KR20130102478A - Heat pump type hot water supply apparatus - Google Patents
Heat pump type hot water supply apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- KR20130102478A KR20130102478A KR1020130021253A KR20130021253A KR20130102478A KR 20130102478 A KR20130102478 A KR 20130102478A KR 1020130021253 A KR1020130021253 A KR 1020130021253A KR 20130021253 A KR20130021253 A KR 20130021253A KR 20130102478 A KR20130102478 A KR 20130102478A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- hot water
- heat exchanger
- refrigerant
- heat
- water supply
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H4/00—Fluid heaters characterised by the use of heat pumps
- F24H4/02—Water heaters
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
- F24D17/02—Domestic hot-water supply systems using heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B30/00—Heat pumps
- F25B30/02—Heat pumps of the compression type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/40—Fluid line arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B6/00—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits
- F25B6/04—Compression machines, plants or systems, with several condenser circuits arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2200/00—Heat sources or energy sources
- F24D2200/12—Heat pump
- F24D2200/123—Compression type heat pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2600/00—Control issues
- F25B2600/25—Control of valves
- F25B2600/2501—Bypass valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
여기서 개시하는 기술은 히트펌프식 급탕장치에 관한 것이다.
The technology disclosed here relates to a heat pump type hot water supply device.
특허문헌 1에 히트펌프식 급탕장치가 기재되어 있다. 상기 급탕장치에서는 히트펌프의 냉동 사이클에 가스 인젝션 포트를 갖는 압축기가 채택되어 있다. 이 구성에 의하면, 압축기로부터 토출된 냉매의 토출가스영역에서의 물의 온도 상승을 크게 할 수 있어, 그만큼 응축 온도를 내려 고효율의 운전이 가능해진다고 설명되어 있다.
Patent Document 1 describes a heat pump type hot water supply device. In the hot water supply device, a compressor having a gas injection port is adopted in a refrigeration cycle of a heat pump. According to this structure, the temperature rise of the water in the discharge gas area | region of the refrigerant discharged | emitted from a compressor can be enlarged, and the condensation temperature is lowered by that much, and high efficiency operation is demonstrated.
특허문헌 1의 기술에서는 특수한 압축기, 즉 가스 인젝션 포트를 갖는 압축기를 필요로 한다. 그 때문에, 제조 비용이나 유지 비용의 상승을 피할 수 없다. 특수한 압축기를 필요로 하지 않고 급탕장치의 운전 효율을 향상시킬 수 있는 기술이 필요해지고 있다.
The technique of patent document 1 requires the special compressor, ie, the compressor which has a gas injection port. Therefore, an increase in manufacturing cost and maintenance cost cannot be avoided. There is a need for a technology that can improve the operating efficiency of a hot water supply device without requiring a special compressor.
본 기술에 관한 히트펌프식 급탕장치는 증발기, 압축기, 제 1 열교환기, 제 2 열교환기, 팽창밸브, 바이패스경로, 및 온수경로를 구비하고 있다. 증발기는 공기와 냉매의 사이에서 열교환을 한다. 압축기는 증발기의 출구측에 접속되어 있고, 증발기로부터의 냉매를 압축한다. 제 1 열교환기는 압축기의 출구측에 접속되어 있고, 압축기로부터의 냉매와 온수의 사이에서 열교환을 한다. 제 2 열교환기는 제 1 열교환기의 출구측에 접속되어 있고, 제 1 열교환기로부터의 냉매와 온수의 사이에서 열교환을 한다. 팽창밸브는 제 2 열교환기의 출구측에 접속되고, 또한 그 출구측은 증발기의 입구측에 접속되어 있다. 바이패스경로는 제 1 열교환기의 출구측을 바이패스밸브를 통하여 압축기의 입구측 또는 증발기의 입구측(즉, 냉매 경로의 저압 구간)에 접속하고 있다. 온수경로는 제 2 열교환기로부터 제 1 열교환기의 순으로 제 1 열교환기 및 제 2 열교환기에 온수를 보낸다.The heat pump type hot water supply apparatus according to the present technology includes an evaporator, a compressor, a first heat exchanger, a second heat exchanger, an expansion valve, a bypass path, and a hot water path. The evaporator exchanges heat between the air and the refrigerant. The compressor is connected to the outlet side of the evaporator and compresses the refrigerant from the evaporator. The first heat exchanger is connected to the outlet side of the compressor and performs heat exchange between the refrigerant from the compressor and the hot water. The second heat exchanger is connected to the outlet side of the first heat exchanger, and performs heat exchange between the refrigerant from the first heat exchanger and the hot water. The expansion valve is connected to the outlet side of the second heat exchanger, and the outlet side thereof is connected to the inlet side of the evaporator. The bypass path connects the outlet side of the first heat exchanger to the inlet side of the compressor or the inlet side of the evaporator (that is, the low pressure section of the refrigerant path) via the bypass valve. The hot water path sends hot water to the first heat exchanger and the second heat exchanger in order from the second heat exchanger to the first heat exchanger.
