KR100569780B1 - One body type air cooled unit adopting evaporation temperature changeableness method for heat pump device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대기의 무한한 공기열원을 이용하되 동, 하절기 환경변화에 따라 저온의 공기열원 또는 고온의 공기열원을 흡수하고 냉매의 증발온도, 전열면적 및 송풍량을 가변적이게 하여 히트펌프장치의 안정적인 운영과 양호한 성능 및 에너지 효율을 극대화하는 히트펌프 장치용 증발온도가변식 일체형 공랭식증발기장치에 관한 것이다.The present invention uses the infinite air heat source of the atmosphere, but absorbs the low-temperature air heat source or high-temperature air heat source in accordance with the environment changes during the summer and summer, and the evaporation temperature, the heat transfer area and the air flow rate of the refrigerant variable and stable operation of the heat pump device An evaporation temperature variable integrated air cooled evaporator device for a heat pump device that maximizes good performance and energy efficiency.
본 발명의 히트펌프 장치용 증발온도가변식 일체형 공랭식증발기는 주위의 공기열원을 흡수하여 냉매를 증발하는 것으로서 병렬로 연결되어 있으며 소정의 용량을 갖는 두개의 증발기(10a)(10b), 상기 증발기(10a)(10b)로 공기의 흐름을 유도하는 송풍기(20a)(20b), 상기 증발기(10a)에 냉매를 유입하는 냉매유입배관(40a)상에 각각 순서대로 설치되어 있는 고온용 전자변(30a) 및 고온용 팽창변(31a), 상기 증발기(10b)에 냉매를 유입하는 냉매유입배관(40b)상에 각각 순서대로 설치되어 있는 저온용 전자변(30b) 및 저온용 팽창변(31b), 상기 고온용 팽창변(31a) 하류의 냉매유입배관(40a)과 저온용 팽창변(31b) 하류의 냉매유입배관(40b) 사이를 연결하는 연결배관(40c), 그리고 상기 연결배관(40c)상에 설치되어 냉매가 냉매유입배관(40a)에서 냉매유입배관(40b)으로만 흐르도록 하는 역지변(31c)을 포함하는 것을 특징으로 한다. The evaporation temperature variable integrated air-cooled evaporator of the heat pump device of the present invention absorbs the surrounding air heat source and evaporates the refrigerant, and is connected in parallel and has two evaporators 10a and 10b having a predetermined capacity. 10a, 10b, blowers 20a and 20b for inducing the flow of air, and high-temperature electronic valves 30a respectively installed on the refrigerant inlet pipe 40a for introducing refrigerant into the evaporator 10a. And a low-temperature electronic valve 30b and a low-temperature expansion valve 31b and the high-temperature expansion valve 31 which are respectively installed in order on the high-temperature expansion valve 31a and the refrigerant inlet pipe 40b for introducing the refrigerant to the evaporator 10b. (31a) a connection pipe 40c for connecting between the refrigerant inlet pipe 40a downstream and the refrigerant inlet pipe 40b downstream of the low-temperature expansion valve 31b, and the refrigerant being installed on the connection pipe 40c. To flow only from the inlet pipe 40a to the refrigerant inlet pipe 40b. Is characterized in that it comprises a reverse side 31c.
히트펌프, 공랭식증발기, 증발온도, 가변식, 일체형, 편측흡입형, 양측흡입형, 고온용 팽창변, 저온용 팽창변, 역지변, 전자변, 액분리기Heat pump, air-cooled evaporator, evaporation temperature, variable type, integrated type, one side suction type, both side suction type, high temperature expansion valve, low temperature expansion valve, reverse valve, electronic valve, liquid separator
Description
도 1a는 본 발명에 따른 히트펌프 장치용 증발온도가변식 일체형공랭식증발기의 일실시예로서 편측 흡입형 증발기의 고온증발상태의 구성도,Figure 1a is a block diagram of a high temperature evaporation state of the one-side suction type evaporator as an embodiment of the evaporation temperature variable integral air cooled evaporator for a heat pump device according to the present invention,
도 1b는 본 발명에 따른 히트펌프 장치용 증발온도가변식 일체형공랭식증발기의 일실시예로서 편측 흡입형 증발기의 저온증발상태의 구성도,1B is a configuration diagram of a low-temperature evaporation state of a one-side suction type evaporator as an embodiment of the evaporation temperature variable integrated air-cooled evaporator for a heat pump device according to the present invention;
도 2a는 본 발명에 따른 히트펌프 장치용 증발온도가변식 일체형공랭식증발기의 다른 실시예로서 양측 흡입형 증발기의 고온증발상태의 구성도,Figure 2a is a configuration diagram of a high temperature evaporation state of the two-side suction type evaporator as another embodiment of the evaporation temperature variable integral air cooled evaporator for a heat pump device according to the present invention,
