KR20100027353A - Refrigerating and freezing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 냉장/냉동실 내로 냉기를 제공할 수 있도록 하는 냉장냉동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerating and freezing apparatus that can provide cold air into a refrigerating / freezing chamber.
일반적으로 냉장냉동장치는 식품을 냉장 또는 냉동보관하기 위한 냉동창고에서부터 찜질방 등에 설치되는 얼음방에 이르기까지 다양한 용도로 적용되고 있는데, 이러한 냉장냉동장치는 수냉식과 공냉식으로 크게 구분될 수 있다.In general, the refrigeration freezer is applied to a variety of uses, ranging from a freezer for refrigeration or freezing storage to an ice room installed in a jjimjilbang, such a refrigeration freezer can be divided into water-cooled and air-cooled.
수냉식 냉장냉동장치의 경우에는 응축기에서 가열된 고온의 냉각수가 건물 상에 설치된 냉각탑에서 저온으로 냉각된 후 다시 응축기로 보내지는 구조로 형성된다. 그러나 응축부하의 제거를 위해 설치되는 냉각탑은 주로 건물의 옥상에 설치됨에 따라 그 배관 등을 비롯한 설치가 매우 어려울 뿐만 아니라 시설비가 많이 소요되는 문제점이 있었다.In the case of the water-cooled refrigeration apparatus, the high temperature cooling water heated in the condenser is cooled to a low temperature in a cooling tower installed on the building, and then is sent back to the condenser. However, the cooling tower is installed to remove the condensation load is mainly installed on the roof of the building, as well as very difficult to install, including the piping there was a problem that takes a lot of facility costs.
또한 공냉식 냉장냉동장치의 경우에는 경우에는 응축기(실외기)에서 발생되는 응축부하를 냉각팬에 의해 유입되는 외기와의 열교환을 통해 냉각시키는 구조로 형성됨에 따라 외부로 고온의 풍량을 제공하는 공냉식 응축기(실외기)로 인해 불쾌감을 주게 되며, 냉각팬의 소음으로 인해 주변에 많은 불편을 야기시키는 문제점이 있었다.In addition, in the case of the air-cooled refrigeration refrigerator, the air-cooled condenser that provides a high temperature air volume to the outside as it is formed in a structure that cools the condensation load generated from the condenser (outdoor air) to the outside air introduced by the cooling fan ( Due to the outdoor unit), there was a problem causing a lot of inconvenience to the surroundings due to the noise of the cooling fan.
본 발명의 목적은 냉각탑이나 공냉식 응축기없이도 응축부하를 효과적으로 제거할 수 있도록 한 냉장냉동장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a refrigerating and freezing apparatus that can effectively remove a condensation load without a cooling tower or an air-cooled condenser.
본 발명의 다른 목적은, 응축부하의 일부를 증발기의 제상에 이용함에 따라 에너지 절감효과가 증대될 뿐만 아니라 전열히터를 사용하지 않더라도 제상이 가능해질 수 있도록 한 냉장냉동장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a refrigerating and freezing apparatus that enables the use of a part of the condensation load on the defrost of the evaporator to increase energy savings and to enable defrost even without using an electric heater.
