KR100990073B1

KR100990073B1 - 냉각장치

Info

Publication number: KR100990073B1
Application number: KR1020090019662A
Authority: KR
Inventors: 김봉석
Original assignee: 김봉석
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2010-10-29
Also published as: KR20100101265A

Abstract

본 발명은 냉각장치에 관한 것으로, 압축기와, 상기 압축기에서 압축된 기체상태의 냉매를 액상으로 응축시키기 위한 응축기와, 상기 응축기에서 액체상태로 응축된 냉매를 급속팽창시키기 위한 팽창밸브와, 상기 팽창밸브에서 급속팽창된 냉매로 하여금 외부로부터 열을 빼앗아 증발하는 작용으로 주위온도를 냉각시키는 증발기 및 상기 응축기에서 액상으로 응축된 냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 보내주는 수액기와 상기 증발기에서 가체상태로 증발된 냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 보내는 액분리기가 이중구조로 형성되어 있는 액열기를 포함하여 구성되는 냉각장치에 있어서,

상기 액열기의 수액기출구라인에는 상기 팽창밸브의 팽창밸브입구라인에 연결되는 제1 연결라인과, 상기 액열기의 액분리기입구라인에 연결되는 제2 연결라인이 함께 형성되어 있으며,

상기 제1 연결라인에는 액열기의 액분리기에서 압축기로 보내지는 냉매의 압력을 감지하는 압력센서에 의해 개폐작동이 제어되는 메인전자밸브가 장설되어 있고, 상기 제2 연결라인에는 액열기의 액분리기에서 압축기로 보내지는 냉매의 온도를 감지하는 온도센서에 의해 개폐작동이 제어되는 보조전자밸브와 상기 보조전자밸브의 개방시 보조전자밸브를 통해 공급되는 냉매를 급속팽창시켜서 액분리기의 액분리기입구라인으로 보내주는 보조팽창밸브가 함께 장설되어 있으며,

상기 증발기는 유체(물)가 순환하는 탱크의 내부에 팽창밸브에서 급속팽창되 어 공급되는 냉매에 의해 탱크에서 순환하는 유체의 열을 빼앗는 열교환작용을 하는 냉매순환관과 상기 냉매순환관 안쪽으로 외부로부터 공급되는 급수를 냉각시켜서 사용처로 냉수를 공급하기 위한 급수순환관이 이중구조로 배관 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발명이다.

냉각장치, 냉각사이클, 압축기, 응축기, 액열기, 수액기, 액분리기, 증발기, 팽창밸브, 전자밸브, 압력센서, 온도센서

Description

냉각장치{Refrigerating apparatus}

본 발명은 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외기 온도가 고온이거나 또는 증발기 내부를 순환하는 급수온도 및 실내온도가 고온일 경우에도 냉각사이클이 안정된 상태로 정상 운전될 수 있도록 하며, 또한 상기 증발기 내부에는 냉매순환관과 급수순환관을 이중구조로 배설하여 수도관이나 물탱크에서 상기 급수순환관으로 공급되는 급수를 증발기에서 열교환작용으로 냉각시켜서 냉수를 공급할 수 있도록 하는 냉각기에 관한 것이다.

일반적으로 냉각장치는 냉매의 압축, 응축, 팽창, 증발시키는 운전사이클의 반복된 작동으로 공기나 물 등을 차갑게 냉각시켜서 공급하는 것으로 알려져 있다.

종래 기술의 냉각장치는 외기온도가 40℃ 미만의 온도에서는 냉각사이클(refrigeration cycle)이 정상적으로 운전되어 냉각시키고자 하는 유체 즉, 공기나 물 등을 차가운 온도로 냉각시켜서 공급할 수 있도록 구성되어 있으나, 외기온도가 40℃ 이상이거나 또는 냉각시키고자 하는 급수온도나 실내온도가 40℃ 이상일 경우에는 증발기에서 증발되는 기체의 온도가 높아져 증발기의 부하가 커지게 되며, 이에 따라 압축기가 과부하 상태로 작동될 경우에는 냉각장치의 냉각가동시간이 길어지게 되는 문제가 있으며, 또한 상기 압축기가 과부하 상태에서 무리하게 작동하게 될 경우에는 압축기가 소손되는 문제가 발생될 수도 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 외기온도가 40℃ 이상의 고온이거나 또는 냉각시키고자 하는 공기나 물 등의 유체가 40℃ 이상의 고온일 경우에도 압축기와 응축기 및 증발기가 각기 안정적으로 작동되도록 하므로써 압축기의 소손현상을 방지하고, 응축기 및 증발기의 효율을 향상시키며, 소비전력을 절감시킬 수 있도록 하는데 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성시키기 위한 수단으로서,

