공급라인(331)의 L3에서 L4로 유동되도록 한다. 이때, 제1 온도제어기(TC1)는 제빙수공급제어밸브(MV2)의 개폐를 제어하여 저빙부연결라인(L5)으로 유동되는 제빙수의 유량을 조절하거나 폐쇄하여 유동을 차단할 수 있다. The first temperature controller (TC1) is a component that controls the temperature detected from the detection signal of the second temperature detection unit (T2) to be higher than the temperature detected from the detection signal of the first temperature detection unit (T1) by a set temperature, By controlling the opening and closing of the bypass control valve (MV1), the ice-making water bypass line (L6) is blocked so that the ice-making water does not flow to the ice-making
필터부(4)는 제빙수가온부(3)의 제빙수예열열교환기(31)를 경유한 제빙수에 포함된 이물질 및 얼음입자를 필터링 처리하는 구성요소로서 아이스 슬러리 제조분야에 적용되고 있는 마이크로필터로 구성되어 있다.The filter unit (4) is a component that filters foreign substances and ice particles contained in the ice-making water via the ice-making water preheating exchanger (31) of the ice-making water heating unit (3), and is a microfilter applied in the field of ice slurry production. It consists of:
과냉각기(5)는 필터부(4)를 경유한 제빙수가 유입되어 설정된 기준 과냉각온도를 갖는 과냉각제빙수로 변환하는 기능을 수행하는 구성요소로서, 후술되는 과냉각냉동부(6)의 증발기로부터 공급되는 브라인(Brine)과 열교환 과정을 사전에 설정된 기준 과냉각 온도를 갖도록 과냉각 제빙수를 과냉각한다.The
과냉각냉동부(6)는 과냉각 제빙수의 형성을 위해 과냉각기(5)에 냉열원을 제공하는 구성요소로서 브라인탱크(61), 브라인펌프(62), 압축기(63), 응축기(64), 수액기(65), 필터드라이어(66), 팽창밸브(67), 증발기(68) 및 기액분리기(69) 등이 구비된 것으로 통상 브라인냉동기로 호칭되는 장치로 구성되어 있다.The supercooled
브라인탱크(61)는 배관을 매개로 과냉각기(5)와 연결되고, 브라인탱크(35a)의 내부에는 냉각 처리된 브라인이 수용되어 있다.The
브라인펌프(62)는 브라인탱크(61) 및 과냉각기(5)를 경유하도록 설치된 배관에 설치되어 브라인탱크(61)에 수용된 브라인을 과냉각기(5)로 공급하는 구성이고, 압축기(63)는 저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축시키는 구성이고, 응축기(64)는 압축기(63)와 연결되고 압축기로부터 토출되는 고온고압의 기체냉매를 외부 공기와 열교환시켜 중온고압의 액체냉매로 응축시키는 작용을 수행한다.The
수액기(65)는 응축기(64)와 연결되고 응축기(64)를 통과한 중온고압 액체냉매의 여분을 일시적으로 저장하여 중온고압 액체냉매를 증발기(68)에서 소요되는 용량만큼 팽창밸브(67)로 전달하는 일종의 안전장치로써의 역할을 수행한다.The receiver (65) is connected to the condenser (64) and temporarily stores the excess of the medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant that has passed through the condenser (64) to supply the medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant to the capacity required by the evaporator (68) through the expansion valve (67). It functions as a kind of safety device that transmits
필터드라이어(66)는 수액기(65)와 연결되고 수액기를 통과한 중온고압의 액체냉매에 포함된 불순물 및 습기를 제거하는 구성이고, 팽창밸브(67)는 필터드라이어(66)와 연결되어 팽창밸브(67)의 내부에 구비된 미세한 노즐을 통해 필터드라이어(66)를 통과한 중온고압의 액체냉매의 압력을 감소시켜,저온저압의 액체냉매로 팽창시키는 기능을 수행한다. The filter dryer (66) is connected to the receiver (65) and is configured to remove impurities and moisture contained in the medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant that has passed through the receiver, and the expansion valve (67) is connected to the filter driver (66) to expand. It performs the function of reducing the pressure of the medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant that has passed through the
증발기(68)는 팽창밸브(67), 과냉각기(5) 및 브라인탱크(61)와 각각 연결되어, 팽창밸브(67)로부터 토출되는 저온저압의 액체냉매를 과냉각기(5)로부터 배출된 중온의 브라인과 열교환시켜 저온저압의 기체 냉매로 증발시키는 작용을 수행한다. 그리고, 증발기(68)에서 과냉각기(5)로부터 토출된 중온의 브라인은 증발기를 통과하고 증발기(68) 내부의 저온저압의 액체냉매에 의해 저온의 브라인으로 변환되고, 저온의 브라인은 브라인탱크(61)로 공급된다.The
기액분리기(69)는 증발기(68) 및 압축기(63)의 사이에 구비되어 압축기의 흡입측으로 액체냉매가 유입되지 않도록 증발기(68)를 통과한 저온저압의 기체냉매에 혼입된 액체냉매를 분리시키는 작용을 수행한다.The gas-
과냉각해소기(7)는 과냉각기(5) 및 저빙부(2) 사이에 배치되고 과냉각기로부터 공급되는 과냉각 제빙수의 과냉각 상태를 해소시켜 아이스 슬러리를 생성하는 작용을 수행한다.The supercooling
과냉각해소기(7)는 해수 아이스 슬러리 제조에 이용되는 공지의 과냉각해소기를 적용하여 구성할 수 있다. 예컨대 과냉각해소기(7)는 과냉각기(5)로부터 공급되는 과냉각 제빙수가 수용되는 수용부(71), 이 수용부의 하부에 구비되어 사전에 설정된 기준 주파수 및 기준 출력밀도를 갖는 초음파를 발생시키는 초음파생성기(미도시), 수용부(71) 및 초음파생성기의 사이에 다수 부착되어 초음파생성기에 의해 발생된 초음파의 진동에 의한 캐비테이션 충격을 수용부(71)에 전달하는 초음파진동자(미도시c)를 구비한다.The supercooling
