KR20220152733A - 가습기 겸용 유니트 쿨러 - Google Patents

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KR20220152733A KR1020210060018A KR20210060018A KR20220152733A KR 20220152733 A KR20220152733 A KR 20220152733A KR 1020210060018 A KR1020210060018 A KR 1020210060018A KR 20210060018 A KR20210060018 A KR 20210060018A KR 20220152733 A KR20220152733 A KR 20220152733A
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Abstract

본 발명은 가습기 겸용 유니트 쿨러에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 응축기의 입구측 및 출구측에 설치되는 액가스 열교환기에서 온도가 높아진 고온 액체냉매가, 유니트 쿨러 하부에 설치되는 수증기발생장치의 수조 내부에 수평으로 연장되게 배관된 증기발생관으로 공급되어 하부수조 내부의 냉각수에 의해 냉각됨에 따라 발생되는 수증기가, 유니트 쿨러와 동시에 동작되는 쿨러팬으로서 저온저장고 내부로 공급됨에 따라 실내의 습도(가습)를 유지시켜 저장되는 물품(야채, 과일, 구근 및 기타 높은 습도가 필요한 물품)을 최적의 신선도가 유지되도록 함과 동시에 전기를 절약할 수 있는 효과가 제공된다.

Description

가습기 겸용 유니트 쿨러{Unit cooler for both humidifier}
본 발명은 가습기 겸용 유니트 쿨러에 관한 것으로, 상세하게는 저온저장고(저장실온도:0℃이상)의 냉각에 사용되는 증기압축식 냉동기의 증발기로서, 가동중 별도의 동력이나 가습기의 물공급 없이 저온저장고에 수분을 공급하여 저온저장고에 보관되는 물품(야채, 과일, 구근 및 기타 높은 습도가 필요한 물품)을 저장하기에 최적의 습도를 유지할 수 있도록 구성한 것이다.
일반적으로 저온저장고는 각종 농산물을 신선한 상태로 유지하며 장기적으로 보관할 목적으로 사용되는 장치로서, 저장물을 신선한 상태로의 보관에는 온도, 습도, 실내공기의 질등이 최적화되어야 하지만, 온도를 낮출 때 냉각기의 온도가 불가피하게 수분의 노점온도 이하로 유지되기 때문에 공기중의 수분이 결로되어 얼음의 형태로 냉각기에 달라붙는 착상현상이 발생되는 제습 기능도 있어 냉동기를 운전함에 따라 저장고 내부의 수분이 점차적으로 제거되면서 신선 농산물 등의 시듬 현상이 발생되는 것이다.
이와 같은 종래기술에 대한 저장고의 냉동시스템에 하여 첨부되는 도면을 참조로 설명하기로 한다.
첨부된 도 1은 종래 냉동시스템을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도시된 바와 같이, 종래 냉동시스템은 저압의 냉매가스를 압축하여 고압의 냉매가스를 생성하기 위한 냉매압축기(100)와; 냉매압축기(100)와 연결되어 고압의 냉매가스를 공급받아 응축기팬(21)을 이용해 열을 제거하여 응축, 액화시키는 응축기(200)와; 응축기(200)와 연결되어 액화된 냉매를 공급받아 응축된 냉매를 팽창시키는 온도식팽창밸브(300)와; 팽창된 냉매가 쿨러팬(410)에 의해 증발되면서 외부의 열을 흡수하는 유니트 쿨러(400)로 이루어진다.
이때, 응축기(200)와 온도식팽창밸브(300) 사이의 증발기배관라인(102)에는 팽창된 냉매를 유니트 쿨러(400)로 분배하기 위한 냉매 분배기(500)가 설치된다.
