KR102044308B1 - Gas engine-driven heat pump type air conditioning and hot water suppling apparatus - Google Patents
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Abstract
개시된 내용은 실내 냉방을 위한 공조 기능 뿐만 아니라 온수 공급과 같은 부가 기능까지 동시에 제공될 수 있도록 한 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치에 관한 것이다.
개시된 내용은 압축가스가 저장되는 가스탱크와, 상기 가스탱크에 연결되고 상기 가스탱크로부터 공급되는 가스를 연료로 하여 구동되는 가스엔진과, 상기 가스엔진의 축에 연결되어 작동되고 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기에 연결되고 상기 압축기로부터 토출된 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에 연결되고 상기 응축기를 거친 냉매를 팽창시키는 팽창밸브와, 양단이 상기 팽창밸브와 상기 압축기에 각각 연결되어 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시켜 상기 압축기로 다시 제공하는 증발기와, 상기 증발기가 내장되고 내부로 흡입된 실내공기를 상기 증발기로 열교환시켜 다시 실내로 토출시키는 공조기와, 상기 가스탱크에 병렬연결되고 상기 가스탱크로부터 공급되는 가스를 연료로 하여 온수를 생성하는 순간온수기와, 상기 순간온수기에 연결되고 상기 순간온수기에 의해 생성된 온수가 저장되는 온수탱크를 포함하는 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치를 일 실시예로 제시한다.The present disclosure relates to a gas heat pump type air conditioning and hot water supply device that can simultaneously provide additional functions such as hot water supply as well as an air conditioning function for indoor cooling.
The present disclosure relates to a gas tank in which compressed gas is stored, a gas engine connected to the gas tank and driven by gas supplied from the gas tank, and a compressor connected to a shaft of the gas engine and compressing a refrigerant. A condenser connected to the compressor and condensing the refrigerant discharged from the compressor, an expansion valve connected to the condenser and expanding the refrigerant passing through the condenser, and both ends of the condenser connected to the expansion valve and the compressor, respectively, An evaporator for evaporating the expanded refrigerant from the valve and providing it back to the compressor, an air conditioner for heat-exchanging the indoor air sucked into the evaporator and being discharged back to the evaporator, and connected to the gas tank in parallel; Instantaneous water heater that generates hot water by using the gas supplied from the gas tank, In one embodiment, a gas heat pump type air conditioning and hot water supply device including a hot water tank connected to the instantaneous water heater and storing hot water generated by the instantaneous water heater is stored.
Description
개시된 내용은 가스엔진의 동력으로 구동되는 압축기에 의해 냉매가 순환되는 냉동사이클을 통해 실내 공조가 이루어도록 하는 가스히트펌프식 공조장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a gas heat pump type air conditioner for performing indoor air conditioning through a refrigeration cycle in which refrigerant is circulated by a compressor driven by a gas engine.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the contents described in this identification are not prior art to the claims of this application and the description in this identification is not admitted to be prior art.
일반적으로 히트펌프(heat pump)는 낮은 온도의 열원로부터 열을 흡수하고 이를 높은 온도의 열원로 열을 전달하는 것을 지칭하며, 보통 저온의 열원을 사용하는 것을 냉동기라 지칭하고, 고온의 열을 사용하는 것을 일반적으로 히트펌프라 칭한다.In general, a heat pump refers to absorbing heat from a low temperature heat source and transferring it to a high temperature heat source, and using a low temperature heat source is generally referred to as a freezer and using a high temperature heat. Generally referred to as heat pump.
히트펌프는 열을 흡수하고 방열하는 방식에 따라 압축식, 화학식, 흡수식, 흡착식 등 여러가지 방식으로 분류된다. 특히 압축식 히트펌프에 있어서 압축기를 구동하는 동력원으로 전기모터를 사용하는 것을 전기히트펌프(Electric Heat Pump, EHP)라고 하고, 압축기를 구동하는 구동원으로 가스엔진을 이용하는 것을 가스히트펌프(Gas engine-driven Heat Pump, GHP)라고 한다.Heat pumps are classified into various methods such as compression, chemical formula, absorption, and adsorption according to the method of absorbing heat and radiating heat. In particular, the use of an electric motor as a power source for driving a compressor in a compression type heat pump is called an electric heat pump (EHP), and a gas heat pump (Gas engine) is used as a driving source for driving a compressor. driven heat pump (GHP).
