KR101418964B1 - Cooling system of water source heat pump with high water temperature - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a heat pump cooling apparatus for high temperature water. The objective of the present invention is to improve driving efficiency by solving a non-condensing problem of a refrigerant gas generated in the production of the high temperature water and preventing overload of a compressor, by exchanging heat of a high pressure gas from a condenser and a low pressure gas flowing from an evaporator by additionally installing a high/low pressure heat exchanger between the condenser and an expansion valve, and exchanging heat of the high temperature gas and cool water wasted from the evaporator by installing a double tube type heat exchanger in the rear end thereof.

Description

고온수용 히트펌프 냉각장치{Cooling system of water source heat pump with high water temperature}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a high-

본 발명은 고온수용 히트펌프 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 응축기와 팽창변 사이에 고/저압가스 열교환기를 추가로 설치하여 응축기에서 나오는 고압가스와 증발기에서 나오는 저압가스를 열교환시키고 그 후단에 이중관 방식 열교환장치를 설치하여 고온의 가스와 증발기에서 버려지는 찬물을 열교환해줌으로써 고온수 생산시 발생되는 냉매가스의 불응축문제를 해결해주고 압축기의 과부하를 방지함으로써 구동 효율을 향상시킨 고온수용 히트펌프 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high temperature storage heat pump cooling apparatus, and more particularly, a high / low pressure gas heat exchanger is additionally provided between a condenser and an expansion valve to exchange heat between a high pressure gas from a condenser and a low pressure gas from an evaporator, Heat exchanger is installed to heat exchange hot gas and cold water discharged from evaporator to solve the problem of non-condensation of refrigerant gas generated in high temperature water and to prevent overload of compressor, .

주지된 바와 같이, 최근에는 기름값 상승과 인력난 문제로 연근해 잡는 어업은 레드오션으로 접어들었고, 양식산업이 증가 추세에 있으며 육상에서 양식을 할 때 겨울철 수온을 올려주기 위해 기름보일러를 많이 사용해 왔으나 유가 폭등으로 어가에서는 사용을 할 수 없는 실정에 이르렀다.As is well known, recently, the fisheries that are getting closer due to rising oil prices and manpower problems have entered into the red ocean, the aquaculture industry is on the rise, and the oil boiler has been used to raise the water temperature in winter when cultivating on the land, It has reached the point where it can not be used in the fishery due to the surge.

즉, 어패류 양식장에서 이제까지 기름보일러를 가동하여 양식수조에 깔린 엑셀관을 통해 50℃이상 고온수를 순환시켜 적정양식 수온을 유지하였으나, 최근 기름값 상승으로 기름보일러 가동은 경제성 문제로 가동을 할 수 없는 상황에 이르렀다.In other words, while the oil boiler has been operated in seafood and fish farms until now, it has circulated the hot water over 50 ° C through an Excel tube installed in the aquaculture tank to maintain the proper water temperature. However, There was no situation.

이런 상황에 직면하여 최근에 보급되고 있는 양식장 히트펌프는 대체 에너지 시설로 각광을 받고 있으며, 정부에서도 면세유 공급을 줄이고 환경 문제도 개선하기 위해 보일러 시설을 제거하고 히트펌프 시설을 하는 경우 시설비에 대한 보조사업을 시행하고 있어 수산분야 양식장 히트펌프의 수요는 날로 증가 추세에 있다.Faced with this situation, the recently introduced farm water heat pump is attracting attention as a substitute energy facility, and the government is also trying to remove the boiler facilities to improve the environmental problems, Demand for a heat pump in aquaculture farm is on the rise.

육상 수조에서 어패류를 육성하기 위해 사용되는 양식장 히트펌프 시스템은 냉방 시스템의 역순으로 진행되어 열원수의 열을 해수와 교환하고, 그 해수를 수조로 유통시킴으로써 수조의 온도를 일정온도 이상으로 유지시키는 장치이다.A farm water heat pump system used to cultivate fish and shellfish in a terrestrial water tank proceeds in the reverse order of the cooling system and exchanges heat of the heat source water with seawater and circulates the seawater to the water tank to maintain the temperature of the water tank at a predetermined temperature or higher to be.

