KR101620161B1 - 온수공급 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온수공급 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 온수공급 시스템에는, 냉동 사이클이 운전되며, 제 1 순환수가 유입되는 응축기 및 제 2 순환수가 유입되는 증발기가 구비되는 히트펌프 장치; 상기 제 1 순환수와 열교환 될 공급수를 공급하는 공급처; 상기 공급처로부터 공급된 공급수와, 상기 제 1 순환수간에 열교환이 이루어지는 사용측 열교환기; 상기 사용측 열교환기를 통과한 공급수를 공급받아, 설정된 공정을 수행하는 사용처; 상기 사용처에서 발생된 폐수와, 상기 제 2 순환수간에 열교환이 이루어지는 열원측 열교환기; 및 상기 열원측 열교환기를 통과한 폐수가 유입되며, 상기 열원측 열교환기로 폐수를 재 순환시키는 순환 연결배관이 포함된다.

Description

온수공급 시스템 {A system for supplying hot water}
본 발명은 온수공급 시스템에 관한 것이다.
온수공급 시스템이란, 유체를 이용하여 소정의 공정을 수행하는 사용처에 유체를 공급하는 시스템으로서 이해된다.
상기 온수공급 시스템에는, 상기 소정의 공정을 수행한 후 버려지는 유체로부터 폐열을 회수하는 장치가 포함될 수 있다.
도 1은 종래의 온수공급 시스템을 보여준다.
도 1을 참조하면, 종래의 온수공급 시스템(1)에는, 유체를 사용하는 사용처(2) 및 상기 사용처(2)에 공급될 유체를 가열하기 위한 열교환기(3)가 포함된다.
상기 온수공급 시스템(1)에는, 상기 열교환기(3)로 유체를 가이드 하는 공급라인(4) 및 상기 열교환기(3)에서 가열된 유체를 상기 사용처(2)로 가이드 하는 유입라인(5)이 포함된다. 상기 공급라인(4)는 유체 공급원(4a)으로부터 상기 열교환기(3)측으로 연장되며, 상기 유입라인(5)에는 제 1 펌프(8)가 설치될 수 있다.
상기 온수공급 시스템(1)에는, 상기 사용처(2)에서 사용된, 즉 소정의 공정을 수행한 이후의 폐 유체를 배출시키기 위한 배출라인(6) 및 상기 열교환기(3)에서 열교환 된 폐 유체를 방류하기 위한 방류라인(7)이 더 포함된다. 상기 배출라인(6)은 상기 사용처(2)로부터 상기 열교환기(3)로 연장되며, 상기 방류라인(7)은 상기 열교환기(3)로부터 방류조(7a)로 연장된다. 그리고, 상기 방류라인(7)에는, 제 2 펌프(9)가 설치될 수 있다.
상기 열교환기(3)는 상기 공급라인(4)을 통하여 유입된 공급 유체와, 상기 배출라인(6)으로부터 유입된 폐 유체간에 열교환이 이루어지도록 한다.
이와 같은 구성을 가지는 종래의 온수공급 시스템에 의하면, 공급유체와 폐 유체간에 직접 열교환이 이루어지도록 구성됨으로써 열교환 효율이 높지 않고, 상기 공급유체가 열교환 후 형성되는 온도가 원하는 온도에 도달하지 않은 경우 별도의 가열원이 필요하다는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 열교환 효율이 개선된 온수공급 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 온수공급 시스템에는, 냉동 사이클이 운전되며, 제 1 순환수가 유입되는 응축기 및 제 2 순환수가 유입되는 증발기가 구비되는 히트펌프 장치; 공급처로부터 공급된 공급수와, 상기 제 1 순환수간에 열교환이 이루어지는 사용측 열교환기; 상기 사용측 열교환기를 통과한 공급수를 공급받아 설정된 공정을 수행하는 사용처에서 발생된 폐수와, 상기 제 2 순환수간에 열교환이 이루어지는 열원측 열교환기; 및 상기 열원측 열교환기를 통과한 폐수가 유입되며, 상기 열원측 열교환기로 폐수를 재 순환시키는 순환 연결배관이 포함된다.
또한, 상기 순환 연결배관으로부터 연장되며, 상기 순환 연결배관을 유동하는 폐수 중 적어도 일부의 폐수를 방출하기 위한 방류조가 더 포함된다.
또한, 상기 사용측 열교환기에는, 제 1 사용측 열교환기 및 제 2 사용측 열교환기가 포함된다.
또한, 상기 공급처로부터 연장되어, 공급수의 유동을 가이드 하는 공급 배관; 상기 공급 배관으로부터 분지되어, 상기 제 1 사용측 열교환기로 연장되는 제 1 공급 분지배관; 및 상기 공급 배관으로부터 분지되어, 상기 제 2 사용측 열교환기로 연장되는 제 2 공급 분지배관이 더 포함된다.
또한, 상기 제 1 공급 분지배관으로부터 상기 사용처의 입구측으로 연장되어, 공급수가 상기 제 1 사용측 열교환기를 바이패스 하도록 하는 제 1 사용측 바이패스 배관; 및 상기 제 2 공급 분지배관으로부터 상기 사용처의 입구측으로 연장되어, 공급수가 상기 제 2 사용측 열교환기를 바이패스 하도록 하는 제 2 사용측 바이패스 배관이 더 포함된다.
또한, 상기 제 1 공급 분지배관에 설치되는 제 1 사용측 밸브; 상기 제 2 공급 분지배관에 설치되는 제 2 사용측 밸브; 상기 제 1 사용측 바이패스 배관에 설치되는 제 3 사용측 밸브; 및 상기 제 2 사용측 바이패스 배관에 설치되는 제 4 사용측 밸브가 더 포함된다.
또한, 상기 제 1,4 사용측 밸브가 폐쇄되고 상기 제 2,3 사용측 밸브가 개방되면, 상기 제 1 사용측 열교환기내에서의 공급수 유동 방향이 역방향으로 전환되어, 이물 막힘을 청소하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2,3 사용측 밸브가 폐쇄되고 상기 제 1,4 사용측 밸브가 개방되면, 상기 제 2 사용측 열교환기내에서의 공급수 유동 방향이 역방향으로 전환되어, 이물 막힘을 청소하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열원측 열교환기에는, 제 1 열원측 열교환기 및 제 2 열원측 열교환기가 포함된다.
또한, 상기 사용처에서 발생된 폐수의 유동을 가이드 하는 폐수 배관; 상기 폐수 배관으로부터 분지되어, 상기 제 1 열원측 열교환기로 연장되는 제 1 폐수 분지배관; 및 상기 폐수 배관으로부터 분지되어, 상기 제 2 열원측 열교환기로 연장되는 제 2 폐수 분지배관이 더 포함된다.
