KR102048737B1 - Gas heat-pump system - Google Patents

Gas heat-pump system Download PDF

Info

Publication number
KR102048737B1
KR102048737B1 KR1020180015563A KR20180015563A KR102048737B1 KR 102048737 B1 KR102048737 B1 KR 102048737B1 KR 1020180015563 A KR1020180015563 A KR 1020180015563A KR 20180015563 A KR20180015563 A KR 20180015563A KR 102048737 B1 KR102048737 B1 KR 102048737B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
oil
engine
pipe
refrigerant
heat exchanger
Prior art date
Application number
KR1020180015563A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190096067A (en
Inventor
신광호
유기정
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020180015563A priority Critical patent/KR102048737B1/en
Publication of KR20190096067A publication Critical patent/KR20190096067A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102048737B1 publication Critical patent/KR102048737B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/10Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/02Pressure lubrication using lubricating pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/0004Oilsumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/02Arrangements of lubricant conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/04Gas-air mixing apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B1/00Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle
    • F25B1/005Compression machines, plants or systems with non-reversible cycle of the single unit type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/10Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters
    • F01M2001/105Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters characterised by the layout of the purification arrangements
    • F01M2001/1071Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant venting or purifying means, e.g. of filters characterised by the layout of the purification arrangements comprising oil tanks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/02Arrangements of lubricant conduits
    • F01M2011/021Arrangements of lubricant conduits for lubricating auxiliaries, e.g. pumps or turbo chargers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2327/00Refrigeration system using an engine for driving a compressor
    • F25B2327/001Refrigeration system using an engine for driving a compressor of the internal combustion type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

본 발명은 가스 히트펌프 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 가스 히트펌프 시스템은, 압축기, 실외 열교환기, 팽창장치, 실내 열교환기 및 냉매 배관을 포함하는 공기조화 모듈; 연료와 공기가 혼합된 혼합기를 연소하여, 상기 압축기의 운전을 위한 동력을 제공하는 엔진을 포함하는 엔진 모듈; 및 상기 엔진으로 오일을 공급하기 위한 오일 순환 모듈을 포함하고, 상기 엔진 모듈은, 상기 공기와 연료를 혼합하여 상기 엔진 측으로 배출하는 믹서; 상기 믹서와 상기 엔진 사이에 배치되어, 상기 믹서에서 배출된 혼합기를 압축시킨 후, 상기 엔진 측으로 배출하는 과급수단을 포함하고, 상기 오일 순환 모듈은, 상기 오일이 저장되는 오일 팬과, 상기 오일 팬의 오일을 상기 엔진으로 공급하기 위한 제 1 오일 유로와, 상기 오일 팬의 오일을 상기 과급수단으로 공급하고 상기 과급수단에서 오일을 회수하기 위한 제 2 오일 유로와, 상기 과급수단을 지난 오일을 회수하고, 회수된 오일을 상기 오일 팬으로 공급하기 위한 오일 탱크를 포함한다.
The present invention relates to a gas heat pump system.
The gas heat pump system of the present invention includes an air conditioning module including a compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion device, an indoor heat exchanger, and a refrigerant pipe; An engine module including an engine configured to combust a mixer mixed with fuel and air to provide power for driving the compressor; And an oil circulation module for supplying oil to the engine, wherein the engine module comprises: a mixer which mixes the air and fuel and discharges the air to the engine; A charging means disposed between the mixer and the engine and compressing the mixer discharged from the mixer and then discharged to the engine side, wherein the oil circulation module includes an oil pan in which the oil is stored, and the oil pan. A first oil flow path for supplying the oil to the engine, a second oil flow path for supplying the oil of the oil pan to the boosting means and recovering oil from the boosting means, and recovering the oil past the boosting means And an oil tank for supplying the recovered oil to the oil pan.

Description

가스 히트펌프 시스템{Gas heat-pump system} Gas heat pump system {Gas heat-pump system}

본 발명은 가스 히트펌프 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a gas heat pump system.

히트펌프 시스템은 냉방 또는 난방운전을 수행할 수 있는 냉동 사이클이 구비되는 시스템으로서, 온수 공급장치 또는 냉난방 장치와 연동될 수 있다. 즉, 냉동 사이클의 냉매와 소정의 축열 매체가 열교환 하여 얻어진 열원을 이용하여 온수를 생산하거나, 냉난방을 위한 공기 조화를 수행할 수 있다. The heat pump system is a system having a refrigeration cycle capable of performing cooling or heating operation, and may be linked with a hot water supply device or an air conditioning device. That is, hot water may be produced using a heat source obtained by heat exchange between the refrigerant of the refrigerating cycle and a predetermined heat storage medium, or air conditioning for heating and cooling may be performed.

상기 냉동 사이클은, 냉매의 압축을 위한 압축기, 상기 압축기에서 압축된 냉매를 응축하는 응축기, 상기 응축기에서 응축된 냉매를 감압하는 팽창장치 및 상기 감압된 냉매를 증발시키는 증발기를 포함할 수 있다. The refrigeration cycle may include a compressor for compressing the refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant compressed by the compressor, an expansion device for reducing the refrigerant condensed in the condenser, and an evaporator for evaporating the reduced refrigerant.

상기 히트펌프 시스템은, 가스 히트펌프 시스템을 포함할 수 있다. 가정용이 아닌, 산업용이나 큰 빌딩의 공기조화를 위하여 대용량의 압축기가 요구된다. 즉, 많은 양의 냉매를 고온 고압의 기체로 압축하기 위한 압축기를 구동하기 위하여 전기 모터가 아닌 가스 엔진을 이용하는 시스템으로서 가스 히트펌프 시스템이 사용될 수 있다. The heat pump system may include a gas heat pump system. Large capacity compressors are required for air conditioning in industrial or large buildings, not at home. That is, a gas heat pump system may be used as a system using a gas engine instead of an electric motor to drive a compressor for compressing a large amount of refrigerant into a gas of high temperature and high pressure.

상기 가스 히트펌프 시스템은, 연료와 공기의 혼합물(이하, 혼합기)을 이용하여 동력을 발생시키는 엔진을 포함할 수 있다. 일례로, 엔진은, 상기 혼합기가 공급되는 실린더와, 상기 실린더 내에서 운동 가능하게 제공되는 피스톤을 포함할 수 있다.The gas heat pump system may include an engine that generates power by using a mixture of fuel and air (hereinafter, a mixer). In one example, the engine may include a cylinder to which the mixer is supplied, and a piston movably provided in the cylinder.

상기 가스 히트펌프 시스템은, 상기 엔진에 혼합기를 공급하기 위한 공기 공급장치와, 연료 공급장치 및 공기와 연료를 혼합하기 위한 믹서(mixer)를 더 포함할 수 있다.The gas heat pump system may further include an air supply device for supplying a mixer to the engine, a fuel supply device, and a mixer for mixing air and fuel.

상기 공기 공급장치는, 공기를 정화하기 위한 공기 여과기를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 연료 공급장치는 일정한 압력의 연료를 공급하기 위한 제로 가버너(zero governor)를 포함할 수 있다. The air supply device may include an air filter for purifying air. In addition, the fuel supply device may include a zero governor for supplying a fuel of a constant pressure.

상기 제로 가버너는 연료의 입구압력의 크기 또는 유량의 변화에 관계)없이, 출구압력을 일정하게 조절하여 공급하는 장치로서 이해될 수 있다. 일례로, 상기 제로 가버너는, 연료의 압력을 감압하는 노즐부와, 상기 노즐부에서 감압된 압력이 작용하는 다이아프램(diaphragm) 및 상기 다이아프램의 작동에 의하여 개폐되는 밸브장치를 포함할 수 있다. The zero governor may be understood as a device for constantly adjusting and supplying the outlet pressure regardless of the change in the magnitude or flow rate of the inlet pressure of the fuel. For example, the zero governor may include a nozzle unit for reducing the pressure of the fuel, a diaphragm in which the pressure reduced in the nozzle unit acts, and a valve device opened and closed by operation of the diaphragm. .

상기 공기 여과기를 통과한 공기와, 상기 제로 가버너에서 토출된 연료는 상기 믹서에서 혼합되어(혼합기), 상기 엔진에 공급될 수 있다. The air passing through the air filter and the fuel discharged from the zero governor may be mixed in the mixer (mixer) and supplied to the engine.

그리고, 상기 엔진에 공급된 혼합기가 연소되면, 상기 엔진으로부터 배기가스가 토출될 수 있다. When the mixer supplied to the engine is burned, exhaust gas may be discharged from the engine.

선행문헌인 한국등록특허공보 제10-1341533호에는, 가스히트펌프 시스템 및 이의 제어방법이 개시된다. Korean Patent Publication No. 10-1341533, which is a prior art document, discloses a gas heat pump system and a control method thereof.

상기와 같은 종래 가스히트펌프는 주택용 LNG나 LPG 등을 열원으로 하는 가스 엔진을 이용하여, 압축기 냉매를 순환시켜, 여름철에는 냉방모드로 작동하고, 겨울철에는 난방모드로 작동한다. The conventional gas heat pump circulates the compressor refrigerant by using a gas engine using a house LNG or LPG as a heat source, and operates in a cooling mode in the summer and a heating mode in the winter.

하지만, 자연흡기 방식으로 가스엔진에 공기를 공급하고, 주택용 LNG나 LPG를 연료로 공급할 경우, 낮은 공급압력(1~2.5 kPa)으로 인해 가스엔진의 출력이 감소하게 되는 문제가 있다.However, when supplying air to the gas engine by a natural intake method, and when supplying LNG for residential LNG or LPG as fuel, there is a problem that the output of the gas engine is reduced due to the low supply pressure (1 ~ 2.5 kPa).

또한, 여름철의 경우 가스히트펌프 시스템은 실내의 온도를 낮추기 위해 냉방모드로 작동하게 되는데, 실외의 기온이 고온인 경우, 높은 기온으로 인해 가스엔진으로 고온의 공기가 공급된다.In addition, in summer, the gas heat pump system operates in a cooling mode to lower the indoor temperature. When the outdoor temperature is a high temperature, high temperature air is supplied to the gas engine due to the high temperature.

이에 따라, 가스엔진으로 저밀도의 공기가 공급되어 가스엔진의 출력이 감소하게 된다. 그 결과, 가스엔진의 출력이 높은 냉방부하를 따라갈 수 없어, 냉방 불량의 원인이 될 수 있다. Accordingly, low density air is supplied to the gas engine, thereby reducing the output of the gas engine. As a result, the output of the gas engine cannot keep up with the high cooling load, which may cause cooling failure.