일차적으로 해수를 가온해 적정수온(15~18℃)을 맞춘 후 식지 않게 보온을 해주려면 고온수(50℃이상)를 양식 수조 바닥에 깔린 엑셀관을 통해 계속 순환 시켜주어야 하는데 일반 히트펌프는 50℃이상 고온수 생산시 냉매 가스의 온도상승(75℃이상)으로 응축(가스가 액체화)이 원활하게 이루어지지 않고, 고압 발생으로 압축기가 차단되고 계속 운전시 압축기가 손상되는 문제가 있었다.To warm up the seawater to the proper temperature (15 ~ 18 ℃) after warming the seawater, the hot water (over 50 ℃) should be continuously circulated through the excel tube on the bottom of the aquarium. There is a problem that the compressor is shut off due to the generation of high pressure and the compressor is damaged during the continuous operation because condensation (gas liquefaction) is not smoothly performed due to a rise in temperature of the refrigerant gas (over 75 deg.

일반적 기술은 솔레노이드 밸브를 팽창변측에 설치해 압축기에서 토출되는 가스 압력이 일정 이상의 고압인 경우, 밸브를 열어주어 압력을 강하시켜주는 장치를 하였는 바 이것은 압력을 강하시켜 고압으로 인한 압축기 차단 현상을 방지하기는 하였지만 압축기 효율이 떨어져 고온수 생산 효율에 문제가 발생하였다. In general, when the solenoid valve is installed on the side of the expansion side and the gas pressure discharged from the compressor is higher than a certain level, the valve is opened to lower the pressure. This prevents the compressor from being shut off due to the high pressure However, the efficiency of the compressor deteriorated and there was a problem in the production efficiency of hot water.

따라서 종래의 히트펌프는 이러한 문제를 근본적으로 해결할 수 없었다.Therefore, the conventional heat pump can not fundamentally solve such a problem.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 응축기와 팽창변 사이에 고/저압가스 열교환기를 추가로 설치하여 응축기에서 나오는 고압가스와 증발기에서 나오는 저압가스를 열교환시키고 그 후단에 이중관 방식 열교환장치를 설치하여 고온의 가스와 증발기에서 버려지는 찬물을 열교환해줌으로써 고온수 생산시 발생되는 냉매가스의 불응축문제를 해결해주고 압축기의 과부하를 방지함으로써 구동 효율을 향상시킨 고온수용 히트펌프 냉각장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the circumstances of the prior art described above, and it is an object of the present invention to provide a high / low pressure gas heat exchanger between a condenser and an expansion valve to exchange heat between a high pressure gas from a condenser and a low pressure gas from an evaporator, By installing the device, it is possible to solve the problem of condensation of refrigerant gas generated in the production of hot water by exchanging the hot gas and cold water discarded in the evaporator, thereby preventing the overload of the compressor and improving the driving efficiency. The purpose is to provide.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 순환되는 가스를 압축하여 75 내지 80℃의 고온, 고압가스로 압축하는 압축기(4)와; 상기 압축기(4)로부터 75 내지 80℃의 고온, 고압가스를 유입받아 응축수와 열교환함으로써 응축수를 50℃이상의 고온수로 변환시키는 응축기(8)와; 상기 응축기(8)에 그 전단이 연결되고 그 후단이 제 2 보조 열교환기(16)에 연결된 경로와, 증발기(14)에 그 전단이 연결되고 그 후단에 압축기(4)가 연결된 경로를 가지며, 상기 응축기(8)로부터 75℃ 이상의 고온가스를 유입받아 증발기(14)에서 토출되는 5 내지 10℃의 저온 가스를 열교환시켜 고온가스를 65℃이하로 강하시키고, 증발기(14)를 통과한 가스를 압축기(4)로 회수되게 하는 제 1 보조 열교환기(12)와; 상기 제 1 보조 열교환기(12)에 그 전단이 연결되며, 그 후단은 팽창변(10)에 연결되어 고온가스가 유통되게 구성되되, 열원수 파이프로부터 일부 유입된 열원수를 열교환시켜 상기 제 1 보조 열교환기(12)로부터 유입된 65℃ 이하의 고온가스를 40 내지 45℃로 온도 강하시키는 제 2 보조 열교환기(16)와; 상기 제 2 보조 열교환기(16)에 연결되어 가스 압력과 온도를 강하시키는 팽창변(10)과; 상기 팽창변(10)에 그 전단이 연결되며, 그 후단은 상기 제 1 보조 열교환기(12)와 연결되되, 그 팽창변(10)을 통해 유입된 가스를 5 내지 10℃의 저압 가스로 열교환시키는 증발기(14)로 구성되어, 압축기(4)에서 생성되는 고온가스의 불응축 문제가 야기되지 않게 한 것을 특징으로 하는 고온수용 히트펌프 냉각장치가 제공된다.To achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a compressor comprising: a compressor (4) for compressing a circulated gas and compressing it into a high temperature and high pressure gas at 75 to 80 DEG C; A condenser (8) for introducing high-temperature and high-pressure gas of 75 to 80 ° C from the compressor (4) and performing heat exchange with the condensed water to convert the condensed water to high temperature water of 50 ° C or more; The evaporator 14 has a front end connected to the condenser 8 and a rear end connected to the second auxiliary heat exchanger 16 and a path having a front end connected to the evaporator 14 and a rear end connected to the compressor 4, Exchanging the low temperature gas of 5 to 10 DEG C discharged from the evaporator 14 by flowing the high temperature gas of 75 DEG C or more from the condenser 8 and dropping the high temperature gas to 65 DEG C or less, A first auxiliary heat exchanger (12) for allowing the refrigerant to be recovered by the compressor (4); The first auxiliary heat exchanger (12) is connected to the front end of the first auxiliary heat exchanger (12) and the rear end thereof is connected to the expansion valve (10) A second auxiliary heat exchanger (16) for lowering the temperature of the high temperature gas of 65 DEG C or lower introduced from the heat exchanger (12) to 40 to 45 DEG C; An expansion valve (10) connected to the second auxiliary heat exchanger (16) to lower the gas pressure and the temperature; A front end of which is connected to the expansion side 10 and a rear end of which is connected to the first auxiliary heat exchanger 12 so that the gas introduced through the expansion side 10 is heat- (14) so as not to cause a problem of non-condensation of the hot gas generated in the compressor (4).

