KR20210053277A - Facility area heat exchange system using indirect heat exchange - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열교환 시스템에 관한 것으로, 자세하게는 실내기와 동관으로 연결되어 압축된 고온고압의 냉매가스를 공랭방식으로 냉각하기 위해 외부에 별도로 설치되어야 했던 실외기를 소형의 열교환기로 대체하고 부피가 작은 열교환기를 실내기 본체의 증발기 및 콘덴서에 적용하여 2차 냉매를 통한 열교환이 이루어지도록 함으로 설치 및 보수가 간편한 간접 열교환 방식을 이용한 시설물 구역 열교환 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchange system, and in detail, an outdoor unit that has to be separately installed outside in order to cool the compressed high-temperature, high-pressure refrigerant gas that is connected by a copper tube to the indoor unit by an air-cooling method is replaced with a small heat exchanger and a heat exchanger having a small volume. The present invention relates to a facility area heat exchange system using an indirect heat exchange method that is easy to install and repair by applying it to an evaporator and a condenser of an indoor unit to perform heat exchange through a secondary refrigerant.
계절별 온도 차이가 큰 환경에서는 외부 기온에 따라 난방 또는 냉방을 통해 쾌적한 실내환경을 조성하게 된다. 즉 겨울철에는 난방장치를, 여름철에는 에어컨으로 대표되는 냉방장치를 운영하며, 대상 공간에 맞춘 규격의 냉난방장치를 사용하게 된다.In an environment with a large seasonal temperature difference, a pleasant indoor environment is created by heating or cooling according to the external temperature. In other words, a heating system is operated in winter and a cooling system represented by an air conditioner is operated in summer, and a cooling and heating system of a standard suited to the target space is used.
이러한 냉방장치 및 난방장치는 개별 장치로 제작되는 것이 일반적이었으나, 근래에는 이를 하나의 장치로 합친 제품도 출시되고 있으며, 특히 냉동사이클을 적용하여 냉매의 발열, 응축열을 이용하여 냉방과 난방을 겸용하는 히트펌프 구조의 제품도 출시되고 있다.These air conditioners and heating devices were generally manufactured as separate devices, but recently, products that combine them into one device are also being released.In particular, by applying a refrigeration cycle, cooling and heating are combined using the heat of refrigerant and condensation heat. Products with a heat pump structure are also being released.
이러한 히트펌프는 실질적으로 압축기, 증발기, 응축기, 팽창밸브를 구비한 에어컨의 구조에서 응축기와 증발기가 반대역할을 하며 냉방과 난방을 하므로 에어컨과 동일한 구성이므로 이를 통해 살펴보면, 실내에 설치되어 내기와 열교환을 하는 실내기와 실외에 설치되어 외기와 열교환을 하는 실외기로 구성된다.Such a heat pump is substantially the same as the air conditioner because the condenser and evaporator play opposite roles in the structure of an air conditioner equipped with a compressor, evaporator, condenser, and expansion valve and perform cooling and heating. It is composed of an indoor unit that performs heat exchange with the outdoor unit and an outdoor unit that is installed outdoors to exchange heat with the outside air.
이러한 실외기와 실내기 사이는 냉매의 이동을 위한 금속재질의 파이프로 연결되어 설치 또는 이전을 어렵게 하는 요인이 되고 있으며, 특히 시공 편의 및 비용절감을 위해 창틀과 같은 실내외의 경계부위에 설치되어 설치장소 선정에 제약이 있으며, 실외기 설치를 위한 별도의 지지대가 필요하고 번거롭다는 문제가 있었다.The outdoor unit and the indoor unit are connected by a metal pipe for the movement of the refrigerant, which makes installation or relocation difficult, and in particular, it is installed at the boundary of the interior or exterior such as a window frame to select the installation location for convenience of construction and cost reduction. There is a limitation on this, and there is a problem that a separate support for installing the outdoor unit is required and cumbersome.
또한, 밀집된 상가와 같이 공간이 협소한 곳에서는 실외기 설치에 따른 배관이 길어지고 공간적인 어려움을 겪기도 하며, 냉매 배관이 벽을 통과하는 방식으로 설치되기 때문에 종종 시공불량이나 노후로 냉매가 누설되어 이를 충전하는 경우가 발생하고 있다.In addition, in places where space is limited, such as in a dense shopping mall, the piping due to the installation of the outdoor unit is lengthened and suffers spatial difficulties.Since the refrigerant piping is installed in a way that passes through the wall, the refrigerant is often leaked due to poor construction or aging. There is a case of charging it.
근래에는 증발기와 압축기, 응축기, 팽창기를 본체 내부에 모두 구비하여 설치가 편리하고 이동도 가능한 형태의 소형 이동식 에어컨도 출시되고 있으나 냉동사이클의 특성상 한쪽으로 냉풍을 배출하기 위해서는 다른 쪽으로는 열이 발생할 수밖에 없으므로, 덕트를 연결하여 발생하는 열을 창문 등을 통해 외부로 배출시켜야 하므로 덕트 설비에 따른 불편함 및 설치비용 소요와 소음 등이 문제로 지적되었다.Recently, small-sized portable air conditioners are also on the market that have both evaporators, compressors, condensers, and expanders inside the body, which makes it easy to install and move. Therefore, since the heat generated by connecting the duct must be discharged to the outside through a window or the like, inconvenience, installation cost, and noise caused by duct facilities were pointed out as problems.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 각종 시설물에서 중앙의 냉각탑으로부터 순환되는 냉각수와 열교환하여 각 구역의 냉온수 제어가 이루어질 수 있으며, 냉각수 계통의 구조 단순화와 결로로 인한 피해를 방지할 수 있는 간접 열교환 방식을 이용한 시설물 구역 열교환 시스템을 제공하는 것이다.The present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to heat exchange with cooling water circulating from a central cooling tower in various facilities to control cold and hot water in each zone, and simplification of the structure of the cooling water system and condensation It is to provide a heat exchange system for a facility area using an indirect heat exchange method that can prevent damage caused by it.
상기와 같은 목적을 위해 본 발명은 계통 내 냉매를 압축하는 압축기와, 압축된 냉매를 냉각 및 액화시키는 응축기와, 액화된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브와, 팽창된 냉매의 냉기를 방출시키는 증발기를 구비한 열교환 시스템에 있어서, 상기 압축기와 응축기와 팽창밸브와 증발기를 내장하되, 상기 증발기와 일체로 구성되어 순환되는 제1유체와 열교환이 이루어지는 제1열교환모듈과, 상기 제1열교환모듈의 유체를 순환시키는 제1펌프와, 상기 응축기와 일체로 구성되어 순환되는 제2유체를 통한 열교환이 이루어지는 제2열교환모듈과, 상기 제2열교환모듈의 유체를 순환시키는 제2펌프를 구비하는 본체; 상기 제1열교환모듈과 연결되어 내부로 제1유체가 순환되며 실내 측과 열교환이 이루어지는 제1코어모듈; 상기 제2열교환모듈과 연결되어 내부로 제2유체가 순환되며 실외측과 열교환이 이루어지는 제2코어모듈; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.For the above purposes, the present invention includes a compressor for compressing the refrigerant in the system, a condenser for cooling and liquefying the compressed refrigerant, an expansion valve for expanding the liquefied refrigerant, and an evaporator for discharging cold air from the expanded refrigerant. In one heat exchange system, the compressor, the condenser, the expansion valve, and the evaporator are built-in, and the first heat exchange module is integrated with the evaporator to exchange heat with the circulated first fluid, and the fluid of the first heat exchange module is circulated. A main body including a first pump that is integrated with the condenser, a second heat exchange module that performs heat exchange through a second fluid circulated, and a second pump that circulates the fluid of the second heat exchange module; A first core module connected to the first heat exchange module to circulate a first fluid therein and heat exchange with the indoor side; A second core module connected to the second heat exchange module to circulate a second fluid therein and heat exchange with an outdoor side; It characterized in that it consists of.