또한, 이를 해결하기 위해, 자동차의 엔진과 같이, 공기를 과급기로 가압한 후, 공기량에 따라 연료량을 조절하면서 공급하면, 가스 연료의 배관 내 공급압력(약 2.5kPa)이 과급압력(약 30kPa)보다 낮아 연료 공급이 어려워지는 문제도 있다.In order to solve this problem, if the air is pressurized with a supercharger, such as an engine of an automobile, and the fuel is supplied while adjusting the fuel amount according to the amount of air, the supply pressure (about 2.5 kPa) in the gas fuel pipe is the boost pressure (about 30 kPa) There is also the problem of lower fuel supply.

본 발명의 과제는, 엔진으로 공급되는 혼합기를 과급장치에서 과급함으로써, 엔진의 성능이 향상될 수 있는 가스 히트펌프 시스템을 제공하는 것에 있다. An object of the present invention is to provide a gas heat pump system in which the performance of an engine can be improved by charging a mixer supplied to an engine in a supercharger.

또한, 본 발명의 과제는, 간단한 구조에 의해서 과급장치로 오일을 공급시키고, 공급된 오일을 회수할 수 있는 가스 히트펌프 시스템을 제공하는 것에 있다. Moreover, the subject of this invention is providing the gas heat pump system which can supply oil to a supercharger with a simple structure, and can collect the supplied oil.

또한, 본 발명의 과제는, 과급장치를 유동하는 오일을 냉각시켜 오일의 산화를 방지함으로써, 공급받는 부품의 손상이 방지되는 가스 히트펌프 시스템을 제공하는 것에 있다. Another object of the present invention is to provide a gas heat pump system in which damage to a component to be supplied is prevented by cooling the oil flowing through the supercharger to prevent oxidation of the oil.

또한, 본 발명의 과제는, 과급장치로 오일의 정상 급유 여부를 판단하고, 오일이 정상적으로 공급되지 않는 경우 엔진을 정지시켜 엔진 손상을 방지하는 가스 히트펌프 시스템을 제공하는 것에 있다. Another object of the present invention is to provide a gas heat pump system that determines whether oil is normally supplied by a supercharger and stops the engine when the oil is not normally supplied to prevent engine damage.

상기의 과제를 해결하기 위한 가스 히트펌프 시스템은, 압축기, 실외 열교환기, 팽창장치, 실내 열교환기 및 냉매 배관을 포함하는 공기조화 모듈과, 연료와 공기가 혼합된 혼합기를 연소하여, 상기 압축기의 운전을 위한 동력을 제공하는 엔진을 포함하는 엔진 모듈을 포함하고, 상기 엔진 모듈은, 상기 공기와 연료를 혼합하여 상기 엔진 측으로 배출하는 믹서; 및 상기 믹서와 상기 엔진 사이에 배치되어, 상기 믹서에서 배출된 혼합기를 압축시킨 후, 상기 엔진 측으로 배출하는 과급수단을 포함하여, 엔진의 성능을 향상시킬 수 있다. In order to solve the above problems, a gas heat pump system includes an air conditioning module including a compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion device, an indoor heat exchanger, and a refrigerant pipe, and a mixer in which fuel and air are mixed to burn the air. An engine module including an engine for providing power for driving, wherein the engine module comprises: a mixer configured to mix the air and fuel and discharge the fuel to the engine side; And a charging unit disposed between the mixer and the engine to compress the mixer discharged from the mixer and discharge the mixture to the engine side, thereby improving performance of the engine.

상기 가스 히트펌프 시스템은, 상기 엔진으로 오일을 공급하기 위한 오일 순환 모듈을 포함하고, 상기 오일 순환 모듈은 상기 오일의 일부를 상기 과급수단으로 공급하여 상기 과급수단을 윤활시킬 수 있다. The gas heat pump system may include an oil circulation module for supplying oil to the engine, and the oil circulation module may supply a portion of the oil to the charging means to lubricate the charging means.

본 실시 예에서 상기 오일 순환 모듈은, 상기 오일이 저장되는 오일 팬과, 상기 오일 팬의 오일을 상기 엔진으로 공급하기 위한 제 1 오일 유로와, 상기 오일 팬의 오일을 상기 과급수단으로 공급하고 상기 과급수단에서 오일을 회수하기 위한 제 2 오일 유로와, 상기 과급수단을 지난 오일을 회수하고, 회수된 오일을 상기 오일 팬으로 공급하기 위한 오일 탱크를 포함할 수 있어, 간단한 구조에 의해서 오일을 순환시킬 수 있으며, 오일을 과급수단으로 공급하기 위하여 엔진의 구조를 변경하지 않아도 된다. In this embodiment, the oil circulation module, the oil pan in which the oil is stored, the first oil flow path for supplying the oil of the oil pan to the engine, and the oil of the oil pan to the charging means and the And a second oil flow path for recovering oil from the charging means, and an oil tank for recovering the oil passing through the charging means and supplying the recovered oil to the oil pan, thereby circulating the oil by a simple structure. It does not have to change the structure of the engine to supply oil to the charging means.

본 실시 예에서, 상기 오일 탱크의 오일은 제 1 연결 배관과 제 2 연결 배관에 의해서 상기 오일 팬으로 공급될 수 있다. In this embodiment, the oil of the oil tank may be supplied to the oil pan by the first connecting pipe and the second connecting pipe.

상기 제 2 연결 배관은 상기 제 1 연결 배관의 하측에 위치되며, 상기 오일 탱크의 오일 레벨과 오일 팬의 오일 레벨의 수위 차에 의해서 상기 오일 탱크의 오일이 상기 각 연결 배관을 통해 상기 오일 팬으로 공급될 수 있다. The second connecting pipe is located below the first connecting pipe, and the oil in the oil tank is transferred to the oil pan through the respective connecting pipes by the difference in the oil level of the oil tank and the oil level of the oil pan. Can be supplied.

상기 오일 탱크의 최고 높이는 상기 오일 팬의 최고 높이 보다 높게 위치되고, 상기 오일 팬은 상기 엔진의 하측에 위치될 수 있다. The highest height of the oil tank may be located higher than the highest height of the oil pan, and the oil pan may be located below the engine.

상기 오일 팬 내에는 오일을 펌핑하기 위한 오일 펌프가 위치될 수 있다. 상기 제 1 연결 배관은 상기 오일 펌프 보다 높은 위치에서 상기 오일 팬에 연결될 수 있다. An oil pump may be located in the oil pan for pumping oil. The first connecting pipe may be connected to the oil pan at a higher position than the oil pump.

상기 오일 팬의 오일 레벨은 최고 레벨과 최저 레벨 사이에서 관리될 수 있다. 상기 오일 펌프는 상기 최저 레벨과 동일한 높이에 설치될 수 있다. The oil level of the oil pan can be managed between the highest level and the lowest level. The oil pump may be installed at the same height as the lowest level.

본 실시 예의 가스 히트펌프 시스템은, 상기 오일 팬과 상기 오일 탱크의 압력 평형을 위한 균압관을 더 포함할 수 있다. 상기 균압관은 제 1 오일 유로와 오일 회수 유로에 연결될 수 있다. The gas heat pump system of the present embodiment may further include a pressure equalizing tube for pressure equalization of the oil pan and the oil tank. The pressure equalizing pipe may be connected to the first oil passage and the oil recovery passage.

본 발명에서, 상기 제 2 오일 유로는, 상기 과급수단에서 배출된 오일을 상기 오일 탱크로 회수하기 위한 오일 회수 유로를 포함할 수 있다. In the present invention, the second oil flow path may include an oil recovery flow path for recovering oil discharged from the charging means to the oil tank.

상기 오일 회수 유로에는 밸브가 구비되고, 상기 밸브와 상기 제 2 연결 배관에는 오일 바이패스 배관이 연결될 수 있다. A valve may be provided in the oil return passage, and an oil bypass pipe may be connected to the valve and the second connection pipe.

상기 밸브는 상기 과급수단에서 배출된 오일의 온도에 따라 유로 절환될 수 있다. 상기 밸브는 상기 과급수단에서 배출된 오일이 온도가 높은 경우에는 오일을 상기 오일 탱크로 유동시킬 수 있다. The valve may be switched to the flow path in accordance with the temperature of the oil discharged from the charging means. The valve may flow oil into the oil tank when the oil discharged from the charging means has a high temperature.

일 실시 예로서, 상기 밸브는, 상기 과급수단을 지난 오일의 온도가 기준 온도 이상이면, 오일이 상기 오일 탱크로 회수되도록 제 1 상태로 유로 전환되고, 상기 과급수단을 지난 오일의 온도가 기준 온도 미만이면, 오일이 상기 오일 바이패스 배관으로 유동하도록 제 2 상태로 유로 전환될 수 있다. In one embodiment, the valve is switched to the first state so that the oil is recovered to the oil tank when the temperature of the oil passing the charging means is higher than the reference temperature, the temperature of the oil passing the charging means is the reference temperature If less, the flow path can be switched to the second state to allow oil to flow into the oil bypass piping.

본 발명에서 가스 히트펌프 시스템은, 상기 제 2 오일 유로를 따라 유동하는 오일이 상기 과급수단으로 공급되기 전에 냉각되도록 하기 위한 오일 쿨러를 더 포함할 수 있다. In the present invention, the gas heat pump system may further include an oil cooler for cooling oil flowing along the second oil passage before being supplied to the charging means.

일 예로, 상기 오일 쿨러에서 상기 오일은 상기 냉매 배관에서 분기되는 냉매 분기 배관을 유동하는 냉매와 열교환될 수 있다. For example, the oil in the oil cooler may be heat exchanged with the refrigerant flowing through the refrigerant branch pipe branched from the refrigerant pipe.

다른 예로서, 상기 엔진을 냉각하기 위한 냉각수가 유동하는 냉각 모듈를 더 포함하고, 상기 냉각 모듈은 상기 엔진으로 냉각수를 공급하기 위한 공급 배관을 포함하고, 상기 공급 배관에서 분기된 오일 냉각용 배관의 냉각수와 상기 제 2 오일 유로의 오일이 열교환될 수 있다. As another example, the cooling module further comprises a cooling module in which coolant flows to cool the engine, wherein the cooling module includes a supply pipe for supplying cooling water to the engine, and the cooling water in the oil cooling pipe branched from the supply pipe. And oil in the second oil passage may be heat exchanged.