바람직하게, 상기 압축기(4)와 응축기(8)의 사이에는, 일부 오일은 압축기(4)로 리사이클시키고, 고온 및 고압의 가스는 응축기(8)로 토출하는 오일분리기(6)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 고온수용 히트펌프 냉각장치가 제공된다.Preferably, an oil separator 6 is further provided between the compressor 4 and the condenser 8 for recycling some of the oil to the compressor 4 and discharging the gas of high temperature and high pressure to the condenser 8 Wherein the heat pump is provided with a heat pump for cooling the high-temperature accommodating heat pump.

바람직하게, 상기 폐수는 3 내지 5℃인 물인 것을 특징으로 하는 고온수용 히트펌프 냉각장치가 제공된다.Preferably, the wastewater is water at 3 to 5 占 폚.

바람직하게, 상기 제 1 보조 열교환기(12)는 직경 100㎜ 원형의 동관으로 이루어진 외부관(52)내에 직경 10 내지 12㎜의 스파이럴 동관으로 이루어진 내부관(54)이 다수개 삽입된 이중관 구조로 이루어지고, 상기 내부관(54)의 내부로 고온가스가 유통되고, 상기 내부관(54)과 외부관(52)의 사이 공간으로는 저온가스가 유통되게 된 것을 특징으로 하는 고온수용 히트펌프 냉각장치가 제공된다.Preferably, the first auxiliary heat exchanger (12) has a double pipe structure in which a plurality of inner pipes (54) composed of spiral copper pipes having a diameter of 10 to 12 mm are inserted into an outer pipe (52) And a low temperature gas is circulated in the space between the inner pipe (54) and the outer pipe (52), characterized in that a high temperature gas is circulated through the inner pipe (54) Device is provided.

바람직하게, 상기 제 2 보조 열교환기(12)는 외부에 원형의 강관으로 이루어진 외부관(32)이 구비되고, 내부에 티타늄관으로 이루어진 내부관(34)으로 이루어진 이중관 구조의 관로가 설치되고, 상기 내부관(34)을 통해서 증발기(14)로부터 유입받은 폐수가 유통되고, 상기 외부관(32)과 내부관(34)의 사이에는 상기 제 1 보조 열교환기(12)로부터 유입받은 고온가스가 유통되는 것을 특징으로 하는 고온수용 히트펌프 냉각장치가 제공된다. Preferably, the second auxiliary heat exchanger (12) is provided with an outer pipe (32) formed of a circular steel pipe on the outside, and a duct having a double pipe structure composed of an inner pipe (34) The high temperature gas introduced from the first auxiliary heat exchanger 12 flows through the inner pipe 34 and the inner pipe 34 through the outer pipe 32 and the inner pipe 34, Circulation of the heat pump is provided.