압축기와, 상기 압축기에서 압축된 기체상태의 냉매를 액상으로 응축시키기 위한 응축기와, 상기 응축기에서 액체상태로 응축된 냉매를 급속팽창시키기 위한 팽창밸브와, 상기 팽창밸브에서 급속팽창된 냉매로 하여금 외부로부터 열을 빼앗아 증발하는 작용으로 주위온도를 냉각시키는 증발기 및 상기 응축기에서 액상으로 응축된 냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 보내주는 수액기와 상기 증발기에서 가체상태로 증발된 냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 보내는 액분리기가 이중구조로 형성되어 있는 액열기를 포함하여 구성되는 냉각장치에 있어서,

상기 액열기의 수액기출구라인에는 상기 팽창밸브의 팽창밸브입구라인에 연결되는 제1 연결라인과, 상기 액열기의 액분리기입구라인에 연결되는 제2 연결라인 이 함께 형성되어 있으며,

상기 증발기는 유체(물)가 순환하는 탱크의 내부에 팽창밸브에서 급속팽창되어 공급되는 냉매에 의해 탱크에서 순환하는 유체의 열을 빼앗는 열교환작용을 하는 냉매순환관과 상기 냉매순환관 안쪽으로 외부로부터 공급되는 급수를 냉각시켜서 사용처로 냉수를 공급하기 위한 급수순환관이 이중구조로 배관 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 메인전자밸브는 압축기의 압축기입구라인측으로 공급되는 냉매의 압력이 설정압력 이하일 때에는 개방되며, 상기 보조전자밸브는 압축기입구라인측으로 공급되는 냉매의 온도가 설정온도 이상일 때 개방되는 것임을 특징으로 한다.

또한, 상기 압축기의 기동시 압축기입구라인측과 압축기출구라인측의 냉매 압축비를 균등하게 하기 위하여 상기 압축기입구라인측과 압축기출구라인측을 연결하는 바이패스라인에 상기 압축기 정지시에는 개방작동되어 상기 압축기입구라인과 압축기출구라인이 서로 연결된 상태가 되도록 하며, 상기 압축기 기동시에는 폐쇄작동을 하는 압력조절용 전자밸브가 장설되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 외기온도가 40℃ 이상이거나 또는 냉각시키고자 하는 공기나 유체가 40℃ 이상으로 고온일 경우에도 압축기, 응축기, 증발기에 과부하가 걸리지 않고 안정적으로 정상 작동되도록 하므로써 냉각장치의 효율을 일정하게 유지시킬 수 있으며, 압축기에 과부하가 걸리지 않게 되므로 모터코일의 소손현상을 방지할 수 있고, 전력소모량의 증가를 방지할 수 있으며, 우리나라의 혹서기 또는 열사의 나라 중동국가에서 외기온도가 40℃ 이상에서도 냉각장치가 정상적으로 작동하므로써 건물의 옥상 등에 설치된 물탱크에 저장된 물을 냉각시켜서 공급할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

본 발명에 의한 냉각장치에 대한 구체적인 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 냉각장치의 냉각사이클 회로도이다.

상기 냉각장치의 압축기(1)에서 압축된 고온고압의 냉매는 압축기출구라인(11)이 연결된 유분리기입구라인(21)을 통해 유분리기(2)로 유입되며, 상기 유분리기(2)는 압축기(1)에서 압축된 냉매에 포함되어 있는 오일을 분리하며, 오일이 분리된 냉매는 유분리기출구라인(22)이 연결되어 있는 응축기입구라인(31)을 통해 응축기(3)로 보내지며, 상기 유분리기(2)에서 냉매와 분리된 오일은 오일회수라인(23)을 통해 압축기입구라인(12)으로 보내져 압축기(1)로 회수된다.