상기한 급탕장치에서는, 압축기로부터 토출된 고온고압의 냉매가 제 1 열교환기와 제 2 열교환기를 차례로 통과하면서 온수와의 사이에서 열교환을 한다(즉, 방열하면서 온수를 가열한다). 상류측에 위치하는 제 1 열교환기에서는 냉매가 아직 기상(氣相)영역에 있고, 하류측에 위치하는 제 2 열교환기에 있어서 냉매의 응축이 시작된다. 여기서, 제 1 열교환기를 통과한 냉매의 일부는 바이패스경로에 흘러들어감으로써 제 2 열교환기를 통과하지 않고 순환한다. 바꾸어 말하면, 냉매가 기상영역에 있는 제 1 열교환기에서는 냉매가 응축되는 제 2 열교환기보다도 많은 냉매를 이용하도록 구성되어 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 제 1 열교환기에 있어서의 온수의 온도 상승폭을 크게 할 수 있고, 그만큼 제 2 열교환기에 있어서의 온수의 온도 상승폭을 작게 하여도 급탕장치 출구의 온수를 소망하는 출탕 온도까지 가열할 수 있다. 그 때문에, 제 2 열교환기에 있어서의 냉매와 온수의 온도차가 커지고, 또한 그 결과로서 냉매의 응축 온도를 저하시키는 것도 가능해지므로, 급탕장치의 운전 효율을 높일 수 있다.
In the above hot water supply device, the high temperature and high pressure refrigerant discharged from the compressor passes through the first heat exchanger and the second heat exchanger in order to exchange heat with the hot water (that is, the hot water is heated while radiating heat). In the first heat exchanger located on the upstream side, the refrigerant is still in the gas phase region, and condensation of the refrigerant begins in the second heat exchanger located on the downstream side. Here, a part of the refrigerant passing through the first heat exchanger is circulated without passing through the second heat exchanger by flowing in the bypass path. In other words, the first heat exchanger in which the refrigerant is in the gas phase region is configured to use more refrigerant than the second heat exchanger in which the refrigerant is condensed. According to such a structure, the temperature rise width of the hot water in a 1st heat exchanger can be enlarged, and even if the temperature rise width of the hot water in a 2nd heat exchanger is made small, the hot water of a hot water supply outlet can be heated to desired tapping temperature. Can be. Therefore, the temperature difference between the refrigerant and the hot water in the second heat exchanger becomes large, and as a result, the condensation temperature of the refrigerant can be lowered, so that the operation efficiency of the hot water supply device can be improved.
도 1은 실시예 1의 급탕장치의 구성을 모식적으로 나타낸 도면
도 2는 실시예 1의 급탕장치의 냉동 사이클을 모리엘 선도로 나타낸 도면
도 3은 냉매와 온수의 상태 변화를 TH선도로 나타낸 도면(출탕 온도 80℃)
도 4는 냉매와 온수의 상태 변화를 TH선도로 나타낸 도면(출탕 온도 60℃)
도 5는 실시예 2의 급탕장치의 구성을 모식적으로 나타낸 도면
도 6은 실시예 2의 급탕장치의 냉동 사이클을 모리엘 선도로 나타낸 도면BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which showed typically the structure of the hot water supply apparatus of Example 1
2 is a Moriel diagram showing the refrigeration cycle of the hot water supply device of Example 1
Figure 3 is a diagram showing the state change of the refrigerant and hot water (TH tapping temperature 80 ℃)
4 is a diagram showing a state change of the refrigerant and hot water (
5 is a diagram schematically showing the configuration of a hot water supply device according to a second embodiment;
6 is a Moriel diagram showing the refrigeration cycle of the hot water supply device of Example 2;
본 기술의 일 실시형태에서는 급탕장치가 저탕탱크 그 외의 저탕수단을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 급탕장치는 가열한 온수를 급탕뿐만 아니라 난방에도 이용하는 급탕난방장치이어도 된다. 급탕장치는 가스열원기 그 외의 연소식 열원기를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이 구성에 의하면, 외기 온도가 매우 낮은 경우 등, 히트펌프의 능력이 현저하게 저하될 때, 연소식 열원기를 이용하여 급탕이나 난방을 실행할 수 있다.In one embodiment of the present technology, it is preferable that the hot water supply device has other hot water storage means. The hot water supply device may be a hot water supply heating device that uses heated hot water for heating as well as hot water supply. It is preferable that the hot water supply device further includes a combustion heat source other than the gas heat source. According to this configuration, when the capacity of the heat pump is significantly lowered, such as when the outside air temperature is very low, hot water supply or heating can be performed using a combustion type heat source.