본 발명에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치는 첫째 고온수(50℃이상)를 생산함에 있어서 야기되는 고압가스의 불응축 문제를 해결하면서 생산 효율을 높여줄 수 있고, 둘째로 고압 발생으로 솔레노이드 밸브가 빈번하게 작동됨으로써 고온수 생산이 차단되는 종래의 문제를 해결하였으며, 셋째로 이중 냉각 장치를 통해 1차 고압.저압가스의 열교환과 2차 고압가스와, 버려지는 열원수와의 열교환이 이루어져 냉매 가스의 균형(balance)이 이루어져 고압으로 인한 압축기 손상을 예방하고 오일 분리기를 통해 오일을 회수해줌으로써 지속적인 고온수 생산이 가능하고 압축기 수명을 연장해주는 효과가 있다. 넷째로, 열원측에서 △T(입구.출구 수온차이)가 종래에는 6∼7℃로 입구수온이 10℃이면 출구수온은 3∼4℃이므로 재사용이 불가능 하였으나, 이중관 방식 열교환장치를 통해 열원출구수가 고온의 가스와 열교환 되므로 △T가 1.5∼2℃로 줄어들어 재사용 할 수 있는 효과가 있다.The present invention can improve production efficiency while solving the problem of non-condensation of high-pressure gas caused by producing high-temperature water (50 ° C or more), and secondly, the solenoid valve Third, the heat exchange between the first high pressure / low pressure gas heat exchanger, the second high pressure gas, and the discarded heat source water is performed through the dual cooling device, so that the refrigerant gas And the oil is recovered through the oil separator, thereby making it possible to continuously produce hot water and to prolong the life of the compressor. Fourthly, if ΔT (inlet / outlet water temperature difference) on the heat source side is conventionally 6 to 7 ° C and the inlet water temperature is 10 ° C, the outlet water temperature is 3 to 4 ° C and thus it can not be reused. However, The heat exchanges with the gas at a high temperature, so that the ΔT can be reduced to 1.5 to 2 ° C. and the effect can be reused.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치의 구성을 도시한 모식도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치에 포함된 이중관 방식 열교환기 내부의 관로구성을 도시한 측단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치에 포함된 고/저압가스 열교환기 내부의 관로구성을 도시한 측단면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치에 포함된 이중관 방식 열교환기를 상세하게 도시한 도면이다.1 is a schematic diagram showing a configuration of a high-temperature accommodating heat pump cooling apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a side cross-sectional view illustrating a piping structure inside a dual pipe type heat exchanger included in a high-temperature accommodated heat pump cooling apparatus according to an embodiment of the present invention;
3 is a side cross-sectional view illustrating a piping structure inside a high / low pressure gas heat exchanger included in a high-temperature accommodated heat pump cooling apparatus according to an embodiment of the present invention,
FIG. 4 is a detailed view of a dual pipe type heat exchanger included in the high temperature accommodated heat pump cooling apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치의 구성을 도시한 모식도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치에 포함된 이중관 방식 열교환기 내부의 관로구성을 도시한 측단면도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치에 포함된 고/저압가스 열교환기 내부의 관로구성을 도시한 측단면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치에 포함된 이중관 방식 열교환기를 상세하게 도시한 도면이다.FIG. 1 is a schematic view showing the construction of a high-temperature-accommodated heat pump cooling apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of a heat exchanger FIG. 3 is a side cross-sectional view showing a piping structure inside a high / low pressure gas heat exchanger included in a high-temperature accommodated heat pump cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross- FIG. 1 is a detailed view of a dual pipe type heat exchanger included in a high temperature accommodated heat pump cooling apparatus according to an embodiment.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치(2)는 응축기와 팽창변 사이에 고/저압가스 열교환기를 추가로 설치하여 응축기에서 나오는 고압가스와 증발기에서 나오는 저압가스를 열교환시키고 그 후단에 이중관 방식 열교환장치를 설치하여 고온의 가스와 증발기에서 버려지는 찬물을 열교환해줌으로써 고온수 생산시 발생되는 냉매가스의 불응축문제를 해결해주고 압축기의 과부하를 방지함으로써 구동 효율을 향상시킨 장치이다.In accordance with an embodiment of the present invention, a high-temperature accommodated heat pump cooling apparatus 2 further includes a high / low-pressure gas heat exchanger between a condenser and an expansion valve to heat a high-pressure gas from the condenser and a low- And a double tube type heat exchanger is installed at the downstream end of the condenser to heat the refrigerant discharged from the high temperature gas and the evaporator to solve the problem of condensation of the refrigerant gas generated in the hot water production and to prevent the overload of the compressor, Device.

