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팽창기 부착 에너지절약 냉동사이클

전문가 제언: ○ 에어컨이나 냉장고와 같은 냉매시스템(refrigerant system)에는 일반적으로 냉매가 순환하는 냉동사이클(refrigeration cycle)이 구성된다. 이와 같은 냉동사이클은 대개는 압축기, 열방출 열교환기, 팽창장치, 열흡수 열교환기가 직렬로 연결되어 이루어진다.

○ 냉매시스템은 다양하게 변화하는 실내외 운전조건에 따라 시스템 용량을 키우고 압축기로부터의 토출냉매에 대한 과도한 온도상승을 막기 위해 이코노마이저 사이클(economizer cycle)을 적용한다. 이와 같은 이코노마이저 사이클은 대체적으로 이코노마이저 열교환기, 팽창장치, 차단밸브 등으로 구성된다.

○ 이 중 팽창장치에 있어서는 팽창밸브나 오리피스(orifice), 모세관 등의 흐름제한 장치에 비해 팽창기(expander)를 적용하는 것이 열역학 효율 측면에서 좋다. 따라서 이코노마이저 사이클에 1차 팽창기, 2차 팽창기를 적용한 본 발명은 시스템 용량 증대와 시스템효율 향상 및 신뢰성 향상에 매우 효과적이다.

○ 실제 소형 시스템의 경우 이코노마이저 열교환기를 적용한 시스템은 찾아보기 어렵다. 이것은 이코노마이저 사이클 적용 효과에 비해 시스템이 복잡해지고 비용이 상승되어 시스템의 경쟁력을 떨어뜨리기 때문이다. 하지만 대형 시스템의 경우에는 적용 효과를 극대화시킴으로써 이코노마이저 사이클의 적용 확대가 보다 용이하다.

– 이를 위해서 이코노마이저 열교환기, 팽창기 등 구성요소의 효율 향상, 콤팩트화 및 비용 절감이 필요하다. 또한 팽창기에 발전기를 부착하거나 팽창기의 회전축에 압축장치의 구동축을 연결함으로써 폐기 에너지를 재이용하는 등 에너지효율을 보다 향상시키는 것이 필요하다.

저자: CARRIER CORPORATION
자료유형: 특허정보