또한, 상기 제 1 폐수 분지배관으로부터 상기 순환 연결배관의 유입측으로 연장되어, 폐수가 상기 제 1 열원측 열교환기를 바이패스 하도록 하는 제 1 열원측 바이패스 배관; 및 상기 제 2 폐수 분지배관으로부터 상기 순환 연결배관의 유입측으로 연장되어, 폐수가 상기 제 2 열원측 열교환기를 바이패스 하도록 하는 제 2 열원측 바이패스 배관이 더 포함된다.
또한, 상기 제 1 폐수 분지배관에 설치되는 제 1 열원측 밸브; 상기 제 2 폐수 분지배관에 설치되는 제 2 열원측 밸브; 상기 제 1 열원측 바이패스 배관에 설치되는 제 3 열원측 밸브; 및 상기 제 2 열원측 바이패스 배관에 설치되는 제 4 열원측 밸브가 더 포함된다.
또한, 상기 제 1,4 열원측 밸브가 폐쇄되고 상기 제 2,3 열원측 밸브가 개방되면, 상기 제 1 열원측 열교환기내에서의 폐수 유동 방향이 역방향으로 전환되어, 이물 막힘을 청소하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2,3 열원측 밸브가 폐쇄되고 상기 제 1,4 열원측 밸브가 개방되면, 상기 제 2 열원측 열교환기내에서의 공급수 유동 방향이 역방향으로 전환되어, 이물 막힘을 청소하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사용측 열교환기의 일측에 제공되어, 상기 제 1 순환수의 유동을 강제하는 제 1 순환 펌프; 및 상기 열원측 열교환기의 일측에 제공되어, 상기 제 2 순환수의 유동을 강제하는 제 2 순환 펌프가 더 포함된다.
또한, 상기 사용측 열교환기로 공급되는 공급수 또는 상기 열원측 열교환기로 공급되는 폐수를 필터링 하는 필터 장치가 더 포함된다.
또한, 상기 필터 장치에는, 제 1 필터; 및 상기 제 1 필터에 병렬 연결되는 제 2 필터가 포함된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 히트펌프 장치를 이용하여 공급유체와 폐 유체간에 열교환이 이루어지도록 함으로써, 열교환 효율이 개선되고 공급체가 열교환 된 후의 온도가 원하는 설정온도까지 용이하게 도달될 수 있다는 장점이 있다.
특히, 히트펌프 장치의 순환유체와 상기 폐 유체간에 열교환을 수행하는 열원측 열교환기와, 히트펌프 장치의 순환유체와 상기 공급유체간에 열교환을 수행하는 사용측 열교환기가 구비됨으로써 열교환 효율이 개선될 수 있다.
또한, 상기 열원측 열교환기와 사용측 열교환기의 유입측에 필터장치가 구비됨으로써, 상기 열원측 및 사용측 열교환기로 유입되는 유체를 필터링 하여 열교환기의 내부에 이물이 끼이게 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 온수공급 시스템에 추가 열원이 더 구비됨으로써, 상대적으로 높은 온도의 공급유체를 소정의 공정에 투입할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 온수공급 시스템에 소정의 가이드 배관 및 밸브장치가 구비되어, 열교환기를 통과하는 유체의 유동방향을 역방향으로 전환할 수 있고, 이에 따라 열교환기에 축적된 이물을 제거할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 온수공급 시스템의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온수공급 시스템의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히트펌프 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 온수공급 시스템의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 온수공급 시스템의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 온수공급 시스템에 있어서, 유체가 일부의 열교환기를 역방향으로 유동하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 온수공급 시스템에 있어서, 유체가 다른 일부의 열교환기를 역방향으로 유동하는 모습을 보여주는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온수공급 시스템의 구성을 보여주는 시스템 도면이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 히트펌프 장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온수공급 시스템(10)에는, 사용처(60)에 공급되는 공급유체와 상기 사용처(60)에서 사용된 이후의 폐 유체간에 열교환이 이루어지도록 하기 위하여 냉동 사이클이 운전되는 히트펌프 장치(100)가 포함된다.
상기 사용처(60)는 설정된 공정을 수행하며, 상기 설정된 공정에는, 폐지 또는 재생지를 생산하는 제지공정이 포함된다.
그리고, 상기 공급유체와 폐 유체에는 물이 포함될 수 있다. 이하에서는, 상기 유체가 물인 경우를 예로 들어 설명한다.
도 3을 참조하면, 상기 히트펌프 장치(100)에는, 냉매를 압축하는 압축기(110)와, 상기 압축기(110)에서 압축된 고온 고압의 냉매가 유입되는 응축기(120)와, 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매를 감압시키는 팽창장치(131,132) 및 상기 팽창장치(131,132)에서 감압된 냉매를 증발시키는 증발기(140)가 포함된다.
상기 팽창장치(131,132)에는, 상기 응축기(120)에서 토출된 냉매를 1차로 팽창시키는 제 1 팽창장치(131) 및 이코노마이저(150,Economizer)에서 분리된 냉매를 2차로 팽창하는 제 2 팽창장치(132)가 포함된다.
상기 히트펌프 장치(100)에는, 상기 압축기(110)의 입구측에 제공되며 상기 증발기(140)에서 토출된 냉매를 상기 압축기(110)로 가이드 하는 흡입배관(101) 및 상기 압축기(110)의 출구측에 제공되며 상기 압축기(110)에서 토출된 냉매를 상기 응축기(120)로 가이드 하는 토출 배관(102)이 포함된다.
그리고, 상기 증발기(140)와 상기 압축기(110)의 사이에는, 상기 증발기(140)의 내부에 존재하는 오일을 상기 압축기(110)의 흡입측으로 안내하는 오일회수 배관(108)이 제공된다.
상기 응축기(120)와 증발기(140)는 냉매와 순환수간에 열교환이 가능하도록, 쉘 튜브형(shell and tube) 열교환 장치로 구성된다.
상세히, 상기 응축기(120)에는, 외관을 형성하는 쉘(121)과, 상기 쉘(121)의 일측에 형성되며 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매가 유입되는 냉매 유입구(122) 및 상기 쉘(121)의 타측에 형성되며 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매가 유출되는 냉매 유출구(123)가 포함된다.
그리고, 상기 응축기(120)에는, 상기 쉘(121)의 내부에 제공되며 순환수의 유동을 가이드 하는 냉각수 유로(125)와, 상기 쉘(121)의 단부 일측에 형성되며 상기 냉각수 유로(125)로 순환수가 유입되도록 하는 냉각수 유입부(127) 및 상기 쉘(121)의 단부 타측에 형성되며 상기 냉각수 유로(125)로부터 순환수가 유출되도록 하는 냉각수 유출부(128)가 포함된다. 상기 응축기(120)를 순환하는 순환수를 "냉각수" 또는 "제 1 순환수"라 이름할 수 있다.
