KR20100035315A - 냉동 사이클용 증발기의 제상 시기 감지기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉동 사이클용 증발기의 제상 시기 감지기에 관한 것이며, 상세하게는 히트 펌프 시스템용 실외 열교환기 또는 냉동기용 유닛형 증발기에 맺힌 서리의 제상 시기 감지기에 관한 것으로서, 구조를 단순화하고, 제상 시기를 양호하게 감지함과 아울러 제상 시간의 설정도 간단하게 가변할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 증발기(40)의 케이싱(41)에 설치한 하우징(10)과; 상기 하우징(10) 내에 회전축(16)을 설치하여 상기 회전축(15)의 외측에 흡입 팬(17)을 설치한 외기 흡입수단(14)과; 상기 하우징(10)의 내측에 설치하여 상기 회전축(15)의 회전수를 감지하는 회전수 센서(20)로 구성하여서 된 것이다.

하우징, 외기 흡입수단, 흡입 팬, 회전수 센서

Description

냉동 사이클용 증발기의 제상 시기 감지기{DEFROST TIME SENSOR OF EVAPORATOR FOR REFRIGERATION CYCLE}

본 발명은 냉동 사이클용 증발기의 제상 시기 감지기에 관한 것이며, 상세하게는 히트 펌프 시스템용 실외 열교환기 또는 냉동기용 유닛형 증발기에 맺힌 서리의 제상 시기 감지기에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 히트 펌프 시스템에서 증발기로 작용하는 실외 열교환기 또는 냉동기용 유닛형 증발기는, 팽창밸브에서 팽창된 냉매액의 증발 기능을 수행하며, 상기 증발기 중 외기 열원형 증발기(40)는 통상적으로 도 3에서 참조되는 바와 같이 케이싱(41)의 일측에 공기 흡입구(42)를, 타측에 팬(44) 부설 공기 배출구(43)를 형성하고, 상기 케이싱(41)의 공기 흡입구(42) 측에 열교환기(45)를 통상적으로 핀 튜브(fin & tube)형 열교환기를 설치하여서, 냉매액이 열교환기의 전열관을 통과하면서 증발될 때 팬(43)을 구동하여 외기를 핀 사이로 흡입함으로써 냉매액을 증발시키고 있다.

그리고 상기 증발기는 냉매액을 증발시킬 때 외기 또는 냉동(냉장) 실내의 공기가 노점 온도 이하로 하강하면 전열관 및 핀의 표면에 서리가 맺히기 시작하여 시간이 경과할수록 핀 사이의 간격이 좁아지면서 막히는 현상이 발생하며, 상기와 같이 핀 사이의 간격이 막히면 전열 성능이 저조하여 냉매액의 증발 효율이 저하되기 때문에 이를 방지하기 위하여 제상 운전을 실시하고 있다.

한편 제상 수단은 역사이클 운전(증발기를 응축기로 작용시킴), 전열 히터에 의한 서리의 용해 등이 주지되어 있으며, 또한 상기 제상 수단에는 타이머를 설치하여 제상을 일정 주기로 제어하거나, 결로 센서에 의하여 서리의 두께(양)를 측정하여 일정치 이상일 때 제상 수단을 제어하는 것이 주지되어 있으나, 상기 제어 수단은 증발기 설치장소의 다양한 기상 조건 또는/및 열교환기의 구조 특히 핀 사이의 간격의 광협(廣狹)에 부합되는 제어가 곤란하였다.

상기한 문제점을 시정하였다는 냉·난방 장치용 강제 송풍식 증발 열교환기의 풍압 제상 시점 검출 장치가 특허문헌 1에 개시되어 있는바, 상기 증발 열교환기의 풍압 제상 시점 검출장치는, 증발 열교환기의 케이싱에 설치하여 팬에 부하가 걸리면 이를 감지하여 제상 운전을 개시하는 차압 작동 스위치를 구비하고, 상기 차압 작동 스위치는 케이싱의 내·외부를 연결하는 스위치 바디와, 상기 스위치 바디의 내부에 설치되고 제상 운전 시점을 제어하는 리미트 스위치와, 상기 리미트 스위치에 연결되고 상기 스위치 바디 내부로 흡입되는 공기에 의하여 상기 리미트 스위치를 작동(접속)시키는 풍압차 작동판과, 상기 스위치 바디의 외부에 설치한 가열 히터로 구성하여서, 증발 열교환기의 핀 사이에 서리가 맺혀서 케이싱 내부로 유입되는 공기량이 감소되면 팬에 부하가 걸림으로(케이싱 내외의 압력 차가 발생하여 케이싱 내에 부압이 형성됨)풍압차 작동판이 리미트 스위치를 접속하여 제상 운전을 개시하도록 한 것이다.