전술한 본 발명의 목적은, 냉매를 고온고압으로 압축시켜 토출시키는 압축기와, 상기 압축기에 연결되며 온수를 상기 압축기로부터 유입된 냉매와 열교환시켜 고온으로 가열하는 고온열교환기와, 그 내부에는 제상을 위해 사용될 온수가 저장되며 그 일측에는 그 내부의 온수를 상기 고온열교환기를 관류하여 순환시키는 온수순환관로가 구비되고 상기 온수순환관로 상에는 온수순환펌프가 설치되는 제상용탱크와, 상기 고온열교환기에 연결되며 상기 고온열교환기에서 온수와 열교환된 냉매가 유입되는 저온열교환기와, 상기 저온열교환기와 연결되며 상기 저온열교환기를 거친 냉매를 냉각수와 열교환시키는 제 1 응축기와, 상기 제 1 응축기에 연결되며 상기 제 1 응축기에서 액화된 냉매가 저장되는 수액기와, 상기 수액기에 연결되며 상기 수액기의 냉매를 저온저압의 기체로 팽창시키는 응축기용 팽창밸브와, 일측은 상기 응축기용 팽창밸브에 연결되고 타측은 상기 저온열교환기를 거쳐 상기 압축기와 연결되며 상기 응축기용 팽창밸브를 거친 냉매를 냉각수와 열교환시킨 후 상기 저온열교환기로 다시 제공하여 상기 고온열교환기에서 온수와 열교환된 냉매와 다시 열교환시킨 후 상기 압축기로 유입시키는 제 2 응축기와, 상기 제 1 응축기와 상기 제 2 응축기에서 냉각수에 의한 열교환이 가능하도록 상기 제 1 응축기와 상기 제 2 응축기를 순차적으로 관류하며 냉각수를 순환시키는 냉각수순환펌프가 구비되는 냉각수순환관로와, 상기 수액기와 연결되는 증발기용 팽창밸브와, 냉장/냉동실 내에 설치되고 그 일측은 상기 증발기용 팽창밸브에 연결되며 그 내부에는 상기 증발기용 팽창밸브를 거친 냉매가 관류하면서 상기 냉장/냉동실 내의 열을 흡수하여 증발됨에 따라 냉장/냉동실의 온도를 저온으로 유지시키는 열교환기가 구비되고 그 타측은 상기 저온열교환기를 거쳐 상기 압축기로 연결되는 증발기와, 일측은 상기 온수순환관로 중 상기 제상용탱크의 입구측에 연결되고 타측은 상기 증발기의 열교환기를 거쳐 상기 제상용탱크로 연결되며 상기 고온열교환기를 거친 온수를 상기 증발기의 열교환기로 공급하여 제상을 가능하게 하는 제상용관로를 포함하여 이루어지는 냉장냉동장치를 제공함에 의해 달성된다.An object of the present invention described above is a compressor for compressing and discharging a refrigerant at high temperature and high pressure, and a high temperature heat exchanger connected to the compressor and heat-exchanging hot water with a refrigerant introduced from the compressor to heat it to a high temperature. The hot water to be stored is stored and one side is provided with a hot water circulation pipe for circulating the hot water through the hot heat exchanger and the defrost tank is installed on the hot water circulation pipe, the hot water circulation pump is installed, connected to the high temperature heat exchanger A low temperature heat exchanger through which a refrigerant heat-exchanged with hot water in a high temperature heat exchanger is introduced, a first condenser connected to the low temperature heat exchanger and heat-exchanging the refrigerant having passed through the low temperature heat exchanger with cooling water, and connected to the first condenser and in the first condenser A receiver for storing a liquefied refrigerant and connected to the receiver and the receiver Expansion valve for condenser to expand the refrigerant of the low temperature and low pressure gas, one side is connected to the expansion valve for the condenser, the other side is connected to the compressor via the low temperature heat exchanger and the refrigerant passing through the expansion valve for the condenser heat exchange with the coolant After supplying to the low-temperature heat exchanger again, the second heat exchanger and the second condenser introduced into the compressor after the heat exchange again with the refrigerant heat-exchanged with hot water in the high temperature heat exchanger, heat exchange by the cooling water in the first condenser and the second condenser The first condenser and the second condenser in order to flow through the cooling water circulation pipe is provided with a cooling water circulation pump for circulating the cooling water, an expansion valve for the evaporator connected to the receiver, and is installed in the refrigerating / freezing chamber and one side thereof It is connected to the expansion valve for the evaporator, the expansion valve for the evaporator therein As the coarse refrigerant flows through and absorbs heat in the refrigerating / freezing chamber and is evaporated, a heat exchanger is provided to keep the temperature of the refrigerating / freezing chamber at a low temperature. The other side is an evaporator connected to the compressor via the low-temperature heat exchanger. Defrosting is connected to the inlet side of the defrost tank of the hot water circulation pipe passage, the other side is connected to the defrost tank through the heat exchanger of the evaporator, and supplying hot water passed through the high temperature heat exchanger to the heat exchanger of the evaporator to enable defrosting. It is achieved by providing a refrigeration freezing device comprising a conduit.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 수액기는 연결관로에 의해 상기 압축기와 연결되고 상기 연결관로 상에는 상기 압축기의 토출압력이 설정값 이하로 떨어질 경우에 개방되어 상기 제 2 응축기로 제공되는 냉매의 일부를 상기 압축기로 이송시켜 상기 압축기를 냉각시킴과 동시에 상기 제 2 응축기를 관류하는 상기 냉각수순환관로의 냉각수의 온도를 상승시키는 과열제거밸브가 설치된다.According to a preferred feature of the invention, the receiver is connected to the compressor by a connecting pipe and on the connecting pipe when the discharge pressure of the compressor falls below a set value to open a portion of the refrigerant provided to the second condenser A superheat elimination valve is installed to increase the temperature of the coolant in the coolant circulation pipe through the second condenser while cooling the compressor by transferring to the compressor.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 수액기와 상기 압축기를 연결하 는 연결관로 상에는 압축기용 팽창밸브가 설치된다.According to a more preferred feature of the invention, the expansion valve for the compressor is provided on the connecting pipe connecting the receiver and the compressor.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 온수순환관로와 상기 제상용관로의 연결부에는 제상시에만 상기 제상용관로를 개방시키는 제상제어밸브가 설치된다.According to a more preferable feature of the invention, the defrost control valve for opening the defrost pipe only when defrosting is installed in the connection portion of the hot water circulation pipe and the defrost pipe.