상기 응축기입구라인(31)에는 응축기(3)의 압력이 유분리기(2)측으로 역류하는 현상을 방지하기 위한 체크밸브(33)가 장설되어 있다.

상기 응축기(3)에서 응축된 중온고압의 냉매는 응축기출구라인(32)을 통해 액열기(4)로 보내지는데, 상기 액열기(4)는 응축기(3)에 응축된 냉매가 저장되는 수액기(4a)와 이의 내부에 후술하는 증발기(5)에서 증발된 저온저압의 냉매가 저장되는 액분리기(4b)가 장착되는 이중구조로 구성되어 있다.

상기 액열기(4)의 수액기(4a)에 형성된 수액기입구라인(41)에는 응축기출구라인(32)이 연결되어 있으며, 상기 수액기(4a)의 수액기출구라인(42)은 증발기(5)의 증발기입구라인(51)과 액분리기(4b)의 액분리기입구라인(43) 각각에 동시 연결되는데, 상기 수액기출구라인(42)과 증발기입구라인(51)은 제1 연결라인(6a)에 의해 연결되는 한편, 상기 수액기출구라인(42)은 제2 연결라인(6b)에 의해 액분리기입구라인(43)과도 연결되어 있다.

상기 수액기출구라인(42)에는 드라이어필터(45)가 장설되어 있고, 상기 증발기입구라인(51)에는 팽창밸브(7a)가 장설되어 있으며, 상기 증발기(5)의 증발기출구라인(52)은 액분리기(4b)의 액분리기입구라인(43)에 연결되어 있다.

상기 제1 연결라인(6a)에는 메인전자밸브(8a)가 장설되어 있으며, 상기 제2 연결라인(6b)에는 보조전자밸브(8b)와 보조팽창밸브(7b)가 장설되어 있다.

상기한 제1 연결라인(6a)에 장설된 메인전자밸브(8a)는 압축기(1)의 압축기입구라인(12)의 저압측으로 공급되는 냉매의 압력을 감지하는 압력센서(9a)에 의해 개폐작동된다. 즉, 압축기입구라인(12)으로 공급되는 냉매의 압력이 설정된 압 력(25 ㎏/㎠) 이하일 때에는 개방작동된 상태가 유지되고, 이와는 달리 설정된 압력 이상일 때에는 폐쇄작동되도록 구성되어 있다.

상기한 제2 연결라인(6b)에 장설된 보조전자밸브(8b)는 상기 압력센서(9a)와 같이 압축기입구라인(12)의 저압측으로 공급되는 냉매의 온도를 감지하는 온도센서(9b)에 의해 개폐작동된다. 즉, 압축기입구라인(12)으로 공급되는 냉매의 온도가 설정된 온도(30℃) 이상일 때에는 개방작동되는 한편, 설정된 온도 이하일 때에는 폐쇄작동된다.

그리고 상기 제2 연결라인(6b)에 장설된 보조팽창밸브(7b)는 보조전자밸브(8b)의 개방시 제2 연결라인(6b)으로 흐르는 냉매를 급속팽창시켜서 저온저압 상태로 액열기(4)의 액분리기(4b)로 공급하는 것이며, 이와 같이 상기 보조팽창밸브(7b)에서 급속팽창되어 액분리기(4b)로 공급되는 저온저압의 냉매는 압축기입구라인(12)으로 흐르는 냉매의 온도를 설정온도 이하로 떨어뜨리게 된다.

상기 증발기(5)는 물이 저장되는 탱크(53)와, 상기 탱크의 양측에 양단이 연결되는 물순환라인(54)과, 상기 물순환라인에 장설되어 탱크(53)에 저장되어 있는 물을 펌핑 순환시키는 순환펌프(55) 그리고 상기 탱크(63)의 내부에는 증발기입구라인(51)과 증발기출구라인(52)이 연결되는 냉매순환관(5a)과, 상기 냉매순환관의 내측에 위치하도록 배관된 급수순환관(5b)이 설치되어 있으며, 상기 급수순환관(5b)의 일단에는 수도물이나 물탱크 등에 저장되어 있는 물을 공급하는 급수관(56)이 연결되어 있고, 타단에는 냉수를 사용처로 배출시키는 배수관(57)이 연결되어 있다.