본 기술의 일 실시형태에서는 냉매가 프레온계 냉매(예를 들면 R410A)인 것이 바람직하다. 다만, 냉매는 프레온계 냉매에 한정되지 않고, 이산화탄소 그 외의 냉매이어도 된다.In one embodiment of the present technology, the refrigerant is preferably a freon-based refrigerant (for example, R410A). However, the coolant is not limited to a freon-based coolant, but may be a coolant other than carbon dioxide.
본 기술의 일 실시형태에서는, 바이패스경로가 제 1 열교환기의 출구측을 바이패스밸브를 통하여 압축기의 입구측에 접속하는 것이 바람직하다. 단, 다른 실시형태에서는, 바이패스경로가 제 1 열교환기의 출구측을 바이패스밸브를 통하여 증발기의 입구측에 접속하는 것이 바람직한 경우도 있을 수 있다. 여기서, 바이패스밸브에는 전자팽창밸브나 그 외의 전동밸브를 채택할 수도 있고, 듀티비 제어되는 전자밸브를 채택할 수도 있다.In one embodiment of the present technology, it is preferable that the bypass path connects the outlet side of the first heat exchanger to the inlet side of the compressor via the bypass valve. In other embodiments, however, it may be desirable for the bypass path to connect the outlet side of the first heat exchanger to the inlet side of the evaporator via a bypass valve. Here, the bypass valve may be an electromagnetic expansion valve or other electric valve, or may be a duty ratio controlled solenoid valve.
[실시예 1]Example 1
도면을 참조하여 실시예 1의 급탕장치(10)에 대하여 설명한다. 급탕장치(10)는 수도꼭지(도시생략)나 욕조와 같은 급탕 개소에 온수를 공급하는 장치이다. 도 1에 도시한 바와 같이 급탕장치(10)는 온수를 저장하는 저탕탱크(18)와, 저탕탱크(18)의 온수를 순환 가열하는 히트펌프(30)와, 보조 열원인 가스열원기(12)를 구비하고 있다. 또한, 급탕장치(10)는 저탕탱크(18)에 저장한 온수의 열을 난방에도 이용하는 급탕난방장치이어도 된다. 또한, 급탕장치(10)는 저탕탱크(18)를 반드시 가질 필요는 없고, 히트펌프(30)로 가열한 온수를 급탕 개소(혹은 난방 개소)에 직접적으로 공급하는 것이어도 된다.The hot
저탕탱크(18)에는 급수관(16)과 출탕관(14)이 접속되어 있다. 급수관(16)은 저탕탱크(18)에 상수(上水)를 공급하는 관로이다. 급수관(16)은 저탕탱크(18)의 저부에 접속되어 있다. 도시를 생략하지만, 급수관(16)에는 각종 센서나 밸브 등이 설치되어 있다. 출탕관(14)은 저탕탱크(18)로부터 급탕 개소에 온수를 보내는 관로이다. 출탕관(14)은 저탕탱크(18)의 상부에 접속되어 있다. 도시를 생략하지만, 출탕관(14)에도 각종 센서나 밸브 등이 설치되어 있다.A
가스열원기(12)는 출탕관(14)의 경로상에 설치되어 있다. 가스열원기(12)는 저탕탱크(18)로부터의 온수의 온도가 필요한 출탕 온도를 하회할 때, 연료 가스를 연소함으로써 해당 온수를 가열할 수 있다. 이에 의해, 급탕장치(10)는 대량 또는 고온의 급탕 요구가 있어 저탕탱크(18)의 온수량 및 온수 온도로는 불충분한 경우에 가스열원기(12)를 가동시킴으로써 부족한 열량을 보충할 수 있다. 혹은, 외기 온도가 매우 낮을 때 등, 히트펌프(30)의 능력이 현저하게 저하되는 경우에도 가스열원기(12)를 가동시킴으로써 필요한 급탕을 실행할 수 있다.The gas