이와 같이 구성되는 종래의 냉동시스템은, 저압의 냉매가스가 냉매압축기(100)로 공급되어 고압의 냉매가스로 압축 생성한 다음, 고압의 냉매가스를 응축기(200)로 공급되어 응축기팬(210)으로서 응축 및 액화시키고, 응축기(200)에서 액화된 냉매가 증발기냉각배관라인(102)에 설치되는 온도식팽창밸브(300)에 의해 팽창하게 되고, 팽창된 액화 냉매가 냉매 분배기(500)로 공급되어 하단에 결합되는 냉매공급관(530)을 통하여 유니트 쿨러(400)의 냉각관(420)으로 공급이 이루어지고, 쿨러팬(410)에 의해 증발되면서 외부의 열을 흡수하여 냉방을 하게 되고, 열이 흡수된 저압의 냉매가스는 다시 냉매압축기(100)로 공급되어 고온으로 압축되는 순환구조로 동작이 이루어지게 된다.
그러나 이와 같은 저장고는 온도를 낮출 때 냉각기의 온도가 불가피하게 수분의 노점온도 이하로 유지되기 때문에 공기중의 수분이 결로되어 얼음의 형태로 냉각기에 달라붙는 착상현상이 발생되는 제습 기능도 있어 냉동기를 운전함에 따라 저장고 내부의 수분이 점차로 제거되면서 신선 농산물 등의 시듬 현상이 발생되는 데, 이를 보완하고자 저장고 내부에 가습기를 설치하는 경우도 있고, 저장고 바닥에 물을 뿌리는 것 등의 대처방안이 제공되고 있는데, 이 방법은 별도의 장비 및 시설 등이 필요하여 계속적으로 관리가 되어야 하는 경제적으로 부담이 발생 되는 문제점이 있는 것이다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 응축기를 통과하여 응축 액화된 액체냉매를 압축기의 토출가스와 액가스 열교환기로서 열교환하여 온도가 높여진 고온 액체냉매가 유니트 쿨러 하부에 설치되는 수증기발생장치로 공급되어 액체 냉매가 냉각되면서 발생되는 수증기에 의해 저온저장고 내부의 습도를 유지하도록 구성한 가습기 겸용 유니트 쿨러를 제공하는 데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 과제 해결 수단은 저압의 냉매가스를 압축하여 고압의 냉매가스를 생성하기 위한 냉매압축기와; 냉매압축기와 연결되어 고압의 냉매가스를 공급받아 응축기팬을 이용해 열을 제거하여 응축, 액화시키는 응축기와; 응축기와 연결되어 액화된 냉매를 공급받아 응축된 냉매를 팽창시키는 온도식팽창밸브와; 팽창된 냉매가 쿨러팬에 의해 증발되면서 외부의 열을 흡수하는 유니트 쿨러로 이루어진 냉동시스템에 있어서, 상기 냉매압축기에서 압축 생성된 고온 고압 가스냉매가 유입되어 열교환이 이루어져 온도를 낮추게 되고, 상기 고온 고압 가스냉매가 응축기를 통과하여 고온 액체냉매로 응축 액화된 고온 액체냉매를 열교환하여 온도를 높이기 위한 액가스 열교환기가 응축기의 입구측 및 출구측에 설치되고, 상기 액가스 열교환기에서 온도가 높여진 상기 고온 액체냉매가 액체냉매공급관을 통해 상기 유니트 쿨러 하부에 설치되는 수증기발생장치로 공급되어 냉각되면서 발생되는 수증기에 의해 저온저장고 내부의 습도를 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 응축기의 입구측 및 출구측에 설치되는 액가스 열교환기에서 온도가 높아진 고온 액체냉매가, 유니트 쿨러 하부에 설치되는 수증기발생장치의 수조 내부에 수평으로 연장되게 배관된 증기발생관으로 공급되어 하부수조 내부의 냉각수에 의해 냉각됨에 따라 발생되는 수증기가, 유니트 쿨러와 동시에 동작되는 쿨러팬으로서 저온저장고 내부로 공급됨에 따라 실내의 습도(가습)를 유지시켜 저장되는 물품(야채, 과일, 구근 및 기타 높은 습도가 필요한 물품)을 최적의 신선도가 유지되도록 함과 동시에 전기를 절약할 수 있는 효과가 제공된다.