보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치(2)는 제 1, 2 보조 열교환기(12, 16)를 통해 이중 냉각이 이루어지게 함으로써 고온.고압의 가스를 안정시켜 압축기가 정상가동 되도록 하고 압축기의 과부하를 막을 수 있게 한다. More specifically, the high-temperature-accommodated heat pump cooling apparatus 2 according to the embodiment of the present invention stabilizes the high-temperature and high-pressure gas by causing double cooling through the first and second auxiliary heat exchangers 12 and 16 Allowing the compressor to operate normally and to prevent overloading of the compressor.

또한, 대부분 양식장에서 사용하는 열원수가 물량이 부족하고 온도가 낮은 문제로 수열원 히트펌프 효율이 제대로 나오질 않았는데, 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치(2)는 이중관 방식 열교환장치를 통해 고온가스와 열교환 된 온도가 상승된 열원수가 생산되어 일부를 재사용하는 장치를 만들어 열원수가 부족하거나 온도가 낮은 양식장의 애로사항을 해결하였다.
보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치(2)는 순환되는 가스를 압축하여 75 내지 80℃의 고온, 고압가스로 압축하는 압축기(4)와; 상기 압축기(4)로부터 75 내지 80℃의 고온, 고압가스를 유입받아 응축수와 열교환함으로써 응축수를 50℃이상의 고온수로 변환시키는 응축기(8)와; 상기 응축기(8)에 그 전단이 연결되고 그 후단이 제 2 보조 열교환기(16)에 연결된 경로와, 증발기(14)에 그 전단이 연결되고 그 후단에 압축기(4)가 연결된 경로를 가지며, 상기 응축기(8)로부터 75℃ 이상의 고온가스를 유입받아 증발기(14)에서 토출되는 5 내지 10℃의 저온 가스를 열교환시켜 고온가스를 65℃이하로 강하시키고, 증발기(14)를 통과한 가스를 압축기(4)로 회수되게 하는 제 1 보조 열교환기(12)와; 상기 제 1 보조 열교환기(12)에 그 전단이 연결되며, 그 후단은 팽창변(10)에 연결되어 고온가스가 유통되게 구성되되, 열원수 파이프로부터 일부 유입된 열원수를 열교환시켜 상기 제 1 보조 열교환기(12)로부터 유입된 65℃ 이하의 고온가스를 40 내지 45℃로 온도 강하시키는 제 2 보조 열교환기(16)와; 상기 제 2 보조 열교환기(16)에 연결되어 가스 압력과 온도를 강하시키는 팽창변(10)과; 상기 팽창변(10)에 그 전단이 연결되며, 그 후단은 상기 제 1 보조 열교환기(12)와 연결되되, 그 팽창변(10)을 통해 유입된 가스를 5 내지 10℃의 저압 가스로 열교환시키는 증발기(14)를 포함하여 구성된다.In addition, the efficiency of the heat source heat pump has not been improved due to a problem that the amount of heat source used in most farms is insufficient and the temperature is low. However, the high temperature accommodating heat pump cooling apparatus 2 according to an embodiment of the present invention is a double pipe type heat exchange Heat source heat exchanged with the hot gas was produced through the device, and a part of the heat source was reused to solve the problems of the lack of heat source or the temperature of the farm.
More specifically, the high-temperature accommodating heat pump cooling apparatus 2 according to an embodiment of the present invention includes a compressor 4 for compressing a circulated gas and compressing the gas to a high-temperature, high-pressure gas at 75 to 80 캜; A condenser (8) for introducing high-temperature and high-pressure gas of 75 to 80 ° C from the compressor (4) and performing heat exchange with the condensed water to convert the condensed water to high temperature water of 50 ° C or more; The evaporator 14 has a front end connected to the condenser 8 and a rear end connected to the second auxiliary heat exchanger 16 and a path having a front end connected to the evaporator 14 and a rear end connected to the compressor 4, Exchanging the low temperature gas of 5 to 10 DEG C discharged from the evaporator 14 by flowing the high temperature gas of 75 DEG C or more from the condenser 8 and dropping the high temperature gas to 65 DEG C or less, A first auxiliary heat exchanger (12) for allowing the refrigerant to be recovered by the compressor (4); The first auxiliary heat exchanger (12) is connected to the front end of the first auxiliary heat exchanger (12) and the rear end thereof is connected to the expansion valve (10) A second auxiliary heat exchanger (16) for lowering the temperature of the high temperature gas of 65 DEG C or lower introduced from the heat exchanger (12) to 40 to 45 DEG C; An expansion valve (10) connected to the second auxiliary heat exchanger (16) to lower the gas pressure and the temperature; A front end of which is connected to the expansion side 10 and a rear end of which is connected to the first auxiliary heat exchanger 12 so that the gas introduced through the expansion side 10 is heat- (14).