히트펌프(30)는 대기로부터 채열하여 온수를 가열하는 히트펌프이다. 히트펌프(30)는 가열왕로(22)와 가열복로(20)를 통하여 저탕탱크(18)에 접속되어 있다. 가열왕로(22)는 저탕탱크(18) 내의 온수를 히트펌프(30)에 보내는 관로이다. 가열복로(20)는 히트펌프(30)로 가열된 온수를 저탕탱크(18)에 되돌리는 관로이다. 가열왕로(22)와 가열복로(20)는 일련으로 접속되어 있고, 저탕탱크(18)와 히트펌프(30)의 사이에서 온수를 순환시키는 순환 경로를 구성하고 있다. 가열왕로(22)에는 순환펌프(60)가 설치되어 있다. 순환펌프(60)는 후술하는 히트펌프(30)의 컨트롤러(70)에 의해 제어된다. 도시를 생략하지만, 가열왕로(22) 및 가열복로(20)에는 각종 센서나 밸브 등이 설치되어 있다.The
히트펌프(30)는 증발기(32), 압축기(34), 제 1 및 제 2 열교환기(36, 37), 및 팽창밸브(38)를 구비하고 있다. 증발기(32), 압축기(34), 제 1 및 제 2 열교환기(36, 37) 및 팽창밸브(38)의 사이는 냉매 경로(42, 44, 46, 48)에 의해 차례로 접속되어 있고, 냉매를 순환시키는 순환 경로가 구성되어 있다. 또한, 히트펌프(30)는 각부의 동작을 제어하는 컨트롤러(70)를 구비하고 있다.The
증발기(32)는 공기 중의 열을 냉매에 흡열시키는 열교환기이다. 증발기(32)에는 실외 팬(54)에 의해 송풍이 행해진다. 실외 팬(54)은 팬모터(56)에 의해 구동된다. 증발기(32)에서는 팽창밸브(38)를 통과한 미스트상의 냉매가 공기 중의 열을 흡수하여 증발한다. 일례이지만, 본 실시예에서는 냉매로서 프레온계 R410A를 채택하고 있다. 단, 냉매의 종류에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 냉매는 예를 들면 이산화탄소이어도 된다. 팬모터(56)는 컨트롤러(70)에 전기적으로 접속되어 있고, 그 동작, 즉 실외 팬(54)의 동작이 컨트롤러(70)에 의해 제어된다.The
압축기(34)는 증발기(32)의 출구측에 접속되어 있고, 증발기(32)로부터의 냉매를 압축한다. 증발기(32)에서 기화한 냉매는 단열적으로 압축됨으로써 고온고압 상태가 된다. 압축기(34)의 구조, 방식에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 압축기(34)는 컨트롤러(70)에 전기적으로 접속되어 있고, 압축기(34)의 동작은 컨트롤러(70)에 의해 제어된다.The
제 1 열교환기(36)는 압축기(34)의 출구측에 접속되어 있고, 제 2 열교환기(37)는 제 1 열교환기(36)의 출구측에 접속되어 있다. 제 1 및 제 2 열교환기(36, 37)는 냉매와 온수의 사이에서 열교환을 하는 열교환기이다. 제 1 및 제 2 열교환기(36, 37)에는 가열왕로(22) 및 가열복로(20)를 통하여 저탕탱크(18)의 온수가 보내진다. 여기서, 온수는 제 2 열교환기(37)로부터 제 1 열교환기(36)의 순으로 보내진다. 자세한 것은 후술하지만, 제 1 열교환기(36)에서는 기상영역에 있는 냉매와 온수의 사이에서 열교환이 행해지고, 제 2 열교환기(37)에서는 냉매가 응축하면서 방열하여 온수가 가열된다. 가열후의 온수는 가열복로(20)를 통하여 저탕탱크(18)에 되돌려진다. 이에 의해, 저탕탱크(18)에 온수가 저장된다.The
팽창밸브(38)는 제 2 열교환기(37)의 출구측에 접속되어 있다. 본 실시예의 팽창밸브(38)는 일례이지만, 그 개도를 전기적으로 조정 가능한 전자팽창밸브이다. 팽창밸브(38)는 컨트롤러(70)에 전기적으로 접속되어 있고, 팽창밸브(38)의 동작은 컨트롤러(70)에 의해 제어된다. 제 2 열교환기(37)로부터의 냉매는 팽창밸브(38)를 통과함으로써 급속하게 팽창한다(미스트상이 된다). 팽창밸브(38)의 출구측은 증발기(32)의 입구측에 접속되어 있고, 저압(일부는 미스트상임)이 된 냉매가 증발기(32)에 보내진다. 증발기(32)에서는 전술한 바와 같이 대기로부터 채열함으로써 냉매가 기화된다. 이상의 냉동 사이클에 의해, 히트펌프(30)는 대기의 열을 이용하여 저탕탱크(18)내의 온수를 가열할 수 있다.The
히트펌프(30)는 바이패스경로(50)와 바이패스밸브(52)를 더 구비하고 있다. 바이패스경로(50)는 제 1 열교환기(36)의 출구측을 바이패스밸브(52)를 통하여 압축기(34)의 입구측에 접속하고 있다. 일례이지만, 본 실시예의 바이패스밸브(52)는 전자밸브이고, 그 개폐 상태가 컨트롤러(70)에 의해 제어 가능하게 되어 있다. 또한, 바이패스밸브(52)에는 전자밸브 대신에 모터에 의해 개도를 조정 가능한 전동밸브를 채택할 수도 있다. 바이패스밸브(52)의 구체적인 구성은 특별히 한정되지 않는다. 이와 같은 구성에 의해, 제 1 열교환기(36)를 통과한 냉매의 일부는 바이패스경로(50)에 흘러들어감으로써, 제 2 열교환기(37)를 통과하지 않고 순환한다. 그 때문에, 냉매가 기상영역에 있는 제 1 열교환기(36)에서는 냉매가 응축되는 제 2 열교환기(37)보다도 많은 냉매가 이용된다.The