본 발명에 따른 냉장냉동장치에 의하면, 응축부하의 일부를 제상을 위한 증발기의 제상을 위해 활용함에 따라 냉각탑이나 공냉식 응축기없이도 응축부하를 효과적으로 제거할 수 있는 탁월한 효과가 있다.According to the refrigerating refrigeration apparatus according to the present invention, by utilizing a part of the condensation load for the defrost of the evaporator for defrosting has an excellent effect that can effectively remove the condensation load without a cooling tower or air-cooled condenser.
또한, 응축부하의 일부를 증발기의 제상에 이용함에 따라 에너지 절감효과가 증대될 뿐만 아니라 전열히터를 사용하지 않더라도 제상이 가능해짐에 따라 전기히터의 과열에 의한 화재 및 기기고장을 방지할 수 있는 탁월한 효과도 있다.In addition, the use of a part of the condensation load on the defrost of the evaporator not only increases the energy saving effect, but also makes it possible to defrost even without using an electric heater, thereby preventing fire and equipment failure due to overheating of the electric heater. It also works.
뿐만 아니라 압축기의 과열을 효과적으로 방지할 수 있어 전제 장치를 안정적으로 운전할 수 있는 탁월한 효과도 있다.In addition, the compressor can be effectively prevented from overheating, and the whole device can be operated stably.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which are intended to describe in detail enough to be easily carried out by those skilled in the art to which the present invention pertains. This does not mean that the technical spirit and scope of the present invention is limited.
도 1에는 본 발명에 따른 냉장냉동장치(1)의 블럭구성도가 도시된다.1 shows a block diagram of a refrigerating and freezing
본 발명에 따른 냉장냉동장치(1)는 냉각탑이나 공냉식 응축기없이도 응축부하를 효과적으로 제거할 수 있으며, 응축부하의 일부를 증발기의 제상에 이용함에 따라 에너지 절감효과가 증대될 뿐만 아니라 전열히터를 사용하지 않더라도 제상이 가능해질 수 있도록 하기 위한 것으로, 도 1에 도시되는 바와 같이, 냉매를 고온고압으로 압축시켜 토출시키는 압축기(10)와, 압축기(10)에 연결되며 온수를 압축기(10)로부터 유입된 냉매와 열교환시켜 고온으로 가열하는 고온열교환기(20)와, 그 내부에는 제상을 위해 사용될 온수가 저장되며 그 일측에는 그 내부의 온수를 상기 고온열교환기를 관류하여 순환시키는 온수순환관로(31)가 구비되고 온수순환관로(31) 상에는 온수순환펌프(33)가 설치되는 제상용탱크(30)와, 고온열교환기(20)에 연결되며 고온열교환기(20)에서 온수와 열교환된 냉매가 유입되는 저온열교환기(40)와, 저온열교환기(40)와 연결되며 저온열교환기(40)를 거친 냉매를 냉각수와 열교환시키는 제 1 응축기(50)와, 제 1 응축기(50)에 연결되며 제 1 응축기(50)에서 액화된 냉매가 저장되는 수액기(60)와, 수액기(60)에 연결되며 수액기(60)의 냉매를 저온저압의 기체로 팽창시키는 응축기용 팽창밸브(70)와, 일측은 응축기용 팽창밸브(70)에 연결되고 타측은 저온열교환기(40)를 거쳐 압축기(10)와 연결되며 응축기용 팽창밸브(70)를 거친 냉매를 냉각수와 열교환시킨 후 저온열교환기(40)로 다시 제공하여 