KR20200043100A - 소형 폐가전용 냉매회수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소형 폐가전용 냉매회수장치에 관한 것으로서, 폐가전제품으로부터 회수라인을 따라 회수되는 냉매로부터 오일을 분리하기 위한 오일회수기; 일측이 상기 폐가전제품과 연결되고, 타측이 상기 회수용기와 연결되어 폐가전제품 내의 냉매가 회수용기로 이동될 수 있도록 이동 경로를 제공하는 회수라인; 상기 회수라인을 따라 이동하면서 상기 오일회수기로부터 토출되는 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에 의해 고온고압으로 압축된 냉매를 응축시켜 액상냉매로 상변화시키는 응축기; 상기 폐가전제품으로부터 회수된 기상 및 액상의 냉매를 저장하는 회수용기; 상기 회수용기와 연결되어 회수용기 내의 액상 냉매를 공급받아 최종적으로 저장하는 회수저장탱크; 및, 상기 회수용기와 연결되며 회수용기의 기 설정된 기준 압력이 초과될 경우 불응축 가스가 다량으로 저장된 것으로 판단하여 상기 회수용기로부터 가스를 유입받아 재응축시켜 불응축 가스와 액상 냉매를 분리하고, 불응축 가스는 외부로 배출되도록 하고, 액상 냉매는 오일회수기로 재순환되도록 하는 가스퍼져장치를 포함하는 소형 폐가전용 냉매회수장치를 제공한다.

Description

소형 폐가전용 냉매회수장치{REFRIGERANT RECOVERY APPARATUS FOR SMALL-SIZE WASTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC EQUIPMENT}

본 발명은 소형 폐가전용 냉매회수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐 정수기, 제습기, 스타일러 등과 같이 냉매를 사용하는 소형 폐가전으로부터 냉매를 회수 분리할 수 있는 소형 폐가전용 냉매회수장치에 관한 것이다.

최근에는 차량용 에어컨이나 가정용으로 에어컨, 냉장고, 정수기 등 소형 냉동기가 광범위하게 보급되면서 폐기 시 이들 냉동기에 포함된 냉매의 처리가 중요한 환경 문제로 대두되고 있다.

특히 R-11, R-12 등 염화불화탄소(CFC) 계열의 냉매와 R-123, R-12 등 수소염화불화탄소(Hydro Chloro Fluoro Carbons) 계열의 냉매는 오존층 파괴 및 지구 온난화의 주범이며, R-134a 등 수소불화탄소(HFC) 계열의 냉매는 지구 온난화 유발 물질로 규정되어 이를 전량 회수하여 적정하게 처리함으로써 대기 중으로 유출되지 않도록 엄격히 관리할 필요가 있다. 예컨대, 차량을 폐차하는 경우, 먼저 에어컨 냉매를 회수해야 하지만 현재까지는 차량의 에어컨 냉매를 회수할 수 있는 설비를 갖춘 폐차장이 매우 드문 실정이다. 설령, 냉매를 회수할 수 있는 설비가 있다고 하더라도 외부환경요인, 즉 여름철과 같은 계절적 요인 및 고온의 작업환경 등에서는 회수효율이 매우 낮아서 폐차과정에서 냉매가 대기 중으로 유출되는 경우가 빈번한 실정이다.

이러한 문제점은 냉장고, 에어컨, 정수기 등 기타의 냉동기를 폐기하는 경우에도 마찬가지이다. 냉장고 및 에어컨 등과 같은 폐가전의 경우 오래 전부터 사용되어 왔기 때문에 재활용을 위한 리사이클링 센터에서는 별도의 대형 냉매 회수 장치를 구비하고 있다.

그런데, 근래에 정수기 등과 같은 냉매를 사용하는 소형 폐가전이 증가하면서, 이들 소형 폐가전을 위한 별도의 냉매 회수 장치에 대한 요구가 증가하고 있다.