도 2에 상기한 냉동 사이클을 모리엘 선도로 나타낸다. 도 2에 있어서, P1-P2간은 증발기(32)에 있어서의 흡열을 나타낸다. P2-P3간은 바이패스경로(50)로부터의 냉매의 합류에 의한 엔탈피의 증대를 나타낸다. P3-P5간은 압축기(34)에 있어서의 단열적인 압축을 나타낸다. P5-P6간은 제 1 열교환기(36)에 있어서의 방열을 나타낸다. P6-P7간은 제 2 열교환기(37)에 있어서의 방열을 나타낸다. P7-P1간은 팽창밸브(38)에 있어서의 단열적인 팽창을 나타낸다. 그리고, P6-P4-P3간은 바이패스경로(50)로부터의 냉매의 합류를 나타낸다. 또한, 이점쇄선의 H는 바이패스경로(50)를 갖지 않는 경우의 냉동 사이클을 예시하는 것이다.The refrigeration cycle described above in Figure 2 is shown by a Moriel diagram. In FIG. 2, P1-P2 represents an endotherm in the
도 3에 소망하는 출탕 온도를 80℃로 하여 냉매와 온수의 상태 변화를 TH선도로 나타낸다. 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이 압축기(34)로부터 토출된 냉매(G+g)는 기상영역에 있고, 대략 110℃이다. 이 냉매는 제 1 열교환기(36)에 있어서 온수와 열교환을 함으로써 대략 60℃까지 저하된다. 그 후, 제 2 열교환기(37)에 보내진 일부의 냉매(G)는 응축하면서 방열하고, 그 동안의 온도는 일정해진다(응축 온도). 그리고, 냉매(G)의 응축이 완전히 종료하면, 냉매(G)의 온도가 저하되기 시작한다.The state change of a refrigerant | coolant and hot water is shown by TH diagram with the desired tapping temperature as 80 degreeC in FIG. As shown in FIG. 2, FIG. 3, the refrigerant | coolant G + g discharged from the
한편, 온수에 대해서는 초기 온도가 10℃라고 하면, 제 2 열교환기(37)에 있어서 50℃까지 가열된다. 여기서, 만일 제 1 및 제 2 열교환기(36, 37)에 있어서 냉매량이 동일하다고 하면, 제 2 열교환기(37)의 온수의 출구 온도가 50℃이면, 제 1 열교환기(36)의 온수의 출구 온도는 60℃ 정도밖에 도달하지 못한다. 그러나, 본 실시예에서는 제 1 열교환기(36)에서 이용되는 냉매(G+g)가 제 2 열교환기(37)에서 이용되는 냉매(G)보다도 많아져 있다. 따라서, 제 1 열교환기(36)에 있어서의 온수의 온도 상승폭이 커서, 제 1 열교환기(36)의 온수의 출구 온도를 소망하는 출탕 온도 80℃에 도달시킬 수 있다. 다시 말하면, 소망하는 출탕 온도(여기서는 80℃)를 얻는 경우에, 제 2 열교환기(37)의 온수의 출구 온도를 비교적 낮게 할 수 있고, 제 2 열교환기(37)에 있어서의 냉매와 온수의 사이에 충분한 온도차를 확보할 수 있다(도면 중의 점선 동그라미 부분 J). 이에 의해, 급탕장치(10)의 운전 효율을 높일 수 있다. On the other hand, with respect to hot water, when the initial temperature is 10 ° C, the
도 4에 소망하는 출탕 온도를 60℃로 하여 냉매와 온수의 상태 변화를 TH선도로 나타낸다. 소망하는 출탕 온도가 낮을 수록 제 2 열교환기(37)에 있어서의 냉매와 온수의 사이에는 큰 온도차가 생기게 된다. 그 때문에, 소망하는 출탕 온도가 낮을 때에는(예를 들면 60℃) 냉매의 냉동 사이클의 온도를 내려도 냉매와 온수의 사이에 충분한 온도차를 확보할 수 있다(도면 중의 점선 동그라미 부분 J). 따라서, 냉매의 냉동 사이클의 온도를 저하시킴으로써, 냉매의 응축 온도를 낮게 할 수 있어 급탕장치(10)의 운전 효율을 높일 수 있다.The state change of a refrigerant | coolant and hot water is shown by TH diagram with a desired tapping temperature as 60 degreeC in FIG. The lower the desired tapping temperature, the larger the temperature difference is generated between the refrigerant in the
