KR20170009712A

KR20170009712A - 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템

Info

Publication number: KR20170009712A
Application number: KR1020160053040A
Authority: KR
Inventors: 김우근; 유재범
Original assignee: 김우근
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2016-04-29
Publication date: 2017-01-25

Abstract

본 발명은 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 증발기의 제상수단 및 집수조와 드레인 관로의 히팅 수단 등을 배제하면서 증발기에서 생성된 응결수의 결빙을 방지하고, 결빙된 얼음을 신속하고 효과적으로 제거할 목적으로, 그 구성은 저온저장고 내에 설치되고 냉매가 순환하여 냉기를 생성하는 증발기(11)를 포함하는 실내기(10); 저온저장고 외부에 설치되고 냉매가 순환하여 외기와 열교환을 이루는 응축기(20); 상기 증발기의 출구와 상기 응축기의 입구를 상호 연결하여 증발기에서 응축기로 냉매를 이송하고, 냉매 압축용 압축기(31)가 구비된 제1연결관(30); 상기 응축기의 출구와 상기 증발기의 입구를 상호 연결하여 응축기에서 증발기로 냉매를 이송하고, 냉매 기화용 기화기(41)가 구비된 제2연결관(40); 상기 제1연결관의 압축기 후단부와 상기 제2연결관의 기화기 후단을 상호 연결하여 압축기에서 압축된 냉매가 증발기로 순환시키는 제3연결관(60); 을 포함함으로써, 냉매가 상기 제3연결관을 경유하여 증발기로 순환시키는 동안 증발기의 제상이 가능하게 된 것이 특징인 저온저장고용 공조시스템에 관한 것이다.

Description

결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템{AIR CONDITIONING SYSTEM OF COLD STORAGE FOR ANTI-ICING}

본 발명은 농수산물을 저온 보관하기 위한 건축물의 일종인 저온저장고용 공조시스템에 관한 것으로, 특히 별도의 제상수단이나 히터를 배제한 상태에서 실내기(증발기)에서 생성된 응결수의 결빙을 방지할 수 있게 하는 저온저장고용 공조시스템에 관한 것이다.

일반적으로 농산물이나 식품의 신선도를 장기간 유지하면서 보관 유통하기 위하여 저장공간에 냉동사이클 기능을 수행하는 공기조화설비를 설치하여 저장공간의 내부온도를 저온으로 설정할 수 있도록 한 저온저장고가 사용되고 있다.

이러한 저온저장고는 보관된 식품 및 농산물의 특성에 따라 -5℃ ∼ 5℃ 온도인 저온상태를 유지되게 함으로써, 다량의 수분을 함유한 비가공 농산물이나 식품과 같이 냉동저장이 요구되는 식품을 장기간동안 신선하게 저장하였다가 출하하게 됨에 따라, 소비자에게는 신선한 상태의 식품을 제공하는 한편 공급자로서는 출하시기의 조절에 따른 경제적인 이점을 얻을 수 있도록 한 것이다.

도 1은 일반적인 저온저장고용 공조시스템을 개략적으로 보인 구조도이고, 도 2는 종래의 저온저장고용 공조시스템 및 제상장치를 보인 구조도이며, 도 3은 종래의 저온저장고용 공조시스템에서 증발기 및 결로수 드레인 관로를 보인 구조도이다.

도 1 및 도 2와 같이 일반적인 저온저장고의 공기순환구조는, 단열처리된 공간을 갖춘 저온저장고(1)의 벽면 상부에 내부공기와 열교환 되는 실내기(증발기)(10)가 설치되고, 상기 실내기(10)는 실외기인 응축기(20)와 연결됨으로써 냉매를 압축-응축-팽창하여 냉동사이클을 수행한다.

즉, 실내기(10)에 설치된 증발기(11)와 응축기(20)는 각각 압축기(31)가 구비된 제1연결관(30) 및 기화기(41)가 구비된 제2연결관(40)을 통해 상호 연결되며, 이때 압축기(31)에서 발생된 고온 고압의 기체상 냉매는 응축기(20)의 냉각도관을 지나며 온도가 하강하여 액화하고, 액화된 냉매는 기화기(41)를 지나면서 극저온의 기체상 냉매로 기화하고, 이러한 냉매가 증발기(11)를 지나면서 열교환을 통해 냉기가 발생한다.