제안되는 발명에 의하면, 가스엔진에 공급되는 연료와 공기의 혼합기를 과급수단을 이용해서 자연흡기 대비 높은 압력으로 엔진에 공급함으로써, 체적 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. According to the proposed invention, there is an advantage that the volumetric efficiency can be improved by supplying a mixture of fuel and air supplied to the gas engine to the engine at a higher pressure than natural intake using a supercharging means.

또한, 본 발명에 의하면, 제 1 오일 유로에서 분기된 오일이 제 2 오일 유로를 따라 유동하여 과급수단으로 공급되고, 과급수단으로 공급된 오일이 오일 회수 유로를 통하여 오일 탱크로 회수되므로, 오일 순환 모듈의 구조가 간단해지며, 엔진의 구조 변화 없이 오일 순환이 가능한 장점이 있다. In addition, according to the present invention, the oil branched from the first oil passage flows along the second oil passage and is supplied to the charging means, and the oil supplied to the charging means is recovered to the oil tank through the oil recovery passage, thereby circulating oil. The structure of the module is simplified, and oil circulation is possible without changing the structure of the engine.

또한, 본 발명에 의하면, 과급수단에서 회수되는 오일의 온도가 높은 경우 오일을 오일 탱크로 회수한 후에 오일 팬으로 공급함에 따라서 과급수단이나 엔진의 손상이 방지되는 장점이 있다. Further, according to the present invention, when the temperature of the oil recovered from the charging means is high, the oil is recovered to the oil tank and then supplied to the oil pan, thereby preventing damage to the charging means or the engine.

또한, 본 발명에 의하면, 오일을 냉각시킨 후에 과급수단으로 공급하므로, 과급수단이나 엔진의 손상을 미연에 방지할 수 있다. Further, according to the present invention, since the oil is cooled and then supplied to the charging means, damage to the charging means and the engine can be prevented in advance.

또한, 본 발명에 의하면, 오일을 냉각시켜 과급수단으로 공급하는 과정에서 오일이 정상적으로 유동하지 못하는 경우에는 엔진을 정지시킴으로써, 엔진과 과급수단의 손상을 방지할 수 있다. Further, according to the present invention, when the oil does not flow normally in the process of cooling the oil and supplying it to the charging means, by stopping the engine, it is possible to prevent damage to the engine and the charging means.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 가스 히트펌프 시스템의 구성을 보여주는 사이클 도면.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 엔진 모듈을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 오일 순환 모듈을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 엔진 모듈에서의 냉각수의 유동을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 오일 순환 모듈에서의 오일의 유동을 보여주는 도면.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 오일 순환 모듈을 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 가스 히트펌프 시스템의 구성을 보여주는 사이클 도면.
도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 엔진 모듈을 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 오일 순환 모듈을 보여주는 도면.
1 is a cycle diagram showing the configuration of a gas heat pump system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view showing an engine module according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view showing an oil circulation module according to a first embodiment of the present invention.
4 is a view showing the flow of cooling water in the engine module according to the first embodiment of the present invention.
5 is a view showing the flow of oil in the oil circulation module according to the first embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating an oil circulation module according to a second embodiment of the present invention.
7 is a cycle diagram showing the configuration of a gas heat pump system according to a third embodiment of the present invention.
8 is a view showing an engine module according to a third embodiment of the present invention.
9 is a view showing an oil circulation module according to a third embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the embodiments of the present invention, when it is determined that a detailed description of a related well-known configuration or function interferes with the understanding of the embodiments of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but between components It will be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 가스 히트펌프 시스템의 구성을 보여주는 사이클 도면이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 엔진 모듈을 보여주는 도면이다. 도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 오일의 순환 유로를 보여주는 도면이다. 1 is a cycle diagram showing a configuration of a gas heat pump system according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing an engine module according to a first embodiment of the present invention. 3 is a view showing a circulation passage of oil according to the first embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가스 히트펌프 시스템(10)은, 공기조화 모듈로서 냉매 사이클을 구성하는 다수의 부품을 포함할 수 있다. 1 to 3, the gas heat pump system 10 according to an exemplary embodiment may include a plurality of components constituting a refrigerant cycle as an air conditioning module.

일 예로, 상기 공기조화 모듈은, 냉매를 압축하는 압축기(110)와, 상기 압축기(110)에서 압축된 냉매 중 오일을 분리하기 위한 오일 분리기(115) 및 상기 오일 분리기(115)를 거친 냉매의 방향을 전환하여 주는 사방변(117)을 포함할 수 있다. For example, the air conditioning module may include a compressor 110 for compressing a refrigerant, an oil separator 115 for separating oil from the refrigerant compressed by the compressor 110, and a refrigerant passed through the oil separator 115. It may include a four sides 117 to change the direction.

상기 가스 히트펌프 시스템(10)은, 실외 열교환기(120) 및 실내 열교환기(140)를 더 포함할 수 있다. The gas heat pump system 10 may further include an outdoor heat exchanger 120 and an indoor heat exchanger 140.

상기 실외 열교환기(120)는 실외측에 배치되는 실외기의 내부에 배치되고, 상기 실내 열교환기(140)는 실내측에 배치되는 실내기의 내부에 배치될 수 있다. 상기 사방변(117)을 통과한 냉매는 상기 실외 열교환기(120) 또는 실내 열교환기(140)로 유동할 수 있다. The outdoor heat exchanger 120 may be disposed inside the outdoor unit disposed at the outdoor side, and the indoor heat exchanger 140 may be disposed inside the indoor unit disposed at the indoor side. The refrigerant passing through the four sides 117 may flow to the outdoor heat exchanger 120 or the indoor heat exchanger 140.

도 1에 도시된 시스템의 구성들은 실내 열교환기(140) 및 실내 팽창장치(145)를 제외하고 실외측, 즉 실외기의 내부에 배치될 수 있다. The configurations of the system shown in FIG. 1 may be disposed on the outdoor side, ie, inside the outdoor unit, except for the indoor heat exchanger 140 and the indoor expansion device 145.

상기 가스 히트펌프 시스템(10)이 냉방 운전 모드로 운전될 경우, 상기 사방변(117)을 통과한 냉매는 상기 실외 열교환기(120)를 거쳐 상기 실내 열교환기(140) 측으로 유동할 수 있다. 반면에, 상기 가스 히트펌프 시스템(10)이 난방 운전 모드로 운전될 경우, 상기 사방변(117)을 통과한 냉매는 상기 실내 열교환기(140)를 거쳐 상기 실외 열교환기(120) 측으로 유동할 수 있다. When the gas heat pump system 10 is operated in a cooling operation mode, the refrigerant passing through the four sides 117 may flow to the indoor heat exchanger 140 through the outdoor heat exchanger 120. On the other hand, when the gas heat pump system 10 is operated in the heating operation mode, the refrigerant passing through the four sides 117 flows through the indoor heat exchanger 140 to the outdoor heat exchanger 120 side. Can be.

상기 가스 히트펌프 시스템(10)은, 상기 압축기(110), 실외 열교환기(120) 및 실내 열교환기(140) 등을 연결하여 냉매의 유동을 가이드 하는 냉매 배관(170, 실선 유로)을 더 포함할 수 있다. The gas heat pump system 10 further includes a refrigerant pipe 170 (solid line flow path) for connecting the compressor 110, the outdoor heat exchanger 120, the indoor heat exchanger 140, and the like to guide the flow of the refrigerant. can do.

이하에서는 상기 가스 히트펌프 시스템(10)의 구성에 대하여, 냉방 운전 모드를 기준으로 설명하기로 한다. Hereinafter, the configuration of the gas heat pump system 10 will be described based on a cooling operation mode.

상기 실외 열교환기(120)로 유동한 냉매는 외기와 열교환 하여 응축될 수 있다. 상기 실외 열교환기(120)의 일측에는 외기를 불어주는 실외 팬(122)이 배치될 수 있다. The refrigerant flowing into the outdoor heat exchanger 120 may condense by exchanging heat with outside air. One side of the outdoor heat exchanger 120 may be an outdoor fan 122 for blowing outside air.

상기 실외 열교환기(120)의 출구측에는, 냉매를 감압하기 위한 메인 팽창 장치(125)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 메인 팽창 장치(125)는, 전자 팽창 밸브(Electronic expansion valve, EEV)를 포함할 수 있다. 냉방 운전 시, 상기 메인 팽창 장치(125)는 풀 오픈(full open) 되어 냉매의 감압 작용을 수행하지 않는다.At the outlet side of the outdoor heat exchanger 120, a main expansion device 125 may be provided to reduce the refrigerant. For example, the main expansion device 125 may include an electronic expansion valve (EEV). During the cooling operation, the main expansion device 125 is full open and does not perform the depressurization of the refrigerant.

상기 메인 팽창 장치(125)의 출구 측에는, 냉매를 추가 냉각하기 위한 과냉각 열교환기(130)가 제공될 수 있다. 그리고, 상기 과냉각 열교환기(130)에는, 과냉각 유로(132)가 연결될 수 있다. 상기 과냉각 유로(132)는 상기 냉매 배관(170)으로부터 분지되어 상기 과냉각 열교환기(130)에 연결될 수 있다. At the outlet side of the main expansion device 125, a subcooling heat exchanger 130 may be provided to further cool the refrigerant. In addition, the subcooling heat exchanger 130 may be connected to the subcooling flow path 132. The subcooling passage 132 may be branched from the refrigerant pipe 170 and connected to the subcooling heat exchanger 130.

그리고, 상기 과냉각 유로(132)에는, 과냉각 팽창 장치(135)가 설치될 수 있다. 상기 과냉각 유로(132)를 유동하는 냉매는 상기 과냉각 팽창 장치(135)를 통과하면서 감압될 수 있다. In addition, a subcooling expansion device 135 may be installed in the subcooling passage 132. The refrigerant flowing through the subcooling passage 132 may be decompressed while passing through the subcooling expansion device 135.

상기 과냉각 열교환기(130)에서는, 상기 냉매 배관(170)의 냉매와 상기 과냉각 유로(132)의 냉매 간에 열교환이 이루어질 수 있다. 열교환 과정에서, 상기 냉매 배관(170)의 냉매는 과냉되며, 상기 과냉각 유로(132)의 냉매는 흡열한다.In the subcooling heat exchanger 130, heat exchange may be performed between the refrigerant in the refrigerant pipe 170 and the refrigerant in the subcooling flow path 132. In the heat exchange process, the refrigerant of the refrigerant pipe 170 is supercooled, and the refrigerant of the subcooling flow path 132 absorbs heat.

