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냉동장치와 냉동유체의 순환 방법

전문가 제언: ○ 공기조화기나 냉장?냉동고와 같은 냉동장치는 일반적으로 냉매가 순환하는 증기 압축식 냉매 사이클을 적용한다. 이 냉매 사이클은 증기 냉매(vapor refrigerant)를 압축하는 압축기, 압축된 증기 냉매를 응축시키는 응축기, 냉매 압력을 낮추는 팽창장치, 그리고 냉매가 증발하며 외부로부터 열을 흡수하는 증발기로 구성된다.

○ 근래에는 이러한 냉동장치의 에너지 소비를 줄이기 위해 효율을 향상시키는 기술이 다양하게 개발되고 있다. 그러나 이러한 효율 향상 기술 중에는 신뢰성 문제 등이나 비용 상승으로 상품화가 안 되는 경우도 많다. 따라서 이러한 실용상의 문제가 개선된 효율향상 기술이 요구된다.

○ 이를 위한 기술로서 별도의 열교환기(heat exchanger)를 응축기와 팽창장치 사이에 설치하고, 터보 압축기(turbo compressor)를 주 압축기와 증발기 사이에 구성해 시스템 효율을 향상시키는 냉매 사이클이 있다. 이 사이클에서 응축기를 지난 액체 냉매 일부를 분기(branch)시킨다. 분기된 냉매는 보조 팽창기를 지나 열교환기 내에서 주 냉매를 냉각시키며 증발한 후 터보 압축기 터빈에서 팽창된다.

○ 이에 따라 주 냉매의 냉각으로 증발기 성능이 올라가고, 터빈의 팽창 에너지를 회수, 이용함으로써 압축기 소비전력이 감소되어 냉동장치의 효율이 향상된다. 이와 같이 종래의 냉동장치에 별도의 열교환기와 터보 압축기 등을 추가하는 이 발명은 냉동장치의 효율을 향상시키는 데 효과가 있다.

○ 환경보존과 화석연료 고갈에 대비하여 에너지 대량소비 분야 중의 하나인 냉동?공조 산업에서의 에너지 효율 향상 노력은 매우 중요하다. 이를 위해 이 발명과 같은 냉동장치의 사이클 기술에 대한 연구는 계속되어야 한다. 또한 압축기, 응축기, 증발기 등 핵심 요소에 대한 최적화 설계 등 다양한 효율 향상 기술이 병행되어야 한다.

저자: ANGELANTONI INDUSTRIE SPA
자료유형: 특허정보