이때 상기 제1열교환모듈 및 제2열교환모듈은, 한쪽 끝 부분에 내외를 관통하는 제1출입공이 형성되고 내부에 제1공간을 형성하면서 다른 쪽은 개방되는 원통형의 제1몸체와, 내부에 유로가 형성된 튜브가 스프링형태로 상기 제1몸체를 감싸 돌며 형성된 코일부와, 한쪽은 상기 제1몸체를 둘러 밀폐되고 다른 쪽은 제1몸체의 다른 쪽 끝 부분과 떨어져 밀폐되되 내벽과 상기 코일부 사이에 상기 제1공간과 연결되는 제2공간과 한쪽 끝 부분에 내외를 관통하는 제2출입공이 형성되며 상기 코일부의 양단부가 외부로 관통되는 원통형의 제2몸체로 이루어지는 동일한 구조를 갖되, 상기 제1열교환모듈은 코일부와 제1공간 및 제2공간에는 선택적으로 냉매와 제1유체가 위치하고, 상기 제2열교환모듈은 코일부와 제1공간 및 제2공간에는 선택적으로 냉매와 제2유체가 위치할 수 있다.At this time, the first heat exchange module and the second heat exchange module include a first body having a first entrance and exit hole penetrating inside and outside at one end, forming a first space inside, and opening at the other end, and a flow path inside. A coil part formed by surrounding the first body in the form of a spring in which a tube is formed, and one side is sealed around the first body and the other side is sealed apart from the other end of the first body, but between the inner wall and the coil part. In the second space connected to the first space and a second opening and exiting hole penetrating through the inside and outside at one end portion, and having the same structure consisting of a cylindrical second body through which both ends of the coil part penetrate to the outside, the first In the 1 heat exchange module, the refrigerant and the first fluid are selectively located in the coil part, the first space, and the second space, and the second heat exchange module selectively contains the refrigerant and the second fluid in the coil part, the first space, and the second space. Can be located.
구체적으로는 상기 제1열교환모듈은 증발기가 코일부로 구성되고 펌프 및 코어는 제1출입공 및 제2출입공을 통해 제1유체가 순환되도록 연결되고, 상기 제2열교환모듈은 응축기가 코일부로 구성되고 펌프 및 코어는 제1출입공 및 제2출입공을 통해 제2유체가 순환되도록 연결될 수 있다.Specifically, in the first heat exchange module, the evaporator is composed of a coil part, the pump and the core are connected so that the first fluid is circulated through the first inlet hole and the second inlet hole, and the second heat exchange module includes a condenser as a coil part. The pump and the core may be connected so that the second fluid is circulated through the first inlet hole and the second inlet hole.
또한, 한쪽 끝에 전극이 형성되며 상기 전극이 상기 제1몸체의 외측으로 노출되도록 제1공간 내측으로 설치된 봉 형상의 히터와, 상기 제1공간 내벽 및 제2공간 외벽으로 나선형의 유로를 형성하도록 돌출형성된 나선구조체를 더 포함할 수 있다.In addition, an electrode is formed at one end, and a rod-shaped heater installed inside the first space so that the electrode is exposed to the outside of the first body, and the inner wall of the first space and the outer wall of the second space protrude to form a spiral flow path. It may further include a formed spiral structure.
또한, 플렉시블 튜브로 이루어져 상기 제1열교환모듈과 펌프 및 코어를 연결하며 제1유체를 순환시키는 제1호스모듈; 플렉시블 튜브로 이루어져 상기 제2열교환모듈과 펌프 및 코어를 연결하며 제2유체를 순환시키는 제2호스모듈; 을 더 포함할 수 있다.In addition, a first hose module made of a flexible tube to connect the first heat exchange module to the pump and the core and circulate the first fluid; A second hose module consisting of a flexible tube and connecting the second heat exchange module to the pump and the core and circulating a second fluid; It may further include.
이때, 상기 제1호스모듈 및 제2호스모듈은, 각각 제1유체 및 제2유체의 흐름을 차단하는 밸브와, 각각 본체 외측에서 결합/분리 가능한 커넥터를 포함할 수 있다.In this case, the first hose module and the second hose module may each include a valve that blocks the flow of the first fluid and the second fluid, and a connector that can be coupled/removable from the outside of the body, respectively.
또한, 시설물의 외부에 설치되어 냉각수를 외기와 열교환 시키되, 냉각수펌프를 통해 냉각수를 시설물의 구역을 통과하는 냉각관로로 공급 및 순환시키는 냉각탑; 을 더 포함하되. 상기 제2코어는 상기 냉각관로에 내장되어 냉각수와 제2유체 사이에서 열교환이 이루어지도록 구성될 수 있다.In addition, a cooling tower that is installed outside the facility to heat-exchange the cooling water with outside air, and supplies and circulates the cooling water through the cooling water pump to the cooling pipe passage passing through the area of the facility; But include more. The second core may be embedded in the cooling conduit path and configured to perform heat exchange between the cooling water and the second fluid.
본 발명은 실외기 구조를 소형화하여 실내기 본체에 내장하되 이를 수랭식으로 플렉시블관을 통해 연결된 외부의 열교환기를 통해 열교환하는 구조로 설치와 이동이 용이하며, 동일한 구조를 통해 히트펌프의 원리를 적용하여 난방용으로도 활용 가능하다.In the present invention, the structure of the outdoor unit is miniaturized and built into the body of the indoor unit, but it is water-cooled and heat-exchanged through an external heat exchanger connected through a flexible pipe, so it is easy to install and move. It can also be used.
특히 각종 시설물에서 중앙의 대형 냉동기를 갖춘 기계실 없이도 중앙의 냉각탑으로부터 순환되는 냉각수와 열교환하여 각 구역의 냉온수 제어가 이루어질 수 있으며, 필요시 전체 시스템의 정지 없이도 부분적인 정비가 가능하며 냉각수 계통의 구조 단순화와 배관 결로로 인한 피해를 방지할 수 있다.In particular, it is possible to control hot and cold water in each area by exchanging heat with the cooling water circulating from the central cooling tower without a machine room equipped with a large central refrigerator in various facilities, and if necessary, partial maintenance without stopping the entire system is possible, and the structure of the cooling water system is simplified. And can prevent damage caused by condensation in the pipe.