상기 과냉각 유로(132)는 기액 분리기(160)에 연결될 수 있다. 상기 과냉각 열교환기(130)에서 열교환 된 과냉각 유로(132)의 냉매는 상기 기액 분리기(160)로 유입될 수 있다. The subcooling passage 132 may be connected to the gas-liquid separator 160. The refrigerant in the subcooling flow path 132 heat exchanged in the subcooling heat exchanger 130 may be introduced into the gas-liquid separator 160.

상기 과냉각 열교환기(130)를 통과한 냉매 배관(170)의 냉매는 실내기 측으로 유동하며, 실내 팽창 장치(145)에서 감압된 후 상기 실내 열교환기(140)에서 증발된다. 상기 실내 팽창 장치(145)는 실내기의 내부에 설치되며, 전자 팽창 밸브(EEV)로 구성될 수 있다. The refrigerant in the refrigerant pipe 170 passing through the supercooled heat exchanger 130 flows to the indoor unit side, and is decompressed in the indoor expansion device 145 and then evaporated in the indoor heat exchanger 140. The indoor expansion device 145 is installed inside the indoor unit and may be configured as an electronic expansion valve (EEV).

또한, 실내 열교환기(140)에서 증발된 냉매는 상기 사방변(117)을 경유한 후, 곧 바로 기액 분리기(160)로 유입될 수도 있으며, 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(110)로 흡입될 수 있다. In addition, the refrigerant evaporated in the indoor heat exchanger 140 may be introduced into the gas-liquid separator 160 immediately after passing through the four sides 117, and the separated gaseous refrigerant may be sucked into the compressor 110. Can be.

한편, 난방 과정에서 상기 실내 열교환기(140)에서 응축된 냉매는 보조 열교환기(150)로 유동할 수 있다. 상기 보조 열교환기(150)에는 냉매 분기 배관(151)이 연결될 수 있다. On the other hand, the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger 140 during the heating process may flow to the auxiliary heat exchanger (150). A refrigerant branch pipe 151 may be connected to the auxiliary heat exchanger 150.

상기 냉매 분기 배관(151) 중에서 상기 보조 열교환기(150)의 입구 측에 위치되는 배관에는 팽창 밸브(152)가 구비될 수 있다. 상기 팽창 밸브(152)는 냉매의 유동을 조절하면서 냉매를 감압할 수 있다. An expansion valve 152 may be provided in a pipe located at an inlet side of the auxiliary heat exchanger 150 among the refrigerant branch pipes 151. The expansion valve 152 may reduce the pressure of the refrigerant while controlling the flow of the refrigerant.

따라서, 상기 보조 열교환기(150)는 저압의 냉매와 고온의 냉각수 간에 열교환이 이루어질 수 있는 열교환기로서, 일례로 판형 열교환기를 포함할 수 있다. Therefore, the auxiliary heat exchanger 150 is a heat exchanger capable of heat exchange between the low pressure refrigerant and the high temperature cooling water, and may include, for example, a plate heat exchanger.

상기 보조 열교환기(150)를 통과한 냉매는 기액 분리기(160)로 유입될 수도 있다. The refrigerant passing through the auxiliary heat exchanger 150 may flow into the gas-liquid separator 160.

상기 보조 열교환기(150)를 통과한 냉매는 상기 기액 분리기(160)에서 기액 분리되며, 분리된 기상 냉매는 상기 압축기(110)로 흡입될 수 있다.The refrigerant passing through the auxiliary heat exchanger 150 is gas-liquid separated in the gas-liquid separator 160, and the separated gaseous refrigerant may be sucked into the compressor 110.

한편, 상기 가스 히트펌프 시스템(10)은, 엔진(200)의 냉각을 위한 냉각수가 저장되는 냉각수 탱크(305) 및 냉각수의 유동을 가이드 하는 냉각수 배관(360, 점선유로)을 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the gas heat pump system 10 may further include a coolant tank 305 for storing coolant for cooling the engine 200 and a coolant pipe 360 for guiding the flow of the coolant. .

상기 냉각수 배관(360)에는, 냉각수의 유동력을 발생시키는 냉각수 펌프(300)와, 냉각수의 유동 방향을 전환하기 위한 복수의 유동 전환부(310, 320) 및 냉각수를 냉각하기 위한 방열기(330, radiator)가 설치될 수 있다. The coolant pipe 360 includes a coolant pump 300 for generating a flow force of the coolant, a plurality of flow diverters 310 and 320 for changing the flow direction of the coolant, and a radiator 330 for cooling the coolant. radiator) can be installed.

상기 복수의 유동 전환부(310, 320)는, 제 1 유동 전환부(310) 및 제 2 유동 전환부(320)를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제 1 유동 전환부(310) 및 제 2 유동 전환부(320)는, 삼방 밸브(3way valve)를 포함할 수 있다. The plurality of flow diverters 310 and 320 may include a first flow diverter 310 and a second flow diverter 320. For example, the first flow diverter 310 and the second flow diverter 320 may include a three-way valve.

상기 방열기(330)는 상기 실외 열교환기(120)의 일측에 위치될 수 있으며, 상기 방열기(330)의 냉각수는 상기 실외 팬(122)의 구동에 의하여 외기와 열교환 되며, 이 과정에서 냉각될 수 있다. The radiator 330 may be located at one side of the outdoor heat exchanger 120, and the coolant of the radiator 330 may exchange heat with the outside air by driving the outdoor fan 122, and may be cooled in this process. have.

상기 냉각수 펌프(300)가 구동되면, 상기 냉각수 탱크(305)에 저장된 냉각수는 후술할 엔진(200) 및 배기가스 열교환기(240)를 통과하며, 상기 제 1 유동 전환부(310) 및 제 2 유동 전환부(320)를 거쳐 상기 방열기(330) 또는 상기 보조 열교환기(150)로 선택적으로 유동될 수 있다. When the coolant pump 300 is driven, the coolant stored in the coolant tank 305 passes through the engine 200 and the exhaust gas heat exchanger 240 which will be described later, and the first flow diverter 310 and the second It may be selectively flowed to the radiator 330 or the auxiliary heat exchanger 150 via the flow switching unit 320.

상기 가스 히트펌프 시스템(10)은, 상기 압축기(110)의 구동을 위한 동력을 발생시키는 엔진(200)을 포함하는 엔진 모듈을 더 포함할 수 있다. The gas heat pump system 10 may further include an engine module including an engine 200 for generating power for driving the compressor 110.

상기 엔진 모듈은, 상기 엔진(200) 및 엔진(200)으로 혼합 연료를 공급하기 위한 다양한 부품을 포함할 수 있다. The engine module may include various components for supplying a mixed fuel to the engine 200 and the engine 200.

상기 가스 히트펌프 시스템(10)은, 상기 엔진(200)의 입구 측에 배치되어 혼합 연료를 공급하는 믹서(220)를 더 포함할 수 있다. The gas heat pump system 10 may further include a mixer 220 disposed at an inlet side of the engine 200 to supply a mixed fuel.

상기 가스 히트펌프 시스템(10)은, 상기 믹서(220)에 정화된 공기를 공급하는 공기 여과기(210) 및 소정 압력 이하의 연료(fuel)를 공급하기 위한 제로 가버너(zero governor : 230)를 더 포함할 수 있다. The gas heat pump system 10 includes an air filter 210 for supplying purified air to the mixer 220 and a zero governor 230 for supplying fuel having a predetermined pressure or less. It may further include.

상기 제로 가버너(230)는 연료의 입구 압력의 크기 또는 유량의 변화에 관계없이, 출구 압력을 일정하게 조절하여 공급하는 장치로서 이해될 수 있다. The zero governor 230 may be understood as a device for constantly adjusting and supplying the outlet pressure regardless of the change in the magnitude or the flow rate of the inlet pressure of the fuel.

상기 공기 여과기(210)를 통과한 공기와, 상기 제로 가버너(230)에서 토출된 연료는 상기 믹서(220)에서 혼합되어 혼합기를 구성한다. 그리고, 상기 혼합기는 상기 엔진(200)에 공급될 수 있다. The air passing through the air filter 210 and the fuel discharged from the zero governor 230 are mixed in the mixer 220 to form a mixer. In addition, the mixer may be supplied to the engine 200.

또한, 상기 가스 히트펌프 시스템(10)은, 상기 엔진(200)의 출구측에 제공되며 혼합기가 연소된 후 발생되는 배기가스가 유입되는 배기가스 열교환기(240) 및 상기 배기가스 열교환기(240)의 출구측에 제공되어 배기가스의 소음을 저감하기 위한 머플러(muffler : 250)를 더 포함할 수 있다. In addition, the gas heat pump system 10 is provided on the outlet side of the engine 200 and the exhaust gas heat exchanger 240 and the exhaust gas heat exchanger 240 into which the exhaust gas generated after the mixer is burned is introduced. It may further include a muffler (250) provided on the outlet side of the exhaust to reduce the noise of the exhaust gas.

상기 배기가스 열교환기(240)에서는, 냉각수와 배기가스 간에 열교환이 이루어질 수 있다. In the exhaust gas heat exchanger 240, heat exchange may be performed between the cooling water and the exhaust gas.

한편, 상기와 같이 가스 히트펌프 시스템(10)에 적용되는 엔진(200)은 가정용 LNG나 LPG 등을 연료로 사용한다. On the other hand, the engine 200 applied to the gas heat pump system 10 as described above uses domestic LNG, LPG, or the like as fuel.

하지만, 자연흡기 방식으로 엔진(200)에 공기를 공급하면서, 주택용 LNG나 LPG를 연료로 공급할 경우, 낮은 공급압력(1~2.5 kPa)으로 인해 엔진(200)의 출력이 감소하게 되는 문제가 있다.However, when supplying air to the engine 200 by a natural intake method, while supplying LNG or LPG for fuel as a house, there is a problem that the output of the engine 200 is reduced due to the low supply pressure (1 ~ 2.5 kPa). .

또한, 여름철의 경우 가스 히트펌프 시스템(10)은 실내의 온도를 낮추기 위해 냉방 모드로 작동하게 되는데, 실외의 기온이 고온인 경우, 높은 기온으로 인해 엔진(200)으로 고온의 공기가 공급된다. In addition, in the summer, the gas heat pump system 10 operates in a cooling mode to lower the temperature of the room. When the outdoor temperature is a high temperature, high temperature air is supplied to the engine 200 due to the high temperature.