도 2b는 본 발명에 따른 히트펌프 장치용 증발온도가변식 일체형공랭식증발기의 다른 실시예로서 양측 흡입형 증발기의 저온증발상태의 구성도,Figure 2b is a configuration diagram of a low-temperature evaporation state of the two-side suction type evaporator as another embodiment of the evaporation temperature variable integral air cooled evaporator for a heat pump device according to the present invention,
도 3a는 본 발명에 따른 편측 흡입형 공랭식증발기을 채용한 히트펌프장치의 고온증발상태의 냉매 계통도,3A is a refrigerant system diagram of a high temperature evaporation state of a heat pump apparatus employing a one-side suction type air-cooled evaporator according to the present invention;
도 3b는 본 발명에 따른 편측 흡입형 공랭식증발기을 채용한 히트펌프장치의 저온증발상태의 냉매 계통도,3b is a refrigerant system diagram of a low temperature evaporation state of a heat pump apparatus employing a one-side suction type air-cooled evaporator according to the present invention;
도 4a는 본 발명에 따른 양측 흡입형 공랭식증발기을 채용한 히트펌프장치의 고온증발상태의 냉매 계통도,4A is a schematic diagram of a refrigerant in a high temperature evaporation state of a heat pump apparatus employing a double suction type air-cooled evaporator according to the present invention;
도 4b는 본 발명에 따른 편측 흡입형 공랭식증발기을 채용한 히트펌프장치의 저온증발상태의 냉매 계통도이다.Figure 4b is a refrigerant system diagram of a low-temperature evaporation state of the heat pump apparatus employing the one-side suction type air-cooled evaporator according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10a, 10b: 증발기 20a, 20b: 송풍기10a, 10b:
30a: 고온용 전자변 30b: 고온용 전자변30a: high-
31a: 고온용 팽창변 31b: 저온용 팽창변31a: high
31c: 역지변31c: reverse displacement
40a, 40b: 냉매유입배관 40c: 연결배관40a, 40b:
40d, 40e: 분배관 50: 냉매유출배관40d, 40e: Distribution pipe 50: Refrigerant outflow pipe
51: 액 분리기 52: 역지변51: liquid separator 52: reverse displacement
본 발명은 냉, 온수 및 냉, 난방이 필요한 사우나, 목욕탕, 호텔, 모텔, 콘도, 골프장, 골프 연습장, 스포츠 센터, 수영장 등 대형의 에너지 소비가 많은 장소에 냉, 온수 및 냉, 난방에 필요한 45℃∼60℃의 온수와 7℃∼12℃의 냉수를 공급 할 수 있는 히트펌프 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대기의 무한한 공기열원을 이용하되 동, 하절기 환경변화에 따라 저온의 공기열원 또는 고온의 공기열원을 흡수하고 냉매의 증발온도, 전열면적 및 송풍량을 가변적이게 하여 히트펌프장치의 안정적인 운영과 양호한 성능 및 에너지 효율을 극대화하는 히트펌프 장 치용 증발온도가변식 일체형 공랭식증발기에 관한 것이다. The present invention is used for cold, hot water and cold, heating in large energy consuming places such as sauna, bath, hotel, motel, condo, golf course, golf driving range, sports center, swimming pool, etc. The present invention relates to a heat pump apparatus capable of supplying hot water at a temperature of 60 ° C. to 60 ° C. and cold water at a temperature of 7 ° C. to 12 ° C., and more specifically, using an infinite air heat source in the atmosphere. The present invention relates to an evaporative temperature variable integrated evaporator for heat pump devices that absorbs high-temperature air heat sources and changes the evaporation temperature, heat transfer area, and airflow of the refrigerant to maximize the stable operation, good performance, and energy efficiency of the heat pump device.
일반적으로 히트펌프 장치는 공기열원, 폐열, 지열, 태양열, 태양광등 기타 다양한 방법들을 이용하고 있으나 히트펌프 장치의 보편적인 기술로서는 비교적 장비가 간단하고 설비구성이 또한 간단하여 공기열원을 흡수하는 공랭식 냉, 난방기 히트펌프 장치가 주종을 이루고 있다.In general, the heat pump device uses a variety of methods such as air heat source, waste heat, geothermal heat, solar heat, solar light, etc., but the common technology of heat pump device is air-cooling type that absorbs air heat source because it is relatively simple equipment and simple equipment configuration. Cold and heater heat pump device is the dominant.
그리고 공랭식 증발기는 히트펌프장치의 중요한 구성부품으로서 히트펌프 장치에서 성능 및 효율을 결정하는 가장 중요한 장치이다. And the air-cooled evaporator is an important component of the heat pump device is the most important device for determining the performance and efficiency in the heat pump device.
