일반기술

혼합 냉매용 냉동 사이클 장치

압축식 냉동사이클에서의 냉매에는 CFC(Chloro Fluoro Carbon) 또는 HCFC(Hydro Chloro Fluoro Carbon)가 있다 이는 오존층 파괴의 주원인으로 판명되어 점차 그사용에 규제가 되고 있다. 따라서 환경에 무해한 새로운 대체냉매로써 혼합냉매가 가 있다. 혼합냉매는 2성분 이상의 혼합물로서 성분조정을 통하여 소망하는 특성을 얻기가 용이하다는 장점을 갖는다. 그러나 혼합냉매는 기체 및 액체 2상으로 존재하는 경우 각각의 성분비가 상이하며, 증발/응축 과정중에 온도가 변화하는 특성을 지니므로 단일냉매에 비하여 최적설계가 곤란하다는 단점을 갖는다. 이에 본기술에서는 응축기를 통과한 응축된 냉매를 기체성분과 액체성분으로 분리하여 새로운 냉동 사이클에 따라 순환 시킴으로써 효율이 증대된 혼합냉매용 냉동 사이클 장치를 제공하였다. 즉, 혼합냉매의 특성을 이용하여 신사이클을 구성하게 되는데, 신사이클은 응축기에서 나온 냉매를 단열팽창시켜 기화성이 강한 기체성분은 증발기로 보내고 기화성이 약한 성분의 일부는 증발기로 흐르는 냉매의 냉각과 압축기의 중간냉각을 수행시킴으로써 냉동 사이클 성능을 향상 시킨다. 결국 증발기의 압력이 높아지면 단위 냉동용략당 압축기의 일량이 감소하며, 압축기를 통과하는 냉매의 유량도 증가하게 된다. 또한 단위 질량당 냉동 능력이 증가하여 전체적인 성능 계수는 증가도록 되어 있다본 기술에 따른 혼합 냉매용 냉동 사이클 장치는 압축기,응축기 및 증발기와 이들을 순차적으로 연결하는 다수의 냉매 순환배관을 구비한후, 응축기에서 유출되는 응축된 냉매의 압력을 강하시키는 장치를 구성한다. 압력강하된 냉매를 기체냉매와 액체냉매로 분리시키는 플래시 챔버에는 그 하부로부터 증발기로 흐르는 통로를 구성하는 액체냉매 연결배관이 제공된다. 액체냉매배관과 기체냉매배관의 합류지점에서 합쳐진 냉매가 증발기로 유입되기전에 이 냉매의 압력을 강하 시키는 장치를 포함한후, 바이패스배관을 통과하는 일부냉매가 열교환기에 도달하기전에 압력을 강하시키는 장치가 구성된다. 이 압력강하장치에 의해 압력강하된 냉매를 기체연결배관을 흐르는 기체냉매와 열교환시키는 열교환기가 구비된다. 결국 본 기술이 제공됨에 따라서, 기존의 기본냉동 사이클장치보다 성능이 우수하며 혼합냉매 냉동장치의 운전비 절감효과를 가져올 수 있고, 또 오존파괴지수가 0인 혼합냉매를 사용함으로써 환경친화적인 혼합냉매용 냉동장치를 제공하는 효과가 있다