도 1은 본 발명에 따른 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 열교환모듈의 외형을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 열교환모듈의 내부를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 전자적인 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 개념도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 열교환모듈의 외형을 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열교환모듈의 내부를 나타낸 단면도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 열교환모듈의 내부를 나타낸 분해도,
도 9는 본 발명의 열교환모듈에 나선구조체가 형성된 모습을 나타낸 단면도이다.1 is a conceptual diagram according to the present invention,
2 is a perspective view showing the outer shape of the heat exchange module according to the present invention,
3 is a cross-sectional view showing the interior of the heat exchange module according to the present invention,
4 is a block diagram showing an electronic configuration and connection relationship according to the present invention;
5 is a conceptual diagram according to an embodiment of the present invention,
6 is a perspective view showing the external appearance of a heat exchange module according to an embodiment of the present invention,
7 is a cross-sectional view showing the interior of the heat exchange module according to an embodiment of the present invention;
8 is an exploded view showing the interior of the heat exchange module according to an embodiment of the present invention,
9 is a cross-sectional view showing a state in which a spiral structure is formed in the heat exchange module of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 간접 열교환 방식을 이용한 시설물 구역 열교환 시스템의 구조를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the structure of the facility zone heat exchange system using the indirect heat exchange method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 개념도로서, 본 발명은 기본적으로 계통 내 냉매를 압축하는 압축기(21)와, 압축된 냉매를 냉각 및 액화시키는 응축기(22)와, 액화된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(23)와, 팽창된 냉매의 냉기를 방출시키는 증발기(24)를 포함하는 냉동모듈(2)을 구비하며, 이러한 구성은 종래의 냉동기(히트펌프)와 실질적으로 동일한 구성이라 할 수 있다.1 is a conceptual diagram according to the present invention, wherein the present invention basically includes a
하지만, 증발기를 실내기에 적용하여 냉기를 실내로 방출하고, 응축기를 실외기에 적용하여 외기를 통한 냉각이 이루어지도록 하는 종래의 에어컨 구조는 상술한 바와 같이 설치, 이동의 어려움과 설치장소의 제한이라는 문제가 있음에 따라 본 발명에서는 효율을 극대화한 열교환모듈 및 간접방식의 열교환 구조를 통해 이러한 문제를 해결하여 응축기를 내장한 형태의 실외기 없는 에어컨을 구현하거나 대형 수산시장과 같이 중앙 해수랭각방식 구조를 개선할 수 있다.However, the conventional air conditioner structure in which the evaporator is applied to the indoor unit to discharge cool air into the room, and the condenser is applied to the outdoor unit to cool through the outside air is a problem of the difficulty of installation and movement and limitation of the installation location as described above. Accordingly, in the present invention, a heat exchange module that maximizes efficiency and an indirect heat exchange structure solve this problem to implement an air conditioner without an outdoor unit with a built-in condenser, or to improve the structure of a central seawater cooling method such as a large fish market. can do.
앞서 언급한 바와 같이 에어컨과 히트펌프의 구성이 실질적으로 동일함에 따라 이하의 실시예에서는 에어컨을 예시로 하고 있으나 동일한 구조 및 히트펌프의 원리를 통해 난방용으로 활용할 수도 있음은 자명하다.As mentioned above, since the configuration of the air conditioner and the heat pump are substantially the same, the air conditioner is exemplified in the following embodiments, but it is obvious that the air conditioner may be used for heating through the same structure and principle of the heat pump.
도 2는 본 발명에 따른 열교환모듈의 외형을 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명에 따른 열교환모듈의 내부를 나타낸 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 전자적인 구성 및 연결관계를 나타낸 블록도이다. Figure 2 is a perspective view showing the outer appearance of the heat exchange module according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing the interior of the heat exchange module according to the present invention, Figure 4 is a block diagram showing the electronic configuration and connection relationship according to the present invention.
상기 냉동모듈(2)은 냉동사이클에 의해 냉매를 순환시키며 냉기 형성하기 위한 구성으로, 종래의 냉동기의 계통과 실질적으로 동일한 구성이라 할 수 있으나, 기존에는 팽창밸브를 통과한 저온의 냉매를 직접코어에 적용하여 냉각이 이루어지도록 하는 방식으로 증발기가 곧 코어가 되는 형태이다.The
이에 반해, 본 발명은 냉각작용이 이루어지는 증발기(24)가 제1열교환모듈(1) 내에 위치하여 수용된 제1유체에 냉기를 전달하고, 열이 발생하는 응축기(22)가 제2열교환모듈(1') 내에 위치하여 수용된 제2유체에 열기를 전달하여 외부로 냉기와 열기를 방출하는 이른바 간접방식의 냉각이 이루어지도록 하는 점에서 큰 차이가 있다.On the other hand, in the present invention, the
이와 같이 증발기를 구비한 실내기와 응축기를 구비한 실외기가 구비된 종래의 공조기와 달리 본 발명에서는 기본적으로 압축기(21)와 응축기(22)와 팽창밸브(23)와 증발기(24)가 본체(5)에 내장되어 별도의 시공 없이 간단한 설치가 이루어질 수 있으며, 상기 본체(5) 하단에 캐스터를 설치하는 등의 구조를 통해 이동도 비교적 쉽게 이루어질 수 있다.Unlike a conventional air conditioner equipped with an indoor unit equipped with an evaporator and an outdoor unit equipped with a condenser, in the present invention, the
이러한 압축기(21)와 응축기(22)와 팽창밸브(23)와 증발기(24) 내부에는 종래의 냉동기 계통에 사용되는 다양한 냉매가스인 1차 냉매가 주입되어 순환이 이루어지게 되며, 간접 열교환 방식이 적용되어 상기 증발기(24)와 응축기(22)가 각각 2차 냉매인 재1유체 및 제2유체와 열교환 하게 된다.In the
즉 상기 증발기(24)와 일체로 구성되어 순환되는 제1유체와 열교환이 이루어지는 제1열교환모듈(1)과, 상기 응축기(22)와 일체로 구성되어 순환되는 제2유체를 통한 열교환이 이루어지는 제2열교환모듈(1')을 구비하여, 상기 증발기(24)에서 방출되는 냉기는 제1유체로 전달되고 상기 응축기(22)에서 방출되는 열기는 제2유체로 전달된다.That is, a first heat exchange module (1) that is integrally configured with the evaporator (24) to perform heat exchange with a circulating first fluid, and a first heat exchange module (1) configured integrally with the condenser (22) to perform heat exchange through a circulating second fluid. With 2 heat exchange modules 1', the cold air discharged from the
이와 더불어 상기 본체(5) 내부에는 상기 제1열교환모듈(1)에 수용된 제1유체를 순환시키는 제1펌프(32)와, 상기 제2열교환모듈(1')에 수용된 제2유체를 순환시키는 제2펌프(32')가 내장되며, 상기 본체(5)와 분리되어 상기 제1열교환모듈(1) 및 제1펌프(32)와 연결되어 내부로 제1유체가 순환되며 실내측과 열교환이 이루어지는 제1코어모듈(3)과 상기 제2열교환모듈(1') 및 제2펌프(32')와 연결되어 내부로 제2유체가 순환되며 실외측과 열교환이 이루어지는 제2코어모듈(3')이 구비된다.In addition, inside the main body 5, a
즉 압축기(21), 응축기(22), 팽창밸브(23), 증발기(24)로 구성되는 폐회로인 냉동모듈(2) 내부의 1차 냉매에 대하여 증발기(24)를 제1유체와, 응축기(22)를 제2유체와 각각 열교환 하고 제1유체 및 제2유체의 냉기나 열을 외부와 열교환하도록 하는 간접 열교환 방식이 적용되는 것으로, 이러한 구조를 통해 1차 냉매가 흐르는 유로를 분리하거나 재결합해야만 하는 종래의 공조시스템과는 달리 제작상 문제가 없다면 1차 냉매의 누설 가능성을 현저히 줄일 수 있다.That is, for the primary refrigerant inside the
또한, 압축기(21)와 응축기(22)와 팽창밸브(23)와 증발기(24)에 문제가 발생하지 않는 한 이동설치로 인한 분해/결합이 이루어지지 않으므로 종래 냉방기 대비 냉매의 선택폭을 넓히며 안전상의 이유로 사용할 수 없었던 고효율의 냉매선택도 가능해진다. In addition, since disassembly/combination is not performed due to moving installation unless a problem occurs in the
이러한 간접 열교환방식은 직접 열교환 방식 대비 열교환이 추가로 이루어짐에 따라 효율이 저하될 수밖에 없으므로 상기 제1열교환모듈(1)과 제2열교환모듈(1')의 효율을 극대화하는 것이 무엇보다 중요하다.In this indirect heat exchange method, as heat exchange is additionally performed compared to the direct heat exchange method, the efficiency is inevitably lowered, so it is most important to maximize the efficiency of the first
상기 제1열교환모듈(1) 및 제2열교환모듈(1')는 본 발명의 특징이 되는 구성 중 하나로, 실내의 냉난방을 비롯하여 다양한 목적으로 냉기나 열기를 공급함에 있어 제1코어모듈(3) 및 제2코어모듈(3')을 활용할 수 있도록 구성된다.The first heat exchange module (1) and the second heat exchange module (1') are one of the features of the present invention, and the first core module (3) for supplying cold air or heat for various purposes including indoor cooling and heating. And the second core module 3'.