이상과 같이 본 실시예의 급탕장치(10)에서는, 압축기(34)로부터 토출된 고온고압의 냉매가 제 1 열교환기(36)와 제 2 열교환기(37)를 차례로 통과하면서 온수와의 사이에서 열교환을 한다(즉, 방열하면서 온수를 가열한다). 제 1 열교환기(36)를 통과한 냉매의 일부는 바이패스경로(50)에 흘러들어감으로써, 제 2 열교환기(37)를 통과하지 않고 순환한다. 그 결과, 냉매가 기상영역에 있는 제 1 열교환기(36)에서는 냉매가 응축되는 제 2 열교환기(37)보다도 많은 냉매에 의해 열교환이 행해진다. 이와 같은 구성에 의해, 제 1 열교환기(36)에 있어서의 온수의 온도 상승폭이 커지므로, 그만큼 제 2 열교환기(37)에 있어서의 온수의 온도 상승폭을 작게 하여도 온수를 소망하는 출탕 온도까지 가열할 수 있다. 혹은, 소망하는 출탕 온도가 비교적 낮을 때에는 냉매의 응축 온도를 저하시킬 수 있다. 이에 의해, 급탕장치(10)의 운전 효율을 높일 수 있다.As described above, in the hot
[실시예 2][Example 2]
도 5를 참조하여 실시예 2의 급탕장치(110)에 대하여 설명한다. 본 실시예의 급탕장치(110)는, 도 1에 도시한 실시예 1의 급탕장치(10)와 비교하여 바이패스경로(50)의 구성이 상이하다. 즉, 본 실시예의 바이패스경로(50)는 제 1 열교환기(36)의 출구측을 바이패스밸브(52)를 통하여 증발기(32)의 입구측에 접속하고 있다. 이와 같은 구성이어도, 제 1 열교환기(36)를 통과한 냉매의 일부는 바이패스경로(50)에 흘러들어감으로써 제 2 열교환기(37)를 통과하지 않고 순환한다. 그 결과, 냉매가 기상영역에 있는 제 1 열교환기(36)에서는 냉매가 응축되는 제 2 열교환기(37)보다도 많은 냉매에 의해 열교환이 행해진다. 그 결과, 제 1 열교환기(36)에 있어서의 온수의 온도 상승폭이 커지므로, 그만큼 제 2 열교환기(37)에 있어서의 온수의 온도 상승폭을 작게 하여도 온수를 소망하는 출탕 온도까지 가열할 수 있다. 혹은, 소망하는 출탕 온도가 비교적 낮을 때에는 냉매의 응축 온도를 저하시킬 수 있다. 이에 의해, 급탕장치(10)의 운전 효율을 높일 수 있다.The hot
도 6에 실시예 2의 급탕장치(110)의 냉동 사이클을 모리엘 선도로 나타낸다. 도 6에 있어서, P1-P2간은 바이패스경로(50)로부터의 냉매의 합류에 의한 엔탈피의 증대를 나타낸다. P2-P3간은 증발기(32)에 있어서의 흡열을 나타낸다. P3-P5간은 압축기(34)에 있어서의 단열적인 압축을 나타낸다. P5-P6간은 제 1 열교환기(36)에 있어서의 방열을 나타낸다. P6-P7간은 제 2 열교환기(37)에 있어서의 방열을 나타낸다. P7-P1간은 팽창밸브(38)에 있어서의 단열적인 팽창을 나타낸다. 그리고, P6-P4-P3간은 바이패스경로(50)로부터의 냉매의 합류를 나타낸다. 또한, 이점쇄선의 H는 바이패스경로(50)를 갖지 않는 경우의 냉동 사이클을 예시하는 것이다.6, the refrigeration cycle of the hot
이상, 실시예에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이들은 예시에 지나지 않으며, 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 특허청구범위에 기재된 기술에는 이상에 예시한 구체예를 다양하게 변형, 변경한 것이 포함된다. 본 명세서 또는 도면에 설명한 기술 요소는 단독으로 혹은 각종 조합에 의해 기술적인 유용성을 발휘하는 것으로, 출원시의 청구항에 기재된 조합에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서 또는 도면에 예시한 기술은 복수의 목적을 동시에 달성할 수 있는 것으로, 그 중 하나의 목적을 달성하는 것 자체로 기술적인 유용성을 갖는 것이다.