순환배관부(81)는 저빙부(2), 제빙수가온부(3)의 제빙수예열열교환기(31), 필터부(4), 과냉각기(5), 과냉각해소기(7) 사이에 배치되는 라인으로서 설정된 유량이나 유속에 맞는 사이즈의 배관으로 구성되되 내식성을 갖는 소재로 형성되어 있다.The
제빙수순환펌프(82)는 저빙부(2) 및 제빙수가온부의 제빙수예열열교환기(31) 사이에 해당되는 순환배관부(81)에 배치되어 제빙수를 제빙수예열열교환기(31)로 공급하는 펌핑 작용을 수행한다.The ice-making
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템은 과냉각냉동부(6)의 냉매사이클에서 고온고압의 냉매가스가 이동되는 냉매라인(CL)에 지그재그 구조 등으로 연결, 형성되는 냉매열획득부(35), 이 냉매열획득부(35)에 의해 가온되는 열교환수가 수용되는 축열조(36) 및 축열조(36)에 수용된 열교환수에 의해 제빙수저장조(32)로 유입되는 제빙수를 가온하도록 구성되는 냉매열교환수단(37)을 더 구비한다.Meanwhile, the supercooled ice slurry ice making system according to the first embodiment of the present invention is formed by being connected in a zigzag structure to the refrigerant line (CL) through which high-temperature and high-pressure refrigerant gas moves in the refrigerant cycle of the supercooling refrigeration unit (6). A refrigerant
냉매열교환수단(37)은 축열조(36)에 일단이 연결되는 열교환수공급라인(371), 열교환수공급라인(371)의 타단에 일단이 연결되고 제빙수저장조(32)의 내부에 배치되는 냉매열교환부재(372), 냉매열교환부재(372)의 타단과 축열조(36) 사이에 연결되는 열교환수회수라인(373) 및 열교환수회수라인(373)에 설치되는 열교환수공급펌프(374)를 구비한다.The refrigerant heat exchange means 37 includes a heat exchange
바람직하게, 냉매열교환수단(37)은 열교환용제빙수공급라인(333)으로 이동되는 제빙수의 온도를 감지하도록 설치되는 제7 온도감지부(T7), 제7 온도감지부의 감지신호로부터 검출된 온도가 설정 온도 이하가 되면 열교환수공급펌프(374)를 구동시켜 열교환수를 순환시키는 제2 온도제어기(TC2)를 구비한다.Preferably, the refrigerant heat exchange means 37 is a seventh temperature detection unit (T7) installed to detect the temperature of ice-making water moving to the ice-making
한편, 첨부도면 도2 내지 도3b 등에서 설명되지 않는 T3 내지 T5는 배관기호에서 널리 알려진 바와 같이 온도감지부, 91 및 92는 밸브, 93는 체크밸브를 나타낸 것이고, 나머지 설명되지 않은 기호나 문자는 배관분야, 브라인냉동기 분야에서 사용되는 공지의 의미로 이해할 수 있다. 그리고 순환배관부(81)에 표시된 온도는 발명의 이해를 돕기 위해 해당 부위의 온도를 표시한 것이고, 기타 설명되지 않은 기호, 문자 등은 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 분야에서 사용되는 기호나 문자 등으로 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, T3 to T5, which are not explained in the attached drawings, such as Figures 2 to 3b, indicate a temperature sensing part, 91 and 92 indicate a valve, and 93 a check valve, as is widely known in piping symbols, and the remaining unexplained symbols or letters indicate It can be understood as a notice used in the piping and brine refrigerator fields. In addition, the temperature displayed on the
이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the supercooled ice slurry ice-making system according to the first embodiment of the present invention will be described.
도2 내지 도3b를 참조하면, 제빙수공급부(1)는 제빙수생성탱크(11)로 염분농도 2 내지 3.5의 해수(sea water) 및 담수가 유입되면 자동염분농도조절기(미도시)를 이용하여 설정된 기준염도(1wt% 염분 농도)를 제빙수로 조성한 후 제빙수저장조(32)로 공급하여 저장되도록 한다.Referring to FIGS. 2 to 3B, the ice-making
제빙수저장조(32)의 제빙수는 바이패스제어밸브(MV1)가 폐쇄되고 제빙수공급제어밸브(MV2)에 의해 저빙부연결라인(L5)로 유로가 개방된 상태에서 제빙수공급펌프(334)가 펌핑작용을 수행하면 제빙탱크(21)로 유입된다.The ice-making water in the ice-making
제빙탱크(21)의 제빙수는 제빙수공급펌프(82)의 작동시에 순환배관부(81)를 매개로 제빙수가온부(3)의 제빙수예열열교환기(31), 필터부(4), 과냉각기(5), 과냉각해소기(7)를 따라 유동된다. When the ice making
그리고 제빙탱크(21)의 제빙수가 제빙수가온부(3)의 제빙수예열열교환기(31)로 유입되면 제빙수저장조(32)의 제빙수가 제빙수열교환라인부(33)를 매개로 열교환용으로 순환되므로 제빙수예열열교환기(31)로 유입된 제빙수의 온도를 약 0.6℃ 상승하게 된다. 보다 구체적으로 설명하면 종래 아이스 슬러리 제빙 시스템에서는 과냉각기로 유입되는 해수의 온도 상승을 위해서 전열 히터를 사용하여 온도를 상승시켰으나, 본 발명에서는 제빙수저장탱크(32)를 별도로 구성하여 제빙수공급부(1)로부터 공급되는 제빙수(1wt% 염분 농도의 해수)에 의해 과냉각기(5)로 유동될 해수를 가온하게 되는데, 본 실시예에서 사용되는 해수의 온도는 22℃ 정도이다.And, when the ice-making water in the ice-making tank (21) flows into the ice-making water preheating heat exchanger (31) of the ice-making water heating unit (3), the ice-making water in the ice-making water storage tank (32) is used for heat exchange through the ice-making water heat exchange line unit (33). Because it is circulated, the temperature of the ice-making water flowing into the ice-making water preheating