우리나라는 하절기(여름)에는 평균영상 25℃∼35℃이하로 상당히 무더운 날씨로 형성되며 중간기(봄, 가을)에는 평균영상 10℃∼20℃이하의 선선한 날씨로 형성되고 동절기(겨울)에는 평균 -15℃∼+10℃이하로 형성되는 등 사계절의 환경변화가 너무나 크다. 따라서 공랭식증발기장치의 공기량과 증발기의 전열면적을 구성함에 있어서 사실상 사계절용으로 열교환기의 설계가 불가능에 가깝다. In Korea, the average image is below 25 ℃ ~ 35 ℃ in summer (summer) and it is formed with very hot weather. In the mid-term (spring, autumn), it is formed in cool weather with average image below 10 ℃ ~ 20 ℃. The environmental changes of the four seasons are so great that they are formed below 15 ℃ ~ 10 ℃. Therefore, it is almost impossible to design a heat exchanger for four seasons in constructing the air volume of the air-cooled evaporator device and the heat transfer area of the evaporator.
따라서 종래의 공랭식 냉, 난방기 히트펌프장치는 동절기에는 대기온도가 영하로 떨어지는 결과로 인해 히트펌프 장치의 성능 및 효율을 결정하는 냉매증발온도가 영하의 저온으로 형성되어 성적계수(COP)가 현저하게 떨어지고 저온부인 증발기와 압축기 흡입부의 결빙현상으로 기기의 효율적인 운전이 어렵고 액 해머현상으로 안전성이 결여되는 단점이 있어 최근에는 인버터방식의 압축기로 냉매순환량을 조절하여 기기의 안전성과 결빙현상의 문제점은 해결하였으나 여전히 성적계수(COP)가 현저하게 감소하고 있다. Therefore, in the conventional air-cooled cold and heater heat pump device, the coolant evaporation temperature, which determines the performance and efficiency of the heat pump device, is formed at a low temperature below zero as a result of the atmospheric temperature dropping to below zero, resulting in a significant COP. It is difficult to operate the equipment efficiently due to the freezing of the evaporator and the compressor suction of the low temperature part, and the lack of safety due to the liquid hammer phenomenon.In recent years, the compressor type of refrigerant is controlled by the inverter type compressor to solve the problems of safety and freezing. However, the COP is still falling significantly.
또한 일부에서 히트펌프장치의 기준을 최대한 동절기에 사용할 목적으로 공 랭식증발기를 영하의 저온용설계에 맞추어 사용하고 있으나, 그 대신에 하절기 및 중간기에는 외기온도가 너무나 높은 상온으로 존재하기 때문에 오히려 저온용으로 설계된 공랭식증발기의 용량이 너무나 비대하다. In addition, some air-cooled evaporators are used in accordance with the design for sub-zero temperatures for the purpose of using the heat pump system in the winter as much as possible, but instead, in the summer and mid-term periods, because the outside air temperature is too high, The capacity of the air-cooled evaporator, which is designed for use, is too large.
따라서 이러한 히트펌프장치는 하절기 및 중간기에 냉매가 증발기에서 과열상태로 압축기에 흡입됨으로써 냉동유의 기포화현상이 발생되어 윤활기능이 현격하게 떨어지고 오일회수가 심각하게 우려되고, 또한 저압의 차가운 냉매가스로 압축기를 냉각하는 매우 중요한 기능이 이미 증발기에서 과열되는 현상으로 압축기가 과열이 되어 파손이 되는 심각한 문제점을 안고 있다. Therefore, in the heat pump device, the refrigerant is sucked into the compressor in the summer and the middle of the evaporator in the superheated state, thereby causing the foaming of the refrigeration oil, the lubrication function is greatly reduced and the oil recovery is seriously concerned, and also the cold refrigerant gas of low pressure A very important function of cooling the compressor is already overheated in the evaporator, which causes a serious problem of the compressor being overheated and damaged.