상기 냉각수 유입부(127)는 냉각수 입수유로(42)와 연결되며, 상기 냉각수 유출부(128)는 냉각수 출수유로(44)와 연결된다. 상기 냉각수 입수유로(42)는 사용측 열교환기(310,320)에서 열교환된 순환수가 유입되는 유로이며, 상기 냉각수 출수유로(44)는 상기 응축기(120)에서 열교환 된 순환수가 배출되는 유로로서 이해된다.
상기 응축기(120)의 냉매 출구측에는, 이코노마이저(150)가 제공된다. 그리고, 상기 이코노마이저(150)의 입구측에는, 상기 제 1 팽창장치(131)가 제공된다. 상기 응축기(120)에서 응축된 냉매는 상기 제 1 팽창장치(131)에서 1차 감암된 후 상기 이코노마이저(150)로 유입된다.
상기 이코노마이저(150)는 1차 감압된 냉매 중 액상 냉매와 기상 냉매를 분리시키기 위한 구성으로 이해된다. 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(110)로 유입되며, 분리된 액상 냉매는 상기 제 2 팽창장치(132)로 유입되어 2차 감압될 수 있다.
상기 증발기(120)에는, 외관을 형성하는 쉘(141)과, 상기 쉘(141)의 일측에 형성되며 상기 제 2 팽창장치(132)에서 팽창된 냉매가 유입되는 냉매 유입구(142) 및 상기 쉘(141)의 타측에 형성되며 상기 증발기(140)에서 증발된 냉매가 유출되는 냉매 유출구(143)가 포함된다. 상기 냉매 유출구(143)는 상기 흡입배관(101)에 연결될 수 있다.
상기 증발기(140)에는, 상기 쉘(141)의 내부에 제공되며 순환수의 유동을 가이드 하는 냉수 유로(145)와, 상기 쉘(141)의 단부 일측에 형성되며 상기 냉수 유로(145)로 순환수가 유입되도록 하는 냉수 유입부(147) 및 상기 쉘(141)의 단부 타측에 형성되며 상기 냉수 유로(145)로부터 순환수가 유출되도록 하는 냉수 유출부(148)가 포함된다. 상기 증발기(140)를 순환하는 순환수를 "냉수" 또는 "제 2 순환수"라 이름할 수 있다.
상기 냉수 유입부(147)는 냉수 입수유로(52)와 연결되며, 상기 냉수 유출부(148)는 냉수 출수유로(54)와 연결된다. 상기 냉수 입수유로(52)는 열원측 열교환기(210,220)에서 열교환된 순환수가 유입되는 유로이며, 상기 냉수 출수유로(54)는 상기 증발기(140)에서 열교환 된 순환수가 배출되는 유로로서 이해된다.
도 2를 다시 참조하면, 상기 온수공급 시스템(10)에는, 상기 히트펌프 장치(100)를 순환하는 제 1 순환수와, 사용처(60)에 공급될 공급수간에 열교환이 이루어지는 사용측 열교환기(310,320)가 포함된다.
상기 사용측 열교환기(310,320)에는, 제 1 사용측 열교환기(310) 및 제 2 사용측 열교환기(320)가 포함된다. 상기 제 1 사용측 열교환기(310)와 제 2 사용측 열교환기(320)는 병렬 연결될 수 있다.
상기 온수공급 시스템(10)에는, 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)로 공급수를 공급하는 공급처(65)가 더 포함된다. 상기 공급처(65)와 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)의 사이에는, 공급수의 유동을 가이드 하는 공급 배관(301)이 설치된다. 상기 공급 배관(301)은 분지되어 공급 분지배관(302a,302b)에 연결되며, 상기 공급 분지배관(302a,302b)은 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)에 각각 연결된다.
상기 공급 분지배관(302a,302b)에는, 상기 제 1 사용측 열교환기(310)에 연결되는 제 1 공급 분지배관(302a) 및 상기 제 2 사용측 열교환기(320)에 연결되는 제 2 공급 분지배관(302b)이 포함된다.
따라서, 공급수는 상기 제 1,2 공급 분지배관(302a,302b)을 따라 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)로 나뉘어져 유입되며, 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)로 유입되는 제 1 순환수와 열교환 된다.
그리고, 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)에서 상기 제 1 순환수와 열교환 된 공급수는, 상기 사용처(60)로 공급될 수 있다. 이 때, 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)에서 배출된 공급수는 합지되어 상기 사용처(60)로 공급될 수 있다.
상기 히트펌프 장치(100)의 응축기(120)를 통과한 제 1 순환수는 상기 냉각수 출수유로(44)를 경유하여 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)로 유입된다. 상기 냉각수 출수유로(44)와 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)의 사이에는, 제 1 순환수의 유동을 가이드 하는 제 1 순환수 배관(305)이 설치된다. 상기 제 1 순환수 배관(305)은 분지되어 제 1 순환수 분지배관(306a,306b)에 연결되며, 상기 제 1 순환수 분지배관(306a,306b)은 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)에 연결된다.
따라서, 상기 제 1 순환수는 상기 제 1 순환수 분지배관(306a,306b)을 따라 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)로 나뉘어져 유입되며, 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)로 유입되는 공급수와 열교환 된다.
그리고, 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)에서 상기 공급수와 열교환 된 제 1 순환수는, 상기 히트펌프 장치(100)의 응축기(120)로 유입될 수 있다.
상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)의 일측에는, 상기 제 1 순환수의 유동을 강제하기 위한 제 1 순환 펌프(331,335)가 설치된다. 상기 제 1 순환 펌프(331,335)는 상기 제 1 사용측 열교환기(310)와 제 2 사용측 열교환기(320)의 출구측에 각각 제공될 수 있다. 즉, 상기 제 1 순환 펌프(331,335)는 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)에 대응하는 개수로 제공될 수 있다.
상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)에서 배출된 제 1 순환수는 각각 상기 제 1 순환 펌프(331,335)를 통과한 후 합지되며, 상기 냉각수 입수유로(42)를 경유하여 상기 히트펌프 장치(100)의 응축기(120)로 유입될 수 있다.
상기 온수공급 시스템(10)에는, 상기 공급처(65)로부터 공급되는 공급수가 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)를 바이패스 하도록 하는 바이패스 배관(303,304)이 더 포함된다.
상기 바이패스 배관(303,304)에는, 상기 제 1 공급 분지배관(302a)으로부터 상기 사용처(60)의 입구측 배관으로 연장되는 제 1 바이패스 배관(303) 및 상기 제 2 공급 분지배관(302b)으로부터 상기 사용처(60)의 입구측 배관으로 연장되는 제 2 바이패스 배관(304)이 포함된다.
