KR20180119426A - Refrigerant air conditioning system without compression system - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a refrigeration and air-conditioning system excluding a refrigerant compression method, excluding use of conventional refrigerant compression systems requiring compression, cooling and expansion of a refrigerant, and use of freon gas refrigerants, and using a method of cooling a secondary refrigerant by using cold heat generated when vaporizing liquefied natural gas (LNG), and then transferring cool air emitted from the cooled secondary refrigerant to each of cargo holds. Therefore, it is possible to cool and operate the cargo hold efficiently through a simplified system.

Description

냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템{REFRIGERANT AIR CONDITIONING SYSTEM WITHOUT COMPRESSION SYSTEM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a refrigerant air conditioning system,

본 발명은 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 냉매의 압축, 냉각 및 팽창을 요하는 종래의 냉매 압축방식 및 프레온계 가스 냉매의 사용을 배제하고, 액화 천연 가스(LNG)의 기화 시 발생되는 냉열을 이용하여 2차 냉매를 냉각한 후 냉각된 2차 냉매로부터 발산되는 냉기를 각각의 화물창으로 전달하는 방식을 이용함으로써, 간소화 된 시스템을 통해 효율적으로 화물창을 냉각 운영할 수 있는 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a refrigerant air conditioning system that excludes a refrigerant compression system, and more specifically, to a refrigeration system that excludes the use of a refrigerant compression system and a refrigerant gas refrigerant, which require compression, cooling, and expansion of refrigerant, LNG) is cooled to cool the secondary refrigerant, and then the cold air emitted from the cooled secondary refrigerant is transferred to each of the cargo holds. By using the simplified system, the cargo can be efficiently cooled and operated And a refrigerant compression system that can be used in a refrigeration system.

지구 온난화와 세계 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라, 배출가스에 대한 환경 규제가 일어나고 있으며 이는 육상 및 해상을 왕래하는 운송수단을 비롯하여 화력 발전과 같은 종래의 화석 연료를 사용한 발전 시스템에서의 연료에 대한 변화를 촉구하고 있다.As global warming and concern for the global environment have increased, environmental regulations for emissions have been taking place. This means that the use of conventional fossil fuel-based power generation systems, such as thermal power generation, It is urging change.

일 예로, 선박의 경우 IMO MARPOL Annex VI에서의 규정으로 인해 선박 배출가스의 SOx, NOx, 이산화탄소 등의 배출을 제한하고 있으며, 그에 따른 발효 시점을 2020년부터 시행할 예정이다. For example, in the case of ships, emission of SOx, NOx, carbon dioxide, etc. of ship exhaust gas is restricted due to the provisions of IMO MARPOL Annex VI, and the effective date will be enforced from 2020.

따라서, 현재는 선박의 냉동 시스템의 경우, 각 화물창의 냉동 온도를 설정하기 위하여 프레온계 냉매를 사용하고 있으나, 이는 오존층 파괴 등의 환경적인 영향으로 사용에 대한 제한이 이루어지고 있는 실정이다.Therefore, in the case of the ship's refrigeration system, freon refrigerant is used to set the refrigeration temperature of each cargo hold, but the use of refrigerant is limited due to environmental effects such as ozone layer destruction.

또한, 선박의 냉동 시스템은 냉매의 냉각능에 따라 각 화물창의 온도를 설정하여 운영하여 하는데, 냉매의 물질적 한계에 따라 영하 60도 이하의 온도로 설정할 경우 추가 냉동장치의 구성을 요하고 있으며, 과전력이 요구됨에 따라 전력 설비의 추가 설치가 필요한 설정이다.In addition, the ship's refrigeration system sets the temperature of each cargo hold according to the cooling capacity of the refrigerant. However, when the temperature of the cargo is set to a temperature of minus 60 ° C or less due to the material limit of the refrigerant, This configuration requires additional installation of the electric power facility.

육상 냉동 창고의 경우 추가 설비 구현이 가능하나 설비 대용량화에 따른 공간의 대형화가 불가피하게 되며, 특히 이러한 설비 구성에 제한을 받는 선박의 경우에는 더욱이 제한된 공간에서의 효율을 내기 위하여 고비용 냉매를 사용하여야 한다는 문제점과, 과전력 요구에 따른 보조 엔진의 용량이 증가함에 따라 고비용이 발생된다는 문제점이 있다.On the other hand, in the case of the land-based refrigerated warehouse, it is possible to implement the additional facility, but it is inevitable to enlarge the space due to the capacity increase of the facility. Especially, in case of the ship which is restricted by such a facility configuration, There is a problem in that a high cost is generated as the capacity of the auxiliary engine increases with the power demand.

뿐만 아니라, 선박 및 냉동 창고에서 각 화물창의 온도를 따로 설정하여 운행이 가능하도록 하여야 하는데, 이를 위해 종래에는 각 화물창의 온도를 설정하기 위하여 각각 다른 냉매를 사용하게 된다. 또한, 화물창의 온도는 일회성으로 설정되는 것이 아니라 가변 가능한 것을 요구하기 때문에, 각각의 냉매 별 냉각능에 따른 냉매 보관과 사용, 혼재 사용 등에 따른 문제점이 발생되고 있는 실정이다.In addition, in order to set the temperature of each cargo hold, it is necessary to set the temperature of each cargo hold separately in the ship and the freezing warehouse. Further, since the temperature of the cargo hold is required to be variable, rather than being set to be one-time, problems have arisen due to refrigerant storage, use, mixed use, and the like depending on the cooling ability of each refrigerant.