또한 영하의 저온용으로 설계되어 공랭식증발기의 외형크기가 상당히 비대해져 막대한 제조비용과 이를 설치하기위한 공간의 확보와 현장반입이 어려운 문제가 있으며, 송풍량이 과대하여 소음문제가 심각하고 송풍기모타의 용량이 높아 전기에너지 소비가 크게 되는 결과를 초래하고 있으며 현장설치시공에 있어서 여러 가지 문제점을 내포하고 있다. In addition, it is designed for the low temperature below zero, the external size of the air-cooled evaporator is considerably enlarged, so there is a problem of enormous manufacturing cost, securing the space for installation, and difficult to carry on site. As a result, electric energy consumption is increased, and there are various problems in the field installation construction.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 동, 하절기 환경변화에 따라 저온의 공기열원 또는 고온의 공기열원을 흡수할 수 있도록 하여 히트펌프장치의 안정적인 운영과 양호한 성능 및 에너지 효율을 극대화하는 히트펌프 장치용 증발온도가변식 일체형 공랭식증발기를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, it is possible to absorb a low-temperature air heat source or a high-temperature air heat source in accordance with environmental changes during the summer and summer, stable operation of the heat pump device and good performance and energy An object of the present invention is to provide an evaporation temperature variable integrated air cooled evaporator for a heat pump device that maximizes efficiency.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 히트펌프 장치용 증발온도가변식 일체형 공랭식증발기는 주위의 공기열원을 흡수하여 냉매를 증발하는 것으로서 병렬로 연결되어 있으며 소정의 용량을 갖는 두개의 증발기, 상기 증발기로 공기의 흐름을 유도하는 송풍기, 상기 하나의 증발기에 냉매를 유입하는 냉매유입배관상에 각각 순서대로 설치되어 있는 고온용 전자변 및 고온용 팽창변, 상기 다른 하나의 증발기에 냉매를 유입하는 냉매유입배관상에 각각 순서대로 설치되어 있는 저온용 전자변 및 저온용 팽창변, 상기 고온용 팽창변 하류의 냉매유입배관과 저온용 팽창변 하류의 냉매유입배관 사이를 연결하는 연결배관, 그리고 상기 연결배관상에 설치되어 냉매가 저온용 냉매유입배관에서 고온용 냉매유입배관으로만 흐르도록 하는 역지변을 포함하는 것을 특징으로 한다. Evaporation temperature variable integral air-cooled evaporator for heat pump apparatus of the present invention for achieving the above object is connected to the two evaporator having a predetermined capacity, the evaporator is connected in parallel as absorbing the ambient air heat source to evaporate the refrigerant A blower that induces the flow of air, a high-temperature electromagnetic valve and a high-temperature expansion valve installed in order on a refrigerant inlet pipe for introducing refrigerant into the one evaporator, respectively, and a refrigerant inlet pipe for introducing refrigerant into the other evaporator. A low-temperature electromagnetic valve and a low-temperature expansion valve, respectively, installed in order to the refrigerant pipe, which connects between the refrigerant inlet pipe downstream of the high-temperature expansion valve and the refrigerant inlet pipe downstream of the low-temperature expansion valve, and the refrigerant installed on the connection pipe. It includes a reverse flow that flows only from the low temperature refrigerant inlet pipe to the high temperature refrigerant inlet pipe. It is characterized by.
그리고 본 발명의 일체형 공랭식 증발기는 상기 두개의 증발기가 상하로 배치되며 각각 하나의 증발기로 구성된 편측 흡입형 증발기인 것을 특징으로 한다. In addition, the integrated air-cooled evaporator of the present invention is characterized in that the two evaporators are arranged up and down, each of which is a one-sided suction type evaporator.
또한 본 발명의 일체형 공랭식 증발기는 상기 두개의 증발기가 상하로 배치되며 상하의 증발기는 각각 두개의 증발기가 좌우로 구성된 양측 흡입형 증발기이며, 상기 좌우의 증발기는 각각 분배관에 의하여 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 한다. In addition, the integrated air-cooled evaporator of the present invention, the two evaporators are arranged up and down, and the upper and lower evaporators are two suction type evaporators each consisting of two evaporators left and right, and the left and right evaporators are connected to each other by a distribution pipe. It is done.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a는 본 발명에 따른 히트펌프 장치용 증발온도가변식 일체형 공랭식증발기의 일실시예로서 편측 흡입형 증발기의 고온증발상태의 구성도이고, 도 1b는 본 발명에 따른 히트펌프 장치용 증발온도가변식 일체형공랭식증발기의 일실시예로서 편측 흡입형 증발기의 저온증발상태의 구성도이며, 도 2a는 본 발명에 따른 히트펌프 장치용 증발온도가변식 일체형공랭식증발기의 다른 실시예로서 양측 흡입형 증발기의 고온증발상태의 구성도이며, 도 2b는 본 발명에 따른 히트펌프 장치용 증발온도가변식 일체형공랭식증발기의 다른 실시예로서 양측 흡입형 증발기의 저온증발상태의 구성도이며, 도 3a는 본 발명에 따른 편측 흡입형 공랭식증발기을 채용한 히트펌프장치의 고온증발상태의 냉매 계통도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 편측 흡입형 공랭식증발기을 채용한 히트펌프장치의 저온증발상태의 냉매 계통도이며, 도 4a는 본 발명에 따른 양측 흡입형 공랭식증발기을 채용한 히트펌프장치의 고온증발상태의 냉매 계통도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 편측 흡입형 공랭식증발기을 채용한 히트펌프장치의 저온증발상태의 냉매 계통도이다.Figure 1a is a block diagram of a high-temperature evaporation state of the one-side suction type evaporator as an embodiment of the evaporation temperature variable integral air-cooled evaporator for a heat pump apparatus according to the present invention, Figure 1b is a evaporation temperature variable for a heat pump apparatus according to the present invention. 2 is a schematic diagram of a low temperature evaporation state of a single-sided suction type evaporator, and FIG. 2A illustrates a double side suction type evaporator of another embodiment of the evaporation temperature variable type air cooled type evaporator for a heat pump device according to the present invention. Figure 2b is a schematic diagram of a high temperature evaporation state, Figure 2b is a configuration diagram of a low temperature evaporation state of the two-side suction type evaporator as another embodiment of the evaporation temperature variable integral air cooled evaporator for a heat pump device according to the present invention, Figure 3a Refrigerant system diagram of a high-temperature evaporation state of a heat pump apparatus employing a one-side suction type air-cooled evaporator according to the present invention, and FIG. 4 is a schematic diagram of a refrigerant in a high temperature evaporation state of a heat pump apparatus employing a double side suction type air-cooled evaporator according to the present invention, and FIG. 4b is a single side suction according to the present invention. Refrigerant system diagram of a low-temperature evaporation state of a heat pump apparatus employing a type air-cooled evaporator.