상기 제 1 사용측 열교환기(310) 또는 제 2 사용측 열교환기(320)에 이물에 의한 막힘 현상이 발생한 경우, 상기 제 1,2 공급 분지배관(302a,302b)을 유동하는 냉매는 상기 제 1 바이패스 배관(303) 또는 제 2 바이패스 배관(304)을 통하여, 막힘 현상이 발생한 사용측 열교환기를 바이패스 하고, 상기 사용처(60)로 공급될 수 있다.
상기 공급처(65)에서 공급되는 공급수의 온도는 t1을 형성하며, 상기 공급수가 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)를 통과한 이후의 온도, 즉 상기 사용처(60)로 공급될 공급수의 온도는 t2를 형성할 수 있다. 물론, 상기 t2는 t1보다 높은 온도를 형성하며, 일례로, t1은 20~30℃를 형성하며, t2는 40~50℃를 형성할 수 있다.
그리고, 상기 응축기(120)에서 배출되는 제 1 순환수의 배출온도(tc2)는 상기 응축기(120)로 유입되는 제 1 순환수의 유입온도(tc1)보다 높은 온도를 형성할 수 있다. 일례로, tc1은 40~50℃를 형성하며, tc2는 약 80℃를 형성할 수 있다.
상기 온수공급 시스템(10)에는, 공급수를 필터링 하기 위한 필터 장치(351,355)가 설치될 수 있다. 상기 필터 장치(351,355)는 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)의 입구측에 설치될 수 있다.
상세히, 상기 온수공급 시스템(10)에는, 상기 공급배관(301)의 일 지점에서 분지된 후 타 지점에서 합지되는 보조 배관(350)과, 상기 공급배관(301)에 설치되는 제 1 필터(351) 및 상기 보조 배관(350)에 설치되며 상기 제 1 필터(351)와 병렬 연결되는 제 2 필터(355)가 포함된다.
상기 공급배관(301)을 유동하는 공급수 중 적어도 일부의 공급수는 상기 제 2 필터(355)를 통과할 수 있으며, 나머지 공급수는 상기 제 1 필터(351)를 통과할 수 있다. 이와 같이, 복수의 필터(351,355)가 구비됨으로써, 공급수의 이물을 용이하게 필터링 할 수 있고, 어느 하나의 필터에 이물 막힘이 발생하더라도 공급수의 유동이 원활히 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
상기 온수공급 시스템(10)에는, 상기 히트펌프 장치(100)를 순환하는 제 2 순환수와, 상기 사용처(60)에서 사용된 이후의 폐수간에 열교환이 이루어지는 열원측 열교환기(210,220)가 포함된다.
상기 열원측 열교환기(210,220)에는, 제 1 열원측 열교환기(210) 및 제 2 열원측 열교환기(220)가 포함된다. 상기 제 1 열원측 열교환기(210)와 제 2 열원측 열교환기(220)는 병렬 연결될 수 있다.
상기 온수공급 시스템(10)에는, 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)로 폐수를 공급하는 폐수배관(81)이 더 포함된다. 상기 폐수배관(81)은 상기 사용처(60)에서 사용된 이후의 물이 배출되는 배관으로서 이해된다.
상기 폐수 배관(81)은 분지되어 폐수 분지배관(82a,82b)에 연결되며, 상기 폐수 분지배관(82a,82b)은 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)에 각각 연결된다.
상기 폐수 분지배관(82a,82b)에는, 상기 제 1 열원측 열교환기(210)에 연결되는 제 1 폐수 분지배관(82a) 및 상기 제 2 열원측 열교환기(220)에 연결되는 제 2 폐수 분지배관(82b)이 포함된다.
따라서, 폐수는 상기 제 1,2 폐수 분지배관(82a,82b)을 따라 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)로 나뉘어져 유입되며, 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)로 유입되는 제 2 순환수와 열교환 된다.
그리고, 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)에서 상기 제 2 순환수와 열교환 된 폐수는, 순환 연결배관(85)으로 유동될 수 있다. 이 때, 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)에서 배출된 폐수는 합지되어 상기 순환 연결배관(85)으로 공급될 수 있다. 상기 순환 연결배관(85)은 상기 폐수 배관(81)에 연결되며, 이에 따라 상기 순환 연결배관(85)의 폐수는 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)로 재공급 될 수 있다.
상기 순환 연결배관(85)의 일측에는, 방류조(70)가 연결된다. 따라서, 상기 순환 연결배관(85)을 유동하는 폐수 중 적어도 일부의 폐수는 상기 방류조(70)로 유입되어, 외부로 버려질 수 있다.
상기 히트펌프 장치(100)의 증발기(140)를 통과한 제 2 순환수는 상기 냉수 출수유로(54)를 경유하여 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)로 유입된다. 상기 냉수 출수유로(54)와 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)의 사이에는, 제 2 순환수의 유동을 가이드 하는 제 2 순환수 배관(205)이 설치된다. 상기 제 2 순환수 배관(205)은 분지되어 제 2 순환수 분지배관(206a,206b)에 연결되며, 상기 제 2 순환수 분지배관(206a,206b)은 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)에 연결된다.
따라서, 상기 제 2 순환수는 상기 제 2 순환수 분지배관(206a,206b)을 따라 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)로 나뉘어져 유입되며, 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)로 유입되는 폐수와 열교환 된다.
그리고, 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)에서 상기 폐수와 열교환 된 제 2 순환수는, 상기 히트펌프 장치(100)의 증발기(140)로 유입될 수 있다.
상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)의 일측에는, 상기 제 2 순환수의 유동을 강제하기 위한 제 2 순환 펌프(231,235)가 설치된다. 상기 제 2 순환 펌프(231,235)는 상기 제 1 열원측 열교환기(210)와 제 2 열원측 열교환기(220)의 출구측에 각각 제공될 수 있다. 즉, 상기 제 2 순환 펌프(231,235)는 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)에 대응하는 개수로 제공될 수 있다.
상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)에서 배출된 제 2 순환수는 각각 상기 제 2 순환 펌프(231,235)를 통과한 후 합지되며, 상기 냉수 입수유로(52)를 경유하여 상기 증발기(140)로 유입될 수 있다.
상기 온수공급 시스템(10)에는, 상기 폐수 배관(81)으로부터 공급되는 폐수가 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)를 바이패스 하도록 하는 바이패스 배관(83,84)이 더 포함된다. 상기 바이패스 배관(83,84)을 "제 1,2 열원측 바이패스 배관"이라 하고, 상기 바이패스 배관(303,304)를 "제 1,2 사용측 바이패스 배관"이라 이름할 수 있다.
상기 바이패스 배관(83,84)에는, 상기 제 1 폐수 분지배관(82a)으로부터 상기 순환 연결배관(85)의 유입측으로 연장되는 제 1 바이패스 배관(83) 및 상기 제 2 폐수 분지배관(82b)으로부터 상기 순환 연결배관(85)의 유입측으로 연장되는 제 2 바이패스 배관(84)이 포함된다.