As mentioned above, although the Example was described in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples exemplified above. The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings can simultaneously achieve a plurality of objects, and has technical usefulness in itself by achieving one of the objects.
10, 110 - 급탕장치 12 - 가스열원기
14 - 출탕관 16 - 급수관
18 - 저탕탱크 20 - 가열복로
22 - 가열왕로 30 - 히트펌프
32 - 증발기 34 - 압축기
36 - 제 1 열교환기 37 - 제 2 열교환기
38 - 팽창밸브 42, 44, 46,48 - 냉매 경로
50 - 바이패스경로 52 - 바이패스밸브
54 - 실외 팬 56 - 팬모터
60 - 순환펌프 70 - 컨트롤러10, 110-Hot water supply device 12-Gas heat source
14-Hot water pipe 16-Water pipe
18-Storage Tank 20-Heated Path
22-Heated path 30-Heat pump
32-Evaporator 34-Compressor
36-First Heat Exchanger 37-Second Heat Exchanger
38-
50-Bypass Path 52-Bypass Valve
54-Outdoor Fans 56-Fan Motors
60-Circulating Pump 70-Controller
Claims (4)
증발기의 출구측에 접속되어 있고, 증발기로부터의 냉매를 압축하는 압축기와,
압축기의 출구측에 접속되어 있고, 압축기로부터의 냉매와 온수의 사이에서 열교환을 하는 제 1 열교환기와,
제 1 열교환기의 출구측에 접속되어 있고, 제 1 열교환기로부터의 냉매와 온수의 사이에서 열교환을 하는 제 2 열교환기와,
제 2 열교환기의 출구측에 접속되고, 또한 그 출구측은 증발기의 입구측에 접속되어 있는 팽창밸브와.
제 1 열교환기의 출구측을 바이패스밸브를 통하여 압축기의 입구측 또는 증발기의 입구측에 접속하고 있는 바이패스경로와,
제 2 열교환기로부터 제 1 열교환기의 순으로 상기 온수를 보내는 온수경로를 구비하는 히트펌프식 급탕장치.
An evaporator that exchanges heat between air and refrigerant,
A compressor connected to the outlet side of the evaporator and compressing the refrigerant from the evaporator;
A first heat exchanger connected to the outlet side of the compressor and performing heat exchange between the refrigerant from the compressor and the hot water,
A second heat exchanger connected to an outlet side of the first heat exchanger and performing heat exchange between the refrigerant from the first heat exchanger and the hot water,
An expansion valve connected to an outlet side of the second heat exchanger and connected to an inlet side of the evaporator.
A bypass path connecting the outlet side of the first heat exchanger to the inlet side of the compressor or the inlet side of the evaporator via a bypass valve;
Heat pump type hot water supply device having a hot water path for sending the hot water from the second heat exchanger to the first heat exchanger in order.
The heat exchanger of claim 1, wherein in the first heat exchanger, heat exchange is performed between the refrigerant in the gas phase region and the hot water, and in the second heat exchanger, heat exchange is performed between the refrigerant and the warm water that started condensation. Pump type hot water device.
The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 1 or 2, wherein the bypass path is connected to an outlet side of the compressor via the bypass valve of the outlet side of the first heat exchanger.