삭제delete

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치(2)는 압축기(4)에서 생성되는 고온가스의 불응축 문제가 야기되지 않게 한다.Accordingly, the high-temperature accommodating heat pump cooling apparatus 2 according to the embodiment of the present invention does not cause the problem of incondense condensation of the hot gas generated in the compressor 4. [

한편 바람직하게, 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치(2)에 포함된 상기 압축기(4)와 응축기(8)의 사이에 구성되되, 일부 오일은 압축기(4)로 리사이클시키고, 고온 및 고압의 가스는 응축기(8)로 토출하는 오일분리기(6)가 더 포함된다.Preferably, some of the oil is recycled to the compressor 4 between the compressor 4 and the condenser 8 included in the hot-water storage heat pump cooling apparatus 2 according to an embodiment of the present invention , And an oil separator (6) for discharging gas of high temperature and high pressure to the condenser (8).

즉, 고온.고압의 냉매가스가 상기 압축기(4)에서 생성되어 토출되면서 oil이 넘어오는 경우가 많으므로 압축기(4)와 응축기(8) 사이에 상기 오일분리기(6)를 설치하여 넘어온 오일을 다시 압축기(4)로 보내주는 기능을 수행한다.That is, since the refrigerant gas of high temperature and high pressure is generated and discharged from the compressor 4, oil often flows over the compressor 4, so that the oil separator 6 is installed between the compressor 4 and the condenser 8, And sends it back to the compressor (4).

이때, 상기 제 2 보조 열교환기(16)에서 열교환되는 상기 폐수는 3 내지 5℃인 물인 바, 상기 증발기(14)를 통과한 후 버려지는 폐수를 재사용한 것이다.At this time, the wastewater to be heat-exchanged in the second auxiliary heat exchanger 16 is water at 3 to 5 ° C, and wastewater discharged after passing through the evaporator 14 is reused.

한편, 상기 제 1 보조 열교환기(12)는 직경 100㎜ 원형의 동관으로 이루어진 외부관(52)내에 직경 10 내지 12㎜의 스파이럴 동관으로 이루어진 내부관(54)이 다수개 삽입된 이중관 구조로 이루어진 관로(50)로 구성된다.Meanwhile, the first auxiliary heat exchanger 12 has a double pipe structure in which a plurality of inner pipes 54 formed of a spiral copper pipe having a diameter of 10 to 12 mm are inserted into an outer pipe 52 made of a circular copper pipe having a diameter of 100 mm And a channel 50.

이때, 상기 내부관(54)의 내부인 고온가스 유통로(58)로 고온가스가 유통되고, 상기 내부관(54)과 외부관(52)의 사이 공간인 저온가스 유통로(60)로는 저온가스가 유통되게 된다.At this time, the high-temperature gas is circulated in the high-temperature gas circulation passage 58 inside the inner tube 54 and the low-temperature gas circulation passage 60, which is the space between the inner tube 54 and the outer tube 52, Gas is circulated.

한편, 스파이럴로 만들어진 상기 내부관(54)은 전열면적이 타 파이프보다 1,2 ~1,3배 증가하므로 열교환의 효과를 극대화 시킬 수 있다.On the other hand, the heat transfer area of the inner pipe 54 made of the spiral is increased by 1,2 to 1,3 times that of the other pipes, so that the effect of heat exchange can be maximized.

미설명부호 56은 간극 유지부재이다.Reference numeral 56 denotes a gap holding member.