상기 제 1 열원측 열교환기(210) 또는 제 2 열원측 열교환기(220)에 이물에 의한 막힘 현상이 발생한 경우, 상기 제 1,2 폐수 분지배관(82a,82b)을 유동하는 냉매는 상기 제 1 바이패스 배관(83) 또는 제 2 바이패스 배관(84)을 통하여, 막힘 현상이 발생한 사용측 열교환기를 바이패스 하고, 상기 순환 연결배관(85)으로 유동될 수 있다.
상기 폐수 배관(81)을 통하여 유입되는 폐수의 온도는 t3를 형성하며, 상기 폐수가 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)를 통과한 이후의 온도, 즉 상기 순환 연결배관(85)으로 유입될 폐수의 온도는 t4를 형성할 수 있다. 물론, 상기 t3는 t4보다 높은 온도를 형성하며, 일례로, t3는 20~30℃를 형성하며, t4는 10~20℃를 형성할 수 있다.
그리고, 상기 증발기(140)에서 배출되는 제 2 순환수의 배출온도(tw2)는 상기 증발기(140)로 유입되는 제 2 순환수의 유입온도(tw1)보다 낮은 온도를 형성할 수 있다. 일례로, tw1은 15~25℃를 형성하며, tw2는 약 5~10℃를 형성할 수 있다.
상기 온수공급 시스템(10)에는, 공급수를 필터링 하기 위한 필터 장치(251,255)가 설치될 수 있다. 상기 필터 장치(251,255)는 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)의 입구측에 설치될 수 있다.
상세히, 상기 온수공급 시스템(10)에는, 상기 폐수 배관(81)의 일 지점에서 분지된 후 타 지점에서 합지되는 보조 배관(250)과, 상기 폐수 배관(81)에 설치되는 제 1 필터(251) 및 상기 보조 배관(250)에 설치되며 상기 제 1 필터(251)와 병렬 연결되는 제 2 필터(255)가 포함된다.
상기 폐수 배관(81)을 유동하는 폐수 중 적어도 일부의 폐수는 상기 제 2 필터(255)를 통과할 수 있으며, 나머지 폐수는 상기 제 2 필터(251)를 통과할 수 있다. 이와 같이, 복수의 필터(251,255)가 구비됨으로써, 폐수의 이물을 용이하게 필터링 할 수 있고, 어느 하나의 필터에 이물 막힘이 발생하더라도 폐수의 유동이 원활히 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
본 실시예에 따른 작용에 대하여 간단하게 설명한다.
상기 공급처(65)에서 공급되는 공급수는 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)를 통과하면서 가열되고, 가열된 공급수는 상기 사용처(60)로 공급된다.
그리고, 상기 제 1 순환 펌프(331,335)가 가동되면, 제 1 순환수는 상기 히트펌프 장치(10)의 응축기(120)와 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)를 순환하게 된다. 상세히, 상기 응축기(120)에서 배출된 제 1 순환수는 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)를 통과하면서 냉각되고, 냉각된 제 1 순환수는 상기 응축기(120)로 재유입될 수 있다.
한편, 상기 공급수는 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)에 유입되기 전에, 필터장치(351,355)를 통과하면서 필터링 될 수 있고, 공급수 중의 적어도 일부는 상기 바이패스 배관(303,304)를 통하여 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)를 바이패스 하고 상기 사용처(60)로 공급될 수 있다.
상기 사용처(60)에서 사용된 이후의 폐수는 상기 폐수 배관(81)을 통하여 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)를 통과하면서 냉각되고, 냉각된 폐수는 상기 순환 연결배관(85)으로 유입되어, 상기 폐수 배관(81)으로 재순환 된다. 그리고, 상기 순환 연결배관(85)의 폐수 중 적어도 일부의 폐수는 상기 방류조(70)로 유동하여 외부로 방출된다.
그리고, 상기 제 2 순환 펌프(231,235)가 가동되면, 제 2 순환수는 상기 히트펌프 장치(10)의 증발기(140)와 상기 제 1,2 사용측 열교환기(210,220)를 순환하게 된다. 상세히, 상기 증발기(140)에서 배출된 제 2 순환수는 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)를 통과하면서 가열되고, 가열된 제 2 순환수는 상기 증발기(140)로 재유입될 수 있다.
한편, 상기 폐수는 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)에 유입되기 전에, 필터장치(251,255)를 통과하면서 필터링 될 수 있고, 폐수 중의 적어도 일부는 상기 바이패스 배관(83,84)을 통하여 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)를 바이패스 하고 상기 순환 연결배관(85)으로 공급될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 제 2,3 실시예에 대하여 설명한다. 이들 실시예들은 제 1 실시예와 비교하여, 일부 구성에 있어서 차이가 있으므로, 차이점을 위주로 설명하며 제 1 실시예와 동일한 부분에 대하여는 제 1 실시예의 설명과 도면부호를 원용한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 온수공급 시스템의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 온수공급 시스템(10')에는, 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)를 통과한 공급수를 추가로 가열하기 위한 가열원(400)이 더 포함된다.
상기한 바와 같이, 상기 사용처(60)로 공급되는 공급수의 온도는, 일례로 약 40~50℃를 형성할 수 있다. 반면에, 상기 사용처(60)에서 요구되는 공급수의 온도가 그 이상의 온도이거나, 상기 사용처(60)에서 증기가 요구되는 경우, 상기 공급수는 상기 가열원(400)에서 추가 가열되어 상기 사용처(60)로 공급될 수 있다.
상기 가열원(400)에는, 보일러 또는 히터가 포함될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 온수공급 시스템의 구성을 보여주는 시스템 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 온수공급 시스템(20)에는, 히트펌프 장치(100)와, 제 1,2 열원측 열교환기(210,220), 제 1,2 사용측 열교환기(310,320), 폐수 배관(81), 제 1,2 폐수 분지배관(82a,82b), 열원측 바이패스 배관(83,84), 공급 배관(301), 제 1,2 공급 분지배관(302a,302b), 사용측 바이패스 배관(303,304), 제 1 순환수 배관(305), 제 1 순환수 분지배관(306a,306b), 제 2 순환수 배관(205) 및 제 2 순환수 분지배관(206a,206b)이 포함된다.
이들 구성은 제 1 실시예에서 설명한 구성과 동일하므로, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
상기 온수공급 시스템(20)에는, 상기 제 1,2 순환수의 유동을 조절하는 다수의 밸브장치가 포함된다. 상세히, 상기 다수의 밸브장치에는, 상기 제 1 순환수 분지배관(306a,306b)에 각각 설치되는 제 1 순환수 밸브장치(307a,307b) 및 상기 제 2 순환수 분지배관(206a,206b)에 각각 설치되는 제 2 순환수 밸브장치(306a,306b)가 포함된다.