실내기(10)에서 발생한 냉기는 송풍팬(2)을 통해 덕트(3)로 이송된 후 저온저장고(1) 내부 공간으로 배출되고, 또한 저온저장고(1) 내의 공기는 순환관로(4)를 경유하여 다시 실내기(10)의 증발기(11)에서 냉기로 전환된 후 송풍팬(2)을 통해 덕트(3)로 송풍된다.

도 3과 같이 상기 실내기(10)의 증발기(11)는 극저온의 기체상 냉매가 지나가면서 주변 공기를 냉각시키는 냉각핀들로 이루어지는데, 이와 같이 열교환이 이루어지는 과정에서 공기중의 수분이 응결하여 증발기(11)의 냉각핀 주변에 맺히고, 증발기(11)에서 낙하된 응결수는 집수조(50)에 모인 뒤 드레인 관로(51)를 통해서 외부로 배수된다.

그런데, 증발기(11)에서 열교환이 이루어지는 과정에서 응결수가 얼면서 성애가 발생하고, 이러한 성애가 확장되어 다공성 얼음(11')이 형성되며, 결국 다공성 얼음(11')이 실내기(10)의 통풍구를 막아서 열교환을 방해하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위한 제상 방법으로, 도 2 및 도 3과 같이 증발기(11) 주변에 전기적으로 열을 발생시키는 제상히터(12)를 설치하여 성애를 제거하고 있는데, 이와 관련한 선행기술로서 대한민국 등록특허 제 10-0836839호의 히터장착형 열교환기 및 이를 구비한 히터펌프와 그 제어방법(특허문헌 1)의 기술을 예로 들 수 있다.

특허문헌 1은 열교환을 이루기 위한 냉매가 흐르도록 관로가 구비된 튜브부재와, 상기 튜브부재의 양단을 고정시키기 위하여 통공이 구비된 브라켓부재와, 상기 통공이 형성된 브라켓부재의 일측에 설치공이 형성된 히터장착부 및 상기 히터장착부의 설치공에 삽입 장착되는 히터부재를 구비함으로써 브라켓부재의 통공에 고정되며, 냉매가 흐르는 튜브부재의 관로온도가 1차설정온도 이하인지 판단하는 단계; 상기 관로온도가 1차설정온도 이하이면 온도유지시간이 1차설정시간 이상인지 판단하는 단계; 상기 온도유지시간이 1차설정시간 이상이 되면 상기 브라켓부재의 전면에 장착되는 히터부재가 동작되는 단계; 상기 히터부재에 의하여 가열되는 관로온도가 2차설정온도 이상인지 판단하는 단계; 상기 관로온도가 2차설정온도 이상이면 온도유지시간이 2차설정시간 이상인지 판단하는 단계; 및 상기 온도유지시간이 2차설정시간 이상이 되면 히터부재의 동작이 중지되는 단계;를 포함한다.

그러나, 특허문헌 1과 같이 히터부재가 타이머 등에 의해 일정 시간동안 주기적으로 작동할 경우 실제 성애가 발생했는지 여부에 상관없이, 즉 성애가 발생하지 않은 경우에도 일정 시간동안 히터부재가 작동하므로, 열교환 효율이 저하될 뿐 아니라 전기 소모량이 많아 유지 관리비용이 증가하는 문제점이 있다.

더욱이, 동절기에 집수조(50)와 드레인 관로(51)에서 응결수의 결빙을 방지하기 위해 전열선(52) 등의 히터를 장착하여 동결을 해소하였으나, 이 역시 막대한 전력 소모와 함께 화재 발생 가능성이 상존하며, 또한 히터 온도로 인해 제상 시간마다 저온저장고(1) 내의 온도가 상승하는 문제점을 내포하였다.