한편, 상기 압축기(1)의 압축기입구라인(12)과 유분리기(2)의 유분리기출구라인(22)에는 바이패스라인(81)이 연결되어 있으며, 상기 바이패스라인(81)에는 압축기(1)의 정지시에는 개방작동되고, 압축기(1)의 기동시에는 폐쇄작동되는 압력조절용 전자밸브(8c)가 장설되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 압축기(1)의 저압측인 압축기입구라인(12)에 장설된 압력센서(9a) 및 온도센서(9b)가 설정 압력 및 설정 온도 이하일 때 냉각장치의 운전상태에 따른 작용에 대하여 설명한다.

상기 압축기(1)에서 고온고압으로 압축된 냉매는 압축기출구라인(11)으로 토출되며, 상기 압축기(1)에 토출되는 냉매는 일단 유분리기(2)에 유입되어 혼입되어 있는 오일은 여과처리되어 오일회수라인(23)을 통해 압축기(1)로 회수되는 반송처리작동이 반복적으로 이루어지게 되는 것이다.

상기 유분리기(2)에서 오일이 여과처리된 냉매는 유분리기출구라인(22)을 통해 응축기(3)로 보내지는 것이며, 상기 응축기(3)는 고온고압의 냉매를 액상으로 응축시켜서 액열기(4)의 수액기(4a)로 보낸다. 상기 응축기(3)에서 응축된 액상의 냉매는 중온고압(또는 저온고압)의 상태이다.

상기 액열기(4)의 수액기(4a)로 공급되는 액상의 냉매와 증발기(5)에서 열교환작용으로 기체상태로 증발되어 액분리기(4b)로 공급되는 저온저압의 기체냉매간의 열교환작용을 하게 되는데, 이때 상기 액분리기(4b)로 유입되는 기체냉매 중 기 화하지 아니한 일부의 액상의 냉매는 수액기(4a)에 유입되는 중온고압의 액상냉매에서 열을 빼앗아 증발하게 되므로 상기 수액기(4a)로 유입되는 액상냉매는 상기 응축기(3)에서 배출될 때의 온도보다 더 낮은 온도로 냉각되어 수액기출구라인(42)으로 배출되는 한편, 상기 액분리기(4b)로 유입되는 저온저압의 냉매에 포함되어 있는 일부의 액상 냉매는 상기 수액기(4a)로 유입되는 액상냉매로부터 열을 빼앗는 열교환작용으로 증발되어 액분리기출구라인(44)으로 통해 압축기입구라인(12)으로 보내지게 되며, 이에 따라 압축기(1)에는 증발 기화된 기체상태의 냉매만 공급되므로 상기 압축기(1)는 압축효율이 향상되는 것이다.

상기 액열기(4)의 액분리기출구라인(44)을 통해 압축기(1)로 보내지는 냉매는 압력 및 온도가 정상 상태 즉, 냉매의 압력은 설정된 압력(20 ㎏/㎠) 이하이고, 온도는 설정된 온도(30℃) 이하일 때에는 메인전자밸브(8a)는 개방된 상태가 되는 반면, 보조전자밸브(8b)는 폐쇄된 상태가 된다. 따라서 상기 액열기(4)의 수액기출구라인(42)으로 배출되는 냉매는 드라이어필터(45)를 통과하여 제1 연결라인(6a)으로 보내져 개방된 메인전자밸브(8a)를 거쳐 증발기(5)로 공급되는데, 이때 증발기입구라인(51)에 장설된 팽창밸브(7a)가 상기 제1 연결라인(6a)에서 공급되는 냉매를 급속팽창시켜서 증발기(5)의 냉매순환관(5a)으로 공급하게 되면, 상기 냉매순환관(5a)으로 흐르는 안개상태의 냉매는 탱크(53)에 저장된 물의 열을 빼앗는 열교환작용으로 증발하면서 증발기출구라인(52)으로 배출되어 액열기(4)의 액분리기입구라인(43)으로 통해 액분리기(4b)로 유입되는데, 상기 액분리기(4b)로 유입된 기체상태의 냉매는 앞에서 설명한 바 있듯이 상기 응축기(3)에서 응축되어 수액기(4a) 로 유입되는 액상냉매와의 열교환작용을 한 후 압축기(1)로 보내지는 것이다.