도 1은 종래 냉동시스템을 개략적으로 도시한 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 가습기 겸용 유니트 쿨러가 구비된 냉동시스템의 개략적인 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 가습기 겸용 유니트 쿨러가 구비된 냉동시스템의 요부 측면 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 가습기 겸용 유니트 쿨러의 수증기발생장치를 도시한 요부 평면 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조로 발명의 일실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도면중 도 2는 본 발명에 따른 가습기 겸용 유니트 쿨러가 구비된 냉동시스템의 개략적인 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 가습기 겸용 유니트 쿨러가 구비된 냉동시스템의 요부 측면구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 가습기 겸용 유니트 쿨러의 수증기발생장치를 도시한 요부 평면구성도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉동시스템은 저압의 냉매가스를 압축하여 고압의 냉매가스를 생성하기 위한 냉매압축기(10)와; 냉매압축기(10)와 연결되어 고압의 냉매가스를 공급받아 응축기팬(21)을 이용해 열을 제거하여 응축, 액화시키는 응축기(20)와; 응축기(20)와 연결되어 액화된 냉매를 공급받아 응축된 냉매를 팽창시키는 온도식팽창밸브(30)와; 팽창된 냉매가 쿨러팬(41)에 의해 증발되면서 외부의 열을 흡수하는 유니트 쿨러(40)로 이루어진다.
상기 응축기(20)의 입구 및 출구측에는 냉매압축기(10)에서 압축 생성된 고온 고압 가스냉매(예시 : 100℃)의 온도(예시 : 70℃)를 낮추고, 고온 액체냉매(예시 : 30℃)로 액화된 고온 액체냉매의 온도(예시 : 50℃)를 높이기 위한 액가스 열교환기(50)가 구비된다.
상기 유니트 쿨러(40) 하부에는 유니트 쿨러(40) 내부의 습도를 유지하기 위한 수증기발생장치(60)가 설치되고, 상기 액가스 열교환기(50)와 수증기발생장치(60) 사이에는 액가스 열교환기(50)에서 온도가 높여진 액체냉매가 수증기발생장치(60)로 공급되는 액체냉매공급관(70)이 연결된다.
상기 액가스 열교환기(50)는 응축기(20)의 입구측 및 출구측에 연결 설치되어 냉매압축기(10)에서 압축 생성된 고온 고압 가스냉매(예시 : 100℃)가 유입되어 열교환이 이루어져 온도(예시 : 70℃)를 낮추게 되고, 상기 고안 고압 가스냉매(예시 : 70℃)가 응축기(20)를 통과하여 고온 액체냉매(예시 : 30℃)로 응축 액화된 고온 액체냉매가 유입되어 열교환이 이루어져 온도(예시 : 50℃)로 높이게 된다.
이러한 액가스 열교환기(50)는 가스통과부분과 액체통과부분으로 구분되고, 가스통과부분은 압축기에서 토출되는 고온고압가스가 통과되는 부분과, 액체통과부분은 응축기에서 생성된 응축된 고압의 액체냉매가 통과되는 부분으로 이루어진 판형 열교환기의 구조로 이루어진다.
상기 수증기발생장치(60)는 유니트 쿨러(40) 하부에 장착되어 단열재층(61)으로 이루어지고, 내부에 냉각수가 저장되는 수조(62)와; 수조(62) 내부에 수평으로 연장되게 배관되어 일단이 수조(62)를 통과하여 액체냉매공급관(70)과 연결되어 공급되는 고온 액체냉매(예시 : 50℃)가 물에 의해 냉각되어 수증기가 발생되는 증기발생관(64)과; 증기발생관(64)의 타단과 수조(62)를 통과하여 연결되어 온도(예시 : 10℃)가 낮아진 저온 액체냉매를 온도식팽창밸브(30)로 배출시키기는 냉매배출관(66)으로 이루어진다.