이 중에서 가스히트펌프식 공조장치는 예를 들어 LNG, LPG와 같은 가스를 열원으로 하는 가스엔진의 동력으로 압축기를 구동시켜 냉매를 실내기와 실외기 사이의 냉매관을 따라 순환되도록 함에 따라 액화와 기화를 반복시켜 여름에는 냉방기로, 겨울에는 난방기로 이용하는 공조장치를 말한다.Among them, the gas heat pump type air conditioner operates the compressor by the power of a gas engine using gas such as LNG or LPG as a heat source to liquefy and vaporize as the refrigerant is circulated along the refrigerant pipe between the indoor unit and the outdoor unit. Repeatedly refers to an air conditioning system used as a cooler in summer and a heater in winter.
이러한 가스히트엔진식 공조장치의 일 예로, 대한민국 특허공개 제10-2003-0019228호(2003.03.06. 공개)에는 가스 엔진을 구동원으로 하고 냉매를 순환시켜 냉동 사이클을 형성하는 압축기와, 실외기 설치 공간의 주변에 제공되어 있고 상기 가스 엔진의 냉각수 시스템으로부터 유로 전환 수단을 거쳐 분기시킨 바이패스 관로부를 포함하며, 상기 가스 엔진으로부터 배출된 폐열을 엔진 냉각수로 회수하고, 상기 엔진 냉각수에 의해 냉매를 가열하여 난방 능력을 향상시키는 가스 히트 펌프식 공기 조화 장치가 개시된다.As an example of such a gas heat engine type air conditioner, Korean Patent Publication No. 10-2003-0019228 (published on June 6, 2003) includes a compressor for circulating a refrigerant to form a refrigeration cycle by using a gas engine as a driving source, and an outdoor unit installation space. A bypass conduit provided at a periphery of the gas engine and branched from the gas coolant system via a flow path switching means, and recovers the waste heat discharged from the gas engine to the engine coolant, and heats the refrigerant by the engine coolant. A gas heat pump type air conditioner for improving heating capability is disclosed.
또한 대한민국 특허공개 제10-2005-0014498호(2005.02.07. 공개)에는 냉매회로의 압축기를 구동시키는 엔진, 상기 엔진 내부로 냉각수를 강제 순환시키는 순환펌프, 상기 엔진에서 토출되는 냉각수를 냉각시키는 방열장치, 상기 엔진에서 토출된 냉각수가 상기 순환펌프 또는 상기 방열장치로 선택적으로 흐르게 하도록 상기 엔진 내의 냉각수의 온도에 따라 유로를 선택적으로 개폐시키는 써모밸브를 구비하는 가스 히트 펌프식 공기조화기에 있어서, 냉각수 주입시 상기 엔진에서 토출된 냉각수가 상기 써모밸브를 우회하여 상기 방열장치로 흐르게 하도록, 일단이 상기 엔진의 토출측에 연결되고, 타단이 상기 방열장치의 흡입측에 연결되어 상기 엔진의 토출측과 상기 방열장치의 흡입 측을 바이패스시키는 바이패스배관을 포함하는 가스 히트 펌프식 공기조화기가 개시된다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2005-0014498 (published on Feb. 7, 2005) discloses an engine for driving a compressor of a refrigerant circuit, a circulation pump forcibly circulating coolant into the engine, and heat radiation for cooling the coolant discharged from the engine. A gas heat pump type air conditioner having a device and a thermo valve for selectively opening and closing a flow path in accordance with a temperature of cooling water in the engine to selectively allow the cooling water discharged from the engine to flow into the circulation pump or the heat radiating device. One end is connected to the discharge side of the engine and the other end is connected to the intake side of the heat dissipation device so that the coolant discharged from the engine flows to the heat dissipating device by bypassing the thermovalve during injection. Gas heat pump type air including a bypass line for bypassing the suction side of the device The firearm is disclosed.