특허문헌 1; 특허 제 674180 호(KR, B1)

그러나 상기한 강제 송풍식 증발 열교환기의 풍압 제상 시점 검출 장치는, 첫째, 구조가 복잡하여 원가가 상승하고, 둘째, 풍압 작동판은 리미트 스위치에 그 일측이 연결(힌지 결합)되어 있음으로 케이싱 내에 부압이 형성될 때 풍압 작동판은 힌지 결합부 반대 측만이 호상 운동을 하기 때문에 부압의 대소에 따라 풍압 작동판과 스위치 바디 사이의 간격이 변경됨으로써 리미트 스위치가 접속된 다음에는 공기 흡입량이 일정하게 고정되기 때문에 공기 흡입량이 작아 부압 해소가 지연되면 팬의 부하가 해소되지 못함으로 고장의 요인이 되는 문제점 등이 발생하는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 구조를 단순화하고, 제상 시기를 양호하게 감지함과 아울러 제상 시간의 설정도 간단하게 가변할 수 있도록 한 냉동 사이클용 증발기의 제상 시기 검출기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 증발기의 케이싱에 설치한 하우징과; 상기 하우징 내에 회전축을 설치하여 상기 회전축의 외측에 흡입 팬을 설치한 외기 흡입수단과; 상기 하우징의 내측에 설치하여 상기 회전축의 회전수를 감지하는 회전수 센서로 구성하여서 된 것이다.

이상과 같이 본 발명은 하우징, 외기 흡입수단 및 회전수 센서만으로 구성함 으로써 구조가 단순화되어 원가를 절감하고, 고장의 염려가 없음으로 신뢰성이 확보되는 것이다.

그리고 케이싱 내·외의 압력차에 비례하여 회전축이 회전될 때 그 회전수를 감지하여 설정 회전수 이상일 경우 제상 운전을 실시함으로 증발기의 제상을 양호하게 할 수 있고 또한 제상 시간도 설정 회전수만을 변경하면 간편하게 조정할 수 있음으로 외부 기상 조건 또는/및 핀 사이의 간격의 광협에 부합되는 제상 운전을 실시할 수 있음으로 양호한 제상을 할 수 있기 때문에 성적계수를 양호하게 유지할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예의 설치 상태 예시도로서, 본 발명은 하우징(10), 외기 흡입수단(14) 및 회전수 센서(20)로 대별된다.

상기 하우징(10)은 일정 길이의 원통형으로 형성하여 그 일측에 플랜지(11)를 형성하여 증발기(40)의 케이싱(41)에 파스너로서 고정한 것이며, 그 고정 위치는 케이싱(41)의 내부와 연통되는 위치면 제한되지 않고, 또한 상기 하우징(10)은 후술하는 지지편(15a)(15b)과 함께 사출성형 하는 것이 바람직하다.

상기 외기 흡입수단(14)은 상기 하우징(10)의 내부에 지지편(15a)(15b)을 일정 간격으로 형성하여 회전축(16)을 설치하고, 상기 회전축(10)의 외측에 흡입 팬(17)을 설치한 것으로서, 상기 흡입 팬(17)은 상기 하우징(10)의 외측단 내부에 위치되게 설치하여 케이싱(41) 내에 부압이 형성될 때 외기를 신속하게 흡입할 수 있게 한 것이다.

상기 회전수 센서(20)는 주지된 것을 사용하며, 상기 하우징(10) 내측의 내면에 설치하여 상기 회전축(15)의 회전수를 감지하는 것이다.

상기한 회전수 센서(20)에서 감지되는 회전축(16)의 회전수 검출치는 히트 펌프 시스템 또는 냉동기를 제어하는 프로그래머블 콘트롤러(Programmable Logic Controller, P.L.C)의 제어부에 입력하여 그 입력치가 설정된 프로그램의 설정치 이상일 때 제상수단을 구동(운전) 제어하며, 설정치 이하일 때에는 제상수단의 운전을 중단하는 것이다.