상기 제1유체 및 제2유체는 각각 제1열교환모듈(1) 및 제1코어모듈(3)과, 제2열교환모듈(1') 및 제2코어모듈(3')를 순환하며, 기본적으로 상기 제1열교환모듈(1)에서 발생한 냉기를 제1코어모듈(3)을 통해, 상기 제2열교환모듈(1')에서 발생한 열기를 제2코어모듈(3')을 통해 각각 방출시키는 것으로 물을 포함한 다양한 비 압축성 액체를 적용할 수 있다. 다만, 제1유체의 경우 증발기(24)와 열교환하며 통상의 냉동기에서 증발기의 흡열시 표면온도가 -60℃까지 떨어짐에 따라 0℃ 이하의 온도에서도 동결되지 않고 상전이 온도 범위가 넓은 부동액 계열의 액체를 사용하는 것이 바람직하다.The first fluid and the second fluid circulate through a first heat exchange module (1) and a first core module (3), respectively, and a second heat exchange module (1') and a second core module (3'), and basically Water is discharged by discharging the cold air generated in the first
또한, 한번 충진된 제1유체 및 제2유체가 시스템상 문제가 없는 경우 장기간 동안 교체되지 않고 사용됨에 따라 물질에 따라서는 세균증식 및 변질의 가능성이 크므로 본 발명에서 넓은 상변이 온도범위를 갖고 쉽게 변질되지 않으며 누설이 발생하더라도 인체에 유해한 프로필렌 글리콜이나 에틸렌글리콜 등 글리콜 계열의 물질을 그대로 사용하거나 물과 혼합한 상태로 사용할 수 있다.In addition, if the first fluid and the second fluid once filled are used without being replaced for a long period of time when there is no problem in the system, the possibility of bacterial growth and deterioration is high depending on the material, so the present invention has a wide phase transition temperature range. It does not deteriorate easily, and even if leakage occurs, glycol-based substances such as propylene glycol or ethylene glycol, which are harmful to the human body, can be used as it is or mixed with water.
이러한 프로필렌 글리콜은 일종의 부동액과 같은 기능을 통해 상변이 온도 범위를 조절하는 역할로 식용 재료와 함께 사용될 정도로 인체에 무해한 특징으로 인해 열전달 유체로서 매우 바람직한 재료이나, 이외에도 냉각수의 부동액 재료로 사용되는 다양한 재료를 사용함으로 동일한 효과를 얻을 수 있음은 자명하다.Propylene glycol is a highly desirable material as a heat transfer fluid because it is harmless to the human body enough to be used with edible materials by controlling the temperature range of the phase transition through a kind of antifreeze function, but in addition to various materials used as an antifreeze material for cooling water. It is obvious that the same effect can be obtained by using.
종래 통상의 냉방장치에서 증발기의 표면온도는 -30 내지 -20℃ 수준으로 초기에 송풍중인 공기를 빠르게 냉각할 수 있으나 표면에 성애, 결로의 발생함으로 인해 어느 순간부터 효율이 급속히 저하된다.In the conventional air conditioner, the surface temperature of the evaporator is at the level of -30 to -20°C, so that the air being blown can be quickly cooled, but the efficiency rapidly decreases from a certain moment due to the occurrence of frost and condensation on the surface.
일반적인 냉방장치에서 실내공간으로 송풍되는 공기 온도가 10 내지 14℃ 수준임을 감안할 때, 상기 제1열교환모듈(1) 내부에서 냉매로부터 -30℃ 수준의 냉기가 발생하더라도 얼지 않는 특성의 열전달 유체를 통해 제1코어모듈(3)의 표면 온도는 약 0℃ 수준을 지속적으로 유지하며 성애의 발생 없이 원활한 냉방이 이루어질 수 있다.Considering that the air temperature blown to the indoor space in a general air conditioner is at 10 to 14°C, the first
또한, 본 발명에서는 열전달 유체의 축냉 및 축열 기능으로 인해 적정온도에서 잠시 압축기(21) 및 후술되는 히터(11)를 끄는 조치를 하여도 급격한 온도변화가 없어 에너지 절감 측면에서 매우 효율적이다.In addition, in the present invention, even if the
상기 제1열교환모듈(1) 및 제2열교환모듈(1')은 외형이 원통형을 갖는 구조체로, 실질적으로 동일한 구조를 갖게 됨에 따라 제1열교환모듈(1)을 중심으로 그 구조를 설명한다.The first
구체적으로 제1열교환모듈(1) 및 제2열교환모듈(1')은 원통형으로 이루어져 유체 유동이 이루어지며 내측에 위치한 제1몸체(12, 12')와 외측에 위치한 제2몸체(13, 13')로 이루어진다.Specifically, the first
상기 제1몸체(121 12')의 내측으로는 제1공간(121, 121')을 형성되며 한쪽 끝 부분에 내부와 외부를 관통하는 제1출입공(122, 122')이 형성된다.