본 발명의 일실시예의 일체형 공랭식증발기는 도 1a, 1b 및 도 2a, 2b에 도시된 바와 같이 주위의 공기열원을 흡수하여 냉매를 증발하는 것으로서 병렬로 연결되어 있으며 소정의 용량을 갖는 두개의 증발기(10a)(10b), 상기 증발기(10a)(10b)로 공기의 흐름을 유도하는 송풍기(20a)(20b), 상기 증발기(10a)에 냉매를 유입하는 냉매유입배관(40a)상에 각각 순서대로 설치되어 있는 고온용 전자변(30a) 및 고온용 팽창변(31a), 상기 증발기(10b)에 냉매를 유입하는 냉매유입배관(40b)상에 각각 순서대로 설치되어 있는 저온용 전자변(30b) 및 저온용 팽창변(31b), 상기 고온용 팽창변(31a) 하류의 냉매유입배관(40a)과 저온용 팽창변(31b) 하류의 냉매유입배관(40b) 사이를 연결하는 연결배관(40c), 그리고 상기 연결배관 (40c)상에 설치되어 냉매가 냉매유입배관(40a)에서 냉매유입배관(40b)으로만 흐르도록 하는 역지변(31c)을 포함한다. The integrated air-cooled evaporator of one embodiment of the present invention, as shown in Figures 1a, 1b and 2a, 2b is connected in parallel to evaporate the refrigerant by absorbing the ambient air heat source and two evaporators having a predetermined capacity ( 10a) 10b,
도 1a 및 도1b에 도시된 공랭식 증발기는 상하로 배치된 증발기(10a)(10b)가 각각 1개씩이고 공기가 편측에서 흡입되는 형태의 증발기이며, 도 2a 및 도 2b에 도시된 증발기는 상하의 증발기(10a)(10b)가 각각 두개씩이고 공기가 양측에서 흡입되는 형태의 증발기이다. The air-cooled evaporator shown in Figs. 1A and 1B is an evaporator in which one
먼저 도 1a 및 도 1b에 도시된 공랭식 증발기를 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다. 이 실시예의 일체형공랭식증발기는 공기가 일측에서 흡입되는 편측 흡입형으로서 히트펌프장치의 용량이 소형인 경우에 적합한 구성이다. First, the air-cooled evaporator shown in FIGS. 1A and 1B will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. The integrated air-cooled evaporator of this embodiment is a one-side suction type in which air is sucked from one side, and is suitable for the case where the capacity of the heat pump device is small.
이 실시예의 공랭식증발기는 상기 두개의 증발기(10a)(10b)가 상하로 하나의 증발기가 배치되어 있다. 상하의 증발기(10a)(10b)에는 각각 냉매가 병렬로 유입되는 분배기가 구성되어 있다. 증발기(10a)(10b)를 통과한 냉매가 유출하는 냉매유출배관(50)상에는 냉매에 함유된 액체를 분리하는 액 분리기(51)와 냉매의 역류를 방지하는 역지변(52)이 설치되어 있다.In the air-cooled evaporator of this embodiment, the two
이 실시예의 일체형 공랭식증발기는 두개의 증발기(10a)(10b)가 상부와 하부로 구분이 되어 있으나 기계는 하나의 일체형으로 되어 있다. 하절기 및 중간기에 공기열원이 고온일 때는 고온용 증발기장치로 운전되어 상부에 위치한 증발기(10a)만 동작되어 상온의 뜨거운 공기열원에 효과적으로 대응할 수 있도록 하고, 동절기일 때는 저온용 증발기장치로 운전이 되며 상부와 하부에 위치한 증발기(10a)(10b) 모두 동작되어 저온의 차가운 공기열원에 효과적으로 대응할 수 있도록 한다.The integrated air-cooled evaporator of this embodiment has two
이 실시예의 일체형 공랭식 증발기는 다음과 같이 작용한다.The integrated air cooled evaporator of this embodiment works as follows.
