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과냉각기에 의한 고효율 냉방시스템

전문가 제언: ○ 주거/상업용 건물의 냉난방에 사용하는 공기조화 시스템에는 일반적으로 증기압축 냉동사이클(vapor-compression refrigeration cycle)이 구성된다. 이러한 냉동사이클에서 압축기, 응축기, 팽창장치, 증발기가 직렬로 연결된 폐쇄회로 내에는 냉매(refrigerant)가 순환하며 실내의 열을 실외로 배출한다. 냉동사이클에서 시스템 효율에 영향을 끼치는 주요요소 중 하나로 응축기온도를 들 수 있다.

○ 이 발명은 별도의 압축기, 응축기 증발기를 갖는 과냉각기 냉매회로(subcooler refrigerant circuit)를 주회로의 응축기 하류에 추가 배치하여 응축기온도를 낮춤으로써 시스템 효율을 개선한다. 또한 냉방부하가 적은 경우에는 주 냉매회로의 압축기는 정지하고 과냉각기 회로만을 작동시킴으로써 전력소비를 절감한다.

○ 이 발명의 주요기술은 ①과냉각기에 의한 응축기 냉각, ②단일 배기 팬에 의한 주/과냉각기 응축기 냉각구조, ③저부하 운전조건에서의 과냉각기 작동 등을 들 수 있다. 이 발명의 기술 활용에서는 상기 기술항목에 대한 기술자료 특허에 대해 선행기술/특허조사가 필요하고 이 결과에 따라 설계 변경 등 활용방향을 결정하는 것이 필요하다.

○ 응축기의 과냉각기 냉각에 관련된 특허의 경우, ‘과냉각기 에어컨 작동방법, 출원인 현대자동차, 공개번호 10-2014-0044486(2014-04-15)’ 등 공개특허가 존재하므로 상세 조사가 요구된다. 연구 활동에서는 1990년대 후반부터 자동차에어컨(예 자동차에어컨의 과냉각 응축기 특성에 관한 실험적 연구 1998년)등 대상 분야가 확대되며 연구가 이뤄지고 있다.

○ 공기조화 시스템의 효율 개선은 전력소비 절감에 의한 화석연로 수입액 감축과 더불어 온실가스 배출감축 목표 달성에도 매우 중요한 과제가 된다. 냉동？공조 분야에 있어 본 과냉각기 활용과 같이 다양한 방향의 사이클 효율 개선을 위한 기술개발과 적용확대가 필요하다.

저자: Carrier Corporation
자료유형: 니즈특허정보