이에, 본 발명자는 종래의 프레온계 냉매가 가지는 문제점 및 이를 통한 다양한 환경 문제 및 한계점 등을 해결하기 위하여, 냉매의 압축, 냉각 및 팽창을 요하는 종래의 냉매 압축방식 및 프레온계 가스 냉매의 사용을 배제하고, 액화 천연 가스(LNG)의 기화 시 발생되는 냉열을 이용하여 2차 냉매를 냉각한 후 냉각된 2차 냉매로부터 발산되는 냉기를 각각의 화물창으로 전달하는 방식을 이용함으로써, 간소화 된 시스템을 통해 효율적으로 화물창을 냉각 운영할 수 있는 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템을 발명하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have proposed a refrigerant compression method and a refrigerant gas refrigerant which require compression, cooling and expansion of a refrigerant in order to solve the problems of conventional refrigerant refrigerants and various environmental problems and limitations thereof By using the method of cooling the secondary refrigerant by using the cold heat generated when vaporizing the liquefied natural gas (LNG) and then transferring the cool air emitted from the cooled secondary refrigerant to each cargo hold, a simplified system A refrigeration and air conditioning system that excludes a refrigerant compression system capable of efficiently cooling and operating a cargo hold has been developed.

한국등록특허 제10-0333479호Korean Patent No. 10-0333479

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 냉매의 압축, 냉각 및 팽창을 요하는 종래의 냉매 압축방식 및 프레온계 가스 냉매의 사용을 배제하고, 액화 천연 가스(LNG)의 기화 시 발생되는 냉열을 이용하여 2차 냉매를 냉각한 후 냉각된 2차 냉매로부터 발산되는 냉기를 각각의 화물창으로 전달하는 방식을 이용함으로써, 간소화 된 시스템을 통해 효율적으로 화물창을 냉각 운영할 수 있는 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a refrigerant compressor which eliminates the conventional refrigerant compression method and refrigerant compression method which require compression, cooling and expansion of refrigerant, The refrigerant can be cooled and operated efficiently through the simplified system by using the method of cooling the secondary refrigerant by using the cold heat and then transferring the cold air emitted from the cooled secondary refrigerant to the respective hold spaces, And to provide a refrigeration /

본 발명의 일 실시예에 따른 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템은 액화연료를 제공하는 액화연료 제공부, 상기 액화연료를 기화시키며, 상기 액화연료의 기화 시 발생되는 냉열을 이용하여 간접냉매를 냉각시키는 액화연료 기화부 및 냉각된 상기 간접냉매로부터 발산되는 냉기를 각각의 화물창으로 제공하기 위한 송풍부를 포함하여 구성될 수 있다.The refrigerating and air-conditioning system excluding the refrigerant compression method according to an embodiment of the present invention may include a liquefied fuel supplier for providing a liquefied fuel, a step for evaporating the liquefied fuel, cooling the indirect refrigerant by using the cold heat generated during vaporization of the liquefied fuel And a blower for providing cool air emitted from the cooled indirect refrigerant to each of the cargo hold.

일 실시예에서, 상기 간접냉매는 각각의 화물창을 순환 후, 상기 액화연료 기화부로 유입되어 재냉각되고, 메인엔진으로부터 배출되는 잔여가스는 열교환기를 통해 냉각되며, 확장기에 의해 감압 및 액화된 후 잔여가스용 버퍼탱크를 거쳐 LNG 연료탱크에 저장될 수 있다.In one embodiment, the indirect refrigerant circulates in each of the cargo holds, is introduced into the liquefied fuel vaporizer to be re-cooled, and the residual gas discharged from the main engine is cooled through a heat exchanger. After being decompressed and liquefied by the expander, Gas buffer tank and stored in an LNG fuel tank.

일 실시예에서, 상기 액화연료 기화부는 상기 간접냉매가 순환하는 간접냉매 냉각용 코일을 포함하며, 상기 간접냉매 냉각용 코일의 회전수에 따라 상기 간접냉매의 냉각 온도가 제어될 수 있다.In one embodiment, the liquefied fuel vaporizer includes an indirect refrigerant cooling coil through which the indirect refrigerant circulates, and the cooling temperature of the indirect refrigerant can be controlled according to the rotational speed of the indirect refrigerant cooling coil.

일 실시예에서, 상기 간접냉매 냉각용 코일을 따라 순환하면서 냉각되는 간접냉매는, 각각의 화물창을 따라 마련된 간접냉매 순환용 파이프를 통해 순환하여 상기 액화연료 기화부로 유입될 수 있다.In one embodiment, the indirect refrigerant circulated through the indirect refrigerant cooling coil may be circulated through the indirect refrigerant circulation pipe provided along each of the cargo holds, and may be introduced into the liquefied fuel vaporizer.