이에 따라, 엔진(200)으로 저밀도의 공기가 공급되어 엔진(200)의 출력이 감소하게 된다. 그 결과, 엔진(200)의 출력이, 높은 냉방 부하를 따라갈 수 없어, 냉방 불량의 원인이 될 수 있다. Accordingly, low density air is supplied to the engine 200, so that the output of the engine 200 is reduced. As a result, the output of the engine 200 cannot follow a high cooling load, and may cause a cooling failure.

이를 해결하기 위해, 자동차의 엔진과 같이, 공기를 과급기로 가압한 후, 공기량에 따라 연료량을 조절하면서 공급하면, 가스 연료의 배관 내 공급압력(약 2.5kPa)이 과급압력(약 30kPa)보다 낮아 연료 공급이 어려워지는 문제도 있다. To solve this problem, if the air is pressurized with a supercharger, such as an engine of an automobile, and the fuel is supplied while adjusting the fuel amount according to the air amount, the supply pressure (about 2.5 kPa) in the gas fuel pipe is lower than the boost pressure (about 30 kPa). Another problem is that fuel supply becomes difficult.

본 발명의 경우, 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 상기 가스 히트펌프 시스템(10)은, 믹서(220)와 엔진(200) 사이에 배치되는 과급수단(400) 및 조절수단(600)을 더 포함할 수 있다. In the case of the present invention, in order to solve such a problem, the gas heat pump system 10 further includes a charging means 400 and an adjusting means 600 disposed between the mixer 220 and the engine 200. can do.

상기 과급수단(400)은 상기 믹서(220)에서 공기와 연료가 혼합된 후, 배출된 혼합기를 압축시켜 상기 엔진(200) 측으로 배출한다. 이때, 상기 과급수단(400)은 믹서(220)에서 공기와 연료를 대기압 이상으로 압축시킬 수 있다. The charging means 400 is mixed with air and fuel in the mixer 220, and then compressed by the discharged mixer to discharge to the engine 200 side. At this time, the charging means 400 may compress the air and fuel in the mixer 220 above atmospheric pressure.

일 예로, 상기 과급수단(400)은, 상기 엔진(200)의 배기가스에 의해 구동하는 터보차저(turbo charger)로 구성될 수 있다. For example, the charging means 400 may be configured as a turbo charger driven by the exhaust gas of the engine 200.

상기 터보차저는 상기 엔진(200)에서 배출된 배기가스를 이용해서, 터빈(411)을 회전시키고, 그 회전력에 의해 유입된 기체를 가압(압축)시켜 배출한다. The turbocharger rotates the turbine 411 by using the exhaust gas discharged from the engine 200, and pressurizes (compresses) the gas introduced by the rotational force to discharge it.

따라서, 상기 과급수단(400)이 터보차저로 구비된 경우, 터보차저는 상기 터빈(411) 측이 상기 엔진(200)의 배기 배관(191)을 통해서 상기 엔진(200)의 배기 매니폴드와 연결되어 회전하게 되고, 상기 믹서(220)에서 혼합된 혼합기가 유입되면, 가압(압축)한 후, 상기 인터쿨러(500) 측으로 배출한다. Therefore, when the charging means 400 is provided as a turbocharger, the turbocharger is connected to the exhaust manifold of the engine 200 through the exhaust pipe 191 of the engine 411 on the turbine 411 side. When the mixer is mixed with the mixer 220, the mixer 220 is rotated and pressurized (compressed), and then discharged to the intercooler 500.

다른 예로, 상기 과급수단(400)은, 상기 엔진(200)의 동력 또는 전동기(electric motor)에 의해 구동하는 슈퍼차저로 구비될 수 있다. As another example, the charging means 400 may be provided as a supercharger driven by a power or an electric motor of the engine 200.

또한, 상기 조절수단(600)은 상기 과급수단(400)과 상기 엔진(200) 사이에 배치되어, 상기 엔진(200)으로 공급되는 압축된 혼합기의 양을 조절한다.In addition, the adjusting means 600 is disposed between the supercharging means 400 and the engine 200 to adjust the amount of the compressed mixer supplied to the engine 200.

일 예로, 상기 조절수단(600)은 ETC(electronic throttle control) 방식이 적용된 밸브로 구비될 수 있다. For example, the adjusting means 600 may be provided as a valve to which an electronic throttle control (ETC) scheme is applied.

본 발명에 의하면, 연료와 공기가 상기 믹서(220)에서 혼합되고, 상기 과급수단(400)에서 고압으로 가압된 후, 상기 엔진(200)으로 공급될 수 있다. According to the present invention, fuel and air may be mixed in the mixer 220, pressurized to high pressure by the supercharging means 400, and then supplied to the engine 200.

또한, 상기 조절수단(600)을 통해 상기 엔진(200)으로 공급되는 고압의 혼합기(공기+연료)의 양이 정밀하게 제어될 수도 있다.In addition, the amount of the high pressure mixer (air + fuel) supplied to the engine 200 through the adjusting means 600 may be precisely controlled.

따라서, 상기 엔진(200)의 효율이 향상될 수 있다. 또한, 상기 엔진(200)의 크기를 키우지 않고도, 상기 엔진(200)의 최대 출력량을 키울 수 있다. 즉, 소형 엔진으로 대형 엔진의 출력을 구현할 수 있다. Therefore, the efficiency of the engine 200 may be improved. In addition, the maximum output amount of the engine 200 may be increased without increasing the size of the engine 200. That is, a small engine can implement the output of a large engine.

한편, 상기와 같이 혼합기가 상기 과급수단(400)을 통과하면, 혼합기의 압력 및 온도가 상승한다. 이 경우, 상기 엔진(200)으로 흡입되는 혼합기의 밀도가 감소하게 되고, 엔진의 체적 효율이 낮아질 수 밖에 없다. On the other hand, when the mixer passes through the charging means 400 as described above, the pressure and temperature of the mixer rises. In this case, the density of the mixer sucked into the engine 200 is reduced, and the volumetric efficiency of the engine is inevitably lowered.

본 발명의 경우, 이를 해결하기 위해, 상기 가스 히트펌프 시스템(10)은, 상기 과급수단(400)과 상기 조절수단(600) 사이에 배치되는 인터쿨러(500)를 더 포함할 수 있다. In the case of the present invention, to solve this, the gas heat pump system 10 may further include an intercooler 500 disposed between the charging means 400 and the adjusting means 600.

상기 인터쿨러(500)는, 상기 과급수단(400)에서 토출된 고온 고압의 혼합기를 냉각시켜, 부피는 줄이고, 밀도를 향상시킨 뒤, 배출한다. The intercooler 500 cools the high temperature and high pressure mixer discharged from the charging means 400, reduces the volume, improves the density, and discharges the mixture.

일 예로, 상기 인터쿨러(500)는, 상기 엔진(200)으로 공급될 혼합기와 상기 엔진(200)으로 유동하기 위한 냉각수의 일부를 열교환시킬 수 있다. For example, the intercooler 500 may heat exchange a portion of the coolant for flowing into the mixer 200 to be supplied to the engine 200 and the engine 200.

따라서, 상기 인터쿨러(500)에 따르면, 상기 엔진(200)으로 공급되는 혼합기의 온도를 낮추고, 밀도를 키워 상기 엔진(200)의 체적 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. Therefore, according to the intercooler 500, there is an advantage that can lower the temperature of the mixer supplied to the engine 200, increase the density to improve the volumetric efficiency of the engine 200.

상기와 같이 상기 믹서(220)와 상기 엔진(200) 사이에 과급수단(400) 및 인터쿨러(500) 등이 구비되면, 혼합기가 체류하는 유로의 길이가 길어질 수밖에 없다. 이때, 공기 내 수분이 많을 경우 혼합기와 물이 반응하여 포름산을 발생시켜 배관을 파손 시킬 수 있으며, 이로 인해 폭발 등의 위험이 있다. When the charging means 400 and the intercooler 500 and the like are provided between the mixer 220 and the engine 200 as described above, the length of the flow path in which the mixer stays is long. At this time, when there is a lot of moisture in the air, the mixer and water react to generate formic acid, which may damage the pipe, thereby causing a risk of explosion.

본 발명의 경우, 이를 방지를 위해 관리자로부터 '운전정지명령'이 입력되면, 상기 조절수단(600)을 닫은 상태(closed)에서 엔진(200) 정지시까지 엔진(200)을 구동하여, 혼합기를 연소하거나, 외부 배출시켜 포름산 발생을 억제시킬 수 있으며, 배관 파손 및 폭발 등의 위험을 예방할 수 있다. In the case of the present invention, when the 'stop operation command' is input from the manager to prevent this, by driving the engine 200 until the engine 200 is stopped in the closed state (closed) the control means 600, Combustion or external discharge can suppress the generation of formic acid, and can prevent risks such as pipe breakage and explosion.

상기 냉각수 배관(360)은, 상기 냉각수 탱크(305)로부터 상기 엔진(200)을 향하여 연장되는 공급 배관(361)을 포함할 수 있다. The cooling water pipe 360 may include a supply pipe 361 extending from the cooling water tank 305 toward the engine 200.

상기 공급 배관(361)에는, 냉각수의 유동을 위한 냉각수 펌프(300)가 설치될 수 있다. In the supply pipe 361, a coolant pump 300 for flowing coolant may be installed.

상기 공급 배관(361)은 상기 배기가스 열교환기(240)를 지나 상기 엔진(200)으로 연장될 수 있다. The supply pipe 361 may extend to the engine 200 through the exhaust gas heat exchanger 240.

즉, 상기 공급 배관(361)을 유동하는 냉각수는 상기 배기가스 열교환기(240)에서 상기 엔진(200)에서 배출되는 배기가스와 열교환되고 상기 엔진(200)을 유동하면서 상기 엔진(200)의 폐열을 회수한다. That is, the coolant flowing through the supply pipe 361 is heat-exchanged with the exhaust gas discharged from the engine 200 in the exhaust gas heat exchanger 240 and waste heat of the engine 200 while flowing the engine 200. Recover.

상기 과급수단(400)인 터보차저의 방열을 위하여, 상기 냉각수 배관(360)은, 상기 공급 배관(361) 중에서 상기 배기가스 열교환기(240)의 출구 측 배관에서 바이패스되는 바이패스 배관(373)을 더 포함할 수 있다. In order to dissipate the turbocharger, which is the charging means 400, the cooling water pipe 360 is bypass pipe 373 which is bypassed from the outlet side pipe of the exhaust gas heat exchanger 240 in the supply pipe 361. ) May be further included.