상기 수조(62) 상부 일측 및 타측에는 저장고(미도시)의 건공기가 수조(62) 내부로 유입되는 건공기유입구(62a)와, 수조(62) 내부에서 발생되는 수증기가 유니트 쿨러(40)로 배출되는 수증기배출구(62b)가 연통되게 각각 구비된다.
상기 수조(62)에는 증발되는 양만큼 물을 자동으로 공급하기 위한 물감지센서(미도시) 및 수도라인과 연결되는 물공급밸브(A)가 구비되고, 물을 배출시켜 청소하기 위한 드레인 밸브(B)가 구비된다.
한편, 상기 온도식팽창밸브(30)에는 팽창된 냉매를 유니트 쿨러(40)로 자동으로 분배하여 공급하기 위한 냉매 분배기(80)가 설치된다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 냉동시스템에 대한 동작상태를 개략적으로 설명하기로 한다.
도 2에서와 같이 유니트 쿨러(40)를 통과한 저압의 냉매가스가 냉매압축기(10)로 공급되어 고온 고압으로 압축 생성된 고온 고압 가스냉매(예시 : 100℃)가 판형 열교환기로 이루어진 액가스 열교환기(50) 내부로 유입되어 열교환이 이루어져 온도(예시 : 70℃)가 낮아진 상태로 응축기(20) 내부로 공급되어 응축기팬(21)에 의해 고온 액체냉매(예시 : 30℃)로 응축 액화된다.
이와 같은 응축 액화된 고온 액체냉매가 액가스 열교환기(50) 내부로 유입되어 열교환이 이루어져 온도(예시 : 50℃)로 높아진 상태로 액체냉매공급관(70)을 통하여, 수증기발생장치(60)를 구성하는 수조(62) 내부에 배관된 증기발생관(64)으로 공급되어, 냉각수에 의해 온도가 냉각된 저온 액체냉매(예시 : 10℃)가 냉매배출관(66)을 따라 온도식팽창밸브(30)로 공급이 이루어져 팽창되고, 팽창된 액화 냉매가 냉매 분배기(80)를 통해 유니트 쿨러(40) 내부로 분배되어 공급이 이루어져 쿨러팬(41)에 의해 증발되면서 외부의 열을 흡수하여 냉방을 하게 되고, 열이 흡수된 저압의 냉매가스는 다시 냉매압축기(10)로 공급되어 압축되는 순환구조로 동작이 이루어지게 된다.
한편, 액가스 열교환기(50)에서 온도가 높여지게 열교환 된 고온 액체냉매(예시 : 50℃)가 액체냉매공급관(70)을 통하여 수증기발생장치(60)로 공급되어 냉동시스템이 설치되는 저온저장고 내부의 습도를 유지하게 되는 동작을 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4에서와 같이 액가스 열교환기(50)에서 온도가 높아진 고온 액체냉매(예시 : 50℃)가, 수조(62) 내부에 수평으로 연장되게 배관된 증기발생관(64)의 일단과 연결되는 액체냉매공급관(70)을 통해 증기발생관(64)으로 공급되어 증기발생관(64)의 타단에 연결되는 냉매배출관(66)으로 배출이 이루어지면서, 수조(62) 내부의 냉각수에 의해 냉각된 저온 액체냉매의 온도(10℃)가 떨어지게 됨에 따라 발생되는 수증기가, 유니트 쿨러(40) 내부로 공급되어 냉방시스템이 설치된 저온저장고 내부로 공급하게 됨에 따라 실내의 습도(가습)를 유지시켜 저장되는 물품을 최적의 상태를 유지시키게 된다.