또한, 상기 제 2 보조 열교환기(12)는 외부에 원형의 강관으로 이루어진 외부관(32)이 구비되고, 내부에 티타늄관으로 이루어진 내부관(34)으로 이루어진 이중관 구조의 관로(30)가 내부에 설치된다.The second auxiliary heat exchanger 12 includes an outer pipe 32 formed of a circular steel pipe on the outside and a pipe pipe 30 having a double pipe structure including an inner pipe 34 formed of a titanium pipe Respectively.

이때, 상기 내부관(34)의 내부인 급수통로(40)를 통해서 증발기(14)로부터 유입받은 폐수가 유통되고, 상기 외부관(32)과 내부관(34)의 사이 공간인 고온가스 유통로(38)를 통해서는 상기 제 1 보조 열교환기(12)로부터 유입받은 고온가스가 유통된다. 미설명부호 36은 간극 유지부재이다.At this time, the wastewater flowing from the evaporator 14 flows through the water supply passage 40, which is an inner portion of the inner pipe 34, and flows into the hot gas circulation passage 34, which is a space between the outer pipe 32 and the inner pipe 34. Temperature gas introduced from the first auxiliary heat exchanger (12) flows through the first auxiliary heat exchanger (38). Reference numeral 36 denotes a gap holding member.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치(2)에는 자동 압력조절 기능이 구비된 바, 바람직하게 상기 압축기(4)에서 오일분리기(6)로 연결되는 가스관 중간에 압력계(미도시)를 설치하고 상기 팽창변(10)측으로 연결되는 가스배관 라인에 솔레노이드 밸브(미도시)를 설치하여 일정 압력이상이 되는 경우 자동으로 상기 솔레노이드 밸브를 열어주어 압력이 강하되도록 한다.Meanwhile, the high-temperature accommodated heat pump cooling apparatus 2 according to the embodiment of the present invention is provided with an automatic pressure control function, and preferably a pressure gauge (not shown) is installed in the gas pipe connected to the oil separator 6 from the compressor 4 A solenoid valve (not shown) is installed in the gas piping line connected to the expansion side 10 to automatically open the solenoid valve when the pressure exceeds a predetermined pressure to lower the pressure.

미설명부호 20은 이물질을 제거하는 필터이다.Reference numeral 20 denotes a filter for removing foreign matter.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 고온수용 히트펌프 냉각장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다. Meanwhile, the high-temperature accommodated heat pump cooling apparatus according to the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the present invention.

4:압축기, 6:오일분리기,
8:응축기, 10:팽창변,
12:제 1보조 열교환기, 14:증발기,
16:제 2보조 열교환기, 18:전자밸브.4: compressor, 6: oil separator,
8: a condenser, 10: an expansion valve,
12: first auxiliary heat exchanger, 14: evaporator,
16: second auxiliary heat exchanger, 18: solenoid valve.

Claims (5)