한편, 종래의 냉매회수장치에는 장치 내에 최대한 진공을 유지한 상태에서 냉매를 순환시켜 회수하여야 하는데, 공기 등의 불응축 가스가 존재함으로 인해 아무리 진공을 유지하려 해도 장치 내의 라인에 일정량의 불응축 가스가 잔류하게 된다. 이 때문에 불응축 가스가 장치 내의 일정 부분을 차지하게 되어, 냉매회수장치 내의 압력을 상승시키고 냉매 회수에 제약을 주게 됨에 따라 냉매회수장치의 전체적인 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제0883414호(2009.02.05)

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 소형 폐가전에 사용되는 냉매를 효과적으로 회수할 수 있는 소형 폐가전용 냉매회수장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 냉매회수장치 내에 잔존하는 불응축 가스를 퍼지하여 제거할 수 있는 안전성이 향상된 소형 폐가전용 냉매회수장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 폐가전제품으로부터 회수라인을 따라 회수되는 냉매로부터 오일을 분리하기 위한 오일회수기; 상기 회수라인을 따라 이동하면서 상기 오일회수기로부터 토출되는 냉매를 압축하는 압축기; 상기 압축기에 의해 고온고압으로 압축된 냉매를 응축시켜 액상냉매로 상변화시키는 응축기; 상기 폐가전제품으로부터 회수된 기상 및 액상의 냉매를 저장하는 회수용기; 상기 회수용기와 연결되어 회수용기 내의 액상 냉매를 공급받아 최종적으로 저장하는 회수저장탱크; 및, 상기 회수용기와 연결되며 회수용기의 기 설정된 기준 압력이 초과될 경우 불응축 가스가 다량으로 저장된 것으로 판단하여 상기 회수용기로부터 가스를 유입받아 재응축시켜 불응축 가스와 액상 냉매를 분리하고, 불응축 가스는 외부로 배출되도록 하고, 액상 냉매는 오일회수기로 재순환되도록 하는 가스퍼져장치를 포함하는 소형 폐가전용 냉매회수장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 회수용기에는 냉매 별로 미리 저장된 온도 정보와 압력 정보를 저장한 테이블을 참조하여 측정된 온도에 따른 압력이 상기 테이블의 기준 압력과 비교하여 측정 압력이 기준 압력을 초과할 경우 상기 불응축 가스를 배출할 수 있도록 온도감지센서와 압력감지센서가 설치된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 오일회수기에는 폐정수기로부터 회수되는 액상 냉매를 가열하여 기상으로 상변화시키기 위한 히터가 구비된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 오일회수기는, 탱크; 상기 탱크의 상부에 냉매가 낙하 가능하도록 수직으로 연결되는 제1회수라인; 상기 제1회수라인의 단부에 연결되어 오일이 혼합된 액상 냉매가 부딪혀 기화되도록 하는 충돌부재; 상기 충돌부재의 상부측에 설치되는 다수의 통공이 형성된 복수의 원뿔형 플레이트로서, 상기 압축기의 흡입 압력에 의해 액적 상태의 오일 방울이 표면에 접촉한 상태에서 자중에 의해 탈락하여 아래로 낙하되도록 하는 오일분리플레이트; 및, 상기 오일분리플레이트의 상부 공간에 연결되어 냉매가 토출되는 연결관으로 이루어지되, 액적 상태의 오일의 이동 경로가 증대되도록 상기 연결관의 상면에 관통공이 형성된 제2회수라인을 포함한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 오일회수기의 오일분리플레이트는 상기 탱크 내에 간격을 두고 플레이트가 층상으로 적층된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 오일분리플레이트에는 서로 마주보는 오일분리플레이트들의 대응하는 상기 통공이 지그재그 형상으로 배치된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 압축기와 상기 응축기 사이에는 상기 응축기로 공급되는 냉매에 함유된 오일을 필터링하여 이물질이 필터링된 오일을 압축기로 회수시키는 바이패스라인이 연결된 유분리기가 구비된다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 소형 폐가전용 냉매회수장치에 의하면, 소형 폐가전에 사용되는 냉매를 효과적으로 회수할 수 있다.