즉, 수조(62)에서 발생되는 수증기가, 유니트 쿨러(40)의 쿨러팬(41)의 동작에 의해 수증기배출구(62b)를 통해 유니트 쿨러(40) 내부로 유입되어 유니트 쿨러(40)로 공급되는 액화 냉매와 혼합되면서 온도 차이에 의해 발생된 물입자가 동작되는 쿨러팬(41)에 의해 저온저장고로 공급되어 가습을 하게 되고, 저온저장고의 건공기가 상기 쿨러팬(41)에 의해 수조(62)로부터 유입된 수증기와 직접 혼합되거나 일부가 건공기유입구(62a)를 통해 수조로 유입되어, 내부의 수증기와 함께 수증기배출구(62b)를 통해 유니트 쿨러(40)로 배출됨에 따라 저온저장고로 공급되어 가습이 이루어지게 된다.
이상에서와 같이 설명한 본 발명에 따른 가습기 겸용 유니트 쿨러는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시 가능한 범위까지 그 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
10 : 냉매압축기 20 : 응축기
40 : 유니트 쿨러 50 : 액가스 열교환기
60 : 수증기 발생장치 61 : 단열재층
62 : 수조 62a : 건공기유입구
62b : 증기배출구 64 : 증기발생관
66 : 냉매배출관 70 : 액체냉매공급관

Claims (3)

  1. 저압의 냉매가스를 압축하여 고압의 냉매가스를 생성하기 위한 냉매압축기(10)와; 냉매압축기(10)와 연결되어 고압의 냉매가스를 공급받아 응축기팬(21)을 이용해 열을 제거하여 응축, 액화시키는 응축기(20)와; 응축기(20)와 연결되어 액화된 냉매를 공급받아 응축된 냉매를 팽창시키는 온도식팽창밸브(30)와; 팽창된 냉매가 쿨러팬(41)에 의해 증발되면서 외부의 열을 흡수하는 유니트 쿨러(40)로 이루어진 냉동시스템에 있어서,
    상기 냉매압축기(10)에서 압축 생성된 고온 고압 가스냉매가 유입되어 열교환이 이루어져 온도를 낮추게 되고, 상기 고온 고압 가스냉매가 응축기를 통과하여 고온 액체냉매로 응축 액화된 고온 액체냉매를 열교환하여 온도를 높이기 위한 액가스 열교환기(50)가 응축기(20)의 입구측 및 출구측에 설치되고,
    상기 액가스 열교환기(50)에서 온도가 높여진 상기 고온 액체냉매가 액체냉매공급관(70)을 통해 상기 유니트 쿨러(40) 하부에 설치되는 수증기발생장치(60)로 공급되어 냉각되면서 발생되는 수증기에 의해 저온저장고 내부의 습도를 유지하는 것을 특징으로 하는 가습기 겸용 유니트 쿨러.
  2. 제1항에 있어서, 상기 수증기발생장치(60)는
    상기 유니트 쿨러(40) 하부에 장착되어 단열재층(61)으로 이루어지고, 내부에 냉각수가 저장되는 수조(62)와;
    상기 수조(62) 내부에 수평으로 연장되게 배관되어 일단이 수조(62)를 통과하여 액체냉매공급관(70)과 연결되어 공급되는 고온 액체냉매가 물에 의해 냉각되어 수증기가 발생되는 증기발생관(64)과;
    상기 증기발생관(64)의 타단과 수조(62)를 통과하여 연결되어 온도가 낮아진 저온 액체냉매를 온도식팽창밸브(30)로 배출시키기는 냉매배출관(66)으로 구성된 것을 특징으로 하는 가습기 겸용 유니트 쿨러.
  3. 제2항에 있어서, 상기 수조(62) 상부 일측 및 타측에는 저온 저장고 내부의 건공기가 수조(62) 내부로 유입되는 건공기유입구(62a)와,
    상기 수조(62) 내부의 증기가 유니트 쿨러(40)로 배출되는 증기배출구(62b)가 연통되게 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 가습기 겸용 유니트 쿨러.




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