순환되는 가스를 압축하여 75 내지 80℃의 고온, 고압가스로 압축하는 압축기(4)와;
상기 압축기(4)로부터 75 내지 80℃의 고온, 고압가스를 유입받아 응축수와 열교환함으로써 응축수를 50℃이상의 고온수로 변환시키는 응축기(8)와;
상기 응축기(8)에 그 전단이 연결되고 그 후단이 제 2 보조 열교환기(16)에 연결된 경로와, 증발기(14)에 그 전단이 연결되고 그 후단에 압축기(4)가 연결된 경로를 가지며, 상기 응축기(8)로부터 75℃ 이상의 고온가스를 유입받아 증발기(14)에서 토출되는 5 내지 10℃의 저온 가스를 열교환시켜 고온가스를 65℃이하로 강하시키고, 증발기(14)를 통과한 가스를 압축기(4)로 회수되게 하는 제 1 보조 열교환기(12)와;
상기 제 1 보조 열교환기(12)에 그 전단이 연결되며, 그 후단은 팽창변(10)에 연결되어 고온가스가 유통되게 구성되되, 열원수 파이프로부터 일부 유입된 열원수를 열교환시켜 상기 제 1 보조 열교환기(12)로부터 유입된 65℃ 이하의 고온가스를 40 내지 45℃로 온도 강하시키는 제 2 보조 열교환기(16)와;
상기 제 2 보조 열교환기(16)에 연결되어 가스 압력과 온도를 강하시키는 팽창변(10)과;
상기 팽창변(10)에 그 전단이 연결되며, 그 후단은 상기 제 1 보조 열교환기(12)와 연결되되, 그 팽창변(10)을 통해 유입된 가스를 5 내지 10℃의 저압 가스로 열교환시키는 증발기(14)로 구성되어, 압축기(4)에서 생성되는 고온가스의 불응축 문제가 야기되지 않게 한 것을 특징으로 하는 고온수용 히트펌프 냉각장치.A compressor (4) for compressing the circulated gas to compress it into a high-temperature, high-pressure gas at 75 to 80 DEG C;
A condenser (8) for introducing high-temperature and high-pressure gas of 75 to 80 ° C from the compressor (4) and performing heat exchange with the condensed water to convert the condensed water to high temperature water of 50 ° C or more;
The evaporator 14 has a front end connected to the condenser 8 and a rear end connected to the second auxiliary heat exchanger 16 and a path having a front end connected to the evaporator 14 and a rear end connected to the compressor 4, Exchanging the low temperature gas of 5 to 10 DEG C discharged from the evaporator 14 by flowing the high temperature gas of 75 DEG C or more from the condenser 8 and dropping the high temperature gas to 65 DEG C or less, A first auxiliary heat exchanger (12) for allowing the refrigerant to be recovered by the compressor (4);
The first auxiliary heat exchanger (12) is connected to the front end of the first auxiliary heat exchanger (12) and the rear end thereof is connected to the expansion valve (10) A second auxiliary heat exchanger (16) for lowering the temperature of the high temperature gas of 65 DEG C or lower introduced from the heat exchanger (12) to 40 to 45 DEG C;
An expansion valve (10) connected to the second auxiliary heat exchanger (16) to lower the gas pressure and the temperature;
A front end of which is connected to the expansion side 10 and a rear end of which is connected to the first auxiliary heat exchanger 12 so that the gas introduced through the expansion side 10 is heat- (14) so as not to cause a problem of non-condensation of the hot gas generated in the compressor (4). 제 1항에 있어서,
상기 압축기(4)와 응축기(8)의 사이에는, 일부 오일은 압축기(4)로 리사이클시키고, 고온 및 고압의 가스는 응축기(8)로 토출하는 오일분리기(6)가 더 포함된 것을 특징으로 하는 고온수용 히트펌프 냉각장치.The method according to claim 1,
Characterized by further comprising an oil separator (6) between the compressor (4) and the condenser (8) for recycling some of the oil to the compressor (4) and discharging the gas of high temperature and high pressure to the condenser A high temperature storage heat pump cooling device. 제 1항에 있어서,
상기 제 1 보조 열교환기(12)는 직경 100㎜ 원형의 동관으로 이루어진 외부관(52)내에 직경 10 내지 12㎜의 스파이럴 동관으로 이루어진 내부관(54)이 다수개 삽입된 이중관 구조로 이루어지고, 상기 내부관(54)의 내부로 고온가스가 유통되고, 상기 내부관(54)과 외부관(52)의 사이 공간으로는 저온가스가 유통되게 된 것을 특징으로 하는 고온수용 히트펌프 냉각장치.The method according to claim 1,
The first auxiliary heat exchanger 12 has a double pipe structure in which a plurality of internal pipes 54 formed of a spiral copper pipe having a diameter of 10 to 12 mm are inserted into an external pipe 52 having a circular copper pipe 100 mm in diameter, Wherein a high temperature gas flows into the inner pipe (54), and a low temperature gas flows through the space between the inner pipe (54) and the outer pipe (52). 제 1항에 있어서,
상기 제 2 보조 열교환기(16)는 외부에 원형의 강관으로 이루어진 외부관(32)이 구비되고, 내부에 티타늄관으로 이루어진 내부관(34)으로 이루어진 이중관 구조의 관로가 설치되고, 상기 내부관(34)을 통해서 증발기(14)로부터 유입받은 폐수가 유통되고, 상기 외부관(32)과 내부관(34)의 사이에는 상기 제 1 보조 열교환기(12)로부터 유입받은 고온가스가 유통되는 것을 특징으로 하는 고온수용 히트펌프 냉각장치.The method according to claim 1,
The second auxiliary heat exchanger (16) is provided with an outer pipe (32) formed of a circular steel pipe on the outside and a pipe pipe structure of an inner pipe (34) composed of a titanium pipe is provided therein, Temperature gas flowing from the first auxiliary heat exchanger 12 flows between the external pipe 32 and the internal pipe 34. The high-temperature gas flows from the evaporator 14 through the first auxiliary heat exchanger 34, Characterized by a high temperature storage heat pump cooling device. 삭제delete
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