그리고 제빙탱크(21)에서 과냉각기(5)를 향해 펌핑되는 제빙수의 온도는 -0.5℃ 정도로서 제빙수저장조(32)의 제빙수(22℃)가 제빙수열교환라인부(33)를 매개로 제빙수예열열교환기(31)로 순환되면서 열교환작용을 수행하게 되므로 약 0.6℃ 상승시킨다. In addition, the temperature of the ice-making water pumped from the ice-making
이때 제빙수공급제어밸브(MV2)는 열교환용제빙수공급라인(331)의 L3에서 L4로 해수가 흐르도록 작동하고 제빙수공급펌프(334)를 작동시킨다. 과냉각기(5) 입구의 온도를 제2 온도감지부(T2)의 감지신호로부터 측정하고 제2 온도감지부(T2)의 온도가 제1 온도감지부(T1)에 의해 측정된 온도보다 약 0.6℃ 높아지도록 제1 온도제거기(TC1)의 제어하에 바이패스제어밸브(MV1)의 개폐를 제어한다. At this time, the ice-making water supply control valve (MV2) operates to allow seawater to flow from L3 to L4 of the ice-making
제2 온도감지부(T2)의 온도가 제1 온도감지부(T1) 온도보다 0.6℃ 이상 높아지면, 제1 온도제거기(TC1)의 제어하에 바이패스제어밸브(MV1)의 개도를 열어 제빙수바이패스라인(L6)으로 제빙수의 일부를 열교환용제빙수회수라인(333)를 통해 바이패스 시키고 L3로 가는 고온(22℃)의 제빙수의 유량이 줄어들어서 예열용 열교환기인 제빙수열교환부재(332)에서의 가열 능력이 줄어들어 제2 온도감지부(T2)에서 감지되는 온도는 낮아지게 된다. 반대로 제2 온도감지부(T2)에서 감지되는 온도가 제1 온도감지부(T1)의 온도보다 0.6℃ 이하로 떨어지면 제1 온도제거기(TC1)의 제어하에 바이패스제어밸브(MV1)의 개도를 닫아 L3로 가는 고온(22℃)의 제빙수 유량을 증가시켜 제빙수예열열교환기(31)에서의 가열 능력을 증가 시킨다. When the temperature of the second temperature sensing unit (T2) is higher than the temperature of the first temperature sensing unit (T1) by more than 0.6°C, the opening degree of the bypass control valve (MV1) is opened under the control of the first temperature eliminator (TC1) to release the ice-making water. Bypass line (L6), part of the ice-making water is bypassed through the ice-making water recovery line (333) for heat exchange, and the flow rate of high-temperature (22°C) ice-making water to L3 is reduced, so that the ice-making water heat exchanger ( As the heating capacity in 332) is reduced, the temperature detected by the second temperature sensing unit (T2) is lowered. Conversely, when the temperature detected by the second temperature sensing unit (T2) falls below the temperature of the first temperature sensing unit (T1) by 0.6°C, the opening degree of the bypass control valve (MV1) is adjusted under the control of the first temperature eliminator (TC1). Close it to increase the flow rate of high temperature (22°C) ice water to L3, thereby increasing the heating capacity in the ice water preheating heat exchanger (31).
전술한 과정을 통하여 제2 온도감지부(T2)의 온도가 제1 온도감지부(T1) 온도보다 0.6℃ 높은 온도를 유지하게 되고, 제빙수저장조(32)에 저장된 초기 약 22℃의 제빙수는 열교환용으로 제공되면서 제빙 과정 동안 온도가 하강하게 되고, 일정 온도 이하까지 낮아질 경우 열교환용 제빙수로서의 가열 능력이 상실된다. 이에 제빙수저장조(32)의 출구에 제7 온도센서(T7)를 설치하여 제빙수저장조(32)로부터 배출되는 제빙수의 온도를 측정하고, 제2 온도제어기(TC2)는 제빙수저장조(32)의 제빙수 온도가 일정온도 이하가 되면 열교환수공급펌프(374)를 작동을 통해 열교환수를 순환시켜 제빙수저장조(32)의 제빙수를 가온함으로써 일정 온도 이상 유지시키는 작용을 수행한다. Through the above-described process, the temperature of the second temperature sensing unit (T2) is maintained at a temperature that is 0.6°C higher than the temperature of the first temperature sensing unit (T1), and the ice-making water stored in the ice-making
여기서 열교환수공급펌프(374)는 냉매열획득부(35)에 의해 가온되어 축열조(36)에 수용된 약 40℃의 열교환수를 제빙수저장조(32)로 이송시켜 냉매열교환부재(372)에 의해 온도가 낮아진 제빙수의 온도를 상승 시킨다. Here, the heat exchange
보다 구체적으로 설명하면 제빙용 제빙수의 순환과정에서, 과냉각냉동부(6)로서 적용된 브라인냉동기는 압축기(63)의 압축과정에서 고온고압의 냉매가스가 변환되고 이때 압축기 토출가스는 약 75~120℃의 과열가스 상태로 응축기로 이동되어 응축된다. 응축기(64)에서 액화된 냉매는 수액기(65)에 저장되고 팽창밸브(67)를 통해서 저압의 증발기(68)로 보내지게 된다. 증발기(68)에서는 액화 냉매가 저온에서 고온의 브라인에서 열을 받아 증발하게 되고, 완전한 가스상태로 변하여 압축기(69)로 재순환하게 된다.More specifically, in the circulation process of ice-making water for ice-making, the brine refrigerator applied as the supercooling refrigeration unit (6) converts high-temperature and high-pressure refrigerant gas during the compression process of the compressor (63), and at this time, the compressor discharge gas is about 75 to 120 degrees Celsius. It is moved to the condenser as a superheated gas at ℃ and condensed. The refrigerant liquefied in the
그리고 전술한 브라인냉동기의 냉매사이클에서 압축기(63) 출구에서 고온고압의 냉매가스는 축열조(36) 내부로 배치된 냉매열획득부(35)를 통해 유동되므로 일정량의 열을 축열조(36)로 방열하여 열교환수를 가열하면서 일부는 액화되고 일부는 가스상태로 응축기에 유입된 후 액상으로 변화하게 된다. 이와 같이 고온고압의 냉매가스가 냉매열획득부(35)를 매개로 축열조(36)에서 열을 방열했기 때문에 응축기(64) 출구는 온도가 더 하강한 상태로 나오게 된다. 이와 같이 응축기(64)에서의 과냉각이 증가하고 응축압력이 감소하게 되므로 팽창밸브(67)를 거친 후 증발기(68) 입구의 엔탈피가 감소하여 증발기 입구와 출구의 엔탈피 차가 증가하기 때문에 냉매 순환량이 줄어든다. 이에 따라서 냉각기의 효율은 증가하는 효과를 가져 온다.In addition, in the refrigerant cycle of the above-described brine refrigerator, the high-temperature, high-pressure refrigerant gas at the outlet of the compressor (63) flows through the refrigerant heat acquisition unit (35) disposed inside the heat storage tank (36), thereby dissipating a certain amount of heat into the heat storage tank (36). As the heat exchange water is heated, some of it is liquefied and some of it flows into the condenser in a gaseous state and then changes to a liquid state. In this way, because the high-temperature and high-pressure refrigerant gas dissipates heat in the
한편, 전술한 바와 같은 아이스 슬러리 제빙 과정에서 얼음 분율(IPF)이 요구되는 정도(IPF 30%)가 되면 제빙 과정을 정지하고, 아이스슬러리이송펌프(83)를 작동시켜 제빙탱크(21)의 아이스 슬러리를 아이스슬러리이송배관(85)을 통해 사용처로 이송하여 제빙탱크(21)를 비운다. 이때 제빙수순환펌프(82)의 작동을 중지시키고 제빙탱크(21)의 교반기(22)의 교반모터를 최대로 운전하여 제빙탱크 내의 아이스 슬러리가 균일하게 혼합될 수 있도록 한다. Meanwhile, in the ice slurry deicing process as described above, when the ice fraction (IPF) reaches the required level (
그리고 제빙탱크(21)의 수위 레벨이 저수위센서(LL)에 의해 감지되면 아이스 슬러리가 모두 배출된 것으로 이 감지신호를 기초로 제어부의 제어하에 아이스슬러리이송펌프(83)의 작동을 정지하고, 바이패스제어밸브(MV1)를 폐쇄하고 제빙수공급제어밸브(MV2)에 의해 저빙부연결라인(L5)으로 유로가 개방되게 한 상태에서 제빙수공급펌프(334)가 펌핑작용을 수행하면 제빙수저장조(32)의 제빙수가 열교환용제빙수공급라인(L3)과 저빙부연결라인(L5)을 통해 제빙탱크(21)로 유입된다. 이후 제빙탱크(21)의 수위가 중수위센서(LM)에 의해 감지되면 저빙부연결라인(L5)으로의 제빙수 유입을 차단하고 제빙수순환펌프(82)를 작동시키면서 전술한 아이스 슬러리의 제빙 과정을 반복적으로 수행할 수 있다.And, when the water level level of the
그리고, 제빙탱크(21)로 유입되는 제빙수는 기 시행된 아이스 슬러리 제조과정에서 제빙수열교환라인부(33)를 매개로 순환하면서 제빙수예열열교환기(31)에서 열교환되어 차가워지게 되는 예냉 과정을 거치면서 온도가 낮아진 상태이므로 이와 온도가 낮은 제빙수를 제빙탱크(21)에 공급하여 제방을 시작하므로 아이스 슬러리 제빙시 초기에 과냉각냉동부(6)에 의한 냉각과정에서 냉각 시간을 단축하여 에너지 비용을 감소할 수 있고 1일 생산량을 증가시킬 수 있다.In addition, the ice-making water flowing into the ice-making
이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명하되, 전술한 제1 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 다른 실시예에서는 제1 실시예에 나타난 구성요소 또는 서로 다른 실시예에 나타난 구성요소 중에서 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.Hereinafter, another embodiment according to the present invention will be described, but detailed description of components similar to those shown in the above-described first embodiment will be omitted and description will focus on components having differences. In addition, in other embodiments below, any structure that can be adopted among the components shown in the first embodiment or the components shown in different embodiments may be selectively applied, and detailed descriptions or illustrations in the drawings are omitted.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템을 나타낸 구성도, 도5a는 도4의 일측을 확대하여 나타낸 도면이고, 도4b는 도4의 타측을 확대하여 나타낸 도면이다.Figure 4 is a configuration diagram showing a supercooled ice slurry ice-making system according to a second embodiment of the present invention, Figure 5a is an enlarged view of one side of Figure 4, and Figure 4b is an enlarged view of the other side of Figure 4. .