상기 바이패스 배관(373)은 상기 과급수단(400)과 열교환된 후에 상기 배기가스 열교환기(240)의 출구 측 배관으로 공급될 수 있다. The bypass pipe 373 may be supplied to the outlet side pipe of the exhaust gas heat exchanger 240 after heat exchange with the charging means 400.

즉, 상기 바이패스 배관(373)의 일단은 상기 배기가스 열교환기(240)의 출구 측 배관에 연결되고, 타단은 상기 일단과 이격된 위치에서 상기 배기가스 열교환기(240)의 출구 측 배관에 연결될 수 있다. That is, one end of the bypass pipe 373 is connected to the outlet side pipe of the exhaust gas heat exchanger 240, and the other end is connected to the outlet side pipe of the exhaust gas heat exchanger 240 at a position spaced apart from the one end. Can be connected.

따라서, 상기 배기가스 열교환기(240)를 지난 냉각수의 일부는 상기 엔진(200)으로 바로 유동하고, 다른 일부는 상기 과급수단(400)과 열교환된 후에 상기 엔진(200)으로 유동한다. Therefore, a part of the cooling water passing through the exhaust gas heat exchanger 240 flows directly to the engine 200, and the other part flows to the engine 200 after heat exchange with the supercharging means 400.

상기 냉각수 배관(360)은, 상기 엔진(200)을 통과한 냉각수를 상기 제 1 유동전환부(310)로 가이드 하는 회수 배관(362)을 더 포함할 수 있다. The cooling water pipe 360 may further include a recovery pipe 362 that guides the cooling water that has passed through the engine 200 to the first flow switching unit 310.

또한, 상기 냉각수 배관(360)은, 냉각수를 상기 제 1 유동전환부(310)로부터 상기 제 2 유동전환부(320)로 가이드 하는 제 1 안내 배관(363)을 더 포함할 수 있다. In addition, the cooling water pipe 360 may further include a first guide pipe 363 that guides the cooling water from the first flow switching unit 310 to the second flow switching unit 320.

또한, 상기 냉각수 배관(360)은, 냉각수를 상기 제 2 유동전환부(320)로부터 상기 보조 열교환기(150)로 가이드 하는 제 2 안내 배관(364)을 더 포함할 수 있다. In addition, the cooling water pipe 360 may further include a second guide pipe 364 for guiding cooling water from the second flow switching unit 320 to the auxiliary heat exchanger 150.

상기 냉각수 배관(360)은, 냉각수를 상기 제 2 유동전환부(320)로부터 상기 방열기(330)로 가이드 하는 제 3 안내 배관(365)을 더 포함할 수 있다. The cooling water pipe 360 may further include a third guide pipe 365 for guiding cooling water from the second flow switching unit 320 to the radiator 330.

상기 냉각수 배관(360)은, 냉각수를 상기 제 1 유동전환부(310)로부터 상기 공급 배관(361)으로 가이드 하는 제 4 안내 배관(366)을 더 포함할 수 있다. The cooling water pipe 360 may further include a fourth guide pipe 366 guiding cooling water from the first flow switching unit 310 to the supply pipe 361.

일 예로, 상기 엔진(200)을 통과한 냉각수의 온도가 설정온도 미만으로 형성될 때, 상기 냉각수를 상기 보조 열교환기(150) 또는 방열기(330)로 유동시켜 열교환 시킬 효과가 미미해지므로 상기 제 1 유동전환부(310)로 유입된 냉각수를 상기 제 4 안내 배관(366)을 통하여 상기 공급 배관(361)으로 바이패스 시킬 수 있다. For example, when the temperature of the coolant passing through the engine 200 is less than the set temperature, the coolant flows to the auxiliary heat exchanger 150 or the radiator 330 to be inefficient to exchange heat. The cooling water introduced into the flow switching unit 310 may be bypassed to the supply pipe 361 through the fourth guide pipe 366.

상기 가스 히트펌프 시스템(10)은, 상기 엔진(200)의 출구측에 설치되어 상기 엔진(200)을 통과한 냉각수의 온도를 감지하는 냉각수 온도센서(290)를 더 포함할 수 있다. The gas heat pump system 10 may further include a coolant temperature sensor 290 installed at an outlet side of the engine 200 and detecting a temperature of the coolant passing through the engine 200.

한편, 도 3을 참조하면, 상기 엔진(200)의 하측에는, 상기 엔진(200)에 오일을 공급하기 위한 오일 팬(820)이 구비될 수 있다. 상기 오일 팬(800)은 오일 탱크(810)에 저장된 오일을 공급받을 수 있다. 일 예로 상기 오일 팬(820)은 상기 엔진(200)의 하측에 연결될 수 있다. Meanwhile, referring to FIG. 3, an oil pan 820 for supplying oil to the engine 200 may be provided below the engine 200. The oil pan 800 may receive the oil stored in the oil tank 810. For example, the oil pan 820 may be connected to the lower side of the engine 200.

도 2는 냉각수 유동을 쉽게 설명하기 위한 도면으로서, 상기 오일 팬(800)이 엔진(200)과 분리되어 있는 상태가 도시되나, 실제로는 도 3과 같이 상기 오일 팬(800)은 상기 엔진(200)의 하측에 위치되는 것임을 밝혀둔다. 2 is a view for easily explaining the flow of the coolant, the oil pan 800 is shown in a state in which the engine 200 is separated, in fact, as shown in Figure 3 the oil pan 800 is the engine 200 It is located underneath).

상기 오일 팬(800) 내에는 오일 펌프(820)가 구비될 수 있다. 상기 오일 펌프(820)에 의해서 오일이 펌핑될 수 있으며, 펌핑된 오일은 제 1 오일 유로(830)에 의해서 엔진(200)으로 공급된 후에 상기 엔진(200)으로부터 회수될 수 있다. An oil pump 820 may be provided in the oil pan 800. Oil may be pumped by the oil pump 820, and the pumped oil may be recovered from the engine 200 after being supplied to the engine 200 by the first oil flow path 830.

상기 제 1 오일 유로(830)에서 제 2 오일 유로(840)가 분기될 수 있다. 상기 제 2 오일 유로(840)는 상기 터보차저의 회전축의 윤활을 위하여 상기 터보차처로 오일을 공급하고 상기 터보차저로 공급된 오일을 회수한다. The second oil channel 840 may branch from the first oil channel 830. The second oil passage 840 supplies oil to the turbocharger for lubrication of the rotary shaft of the turbocharger and recovers oil supplied to the turbocharger.

상기 제 2 오일 유로(840)는 상기 터보차저의 출구 측 유로(842)(또는 오일 회수 유로라 할 수 있으며, 이하에서는 "오일 회수 유로"라 이름하기로 함)를 포함할 수 있다. 상기 오일 회수 유로(842)는 상기 오일 탱크(810)에 연결될 수 있다. 즉, 상기 터보차저로 공급된 오일은 상기 오일 탱크(810)로 회수될 수 있다. The second oil passage 840 may include an outlet side passage 842 of the turbocharger (or may be referred to as an oil recovery passage, hereinafter referred to as an "oil recovery passage"). The oil recovery passage 842 may be connected to the oil tank 810. That is, the oil supplied to the turbocharger may be recovered to the oil tank 810.

상기 제 1 오일 유로(830)와 상기 오일 회수 유로(842)는 균압관(832)에 의해서 연결될 수 있다. The first oil passage 830 and the oil recovery passage 842 may be connected by a pressure equalizing tube 832.

상기 균압관(832)에 의해서 상기 오일 팬(800)과 상기 오일 탱크(810) 내의 압력이 평형이 되어 상기 오일 팬(800)으로 오일이 과도하게 공급되어 상기 오일 팬(800)의 오일이 넘치는 현상이 방지될 수 있다. The pressure in the oil pan 800 and the oil tank 810 is balanced by the pressure equalizing pipe 832 so that oil is excessively supplied to the oil pan 800 so that the oil of the oil pan 800 overflows. The phenomenon can be prevented.

상기 오일 회수 유로(842)에는 일 예로 T 자형 커넥터(844)가 구비될 수 있으며, 상기 커넥터(844)에 상기 오일 회수 유로(842)가 연결될 수 있다. For example, the oil recovery flow path 842 may be provided with a T-shaped connector 844, and the oil recovery flow path 842 may be connected to the connector 844.

상기 오일 탱크(810)와 상기 오일 팬(800)은 제 1 연결 배관(851)에 의해서 연결될 수 있다. 상기 제 1 연결 배관(851)은 상기 엔진(200)이 작동되지 않는 상태에서 상기 오일 탱크(810)의 오일 레벨과 상기 오일 팬(800)의 오일 레벨이 동일하게 유지되도록 한다. The oil tank 810 and the oil pan 800 may be connected by a first connection pipe 851. The first connection pipe 851 allows the oil level of the oil tank 810 and the oil level of the oil pan 800 to remain the same while the engine 200 is not operated.

또한, 상기 제 1 연결 배관(851)은 상기 오일 펌프(820) 보다 높은 위치에서상기 오일 팬(800)에 연결될 수 있다. In addition, the first connection pipe 851 may be connected to the oil pan 800 at a position higher than the oil pump 820.

본 실시 예에서 상기 오일 탱크(810)의 최고 높이는, 상기 오일 팬(800)의 최고 높이 보다 높게 위치되도록 배치될 수 있다. In the present embodiment, the highest height of the oil tank 810 may be disposed to be higher than the highest height of the oil pan 800.

상기 오일 팬(800)의 오일 레벨은 최고 레벨과 최저 레벨 사이 내에서 관리될 수 있다. 제한적이지는 않으나, 상기 제 1 연결 배관(851)은 상기 최고 레벨과 동일한 높이에서 상기 오일 팬(800)과 상기 오일 탱크(810)를 연결할 수 있다. The oil level of the oil pan 800 may be managed between the highest level and the lowest level. Although not limited, the first connection pipe 851 may connect the oil pan 800 and the oil tank 810 at the same height as the highest level.

따라서, 상기 엔진(200)이 정지한 상태에서 상기 오일 팬(800)의 오일 레벨이 상기 제 1 연결 배관(851) 보다 높은 경우에는 상기 오일 팬(800)의 오일이 상기 제 1 연결 배관(851) 및 제 2 연결 배관(852)을 통해 상기 오일 탱크(810)로 유동할 수 있다. Therefore, when the oil level of the oil pan 800 is higher than the first connection pipe 851 in the state where the engine 200 is stopped, the oil of the oil pan 800 is increased in the first connection pipe 851. And the second connection pipe 852 may flow into the oil tank 810.