또한, 소형 폐가전에 저장되어 있는 냉매를 별도의 저장수단으로 회수 시에 냉매회수장치 내에 잔존하는 불응축 가스를 퍼지하여 안전하면서 용이하게 냉매를 회수할 수 있는 효과가 있다.

또한, 소형 폐가전의 냉매를 회수하는 과정에서 냉매 속에 혼합되어 있는 오일을 보다 간편하게 효과적으로 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소형 폐가전용 냉매회수장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소형 폐가전용 냉매회수장치의 오일회수기의 내부 구성을 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소형 폐가전용 냉매회수장치의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소형 폐가전용 냉매회수장치의 오일회수기의 내부 구성을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 전술한 본 발명에 따른 소형 폐가전용 냉매회수장치는, 폐기 대상물인 폐가전제품(미도시)으로 회수라인(20)을 따라 회수되는 냉매로부터 오일을 분리하기 위한 오일회수기(41)와, 상기 회수라인(20)을 따라 이동하면서 상기 오일회수기(41)로부터 토출되는 냉매를 각각 기상 및 액상으로 상변화시키는 압축기(31) 및, 응축기(32) 등으로 구성된 냉동사이클장치(30)와, 상기 폐가전제품으로부터 회수된 기상 및 액상의 냉매를 임시 저장하는 회수용기(10)와, 상기 회수용기(10)와 연결되어 회수용기(10) 내의 액상 냉매를 공급받아 최종적으로 저장하는 회수저장탱크(50)를 포함한다.

여기서, 일측이 상기 폐가전제품과 연결되고, 타측이 상기 회수용기(10)와 연결되어 폐가전제품 내의 냉매가 회수용기(10)로 이동될 수 있도록 이동 경로를 제공하는 회수라인(20)이 포함된다.

이하에서는 소형 폐가전용 냉매회수장치의 특징적인 부분에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

폐기 대상물인 폐가전제품에서는 냉매회수공정이 수행될 수 있다. 이를 위해, 탭바이스(t) 등의 연결장치를 이용하여 폐가전제품에 구비된 복수의 제1회수라인(21)을 천공 연결하고 냉매를 회수할 수 있게 된다.

상기 제1회수라인(21)은 상기 폐가전제품 내의 냉매가 상기 오일회수기(41)로 이동될 수 있도록 이동 경로를 제공하게 되며 상기 제1회수라인(21)에는 상기 폐가전제품으로부터 냉매의 회수 시에 압력을 감지하여 자동으로 냉매의 회수 동작을 개시하거나 정지할 수 있는 제1밸브(201)가 설치되어 있다. 즉, 상기 제1밸브(201)은 상기 폐가전제품의 냉매 회수가 완료되면 냉매회수장치를 단속하고 새로운 폐가전제품을 제1회수라인(21)에 연결하여 냉매회수장치의 재동작이 이루어질 수 있도록 하는 기능을 하게 된다.

여기서, 냉매의 이동 경로인 회수라인(20)은 폐가전제품으로부터 회수저장탱크(50)에 이르기까지 복수개가 연결되어 있다.

한편, 상기 제1회수라인(21)은 폐가전제품에 착탈 가능하게 결합되며, 동시에 복수의 폐가전제품과 연결될 수 있도록 복수개가 구비될 수 있다. 이는 본 발명에서의 냉매회수시간을 단축시키기 위하여 복수의 폐가전제품의 냉매를 한꺼번에 회수할 수 있도록 제1회수라인(21)의 유로 일단을 복수개의 분기관으로 형성하여 폐기 대상물인 폐가전제품에 연결하게 된다.