한편, 상기 온수공급 시스템(20)에는, 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220) 또는 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)를 통과하는 폐수 또는 공급수의 유동 방향을 조절하는 다수의 밸브장치가 제공된다.
상기 다수의 밸브장치에는, 상기 제 1 폐수 분지배관(82a)에 설치되는 제 1 열원측 밸브(281)과, 상기 제 2 폐수 분지배관(82b)에 설치되는 제 2 열원측 밸브(282)와, 제 1 열원측 바이패스 배관(83)에 설치되는 제 3 열원측 밸브(283)와, 제 2 열원측 바이패스 배관(84)에 설치되는 제 4 열원측 밸브(284) 및 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)를 통과한 후 합지된 폐수의 배관에 설치되는 제 5 열원측 밸브(285)가 포함된다.
그리고, 상기 다수의 밸브장치에는, 상기 제 1 공급 분지배관(302a)에 설치되는 제 1 사용측 밸브(381)와, 상기 제 2 공급 분지배관(302b)에 설치되는 제 2 사용측 밸브(382)와, 제 1 사용측 바이패스 배관(303)에 설치되는 제 3 사용측 밸브(383)와, 제 2 사용측 바이패스 배관(304)에 설치되는 제 4 사용측 밸브(384) 및 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)를 통과한 후 합지된 공급수의 배관에 설치되는 제 5 사용측 밸브(385)가 포함된다.
상기 다수의 밸브장치는 온 또는 오프 제어될 수 있으며, 온 또는 오프 제어되는 과정에서, 공급수 또는 폐수의 유동방향이 조절될 수 있다.
도 5를 참조하여, 정상적인 온수공급 운전시 공급수 또는 폐수의 유동에 대하여 설명한다. 도 5에 도시된 운전모드를 "정상 운전모드"라 이름할 수 있다.
상기 공급처(65)로부터 공급수가 공급되면, 상기 공급배관(301)의 공급수는 상기 제 1,2 공급 분지배관(302a,302b)으로 분지된다. 이 때, 상기 제 1 사용측 밸브(381) 및 제 2 사용측 밸브(382)는 개방된다.
그리고, 상기 제 3 사용측 밸브(383) 및 제 4 사용측 밸브(384)는 폐쇄된다. 따라서, 상기 제 1 공급 분지배관(302a)의 공급수는 상기 제 1 사용측 열교환기(310)로 모두 유입되며, 상기 제 2 공급 분지배관(302b)의 공급수는 상기 제 2 사용측 열교환기(320)로 모두 유입된다. 즉, 상기 제 1 사용측 바이패스 배관(303)과 상기 제 2 사용측 바이패스 배관(304)에서의 공급수 유동은 제한된다.
상기 제 5 사용측 밸브(385)는 개방되며, 이에 따라 상기 제 1,2 사용측 열교환기(310,320)를 통과한 공급수는 합지된 후, 상기 제 5 사용측 밸브(385)를 통과하여 상기 사용처(60)로 공급될 수 있다.
한편, 상기 폐수 배관(81)으로부터 폐수가 공급되면, 상기 폐수는 상기 제 1,2 폐수 분지배관(82a,82b)으로 분지된다. 이 때, 상기 제 1 열원측 밸브(281) 및 제 2 열원측 밸브(282)는 개방된다.
그리고, 상기 제 3 열원측 밸브(283) 및 제 4 열원측 밸브(284)는 폐쇄된다. 따라서, 상기 제 1 폐수 분지배관(82a)의 폐수는 상기 제 1 열원측 열교환기(210)로 모두 유입되며, 상기 제 2 폐수 분지배관(82b)의 폐수는 상기 제 2 열원측 열교환기(220)로 모두 유입된다. 즉, 상기 제 1 열원측 바이패스 배관(83)과 상기 제 2 열원측 바이패스 배관(84)에서의 폐수 유동은 제한된다.
상기 제 5 열원측 밸브(285)는 개방되며, 이에 따라 상기 제 1,2 열원측 열교환기(210,220)를 통과한 폐수는 합지된 후, 상기 제 5 열원측 밸브(285)를 통과하여 상기 순환 연결배관(85)으로 유입될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 온수공급 시스템에 있어서, 유체가 일부의 열교환기를 역방향으로 유동하는 모습을 보여주는 도면이다.
상세히, 도 6에는, 상기 제 1 열원측 열교환기(210) 및 상기 제 1 사용측 열교환기(310)에서의 물 유동이 역 방향으로 전환될 수 있다. 물 유동이 역 방향으로 전환되는 것에 의하여, 상기 제 1 열원측 열교환기(210) 또는 제 1 사용측 열교환기(310)에 축적된 이물이 청소되는 효과가 나타날 수 있다. 도 6에 도시된 운전 모드를 "제 1 청소모드"라 이름할 수 있다.
즉, 상기 제 1 열원측 열교환기(210)에서의 폐수 유동방향은 도 5에서 설명된 정상유동과 비교하여 반대로 형성되고, 상기 제 1 사용측 열교환기(310)에서의 공급수 유동방향은 도 5에서 설명된 정상유동과 비교하여 반대로 형성된다. 여기서, 열교환기에서의 유동이 반대 방향으로 형성된다는 것은, 열교환기의 입구 및 출구가 바뀌는 것으로 이해된다.
상세히, 상기 제 1 사용측 밸브(381)는 폐쇄되며, 상기 제 2 사용측 밸브(382)는 개방된다. 그리고, 상기 제 3 사용측 밸브(383)는 개방되며, 상기 제 4 사용측 밸브(384)는 폐쇄되고, 상기 제 5 사용측 밸브(385)는 폐쇄된다.
이 경우, 상기 공급처(65)로부터 공급된 공급수는 상기 제 2 공급 분지배관(302b)으로 유동하며, 상기 제 1 공급 분지배관(302a)으로의 유동은 제한된다.
상기 제 2 공급 분지배관(302b)을 통하여 상기 제 2 사용측 열교환기(320)를 통과한 공급수는 폐쇄된 제 5 사용측 밸브(385)에 의하여 상기 사용처(60)로 유동하지 못하고, 상기 제 1 사용측 열교환기(310)로 유입된다. 이 때, 도 5에서 설명한 제 1 사용측 열교환기(310)의 배출측을 통하여 상기 제 1 사용측 열교환기(310)로 유입된다.
따라서, 상기 제 1 사용측 열교환기(310) 내에서의 공급수 유동은 도 5에서 설명한 공급수의 유동방향과 반대로 형성된다. 따라서, 상기 제 1 사용측 열교환기(310)에 축적된 이물이 청소될 수 있다.