일 실시예에서, 상기 송풍부는 냉각된 상기 간접냉매로부터 발산되는 냉기를 각각의 화물창으로 유입시키기 위한 회전용 팬(FAN)을 포함하며, 상기 회전용 팬의 회전수 제어를 통해 상기 냉기의 송풍량이 조절될 수 있다.In one embodiment, the blower includes a fan (FAN) for introducing cool air, which is emitted from the cooled indirect refrigerant, into each of the cargo holds, and the blowing amount of the cool air is controlled through the rotation speed control of the rotation fan Lt; / RTI >

일 실시예에서, 본 발명은 상기 회전용 팬의 회전수를 제어하기 위한 송풍량 제어부를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the present invention may further include a blowing rate control unit for controlling the rotational speed of the rotary fan.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 냉기를 각각의 화물창으로 전달하기 위한 냉기 전달관을 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the present invention may further comprise a cold delivery pipe for delivering the cool air to the respective hold.

일 실시예에서, 본 발명은 상기 냉기 전달관을 통해 전달되는 냉기를 각각의 화물창 내부로 유입시키기 위한 공기 조화기를 더 포함하며, 상기 공기 조화기는 상기 냉기와 각각의 화물창 내부 공기를 교환하는 열교환기 및 각각의 화물창 내로 전달된 상기 냉기를 순환시키는 열순환용 송풍기를 포함할 수 있다.In one embodiment, the present invention further comprises an air conditioner for introducing cool air transferred through the cold air transfer pipe into each of the cargo holds, wherein the air conditioner includes a heat exchanger And a blower for circulating the cool air transferred into each of the hold windows.

일 실시예에서, 각각의 화물창을 따라 마련된 상기 간접냉매 순환용 파이프 별로, 상기 간접냉매의 순환량을 제어하기 위한 순환량 제어밸브가 각각 마련될 수 있다.In one embodiment, a circulation volume control valve for controlling the circulation volume of the indirect refrigerant may be provided for each of the indirect refrigerant circulation pipes provided along each cargo hold.

일 실시예에서, 본 발명은 각각의 화물창을 순환한 상기 간접냉매가 수집 및 보관되는 버퍼탱크를 더 포함하며, 상기 버퍼탱크에 보관되는 간접냉매는 상기 액화연료 기화부로 유입되어 재냉각될 수 있다.In one embodiment, the present invention further includes a buffer tank in which the indirect refrigerant circulating through each hold is collected and stored, and the indirect refrigerant stored in the buffer tank may be introduced into the liquefied fuel vaporizer and re-cooled .

일 실시예에서, 상기 액화연료는 액화 천연 가스(LNG) 일 수 있다.In one embodiment, the liquefied fuel may be liquefied natural gas (LNG).

본 발명의 일 측면에 따르면, 냉매의 압축, 냉각 및 팽창을 요하는 종래의 냉매 압축방식 및 프레온계 가스 냉매의 사용을 배제하고, 액화 천연 가스(LNG)의 기화 시 발생되는 냉열을 이용하여 2차 냉매를 냉각한 후 냉각된 2차 냉매로부터 발산되는 냉기를 각각의 화물창으로 전달하는 방식을 이용함으로써, 간소화 된 시스템을 통해 효율적으로 화물창을 냉각시킬 수 있는 이점을 가진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a refrigeration system for a refrigeration cycle, comprising: a compressor for compressing, cooling and expanding a refrigerant; The present invention has an advantage that the cargo window can be efficiently cooled through the simplified system by using the system in which the cold refrigerant is cooled and the cold air emitted from the cooled secondary refrigerant is delivered to each of the cargo holds.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 프레온계 가스 냉매의 사용을 배제함으로써 보다 친환경적이며 오존층 파괴 등의 환경 문제를 해결할 수 있는 이점을 가진다.Further, according to one aspect of the present invention, the use of the refrigerant of the refrigerant gas is excluded, which is advantageous in that it is more environmentally friendly and can solve environmental problems such as ozone layer destruction.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 냉매의 압축, 냉각 및 팽창을 요하는 냉매 압축방식이 배제됨으로써 단순히 냉매의 냉각과 이송만을 통해 시스템을 간소화할 수 있으며, 사용온도가 극저온까지 사용되어 영하 60도 이하의 온도에서도 냉동 화물창을 운영할 수 있는 이점을 가진다.According to an aspect of the present invention, a refrigerant compression method that requires compression, cooling, and expansion of a refrigerant is excluded, thereby simplifying the system through merely cooling and transferring refrigerant. Also, It is possible to operate the freezing storage window even at a temperature below.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of a refrigeration and air conditioning system 100 excluding a refrigerant compression method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the examples.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템(100)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of a refrigeration and air conditioning system 100 excluding a refrigerant compression method according to an embodiment of the present invention.