또한 대한민국 특허공개 제10-2003-0084289호(2003.11.01. 공개)에는 실내로 열풍이나 온풍을 제공하는 다수개의 실내기와, 각각의 실내기로 냉풍이나 온풍을 제공하기 위해 냉매를 압축이송하는 실외기와, 실내기와 실외기에서 발생되는 열을 냉각하기 위한 냉각 실외기 3개의 구성품으로 구성되며, 상기 실외기는 가스를 연료로 사용하는 가스엔진과 이에 의해 구동하는 압축기를 가지며, 상기 압축기 일측에 냉매속에 포함하는 오일을 여과하는 오일여과기를 가지며, 상기 오일여과기 앞에 사방밸브를 가지며, 사방밸브에 연결되는 제 1 냉매순환관은 실내기로 연결되며, 사방밸브에 연결되는 제 2 냉매순환관은 제 1 저류탱크와 연결되며, 사방밸브와 연결되는 제 3 냉매순환관은 냉각실외기의 냉매방열판으로 연결되며, 실내기에 연결되는 제 4 냉매순환관은 냉매 저장탱크와 연결된 후 엔진 냉각수 열교환장치를 통해 냉각실외기의 냉매방열판과 연결되며, 상기 제 1 저류탱크는 제 5 냉매순환관과 연결되며, 상기 제 1 저류탱크는 제 5 냉매순환관으로 압축기로 연결되며, 제 1 저류탱크와 연결되는 제 2 저류탱크는 제 6 냉매순환관으로 냉각실외기의 냉매방열판과 연결되며, 상기 가스엔진은 냉각수 급수배관과 냉각수 회수배관으로, 냉각 실외기의 엔진 냉각수 방열판과 연결되며, 상기 냉각수 급수배관에는 냉각수를 엔진냉각수 방열판을 거치지 않고 엔진 냉각수 회수배관으로 연결하 는 제 1 콘트롤 밸브를 가지며, 상기 냉각수 급수배관에는 냉각수를 엔진 냉각수 방열판을 거치지 않고 엔진 열교환장치로 이송하는 제2 콘트롤밸브를 갖는 한편, 상기 냉각수 회수배관에는 냉각수 펌프와 냉각수 온도감지기를 가지며, 상기 엔진 냉각수 방열판과 냉각수 펌프 사이에는 냉각수 저장탱크를 갖는 제2 냉각수 회수배관을 갖도록 한 것을 특징으로 하는 가스엔진 히트펌프를 이용한 공기조화기가 개시된다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2003-0084289 (published on November 1, 2003) discloses a plurality of indoor units that provide hot air or warm air into an indoor unit, and an outdoor unit that compresses and transfers refrigerant to provide cold or warm air to each indoor unit. And an outdoor unit for cooling the heat generated by the indoor unit and the outdoor unit, wherein the outdoor unit has a gas engine using gas as a fuel and a compressor driven by the outdoor unit, and oil included in the refrigerant at one side of the compressor It has an oil filter for filtering the oil filter, has a four-way valve in front of the oil filter, the first refrigerant circulation pipe connected to the four-way valve is connected to the indoor unit, the second refrigerant circulation pipe connected to the four-way valve is connected to the first storage tank. The third refrigerant circulation pipe connected to the four-way valve is connected to the refrigerant heat sink of the cooling chamber and the fourth refrigerant circulation pipe connected to the indoor unit. After being connected to the refrigerant storage tank is connected to the refrigerant heat sink of the cooling chamber outside the engine through the heat exchanger for the cooling water, the first storage tank is connected to the fifth refrigerant circulation pipe, the first storage tank is connected to the compressor to the fifth refrigerant circulation pipe. The second storage tank connected to the first storage tank is connected to the refrigerant heat dissipation plate of the cooling chamber outside as a sixth refrigerant circulation pipe, and the gas engine is a cooling water supply pipe and a cooling water recovery pipe, and the engine cooling water heat sink of the cooling outdoor unit. The coolant feed pipe has a first control valve for connecting the coolant to the engine coolant return pipe without passing through the engine coolant heat sink, and the coolant feed pipe transfers the coolant to the engine heat exchanger without passing through the engine coolant heat sink. While having a second control valve, the coolant recovery pipe has a coolant pump and a coolant temperature sensing To have, the group engine-coolant-water heat sink and between the coolant pump, the second coolant recovery air conditioner using a gas engine heat pump, characterized in that so as to have a pipe having a cooling water storage tank is disclosed.
그러나 전술한 가스히트펌프식 공조장치의 경우에는 실내의 냉방 또는 난방을 위한 공조 기능에만 충실하게 구성될 뿐, 온수 공급과 같은 부가 기능까지 동시에 제공되지 못하는 문제점이 있었다.However, in the case of the gas heat pump type air conditioner described above, only the air conditioning function for cooling or heating indoors is faithfully configured, and additional functions such as hot water supply cannot be provided at the same time.
실내 냉방을 위한 공조 기능 뿐만 아니라 온수 공급과 같은 부가 기능까지 동시에 제공될 수 있도록 한 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치를 제공하고자 한다.The present invention aims to provide a gas heat pump type air conditioning and hot water supply device capable of simultaneously providing additional functions such as hot water supply as well as air conditioning function for indoor cooling.
또한 열효율이 대폭 증대될 수 있을 뿐만 아니라 냉동사이클의 효율까지 증대될 수 있도록 한 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치를 제공하고자 한다.In addition, the heat efficiency can be significantly increased, as well as to provide a gas heat pump type air conditioning and hot water supply device to increase the efficiency of the refrigeration cycle.
또한 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.In addition, it is not limited to the technical problems as described above, it is obvious that another technical problem may be derived from the following description.
개시된 내용은, 압축가스가 저장되는 가스탱크와, 상기 가스탱크에 연결되고 상기 가스탱크로부터 공급되는 가스를 연료로 하여 구동되는 가스엔진과, 상기 가스엔진의 축에 연결되어 작동되고 냉매를 압축시키는 압축기와, 상기 압축기에 연결되고 상기 압축기로부터 토출된 냉매를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기에 연결되고 상기 응축기를 거친 냉매를 팽창시키는 팽창밸브와, 양단이 상기 팽창밸브와 상기 압축기에 각각 연결되어 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시켜 상기 압축기로 다시 제공하는 증발기와, 상기 증발기가 내장되고 실내공기를 흡입하여 상기 증발기로 열교환시켜 다시 실내로 토출시키는 공조기와, 상기 가스탱크에 병렬연결되고 상기 가스탱크로부터 공급되는 가스를 연료로 하여 온수를 생성하는 순간온수기와, 상기 순간온수기에 연결되고 상기 순간온수기에 의해 생성된 온수가 저장되는 온수탱크를 포함하는 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치를 일 실시예로 제시한다.Disclosed is a gas tank in which compressed gas is stored, a gas engine connected to the gas tank and driven by gas supplied from the gas tank, and connected to a shaft of the gas engine to compress a refrigerant. A compressor, a condenser connected to the compressor and condensing the refrigerant discharged from the compressor, an expansion valve connected to the condenser and expanding the refrigerant passing through the condenser, and both ends of the condenser connected to the expansion valve and the compressor, respectively. An evaporator for evaporating the refrigerant expanded from the expansion valve and providing the compressed air back to the compressor; an air conditioner having the built-in evaporator, inhaling indoor air, exchanging heat with the evaporator, and discharging it back to the room; Instant hot water heater that generates hot water by using gas supplied from tank as fuel, and Instantaneous water heater is connected to present a gas heat pump type air conditioning and hot water supply apparatus including a hot water tank the hot water that is stored generated by the instantaneous water heater as one embodiment.
개시된 내용에 따른 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치는, 실내 냉방을 위한 공조 기능 뿐만 아니라 온수 공급과 같은 부가 기능까지 동시에 제공될 수 있어 사용편의성이 증대되고 수요자의 복합적인 니즈를 충족시키는 장점이 있다.The gas heat pump type air conditioning and hot water supply device according to the present disclosure can be provided simultaneously with additional functions such as hot water supply as well as air conditioning function for indoor cooling, thereby increasing convenience of use and satisfying the complex needs of users. have.
또한 개시된 내용에 따른 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치는, 온수저장탱크를 통해 가스엔진 또는 순간온수기의 폐열이 흡수됨에 따라 열효율이 대폭 증대될 수 있으며 완전한 냉매 증발을 통해 냉동사이클의 효율까지 증대되는 장점이 있다.In addition, the gas heat pump type air conditioning and hot water supply device according to the disclosure, the heat efficiency can be significantly increased as the waste heat of the gas engine or instantaneous water heater is absorbed through the hot water storage tank, and the efficiency of the refrigeration cycle through the complete refrigerant evaporation It has the advantage of being.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치의 블럭구성도.
도 2 내지 도 5는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치의 또 다른 블럭구성도.1 is a block diagram of a gas heat pump type air conditioning and hot water supply device according to an embodiment of the disclosed contents.
2 to 5 is another block diagram of a gas heat pump type air conditioning and hot water supply apparatus according to an embodiment of the disclosed contents.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings looks at the configuration, operation and effects of the gas heat pump type air conditioning and hot water supply apparatus according to a preferred embodiment. For reference, in the drawings, each component is omitted or schematically illustrated for convenience and clarity, and the size of each component does not reflect the actual size. In addition, the same reference numerals throughout the specification refer to the same components and reference numerals for the same components in the individual drawings will be omitted.
도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치의 블럭구성도이다.1 is a block diagram of a gas heat pump type air conditioning and hot water supply apparatus according to an embodiment of the disclosed contents.
개시된 내용의 일 실시예에 따른 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치는 도 1에 도시되는 바와 같이, 압축가스가 저장되는 가스탱크(10)와, 가스탱크(10)에 연결되고 가스탱크(10)로부터 공급되는 가스를 연료로 하여 구동되는 가스엔진(20)과, 가스엔진(20)의 축(21)에 연결되어 작동되고 냉매를 압축시키는 압축기(30)와, 압축기(30)에 연결되고 압축기(30)로부터 토출된 냉매를 응축시키는 응축기(40)와, 응축기(40)에 연결되고 응축기(40)를 거친 냉매를 팽창시키는 팽창밸브(50)와, 양단이 팽창밸브(50)와 압축기(30)에 각각 연결되어 팽창밸브(50)에서 팽창된 냉매를 증발시켜 압축기(30)로 다시 제공하는 증발기(60)와, 증발기(60)가 내장되고 실내공기를 흡입하여 증발기(60)와 열교환시켜 다시 실내로 토출시키는 공조기(70)와, 가스탱크(10)에 병렬연결되고 가스탱크(10)로부터 공급되는 가스를 연료로 하여 온수를 생성하는 순간온수기(80)와, 순간온수기(80)에 연결되고 순간온수기(80)에 의해 생성된 온수가 저장되는 온수탱크(90)를 포함한다.Gas heat pump type air conditioning and hot water supply apparatus according to an embodiment of the present disclosure is connected to the
여기서, 가스탱크(10)는 가스엔진(20)과 순간온수기(80)의 연료로 사용될 가스가 고압으로 압축된 상태로 저장되는 구성부재이다. 가스탱크(10)에 사용된 '탱크'라는 용어는 압축가스가 저장가능한 모든 종류의 가스용기를 포함한다.Here, the
가스탱크(10)에 저장되는 가스는 액화석유가스(LPG)인 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않고 연료로 사용되는 모든 종류의 가스가 적용가능하다. 또한 가스탱크(10)는 예를 들어 1톤, 3톤 또는 5톤과 같은 용량을 가지는 소형가스탱크, 즉 벌크로 형성되는 것이 바람직하다. The gas stored in the
전술한 가스탱크(10)에는 가스엔진(20)이 연결된다. 가스엔진(20)은 가스탱크(10)로부터 공급되는 가스를 연료로 하여 축을 회전구동시키는 동력을 발생시키는 구성부재이다. 가스엔진(20)은 예를 들어 액화석유가스(LPG) 등의 가스를 연료로 사용하는 내연기관으로, 주로 가솔린엔진 중 기화기의 부품을 가스 연료용으로 개량하여 사용한다.The
이러한 가스엔진(20)은 가스히트펌프 분야에 이미 공지되어 있는 바, 여기서는 명세서의 간략화를 위해 더 이상의 상세설명은 생략하기로 한다.Such a
전술한 가스엔진(20)의 축(21)에는 압축기(30)가 연결되어 작동된다. 압축기(30)는 냉매를 고압으로 압축시켜 토출시킴에 따라 냉매순환을 위한 순환압력을 발생시키는 역할을 하는 구성부재이다.The
압축기(30)는 왕복동식 압축기, 회전식 압축기, 스크롤식 압축기와 같은 공지된 구성의 압축기 뿐만 아니라 냉매의 압축을 가능하게 하는 어떠한 구조의 압축기도 모두 적용가능하다.