상기 증발기(5)의 탱크(53)에 저장된 물은 냉매순환관(5a)으로 순환하게 되는 안개상태의 냉매와의 열교환작용으로 냉각되는 것이며, 또한 상기 탱크(53)의 물은 순환펌프(55)의 펌핑작동에 의해 물순환라인(54)으로 배출되었다가 다시 유입되는 순환작용이 반복적으로 이루어지게 되므로 냉매순환관(5a)으로 흐르는 냉매와 탱크(53)에 저장되는 물과의 열교환작용은 원활하게 이루어지게 되는 것이다.

또한 상기 증발기(5)의 탱크(53) 내부에는 냉매순환관(5a)의 내측에 외부로부터 공급되는 물이 순환하는 급수순환관(5b)이 장설되어 있는바, 수도관이나 또는 건물의 옥상 등에 설치되어 있는 물탱크에 연결된 급수관(56)을 통해 급수순환관(5b)으로 공급되는 식수 내지 용수는 상기 급수순환관(5b)을 순환하는 동안 냉매순환관(5a)을 순환하는 냉매에 의해 냉각된 물과의 열교환작용으로 냉각되어 배수관(57)으로 배출되는 것이다. 따라서 여름철 등에 고온의 외기에 노출되어 있는 물탱크에 저장되어 있는 물을 상기 급수관(56)을 통해 증발기(5)의 탱크(53) 내부에 설치된 급수순환관(5b)으로 순환시켜서 배수관(57)으로 배출시키게 되면 차갑게 냉각된 식수 내지 용수를 사용할 수 있게 되는 것이다.

다음, 압축기(1)의 저압측인 압축기입구라인(12)에 장설된 압력센서(9a) 및 온도센서(9b)가 설정 압력 및 설정 온도 이상일 때 냉각장치의 운전상태에 따른 작용에 대하여 설명한다.

상기 압축기(1)에서 고온고압으로 압축되는 기체냉매를 액상으로 응축시키는 응축기(3)는 외기온도에 노출된 상태로 설치되어 있는바, 외기온도가 40℃ 이하일 경우에는 상기 응축기(3)는 정상적으로 작동하여 압축기(1)에서 압축된 냉매를 응축시킬 수 있게 되지만, 외기온도가 40℃를 훨씬 넘는 고온일 경우에는 상기 응축기(3) 자체의 온도가 상승하게 될 경우에는 상기 응축기(3)에 과부하게 걸리게 되며, 이로 인해 상기 압축기(1)에서 보내지는 고온고압의 냉매가 정상적으로 응축되지 아니한 상태로 응축기출구라인(32)으로 배출되는 것이다.

상기와 같이 외기온도가 40℃를 훨씬 넘는 고온의 상태일 경우에는 상기 응축기(3)에서 정상적으로 응축되지 아니한 냉매가 상기 액열기(4)의 수액기(4a)로 유입되거나 또는 상기 증발기(5)가 설치된 실내의 온도 및 상기 증발기(5)의 탱크(53) 내부에 설치된 급수순환관(5b)으로 공급되는 물의 온도가 40℃ 이상일 경우에는 냉매순환관(5a)을 순환하게 되는 냉매의 증발압력이 높아지게 되므로 상기 액열기(4)의 액분리기출구라인(44)이 연결된 압축기입구라인(12)으로 흐르는 냉매의 압력이 설정된 압력(20㎏/㎠) 이상으로 높아지거나 또는 냉매의 온도가 설정된 온도(30℃) 이상으로 상승하게 되는데, 이러한 현상은 상기 응축기(3)가 노출된 외기온도가 40℃를 훨씬 넘는 고온일 경우 응축기(3)에서 비정상적으로 응축되어 상기 액열기(4)의 수액기(4a)로 유입되는 냉매와 상기 증발기(5)에서 증발되어 액분리기(4b)로 유입되는 냉매와의 열교환작용에 의해 액분리기출구라인(44)으로 배출되는 냉매의 압력이 설정치 이상으로 높아지거나 또는 냉매의 온도가 설정치 이상으로 높아진 상태가 될 경우에는 압축기(1)가 소손될 우려가 있게 되는데, 이때에는 상기 압축기(1)의 저압측인 압축기입구라인(12)에 장설된 압력센서(9a)와 온도센서(9b)에 의해 상기 액분리기출구라인(44)으로 배출되는 냉매의 압력 및 온도를 설 정치 이하로 떨어뜨릴 수 있는 것이다. 즉,