따라서, 제1회수라인(21)을 회수대상 폐가전제품에 연결함으로써 다수 폐가전제품의 냉매를 한꺼번에 회수하는 것이 가능해진다. 이때 제1회수라인(21)의 분기관의 개수가 임의의 개수로 한정되지 않음은 물론이다.

상기 제1회수라인(21)은 오일회수기(41)와 연결된다.

상기 오일회수기(41)는 상기 제1회수라인(21)을 통해 유입되는 오일이 혼합된 액상의 냉매를 1차적으로 저장하고, 저장된 액체 냉매를 직접 가열하여 냉매를 기상으로 전환시키게 된다. 이를 위해 상기 오일회수기(41)에는 액체 냉매를 가열할 수 있는 히터(401)가 설치된다.

상기 오일회수기(41)에서 히터(401)에 의해 가열된 냉매는 기화되고, 이렇게 기화된 냉매로부터 오일을 분리하게 된다. 즉, 상기 히터(401)의 가열에 의해 오일회수기(41) 내의 압력이 기준치 이상으로 상승하게 되면 상기 오일회수기(41) 내의 기상 냉매를 외부로 배출시키게 되는데, 오일은 오일회수기(41)의 바닥에 잔존하고 기화된 냉매(이하, '기상 냉매'라 함)만이 오일회수기(41)의 외부로 배출된다.

상기 오일회수기(41)는 제2회수라인(22)을 통해 상기 압축기(31)와 연결되며, 상기 제2회수라인(22)에는 제2밸브(202)가 설치된다.

상기 압축기(31)는 상기 오일회수기(41)로부터 상기 회수저장탱크(50)까지 연결된 회수라인(20) 사이에 개재되어 상기 회수저장탱크(50) 내를 초기 진공 상태로 형성하여 압력차에 의해 폐가전제품으로부터 회수저장탱크(50)로 냉매가 유입되도록 할 때 냉매의 회수 속도를 향상시키기 위해 흡입 압력을 지속시키게 된다.

상기 압축기(31)는 상기 오일회수기(41)로부터 회수되는 기상 냉매를 고온 고압으로 압축하게 된다.

상기 응축기(32)는 상기 압축기(31)에 의해 고온 고압으로 압축된 기상 냉매를 열교환에 의해 응축시켜 액상 냉매로 상변화시키게 된다. 상기 응축기(32)는 도시된 바와 같이 팬을 이용한 공랭식일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것이 아니며, 액체 냉매를 이용한 수랭식일 수 있다.

이때, 상기 압축기(31)는 제3회수라인(23)을 통해 상기 응축기(32)와 연결되며, 상기 제3회수라인(23)에는 제3밸브(203)가 설치된다.

상기 압축기(31)와 상기 응축기(32) 사이에는 압축기(31)에서 토출되어 응축기(32)로 공급되는 기상 냉매에 함유된 오일을 일정 수준 필터링하는 유분리기(42)가 구비될 수 있는데, 본 발명에서는 오일 부족으로 인한 압축기(31)의 손상을 방지하기 위해 유분리기(42)에서 이물질이 필터링된 오일을 바이패스라인(29)를 통해 압축기(31)로 회수시키게 된다.

여기서, 상기 소형 폐가전용 냉매회수장치는 폐가전제품으로부터 순차적으로 오일회수기(41), 압축기(31), 유분리기(42), 응축기(32) 및 회수용기(10) 순으로 배치되며 각각의 구성 사이에는 냉매가 유동하는 복수의 회수라인(20)에 의해 연결되어 있다.

상기 응축기(32)는 응축기(32)에서 액상으로 상변화한 액상 냉매가 저장된 상태에서 냉매의 온도와 압력의 측정이 가능한 회수용기(10)와 연결된다. 이때, 상기 응축기(32)는 제4회수라인(24)을 통해 상기 회수용기(10)와 연결되며, 상기 제4회수라인(24)에는 제4밸브(204)가 설치된다.