도5 내지 도6b를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템은 전술한 제1 실시예와 동일하게 제빙수공급부(1), 저빙부(2), 제빙수가온부(3), 필터부(4), 과냉각기(5), 과냉각냉동부(6), 과냉각해소기(7), 순환배관부(81); 제빙수순환펌프(82), 아이스슬러리이송펌프(83)를 구비하고, 제빙수가온부(3)는 제빙수예열열교환기(31), 제빙수저장조(32), 제빙수열교환라인부(33), 냉매열획득부(35), 축열조(36) 및 냉매열교환수단(37), 제7 온도감지부(T7), 제2 온도제어기(TC2)를 구비하되, 냉매열교환수단(37)은 제빙수저장조(32)의 제빙수와의 열교환을 수행하는 열교환수단이 제빙수저장조(32)의 내부가 아니라 외부에 설치된 특징이 있다.5 to 6B, the supercooled ice slurry ice-making system according to the second embodiment of the present invention includes an ice-making
보다 구체적으로 설명하면, 냉매열교환수단(37)은 축열조(36)에 일단이 연결되는 열교환수공급라인(371), 열교환수공급라인(371)의 타단에 일단이 연결되는 외부열교환기(375), 외부열교환기(375)의 타단과 축열조(36) 사이에 연결되는 열교환수회수라인(373) 및 열교환수회수라인(373)에 설치되는 열교환수공급펌프(374)를 구비한다.To be more specific, the refrigerant heat exchange means 37 includes a heat exchange
그리고 열교환용제빙수회수라인(333)은 제빙수예열열교환기(31)와 제빙수저장조(32) 사이에 배치되되 유동되는 열교환용 제빙수의 가온을 위해 외부열교환기(375)를 경유하도록 배치되어 있다.In addition, the ice-making
전술한 바와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템은 전술한 제1 실시예와 제빙과정과 작용효과가 동일, 유사하므로 구체적인 설명을 생략하지만, 제빙수저장조(32)의 제빙수와의 열교환을 수행하는 열교환수단이 제빙수저장조(32)의 내부가 아니라 외부에 설치되는 외부열교환기(375)로 구성되어 있으므로 설치가 용이하고 관리가 편리할 뿐만 아니라 유지보수작업을 신속, 간편하게 수행할 수 있는 장점이 있다.As described above, the supercooled ice slurry ice-making system according to the second embodiment of the present invention has the same or similar ice-making process and effect as the above-described first embodiment, so detailed description is omitted, but the ice-making
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as “include,” “comprise,” or “have,” as used above, unless specifically stated to the contrary, mean that the corresponding component may be present, and do not exclude other components. It should be interpreted that it may further include other components. All terms, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted as consistent with the contextual meaning of the related technology, and should not be interpreted in an idealized or overly formal sense unless explicitly defined in the present invention.
이상 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템의 구성 및 동작에 대해서 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 기술분야에 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 전술한 실시예의 일부를 치환 및 변형하는 것이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.The configuration and operation of the supercooled ice slurry ice-making system according to an embodiment of the present invention described above have been described, but this is illustrative and those skilled in the art will understand the above-mentioned information without departing from the technical spirit of the present invention. It will be appreciated that it is possible to substitute and modify portions of an embodiment.
따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물에 미치는 것으로 이해되어야 할 것이다. Therefore, the scope of protection of the present invention should be understood to extend to the invention described in the patent claims and equivalents thereof.
1:제빙수공급부 11:제빙수생성탱크
2:저빙부 21:제빙탱크
22:교반기 3:제빙수가온부
31:제빙수예열열교환기 32:제빙수저장조
33:제빙수열교환라인부 4:필터부
5:과냉각기 6:과냉각냉동부
61:브라인탱크 62:브라인펌프
63:압축기 64:응축기
65:수액기 66:필터드라이어
67:팽창밸브 68:증발기
69:기액분리기 7:과냉각해소기
81:순환배관부 82:제빙수순환펌프1: Ice-making water supply unit 11: Ice-making water generation tank
2: Ice storage unit 21: Ice tank
22: Agitator 3: Ice-making water heating unit
31: Ice-making water preheating heat exchanger 32: Ice-making water storage tank
33: Ice-making water heat exchange line section 4: Filter section
5: Supercooler 6: Supercooling freezer
61: Brine tank 62: Brine pump
63: Compressor 64: Condenser
65: Receiver 66: Filter dryer
67: Expansion valve 68: Evaporator
69: Gas-liquid separator 7: Supercooling reliever
81: Circulation piping unit 82: Ice-making water circulation pump
Claims (9)
해수 및 담수를 이용하여 설정된 기준염도를 갖는 제빙수를 생성하여 공급하는 제빙수공급부; 상기 제빙수 및 상기 제빙수에 의해 제조된 아이스 슬러리가 수용되는 저빙부; 상기 저빙부와 연결되고 상기 제빙수에 포함된 얼음입자를 녹이는 작용을 수행하는 제빙수가온부; 상기 제빙수가온부를 경유한 상기 제빙수에 포함된 이물질 및 얼음입자를 필터링 처리하는 필터부; 상기 필터부를 경유한 상기 제빙수가 유입되어 설정된 기준 과냉각온도를 갖는 과냉각 제빙수로 변환되는 과냉각기; 상기 과냉각 제빙수의 형성을 위해 상기 과냉각기에 냉열원을 제공하는 과냉각냉동부; 상기 과냉각기 및 저빙부 사이에 배치되고 상기 과냉각기로부터 공급되는 과냉각 제빙수의 과냉각 상태를 해소시켜 아이스 슬러리를 생성하는 과냉각해소기; 상기 저빙부, 상기 제빙수가온부, 상기 필터부, 상기 과냉각기, 상기 과냉각해소기 사이에 배치되는 순환배관부; 상기 저빙부 및 상기 제빙수가온부의 사이에 해당되는 상기 순환배관부에 배치되어 상기 제빙수를 상기 제빙수가온부로 공급하는 제빙수순환펌프; 상기 저빙부로부터 배출되는 상기 제빙수의 온도를 감지하도록 설치되는 제1 온도감지부; 및 상기 과냉각기로 유입되는 상기 제빙수의 온도를 감지하도록 설치되는 제2 온도감지부;를 포함하고, 상기 제빙수가온부는, 상기 제빙수순환펌프와 상기 필터부 사이의 상기 순환배관부에 연결되어 통과하는 상기 제빙수를 가온하는 제빙수예열열교환기, 상기 제빙수가 유입되도록 상기 제빙수공급부와 연결되고 상기 저빙부로 상기 제빙수가 공급되도록 연결되는 제빙수저장조, 상기 제빙수저장조의 상기 제빙수가 상기 제빙수예열열교환기를 경유하여 순환하면서 열교환과정을 수행하도록 배치되는 제빙수열교환라인부를 포함하되,
상기 제빙수열교환라인부는, 상기 제빙수저장조에 일단이 연결되는 열교환용제빙수공급라인; 상기 열교환용제빙수공급라인의 타단에 연결되어 상기 제빙수예열열교환기의 내부에 배치되는 제빙수열교환부재; 상기 제빙수열교환부재와 상기 제빙수저장조 사이에 연결되는 열교환용제빙수회수라인; 상기 열교환용제빙수공급라인에 설치되는 제빙수공급펌프; 상기 열교환용제빙수공급라인에 분기되어 상기 저빙부에 연결되는 저빙부연결라인; 및 상기 저빙부연결라인의 분기부에 설치되는 제빙수공급제어밸브;를 포함하되,
상기 제빙수열교환라인부는, 상기 제빙수공급펌프와 상기 제빙수공급제어밸브 사이의 상기 열교환용제빙수공급라인과 상기 열교환용제빙수회수라인 사이에 연결되는 제빙수바이패스라인; 상기 제빙수바이패스라인에 설치되는 바이패스제어밸브; 및 상기 제2 온도감지부의 감지신호로부터 검출된 온도가 상기 제1 온도감지부의 감지신호로부터 검출된 온도보다 설정된 온도만큼 높아지도록 상기 바이패스제어밸브의 개폐를 제어하는 제1 온도제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템.