한편 본 발명에서 외부 기상 조건 예를 들어 습도가 높거나 낮은 지역 등에서 제상 시간을 길게 하거나 또는 짧게 하거나, 열교환기의 핀 사이의 간격의 광협에 의하여 제상 시간을 가변하려면 제어기의 설정된 프로그램만 변경하면 쉽게 조정할 수 있는 것이다.

그리고 상기 제상 수단은 주지된 역사이클 운전, 전열 히터 또는 본 발명자가 히트 펌프 시스템이라는 명칭으로 특허받은 특허 제 402366 호의 제상 수단 등 임의의 것을 사용할 수 있다.

미 설명부호 42는 공기 흡입구, 43은 공기 배출구, 44는 팬, 45는 열교환기이다.

이상과 같은 본 발명은 냉동 사이클의 운전시 열교환기(45)의 표면, 상세하게는 핀에 서리가 맺히면 팬(44)에 의한 외기 흡입이 원활하지 않음으로 케이싱(40) 내에 부압이 형성되며, 상기 부압은 서리의 맺힘량이 증대됨에 따라 비례하 여 커지게 되는바, 상기와 같이 케이싱(41) 내에 부압이 형성되면 케이싱(4)의 외부와의 사이에 압력차가 발생되는 것이다.

상기와 같이 케이싱(40) 내·외부 사이에 압력차가 발생하면 외기가 하우징(10)을 통하여 케이싱(40) 내로 유입되면서 흡입 팬(17)이 회전함에 따라 회전축(16)이 회전되며 그 회전수도 압력차에 비례하여 증감되는바, 회전수 센서(20)는 상기 회전축(16)의 회전수를 감지하여 그 검출치를 PLC의 제어기에 입력하는 것이다.

상기와 같이 회전축(16)의 회전수가 제어기에 입력될 때 그 검출치가 설정치(예; 100 RPM) 이상 [이 설정치는 케이싱(41) 내의 부압의 크기, 즉 열교환기(45)의 표면에 맺힌 서리의 양이 증가함에 따라 전열 효율이 하강하고, 전열 효율이 하강함에 따라 증발기(40)의 증발 효율이 저하하여 냉동 사이클의 성적계수가 일정량 이하로 저하될 때를 기준으로 설정하는 설계적인 것임] 일 때 제어기에서 제상 수단을 구동하는 솔레노이드형 4 웨이 밸브, 전열 히터 스위치, 브라인 순환 펌프 등에 출력하여, 제상 수단을 구동함으로써 열교환기 표면에 맺힌 서리를 제상하고 제상이 끝나면 케이싱(41) 내는 부압이 감소되고 부압 감소에 따라 회전축(16)의 회전수도 감소됨으로써 검출치가 저하되어 제상 운전을 종료하는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예의 단면도

도 2는 본 발명의 실시예의 측면도

도 3은 본 발명의 실시예의 설치상태 예시도

<도면 중 주요부호에 대한 설명>

10: 하우징 14 : 외기 흡입수단 17: 흡입 팬

20: 회전수 센서

Claims (5)

1. 증발기의 케이싱에 설치한 하우징과; 상기 하우징 내에 회전축을 설치하여 상기 회전축의 외측에 흡입 팬을 설치한 외기 흡입수단과; 상기 하우징의 내측에 설치하여 상기 회전축의 회전수를 감지하는 회전수 센서로 구성하여서 된 냉동 사이클용 증발기의 제상 시기 감지기
2. 제 1항에 있어서, 케이싱은 지지편과 함께 사출성형한 냉동 사이클용 증발기의 제상 시기 감지기
3. 제 1항에 있어서, 흡입 팬은 하우징의 외측단 내부에 위치되게 설치한 냉동 사이클용 증발기의 제상 시기 감지기
4. 제 1항에 있어서, 회전수 센서는 그 검출치를 제어기에 입력하여 그 입력치가 설정된 프로그램의 설정치 이상일 때 제상 운전을 하는 냉동 사이클용 증발기의 제상 시기 감지기
5. 제 4항에 있어서, 설정치는 가변할 수 있게 한 냉동 사이클용 증발기의 제상 시기 감지기

Images