상기 회수용기(10)는 회수용기(10)의 내부 압력이 압력감지센서(12)에 기 설정된 기준 압력을 초과하게 될 경우 가스퍼져장치(60, gas purger)가 자동으로 개방되어 내부 압력을 낮추게 된다.

이에 대하여 더욱 구체적으로 설명하면 상기 회수용기(10)에는 온도감지센서(11)와 압력감지센서(12)가 설치되어 각각 온도와 압력을 측정하는데, 냉매 별로 미리 저장된 온도 정보와 압력 정보를 저장한 테이블을 참조하여 측정된 온도에 따른 압력의 정상 여부를 판단할 수 있다. 즉, 상기 냉매 별 온도 및 압력 테이블을 참조하여 측정된 온도에 따른 압력이 테이블의 기준 압력에 대한 정상 범위를 벗어나 설정된 기준 압력 범위를 초과하게 될 경우, 상기 회수용기(10)에 불응축 가스가 다량으로 저장되어 있는 것으로 판단할 수 있다.

이와 같이 상기 회수용기(10)에 불응축 가스가 저장된 것으로 판단될 경우, 상기 불응축 가스를 외부로 배출하여 폐기 대상물로부터 유입되는 냉매의 점유 공간을 확보할 수 있게 된다.

상기 회수용기(10)에 연결되어 상기 회수용기(10)에 저장되는 불응축 가스를 배출하기 위한 가스퍼져장치(60)가 구비되어 있다.

상기 가스퍼져장치(60)는 불응축 가스가 혼합된 냉매 가스를 다른 냉동사이클로 순환하도록 하는바, 압축기(미도시)에서 압축된 불응축 가스와 냉매 가스를 응축기(미도시)로 유도하여 냉매 가스를 응축시키고 불응축 가스를 분리한 후 불응축 가스를 외부로 배출하는 동시에 응축기에서 응축된 액상 냉매는 상기 오일회수기(41)로 토출되어 회수라인(20)을 재순환하게 된다.

상기 가스퍼져장치(60)와 연결되는 냉동사이클에는 냉매가스의 온도를 더 낮추기 위한 팽창밸브(미도시)를 설치할 수도 있다. 이때, 상기 회수용기(10)는 퍼져연결라인(25)을 통해 상기 가스퍼져장치(60)와 연결되며, 상기 퍼져연결라인(25)에는 제5밸브(205)가 설치된다.

상기 회수용기(10)에는 불응축 가스가 배출되는 제1배출라인(26)이 연결되어 있으며, 상기 회수용기(10)에는 상기 제2회수라인(22)과 연결되어 불응축 가스가 포함된 냉매가 상기 제2회수라인(22)으로 토출되는 제2배출라인(27)이 연결되며, 상기 제2배출라인(27)에는 제6밸브(207)가 설치된다.

그리고, 상기 가스퍼져장치(60)에는 불응축 가스가 배출되는 제3배출라인(28)이 연결되어 있다.

한편, 상기 회수용기(10)에는 로드셀(미도시, load cell)이 설치되어 회수용기(10) 내에 미리 설정된 양의 액상 냉매가 채워지게 되면 압축기(31)의 구동을 정지시키고 회수저장탱크(50)로 액상 냉매를 이송시키게 된다.

한편, 상기 회수용기(10)의 바닥에 잔류하는 액상 냉매는 회수저장탱크(50) 또는 별도의 저장수단으로 회수된다.

상기 회수저장탱크(50)는 회수용기(10)에 탈착 가능하게 연결되어 내부에 액상 냉매가 정량 채워지게 되면 분리되어 새로운 회수저장탱크(50)로 교체 가능하게 된다.

본 발명에 따른 소형 폐가전용 냉매회수장치의 전체적인 구동을 제어하는 컨트롤러(미도시)가 구비되는 것은 당연하다.