In the supercooled ice slurry ice making system,
An ice-making water supply unit that generates and supplies ice-making water having a set standard salinity using seawater and fresh water; an ice storage unit that accommodates the ice-making water and ice slurry produced by the ice-making water; an ice-making water heating unit connected to the ice storage unit and performing an action of melting ice particles contained in the ice-making water; a filter unit that filters out foreign substances and ice particles contained in the ice-making water that has passed through the ice-making water heating unit; a supercooler that receives the ice-making water via the filter unit and converts it into supercooled ice-making water having a set standard supercooling temperature; a supercooled freezer that provides a cooling heat source to the supercooler to form the supercooled ice-making water; a supercooling reliever disposed between the supercooler and the ice storage unit and generating ice slurry by relieving the supercooled state of the supercooled ice water supplied from the supercooler; a circulation piping unit disposed between the ice storage unit, the ice-making water heater unit, the filter unit, the supercooler, and the supercooler desiccant unit; an ice-making water circulation pump disposed in the circulation piping section between the ice storage unit and the ice-making water heating unit to supply the ice-making water to the ice-making water heating unit; a first temperature sensing unit installed to detect the temperature of the ice-making water discharged from the ice storage unit; and a second temperature sensing unit installed to detect the temperature of the ice-making water flowing into the supercooler, wherein the ice-making water temperature unit is connected to the circulation pipe between the ice-making water circulation pump and the filter unit. An ice-making water preheating heat exchanger that warms the ice-making water passing through, an ice-making water storage tank connected to the ice-making water supply unit so that the ice-making water flows in and connected to supply the ice-making water to the storage unit, and the ice-making water of the ice-making water storage tank is supplied to the ice-making water storage tank. It includes an ice water heat exchange line unit arranged to perform a heat exchange process while circulating through an ice water preheat exchanger,
The ice-making water heat exchange line unit includes an ice-making water supply line for heat exchange, one end of which is connected to the ice-making water storage tank; an ice-making water heat exchange member connected to the other end of the ice-making water supply line for heat exchange and disposed inside the ice-making water preheat heat exchanger; An ice-making water recovery line for heat exchange connected between the ice-making water heat exchange member and the ice-making water storage tank; An ice water supply pump installed in the ice water supply line for heat exchange; an ice storage unit connection line branched from the ice water supply line for heat exchange and connected to the ice storage unit; And an ice-making water supply control valve installed at a branch of the low-ice connection line,
The ice-making water heat exchange line unit includes an ice-making water bypass line connected between the ice-making water supply line for heat exchange and the ice-making water recovery line for heat exchange between the ice-making water supply pump and the ice-making water supply control valve; A bypass control valve installed in the ice-making water bypass line; And a first temperature controller that controls the opening and closing of the bypass control valve so that the temperature detected from the detection signal of the second temperature detection unit is higher than the temperature detected from the detection signal of the first temperature detection unit by a set temperature. A supercooled ice slurry ice making system, characterized in that.
상기 과냉각냉동부의 냉매사이클에서 고온고압의 냉매가스가 이동되는 냉매라인에 형성되는 냉매열획득부;
상기 냉매열획득부에 의해 가온되는 열교환수가 수용되는 축열조; 및
상기 축열조에 수용된 열교환수에 의해 상기 제빙수저장조로 유입되는 상기 제빙수를 가온하도록 구성되는 냉매열교환수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템.
According to paragraph 1,
A refrigerant heat acquisition unit formed in a refrigerant line through which high-temperature, high-pressure refrigerant gas moves in the refrigerant cycle of the supercooling refrigeration unit;
a heat storage tank that accommodates heat exchange water heated by the refrigerant heat acquisition unit; and
A supercooled ice slurry ice-making system comprising a refrigerant heat exchange means configured to heat the ice-making water flowing into the ice-making water storage tank by the heat-exchanged water contained in the heat storage tank.
상기 냉매열교환수단은,
상기 축열조에 일단이 연결되는 열교환수공급라인;
상기 열교환수공급라인의 타단에 일단이 연결되고 상기 제빙수저장조의 내부에 배치되는 냉매열교환부재;
상기 냉매열교환부재의 타단과 상기 축열조 사이에 연결되는 열교환수회수라인; 및
상기 열교환수회수라인에 설치되는 열교환수공급펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템.