역 방향으로 제 1 사용측 열교환기(310)를 통과한 공급수는 개방된 제 3 사용측 밸브(383)를 통하여 상기 제 1 사용측 바이패스 배관(303)을 통과하며, 상기 사용처(60)로 유동될 수 있다.
한편, 상기 제 1 열원측 밸브(281)는 폐쇄되며, 상기 제 2 열원측 밸브(282)는 개방된다. 그리고, 상기 제 3 열원측 밸브(283)는 개방되며, 상기 제 4 열원측 밸브(284)는 폐쇄되고, 상기 제 5 열원측 밸브(285)는 폐쇄된다.
이 경우, 상기 폐수 배관(81)으로부터 공급된 폐수는 상기 제 2 폐수 분지배관(82b)으로 유동하며, 상기 제 1 폐수 분지배관(82a)으로의 유동은 제한된다.
상기 제 2 폐수 분지배관(82b)을 통하여 상기 제 2 열원측 열교환기(220)를 통과한 폐수는 폐쇄된 제 5 열원측 밸브(285)에 의하여 상기 순환 연결배관(85)으로 유동하지 못하고, 상기 제 1 열원측 열교환기(210)로 유입된다. 이 때, 폐수는 도 5에서 설명한 제 1 열원측 열교환기(210)의 배출측을 통하여 상기 제 1 열원측 열교환기(210)로 유입된다.
따라서, 상기 제 1 열원측 열교환기(210) 내에서의 폐수 유동은 도 5에서 설명한 폐수의 유동방향과 반대로 형성된다. 따라서, 상기 제 1 열원측 열교환기(210)에 축적된 이물이 청소될 수 있다.
역 방향으로 제 1 열원측 열교환기(210)를 통과한 공급수는 개방된 제 3 열원측 밸브(283)를 통하여 상기 제 1 열원측 바이패스 배관(83)을 통과하며, 상기 순환 연결배관(85)으로 유입될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 온수공급 시스템에 있어서, 유체가 다른 일부의 열교환기를 역방향으로 유동하는 모습을 보여주는 도면이다.
상세히, 도 7에는, 상기 제 2 열원측 열교환기(220) 및 상기 제 2 사용측 열교환기(320)에서의 물 유동이 역 방향으로 전환될 수 있다. 물 유동이 역 방향으로 전환되는 것에 의하여, 상기 제 2 열원측 열교환기(220) 또는 제 2 사용측 열교환기(320)에 축적된 이물이 청소되는 효과가 나타날 수 있다. 도 7에 도시된 운전 모드를 "제 2 청소모드"라 이름할 수 있다.
즉, 상기 제 2 열원측 열교환기(210)에서의 폐수 유동방향은 도 5에서 설명된 정상유동과 비교하여 반대로 형성되고, 상기 제 2 사용측 열교환기(320)에서의 공급수 유동방향은 도 5에서 설명된 정상유동과 비교하여 반대로 형성된다. 여기서, 열교환기에서의 유동이 반대 방향으로 형성된다는 것은, 열교환기의 입구 및 출구가 바뀌는 것으로 이해된다.
상세히, 상기 제 1 사용측 밸브(381)는 개방되며, 상기 제 2 사용측 밸브(382)는 폐쇄된다. 그리고, 상기 제 3 사용측 밸브(383)는 폐쇄되며, 상기 제 4 사용측 밸브(384)는 개방되고, 상기 제 5 사용측 밸브(385)는 폐쇄된다.
이 경우, 상기 공급처(65)로부터 공급된 공급수는 상기 제 1 공급 분지배관(302a)으로 유동하며, 상기 제 2 공급 분지배관(302b)으로의 유동은 제한된다.
상기 제 1 공급 분지배관(302a)을 통하여 상기 제 1 사용측 열교환기(310)를 통과한 공급수는 폐쇄된 제 5 사용측 밸브(385)에 의하여 상기 사용처(60)로 유동하지 못하고, 상기 제 2 사용측 열교환기(320)로 유입된다. 이 때, 도 5에서 설명한 제 2 사용측 열교환기(320)의 배출측을 통하여 상기 제 2 사용측 열교환기(320)로 유입된다.
따라서, 상기 제 2 사용측 열교환기(320) 내에서의 공급수 유동은 도 5에서 설명한 공급수의 유동방향과 반대로 형성된다. 따라서, 상기 제 2 사용측 열교환기(320)에 축적된 이물이 청소될 수 있다.
역 방향으로 제 2 사용측 열교환기(320)를 통과한 공급수는 개방된 제 4 사용측 밸브(384)를 통하여 상기 제 2 사용측 바이패스 배관(304)을 통과하며, 상기 사용처(60)로 유동될 수 있다.
한편, 상기 제 1 열원측 밸브(281)는 개방되며, 상기 제 2 열원측 밸브(282)는 폐쇄된다. 그리고, 상기 제 3 열원측 밸브(283)는 폐쇄되며, 상기 제 4 열원측 밸브(284)는 개방되고, 상기 제 5 열원측 밸브(285)는 폐쇄된다.
이 경우, 상기 폐수 배관(81)으로부터 공급된 폐수는 상기 제 1 폐수 분지배관(82a)으로 유동하며, 상기 제 2 폐수 분지배관(82b)으로의 유동은 제한된다.
상기 제 1 폐수 분지배관(82a)을 통하여 상기 제 1 열원측 열교환기(210)를 통과한 폐수는 폐쇄된 제 5 열원측 밸브(285)에 의하여 상기 순환 연결배관(85)으로 유동하지 못하고, 상기 제 2 열원측 열교환기(220)로 유입된다. 이 때, 폐수는 도 5에서 설명한 제 2 열원측 열교환기(220)의 배출측을 통하여 상기 제 2 열원측 열교환기(220)로 유입된다.
따라서, 상기 제 2 열원측 열교환기(220) 내에서의 폐수 유동은 도 5에서 설명한 폐수의 유동방향과 반대로 형성된다. 따라서, 상기 제 2 열원측 열교환기(220)에 축적된 이물이 청소될 수 있다.
역 방향으로 제 2 열원측 열교환기(220)를 통과한 폐수는 개방된 제 4 열원측 밸브(284)를 통하여 상기 제 2 열원측 바이패스 배관(84)을 통과하며, 상기 순환 연결배관(85)으로 유입될 수 있다.
이와 같이, 다수의 밸브장치의 작용에 의하여, 2개의 열원측 열교환기 중 1개와, 2개의 사용측 열교환기 중 1개에 대하여 물의 유동을 반대로 전환함으로써 열교환기에 축적된 이물을 청소할 수 있다는 효과가 나타난다.