상기 액분리기출구라인(44)으로 배출되는 냉매의 압력이 설정된 압력(20㎏/㎠) 이하일 경우에는 상기 압력센서(9a)가 메인전자밸브(8a)를 개방작동시키는 한편, 냉매의 온도가 설정 온도(30℃) 이하일 때에는 보조전자밸브(8b)는 폐쇄작동되므로 수액기출구라인(42)으로 배출되는 냉매는 드라이어필터(45)를 거쳐 제1 연결라인(6a)으로 통해 팽창밸브(7a)로 공급되는 것이며, 이와는 달리 상기 액분리기출구라인(44)으로 배출되는 냉매의 압력 및 온도가 설정치 이상일 때에는 상기 메인전자밸브(8a)는 폐쇄되는 한편, 상기 보조전자밸브(8b)는 개방되므로 상기 수액기출구라인(42)으로 배출되는 냉매는 제1 연결라인(6a)으로 흐르지 못하고 개방작동된 보조전자밸브(8b)가 장설되어 있는 제2 연결라인(6b)으로 공급되어 보조팽창밸브(7b)에 의해 급속팽창되어 액분리기입구라인(43)을 통해 액분리기(4b)로 유입되며, 이에 따라 상기 보조팽창밸브(7b)에서 급속팽창된 상태로 액분리기(4b)로 유입되는 냉매된 저온저압의 상태이므로 액분리기출구라인(44)으로 배출되는 냉매의 압력과 온도를 떨어뜨리게 되므로써 저압측의 압축기입구라인(12)으로 공급되는 냉매는 설정된 압력 및 온도 이하가 되며, 이에 따라 상기 메인전자밸브(8a)는 다시 개방작동되는 한편, 상기 보조전자밸브(8b)는 폐쇄작동되므로 냉각장치는 정상적으로 운전되는 것이다.

상기에서 메인전자밸브(8a)가 폐쇄되고 보조전자밸브(8b)가 개방되어 보조팽창밸브(7b)에 의해 급속팽창된 냉매가 직접 액분리기입구라인(42)을 통해 액분리기(4b)로 유입되므로써 압축기(1)의 저압측으로 공급되는 냉매의 압력 및 온도를 떨어뜨리는데 소요되는 시간은 30초 내지 2분 내외의 매우 짧은 시간동안이루어지게 된다.

그리고 냉각장치가 일정시간동안 정지되었다가 다시 구동하는 작동을 반복하게 되는데, 냉각장치가 정지된 상태에서 압축기(1)의 저압측인 압축기입구라인(12)과 고압측인 압축기출구라인(11)의 냉매 압축비가 매우 큰 상태이기 때문에 이러한 상태에서 압축기(1)가 기동하게 될 경우에는 압축기에 과부하가 걸리게 된다. 따라서 이 경우에는 압축기(1)의 저압측과 고압측의 압축비를 균일하게 해주기 위하여 냉각장치가 정지된 상태에서는 바이패스라인(81)에 장설된 압력조절용 전자밸브(8c)가 개방작동되므로 이에 따라 압축기(1)의 저압측인 압축기입구라인(12)과 고압측인 압축기출구라인(11)에 존재하는 냉매의 압력이 균일하게 되며, 또한 유분리기(2)의 유분리기출구라인(22)과 응축기(3)의 응축기입구라인(31) 사이에 장설된 체크밸브(33)는 응축기(3)측의 압력이 압축기(1)의 고압측으로 넘어가는 것을 차단하게 된다.