히트펌프 장치의 압축기(미도시)에서 토출되는 핫가스를 응축기(미도시)에서 열을 방출하면 액체냉매가스로 응축되고 액체냉매가스만 증발기로 공급하는 본 발명의 일체형 공랭식 증발기에 공급된다. When the hot gas discharged from the compressor (not shown) of the heat pump device releases heat from the condenser (not shown), it is condensed into the liquid refrigerant gas and supplied to the integrated air-cooled evaporator of the present invention supplying only the liquid refrigerant gas to the evaporator.
도 3a에 도시된 바와 같이 상부의 증발기(10a)만 작동시키는 하절기 및 중간기 때에는 고온용 전자변(30a)이 열리고 저온용 전자변(30b)은 차단이 되어 액체 냉매는 고온용 팽창변(31a)으로 공급되어 저온저압의 냉매가스로 팽창된다. 냉매는 증발온도가 +15℃∼-10℃의 온도범위를 유지하면서 차가운 냉매가스로 변하여 냉매가스를 고르게 공급하도록 하는 분배기를 통해 상부의 증발기(10a)로 공급된다. 이 때 냉매는 역지변(31c)에 의해서 저온용 증발기(10b)로 공급되지 않도록 차단된다. As shown in FIG. 3A, during the summer and the middle stage of operating only the
냉매는 증발기(10a)에서 뜨거운 공기를 공급하는 송풍기(20a)에 의해서 공기와 열 교환이 이루어지면서 공기의 열원을 흡수하여 차가운 냉매 가스가 증발되어 증발기의 헷다(header)를 통하여 냉매배출배관(50)으로 배출된다. 냉매는 액 분리기(51)에서 액체 냉매를 분리하여 기체 냉매만 압축기(미도시)로 공급되어 순환된다. 이와 같은 하절기 및 중간기의 상태는 고온용 증발기로서의 기능을 한다.The refrigerant is heat exchanged with the air by the
다음에 하절기 및 중간기를 제외한 동절기때 동작하는 저온 증발기 운전상태를 도 3b를 참조하여 설명한다. Next, the operation state of the low temperature evaporator operating during the winter season except the summer season and the middle season will be described with reference to FIG. 3B.
히트펌프 장치의 압축기(미도시)에서 토출되는 핫가스를 응축기(미도시)에서 열을 방출하면 액체냉매가스로 응축되고 액체냉매가스만 증발기로 공급하는 수액기를 지나 본 발명의 일체형 공랭식증발기에 공급된다. When the hot gas discharged from the compressor (not shown) of the heat pump device releases heat from the condenser (not shown), it is condensed into liquid refrigerant gas and supplied to the integrated air-cooled evaporator of the present invention through a receiver which supplies only the liquid refrigerant gas to the evaporator. do.
동절기에는 하절기 및 중간기 때 동작하는 고온용 전자변(30a)은 닫히고 저온용 전자변(30b)은 열리게 되어 냉매는 저온용 팽창변(31b)으로 공급되어 저온용 팽창변(31b)에서 저온저압의 냉매가스로 팽창된다. 냉매는 증발온도가 +10℃∼-25℃의 낮은 온도범위를 유지되면서 차가운 냉매가스로 변하여 일부는 역지변(31c)을 통과하여 상부의 증발기(10a)로 유입되고 일부는 하부의 증발기(10b)로 유입된다. In the winter season, the high-
상, 하부의 증발기(10a)(10b)는 각각 분배기가 구성되어 있어서 냉매가스가 고르게 공급된다. 상, 하부의 증발기(10a)(10b)에는 또한 상, 하부 송풍기(20a)(20b)에 의해서 차가운 공기가 공급되어 냉매와 차가운 공기와의 사이에 열 교환이 이루어지면서 차가운 냉매가스는 저온공기의 열원을 흡수하여 증발이 이루어진 후 상,하부 증발기(10a)(10b)의 헷다를 통하여 배출된다. 냉매는 이어서 냉매배출배관(50) 상에 있는 액 분리기(51)로 공급되어 액체 냉매를 분리하여 기체 냉매만 압축기(미도시)로 공급되어 순환된다. The upper and
이와 같이 동절기 때에는 냉매의 증발온도가 저온용 팽창변(31b)에 의해 영하의 저온으로 가변하고, 상, 하부의 증발기(10a)(10b)에 의해 전열면적이 커지도록 가변되며, 또한 상, 하부의 송풍기(20a)(20b)에 의해 송풍량이 커지는 가변이 이루어진다. 이와 같은 동절기의 상태는 저온용 증발기가 된다. Thus, during the winter season, the evaporation temperature of the refrigerant is changed to a low temperature below zero by the low-
다음에 도 2a 및 도 2b에 도시된 양측 흡입형 공랭식 증발기를 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명한다. 양측 흡입형은 히트펌프장치의 용량이 대형인 경우에 적합한 기계구성방식이다,Next, the bilateral suction air-cooled evaporator shown in FIGS. 2A and 2B will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. Both side suction type is suitable for machine configuration when the capacity of heat pump device is large.