상기 제1몸체(12, 12') 외측으로는 내부에 유로가 형성된 튜브가 스프링형태로 상기 제1몸체(12, 12')를 감싸 돌며 형성된 코일부(14, 14')가 형성되어, 상기 코일부(14, 14') 내부를 흐르는 유체와, 상기 제1공간(121, 121' ) 및 상기 코일부(14, 14') 외측을 흐르는 유체 사이에 열교환이 충분히 이루어질 수 있도록 구성된다.Outside the
상기 코일부(14, 14') 외측으로는 원통형의 제2몸체(13, 13')가 덮이며 내부 밀폐구조를 형성하게 된다. 구체적으로 상기 제2몸체(13, 13')의 한쪽은 상기 제1몸체(12, 12')를 둘러 밀폐되고 다른 쪽은 제1몸체(12, 12')의 다른 쪽 끝 부분과 떨어져 밀폐되되, 상기 제2몸체(13, 13')의 내벽과 상기 코일부(14, 14') 사이에 상기 제1공간(121, 121')과 연결되는 제2공간(131, 131')이 형성되며 밀폐구조가 완성된다.Outside of the
또한, 상기 제2몸체(13, 13')의 한쪽 끝 부분에 내부와 외부를 관통하는 제2출입공(132, 132')이 형성되며, 상기 제1출입공(122, 122')으로부터 제1공간(121, 121') 및 제2공간(131, 131')과 제2출입공(132, 132')에 이르는 유로를 구축하게 되며, 상기 코일부(14, 14')의 양단부가 상기 제2몸체(13, 13') 외부로 관통되며 코일부(14, 14') 내부로 유체의 순환이 이루어질 수 있도록 구성된다. 이때 상기 코일부(14, 14')의 양단부가 제2몸체(13, 13')를 관통함에 있어 두 구조체 사이에 실링이 이루어져 제2몸체(13, 13') 내부 유체의 누설이 이루어 지지 않도록 해야 함은 자명하다.In addition, a second entrance hole (132, 132') penetrating the inside and outside is formed at one end of the second body (13, 13'), and the first entrance hole (122, 122') A flow path leading to the
종래의 통상적인 열교환기에서도 코일형상의 유로를 통과하는 유체가 외측의 유체와 열교환이 이루어지나, 본 발명에서는 상기 코일부(14, 14') 내부를 흐르는 유체와 코일부(14, 14') 외부의 유체 사이의 열교환이 이루어짐에 있어, 코일부(14, 14')의 내측과 외측을 제1공간(121, 121') 및 제2공간(131, 131')으로 구분하여 유체가 통과하도록 함으로 종래 대비 2배의 유로를 통과하여 코일부 내부의 유체의 잠열과 최대한 교환이 이루어지게 된다.Even in a conventional heat exchanger, the fluid passing through the coil-shaped flow path exchanges heat with the outer fluid, but in the present invention, the fluid flowing inside the
이러한 구조의 제1열교환모듈(1)의 구조는 2가지 방식으로 사용될 수 있다. 첫 번째는 상기 제1출입공(122)과 제1공간(121) 및 제2공간(131)과 제2출입공(132)을 통해 형성되는 유로를 통해 제1유체를 순환시키고, 상기 코일부(14) 내부로 팽창된 냉매가 통과하며 증발기 역할을 하도록 구성하는 것으로, 열교환 구조에 있어 바람직한 적용이라 할 수 있다.The structure of the first
두 번째 방식에서는 상기 코일부(14) 내부로 열전달 유체가 순환하며, 상기 제1출입공(122)과 제1공간(121) 및 제2공간(131)과 제2출입공(132)을 통해 형성되는 유로를 통해 팽창된 냉매가 통과하며 증발기 역할을 하도록 구성하는 것으로, 각 방법은 열전달 유체와 냉매의 위치가 바뀌는 것으로 상호 열교환이 이루어진다는 원리는 동일하다.In the second method, the heat transfer fluid circulates inside the
즉 첫 번째 방식에서 상기 압축기(21)의 입구 및 팽창밸브(23)의 출구가 각각 상기 코일부(14)의 양단에 연결된다.That is, in the first method, the inlet of the
상기 제1코어모듈(3)은 상기 제1열교환모듈(1)을 통해 냉각된 제1유체의 냉기를 방출하기 위한 구성으로, 양단이 각각 상기 제1출입공(122) 및 제2출입공(132)에 연결되며 상기 제1공간(121) 및 제2공간(131)과 함께 제1유체가 충진된 연결관(311)과, 상기 연결관(311) 사이마다 형성되는 다수의 방열판(312)을 구비하는 열전도성 금속재질의 코어(31)와, 상기 제1열교환모듈(1) 및 코어(31) 사이에서 열전달 유체를 순환시키는 펌프(32)와, 필요에 따라 상기 코어(31)의 배면에 위치한 송풍기(F)를 구비하게 된다.The
두 번째 방식에서 상기 압축기(21)의 입구 및 팽창밸브(23)의 출구가 각각 상기 제1출입공(122') 및 제2출입공(132')에 연결되며, 상기 코어(31')의 연결관(311)의 양단은 상기 코일부(14)의 양단에 각각 연결된다.In the second method, the inlet of the
첫 번째 방식과 두 번째 방식은 냉매와 제1유체의 통과위치가 다를 뿐 실질적인 구성은 동일하므로, 더욱 바람직한 첫 번째 방식을 기준으로 도면을 도시하여 설명하기로 한다.Since the first method and the second method have different passage positions between the refrigerant and the first fluid, but have the same practical configuration, a description will be made by showing a drawing based on a more preferable first method.
이러한 방식은 제2열교환모듈에서도 마찬가지로, 첫 번째는 상기 제1출입공(122')과 제1공간(121') 및 제2공간(131')과 제2출입공(132')을 통해 형성되는 유로를 통해 제2유체를 순환시키고, 상기 코일부(14') 내부로 팽창된 냉매가 통과하며 응축기 역할을 하도록 구성하는 것으로, 열교환 구조에 있어 바람직한 적용이라 할 수 있다.This method is similar to the second heat exchange module, and the first is formed through the first entrance hole 122', the first space 121', the second space 131', and the second entrance hole 132'. The second fluid is circulated through the flow path, and the refrigerant expanded into the
두 번째 실시예에서는 상기 코일부(14') 내부로 제2유체가 순환하며, 상기 제1출입공(122')과 제1공간(121') 및 제2공간(131')과 제2출입공(132')을 통해 형성되는 유로를 통해 팽창된 냉매가 통과하며 응축기 역할을 하도록 구성하는 것으로, 각 실시예는 열전달 유체와 냉매의 위치가 바뀌는 것으로 상호 열교환이 이루어진다는 원리는 동일하다.In the second embodiment, a second fluid circulates inside the coil unit 14', and the first access hole 122', the first space 121', and the second space 131' The expanded refrigerant passes through a flow path formed through the
즉 첫 번째 방식에서 상기 팽창밸브(23)의 입구 및 압축기(21)의 출구가 각각 상기 코일부(14')의 양단에 연결된다.That is, in the first method, the inlet of the
상기 제2코어모듈(3')은 상기 제2열교환모듈(1')을 통해 가열된 제2유체의 열기를 방출하기 위한 구성으로, 양단이 각각 상기 제1출입공(122') 및 제2출입공(132')에 연결되며 상기 제1공간(121') 및 제2공간(13 , 13')과 함께 제2유체가 충진된 연결관(311')과, 상기 연결관(311') 사이마다 형성되는 다수의 방열판(312')을 구비하는 열전도성 금속재질의 코어(31')와, 상기 제2열교환모듈(1') 및 코어(31') 사이에서 열전달 유체를 순환시키는 펌프(32')와, 필요에 따라 상기 코어(31')의 배면에 위치한 송풍기(F')를 구비하게 된다.The second core module 3'is configured for discharging the heat of the second fluid heated through the second heat exchange module 1', and both ends of the second core module 3' A
두 번째 방식에서 상기 팽창밸브(23)의 입구 및 압축기(21)의 출구가 각각 상기 제1출입공(122') 및 제2출입공(132')에 연결되며, 상기 코어(31')의 연결관(311')의 양단은 상기 코일부(14')의 양단에 각각 연결된다.In the second method, the inlet of the