1. 대한민국 등록특허 제 10-0836839호(2008.6.11 공고)

상기의 종래 기술이 내포한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 전기 히터와 같은 증발기의 제상수단 및 집수조와 드레인 관로의 히팅 수단 등을 배제하면서 증발기에서 생성된 응결수의 결빙을 방지할 수 있고, 결빙된 얼음을 신속하고 효과적으로 제거할 수 있는 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템을 제공하는 한편, 증발기의 제상과 동시에 일정한 조건에서 응축기의 냉각팬 가동을 중단하여 전력소모량을 감소시킬 수 있도록 하는 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 결빙 방지를 위한 저온저장고 공조시스템의 일 측면은, 저온저장고 내에 설치되고 냉매가 순환하여 냉기를 생성하는 증발기를 포함하는 실내기; 저온저장고 외부에 설치되고 냉매가 순환하여 외기와 열교환을 이루는 응축기; 상기 증발기의 출구와 상기 응축기의 입구를 상호 연결하여 증발기에서 응축기로 냉매를 이송하고, 냉매 압축용 압축기가 구비된 제1연결관; 상기 응축기의 출구와 상기 증발기의 입구를 상호 연결하여 응축기에서 증발기로 냉매를 이송하고, 냉매 기화용 기화기가 구비된 제2연결관; 상기 제1연결관의 압축기 후단부와 상기 제2연결관의 기화기 후단을 상호 연결하여 압축기에서 압축된 냉매가 증발기로 순환시키는 제3연결관; 을 포함함으로써, 고온고압의 기체상 냉매가 상기 제3연결관을 경유하여 증발기로 순환시키는 동안 증발기의 제상이 가능하게 된 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 예로서, 상기 증발기의 제상 시작 시점은, 상기 증발기에서 생성된 냉기를 저온저장고 내부로 이송하는 송풍팬의 작동 시간 또는 타이머 설정 시간에 의해 결정되고, 상기 증발기의 제상 종료 시점은, 상기 증발기의 냉매 출구와 상기 압축기 사이의 제1연결관 관로에 설치된 온도센서의 측정 온도 또는 타이머 설정 시간에 의해 결정되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 실시 예로서, 상기 제1연결관의 일부분은, 상기 증발기의 하부에 형성된 집수조 및 상기 집수조에 연결된 드레인 관로를 경유하게 하여 공조기 가동 시간동안 지속적으로 집수조와 드레인의 결빙을 방지할 수 있고, 특히 상기 제1연결관의 일부분은, 상기 집수조 내에서 'U'자형 관을 통해 지그재그 형태로 배관하는 경우 집수조의 결빙을 효과적으로 방지할 수 있다.

상기 제1연결관과 제3연결관의 이음부 및 제2연결관과 제3연결관의 이음부에 각각 냉매의 이송 경로를 결정하는 밸브 부재(예컨대 솔레노이드 밸브)가 구비될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템의 다른 측면은, 저온저장고 내에 설치되고 냉매가 순환하여 냉기를 생성하는 증발기를 포함하는 실내기; 저온저장고 외부에 설치되고 냉매가 순환하여 외기와 열교환을 이루는 응축기; 상기 증발기의 출구와 상기 응축기의 입구를 상호 연결하여 증발기에서 응축기로 냉매를 이송하고, 냉매 압축용 압축기가 구비된 제1연결관; 상기 응축기의 출구와 상기 증발기의 입구를 상호 연결하여 응축기에서 증발기로 냉매를 이송하고, 냉매 기화용 기화기가 구비된 제2연결관; 내부에 제상용 액체가 충전된 저수조; 일단 및 타단이 각각 상기 저수조에 연결되어 제상용 액체를 순환시키고, 일측에 펌프가 구비되며, 일부분이 상기 증발기 주변에 배치된 제상배관; 일단 및 타단이 각각 상기 제1연결관의 압축기 후단부에 연결되어 냉매를 순환시키고, 일부분이 상기 저수조의 내부 공간 또는 외벽에 접하도록 배치된 저수조 연결관; 을 포함함으로써, 냉매가 상기 저수조 연결관을 경유하는 동안 상기 제상용 액체가 가열되고, 가열된 제상용 액체가 상기 제상배관을 경유하는 동안 상기 증발기의 제상이 가능하게 된 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 예로서, 상기 제1연결관과 상기 저수조 연결관은 병렬로 연결되고, 상기 저수조 연결관 입구와 제1연결관의 이음부에는 냉매의 이송 경로를 결정하는 밸브가 구비된 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 실시 예로서, 상기 저수조 연결관을 경유하여 상기 응축기로 유입되는 냉매의 온도 및 압력이 설정치보다 높으면 상기 응축기의 냉각팬을 가동하고, 설정치보다 낮으면 상기 응축기의 냉각팬 가동을 자동 중단하게 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 기존 공조기 시스템의 배관 연결 구조의 개량을 통해서 전기 사용을 필요로 하는 제상히터 또는 전열선 등을 사용하지 않고서도 증발기에서 생성된 응결수의 결빙을 방지할 수 있으며, 이에 따라 막대한 비용을 들이지 않더라도 증발기의 막힘 현상을 예방할 수 있음은 물론 집수조 및 드레인 관로의 동결과 동파를 효과적으로 예방할 수 있다.