한편, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소형 폐가전용 냉매회수장치의 오일회수기(41)의 내부 구성을 나타내는 도면으로서, 전술한 실시예와 동일한 구성요소를 나타내는 경우는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 소형 폐가전용 냉매회수장치는, 도 1 에 도시된 오일 회수기에 한정되지 않고 다양한 종류의 오일회수기가 채택될 수 있는 데, 도 2 에 도시된 오일회수기(41)는 히터의 사용없이도 오일을 효과적으로 회수할 있는 새로운 구조의 오일회수기이다. 그러나 히터의 사용을 배재하지는 않는다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일회수기(41)는, 탱크(402) 내에 연결되어 상기 폐가전제품으로부터 제1회수라인(21)을 통해 오일이 혼합된 액상 냉매가 유입되고, 제2회수라인(22)을 통해 압축기(31)와 연결된다.

상기 제1회수라인(21)의 단부에 간격을 두고 연결되어 오일이 혼합된 액상 냉매가 부딪히는 판상의 충돌부재(403)가 설치된다. 여기서, 액상 냉매가 상기 충돌부재(403)에 충돌하면서 순간적으로 기상 냉매로 전환되기 위해서는 액상 냉매의 회수 속도가 빨라야 하므로 상기 탱크(402)의 상부에 수직으로 제1회수라인(21)이 연결되어 냉매가 낙하하는 것이 바람직하다.

오일이 혼합된 액상 냉매가 상기 충돌부재(403)에 부딪힐 경우, 오일은 아래로 낙하하고 액상의 냉매는 순간적으로 기상 냉매로 상변화하게 된다.

상기 오일회수기(41)의 탱크(402) 내에는 다수의 통공(404a)이 형성된 플레이트로서, 원뿔 형상으로 말아서 양단을 접합한 오일분리플레이트(404)가 설치된다.

상기 오일분리플레이트(404)는 상기 오일이 혼합된 액상냉매가 부딪히는 충돌부재(403)의 상부측에 설치되는 것이 바람직하며, 오일 분리 효과를 향상시키기 위해 복수의 오일분리플레이트(404)를 간격을 두고 층상으로 적층시키는 한편, 회수되는 냉매의 이동 경로를 증대시킬 수 있도록 서로 마주보는 오일분리플레이트들(404)의 대응하는 상기 통공(404a)을 지그재그 형상으로 배치하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 오일분리플레이트(404)는 순간적으로 상변화된 기상 냉매에 혼합된 액적 상태의 오일 방울이 상기 압축기(31)의 흡입 압력에 의해, 층구조의 상기 오일분리플레이트(404)의 표면들에 접촉하게 되고, 자중에 의해 탈락하여 아래로 낙하되도록 함으로써, 결국 기상 냉매만을 제2회수라인(22)을 통해 회수하게 된다.

상기 제2회수라인(22)은 상기 탱크(402)의 오일분리플레이트(404)의 상부 공간에 연결된 연결관(405)을 통해 기상 냉매가 토출될 경우 기상 냉매와 함께 상기 오일분리플레이트(404)를 통과한 소량의 오일이 상기 연결관(405)을 통해 오일회수기(41) 외부로 토출되는 것이 쉽지 않도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다. 이를 위해 상기 연결관(405)의 관통공(406) 위치를 상기 오일분리플레이트(404)의 통공(404a)의 위치와 멀리 이격되도록 하여 액적 상태의 오일의 이동 경로가 증대되도록 상기 연결관(405)의 상면에 관통공(406)을 형성할 수 있다.

상기 연결관(405)은 상기 오일분리플레이트(404)의 상면에 설치될 경우, 연결관(405)의 관통공(406)에도 필터(미도시)가 설치되어 최종적으로 오일의 토출을 방지하는 기능을 할 수 있다.

상기 제1회수라인(21)을 통해 유입되는 오일이 혼합된 냉매가 충돌부재(403)에 충돌할 경우, 상대적으로 질량이 큰 액적 상태의 오일은 중력방향인 수직방향으로 낙하하여 바닥에 저장되는데, 저장된 오일을 외부로 회수하기 위해서 상기 탱크(402)의 바닥에는 오일토출관(407)이 설치되어 있다.