냉방동작에서는 상기 냉동모듈(2)이 동작하며 상기 제1열교환모듈(1)의 코일부(14)가 증발기 역할을 한 상태에서 마찬가지로 제1유체가 상기 코일부(14)의 내측과 외측, 즉 제1공간(121)과 제2공간(131)을 통과하여 냉각되며, 냉각된 제1유체는 제1코어모듈(3)의 펌프(32)를 통해 코어(31)를 통과하며 코어(31) 전체로 냉기를 확산시키고 송풍기(F)를 통해 냉기를 실내로 방출한다.In the cooling operation, the
이때 제2열교환모듈(1')의 코일부(14')가 응축기 역할을 하며 제2유체가 코일부(14')의 내측과 외측, 즉 제1공간(121')과 제2공간(131')을 통과하여 가열되며, 가열된 제2유체는 제2코어모듈(3')의 펌프(32')를 통해 코어(31')를 통과하며 코어(31) 전체로 냉기를 확산시키고 송풍기(F')를 통해 열기기를 실외로 방출한다.At this time, the
이러한 구조를 통해 냉방을 위한 냉기는 제1유체를 통해 제1코어모듈(3)로 방출됨으로 냉매가 존재하는 구성인 제1열교환모듈(1) 및 상기 냉동모듈(2)과 제2열교환모듈(1')을 제1코어모듈(3) 및 제2코어모듈(3')이 위치한 공간과 분리함으로 종래대비 효율이 높은 냉매선택의 폭을 넓힐 수 있다.Through this structure, the cold air for cooling is discharged to the
즉 냉난방이 요구되는 실내공간에는 누출되더라도 인체에 무해한 열전달 유체만 수용된 제1코어모듈(3)만 위치하도록 하고, 냉매가 통과하는 제1열교환모듈(1) 및 냉동모듈(2)의 위치를 제1코어모듈(3)이 설치된 공간이 아닌 별도의 구분된 공간에 설치하여 냉매의 누설에도 피해를 받지 않도록 할 수 있어 종래 냉방기 대비 냉매의 선택폭을 넓히며 사용할 수 없었던 고효율의 냉매선택도 가능해진다.That is, only the
이를 위해 상기 제1열교환모듈(1)과 냉동모듈(2)과 제2열교환모듈(1')을 내장할 수 있는 밀폐구조의 본체(5)를 별도로 구비하되, 상기 제1열교환모듈(1)과 상기 제1코어모듈(3)을, 상기 제2열교환모듈(1')과 상기 제2코어모듈(3')을 각각 연결하며 열전달 유체가 출입하도록 하는 한 쌍의 커넥터(C)를 상기 본체(5) 외측으로 형성되어 유지보수시 제1코어모듈(3) 및 제2코어모듈(3')만 따로 분리할 수 있도록 구성한다.To this end, the first heat exchange module (1), the refrigeration module (2) and the second heat exchange module (1') are separately provided with a body (5) having a sealed structure, wherein the first heat exchange module (1) And the first core module (3), the second heat exchange module (1') and the second core module (3') are connected to each other, and a pair of connectors (C) through which heat transfer fluid enters and exits are connected to the main body. (5) It is formed outwardly and configured so that only the
즉 플렉시블 튜브로 이루어져 상기 제1열교환모듈(1)과 펌프(32) 및 코어(31)를 연결하며 제1유체를 순환시키는 제1호스모듈(6)과, 플렉시블 튜브로 이루어져 상기 제2열교환모듈과 펌프(32') 및 코어(31')를 연결하며 제2유체를 순환시키는 제2호스모듈(6')을 구비하고 본체(5) 외측에서 커넥터(C, C')를 통해 제1호스모듈 및 제2호스모듈을 탈착 가능하게 구성하게 되며, 필요에 따라 제1호스모듈(6) 및 제2호스모듈(6')에 밸브(V, V')를 구비하여 분리과정에서 유체가 흘러나오지 않도록 임시 차단할 수도 있다.That is, the first hose module 6 consisting of a flexible tube and connecting the first
또한, 이러한 구조를 통해 냉방장치에 있어 코어와 송풍기를 구비한 상용의 실외기를 상기 커넥터(C, C')에 플렉시블관을 통해 연결하여 장치 이전 등에서 제2코어모듈(3')의 분리 및 설치가 용이하게 이루어질 수 있으며, 설치 이전이나 유지보수를 위한 제1코어모듈(3) 및 제2코어모듈(3')의 분리나 재설치시 계통내 유체의 제거나 보충을 비롯하여 에어퍼지를 위한 콕크(62, 62')를 구비할 수도 있다.In addition, through this structure, a commercial outdoor unit equipped with a core and a blower in a cooling device is connected to the connector (C, C') through a flexible tube, and the second core module (3') is separated and installed in the device transfer, etc. It can be easily performed, and when the
상기 제어부(5)는 기본적으로 상기 히터 및 냉동모듈(2)과, 펌프(32, 32') 및 송풍기(F, F')를 제어하며 냉난방 동작을 제어하는 구성으로, 난방시에는 후술되는 히터(11)를 냉방시에는 냉동모듈(2)을 선택적으로 동작시킨다. 또한, 실내온도를 감지하여 설정된 온도를 유지할 수 있도록 온도를 측정하는 온도센서(41)와, 설정온도 및 세부 동작설정을 입력받기 위한 설정부(43)와, 설정값 및 현재값을 비롯하여 동작상태를 출력하는 출력부(44)를 구비하게 된다.The controller 5 basically controls the heater and
이때 상기 제1열교환모듈(1) 및 냉동모듈(2)과 제2열교환모듈(1')이 본체(5)에 내장되어 냉난방공간과 구분되는 장소에 위치하는 형태로 설치될 수 있음에 따라 본체(5) 내부에서의 냉매누설을 감지할 수 있는 누설센서(42)를 구비하고, 냉매 누설시 음향 및 시각적으로 인지할 수 있도록 하여 예기치 못한 냉매누설을 빠르게 인지하고 효과적인 대응이 이루어질 수 있다.At this time, the first
또한, 상기 코어(31, 31')의 연결관을 수직으로 배치하여 열전달 유체가 상하로 유동할 수 있도록 구성하되, 상기 제어부(5)는 냉방과 난방 동작에 따라 상기 펌프(32, 32')의 이송방향을 달리하여 냉방 동작에서는 냉기를 갖는 유체가 코어(31, 31')의 상측에서 하측으로 이동하고, 난방 동작에서는 열기를 갖는 유체가 코어(31, 31')의 하측에서 상측으로 이동하며 대류효과와 더불어 코어의 열전달을 촉진하는 것이 바람직하다.In addition, the connection pipes of the
또한, 본 발명에서는 이러한 최적 대류구조를 통해 적정온도에서 잠시 펌프(32)를 끄는 조치를 하여도 대류를 통해 코어(31)로의 열 또는 냉기의 확산이 유지되며 급격한 온도변화가 없어 에너지 절감 측면에서 매우 효율적이다.In addition, in the present invention, even if the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 개념도로서, 이전 설치가 가능한 이동형 에어컨에 적용할 수 있는 1 실시예의 원리를 확장하며, 기존 중앙냉방 방식의 건물이나 특히 대형 수산시장 등에서 해수를 냉각하는 구조에 본 발명을 적용하여 개별 보수가 용이하도록 한 구조를 나타내고 있다.5 is a conceptual diagram according to an embodiment of the present invention, which expands the principle of Example 1 applicable to a portable air conditioner that can be installed previously, and is used in a structure that cools seawater in an existing central cooling type building or especially a large fish market. It shows a structure in which individual maintenance is easy by applying the present invention.
이러한 시설물에는 기본적으로 중앙의 대형냉동기가 구비되어 냉매의 응축열을 옥상 등에 설치된 냉각탑을 통해 냉각시키고, 증발기의 냉기를 통해 해수를 냉각시켜 각 구역으로 공급을 하는 일명 칠러 구조가 적용되었다.In these facilities, a large-sized refrigerant is basically provided, and the condensation heat of the refrigerant is cooled through a cooling tower installed on a roof, etc., and seawater is cooled through the cold air of the evaporator, and a so-called chiller structure is applied.