또한, 제상을 위해 제상시간을 따로 운용하지 않더라도 응결수의 동결을 방지할 수 있고, 특히 겨울철 저온의 외기로 인한 배관 막힘도 방지할 수 있다.

이와 같이 증발기의 제상은 물론 응결수의 드레인 관로에도 전기 히터를 배제할 수 있고, 버려지는 잠열을 이용하여 전기 히터를 대신 함으로써 에너지 절약은 물론 화재 발생 위험요소를 제거할 수 있을 뿐 아니라, 일정 조건에 따라 응축기의 냉각팬 가동을 중단한 상태에서도 저온 및 저압의 냉매를 증발기 측으로 보낼 수 있게 되어 냉각팬 가동에 따른 전력소모량도 감소시킬 수 있게 되어 유지 및 관리비용을 절약할 수 있는 등의 유용한 효과를 가진다.

도 1은 일반적인 저온저장고용 공조시스템을 개략적으로 보인 구조도이다.
도 2는 종래의 저온저장고용 공조시스템 및 제상장치를 보인 구조도이다.
도 3은 종래의 저온저장고용 공조시스템에서 증발기 및 결로수 드레인 관로를 보인 구조도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 저온저장고용 공조시스템의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 저온저장고용 공조시스템에서 증발기 및 결로수 드레인 관로를 보인 구조도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 저온저장고용 공조시스템의 제상 상태를 보인 사용상태도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 저온저장고용 공조시스템의 구조도 및 제상 상태를 보인 사용상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 첨부된 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예이므로 본 발명을 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이거나 용이하게 도출되는 정도의 기술에 대해서는 그에 관한 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 저온저장고용 공조시스템의 구조도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 저온저장고용 공조시스템 중 증발기 및 결로수 드레인 관로를 보인 구조도이다.

도 4를 참조하는 바와 같이 본 발명의 결빙 방지를 위한 저온저장고 공조시스템은, 실내기(10), 응축기(20), 제1연결관(30), 제2연결관(40) 및 제3연결관(60)을 포함한다.

상기 실내기(10)는, 저온저장고(1) 내에 설치되고 극저온의 기체상 냉매가 순환하는 증발기(11)를 포함하는 것으로, 극저온의 기체상 냉매가 증발기(11)를 거치는 동안 증발기(11) 주변의 공기를 냉각시키셔 냉기를 생성한다.

상기 응축기(20)는, 저온저장고(1) 외부에 설치되고 고온고압의 기체상 냉매가 순환하는 것으로, 냉매가 응축기를 거치는 동안 외기와 열교환을 통해 온도가 하강하여 액상으로 변화한다.

상기 제1연결관(30)은 상기 증발기(11)의 출구와 상기 응축기(20)의 입구를 상호 연결하여 증발기(11)에서 응축기(20)로 냉매를 이송하도록 한 것으로, 제1연결관(30)에는 냉매를 압축하여 고온고압의 기체로 변환시키는 압축기(31)가 구비된다.

상기 제2연결관(40)은 상기 응축기(20)의 출구와 상기 증발기(11)의 입구를 상호 연결하여 응축기(20)에서 증발기(11)로 냉매를 이송하도록 한 것으로, 제2연결관(40)에는 냉매를 극저온의 기체로 변환시키는 기화기(41)가 구비된다.

이와 같이 상기 증발기(11), 응축기(20), 압축기(31) 및 기화기(41)를 포함하여 냉매의 열교환 작용을 통한 공조시스템은 냉동 분야에서 널리 사용되고 있는 기술이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 제3연결관(60)은 상기 제1연결관(30)의 압축기(31) 후단부[즉, 압축기(31)와 응축기(20) 사이 부분]와 상기 제2연결관(40)의 기화기(41) 후단부[즉, 기화기(41)와 증발기(11) 사이 부분]를 상호 연결하여 압축기에서 생성된 고온고압의 기체상 냉매가 제3연결관(60)을 통해 증발기(11)로 순환되게 하는 관로이다.

이와 같이 고온고압의 기체상 냉매가 제3연결관(60)을 경유하여 곧바로 증발기로 유입되므로 증발기(11)의 관로 외벽에 형성된 성애와 얼음 등을 제거하는 제상 운용이 가능하다.

이때 상기 제1연결관(30)과 제3연결관(60)의 이음부에는 냉매의 이송 경로를 결정하는 제1밸브(33)(예를 들면 솔레노이드 밸브)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 제2연결관(40)과 제3연결관(60)의 이음부에는 냉매의 이송 경로를 결정하는 제2밸브(43)(예를 들면 솔레노이드 밸브)가 구비될 수 있는데, 본 발명은 냉매의 이송 경로를 변경 또는 전환할 수 있는 구조이면, 밸브의 종류나 구조에 대하여 특별히 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 도 5를 참조하는 바와 같이 상기 제1연결관(30)의 일부분은, 상기 증발기(11)의 하부에 형성된 집수조(50) 및 상기 집수조(50)에 연결된 드레인 관로(51)를 경유하게 할 수 있다.

이 경우 고온고압의 기체상 냉매가 응축기(20)로 이송되는 동안 집수조(50) 및 드레인 관로(51) 내에 설치된 제1연결관(30)으로 이송되므로, 공조기를 가동하는 동안 지속적으로 집수조(50)와 드레인 관로(51)의 결빙을 방지할 수 있다.

더욱이 상기 제1연결관(30)의 일부분이 상기 집수조(50) 내에서 'U'자형 관을 통해 지그재그 형태로 설치되는 경우에는 특히 동절기 또는 저온저장고(1)의 실내 온도가 영하로 낮은 경우에도 집수조(50) 내에 고인 물의 결빙을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 저온저장고용 공조시스템의 사용상태도이다.

도 5를 참조하는 바와 같이 증발기(11)의 제상을 위해 제1연결관(30)의 제1벨브(33)를 작동시켜서 압축기(31)에서 발생한 고온 고압의 기체상 냉매가 제3연결관(60)으로 흐르게 하는 한편, 제2연결관(40)의 제2밸브(41)를 작동시켜서 응축기(20)로부터의 냉매 유입을 차단하고 제3연결관(60)으로부터 냉매가 유입되게 하면, 제3연결관(30) 중의 고온 고압의 냉매는 증발기(11)로 유입되어 증발기(11) 외부에 생성된 결로 또는 성애 등을 제거할 수 있다.

이때 상기 증발기(11)의 제상 운용을 위한 시작 시점은, 상기 증발기(11)에서 생성된 냉기를 저온저장고(1) 내부로 이송하는 송풍팬(2)의 작동 시간을 고려하여 결정할 수 있고, 또는 타이머 설정 시간에 의해 결정될 수 있다.

또한, 상기 증발기(11)의 제상 운용 종료 시점은, 상기 증발기(11)의 냉매 출구와 상기 압축기(31) 사이의 제1연결관(30) 관로에 설치된 온도센서(11a)의 측정 온도를 고려하거나 타이머 설정 시간에 의해 결정할 수 있다.

여기서 온도센서(11a)의 측정 방식은, 제상이 완료되지 않은 경우 고온고압의 기체상 냉매가 결로 또는 성애 제거시 온도 하강으로 인해 온도센서(11a) 위치의 배관 온도가 상승하지 않는 반면, 제상이 완료되면 고온고압의 기체상 냉매가 열교환 없이 그대로 증발기(11)를 통과하여 배출되므로 온도센서(11a) 위치의 배관 온도가 상승하는데, 이러한 온도 상승 여부를 측정하여 제상 운용의 종료 시점을 결정할 수 있는 것이다.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 저온저장고용 공조시스템의 구조도 및 제상 상태를 보인 사용상태도이다.

도 7을 참조하는 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 저온저장고용 공조시스템은, 실내기(10), 응축기(20), 제1연결관(30), 제2연결관(40), 저수조(70), 제상배관(71) 및 저수조연결관(80)을 포함하여 구성된다.

상기 저수조(70)는 내부에 물과 같은 제상용 액체가 충전된 물탱크로서 상기 제상용 액체는 물 외에 제상을 위해 가열시 온도가 상승할 수 있는 모든 종류의 액체를 포함한다.

상기 제상배관(71)은 일단 및 타단이 각각 상기 저수조(70)의 내부 공간과 연결되고 일측에 펌프(72)가 구비되며, 제상배관(71)의 일부분은 상기 증발기(11)의 주변에 배치된다. 여기서 증발기(11) 주변이라 함은, 상기 실내기(10) 내부 공간 중에서 상기 증발기(11)와 직접 접하거나 증발기(11)와 인접한 부분을 지칭하는데, 이는 상기 제상배관(71)을 경유하는 고온의 제상용 액체에 의해서 상기 증발기(11) 주변의 온도를 상승시켜 증발기(11) 외면에 형성된 결로를 제거할 수 있도록 배치된 것을 의미한다.

따라서 상기 펌프(72)를 가동시키면 상기 저수조(70) 내부의 제상용 액체가 제상배관(71)을 따라 순환하고, 이때 제상용 액체는 상기 증발기(11) 주변을 경유하게 된다.

상기 저수조 연결관(80)은, 일단 및 타단이 각각 상기 제1연결관(30)의 압축기(31) 후단부에 연결되어 냉매를 순환시키도록 마련된 것으로, 저수조 연결관(80)의 일부분은 예시한 바와 같이 상기 저수조(70)의 내부 공간을 경유하게 배치될 수도 있고, 또는 도시하지는 않았지만 저수조(70) 외벽에 접하도록 배치될 수도 있다.

상기 저수조 연결관(80)은 상기 제1연결관(30)에 대하여 병렬로 연결될 수 있고, 이때 상기 저수조 연결관(80) 입구와 제1연결관(30)의 이음부에는 냉매의 이송 경로를 결정하는 제1밸브(33)가 구비됨으로써 상기 제1밸브(33)의 작동에 따라 상기 압축기(31)에서 배출된 냉매가 상기 저수조 연결관(80)으로 유도될 수도 있고, 저수조 연결관(80)을 거치지 않고 직접 응축기(20)로 유도되게 할 수도 있다.

이에 따라 증발기(11)의 제상을 위해 압축기(31)에서 배출된 고온 고압의 냉매를 상기 저수조 연결관(80)으로 흐르게 하면, 저수조(70) 내의 제상용 액체의 온도가 상승하게 되고, 이러한 고온의 제상용 액체가 제상배관(71)을 통해 순환하게 하면 증발기(11) 주변 온도가 상승하므로 증발기(11)의 결로 또는 결빙을 방지할 수 있다.

더욱이, 압축기(31)에서 배출된 고온 고압의 냉매가 저수조 연결관(80)을 경유하면서 제상용 액체를 가온시킴에 따라 온도와 압력이 떨어진 상태에서 응축기(20)로 유입되는바, 따라서 응축기(20)로 유입되는 제상용 액체의 온도와 압력이 일정 수준 이하이면 응축기(20)에 구비된 냉각팬(21)을 가동시킬 필요가 없으므로 냉각팬(21) 구동시 필요한 전력 소비량을 절감할 수 있게 된다.

이에 따라, 본 발명은 상기 저수조 연결관(80)을 경유하여 상기 응축기(20)로 유입되는 냉매의 온도 및 압력이 설정치보다 높으면 상기 응축기(20)의 냉각팬(21)을 가동하여 냉매의 온도와 압력을 낮추게 하고, 만약 설정치보다 낮으면 상기 응축기(20)의 냉각팬(21) 가동을 자동으로 중단하게 하여 전력 소모량을 감소시킬 수 있도록 제어하는 제어부가 더 포함될 수 있으며, 이를 위해 제1연결관(30) 또는 상기 응축기(20) 일측에는 유입되는 냉매의 온도를 측정할 수 있는 온도센서(미도시)가 구비될 수 있다.

이상의 설명은 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구범위에 속함은 자명하다.

10: 실내기 11: 증발기 12: 제상히터
20: 응축기 21: 냉각팬
30: 제1연결관 31: 압축기 33: 제1밸브
40: 제2연결관 41: 기화기 43: 제2밸브
50: 집수조 51: 드레인 관로 52: 전열선
60: 제3연결관
70: 저수조 71: 제상배관 72: 펌프
80: 저수조연결관

Claims

저온저장고 내에 설치되고 냉매가 순환하여 냉기를 생성하는 증발기를 포함하는 실내기;
저온저장고 외부에 설치되고 냉매가 순환하여 외기와 열교환을 이루는 응축기;
상기 증발기의 출구와 상기 응축기의 입구를 상호 연결하여 증발기에서 응축기로 냉매를 이송하고, 냉매 압축용 압축기가 구비된 제1연결관;
상기 응축기의 출구와 상기 증발기의 입구를 상호 연결하여 응축기에서 증발기로 냉매를 이송하고, 냉매 기화용 기화기가 구비된 제2연결관;
상기 제1연결관의 압축기 후단부와 상기 제2연결관의 기화기 후단을 상호 연결하여 압축기에서 압축된 냉매를 증발기로 순환시키는 제3연결관;
을 포함하고, 냉매가 상기 제3연결관을 경유하여 증발기로 순환시키는 동안 증발기의 제상이 가능하게 된 것을 특징으로 하는 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템.
제 1항에 있어서,
상기 증발기의 제상 시작 시점은, 상기 증발기에서 생성된 냉기를 저온저장고 내부로 이송하는 송풍팬의 작동 시간 또는 타이머 설정 시간에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템.
제 1항에 있어서,
상기 증발기의 제상 종료 시점은, 상기 증발기의 냉매 출구와 상기 압축기 사이의 제1연결관 관로에 설치된 온도센서의 측정 온도 또는 타이머 설정 시간에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템.
제 1항에 있어서,
상기 제1연결관의 일부분은, 상기 증발기의 하부에 형성된 집수조 및 상기 집수조에 연결된 드레인 관로를 경유하게 된 것을 특징으로 하는 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템.
제 4항에 있어서,
상기 제1연결관의 일부분은, 상기 집수조 내에서 'U'자형 관을 통해 지그재그 형태로 설치된 것을 특징으로 하는 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1연결관과 제3연결관의 이음부 및 제2연결관과 제3연결관의 이음부에 각각 냉매의 이송 경로를 결정하는 밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템.
저온저장고 내에 설치되고 냉매가 순환하여 냉기를 생성하는 증발기를 포함하는 실내기;
저온저장고 외부에 설치되고 냉매가 순환하여 외기와 열교환을 이루는 응축기;
상기 증발기의 출구와 상기 응축기의 입구를 상호 연결하여 증발기에서 응축기로 냉매를 이송하고, 냉매 압축용 압축기가 구비된 제1연결관;
상기 응축기의 출구와 상기 증발기의 입구를 상호 연결하여 응축기에서 증발기로 냉매를 이송하고, 냉매 기화용 기화기가 구비된 제2연결관;
내부에 제상용 액체가 충전된 저수조;
일단 및 타단이 각각 상기 저수조에 연결되어 제상용 액체를 순환시키고, 일측에 펌프가 구비되며, 일부분이 상기 증발기 주변에 배치된 제상배관;
일단 및 타단이 각각 상기 제1연결관의 압축기 후단부에 연결되어 냉매를 순환시키고, 일부분이 상기 저수조의 내부 공간 또는 외벽에 접하도록 배치된 저수조 연결관;
을 포함하고, 냉매가 상기 저수조 연결관을 경유하는 동안 상기 제상용 액체가 가열되고, 가열된 제상용 액체가 상기 제상배관을 경유하는 동안 상기 증발기의 제상이 가능하게 된 것을 특징으로 하는 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템.
제 7항에 있어서,
상기 제1연결관과 상기 저수조 연결관은 병렬로 연결되고, 상기 저수조 연결관 입구와 제1연결관의 이음부에는 냉매의 이송 경로를 결정하는 밸브가 구비된 것을 특징으로 하는 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템.
제 7항에 있어서,
상기 저수조 연결관을 경유하여 상기 응축기로 유입되는 냉매의 온도 및 압력이 설정치보다 높으면 상기 응축기의 냉각팬을 가동하고, 설정치보다 낮으면 상기 응축기의 냉각팬 가동을 자동 중단하게 하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 결빙 방지를 위한 저온저장고용 공조시스템.