전술한 압축기(30)에는 응축기(40)가 연결된다. 응축기(40)는 냉방시에 압축기(30)로부터 토출된 냉매를 실외공기와의 열교환을 통해 응축시키는 실외측 열교환기에 해당하는 것으로, 핀튜브를 포함하는 공랭식 열교환기로 형성 가능하다.The
전술한 응축기(40)에는 팽창밸브(50)가 연결된다. 팽창밸브(50)는 냉방시에 응축기(40)를 거친 냉매를 팽창시키는 구성부재로, 전자식 팽창밸브로 형성되는 것이 바람직하다.The
전술한 팽창밸브(50)와 압축기(30) 사이에는 증발기(60)가 연결된다. 증발기(60)는 팽창밸브(50)에서 팽창된 냉매를 실내공기와의 열교환을 통해 증발시켜 압축기(30)로 다시 제공하는 실내측 열교환기에 해당하는 것으로, 핀튜브를 포함하는 공랭식 열교환기로 형성 가능하다.An
전술한 압축기(30), 응축기(40), 팽창밸브(50) 및 증발기(60)는 공지된 냉동사이클을 구성하는 것으로, 냉방운전을 기초로 설명되었지만, 압축기(30)의 후단에 설치되는 사방밸브와 난방용 팽창밸브의 부가를 통해 냉방운전도 가능하다. 이 경우 사방밸브의 유로변경에 의해 압축기(30)로부터 토출된 냉매는 공조기(70) 내의 증발기(60), 난방용 팽창밸브 및 응축기(40)를 순차적으로 거쳐 압축기로 유입되며, 증발기(60)가 응축기(40)의 역할이 하게 되고 응축기(40)가 증발기(60)의 역할을 하게 된다.The
이러한 냉,난방운전은 냉동사이클 분야에서 이미 공지되어 있는 바, 여기서는 명세서의 간략화를 위해 더 이상의 상세설명은 생략하기로 한다. Such cooling and heating operation is already known in the field of refrigeration cycle, and for the sake of brevity of the specification, further detailed description will be omitted.
또한 전술한 증발기(60)는 공조기(70) 내에 설치된다. 공조기(70)는 실내공기를 흡입하여 증발기(60)와 열교환시켜 다시 실내로 토출시키는 구성부재이다.In addition, the above-described
공조기(70)는 케이스(71)와, 케이스(71)의 일측에 설치되는 흡기그릴(73)과, 케이스(71)의 타측에 설치되는 배기그릴(75)과, 케이스(71)의 내부에 구비되며 실내공기가 흡기그릴(73)을 통해 내부로 흡입되고 배기그릴(75)을 통해 다시 실내로 배출되도록 흡인력을 발생시키는 팬(77)을 포함한다. 증발기(60)는 흡기그릴(73)과 배기그릴(75) 사이에 위치된다. The
공조기(70)는 통상의 스탠드형 에어컨, 벽걸이식 에어컨 및 천정형 에어컨 중 하나의 형태로 형성가능하다.The
전술한 가스탱크(10)에는 순간온수기(80)가 병렬연결된다. 순간온수기(80)는 가스탱크(10)로부터 공급되는 가스를 연료로 하여 온수를 생성하는 구성부재로, 내부에 가스버너(81)를 포함하는 통상의 가스 순간온수기로 형성 가능하다.