The heat pump type hot water supply apparatus according to claim 1 or 2, wherein the bypass path is connected to an outlet side of the first heat exchanger through an inlet side of the evaporator through the bypass valve.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012050310A JP5919036B2 (en) | 2012-03-07 | 2012-03-07 | Heat pump type water heater |
JPJP-P-2012-050310 | 2012-03-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20130102478A true KR20130102478A (en) | 2013-09-17 |
Family
ID=49387328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130021253A KR20130102478A (en) | 2012-03-07 | 2013-02-27 | Heat pump type hot water supply apparatus |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5919036B2 (en) |
KR (1) | KR20130102478A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110546442A (en) * | 2017-04-19 | 2019-12-06 | 三菱电机株式会社 | Heat pump device |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5921777B1 (en) * | 2014-09-22 | 2016-05-24 | 三菱電機株式会社 | Refrigeration cycle equipment |
JP6373531B1 (en) * | 2017-04-19 | 2018-08-15 | 三菱電機株式会社 | Heat pump equipment |
CN111520908A (en) * | 2020-04-20 | 2020-08-11 | 罗伟强 | Direct-heating sensible heat superposed fluorine water circulating air energy water heater and heating method thereof |
JPWO2023119552A1 (en) * | 2021-12-23 | 2023-06-29 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58129164A (en) * | 1982-01-27 | 1983-08-02 | 株式会社日立製作所 | Hot-water supply device for heat pump |
JPS63125753U (en) * | 1987-02-06 | 1988-08-17 | ||
JPH07120076A (en) * | 1993-10-20 | 1995-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | Air conditioner |
JPH09229497A (en) * | 1996-02-19 | 1997-09-05 | Denso Corp | Refrigerating cycle |
JP3632502B2 (en) * | 1999-05-28 | 2005-03-23 | 松下電器産業株式会社 | Heat pump bath water heater |
JP2005188917A (en) * | 2003-08-19 | 2005-07-14 | Hoshizaki Electric Co Ltd | Auger type ice making machine |
JP4049090B2 (en) * | 2003-12-01 | 2008-02-20 | 松下電器産業株式会社 | Heat pump water heater |
JP4631365B2 (en) * | 2004-09-08 | 2011-02-16 | パナソニック株式会社 | Heat pump heating device |
JP2007271181A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Fujitsu General Ltd | Air conditioner |
JP2008256281A (en) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Toshiba Carrier Corp | Heat pump type water heater |
JP2012013350A (en) * | 2010-07-02 | 2012-01-19 | Panasonic Corp | Hot-water heater |
-
2012
- 2012-03-07 JP JP2012050310A patent/JP5919036B2/en active Active
-
2013
- 2013-02-27 KR KR1020130021253A patent/KR20130102478A/en active Search and Examination
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110546442A (en) * | 2017-04-19 | 2019-12-06 | 三菱电机株式会社 | Heat pump device |
CN110546442B (en) * | 2017-04-19 | 2020-09-15 | 三菱电机株式会社 | Heat pump device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013185741A (en) | 2013-09-19 |
JP5919036B2 (en) | 2016-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9683762B2 (en) | Heat exchanging device and heat pump | |
JP5914845B2 (en) | Refrigeration equipment | |
US8991207B2 (en) | Refrigerating cycle apparatus and air conditioning apparatus | |
KR20110118416A (en) | Heat pump type speed heating apparatus | |
US20110138839A1 (en) | Water circulation apparatus associated with refrigerant system | |
JP7444544B2 (en) | Air conditioning equipment | |
KR101645845B1 (en) | Air conditioner | |
KR20130102478A (en) | Heat pump type hot water supply apparatus | |
WO2012121326A1 (en) | Binary refrigeration cycle device | |
KR101324902B1 (en) | Method for cooling, heating and boiling using geothermal heat pump | |
JP2009092258A (en) | Refrigerating cycle device | |
KR100921211B1 (en) | Compressor with vapor injection system | |
JP2011085284A (en) | Heat pump type heating device | |
JP2013124802A (en) | Refrigeration cycle apparatus | |
JP2008256281A (en) | Heat pump type water heater | |
US10208988B2 (en) | Central air conditioning and heat pump system with energy efficient arrangement | |
KR101557708B1 (en) | Refrigeration cycle radiator system heat exchanger | |
KR101873846B1 (en) | Air conditioning equipment by only outer air for airplane | |
GB2571842A (en) | Air conditioning device | |
US9863668B2 (en) | Air conditioner | |
KR20150022490A (en) | Duality for refrigerating/heating cycle type Heat pump system | |
JP2006194537A (en) | Heat pump device | |
JP2005300057A (en) | Heat pump hot water supply system | |
JP2017161164A (en) | Air-conditioning hot water supply system | |
KR102007301B1 (en) | Air conditioner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment |