KR101749916B1 - Apparatus For Using Wasted Heat Of Refrigerator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 식품공장 여러 대의 냉동기가 구비된 산업시설에서 냉동사이클의 운전 중 실외기로 향하는 냉매로부터 열을 취출하여 이를 활용함으로써 에너지를 절약할 수 있게 하는 냉동기의 냉매열량 활용장치에 관한 것이다. 그 구성은;
압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함함으로써 냉동사이클을 실현하는 냉동기에 설치되는 것으로서; 상기 팽창밸브와 증발기 사이를 연결하는 고압관으로부터 분기 연장되는 분기공급관; 상기 분기공급관을 통해 공급되는 고온의 냉매와 열교환하여 그로부터 열을 회수하기 위한 열교환장치; 일단은 상기 열교환장치에 연결되고 타단은 상기 고압관 또는 상기 증발기와 팽창밸브 사이의 저압관에 연결되는 냉매회수관; 상기 열교환장치에서 얻은 열을 사용처에 공급하기 위하여 상기 열교환장치에 설치되는 회수열공급부를 포함함으로써; 상기 냉동사이클의 냉매가 가진 열을 취출하여 활용할 수 있게 하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an apparatus for utilizing a refrigerant heat quantity of a refrigerator capable of saving energy by extracting heat from a refrigerant directed to an outdoor unit during operation of a refrigeration cycle in an industrial facility equipped with several refrigerator units in a food factory. The composition is;
A compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator installed in a refrigerator for realizing a refrigeration cycle; A branch supply pipe branched from the high-pressure pipe connecting between the expansion valve and the evaporator; A heat exchanger for exchanging heat with high temperature refrigerant supplied through the branch supply pipe to recover heat therefrom; A refrigerant recovery pipe having one end connected to the heat exchange device and the other end connected to the high-pressure pipe or a low-pressure pipe between the evaporator and the expansion valve; And a recovered heat supply unit installed in the heat exchange apparatus to supply heat obtained from the heat exchange apparatus to a use place; So that the heat of the refrigerant in the refrigeration cycle can be taken out and utilized.
Description
본 발명은 냉동기의 냉매열량 활용장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 식품공장 등 필수적으로 여러 대의 냉동기가 구비된 산업시설에서 냉동사이클의 운전 중 실외기로 향하는 냉매로부터 열을 취출하여 이를 활용함으로써 에너지를 절약할 수 있게 하는 냉동기의 냉매열량 활용장치에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a refrigerant heat utilization apparatus for a refrigerator, and more particularly, to an industrial facility having a plurality of refrigerators, such as a food factory, which extracts heat from a refrigerant directed toward an outdoor unit during operation of a refrigeration cycle, To a refrigerant heat utilization device of a refrigerator which can save heat.
식품공장을 포함한 여러 산업분야에서는 상품의 생산 또는 가공 과정에서 냉동설비를 가동하여야 할 경우가 많다. 공장에서는 특히 각기 독립적으로 운전되는 여러 대의 냉동기가 구비되기도 한다. 열역학을 바탕으로 하는 냉동기는 냉동사이클에 따라서 기동된다. 냉동사이클은 냉매의 압축, 응축, 팽창, 증발이라는 4개의 과정을 연속적으로 순환시키는 시스템으로서, 냉매의 증발시 냉장공간의 잠열을 인출하여 외기에 토출시키는 과정을 수행한다. In many industrial sectors, including food factories, refrigeration equipment is often required to operate during the production or processing of goods. At the factory, there are several refrigerators, each of which is operated independently. Thermodynamically based freezers are activated in accordance with the refrigeration cycle. The refrigeration cycle is a system that continuously circulates the four processes of compression, condensation, expansion, and evaporation of refrigerant, and discharges the latent heat of the refrigeration space to the outside air when the refrigerant evaporates.
냉동사이클에 있어서 냉장공간에서 흡수한 열량은 외부로 버려야 하는데, 냉각탑 또는 실외기가 열을 외부로 방출하는 작용을 한다. 이 과정은 냉매가 가진 열에너지를 외부에 버리는 것과 다르지 않다. In the refrigeration cycle, the heat absorbed in the refrigeration space must be discharged to the outside, and the cooling tower or the outdoor unit acts to discharge the heat to the outside. This process is no different than throwing out the heat energy of the refrigerant to the outside.
한편, 식품공장 등에는 장비의 세척 등을 위해 온수를 사용하여야 하는데, 이때 사용할 용수는 별도의 가열원을 이용하여 가열하고 사용하고 있다. On the other hand, hot water should be used in food factories for washing equipment, etc. In this case, the water to be used is heated by using a separate heating source.
이렇듯 하나의 독립된 생산시스템(공장) 안에서조차 한곳에서는 열을 버리고, 한곳에서는 별도의 에너지원을 이용하여 온수를 얻게 되는 현상이 일어나고 있는 것이다. 이것은 이중의 에너지 낭비가 된다. Even within one independent production system (factory), heat is being thrown away in one place, and hot water is being obtained by using a separate energy source in one place. This is a dual waste of energy.
본 발명의 목적은, 냉동사이클의 운전 과정에서, 특히 냉매의 응축과정에서 실외로 버려지는 열을 회수하여 이를 용수를 가열하는 등의 용도로 사용하게끔 하는 냉동기의 냉매열량 활용장치를 제공하는 것에 있다. 좀 더 구체적으로는 여러 대의 냉동기를 구비하고 있는 공장의 냉동시스템에서 각 냉동기에서 버려지는 열을 회수하여 효율적으로 재사용하게끔 하는 열교환장치를 제공하는 것에 있다. It is an object of the present invention to provide a refrigerant heat quantity utilization device for a refrigerator which is used in a process of operating a refrigeration cycle, in particular, for recovering heat discharged outdoors in a condensation process of a refrigerant, . And more particularly, to a heat exchanging apparatus for recovering heat discarded from each refrigerator in a refrigeration system of a factory equipped with a plurality of refrigerators, thereby efficiently reusing the heat.
위와 같은 목적은, 압축기, 응축기, 팽창밸브 및 증발기를 포함함으로써 냉동사이클을 실현하는 냉동기에 설치되는 것으로서;The above object is achieved by a refrigeration system comprising a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator,
상기 압축기와 응축기 사이를 연결하는 고압관으로부터 분기 연장되는 분기공급관; 상기 분기공급관을 통해 공급되는 고온의 냉매와 열교환하여 그로부터 열을 회수하기 위한 열교환장치; 일단은 상기 열교환장치에 연결되고 타단은 상기 고압관 또는 상기 응축기와 팽창밸브 사이의 저압관에 연결되는 냉매회수관; 상기 열교환장치에서 얻은 열을 사용처에 공급하기 위하여 상기 열교환장치에 설치되는 회수열공급부를 포함함으로써; 상기 냉동사이클의 냉매가 가진 열을 취출하여 활용할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 냉동기의 냉매열량 활용장치에 의해 달성된다. A branch supply pipe branched from the high-pressure pipe connecting between the compressor and the condenser; A heat exchanger for exchanging heat with high temperature refrigerant supplied through the branch supply pipe to recover heat therefrom; A refrigerant return pipe having one end connected to the heat exchange device and the other end connected to the high pressure pipe or a low pressure pipe between the condenser and the expansion valve; And a recovered heat supply unit installed in the heat exchange apparatus to supply heat obtained from the heat exchange apparatus to a use place; And the heat of the refrigerant in the refrigeration cycle is taken out and utilized.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 냉동기는 여러 대가 구비되어 있으며, 상기 분기공급관과 냉매회수관은 여러 대의 냉동기에 각각 병렬적으로 연결됨으로써 여러 대의 냉동기로부터 각각 냉매가 가진 열을 취출할 수 있게 되어 있다. According to another aspect of the present invention, the refrigerator has a plurality of units, and the branch supply pipe and the refrigerant return pipe are connected in parallel to the plurality of refrigerators, respectively, so that the heat of the refrigerant can be taken out from each of the plurality of refrigerators have.
본 발명의 특징에 의하면, 상기 열교환장치는According to an aspect of the present invention,
직립 설치되는 용수탱크; 상기 용수탱크로 저온의 용수를 공급하는 용수공급관; 상기 용수탱크의 중심부에 직립 설치되는 것으로서 상하 개방된 원통형상의 안내관; 일단이 상기 안내관의 하부 중심부에 고정 설치되고, 타단이 상기 용수탱크 벽체를 관통하여 외부로 연장되는 흡수관; 일단이 상기 안내관의 상부 중심에 고정 설치되고, 타단이 상기 용수탱크의 벽체를 관통하여 외부로 연장되는 토출관; 흡입구가 상기 흡수관의 타단에 연결되고 배출구가 상기 토출관의 타단에 연결되는 순환펌프; 양단이 각각 냉동기의 냉매관으로부터 분기 연장되고 중간 부분은 상기 용수탱크의 벽체를 관통하여 상기 안내관의 외주를 휘감도록 설치되는 열교환관;을 포함할 수 있다. A water tank installed upright; A water supply pipe for supplying low temperature water to the water tank; A cylindrical guide pipe vertically installed upright at the center of the water tank; An absorption pipe having one end fixed to the lower central portion of the guide pipe and the other end extending to the outside through the water tank wall; A discharge pipe having one end fixed to the upper center of the guide pipe and the other end extending to the outside through the wall of the water tank; A circulation pump in which an inlet port is connected to the other end of the absorption pipe and an outlet port is connected to the other end of the discharge pipe; And a heat exchange tube installed at both ends to extend from the refrigerant pipe of the freezer and each having an intermediate portion passing through the wall of the water tank to wind the outer periphery of the guide pipe.
여기서 상기 용수탱크 내부에는 전열히터가 더 설치될 수 있다. Here, an electric heater may be installed in the water tank.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 용수탱크 내부에 냉매가스가 배출되는 것을 감지하기 위한 냉매가스검출기가 설치될 수 있다. According to another aspect of the present invention, a refrigerant gas detector for detecting discharge of the refrigerant gas into the water tank may be installed.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 흡수관의 상부에는 하강하는 수류가 방사방향으로 확산되도록 유도하기 위한 원뿔통 형태의 유도부재가 고정 설치될 수 있다. According to another aspect of the present invention, a guide tube in the form of a conical barrel may be fixedly installed on the upper portion of the absorption tube to guide the descending water stream to be radially diffused.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 열교환관은 나선형태로 상기 안내관을 휘감도록 설치될 수 있다. According to another aspect of the present invention, the heat exchange tube may be installed to wind the guide tube in a spiral shape.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 열교환관은 동심원을 이루며 나선형태로 상기 안내관을 휘감도록 설치될 수 있으며; 상기 열교환관은 복수 개가 독립적으로 설치되되, 상기 안내관을 감싸는 부분의 직경이 서로 다르게 절곡되어 있을 수 있다. According to another aspect of the present invention, the heat exchange tube may be installed so as to wind the guide tube in a concentric shape and in a spiral shape; A plurality of the heat exchange tubes may be independently provided, and the diameters of the portions surrounding the guide tubes may be different from each other.
본 발명의 특징에 따르면, 실외기로 공급되는 냉매의 온도를 낮춤으로써 압축기가 낮은 압력으로 운전될 수 있게 되며 따라서 냉동기의 전력소모량을 줄일 수 있게 된다. 또한 냉동기의 응축기, 실외기에 구비된 냉각송풍기의 사용빈도를 감소시킴으로써 여기서도 전력 소모량을 줄일 수 있게 된다. 또한 냉매로부터 취출한 열을 온수를 가열하는데 사용함으로써 온수를 가열하는데 사용하는 에너지를 절감할 수 있게 된다. According to an aspect of the present invention, by lowering the temperature of the refrigerant supplied to the outdoor unit, the compressor can be operated at a low pressure, thereby reducing the power consumption of the refrigerator. Also, by reducing the frequency of use of the cooling blower provided in the condenser and the outdoor unit of the refrigerator, the power consumption can be reduced. Further, by using the heat extracted from the coolant for heating the hot water, the energy used for heating the hot water can be saved.
도 1은 본 발명이 적용되고 있는 냉동시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 냉동기의 냉매열량 활용장치가 활용되는 예를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 냉동기의 냉매열량 활용장치의 열교환장치의 개략 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 냉동기의 냉매열량 활용장치의 열교환장치의 개략 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 냉동기의 냉매열량 활용장치의 열교환관의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 냉동기의 냉매열량 활용장치의 열교환장치의 개략 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 냉동기의 냉매열량 활용장치의 열교환관의 사시도이다. 1 is a configuration diagram of a refrigeration system to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a block diagram for explaining an example in which a refrigerant heat quantity utilization device of a refrigerator according to an embodiment of the present invention is utilized.
3 is a schematic perspective view of a heat exchanger of a refrigerant heat utilization apparatus for a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic longitudinal sectional view of a heat exchanger of a refrigerant heat utilization apparatus for a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a heat exchange tube of a refrigerant heat utilization apparatus for a refrigerator according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic longitudinal sectional view of a heat exchanger of a refrigerant heat utilization apparatus for a refrigerator according to another embodiment of the present invention.
7 is a perspective view of a heat exchange pipe of a refrigerant heat utilization device of a refrigerator according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 냉동기의 냉매열량 활용장치는, 도 1에서와 같이, 압축기(1), 응축기(3), 팽창밸브(5) 및 증발기(7)를 포함함으로써 냉동사이클을 실현하는 냉동기에 설치되는 것이다. 냉동기의 구성요소는 냉동사이클을 위주로 하여 기본적인 것만을 도시하였으므로 부가적인 구성품이 더 개입될 수 있음은 물론이다. 1, the refrigerating apparatus of the present invention includes a
본 발명의 핵심은 실외기 또는 냉각탑에 해당하는 응축기(3)로 향하는 냉매배관, 즉 고압관(8)으로부터 냉매를 선택적으로 인출하여 그로부터 열을 취출하는 것에 있다. The key of the present invention is to selectively extract refrigerant from a refrigerant pipe directed to a
분기공급관(9')은 압축기(1)와 응축기(3) 사이를 연결하는 고압관(8)으로부터 분기 연장된다. 분기공급관(9')은 열교환장치(11)로 연결된다. 열교환장치(11)는 분기공급관(9')을 통해 공급되는 고온의 냉매와 열교환하여 그로부터 열을 회수하기 위한 것이다. The branch supply pipe 9 'is extended from the high-
냉매회수관(9")이 열교환장치(11)와 냉매관 사이에 연결된다. 냉매회수관(9")은 일단은 열교환장치(11)에 연결되고 타단은 고압관(8) 또는 응축기(3)와 팽창밸브(5) 사이의 저압관(8')에 연결된다. 이처럼 회수되는 냉매가 응축기(3)를 거치지 않고 바로 팽창밸브(5)로 향하도록 할 수도 있으나 경우에 따라서는 고압관(8)으로 다시 공급하여 응축기(3)를 통과하도록 할 수도 있다. 더 나아가 냉매관의 어느 지점으로 유입될 것인가를 운전환경에 따라 선택하도록 할 수도 있다. The
회수열공급부는 열교환장치(11)에서 얻은 열을 사용처(15)에 공급하기 위하여 열교환장치(11)에 설치된다. 사용처(15)는 다양할 수 있으므로 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다. 삼방밸브(13)는 응축기로 향하는 냉매를 선택에 따라 응축기로 직접 가게 하거나 아니면 열교환장치(11)로 향하도록 콘트롤한다. 경우에 따라서는 유량을 분할하여 일부는 열교환장치(11)로 가게 하고 나머지는 응축기(3)로 가도록 할 수도 있다. The recovered heat supply unit is installed in the
본 발명의 실시예에 의하면, 도 2에 도시된 바와 같이 냉동기는 여러 대가 독립적으로 기동하게끔 구비되어 있으며, 분기공급관(9')과 냉매회수관(9")은 여러 대의 냉동기에 각각 병렬적으로 연결됨으로써 여러 대의 냉동기로부터 각각 냉매가 가진 열을 취출할 수 있게 되어 있다. 미설명된 도면부호는 위의 설명을 참조하면 될 것이다. According to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the refrigerator is provided to independently start several units, and the branch supply pipe 9 'and the refrigerant return pipe 9' 'are connected to a plurality of freezers in parallel So that the heat of the refrigerant can be taken out from each of the plurality of refrigerators by being connected to each other.
본 발명의 실시예에 의하면, 분기공급관(9')과 냉매회수관(9")은 하나로 연결되어 있다. 그러므로 이하에서는 분기공급관(9')과 냉매회수관(9")을 열교환관(9)이라 통일하여 호칭하기로 한다. 이하에서는 본 발명의 또 다른 핵심인 열교환장치를 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 열교환장치(11)의 구체적 구성은 실로 다양할 수 있겠으나, 본 발명에 의하면 매우 효과적인 방안이 제시되고 있다. The branch supply pipe 9 'and the refrigerant return pipe 9' 'are connected to each other through the heat exchange pipe 9' and the refrigerant return pipe 9 '', respectively, according to the embodiment of the present invention. ). Hereinafter, a heat exchanger, which is another core of the present invention, will be described with reference to FIGS. Although the specific configuration of the
용수탱크(21)가 직립 설치된다. 용수탱크(21)는 단열수단을 포함할 수 있으며, 상부 개방형도 가능하고 밀폐형도 가능하다. 도시된 바에 의하면 밀폐형으로 예시된다. The
저온의 용수는 용수탱크(21) 하부에 설치되는 용수공급관(30)을 통해 용수탱크(21) 내부로 공급된다. 용수탱크(21) 내에서 승온된 용수는 가열되면서 상승하여 용수탱크(21) 상부에 설치된 용수인출관(33) 및 인출펌프(35)에 의해 취출되어 사용처로 공급된다. The low temperature water is supplied into the
상하 개방된 원통형상의 안내관(23)이 용수탱크(21)의 중심부에 직립 설치된다. 안내관(23)은 미도시된 소정의 지지브래킷에 의해 고정 설치될 것이다. 안내관(23)은 용수탱크(21)의 정중앙(특히 평면도상)에 설치되는 것이 바람직하다. 지지브래킷은 다리의 형태로서 하단은 용수탱크(21)의 바닥판에 고정되고 상단은 안내관(23)의 하단에 연결되는 형태를 가질 수 있다.A
흡수관(31)은 일단이 안내관(23)의 하부 중심부에 상방향으로 개구되게끔 고정 설치되고, 타단이 용수탱크(21) 벽체를 관통하여 외부로 연장된다.One end of the
토출관(32)은 일단이 안내관(23)의 상부 중심부에 하방향으로 개구되게끔 고정 설치되고, 타단이 용수탱크(21)의 벽체를 관통하여 외부로 연장된다. One end of the discharge pipe (32) is fixedly installed at the upper center portion of the guide pipe (23) so as to open downward, and the other end is extended to the outside through the wall of the water tank (21).
순환펌프(27)가 흡수관(31)과 토출관(32)의 각 타단에 연결된다. 순환펌프(27)는 흡입구가 흡수관(31)에 연결되고 배출구가 토출관(32)에 연결됨으로써 흡수관(31)으로부터는 물이 빨아들여지도록 하고 토출관(32)으로부터는 물이 토출되도록 한다. 토출관(32)의 단부에는 노즐(34)이 설치되어 토출되는 속도를 높이도록 할 수 있다. The
냉동기의 냉매관중 고압관(8)으로부터 분기 연장되는 열교환관(9)은 용수탱크(21)의 벽체를 관통하여 안내관(23)의 주연부를 나선형으로 휘감도록 설치된다. 도 3에는 이해의 편의를 위하여 하나의 열교환관(9)만을 도시하였다. 여러 대의 냉동기를 연결하는 경우에는 그에 대응되는 개수의 열교환관이 도 4에 도시된 것처럼 설치된다. The
열교환관(9)은 평면도상 방사대칭 형태로 안내관(23)을 휘감도록 설치되는데 이는 유체의 층류(laminar flow)유동을 조성하고 열교환이 일정하게 이루어지도록 하기 위함이다. The
냉동기가 한 대일 경우 열교환관(9)은 도 3에 도시된 것처럼 하나가 되지만, 도 2에 도시된 것처럼 여러 대의 냉동기로부터 열교환관을 연결할 경우에는 도 4에 도시된 것처럼 복수 개의 열교환관(9a,9b,9c)이 설치될 수 있다. 여기서도 모든 열교환관(9a,9b,9c)은 동심원을 그리도록 설치되어 있어 유체의 흐름이 일정하게 유지되도록 하고 있다. When the refrigerator is one, the
특히 도 5에 도시된 복수 개의 열교환관(9a,9b,9c)은 그 길이가 일정한 것이 바람직하다. 열교환량을 일정하게 함으로써 냉동기 및 열교환장치의 제어를 단순하게 하기 위함이다. 이를 위해서 각 단위 열교환관(9a,9b,9c)은 나선형태로 감기는 횟수를 변화시킴으로써 길이를 비교적 일정하게 유지할 수 있을 것이다. 이들 단위 열교환관(9a,9b,9c)은 복수 개가 독립적으로 설치되되 안내관(23)을 감싸는 부분의 직경이 서로 다르게 절곡되어 있다. 즉 안내관(23)으로부터 최외측에 설치되는 제1열교환관(9a)은 감긴 횟수를 가장 적게 하고(예를 들어 3 ~ 4회), 중간에 설치되는 제2열교환관(9b)은 감긴 횟수를 중간 정도로 하고(예를 들어 4 ~ 5회), 가장 안쪽에 설치되는 제3열교환관(9c)은 감긴 횟수를 가장 많게 함으로써(예를 들어 5 ~ 6회) 이들의 길이를 균등하게 유지시킬 수 있을 것이다. In particular, it is preferable that the plurality of
위와 같은 구성에 의하면 용수탱크(21) 내부에 충전된 용수는 순환펌프(27)에 의해 발생된 유체의 작은 흐름을 시발점으로 하여 온도차에 의한 대류현상과 같은 유동성을 부여받게 된다. 따라서 도 4에 화살표(F)로 표시된 것처럼 용수탱크(21) 내부에서 대류 유동이 생기게 되고 이는 열교환을 촉진시키는 작용을 하게 된다. According to the above-described structure, the water in the
본 발명의 실시예에 의하면, 흡수관의 상부에는 하강하는 수류가 방사방향으로 확산되도록 유도하기 위한 원뿔통 형태의 유도부재(25)가 고정 설치될 수 있다. 유도부재(25)는 유체가 화살표(F) 방향을 따라 흐를 수 있도록 일조한다. 유도부재(25)는 별도의 지지체에 의해 용수탱크(21) 바닥면에 고정 설치될 수도 있고, 흡수관(31)에 고정 설치될 수도 있고, 안내관(23)에 고정 설치될 수도 있다. According to the embodiment of the present invention, a guiding
본 발명의 실시예에 의하면 용수탱크(21) 내부에는 전열히터(37)가 더 설치될 수 있다. 전열히터(37)는 냉동기를 사용하지 않을 경우 동파방지를 위해 마련될 수도 있고 열교환량이 적을 때 이를 보상하기 위해서 마련될 수도 있다. According to the embodiment of the present invention, the
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 용수탱크(21) 내부에 냉매가스가 배출되는 것을 감지하기 위한 냉매가스검출기(39)가 설치될 수 있다. 열교환관(9)의 손상에 의해 냉매가 누출되는 것을 감지하여 문제의 확산을 방지하도록 하기 위함이다. According to another embodiment of the present invention, a
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 도 3에 도시된 것처럼 열교환관(9)에는 용수탱크로 유입되지 않고 바이패스될 수 있도록 하기 위한 바이패스관(41) 및 바이패스관(41) 상에 설치되는 바이패스밸브(42)가 더 설치될 수 있다. 물론 바이패스를 시킬 경우에는 용수탱크(21)로 들어가는 열교환관(9)은 미도시된 밸브에 의해 관로가 차단되어야 할 것이다. 그렇지 않고 바이패스밸브(42)을 대체하여 삼방밸브가 관의 교차지점에 설치될 수도 있다. According to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the
한편 용수탱크의 하부와 상부에는 각각 온도계(43,45)가 설치될 수 있다. 이 온도계(43,45)는 용수탱크(21)의 온도를 측정하여 제어부(47)에 인가한다. 제어부(47)는 기입력된 프로그램에 따라 온도차가 설정치 이상이 되면, 또는 상부측의 온도가 설정치 이상이 되면, 인출펌프(35)를 가동하여 물이 사용처로 인출되도록 한다. On the other hand,
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 용수탱크(21)에 질소공급장치가 더 연결되어 배압을 조정하도록 할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a nitrogen supply device may be further connected to the
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 관한 것으로서, 용수공급관(30)이 토출관(32)에 연결되도록 하여 용수가 직접 안내관(23)으로 분사 공급되도록 할 수 있다. 이 경우 순환펌프(27)는 필요에 따라 선택적으로 기동시키거나 더 나아가 시스템에서 제외시켜도 크게 지장이 없을 수 있다. 이 실시예는 보다 경제적으로 열교환장치를 제작 및 운전할 수 있게 한다. 용수의 흐름방향을 제어하기 위한 각종 밸브는 당업자에 의해 충분히 예측될 수 있는 것이어서 도시가 생략되었고, 기타 도면부호들은 이전 실시예를 참조하면 될 것이다. 7 shows another embodiment of the present invention in which the
위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. The configuration shown and described above is merely a preferred embodiment based on the technical idea of the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
1 : 압축기 3 : 응축기
5 : 팽창밸브 7 : 증발기
8,8' : 냉매관 9 : 열교환관
11 : 열교환장치 21 : 용수탱크
23 : 안내관 25 : 유도부재
27 : 순환펌프 30 : 용수공급관
31 : 흡수관 32 : 토출관
33 : 용수인출관 35 : 인출펌프
39 : 냉매가스검출기 41 : 바이패스관
42 : 바이패스밸브 43,45 : 온도계
47 : 제어부1: compressor 3: condenser
5: expansion valve 7: evaporator
8,8 ': Refrigerant pipe 9: Heat exchange pipe
11: Heat exchanger 21: Water tank
23: guide tube 25: guide member
27: circulation pump 30: water supply pipe
31: absorption pipe 32: discharge pipe
33: water outlet pipe 35: draw pump
39: refrigerant gas detector 41: bypass pipe
42:
47:
Claims (8)
상기 압축기와 응축기 사이를 연결하는 고압관으로부터 분기 연장되는 분기공급관; 상기 분기공급관을 통해 공급되는 고온의 냉매와 열교환하여 그로부터 열을 회수하기 위한 열교환장치(11); 일단은 상기 열교환장치에 연결되고 타단은 상기 고압관 또는 상기 응축기와 팽창밸브 사이의 저압관에 연결되는 냉매회수관; 상기 열교환장치(11)에서 얻은 열을 사용처에 공급하기 위하여 상기 열교환장치(11)에 설치되는 회수열공급부를 포함하는 냉동기의 냉매열량 활용장치에 있어서, 상기 열교환장치(11)는;
직립 설치되는 용수탱크(21); 상기 용수탱크로 저온의 용수를 공급하는 용수공급관;
상기 용수탱크(21)의 중심부에 직립 설치되는 것으로서 상하 개방된 원통형상의 안내관(23);
일단이 상기 안내관(23)의 하부 중심부에 고정 설치되고, 타단이 상기 용수탱크(21) 벽체를 관통하여 외부로 연장되는 흡수관(31);
일단이 상기 안내관(23)의 상부 중심에 고정 설치되고, 타단이 상기 용수탱크(21)의 벽체를 관통하여 외부로 연장되는 토출관(32);
흡입구가 상기 흡수관(31)의 타단에 연결되고 배출구가 상기 토출관(32)의 타단에 연결되는 순환펌프(27);
양단이 각각 냉동기의 냉매관으로부터 분기 연장되고 중간 부분은 상기 용수탱크(21)의 벽체를 관통하여 상기 안내관(23)의 외주를 휘감도록 설치되는 열교환관(9);
을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동기의 냉매열량 활용장치.
A compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator installed in a refrigerator for realizing a refrigeration cycle;
A branch supply pipe branched from the high-pressure pipe connecting between the compressor and the condenser; A heat exchanger (11) for exchanging heat with high temperature refrigerant supplied through the branch supply pipe to recover heat therefrom; A refrigerant return pipe having one end connected to the heat exchange device and the other end connected to the high pressure pipe or a low pressure pipe between the condenser and the expansion valve; And a recovered heat supply unit installed in the heat exchange device (11) for supplying the heat obtained from the heat exchange device (11) to a use place, wherein the heat exchange device (11) comprises:
A water tank 21 installed upright; A water supply pipe for supplying low temperature water to the water tank;
A cylindrical guide pipe (23) installed upright in the center of the water tank (21) and opening up and down;
An absorption pipe (31) fixed at one end to the center of the lower portion of the guide pipe (23) and extending at the other end through the wall of the water tank (21);
A discharge pipe (32) having one end fixed to the upper center of the guide pipe (23) and the other end extending to the outside through the wall of the water tank (21);
A circulation pump 27 in which an inlet port is connected to the other end of the absorption pipe 31 and an outlet port is connected to the other end of the discharge pipe 32;
A heat exchange tube (9) installed at both ends to extend from the refrigerant tube of the freezer and the intermediate portion to penetrate the wall of the water tank (21) and to wind the outer periphery of the guide tube (23);
And the refrigerant heat quantity utilization device of the refrigerator.
상기 냉동기는 여러 대가 구비되어 있으며;
상기 분기공급관과 냉매회수관은 여러 대의 냉동기에 각각 병렬적으로 연결됨으로써 여러 대의 냉동기로부터 각각 냉매가 가진 열을 취출할 수 있는 것을 특징으로 하는 냉동기의 냉매열량 활용장치.
The method according to claim 1,
The refrigerator is provided with a plurality of units;
Wherein the branch supply pipe and the refrigerant return pipe are connected in parallel to a plurality of freezers, respectively, so that heat from the refrigerant can be taken out from the plurality of freezers.
상기 용수탱크 내부에는 전열히터가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동기의 냉매열량 활용장치.
The method according to claim 1,
And an electric heater is further installed inside the water tank.
상기 용수탱크 내부에 냉매가스가 배출되는 것을 감지하기 위한 냉매가스검출기가 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동기의 냉매열량 활용장치.
The method according to claim 1,
And a refrigerant gas detector for detecting discharge of the refrigerant gas into the water tank is installed.
상기 흡수관의 상부에는 하강하는 수류가 방사방향으로 확산되도록 유도하기 위한 원뿔통 형태의 유도부재가 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동기의 냉매열량 활용장치.
The method according to claim 1,
Wherein an induction member in the form of a conical barrel is fixedly installed on the upper portion of the absorption pipe so as to induce a descending flow of water to be radially diffused.
상기 열교환관은 나선형태로 상기 안내관을 휘감도록 설치되는 것을 특징으로 하는 냉동기의 냉매열량 활용장치.
The method according to claim 1,
Wherein the heat exchanger tube is installed to wind the guide tube in a spiral shape.
상기 열교환관은 동심원을 이루며 나선형태로 상기 안내관을 휘감도록 설치될 수 있으며; 상기 열교환관은 복수 개가 독립적으로 설치되되, 상기 안내관을 감싸는 부분의 직경이 서로 다르게 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 냉동기의 냉매열량 활용장치.
The method according to claim 1,
The heat exchange tube may be installed concentrically and winding the guide tube in a spiral shape; Wherein a plurality of the heat exchange tubes are independently provided, and the diameters of the portions surrounding the guide tubes are bent differently from each other.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160028212A KR101749916B1 (en) | 2016-03-09 | 2016-03-09 | Apparatus For Using Wasted Heat Of Refrigerator |
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JP2002148137A (en) * | 2000-11-08 | 2002-05-22 | Nikkei Nekko Kk | Leakage inspection method for heat exchanger |
KR100469238B1 (en) | 2000-04-10 | 2005-01-31 | 엘지전자 주식회사 | Heat pump cycle |
KR100953766B1 (en) * | 2009-08-07 | 2010-05-03 | 충주대학교 산학협력단 | Heat pump |
-
2016
- 2016-03-09 KR KR1020160028212A patent/KR101749916B1/en active IP Right Grant
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