도 1을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템(100)은 크게 액화연료 제공부(110), 액화연료 기화부(120) 및 송풍부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.1, a refrigeration and air conditioning system 100 excluding a refrigerant compression method according to an embodiment of the present invention includes a liquefied fuel supplier 110, a liquefied fuel vaporizer 120, and a blower 130 Lt; / RTI >

여기에서, 본 발명에서 액화연료라 함은 액화 천연 가스(LNG)를 의미할 수 있는데, 액화 천연 가스(Liquefied Natural Gas, LNG)는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄(CH4)을 영하 163도로 냉각시킨 후 이를 600배로 압축하여 액화시킨 상태의 액화연료를 의미하는데, 이러한 LNG는 기화 시 냉열에너지를 발생하게 된다.Here, in the present invention, liquefied fuel may refer to liquefied natural gas (LNG). Liquefied natural gas (LNG) is obtained by purifying methane (CH4) obtained by purifying natural gas collected in a gas field LNG is a liquefied fuel that has been cooled to 163 degrees and compressed to 600 times the liquefied state. Such LNG generates cold energy when vaporized.

메탄은 종래의 화석 연료에 비해 황산화문 및 질소 산화물 배출이 현저하게 저감되며 온실 가스 배출량도 30% 정도 저감되는 점이 각종 연구를 통해 알려진 바 있다. 특히, LNG의 경우 액화 온도가 영하 163도로 극저온에 속하며, 이를 선박용 연료로 사용할 경우 기화 시 최대 45도까지 가열하여 사용하게 되는데, 이러한 극저온의 LNG를 냉매 냉각용 수단으로 사용한다면, 종래의 프로온계 냉매를 대체할 수 있게 된다.Methane is known to be significantly reduced in sulfur dioxide and nitrogen oxide emissions compared to conventional fossil fuels, and its greenhouse gas emissions are reduced by 30%. Particularly, in the case of LNG, the liquefaction temperature belongs to the cryogenic temperature of minus 163 degrees Celsius, and when it is used as fuel for the ship, it is heated up to 45 degrees in vaporization. When such cryogenic LNG is used as means for cooling the coolant, The refrigerant can be replaced.

따라서, 본 발명에서는 이러한 LNG를 프로온계 가스 냉매 대신 이용하고자 한다.Therefore, in the present invention, such LNG is to be used in place of the propane-based gas refrigerant.

먼저, 액화연료 제공부(110)는 선박 등의 메인엔진(예컨데, ME-GI 엔진 등)과 같은 동력원을 이용하여 후술되는 액화연료 기화부(120)에 LNG를 공급하는 역할을 하는데, 일반적으로 LNG를 저장 및 공급하는 구조에 해당하는 바, 상세한 설명은 생략하기로 한다.First, the liquefied fuel supplier 110 serves to supply LNG to a liquefied fuel vaporizer 120, which will be described later, by using a power source such as a main engine (for example, ME-GI engine or the like) LNG storage and supply, and detailed description thereof will be omitted.

한편, 메인엔진(ME-GI 엔진)은 연료공급 시스템(FUEL GAS SUPPLY SYSTEM; FGSS)을 통해 LNG를 가압 및 기화하여 LNG 가스연료로서 사용하는데, 이 경우 ME-GI 엔진은 그 출력에 따라 연료공급 시스템(FGSS)으로부터 공급되는 LNG 가스연료를 100% 전량소모하기도 하지만 전량소모하지 못할 경우가 있다. 예컨데, ME-GI 엔진의 출력이 연료공급 시스템(FGSS)으로부터 공급된 LNG 가스연료 대비 100%가 아닌 상태로 선박이 운항되는 경우에는 ME-GI 엔진이 미처 다 소모하지 못하고 남는 잔여가스(혹은 잉여가스)가 발생되게 된다.Meanwhile, the main engine (ME-GI engine) pressurizes and vaporizes LNG through a fuel supply system (FGSS) and uses it as LNG gas fuel. In this case, the ME- The system consumes 100% of the LNG gas fuel supplied from the FGSS, but not all of it. For example, if the output of the ME-GI engine is not 100% of the LNG gas fuel supplied from the fuel supply system (FGSS), the remaining gas (or surplus) remaining after the ME- Gas) is generated.

따라서, 본 발명에서는 이러한 잔여가스를 버리지 않고 재사용하기 위하여, 일 실시예에서 메인엔진(ME-GI 엔진)으로부터 배출(혹은 발생)되는 잔여가스를 후술되는 송풍부(130) 내에 포함된 열교환기(133a)를 이용하여 냉각시키고, 이를 확장기(익스펜더)를 이용하여 감압하여 액화시킨 후, 액화된 잔여가스를 잔여가스용 버터탱크를 거쳐 LNG 연료탱크에 저장되도록 할 수 있다.Therefore, in the present invention, in order to reuse the residual gas without discarding the residual gas, the residual gas discharged (or generated) from the main engine (ME-GI engine) in one embodiment is introduced into the heat exchanger 133a. The liquefied residual gas can be stored in the LNG fuel tank via the residual gas butter tank after the liquefied liquefied gas is decompressed using an expander.

이때, 메인엔진(ME-GI 엔진)으로부터 배출(혹은 발생)되는 잔여가스의 압력은 350bar, 온도는 45도에 해당할 수 있다.At this time, the pressure of the residual gas discharged (or generated) from the main engine (ME-GI engine) may correspond to 350 bar and the temperature may be 45 degrees.