또한 전술한 순간온수기(80)에는 온수탱크(90)가 연결된다. 온수탱크(90)는 순간온수기(80)에 의해 생성된 온수가 안정적인 공급을 위해 일시적으로 저장되는 일종의 급탕탱크에 해당되는 것으로, 스테인리스 스틸 재질로 제조되고 외벽은 보온을 위해 단열처리되는 것이 바람직하다. 또한 실시예에 따라 온수탱크(90) 내에는 별도의 가열히터가 설치될 수도 있다.In addition, the above-mentioned
개시된 내용의 일 실시예에 따른 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치는 가스엔진(20)을 기반으로 한 가스히트펌스 방식으로 공조기(70)가 구동됨에 따라 실내 냉난방을 위한 공조 기능을 수행한다.Gas heat pump type air conditioning and hot water supply apparatus according to an embodiment of the present disclosure performs the air conditioning function for the indoor air conditioning as the
또한 개시된 내용의 일 실시예에 따른 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치는 가스탱크(10)로부터 공급되는 가스를 연료로 하는 순간온수기(80)에 의해 온수가 급탕가열된 후 사용을 위해 온수탱크(90)로 저장됨에 따라 온수 공급과 같은 부가 기능까지 제공될 수 있으며, 온수탱크(90)에 의한 온수 저장으로 인해 안정적으로 온수가 공급될 수 있다.In addition, the gas heat pump type air conditioning and hot water supply device according to an embodiment of the disclosure is a hot water tank for use after the hot water is heated by
또한 전술한 온수탱크(90)는 가스엔진(20) 또는 순간온수기(80)의 폐열을 흡수하는 폐열회수기로 활용 가능하고 압축기(30)에서의 압축효율을 증대시키기 위한 냉매가열기로도 활용 가능하다. 도 2 내지 도 5는 이러한 온수탱크를 포함하는 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치의 블럭구성도이다.In addition, the above-mentioned
도 2를 참조하면, 가스엔진(20)의 배기관(23)이 폐열회수를 위해 온수탱크(90)를 관류한다. 이 경우에 가스엔진(20)로부터 배출되는 고온의 배기가스에 포함된 열에너지가 온수탱크(90) 내의 온수에 의해 흡수됨에 따라 전체 열효율이 증대될 수 있다.2, the
또한 도 3을 참조하면, 순간온수기(80)의 배기관(83)이 폐열회수를 위해 온수탱크(90)를 관류한다. 이 경우에 순간온수기(80)로부터 배출되는 고온의 배기가스에 포함된 열에너지가 온수탱크(90) 내의 온수에 의해 흡수됨에 따라 전체 열효율이 증대된다.3, the
또한 도 4를 참조하면, 증발기(60)와 압축기(30) 사이를 연결하는 냉매관로가 온수탱크(90)를 관류한다. 이 경우에 증발기(60)를 거친 냉매가 압축기(30)로의 유입 직전에 온수탱크(90) 내의 온수에 의해 고온의 가스 상태로 재차 가열됨에 따라 압축기(30)의 압축효율이 증대됨과 동시에 냉동사이클의 효율이 증대된다.Also, referring to Figure 4, the refrigerant pipe connecting between the evaporator 60 and the
또한 도 5를 참조하면, 가스엔진(20)의 배기관(23)이 폐열회수를 위해 온수탱크(90)를 관류하고 순간온수기(80)의 배기관(83)이 폐열회수를 위해 온수탱크(90)를 관류하며 압축기(30)의 압축효율의 증대를 위해 증발기(60)와 압축기(30) 사이를 연결하는 냉매관로가 온수탱크(90)를 관류한다. 5, the
이 경우에 가스엔진(20)로부터 배출되는 고온의 배기가스에 포함된 열에너지와 순간온수기(80)로부터 배출되는 고온의 배기가스에 포함된 열에너지가 온수탱크(90) 내의 온수에 의해 흡수됨에 따라 전체 열효율이 증대된다.In this case, the heat energy contained in the hot exhaust gas discharged from the
또한 증발기(60)를 거친 냉매가 압축기(30)로의 유입 직전에 온수탱크(90) 내의 온수에 의해 고온의 가스 상태로 재차 가열됨에 따라 압축기(30)의 압축효율이 증대됨과 동시에 냉동사이클의 효율이 증대된다.In addition, as the refrigerant passing through the
도시되지는 않았지만 압축기(30)와 응축기 사이를 연결하는 냉매관로가 온수탱크(90)를 관류할 수도 있다. 이 경우 압축기(30)를 거친 고온의 냉매에 포함된 열이 온수탱크(90) 내의 물을 일정 온도로 가열하여 유지시킴과 동시에 냉매의 사전 냉각을 통해 응축기(40)에서의 응축이 좀 더 용이하게 일어나도록 한다.Although not shown, a refrigerant pipe connecting between the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, the embodiments described in the specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and represent all of the technical idea of the present invention. It is to be understood that there may be various equivalents and variations in place of them at the time of the present application. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and their All changes or modifications derived from an equivalent concept should be construed as being included in the scope of the present invention.