According to clause 4,
The refrigerant heat exchange means,
A heat exchange water supply line, one end of which is connected to the heat storage tank;
a refrigerant heat exchange member having one end connected to the other end of the heat exchange water supply line and disposed inside the ice making water storage tank;
a heat exchange water recovery line connected between the other end of the refrigerant heat exchange member and the heat storage tank; and
A supercooled ice slurry ice making system comprising a heat exchange water supply pump installed in the heat exchange water recovery line.
상기 과냉각냉동부의 냉매사이클에서 고온고압의 냉매가스가 이동되는 냉매라인에 형성되는 냉매열획득부, 상기 냉매열획득부에 의해 가온되는 열교환수가 수용되는 축열조 및 상기 축열조에 수용된 열교환수에 의해 상기 제빙수저장조로 유입되는 상기 제빙수를 가온하도록 구성되는 냉매열교환수단을 포함하고,
상기 냉매열교환수단은, 상기 축열조에 일단이 연결되는 열교환수공급라인, 상기 열교환수공급라인의 타단에 일단이 연결되고 상기 제빙수저장조의 내부에 배치되는 냉매열교환부재, 상기 냉매열교환부재의 타단과 상기 축열조 사이에 연결되는 열교환수회수라인 상기 열교환수회수라인에 설치되는 열교환수공급펌프, 상기 열교환용제빙수공급라인으로 이동되는 상기 제빙수의 온도를 감지하도록 설치되는 제7 온도감지부, 상기 제7 온도감지부의 감지신호로부터 검출된 온도가 설정 온도 이하가 되면 상기 열교환수공급펌프를 구동시켜 상기 열교환수를 순환시키는 제2 온도제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템.
According to paragraph 1,
The refrigerant heat acquisition unit formed in the refrigerant line through which the high-temperature and high-pressure refrigerant gas moves in the refrigerant cycle of the supercooling refrigeration unit, the heat storage tank in which the heat exchange water warmed by the refrigerant heat acquisition unit is received, and the heat exchange water contained in the heat storage tank. It includes a refrigerant heat exchange means configured to heat the ice-making water flowing into the ice-water storage tank,
The refrigerant heat exchange means includes a heat exchange water supply line with one end connected to the heat storage tank, a refrigerant heat exchange member with one end connected to the other end of the heat exchange water supply line and disposed inside the ice-making water storage tank, and the other end of the refrigerant heat exchange member. A heat exchange water recovery line connected between the heat storage tanks, a heat exchange water supply pump installed in the heat exchange water recovery line, a seventh temperature detection unit installed to detect the temperature of the ice water moving to the heat exchange ice water supply line, and the 7. A supercooled ice slurry ice making system comprising: a second temperature controller that operates the heat exchange water supply pump to circulate the heat exchange water when the temperature detected from the detection signal of the temperature sensor falls below the set temperature.
상기 냉매열교환수단은,
상기 축열조에 일단이 연결되는 열교환수공급라인;
상기 열교환수공급라인의 타단에 일단이 연결되는 외부열교환기;
상기 외부열교환기의 타단과 상기 축열조 사이에 연결되는 열교환수회수라인; 및 상기 열교환수회수라인에 설치되는 열교환수공급펌프;를 포함하고,
상기 열교환용제빙수회수라인은 유동되는 열교환용 제빙수의 가온을 위해 상기 외부열교환기를 경유한 후 상기 제빙수저장조로 배치되는 것을 특징으로 하는 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템.
According to clause 4,
The refrigerant heat exchange means,
A heat exchange water supply line, one end of which is connected to the heat storage tank;
an external heat exchanger whose one end is connected to the other end of the heat exchange water supply line;
A heat exchange water recovery line connected between the other end of the external heat exchanger and the heat storage tank; And a heat exchange water supply pump installed in the heat exchange water recovery line,
The supercooled ice slurry ice making system, wherein the heat exchange ice water recovery line passes through the external heat exchanger to warm the flowing ice water for heat exchange and then is disposed in the ice water storage tank.
상기 과냉각냉동부의 냉매사이클에서 고온고압의 냉매가스가 이동되는 냉매라인에 형성되는 냉매열획득부, 상기 냉매열획득부에 의해 가온되는 열교환수가 수용되는 축열조 및 상기 축열조에 수용된 열교환수에 의해 상기 제빙수저장조로 유입되는 상기 제빙수를 가온하도록 구성되는 냉매열교환수단을 포함하고,
상기 축열조에 일단이 연결되는 열교환수공급라인, 상기 열교환수공급라인의 타단에 일단이 연결되는 외부열교환기, 상기 외부열교환기의 타단과 상기 축열조 사이에 연결되는 열교환수회수라인; 상기 열교환수회수라인에 설치되는 열교환수공급펌프; 상기 열교환용제빙수공급라인으로 이동되는 상기 제빙수의 온도를 감지하도록 설치되는 제7 온도감지부, 상기 제7 온도감지부의 감지신호로부터 검출된 온도가 설정 온도 이하가 되면 상기 열교환수공급펌프를 구동시켜 상기 열교환수를 순환시키는 제2 온도제어기;를 포함하되, 상기 열교환용제빙수회수라인은 유동되는 열교환용 제빙수의 가온을 위해 상기 외부열교환기를 경유한 후 상기 제빙수저장조로 배치되는 것을 특징으로 하는 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템.
According to paragraph 1,
The refrigerant heat acquisition unit formed in the refrigerant line through which the high-temperature and high-pressure refrigerant gas moves in the refrigerant cycle of the supercooling refrigeration unit, the heat storage tank in which the heat exchange water warmed by the refrigerant heat acquisition unit is received, and the heat exchange water contained in the heat storage tank. It includes a refrigerant heat exchange means configured to heat the ice-making water flowing into the ice-water storage tank,
A heat exchange water supply line with one end connected to the heat storage tank, an external heat exchanger with one end connected to the other end of the heat exchange water supply line, and a heat exchange water recovery line connected between the other end of the external heat exchanger and the heat storage tank; A heat exchange water supply pump installed in the heat exchange water recovery line; A seventh temperature detection unit installed to detect the temperature of the ice water moving to the ice water supply line for heat exchange, and driving the heat exchange water supply pump when the temperature detected from the detection signal of the seventh temperature detection unit falls below the set temperature. and a second temperature controller that circulates the heat exchange water, wherein the ice water recovery line for heat exchange is disposed in the ice water storage tank after passing through the external heat exchanger to warm the flowing ice water for heat exchange. Supercooled ice slurry ice making system.
상기 과냉각냉동부는,
상기 과냉각기와 연결되어 내부에 냉각 처리된 브라인이 수용되는 브라인탱크;
상기 브라인탱크 및 상기 과냉각기 사이에 구비되어 상기 브라인탱크에 수용된 브라인을 상기 과냉각기로 공급하는 브라인펌프;
저온저압의 기체냉매를 고온고압의 기체냉매로 압축시키는 압축기;
상기 압축기와 연결되어 상기 압축기로부터 토출되는 고온고압의 기체냉매를 외부 공기와 열교환시켜 중온고압의 액체냉매로 응축시키는 응축기;
상기 응축기와 연결되어 상기 응축기를 통과한 중온고압 액체냉매의 여분을 일시적으로 저장하면서 팽창밸브로 전달하는 수액기;
상기 수액기를 통과한 중온고압의 액체냉매에 포함된 불순물 및 습기를 제거하는 필터드라이어;
상기 필터드라이어를 통과한 중온고압의 액체냉매의 압력을 감소시켜 저온저압의 액체냉매로 팽창시키는 팽창밸브;
상기 팽창밸브, 과냉각기 및 브라인탱크와 각각 연결되고 상기 팽창밸브로부터 토출되는 저온저압의 액체냉매를 상기 과냉각기로부터 배출된 중온의 브라인과 열교환시켜 저온저압의 기체냉매로 증발시키는 증발기; 및
상기 증발기 및 압축기의 사이에 구비되어 상기 압축기의 흡입측으로 액체냉매가 유입되지 않도록 상기 증발기를 통과한 저온저압의 기체냉매에 혼입된 액체냉매를 분리시키는 기액분리기;를 포함하고,
상기 냉매열획득부는 상기 압축기로부터 토출되어 이동되는 고온고압의 냉매가스가 이동되는 상기 냉매라인에 연결, 형성되는 것을 특징으로 하는 과냉각형 아이스 슬러리 제빙 시스템.According to claim 6 or 8,
The supercooling freezer unit,
A brine tank connected to the supercooler and containing cooled brine therein;
a brine pump provided between the brine tank and the supercooler to supply brine contained in the brine tank to the supercooler;
A compressor that compresses low-temperature and low-pressure gaseous refrigerant into high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant;
A condenser that is connected to the compressor and condenses the high-temperature and high-pressure gaseous refrigerant discharged from the compressor into a medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant by exchanging heat with external air;
A receiver connected to the condenser to temporarily store excess medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant that has passed through the condenser and transmits it to an expansion valve;
A filter dryer that removes impurities and moisture contained in the medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant that has passed through the receiver;
An expansion valve that reduces the pressure of the medium-temperature and high-pressure liquid refrigerant that has passed through the filter drier and expands it into low-temperature and low-pressure liquid refrigerant;
an evaporator connected to the expansion valve, the supercooler, and the brine tank, respectively, and evaporating the low-temperature, low-pressure liquid refrigerant discharged from the expansion valve into a low-temperature, low-pressure gaseous refrigerant by heat-exchanging it with the medium-temperature brine discharged from the supercooler; and
A gas-liquid separator is provided between the evaporator and the compressor to separate the liquid refrigerant mixed in the low-temperature, low-pressure gaseous refrigerant that has passed through the evaporator to prevent the liquid refrigerant from flowing into the suction side of the compressor,
A supercooled ice slurry ice making system, characterized in that the refrigerant heat acquisition unit is connected to the refrigerant line through which the high-temperature, high-pressure refrigerant gas discharged from the compressor moves.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06193921A (en) * | 1992-12-25 | 1994-07-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Supercooling type ice heat storage apparatus |
JP2768019B2 (en) * | 1991-02-13 | 1998-06-25 | 三菱電機株式会社 | Ice storage device |
JP2009168445A (en) * | 2009-05-01 | 2009-07-30 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | Ice thermal storage method |
JP2017072369A (en) | 2017-01-26 | 2017-04-13 | 高砂熱学工業株式会社 | Ice storage tank, and ice-making system for sherbet ice |
KR102439174B1 (en) | 2022-04-18 | 2022-09-01 | (주)대일 | Ice making system for seawater ice slurry using supercooling |
KR102517712B1 (en) * | 2022-04-13 | 2023-04-05 | (주)대일 | Ice making system for seawater ice slurry using supercooling |
-
2023
- 2023-06-22 KR KR1020230080257A patent/KR102609495B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2768019B2 (en) * | 1991-02-13 | 1998-06-25 | 三菱電機株式会社 | Ice storage device |
JPH06193921A (en) * | 1992-12-25 | 1994-07-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Supercooling type ice heat storage apparatus |
JP2009168445A (en) * | 2009-05-01 | 2009-07-30 | Takasago Thermal Eng Co Ltd | Ice thermal storage method |
JP2017072369A (en) | 2017-01-26 | 2017-04-13 | 高砂熱学工業株式会社 | Ice storage tank, and ice-making system for sherbet ice |
KR102517712B1 (en) * | 2022-04-13 | 2023-04-05 | (주)대일 | Ice making system for seawater ice slurry using supercooling |
KR102439174B1 (en) | 2022-04-18 | 2022-09-01 | (주)대일 | Ice making system for seawater ice slurry using supercooling |
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