따라서, 이러한 잔여가스가 후술되는 열교환기(133a)를 거침에 따라 냉각되게 되고, 확장기(익스펜더)를 거치면서 350bar의 압력이 1bar 내지 2bar로 감압됨으로써 액화되게 된다. 그 후, 액화된 잔여가스는 잔여가스용 버퍼탱크에 수집된 후, LNG 연료탱크로 보내져 저장될 수 있다.Accordingly, the residual gas is cooled as it passes through the heat exchanger 133a described later, and the pressure of 350 bar is reduced to 1 bar to 2 bar while being passed through the expander (expander). The liquefied residual gas may then be collected in a buffer tank for the residual gas and then sent to the LNG fuel tank for storage.

액화연료 기화부(120)는 상술한 액화연료 제공부(110)로부터 제공되는 액화연료를 기화시키며, 이때 액화연료의 기화 시 발생되는 냉열을 이용하여 간접냉매를 냉각시키는 역할을 할 수 있으며, 액체 상태의 액화연료를 기체 상태로 변화시키기 위한 것이다.The liquefied fuel vaporizer 120 may vaporize the liquefied fuel supplied from the liquefied fuel supplier 110 and may cool the indirect refrigerant using the cold heat generated when vaporizing the liquefied fuel. To change the liquefied fuel into the gaseous state.

보다 구체적으로, 액화연료 기화부(120)의 내부에는 간접냉매가 순환하는 간접냉매 냉각용 코일(121)이 마련되어 있으며, 이때 간접냉매 냉각용 코일(121)은 간접냉매가 순환되기 위한 파이프(PIPE)를 의미하는데 액화연료 와의 표면적을 최대화하기 위하여 다수 번으로 회전된 코일 형태로 형성될 수 있다.The indirect refrigerant cooling coil 121 for circulating the indirect refrigerant is provided inside the liquefied fuel vaporizer 120. The indirect refrigerant cooling coil 121 is a pipe for circulating the indirect refrigerant ), But may be formed in a coil shape rotated several times in order to maximize the surface area with the liquefied fuel.

따라서, 다수 번으로 꼬여진 형태의 코일 형태로 인해 간접냉매 냉각용 코일(121)과 기화되는 액화연료의 표면적이 최대가 되며, 이는 간접냉매의 냉각능이 최대가 됨을 의미할 수 있다.Therefore, the surface area of the indirect cooling refrigerant coil 121 and the vaporized liquefied fuel is maximized due to the coil shape of a plurality of twisted shapes, which means that the cooling capacity of the indirect refrigerant is maximized.

이렇게 간접냉매 냉각용 코일(121)이 다수 번으로 꼬인 코일 형태인 경우, 간접냉매 냉각용 코일(121)의 회전수에 따라 간접냉매와 액화연료 간의 표면적이 최대가 되어 그에 따른 간접냉매의 냉각 온도가 조절될 수 있다.In the case where the indirect refrigerant cooling coil 121 is in the form of a twisted coil several times, the surface area between the indirect refrigerant and the liquefied fuel becomes maximum according to the number of rotations of the indirect refrigerant cooling coil 121, Can be adjusted.

여기에서, 본 발명에서 간접냉매라 함은 일반적인 이차 냉매(SECONDARY REFRIGERANT) 혹은 브라인을 의미할 수 있으며, 간접냉매라 칭한 이유는 액화연료의 기화 시 발생되는 냉열에 의해 냉각되어 화물창으로 공급되기 위한 간접적인 냉기를 발산하기 때문이다. 이는 암모니아, 프레온과 같은 일차 냉매와 대비되는 의미로 해석될 수 있으며, 간접냉매의 종류는 제한되지 아니함을 유의한다.In the present invention, the indirect refrigerant may refer to a general secondary refrigerant or brine. The reason why the refrigerant is referred to as indirect refrigerant is that the refrigerant is cooled indirectly by the cold heat generated during vaporization of the liquefied fuel, Because it emits cold air. It should be understood that this may be interpreted in the sense that it is in contrast to the primary refrigerant such as ammonia and freon, and the kind of the indirect refrigerant is not limited.

또한, 액화연료 기화부(120)의 내부에 마련된 간접냉매 냉각용 코일(121)은 각각의 화물창을 따라 마련된 간접냉매 순환용 파이프(122)를 통해 순환하여 상기 액화연료 기화부(110)로 재유입될 수 있는데, 일 실시예에서 각각의 화물창을 따라 마련된 간접냉매 순환용 파이프(122) 별로 간접냉매의 순환량을 제어하기 위한 순환량 제어밸브(123)가 각각 마련될 수 있다.The indirect refrigerant cooling coil 121 provided inside the liquefied fuel vaporizer 120 is circulated through the indirect refrigerant circulation pipe 122 provided along each of the cargo holds to be supplied to the liquefied fuel vaporizer 110 A circulation volume control valve 123 for controlling the circulation volume of the indirect refrigerant may be provided for each indirect refrigerant circulation pipe 122 provided along each cargo hold in the embodiment.

