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밀폐 증기압축 냉동시스템 및 운전방법

전문가 제언

○ 지구환경문제에 대한 대응으로 각종 냉동?공기조화 분야에서도 친환경적인 자연냉매를 사용한 시스템이 확대되고 있다. CO2는 대표적인 친환경적인 자연냉매로서 관심이 집중되고 있다. 임계온도가 낮은 CO2를 냉매로 사용하는 증기압축 냉동시스템은 종래의 아임계(sub critical) 사이클과 동작 특성이 다른 초월임계(transcritical) 사이클이 적용된다.

○ 초월임계 사이클의 경우, 아임계 사이클의 응축기에 해당하는 가스냉각기(gas cooler)에서 초임계(supercritical) 압력의 증기냉매가 열을 방출한다. 이러한 초월임계 사이클은 다수의 증발기와 압축기가 병렬로 배치되는 다중 냉각시스템(multi-cooling system)에 적용할 수 있다.

○ 이와 같이 다수의 증발기가 구성된 시스템에서 증발기의 냉각부하는 서로 다르다. 따라서 개별적인 밸브조절을 통해 증발기로 흐르는 냉매유량을 제어한다. 종래에는 이러한 밸브조절을 위해 증발기의 냉매 과열도(superheat)를 입력신호로 주로 사용했다.

○ 그러나 냉매 과열도에 의한 냉매유량 제어는 시스템을 최적으로 제어하는 데에 한계를 갖는다. 따라서 효율적인 시스템 운전을 위해 가변 팽창장치(variable expansion device), 그리고 이를 통합 제어하는 제어장치를 구성하고, 시스템 저압 측의 과도한 냉매축적을 방지하는 이 발명은 시스템을 효율적으로 제어하는 데에 매우 효과적이다.

○ CO2 냉매를 적용한 시스템은 1990년대에 일본, 유럽 지역을 중심으로 온수 급탕기 및 자동차용 공조기를 시작으로 개발이 시작되었다. 자연냉매 중 가연성이 없고 시스템 콤팩트화에 유리한 CO2 냉매는 향후에도 적용이 확대될 것이다. 그러나 이를 위해서는 냉각성능 향상과 함께 CO2 냉매의 높은 작동압력에 대응한 안전설계 및 코스트 절감 등 실용성 향상을 위한 많은 노력이 필요하다.
저자
SINVENT AS
자료유형
특허정보
원문언어
영어
기업산업분류
일반기계
연도
2009
권(호)
WO20090005366
잡지명
PCT특허
과학기술
표준분류
일반기계
페이지
~31
분석자
이*원
분석물
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