이러한 구조에서는 냉각된 해수를 비롯한 유체가 배관을 타고 시설물 구역별로 공급될 수밖에 없으므로 배관 표면의 결로로 인한 내부재의 손상과 곰팡이 발생 등의 문제가 지적되어 왔다.In such a structure, since the fluid including cooled seawater is inevitably supplied to each facility area through the pipe, problems such as damage to internal materials due to condensation on the pipe surface and the occurrence of mold have been pointed out.
이에 본 발명에서는 시설물의 외부에 설치되어 냉각수를 외기와 열교환 시키되, 냉각수펌프(72)를 통해 냉각수를 시설물의 구역을 통과하는 냉각관로(71)로 공급 및 순환시키는 냉각탑(7)의 구조를 유지한 체, 각 구역마다 제1코어모듈(3)과 본체(5) 및 제2코어모듈(3')을 구비하되, 각 구역의 제2코어(31, 31')는 상기 냉각관로(71)에 내장되어 냉각수와 제2유체 사이에서 열교환이 이루어지도록 구성하게 된다.Accordingly, in the present invention, the structure of the cooling tower 7 is installed outside the facility to heat-exchange the cooling water to the outside air, but maintains the structure of the cooling tower 7 that supplies and circulates the cooling water through the cooling
제1코어(31)의 경우 냉방용으로는 실내기로 활용하고 앞서 언급한 수산시장의 경우 각 구역에 위치한 수조의 해수를 냉각시킬 수 있도록 구성된다.In the case of the
이러한 구조를 통해 시설물에 구비된 냉동기 및 부속설비를 없애 기계실 및 관리에 따른 자원을 절감할 수 있으며 무엇보다 상기 냉각관로(71)를 흐르는 냉각수의 온도로 인한 결로를 현저히 줄여 그로 인한 시설물의 피해를 줄일 수 있다.Through this structure, it is possible to save resources for the machine room and management by eliminating the freezer and auxiliary facilities provided in the facility, and above all, it significantly reduces the condensation caused by the temperature of the cooling water flowing through the
더불어 냉각계통에 문제가 발생하더라도 전체 설비를 정지시키지 않고 각 구역에 위치한 밸브를 잠근 후 본체(5)를 따로 분리하여 정비하거나 교체함으로 매우 효율적인 운용관리가 이루어질 수 있다.In addition, even if a problem occurs in the cooling system, a valve located in each area is closed without stopping the entire facility, and then the main body 5 is separately maintained or replaced, so that very efficient operation and management can be achieved.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 열교환모듈의 외형을 나타낸 사시도, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 열교환모듈의 내부를 나타낸 단면도, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 열교환모듈의 내부를 나타낸 분해도이다.6 is a perspective view showing the outer appearance of a heat exchange module according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a cross-sectional view showing the interior of the heat exchange module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an interior of the heat exchange module according to an embodiment of the present invention. It is an exploded view showing.
앞서 본 발명을 냉방(냉각)을 위한 용도를 실시예로 설명하였으나, 히트펌프의 원리를 이용하여 제1코어모듈(3) 및 제2코어모듈(3')을 반대로 사용하여 난방용도로 활용 가능하다.Previously, the use of the present invention for cooling (cooling) was described as an embodiment, but it can be used for heating by using the
*이를 위해서는 설치의 변경이 이루어져야 함에 따라 본 발명의 2실시예에서는 제1열교환모듈(1)에 히터(11)를 내장하는 것만으로 설치 변경 없이도 난방용도로 활용할 수 있도록 한다.* For this purpose, as the installation must be changed, in the second embodiment of the present invention, only the
이를 위해 상기 제1몸체(12)의 중심에는 한쪽 끝에 전극(111)이 형성된 봉 형상의 히터(11)가 위치하여 외부로부터 전력이 인가됨에 따라 발열이 이루어지도록 한다. 즉 상기 히터(11) 외측으로는 유체의 유동을 위한 원통형의 제1몸체(12)가 형성되며, 구체적으로 상기 제1몸체(12)는 상기 전극(111)이 노출되도록 한쪽은 상기 히터(11)를 둘러 밀폐되고 다른 쪽은 상기 히터의 길이보다 길게 돌출된 상태에서 개방되어 상기 히터와 제1몸체(12) 사이가 제1공간(121)이 되는 것이다.To this end, a rod-shaped
난방동작에서는 상기 제어부가 냉동모듈을 정지한 상태에서 상기 히터를 동작시키고 상기 제1출입공(122)-제1공간(121)-제2공간(131)-제2출입공(132)을 통과하는 제1유체를 가열하며, 가열된 열전달 유체는 펌프(32)를 통해 제1코어(31)를 통과하며 제1코어(31) 전체로 열을 확산시키고 송풍기(F)를 통해 열기를 실내로 공급한다.In the heating operation, the controller operates the heater while the refrigeration module is stopped, and passes through the first access hole 122-the first space 121-the second space 131-the
도 9는 본 발명의 열교환모듈부에 나선구조체(15)가 형성된 모습을 나타낸 단면도이다. 이는 제1열교환모듈(1) 및 제2열교환모듈(1') 모두에 적용될 수 있는 구성으로 각각 제1유체 및 제2유체의 유로를 나선형으로 형성하여 체류시간을 늘려 열효율을 높이게 된다. 첨부된 도면에서는 제2공간(131) 내부에 나선구조체(15)를 삽입한 모습을 나타내고 있으나 제1공간(121)에도 구비하여 열교환 효율을 높일 수 있음은 자명하다.9 is a cross-sectional view showing a state in which the
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The rights of the present invention are not limited to the embodiments described above and are defined by what is described in the claims, and that a person having ordinary knowledge in the field of the present invention can make various modifications and adaptations within the scope of the rights described in the claims. It is self-explanatory.