그리고 냉각장치의 압축기(1)가 재차 기동하게 될 때에는 상기 압력조절용 전자밸브(8c)가 폐쇄작동되므로 압축기출구라인(11)으로 배출되는 냉매는 저압측의 압축기입구라인(12)으로 이동되지 않고 고압측의 압축기축구라인(11)을 통해 응축기입구라인(31)으로 이동되어 응축기(3)로 유입되므로써 냉각사이클의 정상적인 냉매순환작동이 이루어지게 되는 것이다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 냉각장치의 냉각사이클 회로도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 압축기 2 : 유분리기

3 : 응축기 33 : 체크밸브

4 : 액열기 4a : 수액기

4b : 액분리기 45 : 드라이어필터

5 : 증발기 51 : 증발기입구라인

52 : 증발기출구라인 53 : 탱크

54 : 물순환라인 55 : 순환펌프

56 : 급수관 57 : 배수관

6a : 제1 연결라인 6b : 제2 연결라인

7a : 팽창밸브 7b : 보조팽창밸브

8a : 메인전자밸브 8b : 보조전자밸브

8c : 압력조절용 전자밸브 81 : 바이패스라인

9a :압력센서 9b : 온도센서

Claims

압축기와, 상기 압축기에서 압축된 기체상태의 냉매를 액상으로 응축시키기 위한 응축기와, 상기 응축기에서 액체상태로 응축된 냉매를 급속팽창시키기 위한 팽창밸브와, 상기 팽창밸브에서 급속팽창된 냉매로 하여금 외부로부터 열을 빼앗아 증발하는 작용으로 주위온도를 냉각시키는 증발기 및 상기 응축기에서 액상으로 응축된 냉매를 일시 저장하였다가 팽창밸브로 보내주는 수액기와 상기 증발기에서 가체상태로 증발된 냉매를 일시 저장하였다가 압축기로 보내는 액분리기가 이중구조로 형성되어 있는 액열기를 포함하여 구성되는 냉각장치에 있어서,

상기 액열기의 수액기출구라인에는 상기 팽창밸브의 팽창밸브입구라인에 연결되는 제1 연결라인과, 상기 액열기의 액분리기입구라인에 연결되는 제2 연결라인이 함께 형성되어 있으며,

상기 제1 연결라인에는 액열기의 액분리기에서 압축기로 보내지는 냉매의 압력을 감지하는 압력센서에 의해 개폐작동이 제어되는 메인전자밸브가 장설되어 있고, 상기 제2 연결라인에는 액열기의 액분리기에서 압축기로 보내지는 냉매의 온도를 감지하는 온도센서에 의해 개폐작동이 제어되는 보조전자밸브와 상기 보조전자밸브의 개방시 보조전자밸브를 통해 공급되는 냉매를 급속팽창시켜서 액분리기의 액분리기입구라인으로 보내주는 보조팽창밸브가 함께 장설되어 있으며,

상기 증발기는 유체(물)가 순환하는 탱크의 내부에 팽창밸브에서 급속팽창되어 공급되는 냉매에 의해 탱크에서 순환하는 유체의 열을 빼앗는 열교환작용을 하 는 냉매순환관과 상기 냉매순환관 안쪽으로 외부로부터 공급되는 급수를 냉각시켜서 사용처로 냉수를 공급하기 위한 급수순환관이 이중구조로 배관 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제 1 항에 있어서,

상기 메인전자밸브는 압축기의 압축기입구라인측으로 공급되는 냉매의 압력이 설정압력 이하일 때에는 개방되며, 상기 보조전자밸브는 압축기입구라인측으로 공급되는 냉매의 온도가 설정온도 이상일 때 개방되는 것임을 특징으로 하는 냉각장치.
제 1 항에 있어서,

상기 압축기의 기동시 압축기입구라인측과 압축기출구라인측의 냉매 압축비를 균등하게 하기 위하여 상기 압축기입구라인측과 압축기출구라인측을 연결하는 바이패스라인에 상기 압축기 정지시에는 개방작동되어 상기 압축기입구라인과 압축기출구라인이 서로 연결된 상태가 되도록 하며, 상기 압축기 기동시에는 폐쇄작동을 하는 압력조절용 전자밸브가 장설되어 있는 것을 특징으로 하는 냉각장치.