이 실시예의 일체형 공랭식증발기는 하절기 및 중간기에는 도 4a에 도시된 바와 같이 작용한다. 최초 히트펌프 장치의 압축기(미도시)에서 토출되는 핫가스를 응축기(미도시)에서 열을 방출하면서 액체냉매가스로 응축되고 액체냉매가스만 증발기로 공급하는 수액기(미도시)를 지나 히트펌프장치의 한 구성요소인 이 실시예의 일체형 공랭식증발기에 공급된다. The integrated air cooled evaporator of this embodiment operates as shown in FIG. 4A in the summer and intermediate seasons. The heat pump is discharged from the compressor (not shown) of the first heat pump device by passing the heat from the condenser (not shown) and condensed into liquid refrigerant gas and passing through a receiver (not shown) that supplies only the liquid refrigerant gas to the evaporator. One component of the device is fed to the integrated air cooled evaporator of this embodiment.
하절기 및 중간기 때 동작하는 고온용 전자변(30a)이 열리고 저온용 전자변(30b)은 차단이 되어 액체 냉매가 고온용 팽창변(31a)으로 공급을 하여 저온저압의 냉매가스로 팽창시킨다. 냉매는 증발온도가 +15℃∼-10℃의 비교적 높은 온도범위를 유지하면서 차가운 냉매가스로 변하여 상부 좌우의 고온용 증발기(10a)로 공급된다. 이 때 하부 좌우의 저온용 증발기(10b)로는 역지변(31c)에 의하여 공급을 방지된다. 그리고 좌우의 증발기(10a)에 냉매가스가 유입될 때 각각의 분배기에 의해 고르게 공급된다. The high-
증발기(10a)에는 송풍기(20a)에 의해서 뜨거운 공기가 공급되므로 차가운 냉매가스는 공기와의 열교환에 의하여 공기의 열원을 흡수하여 증발이 이루어진다. 증발된 냉매가스는 좌우의 증발기(10a)의 헷다(header)를 통하여 통합이 되어 냉매배출배관(5)으로 배출되고 액 분리기(51)로 공급되며 여기서 액체 냉매를 분리하여 기체 냉매만 압축기(미도시)로 공급되는 순환을 계속한다. Since the hot air is supplied to the
이와 같은 상태의 작용은 고온용 증발기로서 작용하는 것이다. The action in this state is to act as a high temperature evaporator.
다음에 하절기 및 중간기를 제외한 동절기 때만 동작하는 저온 증발기 운전상태를 도 4b를 참조하여 설명한다. Next, the operation of the low temperature evaporator operating only during the winter season except the summer season and the middle season will be described with reference to FIG. 4B.
도 4a의 경우와 마찬가지로 최초 히트펌프 장치의 압축기(미도시)에서 토출 되는 핫가스를 응축기(미도시)에서 열을 방출하면서 액체냉매가스로 응축되고 액체냉매가스만 증발기로 공급하는 수액기(미도시)를 지나 히트펌프장치의 한 구성요소인 이 실시예의 일체형 공랭식증발기에 공급된다. As in FIG. 4A, a hot gas discharged from a compressor (not shown) of an initial heat pump device is condensed into liquid refrigerant gas while dissipating heat from a condenser (not shown), and a liquid receiver supplying only liquid refrigerant gas to an evaporator (not shown). And fed to the integrated air cooled evaporator of this embodiment, which is a component of the heat pump apparatus.