순환량 제어밸브(123)는 간접냉매 순환용 파이프(122)를 따라 순환되는 간접냉매의 순환량을 제어함으로써, 그에 따른 냉기의 발산량이 조절될 수 있다.The circulation amount control valve 123 controls the amount of circulation of the indirect refrigerant circulated along the pipe 122 for indirect refrigerant circulation so that the divergence amount of the cold air can be adjusted accordingly.

또한, 각각의 화물창을 따라 마련되는 간접냉매 순환용 파이프(122)를 통해 순환되는 간접냉매는 버퍼탱크(124)에 회수 및 보관되게 되는데, 버퍼탱크(124)에 수집 및 보관되는 간접냉매는 상술한 액화연료 기화부(120)로 재유입되어 재냉각될 수도 있고, 또한 만약 화물창을 따라 마련되는 간접냉매 순환용 파이프(122)에 간접냉매가 부족할 경우 버퍼탱크(124) 내에 보관된 간접냉매를 통해 보충할 수도 있다.The indirect refrigerant circulated through the indirect refrigerant circulation pipe 122 provided along each of the cargo holds is collected and stored in the buffer tank 124. The indirect refrigerant collected and stored in the buffer tank 124 is supplied to the The indirect refrigerant circulated in the reservoir tank 124 may be re-introduced into the liquefied fuel vaporizer 120 and re-cooled. Alternatively, if the indirect refrigerant circulation pipe 122 provided along the cargo space lacks the indirect refrigerant, It may be supplemented with.

다음으로, 송풍부(130)는 상술한 간접냉매 냉각용 코일(121)을 통해 냉각된 간접냉매로부터 발산되는 냉기를 각각의 화물창으로 제공하기 위하여, 회전용 팬(FAN, 131)을 포함하여 구성될 수 있는데, 이때 회전용 팬(131)의 회전수 제어를 통해 간접냉매의 냉기 송풍량이 조절될 수 있다.Next, the blowing section 130 includes a rotary fan (FAN) 131 for providing cool air, which is emitted from the indirect refrigerant cooled through the above-mentioned indirect refrigerant cooling coil 121, At this time, the cold air blowing amount of the indirect refrigerant can be controlled through the rotation speed control of the rotation fan 131. [

이를 위하여, 본 발명에서는 회전용 팬(131)의 회전수를 제어하기 위한 송풍량 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있는데, 회전용 팬(131)의 회전수가 높아지면 높아질수록 간접냉매로부터 발산되는 냉기가 각각의 화물창의 냉기 유입부(미도시)로 다량 유입될 수 있고, 회전용 팬(131)의 회전수가 낮아지면 낮아질수록 냉기가 각각의 냉기 유입부로 소량 유입될 수 있다.In order to achieve this, the present invention may further include a blowing rate control unit (not shown) for controlling the rotational speed of the rotating fan 131. As the rotational speed of the rotating fan 131 increases, The cool air can be introduced into the cool air inflow portions (not shown) of the respective hold. When the rotation speed of the rotation fan 131 is lowered, the cool air can be introduced into the respective cool air inflow portions with a smaller amount.

이때, 회전용 팬(131)의 회전 동작에 의해 발생되는 냉기의 기류를 각각의 화물창의 냉기 유입부로 전달하기 위하여, 본 발명에서는 냉기 전달관(132)을 더 포함할 수 있다.In this case, the cooling fan 132 may further include a cool air transfer pipe 132 to transfer the cool air generated by the rotation of the rotation fan 131 to the cool air inflow portion of each cargo hold.

냉기 전달관(132)은 회전용 팬(131)에 의해 발생되는 냉기의 기류를 각각의 화물창 별로 전달하기 위한 일종의 덕트(DUCT)를 의미할 수 있으며, 이러한 냉기 전달관(132)을 통해 각각의 화물창으로 배분된 냉기는 공기 조화기(133)를 통해 각각의 화물창 내부로 유입될 수 있다.The cold air delivery pipe 132 may be a kind of duct (DUCT) for delivering the cool air generated by the rotation fan 131 to each hold by each coolant transfer pipe 132, The cool air distributed to the cargo holds can be introduced into each cargo hold through the air conditioner 133.

공기 조화기(133)는 간접냉매로부터 발산되는 냉기와 화물창 내부 공기를 열교환하는 열교환기(133a)와, 화물창 내로 전달된 냉기를 순환시키기 위한 열순환용 송풍기(133b)를 포함할 수 있다.The air conditioner 133 may include a heat exchanger 133a for exchanging heat between cold air emitted from the indirect refrigerant and the inside of the cargo hold, and a heat circulation blower 133b for circulating the cool air transferred into the cargo hold.

즉, 송풍부(130)의 회전용 팬(131)이 회전하여 간접냉매의 냉기에 대한 기류를 형성하고, 이러한 냉기는 냉기 전달관(132)을 통해 각각의 화물창의 냉기 유입부로 전달되며, 각각의 냉기 유입부 별로 마련된 공기 조화기(133)를 통해 화물창 내부로 유입될 수 있다.That is, the rotating fan 131 of the blowing section 130 rotates to form an air flow for the cold air of the indirect refrigerant, which is transmitted to the cold air inflow section of each hold through the cold air transfer pipe 132, The refrigerant flowing into the cargo hold can be introduced into the cargo hold through the air conditioner 133 provided for each cold air inflow portion.