상기 오일회수기(41)에는 상기 탱크(402) 내의 오일의 높이를 측정하되, 오일의 자동 배출을 시작하도록 하기 위한 상한센서(408a) 및 오일의 배출을 중지시키기 위한 하한센서(408b)를 구비한 오일레벨센서(408)가 설치된다. 오일이 저장되는 상기 탱크(402)에 설치된 상기 오일레벨센서(408)에서 측정된 오일 높이에 따라 오일토출관(407)의 개폐 여부가 결정된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 오일회수기(41)는, 저장된 액상 냉매를 히터(401)를 통해 직접 가열하여 냉매가 기상으로 상변화되는 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일회수기(41)는 액상 냉매가 낙하하면서 부딪히는 충돌부재(403)에 의해 순간적으로 기상으로 상변화되면서 압축기(31)로 배출되는 차이가 있다.

이하에서는 본 발명에 따라 폐가전제품으로부터 냉매를 회수하는 방법에 대해 설명한다.

폐가전제품의 냉매를 회수하기 전에 먼저 회수용기(10) 내부에 잔류하는 불응축 가스를 퍼지시켜 냉매회수장치 내부 전체를 진공 상태로 형성한다. 이를 위해, 제1 내지 제4밸브(201~204), 제6밸브(207)를 개방한 상태에서 압축기(31)를 작동시켜 냉매회수장치 내부의 불응축 가스를 퍼지시킨다.

이를 통해 냉매회수장치의 내부는 진공 상태가 되며, 압축기(31)가 설정 압력에 도달하게 되면 자동으로 정지하게 된다. 따라서, 상기 냉매회수장치의 내부 압력이 낮아지게 되어 냉매의 회수 속도나 회수 효율이 증대된다.

특히 회수용기(10)의 내부 압력은 압력감지센서(12)에 의해 파악되므로 상기 회수용기(10)의 내부가 미리 설정된 기준 압력에 도달하면 컨트롤러가 압축기(31)를 자동 정지시키도록 설정하는 것이 바람직하다.

이어서, 폐가전제품과 연결된 제1회수라인(21)에 탭바이스(t)의 연결장치를 천공 연결한다.

이 상태에서 제1밸브(201)를 개방하면 각 분기관으로 폐가전제품의 액상 냉매가 유입되어 오일회수기(41)에서 오일이 회수된 기상 냉매가 압축기(31)에 의해 고온고압의 기상 냉매로 압축되며, 응축기(32)에서 열교환 과정을 거치면서 저온저압의 액상 냉매로 액화된다.

상기 압축기(31)에서 토출되는 냉매에 혼합된 오일은 유분리기(42)에서 회수되어 바이패스라인(29)을 통해 다시 압축기(31)로 유입된다.

상기 응축기(32)에서 상변화한 액상 냉매는 제4회수라인(24)을 통해 회수용기(10)로 회수되는데, 상기 회수용기(10)의 내부 압력이 압력감지센서(12)에 설정된 기준 압력을 초과하게 될 경우 회수용기(10)에 불응축 가스가 다량으로 저장되어 있는 것으로 판단하여 가스퍼져장치(60)로 불응축 가스가 혼합된 냉매 가스를 유도하여 회수용기(10)의 내부 압력을 낮춘다.

상기 회수용기(10)로부터 상기 가스퍼져장치(60)로 유입된 불응축 가스가 포함된 액상 냉매는 응축기에서 재응축되어 불응축 가스와 액상 냉매로 분리되되, 상기 불응축 가스는 제3배출라인(28)을 통해 외부로 배출되고, 상기 액상 냉매는 상기 오일회수기(41) 방향으로 토출되어 회수라인(20)을 재순환한다.