동절기에는 고온용 전자변(30a)이 닫히고 저온용 전자변(30b)은 열리게 되어 액체 냉매가스가 저온용 팽창변(31b)으로 공급되어 저온저압의 냉매가스로 팽창된다. 냉매가스는 증발온도가 +10℃∼-25℃ 의 비교적 낮은 온도범위에서 유지되면서 차가운 냉매가스로 변하여 일부는 역지변(31c)을 통과하여 상부 좌우의 증발기(10a)로 흐르고 일부는 직접 하부 좌우의 증발기(10b)로 흐른다. In the winter, the high-
상하의 증발기(10a)(10b)는 각각 2개의 증발기로 구성되어 있는데 냉매가스는 분배관(40d)(40e)에 의하여 분배되어 각각 좌우의 증발기로 공급된다. 냉매가스는 분배기에 의하여 각 증발기(10a)(10b)에 균일하게 공급된다. The upper and
각 증발기(10a)(10b)에는 상, 하부의 송풍기(20a)(20b)에 의해서 영하의 차가운 공기가 공급되는데 차가운 냉매가스는 영하의 공기와 열 교환이 이루어지면서 저온공기의 열원을 흡수하여 증발된다. 냉매는 증발기(10a)(10b)의 좌우 및 상, 하부의 헷다(header)를 통하여 통합되어 냉매배출배관(50)으로 배출되고 액 분리기(51)에서 액체 냉매를 분리하여 기체 냉매만 압축기(미도시)로 공급되는 순환을 계속한다. Each
이와 같이 동절기 때에는 냉매의 증발온도가 저온용 팽창변(31b)에 의해 영하의 저온으로 가변하고, 상, 하부의 증발기(10a)(10b)에 의해 전열면적이 커지도록 가변되며, 또한 상, 하부의 송풍기(20a)(20b)에 의해 송풍량이 커지는 가변이 이루어진다. 이와 같은 동절기의 상태는 저온용 증발기가 된다. Thus, during the winter season, the evaporation temperature of the refrigerant is changed to a low temperature below zero by the low-
본 발명의 일체형 공랭식 증발기는 하절기 및 중간기에는 상온으로 조성이 되고 동절기에는 영하의 저온으로 조성이 되는 우리나라 대기환경에 적합한다. The integrated air-cooled evaporator of the present invention is suitable for the Korean atmospheric environment, which is composed at room temperature in the summer and mid-season, and is formed at low temperature below freezing in the winter season.
본 발명은 하절기 및 중간기 때에는 증발온도가 고온용도인 온도범위가 +15℃∼-10℃의 팽창변이 가동이 되며 증발기의 전열면적도 고온용에 맞게 하나의 증발기(10a)가 작동하며, 동절기 때에는 증발온도가 저온용도인 온도범위가 -25℃∼+10℃의 팽창변이 가동이 되며 증발기의 전열면적도 저온용으로 맞게 두개의 증발기(10a)(10b)가 작동된다. 그리고 계절에 따라 증발기로 보내는 송풍량도 변한다. 하절기 및 중간기에는 상부에 위치한 송풍기(20a)만 동작되어 송풍량 맞추어 지며 동절기에는 상, 하부에 위치한 송풍기(20a)(20b)가 모두 동작되어 송풍량을 크게 한다. 이렇게 함으로서 계절적 어떠한 환경변화에도 맞추어 동작된다. According to the present invention, during the summer and middle seasons, the expansion range of the temperature range of + 15 ° C. to −10 ° C. in which the evaporation temperature is used for high temperature is operated, and the
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 히트펌프 장치용 증발온도가변식 일체형 공랭식증발기는 동, 하절기 환경변화에 따라 저온의 공기열원 또는 고온의 공기열원을 흡수할 수 있도록 냉매의 증발온도, 전열면적, 송풍량을 가변적으로 하고 있으므로 사계절 동안 변함없이 히트펌프 장치를 안정적으로 운영할 수 있고 항상 양호한 성능과 양호한 에너지 효율을 유지할 수 있으며, 외형크기가 비대하지 않아 제조비용이 저렴하고 이를 설치하기위한 공간의 확보와 현장반입 및 설치시공이 용이하며, 송풍량이 크지 않아 소음문제를 일으키지 않고 전기에너지를 절약할 수 있는 효과를 발휘한다. As described above, the evaporation temperature variable integrated air-cooled evaporator for heat pump apparatus according to the present invention is configured to adjust the evaporation temperature, the heat transfer area, and the blowing amount of the refrigerant so as to absorb a low-temperature air heat source or a high-temperature air heat source according to environmental changes in winter and summer. Since it is variable, it is possible to operate the heat pump device stably during the four seasons, and to maintain good performance and good energy efficiency at all times, and because the external size is not large, the manufacturing cost is low and the space for installation is secured and the site It is easy to carry in and install, and the air volume is not big enough to save electric energy without causing noise.
Claims (3)
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KR1020040116207A KR100569780B1 (en) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | One body type air cooled unit adopting evaporation temperature changeableness method for heat pump device |
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KR1020040116207A KR100569780B1 (en) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | One body type air cooled unit adopting evaporation temperature changeableness method for heat pump device |
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KR1020040116207A KR100569780B1 (en) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | One body type air cooled unit adopting evaporation temperature changeableness method for heat pump device |
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Citations (5)
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-
2004
- 2004-12-30 KR KR1020040116207A patent/KR100569780B1/en not_active IP Right Cessation
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