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압축단 중간 냉각의 냉매시스템

전문가 제언: ○ 냉매증기압축(refrigerant vapor compression) 시스템은 주택, 건물의 냉난방은 물론 식품저장 등 냉동․냉장 등에 이용된다. 이 냉매시스템(refrigerant system)은 일반적으로 압축기, 응축기, 증발기, 팽창장치 등으로 구성되고 작동유체인 냉매가 순환된다.

○ 이러한 냉매에 있어서 친환경적 자연냉매(natural refrigerant)의 하나로 평가받는 이산화탄소가 근래에 많은 관심을 받고 있다. 그러나 이산화탄소는 임계점(critical point)이 낮기 때문에 이를 사용한 냉매시스템의 대부분은 초월임계 사이클(transcritical cycle)에서 운전한다.

○ 이와 같은 저임계점 냉매를 사용하는 냉매시스템은 주로 다단압축 시스템(multi-stage compression system)을 적용하고, 압축단 사이에 중간냉각기(intercooler)를 설치한다. 압축 중간 단계에서 냉매를 중간냉각기로 통과시켜 냉각시킴으로써 냉매의 토출온도를 낮추고 시스템의 성능을 향상시키기 위함이다.

○ 이 발명에서는 이와 같은 냉매시스템에서 중간냉각기가 흡수한 열을 열교환하는 냉각매체로 증발기의 응축수를 이용하여 중간냉각기의 냉각효율을 향상시키고 있다. 이와 유사한 예로서 일부 냉장고의 경우, 압축기나 응축기 상부에 팬(pan)을 설치하고 여기에 증발기의 응축수를 모아 증발시킴으로써 압축기나 냉매의 온도를 낮추는 구조로 되어 있다.

○ 이상과 같은 이산화탄소 등의 저임계점 냉매를 사용하는 시스템은 물론 종래의 냉매시스템도 압축 냉매증기의 냉각이나 압축기 냉각은 에너지 효율향상과 함께 압축기 신뢰성 측면에서 매우 중요하다. 또한 증발기에서 발생되는 응축수를 이용하는 것은 응축수 처리와 함께 중간냉각기의 효율향상에도 도움이 된다.

저자: CARRIER CORPORATION
자료유형: 특허정보