이상에서 소형 폐가전용 냉매회수 과정을 통해 예를 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명이 소형 폐가전용 냉매회수장치에 한정되는 것은 아니며, 가정용 에어컨, 냉장고 등 기타의 소형 냉동기의 냉매회수장치에 적용될 수 있음은 물론이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 회수용기 20 : 회수라인
30 : 냉동사이클장치 31 : 압축기
32 : 응축기 40 : 오일분리장치
41 : 오일회수기 42 : 유분리기
50 : 회수저장탱크 60 : 가스퍼져장치

Claims (7)

1. 폐가전제품으로부터 회수라인을 따라 회수되는 냉매로부터 오일을 분리하기 위한 오일회수기;
   상기 회수라인을 따라 이동하면서 상기 오일회수기로부터 토출되는 냉매를 압축하는 압축기;
   상기 압축기에 의해 고온고압으로 압축된 냉매를 응축시켜 액상냉매로 상변화시키는 응축기;
   상기 폐가전제품으로부터 회수된 기상 및 액상의 냉매를 임시 저장하는 회수용기;
   상기 회수용기와 연결되어 회수용기 내의 액상 냉매를 공급받아 최종적으로 저장하는 회수저장탱크; 및,
   상기 회수용기와 연결되며 회수용기의 기 설정된 기준 압력이 초과될 경우 불응축 가스가 다량으로 저장된 것으로 판단하여 상기 회수용기로부터 가스를 유입받아 재응축시켜 불응축 가스와 액상 냉매를 분리하고, 불응축 가스는 외부로 배출되도록 하고, 액상 냉매는 오일회수기로 재순환되도록 하는 가스퍼져장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 폐가전용 냉매회수장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 회수용기에는 냉매 별로 미리 저장된 온도 정보와 압력 정보를 저장한 테이블을 참조하여 측정된 온도에 따른 압력이 상기 테이블의 기준 압력과 비교하여 측정 압력이 기준 압력을 초과할 경우 상기 불응축 가스를 배출할 수 있도록 온도감지센서와 압력감지센서가 설치된 것을 특징으로 하는 소형 폐가전용 냉매회수장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 오일회수기에는 폐가전제품으로부터 회수되는 액상 냉매를 가열하여 기상으로 상변화시키기 위한 히터가 구비된 것을 특징으로 하는 소형 폐가전용 냉매회수장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 오일회수기는,
   탱크;
   상기 탱크의 상부에 냉매가 낙하 가능하도록 수직으로 연결되는 제1회수라인;
   상기 제1회수라인의 단부에 연결되어 오일이 혼합된 액상 냉매가 부딪혀 기화되도록 하는 충돌부재;
   상기 충돌부재의 상부측에 설치되는 다수의 통공이 형성된 복수의 원뿔형 플레이트로서, 상기 압축기의 흡입 압력에 의해 액적 상태의 오일 방울이 표면에 접촉한 상태에서 자중에 의해 탈락하여 아래로 낙하되도록 하는 오일분리플레이트; 및,
   상기 오일분리플레이트의 상부 공간에 연결되어 냉매가 토출되는 연결관으로 이루어지되, 액적 상태의 오일의 이동 경로가 증대되도록 상기 연결관의 상면에 관통공이 형성된 제2회수라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 폐가전용 냉매회수장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 오일회수기의 오일분리플레이트는 상기 탱크 내에 간격을 두고 플레이트가 층상으로 적층된 것을 특징으로 하는 소형 폐가전용 냉매회수장치.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 오일분리플레이트에는 서로 마주보는 오일분리플레이트들의 대응하는 상기 통공이 지그재그 형상으로 배치된 것을 특징으로 하는 소형 폐가전용 냉매회수장치.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 압축기와 상기 응축기 사이에는 상기 응축기로 공급되는 냉매에 함유된 오일을 필터링하여 이물질이 필터링된 오일을 압축기로 회수시키는 바이패스라인이 연결된 유분리기가 구비된 것을 특징으로 하는 소형 폐가전용 냉매회수장치.
   

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