10 : 가스탱크
20 : 가스엔진
21 : 축
23 : 배기관
30 : 압축기
40 : 응축기
50 : 팽창밸브
60 : 증발기
70 : 공조기
71 : 케이스
73 : 흡기그릴
75 : 배기그릴
77 : 팬
80 : 순간온수기
81 가스버너
83 : 배기관
90 : 온수탱크10 gas tank
20: gas engine
21: axis
23: exhaust pipe
30: compressor
40: condenser
50: expansion valve
60: evaporator
70: air conditioner
71: case
73: intake grill
75: exhaust grill
77: fan
80: instant water heater
81 gas burner
83: exhaust pipe
90: hot water tank
Claims (5)
상기 가스탱크에 연결되고 상기 가스탱크로부터 공급되는 가스를 연료로 하여 구동되는 가스엔진;
상기 가스엔진의 축에 연결되어 작동되고 냉매를 압축시키는 압축기;
상기 압축기에 연결되고 상기 압축기로부터 토출된 냉매를 응축시키는 응축기;
상기 응축기에 연결되고 상기 응축기를 거친 냉매를 팽창시키는 팽창밸브;
양단이 상기 팽창밸브와 상기 압축기에 각각 연결되어 상기 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시켜 상기 압축기로 다시 제공하는 증발기;
상기 증발기가 내장되고 내부로 흡입된 실내공기를 상기 증발기로 열교환시켜 다시 실내로 토출시키는 공조기;
상기 가스탱크에 병렬연결되고 상기 가스탱크로부터 공급되는 가스를 연료로 하여 온수를 생성하는 순간온수기; 및
상기 순간온수기에 연결되고 상기 순간온수기에 의해 생성된 온수가 저장되는 온수탱크를 포함하며,
상기 가스엔진의 배기관은 폐열회수를 위해 상기 온수탱크를 관류하고, 상기 순간온수기의 배기관은 폐열회수를 위해 상기 온수탱크를 관류하며, 상기 증발기와 상기 압축기 사이를 연결하는 냉매관로가 상기 온수탱크를 관류하는 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치. A gas tank in which compressed gas is stored;
A gas engine connected to the gas tank and driven by using gas supplied from the gas tank as a fuel;
A compressor connected to the shaft of the gas engine and operated to compress the refrigerant;
A condenser connected to the compressor and condensing the refrigerant discharged from the compressor;
An expansion valve connected to the condenser and expanding the refrigerant passing through the condenser;
An evaporator whose both ends are connected to the expansion valve and the compressor, respectively, to evaporate the refrigerant expanded in the expansion valve and provide it back to the compressor;
An air conditioner having a built-in evaporator and discharging the indoor air sucked into the evaporator and discharging the indoor air to the evaporator;
An instantaneous water heater connected in parallel to the gas tank and generating hot water using the gas supplied from the gas tank as a fuel; And
A hot water tank connected to the instantaneous water heater and storing hot water generated by the instantaneous water heater,
The exhaust pipe of the gas engine flows through the hot water tank for waste heat recovery, and the exhaust pipe of the instantaneous water heater flows through the hot water tank for waste heat recovery, and a refrigerant pipe connecting the evaporator and the compressor connects the hot water tank. Gas heat pump type air conditioning and hot water supply device flowing through.
상기 가스탱크는 1톤 내지 5톤 용량의 액화석유가스(LPG) 벌크인 것을 특징으로 하는 가스히트펌프식 공조 및 온수공급 장치.The method according to claim 1,
The gas tank is a gas heat pump type air conditioning and hot water supply device, characterized in that the liquefied petroleum gas (LPG) bulk of 1 to 5 tons capacity.
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