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상변화물질의 열교환기를 적용한 냉동시스템

전문가 제언: ○ 일반적으로 냉동시스템(refrigeration system)에는 압축기를 나온 고온고압의 냉매증기를 액화시키기 위한 응축기가 구성된다. 주로 공랭식 방식인 응축기의 방열 핀(fin)에 먼지 등이 축적되면 공기흐름이 약해진다. 이는 응축기능 저하로 이어져 시스템 능력과 효율이 떨어지는 요인이 된다. 또한 공랭식 응축기에는 송풍 팬(fan)이 작동됨으로써 전기소비는 물론 소음이 발생되고 주기적인 보수？유지가 필요하다.

○ 이 발명은 이러한 종래 응축기의 문제 개선을 위해 응축기 냉매 튜브(refrigerant tube) 주위를 상변화물질(phase change material)로 구성한 새로운 응축기 방식을 제시한다. 이 발명의 핵심기술은 ①응축기의 냉매 튜브 주위에 외부재킷(outer jacket)을 구성, ②외부재킷은 용해점과 응고점이 서로 다른 상변화물질을 넣은 체적이 상이한 1개 또는 복수의 컴파트먼트(compartment)를 구성, ③상변화물질을 압축기의 외부 쉘(outer shell) 전체 또는 일부에 구성하는 구조 등을 들 수 있다.

○ 상변화물질을 이용한 응축기는 공랭방식에 비해 방열속도가 빠르고 압축기 작동 여부와 관계없이 연속적인 방열기능이 가능하다. 따라서 응축기에서 냉매온도/압력 강하효과가 증가되어 시스템 능력과 효율이 개선되고 팬 제거로 소음 억제와 유지보수 비용이 절감된다. 이 발명의 활용에서는 사전기술/특허조사를 통해 적용 가능 기술과 설계변경 기술을 구분하여 진행할 필요가 있다.

○ 국내의 경우, 열교환기에 상변화물질을 적용한 특허는 ‘상변화물질을 이용한 축냉식 냉동, 냉장고(등록번호: 20-0195558-0000)’ 또는 ‘상변화물질을 응용한 저온저장고 관리시스템(등록번호: 10-0352741-00000)’ 등 증발기나 저온잠열탱크 등 용도로 활용한 사례는 있지만 응축기에 활용한 경우는 찾기 어렵다. 시스템의 효율 향상을 통한 에너지 절약 확대차원에서 응축기 등 상변화물질의 활용다양화가 필요하다.

저자: The Coca-Cola Company
자료유형: 니즈특허정보