한편, 상술한 액화연료 기화부(120) 내에서 기화된 액화연료는 LNG 연료탱크로 회수 및 보관될 수 있으며, 일 실시예에서는 다시 액화되어 상기 액화연료 제공부(110)로 공급될 수 있다.Meanwhile, the liquefied fuel vaporized in the liquefied fuel vaporizer 120 described above may be recovered and stored in the LNG fuel tank, and in one embodiment may be liquefied and supplied to the liquefied fuel supplier 110.

상기의 구성을 통해서, 각각의 화물창에 유입되는 냉기를 발산하는 간접냉매를 냉각시키기 위해서는 프레온계 가스가 아닌 천연가스인 LNG 만이 이용된다는 점에서, 종래에 비해 친환경적임은 물론 각 냉각능에 따른 서로 다른 냉매의 혼재 사용에 따른 문제점이 원천적으로 해결된다는 이점이 있고, 특히 프로온계 가스 냉매가 아닌 2차 냉매인 간접냉매를 이용한다는 점에서 냉매의 압축, 냉각 및 팽창 과정이 불필요하다는 점에서 냉각 설비의 간소화, 소형화가 가능하며, 이는 설비 구성에 제한을 받는 선박에서 보다 효율적으로 적용될 수 있다는 이점을 가지게 된다.With the above arrangement, only LNG, which is a natural gas, is used instead of the Freon gas to cool the indirect refrigerant that radiates cool air flowing into each of the cargo holds. Therefore, the LNG is environmentally friendly, It is advantageous in that the problems due to the mixed use of the refrigerant are solved at the beginning, and in particular, since the indirect refrigerant, which is the secondary refrigerant, is used instead of the pro-on-gas refrigerant, It is possible to simplify and miniaturize it, and it has an advantage that it can be applied more efficiently to a ship which is restricted by the configuration of the facility.

살펴본 바와 같이, 본 발명의 구성을 통해서는 종래의 선박용 냉동 공조 시스템 대비, 선박 발전기 용량이 냉동 공조 시스템을 운용하기 위한 용량보다 소형화될 수 있고, 제한된 공간을 활용하여야 하는 선박의 공간 활용성이 증가될 수 있으며, 환경적 측면에서는 오존층을 파괴하는 프레온계 가스 냉매가 아닌 친환경적인 천연 가스를 이용한다는 점에서 큰 이점을 가질 수 있다.As can be seen from the above, according to the structure of the present invention, the capacity of the ship's generator can be made smaller than the capacity for operating the refrigeration and air-conditioning system, and the space utilization of the ship Environmentally, it can have a great advantage in that it uses environmentally friendly natural gas rather than Freon gas refrigerant that destroys the ozone layer.

아울러, 국제 환경 규제에 발 맞추어 종래의 경우 천연가스의 기화 시 발생되는 냉열을 이용하지 못하고 버렸다고 한다면, 본 발명에서는 이렇게 버려지는 천연가스의 냉열을 이용하여 냉동 물류 창고, 건물 냉방 혹은 집체 냉방 등의 산업에 재사용할 수 있다는 점에서, 에너지 절약성 및 공간 활용성이 극대화되어 현저한 비용 절감 효과를 가질 수 있게 된다.In addition, in accordance with international environmental regulation, if it is assumed that the cold heat generated in the case of gasification of natural gas has not been used in the conventional case, the present invention can use the natural heat of cold natural gas to cool the refrigeration warehouse, In terms of being able to be reused in the industry, energy saving and space utilization are maximized, resulting in remarkable cost saving.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that it is possible.

100: 냉동 공조 시스템
110: 액화연료 제공부
120: 액화연료 기화부
121: 냉각용 코일
122: 간접냉매 순환용 파이프
123: 순환량 제어밸브
124: 버퍼탱크
130: 송풍부
131: 회전용 팬
132: 냉기 전달관
133: 공기 조화기
133a: 열교환기
133b: 열순환용 송풍기100: Refrigeration and air conditioning system
110: liquefied fuel supplier
120: liquefied fuel vaporizer
121: Coil for cooling
122: Pipe for indirect refrigerant circulation
123: Circulation volume control valve
124: Buffer tank
130:
131: Fan for rotation
132: cold air delivery pipe
133: Air conditioner
133a: heat exchanger
133b: Blower for heat circulation

Claims (10)