1: 제1열교환모듈
11: 히터
111: 전극
1': 제2열교환모듈
12: 제1몸체
121: 제1공간
122: 제1출입공
13: 제2몸체
131: 제2공간
132: 제2출입공
14: 코일부
15: 나선구조체
2: 냉동모듈
21: 압축기
22: 응축기
23: 팽창밸브
24: 증발기
3: 제1코어모듈
31: 코어
311: 연결관
3': 제2코어모듈
312: 방열판
32: 펌프
F: 송풍기
4: 제어부
41: 온도센서
42: 누설센서
43: 설정부
44: 출력부
5: 본체
6: 제1호스모듈
62:콕크
6': 제2호스모듈
C: 커넥터
V: 밸브
7: 냉각탑
71: 냉각관로
72: 냉각수펌프1: first heat exchange module 11: heater 111: electrode
1': second heat exchange module 12: first body 121: first space
122: first entry hole 13: second body
131: second space 132: second entrance hole
14: coil unit 15: spiral structure
2: refrigeration module 21: compressor 22: condenser
23: expansion valve 24: evaporator
3: first core module 31: core 311: connector
3': second core module 312: heat sink 32: pump
F: blower
4: control unit 41: temperature sensor 42: leakage sensor
43: setting unit 44: output unit
5: main body
6: first hose module 62: cock
6': 2nd hose module C: Connector V: Valve
7: cooling tower 71: cooling line 72: cooling water pump
Claims (4)
상기 압축기(21)와 응축기(22)와 팽창밸브(23)와 증발기(24)를 내장하되, 상기 증발기(24)와 일체로 구성되어 순환되되 0℃ 이하의 온도에서도 동결되지 않고 상전이 온도 범위가 넓은 부동액 계열의 제1유체와 냉매 사이에 열교환이 이루어지는 제1열교환모듈(1)과, 상기 제1열교환모듈(1)의 제1유체를 순환시키는 제1펌프(32)와, 상기 응축기(22)와 일체로 구성되어 순환되는 제2유체와 냉매 사이에 열교환이 이루어지는 제2열교환모듈(1')를 구비하는 본체(5);
상기 제1열교환모듈(1)과 연결되어 내부로 제1유체가 순환되며 실내측과 열교환이 이루어지는 제1코어모듈(3);
시설물의 외부에 설치되어 냉각수를 외기와 열교환 시키되, 냉각수펌프(72)를 통해 냉각수를 시설물의 구역을 통과하는 냉각관로(71)로 공급 및 순환시키는 냉각탑(7);
본체(5) 내부에서의 냉매누설을 감지 및 인지할 수 있는 누설센서(42) 로 이루어지되,
상기 제1열교환모듈(1) 및 제2열교환모듈(1')은,
한쪽 끝 부분에 내외를 관통하는 제1출입공(122, 122')이 형성되고 내부에 제1공간(121, 121')을 형성하면서 다른 쪽은 개방되는 원통형의 제1몸체(12, 12')와, 내부에 유로가 형성된 튜브가 스프링형태로 상기 제1몸체(12, 12')를 감싸 돌며 형성된 코일부(14, 14')와, 한쪽은 상기 제1몸체(12, 12')를 둘러 밀폐되고 다른 쪽은 제1몸체(12, 12')의 다른 쪽 끝 부분과 떨어져 밀폐되되 내벽과 상기 코일부(14, 14') 사이에 상기 제1공간(121, 121')과 연결되는 제2공간(131, 131')과 한쪽 끝 부분에 내외를 관통하는 제2출입공(132, 132')이 형성되며 상기 코일부(14, 14')의 양단부가 외부로 관통되는 원통형의 제2몸체(13, 13')와, 한쪽 끝에 전극(111)이 형성되며 상기 전극(111)이 상기 제1몸체(12, 12')의 외측으로 노출되도록 제1공간(121, 121') 내측으로 설치된 봉 형상의 히터(11)로 이루어지는 동일한 구조를 갖되,
상기 제1열교환모듈(1)은 증발기(24)가 코일부(14)로 구성되고 펌프(32) 및 코어(31)는 제1출입공(122) 및 제2출입공(132)을 통해 제1유체가 순환되도록 연결되고,
상기 제2열교환모듈(1')은 상기 냉각관로(71)에 연결되되 코일부(14')에는 냉매가 제1공간(121') 및 제2공간(131')에는 제2유체로서 상기 냉각수가 위치하며 열교환이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 간접 열교환 방식을 이용한 시설물 구역 열교환 시스템.
A compressor 21 for compressing the refrigerant in the system, a condenser 22 for cooling and liquefying the compressed refrigerant, an expansion valve 23 for expanding the liquefied refrigerant, and an evaporator 24 for discharging cold air of the expanded refrigerant. In the heat exchange system with ),
The compressor (21), condenser (22), expansion valve (23) and evaporator (24) are built-in. A first heat exchange module (1) in which heat exchange is performed between a first fluid of a wide antifreeze series and a refrigerant, a first pump (32) for circulating the first fluid of the first heat exchange module (1), and the condenser (22). ) And a second heat exchange module (1') in which heat exchange is performed between the second fluid and the refrigerant circulated integrally with the main body (5);
A first core module (3) connected to the first heat exchange module (1), circulating a first fluid therein, and performing heat exchange with the indoor side;
A cooling tower 7 installed outside the facility to heat-exchange the cooling water with outside air, and supply and circulate the cooling water through the cooling water pump 72 to the cooling line 71 passing through the area of the facility;
Consisting of a leakage sensor 42 capable of detecting and recognizing the leakage of refrigerant inside the main body 5,
The first heat exchange module (1) and the second heat exchange module (1'),
Cylindrical first bodies (12, 12') formed at one end to penetrate the inside and outside, and to form first spaces (121, 121') inside and open at the other end. ), and the coil portions 14 and 14' formed by surrounding the first body 12 and 12' in a spring shape with a tube formed therein, and the first body 12 and 12' at one side. It is enclosed and the other side is sealed apart from the other end of the first body (12, 12'), but is connected to the first space (121, 121') between the inner wall and the coil part (14, 14'). The second spaces 131 and 131 ′ and second entry and exit holes 132 and 132 ′ penetrating the inside and outside of one end portion are formed, and both ends of the coil units 14 and 14 ′ are formed in a cylindrical shape. 2 Body (13, 13'), an electrode 111 is formed at one end, and the electrode 111 is exposed to the outside of the first body (12, 12') inside the first space (121, 121') It has the same structure consisting of a rod-shaped heater 11 installed as,
In the first heat exchange module 1, the evaporator 24 is composed of a coil unit 14, and the pump 32 and the core 31 are formed through a first inlet hole 122 and a second outlet hole 132. 1 connected so that the fluid is circulated,
The second heat exchange module (1') is connected to the cooling conduit (71), and the cooling water is a refrigerant in the coil unit (14') as a second fluid in the first space (121') and the second space (131'). A facility zone heat exchange system using an indirect heat exchange method, characterized in that the is located and configured to perform heat exchange.
상기 제1공간(121, 121') 내벽 및 제2공간(131, 131') 외벽으로 나선형의 유로를 형성하도록 돌출형성된 나선구조체(15)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간접 열교환 방식을 이용한 시설물 구역 열교환 시스템.
The method of claim 1,
A facility using an indirect heat exchange method, characterized in that it further comprises a helical structure 15 protruding to form a spiral flow path through the inner walls of the first spaces 121 and 121 ′ and the outer walls of the second spaces 131 and 131 ′. Zone heat exchange system.
플렉시블 튜브로 이루어져 상기 제1열교환모듈(1)과 제1펌프(32) 및 제1코어(31)를 연결하며 제1유체를 순환시키는 제1호스모듈(6); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간접 열교환 방식을 이용한 시설물 구역 열교환 시스템.
The method of claim 1,
A first hose module (6) made of a flexible tube to connect the first heat exchange module (1), the first pump (32) and the first core (31) to circulate the first fluid; Facility zone heat exchange system using an indirect heat exchange method, characterized in that it further comprises.
상기 제1호스모듈(6)은,
각각 제1유체의 흐름을 차단하는 밸브(V)와,
각각 본체(5) 외측에서 결합/분리 가능한 커넥터(C)를 포함하는 것을 특징으로 하는 간접 열교환 방식을 이용한 시설물 구역 열교환 시스템.The method of claim 3,
The first hose module 6,
A valve (V) that blocks the flow of the first fluid, respectively,
A facility zone heat exchange system using an indirect heat exchange method, characterized in that each includes a connector (C) that can be coupled/separated from the outside of the body (5).
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KR20230087418A (en) * | 2023-05-23 | 2023-06-16 | 세빈기술주식회사 | Seawater cooling system with centralized cooling water circulation and independent cooling modules |
Citations (1)
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KR100570300B1 (en) | 2004-12-31 | 2006-04-11 | 위니아만도 주식회사 | A movable multi-type air-conditioner having a cooling system using a secondary fluid |
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