반대로, 상기 엔진(200)이 정지한 상태에서 상기 오일 탱크(810)의 오일 레벨이 상기 제 1 연결 배관(851) 보다 높은 경우에는 상기 오일 탱크(810)의 오일이 상기 제 1 연결 배관(851) 및 제 2 연결 배관(852)을 통해 상기 오일 팬(800)으로 유동할 수 있다. On the contrary, when the oil level of the oil tank 810 is higher than the first connection pipe 851 in the state where the engine 200 is stopped, the oil of the oil tank 810 becomes the first connection pipe 851. And the second connection pipe 852 may flow to the oil pan 800.

본 실시 예에서는 상기 엔진(200)이 정지된 상태에서는 상기 오일 팬(800)과, 상기 오일 탱크(810)의 각각의 최고 레벨은 상기 제 1 연결 배관(851)과 동일한 높이로 유지되거나 유사한 높이로 유지될 수 있도록, 상기 오일 탱크(810)로 오일이 채워질 수 있다. In this embodiment, when the engine 200 is stopped, the highest level of each of the oil pan 800 and the oil tank 810 is maintained at the same height as or similar to that of the first connection pipe 851. In order to be maintained as, the oil tank 810 may be filled with oil.

본 실시 예에서, 오일 팬(800), 제 1 오일 유로(830), 제 2 오일 유로(840), 오일 회수 유로(842), 오일 탱크(810), 제 1 연결 배관(851), 제 2 연결 배관(852)을 통칭하여 오일 순환 모듈이라 이름하기로 한다. In the present embodiment, the oil pan 800, the first oil passage 830, the second oil passage 840, the oil recovery passage 842, the oil tank 810, the first connecting pipe 851, and the second The connecting pipe 852 is collectively referred to as an oil circulation module.

한편, 상기 제 1 오일 유로(830)에는 오일 압력 스위치(831)가 구비될 수 있다. 상기 오일 압력 스위치(831)는 상기 오일 펌프(820)가 작동할 때, 상기 제 1 오일 유로(830)로 오일이 공급되는지 여부를 판단하기 위하여 사용될 수 있다. Meanwhile, an oil pressure switch 831 may be provided in the first oil passage 830. The oil pressure switch 831 may be used to determine whether oil is supplied to the first oil passage 830 when the oil pump 820 operates.

제한적이지는 않으나, 상기 오일 펌프(820)는 상기 오일 팬(800) 내에서 오일의 최저 레벨과 동일한 위치에 설치될 수 있다. Although not limited, the oil pump 820 may be installed at the same position as the lowest level of oil in the oil pan 800.

따라서, 상기 오일 팬(800) 내에서 오일 레벨이 최저 레벨 미만이 되면 상기 오일 펌프(820)에서 오일이 펌핑되지 않게 된다. Therefore, when the oil level is lower than the lowest level in the oil pan 800, the oil is not pumped by the oil pump 820.

상기 오일 압력 스위치(831)는 상기 오일 펌프(820)가 작동하였으나, 오일이 펌핑되지 않는 경우에 온되거나 오프되도록 설계될 수 있다. The oil pressure switch 831 may be designed to be on or off when the oil pump 820 is operated but oil is not pumped.

도시되지는 않았으나, 컨트롤러는 상기 오일 압력 스위치(831)의 온 또는 오프 상태를 인식하여 상기 엔진(200)을 정지시킬 수 있다. Although not shown, the controller may recognize the on or off state of the oil pressure switch 831 to stop the engine 200.

이하에서는 상기 가스 히트펌프 시스템(10)의 작용에 대해서 설명하기로 한다. Hereinafter, the operation of the gas heat pump system 10 will be described.

도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 엔진 모듈에서의 냉각수의 유동을 보여주는 도면이고, 도 5는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 오일 순환 모듈에서의 오일의 유동을 보여주는 도면이다. 4 is a view showing the flow of the coolant in the engine module according to the first embodiment of the present invention, Figure 5 is a view showing the flow of oil in the oil circulation module according to the first embodiment of the present invention.

도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 가스 히트펌프 시스템(10)이 난방 운전을 수행하는 경우, 냉매는 상기 압축기(110), 오일 분리기(115), 사방변(117), 실내 열교환기(140) 및 과냉각 열교환기(130)를 거친다. 1, 4, and 5, when the gas heat pump system 10 performs a heating operation, the refrigerant may include the compressor 110, the oil separator 115, the four sides 117, and an indoor heat exchange. Gas 140 and subcooling heat exchanger (130).

그리고, 냉매는 메인 팽창장치(125)에서 감압되어 실외 열교환기(120)에서 열교환 된 후, 상기 사방변(117)으로 다시 유입된다. 여기서, 상기 실내 열교환기(140)는 "응축기", 상기 실외 열교환기(120)는 "증발기"로서 기능할 수 있다. In addition, the refrigerant is decompressed in the main expansion device 125 and heat exchanged in the outdoor heat exchanger 120, and then flows back into the four sides 117. Here, the indoor heat exchanger 140 may function as a "condenser," and the outdoor heat exchanger 120 may function as an "evaporator."

한편, 상기 냉각수 펌프(300)가 구동되면, 상기 냉각수 펌프(300)에서 토출된 냉각수는 상기 공급 배관(361)을 따라 유동하여 상기 배기가스 열교환기(240)로 유입되어, 배기가스와 열교환 된다. Meanwhile, when the coolant pump 300 is driven, the coolant discharged from the coolant pump 300 flows along the supply pipe 361 and flows into the exhaust gas heat exchanger 240 to exchange heat with the exhaust gas. .

그리고, 상기 배기가스 열교환기(240)에서 토출된 냉각수는 상기 엔진(200)으로 유입되어 엔진(200)을 냉각시키고, 상기 회수 배관(362)을 경유하여 상기 제 1 유동 전환부(310)로 유입된다. The coolant discharged from the exhaust gas heat exchanger 240 flows into the engine 200 to cool the engine 200, and passes through the recovery pipe 362 to the first flow switching unit 310. Inflow.

상기 제 1 유동 전환부(310)의 제어에 의하여, 상기 제 1 유동 전환부(310)를 거친 냉각수는 상기 제 1 안내 배관(363)을 따라 상기 제 2 유동 전환부(320)를 향하여 유동한다. 그리고, 상기 제 2 유동 전환부(320)를 거친 냉각수는 상기 제 2 안내 배관(364)을 경유하여 상기 보조 열교환기(150)로 유입되어, 냉매와 열교환될 수 있다. 그리고, 상기 보조 열교환기(150)를 거친 냉각수는 상기 냉각수 펌프(300)로 유입될 수 있다. 냉각수는 이러한 사이클이 반복되어 유동될 수 있다. By the control of the first flow diverter 310, the coolant passing through the first flow diverter 310 flows toward the second flow diverter 320 along the first guide pipe 363. . In addition, the coolant having passed through the second flow switching unit 320 may be introduced into the auxiliary heat exchanger 150 via the second guide pipe 364 to exchange heat with the refrigerant. In addition, the cooling water passing through the auxiliary heat exchanger 150 may be introduced into the cooling water pump 300. Cooling water can be flowed through this cycle repeatedly.

한편, 난방 운전시 냉각수는 상기 방열기(330)로의 유동이 제한될 수 있다. 일반적으로, 난방 운전은 외기의 온도가 낮을 때 수행되므로, 냉각수가 상기 방열기(330)에서 냉각되지 않더라도 상기 냉각수 배관(360)을 유동하는 과정에서 냉각될 가능성이 높게 된다. On the other hand, the cooling water during the heating operation may be limited to the flow to the radiator 330. In general, the heating operation is performed when the temperature of the outside air is low, so that even if the coolant is not cooled in the radiator 330, it is more likely to be cooled in the process of flowing the coolant pipe 360.

따라서, 난방 운전시 냉각수는 상기 방열기(330)를 통과하지 않도록, 상기 제 1,2 유동 전환부(310, 320)가 제어될 수 있다. Therefore, the first and second flow switching units 310 and 320 may be controlled so that the cooling water does not pass through the radiator 330 during the heating operation.

다만, 상기 보조 열교환기(150)에서의 열교환이 필요로 하지 않을 때에는, 냉각수는 상기 제 2 유동전환부(320)로부터 상기 제 3 안내 배관(365)을 경유하여 상기 방열기(330)로 유입될 수도 있다. However, when the heat exchange in the auxiliary heat exchanger 150 is not required, the coolant may be introduced into the radiator 330 from the second flow switching unit 320 via the third guide pipe 365. It may be.

다음으로 상기 엔진(200)의 구동에 대하여 설명한다.Next, the driving of the engine 200 will be described.

상기 공기 여과기(210)에서 필터링 된 공기와, 상기 제로 가버너(230)를 통하여 압력 조절된 연료는 상기 믹서(220)에서 혼합된다. 상기 믹서(220)에서 혼합된 혼합기는 상기 과급수단(400)에서 가압되고, 가압된 혼합기는 상기 인터쿨러(500)에서 냉각되어 밀도가 향상된다. The air filtered by the air filter 210 and the fuel pressure-controlled through the zero governor 230 are mixed in the mixer 220. The mixer mixed in the mixer 220 is pressurized by the supercharging means 400, and the pressurized mixer is cooled in the intercooler 500 to improve density.

상기 인터쿨러(500)를 통과한 혼합기는 상기 조절수단(600)을 통해 그 양이 조절되고, 상기 엔진(200)으로 공급되어 상기 엔진(200)을 운전시킨다. 그리고, 상기 엔진(200)에서 배출된 배기가스는 상기 배기가스 열교환기(240)로 유입되어 냉각수와 열교환 되며, 상기 머플러(250)를 거쳐 외부로 배출된다. The mixer that has passed through the intercooler 500 is adjusted in amount through the adjusting means 600 and supplied to the engine 200 to operate the engine 200. The exhaust gas discharged from the engine 200 flows into the exhaust gas heat exchanger 240 to exchange heat with the cooling water and is discharged to the outside through the muffler 250.

상기 오일 펌프(820)의 작동에 의해서 상기 오일 팬(800)의 오일은 상기 제 1 오일 유로(830)를 따라 유동하면서 상기 엔진(200)의 윤활을 수행한다. 또한, 상기 제 1 오일 유로(830)에서 분기되어 상기 제 2 오일 유로(840)를 따라 유동하는 오일은 상기 과급수단(400)의 윤활을 수행한다. By operating the oil pump 820, the oil of the oil pan 800 flows along the first oil flow path 830 to perform lubrication of the engine 200. In addition, the oil branched from the first oil passage 830 and flowing along the second oil passage 840 performs lubrication of the charging means 400.