액화연료를 제공하는 액화연료 제공부;
상기 액화연료를 기화시키며, 상기 액화연료의 기화 시 발생되는 냉열을 이용하여 간접냉매를 냉각시키는 액화연료 기화부; 및
냉각된 상기 간접냉매로부터 발산되는 냉기를 각각의 화물창으로 제공하며, 상기 냉기와 각각의 화물창 내부 공기를 교환하는 열교환기를 포함하는 송풍부;를 포함하며,
상기 간접냉매는 각각의 화물창을 순환 후, 상기 액화연료 기화부로 유입되어 재냉각되고,
메인엔진으로부터 배출되는 잔여가스는 상기 열교환기를 통해 냉각되며, 확장기에 의해 감압 및 액화된 후 잔여가스용 버퍼탱크를 거쳐 LNG 연료탱크에 저장되는 것을 특징으로 하는, 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템.
A liquefied fuel supplier for providing liquefied fuel;
A liquefied fuel vaporizer for vaporizing the liquefied fuel and cooling the indirect refrigerant by using cold heat generated when vaporizing the liquefied fuel; And
And a heat exchanger for providing cool air emitted from the cooled indirect refrigerant to each of the cargo holds and exchanging the cool air and the air inside each cargo hold,
The indirect refrigerant circulates through each of the cargo holds and flows into the liquefied fuel vaporizer and is re-cooled.
Wherein the residual gas discharged from the main engine is cooled through the heat exchanger, decompressed and liquefied by the expander, and then stored in the LNG fuel tank via the buffer tank for residual gas.
제1항에 있어서,
상기 액화연료 기화부는,
상기 간접냉매가 순환하는 간접냉매 냉각용 코일;을 포함하며,
상기 간접냉매 냉각용 코일의 회전수에 따라, 상기 간접냉매의 냉각 온도가 제어되는 것을 특징으로 하는, 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템.
The method according to claim 1,
The liquefied fuel vaporizer includes:
And an indirect refrigerant cooling coil through which the indirect refrigerant circulates,
Wherein the cooling temperature of the indirect refrigerant is controlled in accordance with the number of rotations of the indirect cooling coil for cooling the refrigerant.
제2항에 있어서,
상기 간접냉매 냉각용 코일을 따라 순환하면서 냉각되는 간접냉매는, 각각의 화물창을 따라 마련된 간접냉매 순환용 파이프를 통해 순환하여 상기 액화연료 기화부로 유입되는 것을 특징으로 하는, 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the indirect refrigerant circulated through the indirect refrigerant cooling coil circulates through the indirect refrigerant circulation pipe provided along each of the cargo holds and flows into the liquefied fuel vaporization section. system.
제1항에 있어서,
상기 송풍부는,
냉각된 상기 간접냉매로부터 발산되는 냉기를 각각의 화물창으로 유입시키기 위한 회전용 팬(FAN);을 포함하며,
상기 회전용 팬의 회전수 제어를 통해 상기 냉기의 송풍량이 조절되는 것을 특징으로 하는, 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템.
The method according to claim 1,
The blower
And a rotating fan (FAN) for allowing cool air, which is emitted from the cooled indirect refrigerant, to flow into each of the cargo holds,
Wherein the blowing amount of the cool air is controlled by controlling the rotation speed of the rotary fan.
제4항에 있어서,
상기 회전용 팬의 회전수를 제어하기 위한 송풍량 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템.
5. The method of claim 4,
And a blowing amount control unit for controlling the number of rotations of the rotary fan. The refrigeration and air conditioning system excluding the refrigerant compression method.
제1항에 있어서,
상기 냉기를 각각의 화물창으로 전달하기 위한 냉기 전달관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템.
The method according to claim 1,
And a cool air delivery pipe for delivering the cool air to each of the cargo holds.
제6항에 있어서,
상기 냉기 전달관을 통해 전달되는 냉기를 각각의 화물창 내부로 유입시키기 위한 공기 조화기;를 더 포함하며,
상기 공기 조화기는,
각각의 화물창 내로 전달된 상기 냉기를 순환시키는 열순환용 송풍기;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템.
The method according to claim 6,
And an air conditioner for introducing cool air transferred through the cold air transfer pipe into each of the cargo holds,
The air conditioner includes:
And a circulation fan for circulating the cool air transferred into each of the cargo holds, wherein the refrigerant compression system is eliminated.
제3항에 있어서,
각각의 화물창을 따라 마련된 상기 간접냉매 순환용 파이프 별로, 상기 간접냉매의 순환량을 제어하기 위한 순환량 제어밸브;가 각각 마련되는 것을 특징으로 하는, 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템.
The method of claim 3,
And a circulation amount control valve for controlling the circulation amount of the indirect refrigerant is provided for each of the indirect refrigerant circulation pipes provided along the respective hold spaces.
제1항에 있어서,
각각의 화물창을 순환한 상기 간접냉매가 수집 및 보관되는 버퍼탱크;를 더 포함하며,
상기 버퍼탱크에 보관되는 간접냉매는 상기 액화연료 기화부로 유입되어 재냉각되는 것을 특징으로 하는, 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템.
The method according to claim 1,
And a buffer tank in which the indirect refrigerant circulating through each of the cargo holds is collected and stored,
Wherein the indirect refrigerant stored in the buffer tank flows into the liquefied fuel vaporizer and is re-cooled.
제1항에 있어서,
상기 액화연료는,
액화 천연 가스(LNG) 인 것을 특징으로 하는, 냉매 압축방식을 배제한 냉동 공조 시스템.
The method according to claim 1,
The liquefied fuel may include,
Wherein the refrigerant is natural gas (LNG).
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