고온열교환기(20)에서 온수와 열교환된 냉매와 다시 열 교환시킨 후 압축기(10)로 유입시키는 제 2 응축기(80)와, 제 1 응축기(50)와 제 2 응축기(80)에서 냉각수에 의한 열교환이 가능하도록 제 1 응축기(50)와 제 2 응축기(80)를 순차적으로 관류하며 냉각수를 순환시키는 냉각수순환펌프(91)가 구비되는 냉각수순환관로(90)와, 수액기(60)와 연결되는 증발기용 팽창밸브(100)와, 냉장/냉동실(3) 내에 설치되고 그 일측은 상기 증발기용 팽창밸브(100)에 연결되며 그 내부에는 증발기용 팽창밸브(100)를 거친 냉매가 관류하면서 냉장/냉동실(3) 내의 열을 흡수하여 증발됨에 따라 냉장/냉동실(3)의 온도를 저온으로 유지시키는 열교환기(111)가 구비되고 그 타측은 저온열교환기(40)를 거쳐 압축기(10)로 연결되는 증발기(110)와, 일측은 온수순환관로(31) 중 제상용탱크(30)의 입구측에 연결되고 타측은 증발기(110)의 열교환기(111)를 거쳐 제상용탱크(30)로 연결되며 고온열교환기(20)를 거친 온수를 증발기(110)의 열교환기(111)로 공급하여 제상을 가능하게 하는 제상용관로(120)를 포함하여 이루어진다.The refrigeration freezer (1) according to the present invention can effectively remove the condensation load without a cooling tower or an air-cooled condenser, and by using a part of the condensation load on the defrost of the evaporator, energy saving effect is not only increased, but also no electric heater is used. Defrost is possible even if not possible, as shown in Figure 1, the
여기서, 압축기(10)는 증발기(110)의 열교환기(111)에서 냉장/냉동실(3) 내의 열을 흡수하여 증발된 냉매를 응축이 용이하게 이루어질 수 있도록 고온고압으로 압축시켜 고온열교환기(20)로 토출시킴에 따라 냉매를 순환시키는 역할을 하는 것으로, 왕복동식 압축기, 회전식 압축기, 스크롤식 압축기와 같은 공지된 구성을 가지는 압축기뿐만 아니라 냉매의 압축을 가능하게 하는 어떠한 구조의 압축기도 모두 적용가능하다.Here, the
압축기(10)의 일측은 차후에 설명될 고온열교환기(20)에 연결되고 압축기(10)의 타측은 저온열교환기(40)를 거쳐 제 2 응축기(80)와 증발기(110)의 열교 환기(111)에 각각 연결된다.One side of the
전술한 압축기(10)에는 고온열교환기(20)가 연결되는데, 이 고온열교환기(20)는 온수순환관로(31)를 통해 순환되는 제상용탱크(30) 내의 온수를 압축기(10)로부터 유입된 고온고압의 냉매와 열교환시킴으로써 제상용탱크(30) 내의 온수를 제상에 필요한 온도로 가열하는 역할과 동시에 냉매의 응축이 용이하게 이루어질 수 있도록 냉매의 온도를 저하시키는 역할을 하는 것으로, 다관식 열교환기, 공랭식 열교환기, 재킷식 열교환기, 스퍼이럴식 열교환기 등과 같은 공지된 열교환기가 적용될 수도 있으나, 적은 냉매량으로도 효과적인 열교환이 이루어질 수 있도록 하는 판형 열교환기로 형성되는 것이 바람직하다.The above-mentioned
전술한 고온열교환기(20)에는 제상용탱크(30)의 온수순환관로(31)가 관류하는데, 이 제상용탱크(30)는 제상을 위해 사용될 온수를 저장하는 역할을 하는 것으로, 그 일측에는 그 내부의 온수를 고온열교환기(20)를 관류하여 순환시키는 온수순환관로(31)가 구비되고, 이 온수순환관로(31) 상에는 온수순환력을 발생시키는 온수순환펌프(33)가 설치된다.The above-mentioned high
제상용탱크(30) 내부의 온수는 온수순환관로(31)를 통해 순환되면서 고온열교환기(20)에서 압축기(10)로부터 유입된 고온고압의 냉매에 의해 가열된 후 다시 그 내부로 유입됨에 따라 제상에 필요한 온도로 가열된다. 제상용탱크(30) 내의 온수에는 부동액이 포함되는 것이 바람직하다.As the hot water in the
제상용탱크(30)에는 제상을 위해 사용될 온수의 유입/유출에 따른 내부압력 조정을 위한 에어벤트(35)도 연결된다.
또한 도시되지는 않았지만 제상용탱크(30)에는 난방이나 급탕을 위한 배관이 연결되어 그 내부의 온수는 난방이나 급탕을 위해 사용될 수도 있다.In addition, although not shown, the
전술한 고온열교환기(20)에는 저온열교환기(40)가 연결되는데, 이 저온열교환기(40)는 고온열교환기(20)에 연결됨과 동시에 차후에 설명될 제 2 응축기(80)와 연결됨에 따라 고온열교환기(20)에서 온수와 열교환되어 유입되는 냉매와 제 2 응축기(80)에서 응축된 냉매를 서로 열교환시킴에 따라 제 1 응축기(50)로 유입될 냉매는 응축이 효과적으로 일어날 수 있도록 냉각시키고 압축기(10)로 유입될 냉매는 고온고압으로의 압축이 용이하도록 그 온도를 상승시킴으로써 본 발명에 따른 냉장냉동장치(1)의 열효율을 증대시키는 역할을 한다.The above-mentioned high
저온열교환기(40)는 차후에 설명될 제 2 응축기(80)를 거쳐 압축기(10)로 유입될 냉매를 가열하고 차후에 설명될 증발기(110)를 거쳐 압축기(10)로 유입될 냉매를 다시 가열하는 역할을 함으로써 일종의 보조 증발기 역할을 담당하게 된다.The low
저온열교환기(40)는 전술한 고온열교환기(20)와 마찬가지로 다관식 열교환기, 공랭식 열교환기, 재킷식 열교환기, 스파이럴식 열교환기 등과 같은 공지된 열교환기가 적용될 수도 있으나, 적은 냉매량으로도 효과적인 열교환이 이루어질 수 있도록 하는 판형 열교환기로 형성되는 것이 바람직하다. Like the high
전술한 저온열교환기(40)에는 제 1 응축기(50)가 연결되는데, 이 제 1 응축기(50)는 압축기(10)로부터 토출된 고온고압의 냉매를 응축 및 액화시키는 역할을 하는 것으로, 본 발명에서는 압축기(10)로부터 토출된 후 고온열교환기(20) 및 저온열교환기(40)를 거치면서 순차냉각된 냉매를 차후에 설명될 냉각수순환관로(90) 내의 냉각수와 열교환시켜 응축시키게 된다.A
제 1 응축기(50)는 냉각수에 의해 응축시키는 수냉식 응축기로서, 입형 셸튜브식, 횡형 셸튜브식, 2중관식 등 다양한 구조로 형성될 수 있다.The
전술한 제 1 응축기(50)에는 수액기(60)가 연결되는데, 이 수액기(60)는 제 1 응축기(50)와 차후에 설명될 응축기용 팽창밸브(70) 또는 증발기용 팽장밸브(100) 사이에 설치되어 제 1 응축기(50)에서 액화된 냉매를 일시 저장하고 응축기용 팽창밸브(70) 또는 증발기용 팽장밸브(100)로 제공되는 냉매의 양을 적절히 조절함으로써 본 발명에 따른 냉장냉동장치(1)의 냉동사이클이 안전하게 이루어질 수 있도록 하는 안전장치이다.The
전술한 수액기(60)에는 응축기용 팽창밸브(70)가 연결되는데, 이 응축기용 팽창밸브(70)는 수액기(60)로부터 유입되는 고압의 액체냉매를 팽창시켜 저압의 냉매로 팽창시켜 그 끓는점을 낮춤으로써 저온열교환기(40)를 관류하는 동안 증발이 용이하게 일어날 수 있도록 하는 것으로, 모세관을 포함하는 팽창밸브 뿐만 아니라 전자식 팽창밸브도 사용될 수 있다.The above-mentioned
전술한 응축기용 팽창밸브(70)에는 제 2 응축기(80)의 일측이 연결되는데, 이 제 2 응축기(80)는 그 타측이 저온열교환기(40)를 거쳐 압축기(10)와 연결되고 그 내부로 냉각수순환관로(90)가 관류함에 따라 응축기용 팽창밸브(70)를 거친 냉매를 차후에 설명될 냉각수순환관로(90)의 냉각수와 열교환시킨 후 저온열교환기(40)로 다시 제공하여 고온열교환기(20)에서 온수와 열교환된 냉매와 다시 열교환시킨 다음 압축기(10)로 유입되도록 함으로써 본 발명에 따른 냉장냉동장치(1)의 열효율을 증대시키는 역할을 한다.One side of the
전술한 제 1 응축기(50)와 제 2 응축기(80)는 냉각수순환관로(90)에 의해 순차적으로 관류되는데, 이 냉각수순환관로(90)는 제 1 응축기(50)와 제 2 응축기(80)에 냉각수가 제공되어 냉각수에 의한 열교환이 이루어질 수 있도록 냉각수를 순환시키는 역할을 하는 것으로, 그 상에는 냉각수의 순환력을 발생시키기 위한 냉각수순환펌프(91)가 구비된다.The
냉각수순환관로(90) 내의 냉각수는 우선 제 1 응축기(50)를 관류하면서 압축기(10)로부터 토출된 후 고온열교환기(20) 및 저온열교환기(40)를 거치면서 순차냉각된 냉매를 냉각시켜 응축시키게 되고, 그 다음에는 제 2 응축기(80)를 관류하게 되는데, 여기서 응축기용 팽창밸브(70)를 거친 저온의 냉매와의 열교환에 의해 원래 온도를 유지하게 된다.The cooling water in the cooling water circulation pipe (90) is discharged from the compressor (10) while flowing through the first condenser (50), and then cools the refrigerant cooled sequentially through the high temperature heat exchanger (20) and the low temperature heat exchanger (40). Condensation, and then through the
냉각수순환관로(90)는 온수의 온도에 의한 냉각수의 영향을 배제하기 위하여 온수순환관로(31)와는 분리되어 형성되는 것이 바람직하다. 냉각수순환관로(90)를 관류하는 냉각수는 외부로부터 보충될 수 있으며 에어밴트에 연결될 수 있다.Cooling water circulation pipe (90) is preferably formed separately from the hot water circulation pipe (31) in order to exclude the influence of the cooling water by the temperature of the hot water. Cooling water flowing through the coolant
전술한 수액기(60)에는 증발기용 팽창밸브(100)가 분기되어 연결되는데, 이 증발기용 팽창밸브(100)는 수액기(60)로부터 유입되는 고압의 액체냉매를 팽창시켜 저압의 냉매로 팽창시켜 그 끓는점을 낮춤으로써 차후에 설명될 증발기(110)에서 증발이 용이하게 일어날 수 있도록 하는 것으로, 모세관을 포함하는 팽창밸브 뿐만 아니라 전자식 팽창밸브도 사용될 수 있다. The above-mentioned
전술한 증발기용 팽창밸브(100)에는 증발기(110)가 연결되는데, 이 증발 기(110)는 예를 들어 냉동창고와 같은 냉장/냉동실(3) 내에 설치되고 그 내부에는 증발기용 팽창밸브(100)를 거친 냉매가 관류하면서 냉장/냉동실(3) 내의 열을 흡수하여 증발됨에 따라 냉장/냉동실(3)의 온도를 저온으로 유지시키는 열교환기(111)가 구비된다.An
열교환기(111)의 일측은 증발기용 팽창밸브(100)에 연결되며 열교환기(111)의 타측은 저온열교환기(40)를 거쳐 압축기(10)로 연결된다.One side of the
전술한 온수순환관로(31) 중 제상용탱크(30)의 입구측에는 제상용관로(120)의 일측이 연결되는데, 이 제상용관로(120)는 그 타측이 증발기(110)의 열교환기(111)를 거쳐 제상용탱크(30)로 연결됨에 따라 고온열교환기(20)를 거친 비교적 고온의 온수를 증발기(110)의 열교환기(111)로 공급하여 제상을 가능하게 하는 역할을 한다.One side of the
온수순환관로(31)와 제상용관로(120)의 연결부, 즉 온수순환관로(31) 중 제상용탱크(30)의 입구측에는 제상제어밸브(121)이 설치되는데, 이 제상제어밸브(121)는 평상시에는 제상용관로(120)를 폐쇄시켜 고온열교환기(20)를 관류한 비교적 고온의 온수가 제상용탱크(30) 내로 유입되도록 하지만 제상이 필요한 경우에는 제상용관로(120)를 개방시켜 고온열교환기(20)를 관류한 비교적 고온의 온수를 증발기(110)의 열교환기(111) 둘레로 제공하여 증발기(110)의 열교환기(111) 상에 과도하게 적상된 얼음을 제거하게 된다.The
또한 수액기(60)는 연결관로(131)에 의해 압축기(10)와 연결되고 이 연결관로(131) 상에는 압축기(10)의 토출압력이 설정값 이하로 떨어질 경우 개방되어 제 2 응축기(80)로 제공되는 냉매의 일부를 압축기(10)로 이송시키는 과열제거밸브(130)가 설치되는데, 이 과열제거밸브(130)는 냉각수 온도가 너무 낮아지거나 또는 기타 냉동사이클을 구성하는 부품이상으로 인해 압축기(10)에 부하가 걸림에 따라 압축기(10)가 과열되거나 토출압력이 설정값 이하로 떨어질 경우에 제 2 응축기(80)로 제공되는 냉매의 일부를 압축기(10)로 이송시켜 압축기(10)를 냉각시키는 역할을 한다. 이로 인해 제 2 응축기(80)로 유입되는 냉매의 양이 줄어들게 됨에 따라 제 2 응축기(80)를 관류하는 냉각수순환관로(90)의 냉각수의 온도를 상승시키게 되고 냉각수순환관로(90) 내에는 일정온도 이상의 냉각수 온도가 유지될 수 있게 된다.In addition, the
수액기(60)와 압축기(10)를 연결하는 연결관로(131) 상에는 압축기용 팽창밸브(140)가 설치되는데, 이 압축기용 팽창밸브(140)는 과열제거밸브(130)의 개방시 압축기(10)로 이송되는 제 2 응축기(80)로 제공되는 냉매의 일부를 팽창시켜 압축이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다.An
이하, 본 발명에 따른 냉장냉동장치(1)의 전체작동을 설명하면 다음과 같다:Hereinafter, the overall operation of the refrigerating and freezing
본 발명에 따른 냉장냉동장치(1)의 경우에는 냉매의 압축-응축-팽창-증발이라는 냉동기의 냉동사이클이 적용되고는 있는데, 이를 위해 냉매를 압축시키는 압축기(10)와, 냉매를 응축시키는 고온열교환기(20) 및 제 1 응축기(50)와, 냉매를 팽창시키는 담당하는 응축기용 팽창밸브(70), 증발기용 팽창밸브(100) 및 압축기용 팽창밸브(140)와, 냉매를 증발시키는 저온열교환기(40) 및 증발기(110)를 구비한 다. 냉매의 응축시 외부로 방출되는 열은 고온열교환기(20)에서 온수순환관로(21)를 관류하는 온수에 전달됨에 따라 제상용탱크(30) 내의 온수는 제상에 알맞은 온도(예를 들어 65℃ 내지 80℃)로 유지될 수 있다.In the case of the refrigerating and freezing
냉매의 순환을 살펴보면 다음과 같다: 압축기(10)에서 고온고압의 냉매로 압축된 냉매는 고온열교환기(20)에서 온수순환관로(31)를 관류하는 온수와의 열교환에 의해 1차적으로 냉각되고 저온열교환기(40)로 유입된다. 저온열교환기(40)로 유입된 냉매는 응축기용 팽창밸브(70)에서 저압으로 팽창된 후 제 2 응축기(80)에서 냉각수에 의해 냉각된 다음 저온열교환기(40)로 유입되는 저온저압의 냉매에 의해 2차적으로 냉각된 후 제 1 응축기(50)로 유입됨에 따라 제 1 응축기(50)에서의 냉매 응축은 매우 효과적으로 일어날 수 있게 된다. 제 1 응축기(50)에서 응축된 액체냉매는 수액기(60)를 거쳐 응축기용 팽창밸브(70)를 지나면서 압력이 강하되게 되고 그 결과 냉매의 끓는점이 낮아지게 됨에 따라 제 2 응축기(80)를 거쳐 저온열교환기(40)로의 유입시에 고온열교환기(20)를 통과한 냉매에 의해 증발된 후 압축기(10)로 다시 유입되게 된다.The circulation of the refrigerant is as follows: The refrigerant compressed by the high temperature and high pressure refrigerant in the
또한, 제 1 응축기(50)에서 응축된 액체냉매는 수액기(60)를 거쳐 증발기용 팽창밸브(100)로 유입되어 저압으로 팽창되고, 증발기(110)의 열교환기(111)에서 냉장/냉동실(3)로부터 열을 흡수하여 냉장/냉동실(3)을 설정된 저온으로 유지시킴과 동시에 기체냉매로 증발하게 된 후, 저온열교환기(40)를 거쳐 압축기(10)로 유입된다. In addition, the liquid refrigerant condensed in the
냉각수의 순환을 살펴보면 다음과 같다: 냉각수순환관로(90)를 따라 순환되 는 냉각수는 먼저 제 1 응축기(50)에 제공되어 압축기(10)로부터 고온고압으로 압축된 후 고온열교환기(20)와 저온열교환기(40)를 거쳐 냉각된 냉매와의 열교환을 통해 냉매를 응축시키게 되면서 온도가 상승하게 된다. 그 다음에는 제 2 응축기(80)에 제공됨에 따라 응축기용 팽창밸브(70)로부터 유입되는 저온의 냉매에 의해 냉각되어 다시 원래온도를 유지하게 된다.Looking at the circulation of the cooling water is as follows: The cooling water circulated along the cooling water circulation pipe (90) is first provided to the first condenser (50) is compressed to high temperature and high pressure from the compressor (10) and then the high temperature heat exchanger (20) and The temperature is increased while condensing the refrigerant through heat exchange with the cooled refrigerant through the low temperature heat exchanger (40). Then, as it is provided to the
또한 동절기 초기 운전시에 냉각수 온도가 너무 낮아지거나 또는 기타 냉동사이클을 구성하는 부품이상으로 인해 압축기(10)에 부하가 걸림에 따라 압축기(10)의 토출압력이 설정값 이하로 떨어질 경우에는 과열제거밸브(130)가 개방됨에 따라 제 2 응축기(80)로 제공되는 냉매의 일부를 압축기(10)로 이송시켜 압축기(10)를 냉각시키게 되고, 이외 동시에 제 2 응축기(80)로 유입되는 냉매의 양이 줄어들게 됨에 따라 냉매와 냉각수 사이의 열교환율이 떨어짐에 따라 제 2 응축기(80)를 관류하는 냉각수순환관로(90)의 냉각수의 온도를 더 상승시키게 됨에 따라 냉매의 과냉각 등과 같은 동절기의 운전 상의 문제점이 일시에 해소될 수 있게 된다.In addition, when the discharge pressure of the
본 발명에 따른 냉장냉동장치(1)는 초기에 응축기용 팽창밸브(70)과 압축기용 팽창밸브(100)이 열려 가동되고 고온열교환기(20)에서의 열교환에 의해 제상용탱크(30) 내의 온수 온도는 약 60 내지 70도로 가열되는데, 이로 인해 냉장/냉동실(3) 내의 부하열이 제거되고 제상용탱크(30)에는 제상을 위한 열이 축적된다. 냉장/냉동실(3)에서는 제상이 필수적인 바, 종래의 시스템보다 효율이 저하되지 않는다.The refrigerating and
본 발명에 따른 냉장냉동장치(1)의 가동을 통해 증발기(110)의 열교환기(111)에 일정량의 적상이 생성될 때마다, 제상제어밸브(121)가 개방되어 제상용탱크(30) 내의 온수가 증발기(110)로 유입되어 적상이 제거하게 되고, 이로 인해 냉각된 온수는 다시 제상용탱크(30)로 유입된다.Whenever a certain amount of drop is generated in the
도 1은 본 발명에 따른 냉장냉동장치의 블럭구성도.1 is a block diagram of a refrigeration apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 본 발명에 따른 냉장냉동장치1: refrigerating and freezing apparatus according to the present invention
3 : 냉장/냉동실 10 : 압축기3: cold storage / freezer 10: compressor
20 : 고온열교환기 30 : 제상용탱크20: high temperature heat exchanger 30: defrost tank
31 : 온수순환관로 33 : 온수순환펌프31: hot water circulation pipe 33: hot water circulation pump
40 : 저온열교환기 50 : 제 1 응축기40 low
60 : 수액기 70 : 응축기용 팽창밸브60: receiver 70: expansion valve for the condenser
80 : 제 2 응축기 90 : 냉각수순환관로80: second condenser 90: cooling water circulation pipe
91 : 냉각수수환펌프 100 : 증발기용 팽창밸브91: cooling water return pump 100: expansion valve for the evaporator
110 : 증발기 111 : 열교환기110: evaporator 111: heat exchanger
120 : 제상용관로 121 : 제상제어밸브120: defrost pipe 121: defrost control valve
130 : 과열제거밸브 131 : 연결관로130: overheat elimination valve 131: connecting pipe
140 : 압축기용 팽창밸브140: expansion valve for compressor
Claims (4)
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2008
- 2008-09-02 KR KR1020080086235A patent/KR20100027353A/en active IP Right Grant
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