10 : 온수공급 시스템 60 : 사용처
65 : 공급처 70 : 방류조
85 : 순환 연결배관 100 : 히트펌프 장치
210 : 제 1 열원측 열교환기 220 : 제 2 열원측 열교환기
231 : 제 1 열원측 펌프 232 : 제 2 열원측 펌프
251 : 제 1 필터 255 : 제 2 필터
310 : 제 1 사용측 열교환기 320 : 제 2 사용측 열교환기

Claims (18)

  1. 냉동 사이클이 운전되며, 제 1 순환수가 유입되는 냉각수 유입부 및 상기 제 1 순환수를 배출시키는 냉각수 유출부를 가지는 응축기 및 제 2 순환수가 유입되는 냉수 유입부 및 상기 제 2 순환수를 배출시키는 냉수 유출부를 가지는 증발기가 구비되는 히트펌프 장치;
    공급처로부터 공급된 공급수와, 상기 제 1 순환수간에 열교환이 이루어지는 사용측 열교환기;
    상기 응축기의 냉각수 유출부에서 배출된 제 1 순환수를 상기 사용측 열교환기를 경유하여 상기 냉각수 유입부로 가이드 하는 제 1 순환수 배관;
    상기 사용측 열교환기를 통과한 공급수를 공급받아 설정된 공정을 수행하는 사용처에서 발생된 폐수와, 상기 제 2 순환수간에 열교환이 이루어지는 열원측 열교환기;
    상기 증발기의 냉수 유출부에서 배출된 제 2 순환수를 상기 열원측 열교환기를 경유하여 상기 냉수 유입부로 가이드 하는 제 2 순환수 배관; 및
    상기 열원측 열교환기를 통과한 폐수가 유입되며, 상기 열원측 열교환기로 폐수를 재 순환시키는 순환 연결배관이 포함되는 온수공급 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 순환 연결배관으로부터 연장되며, 상기 순환 연결배관을 유동하는 폐수 중 적어도 일부의 폐수를 방출하기 위한 방류조가 더 포함되는 온수공급 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용측 열교환기에는,
    제 1 사용측 열교환기 및 제 2 사용측 열교환기가 포함되는 온수공급 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 공급처로부터 연장되어, 공급수의 유동을 가이드 하는 공급 배관;
    상기 공급 배관으로부터 분지되어, 상기 제 1 사용측 열교환기로 연장되는 제 1 공급 분지배관; 및
    상기 공급 배관으로부터 분지되어, 상기 제 2 사용측 열교환기로 연장되는 제 2 공급 분지배관이 더 포함되는 온수공급 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 공급 분지배관으로부터 상기 사용처의 입구측으로 연장되어, 공급수가 상기 제 1 사용측 열교환기를 바이패스 하도록 하는 제 1 사용측 바이패스 배관; 및
    상기 제 2 공급 분지배관으로부터 상기 사용처의 입구측으로 연장되어, 공급수가 상기 제 2 사용측 열교환기를 바이패스 하도록 하는 제 2 사용측 바이패스 배관이 더 포함되는 온수공급 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 공급 분지배관에 설치되는 제 1 사용측 밸브;
    상기 제 2 공급 분지배관에 설치되는 제 2 사용측 밸브;
    상기 제 1 사용측 바이패스 배관에 설치되는 제 3 사용측 밸브; 및
    상기 제 2 사용측 바이패스 배관에 설치되는 제 4 사용측 밸브가 더 포함되는 온수공급 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1,4 사용측 밸브가 폐쇄되고 상기 제 2,3 사용측 밸브가 개방되면,
    상기 제 1 사용측 열교환기내에서의 공급수 유동 방향이 역방향으로 전환되어, 이물 막힘을 청소하는 것을 특징으로 하는 온수공급 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2,3 사용측 밸브가 폐쇄되고 상기 제 1,4 사용측 밸브가 개방되면,
    상기 제 2 사용측 열교환기내에서의 공급수 유동 방향이 역방향으로 전환되어, 이물 막힘을 청소하는 것을 특징으로 하는 온수공급 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 열원측 열교환기에는,
    제 1 열원측 열교환기 및 제 2 열원측 열교환기가 포함되는 온수공급 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 사용처에서 발생된 폐수의 유동을 가이드 하는 폐수 배관;
    상기 폐수 배관으로부터 분지되어, 상기 제 1 열원측 열교환기로 연장되는 제 1 폐수 분지배관; 및
    상기 폐수 배관으로부터 분지되어, 상기 제 2 열원측 열교환기로 연장되는 제 2 폐수 분지배관이 더 포함되는 온수공급 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 폐수 분지배관으로부터 상기 순환 연결배관의 유입측으로 연장되어, 폐수가 상기 제 1 열원측 열교환기를 바이패스 하도록 하는 제 1 열원측 바이패스 배관; 및
    상기 제 2 폐수 분지배관으로부터 상기 순환 연결배관의 유입측으로 연장되어, 폐수가 상기 제 2 열원측 열교환기를 바이패스 하도록 하는 제 2 열원측 바이패스 배관이 더 포함되는 온수공급 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 폐수 분지배관에 설치되는 제 1 열원측 밸브;
    상기 제 2 폐수 분지배관에 설치되는 제 2 열원측 밸브;
    상기 제 1 열원측 바이패스 배관에 설치되는 제 3 열원측 밸브; 및
    상기 제 2 열원측 바이패스 배관에 설치되는 제 4 열원측 밸브가 더 포함되는 온수공급 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1,4 열원측 밸브가 폐쇄되고 상기 제 2,3 열원측 밸브가 개방되면,
    상기 제 1 열원측 열교환기내에서의 폐수 유동 방향이 역방향으로 전환되어, 이물 막힘을 청소하는 것을 특징으로 하는 온수공급 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 2,3 열원측 밸브가 폐쇄되고 상기 제 1,4 열원측 밸브가 개방되면,
    상기 제 2 열원측 열교환기내에서의 공급수 유동 방향이 역방향으로 전환되어, 이물 막힘을 청소하는 것을 특징으로 하는 온수공급 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 사용측 열교환기의 일측에 제공되어, 상기 제 1 순환수의 유동을 강제하는 제 1 순환 펌프; 및
    상기 열원측 열교환기의 일측에 제공되어, 상기 제 2 순환수의 유동을 강제하는 제 2 순환 펌프가 더 포함되는 온수공급 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 사용측 열교환기 및 열원측 열교환기는 각각 복수 개로 제공되며,
    상기 제 1 순환 펌프 및 제 2 순환 펌프는 상기 사용측 열교환기 및 상기 열원측 열교환기의 수에 대응하여, 각각 복수 개로 제공되는 것을 특징으로 하는 온수공급 시스템.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 사용측 열교환기로 공급되는 공급수 또는 상기 열원측 열교환기로 공급되는 폐수를 필터링 하는 필터 장치가 더 포함되는 온수공급 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 필터 장치에는,
    제 1 필터; 및
    상기 제 1 필터에 병렬 연결되는 제 2 필터가 포함되는 온수공급 시스템.
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