상기 과급수단(400)을 윤활한 오일은 상기 오일 회수 유로(842)를 지나 상기 오일 탱크(810)로 회수될 수 있다. The oil lubricating the supercharging means 400 may be recovered to the oil tank 810 after passing through the oil recovery passage 842.

상기 엔진(200)이 작동하는 중에는 상기 오일 펌프(820)가 작동하므로, 상기 오일 팬(800)의 오일 레벨은 최고 레벨 보다 낮아지게 된다. 반면, 상기 오일 탱크(810)의 오일 레벨은 엔진 작동 전에 비하여 높아지게 된다. Since the oil pump 820 is operated while the engine 200 is operating, the oil level of the oil pan 800 is lower than the highest level. On the other hand, the oil level of the oil tank 810 is higher than before the engine operation.

따라서, 상기 엔진(200)이 작동하는 중에는 상기 오일 탱크(810)로 회수된 오일이, 상기 오일 팬(800)과 상기 오일 탱크(810)의 오일 레벨의 높이 차이로 인하여, 상기 제 1 연결 배관(851) 및 제 2 연결 배관(852)을 통해 상기 오일 팬(800)으로 공급될 수 있다. Therefore, the oil recovered to the oil tank 810 during the operation of the engine 200 is due to the difference in the height of the oil level of the oil pan 800 and the oil tank 810, the first connection pipe The oil pan 800 may be supplied to the oil pan 800 through the 851 and the second connection pipe 852.

본 실시 예에 의하면, 가스 엔진에 공급되는 연료와 공기의 혼합기를 과급수단을 이용해서 자연흡기 대비 높은 압력으로 엔진에 공급함으로써, 체적 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. According to the present embodiment, the volumetric efficiency is improved by supplying a mixture of fuel and air supplied to the gas engine to the engine at a higher pressure than natural intake using a supercharging means.

또한, 본 실시 예에 의하면, 오일을 과급수단(400)으로 공급하므로, 과급수단(400)의 원활한 윤활이 가능한 장점이 있다. In addition, according to the present embodiment, since the oil is supplied to the charging means 400, there is an advantage that smooth lubrication of the charging means 400 is possible.

본 실시 예에 의하면, 오일 팬(800)과 오일 탱크(810)의 오일 레벨의 높이 차이에 의해서 오일 탱크(810)로 회수된 오일이 연결 배관(351, 352)을 통해 상기 오일 팬(800)으로 공급될 수 있으므로, 연결 배관(351, 352) 상에 별도의 오일 순환용 펌프가 존재하지 않아도 되는 장점이 있다. According to this embodiment, the oil recovered in the oil tank 810 by the height difference between the oil level of the oil pan 800 and the oil tank 810 is connected to the oil pan 800 through the connection pipes 351 and 352. Since it can be supplied to, there is an advantage that a separate oil circulation pump does not need to exist on the connection pipes (351, 352).

또한, 본 실시 예에 의하면, 과급수단(400)을 지난 오일이 오일 탱크(810)로 회수되므로, 추가적인 오일 탱크가 불필요하여 구조가 간단해지는 장점이 있다. In addition, according to the present embodiment, since the oil passing through the charging means 400 is recovered to the oil tank 810, there is an advantage that the structure is simplified because an additional oil tank is unnecessary.

또한, 본 실시 예에 의하면, 과급수단(400) 및 과급수단(400)으로 오일을 공급하기 위한 유로를 상기 엔진(200)의 구조 변경 없이 추가 및 형성하는 것이 가능해지는 장점이 있다. In addition, according to the present embodiment, there is an advantage that it is possible to add and form a flow path for supplying oil to the charging means 400 and the charging means 400 without changing the structure of the engine 200.

예를 들어, 상기 오일 팬(800)으로 오일을 회수하기 위한 구성, 일 예로 오일이 유입되기 위한 홀 등을 가공하지 않아도 되는 장점이 있다. For example, a configuration for recovering oil into the oil pan 800, for example, has an advantage of not having to process holes for introducing oil.

다음으로, 상기 가스 히트펌프 시스템(10)이 냉방운전을 수행하는 경우, 냉매는 상기 압축기(110), 오일 분리기(115), 사방변(117), 실외 열교환기(120) 및 과냉각 열교환기(130)를 거친다. Next, when the gas heat pump system 10 performs the cooling operation, the refrigerant is the compressor 110, the oil separator 115, the four sides 117, the outdoor heat exchanger 120, and the supercooled heat exchanger ( 130).

그 다음, 냉매는 실내 팽창장치(145)에서 감압되어 실내 열교환기(140)에서 열교환 되며 상기 사방변(117)으로 다시 유입된다. 여기서, 상기 실외 열교환기(120)는 "응축기", 상기 실내 열교환기(120)는 "증발기"로서 기능할 수 있다.Then, the refrigerant is decompressed in the indoor expansion device 145, the heat exchange in the indoor heat exchanger 140 and flows back to the four sides 117. Here, the outdoor heat exchanger 120 may function as a "condenser", and the indoor heat exchanger 120 may function as an "evaporator."

상기 사방변(117)을 통과한 냉매는 상기 기액 분리기(160)로 유입되어 상분리된 후, 상기 압축기(110)로 흡입될 수 있다. 냉매는 상기한 사이클이 반복되어 유동될 수 있다. The refrigerant passing through the four sides 117 may be introduced into the gas-liquid separator 160 to be phase-separated and then suctioned into the compressor 110. The refrigerant may be flowed by repeating the above cycle.

한편, 상기 냉각수 펌프(300)가 구동되면, 상기 냉각수 펌프(300)에서 토출된 냉각수는 상기 공급 배관(361)을 따라 유동하여 상기 배기가스 열교환기(240)로 유입되어, 배기가스와 열교환 된다. 그리고, 상기 배기가스 열교환기(240)에서 토출된 냉각수는 상기 엔진(200)으로 유입되어 엔진(200)을 냉각시키고, 상기 회수 배관(362)을 경유하여 상기 제 1 유동 전환부(310)로 유입된다. Meanwhile, when the coolant pump 300 is driven, the coolant discharged from the coolant pump 300 flows along the supply pipe 361 and flows into the exhaust gas heat exchanger 240 to exchange heat with the exhaust gas. . The coolant discharged from the exhaust gas heat exchanger 240 flows into the engine 200 to cool the engine 200, and passes through the recovery pipe 362 to the first flow switching unit 310. Inflow.

상기 제 1 유동 전환부(310)로 유입될 때까지의 냉각수 유동은 난방 운전시의 냉각수 유동과 동일하다. The coolant flow until it flows into the first flow diverter 310 is the same as the coolant flow during the heating operation.

상기 제 1 유동 전환부(310)를 거친 냉각수는 상기 제 2 유동전환부(320)로 유입되며, 상기 제 2 유동 전환부(320)의 제어에 의하여 상기 방열기(330)로 유동하여 외기와 열교환 될 수 있다. 그리고, 상기 방열기(330)에서 냉각된 냉각수는 상기 냉각수 펌프(300)로 유입된다. 냉각수는 이러한 사이클이 반복되어 유동될 수 있다. Cooling water that has passed through the first flow diverter 310 flows into the second flow diverter 320 and flows to the radiator 330 under the control of the second flow diverter 320 to exchange heat with outside air. Can be. In addition, the coolant cooled by the radiator 330 flows into the coolant pump 300. Cooling water can be flowed through this cycle repeatedly.

한편, 냉방 운전시 냉각수는 상기 보조 열교환기(150)로의 유동이 제한될 수 있다. 일반적으로, 냉방 운전은 외기의 온도가 높을 때 수행되므로, 증발 성능 확보를 위하여 냉매의 흡열이 요구되지 않을 수 있다. 따라서, 냉방 운전시 냉각수는 상기 보조 열교환기(150)를 통과하지 않도록, 상기 제 1,2 유동 전환부(310, 320)가 제어될 수 있다. On the other hand, the cooling water during the cooling operation may be limited to the flow to the auxiliary heat exchanger (150). In general, since the cooling operation is performed when the temperature of the outside air is high, endotherm of the refrigerant may not be required to secure evaporation performance. Therefore, the first and second flow switching units 310 and 320 may be controlled so that the cooling water does not pass through the auxiliary heat exchanger 150 during the cooling operation.

다만, 상기 보조 열교환기(150)에서의 열교환이 필요로 하는 경우, 냉각수는 상기 제 2 유동 전환부(320)를 경유하여 상기 보조 열교환기(150)로 유입될 수도 있다. However, when heat exchange in the auxiliary heat exchanger 150 is required, cooling water may be introduced into the auxiliary heat exchanger 150 via the second flow switching unit 320.

상기 엔진(200)의 구동과 관련하여서는, 난방 운전시의 작용과 동일하므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다. Regarding the driving of the engine 200, the same operation as in heating operation is omitted, and thus detailed description thereof will be omitted.

도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 오일의 순환 유로를 보여주는 도면이다. 6 is a view illustrating a circulation passage of oil according to a second embodiment of the present invention.

본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시 예와 동일하고, 다만, 오일 회수 유로에 밸브가 추가로 구비되는 것에 특징이 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다. This embodiment is the same as in the first embodiment in other parts, except that the valve is provided in the oil return flow path. Therefore, hereinafter, only characteristic parts of the embodiment will be described.

도 6을 참조하면, 본 실시 예의 오일 회수 유로(842)에는 밸브(420)가 구비될 수 있다. Referring to FIG. 6, the oil return passage 842 may be provided with a valve 420.

상기 밸브(420)는, 설정된 온도에 따라서 유로를 조절하는 왁스형 조절기(wax type thermostat)일 수 있다. The valve 420 may be a wax type thermostat that adjusts a flow path according to a set temperature.

예를 들어, 상기 밸브(420)는, 오일의 온도(T2)가 기준 온도(T1) 이상인 경우에는 제 1 상태로 유로 전환하고, 오일의 온도(T2)가 기준 온도(T1) 보다 낮은 경우에는 제 2 상태로 유로 전환될 수 있다. For example, the valve 420 switches the flow path to the first state when the oil temperature T2 is equal to or higher than the reference temperature T1, and when the oil temperature T2 is lower than the reference temperature T1. The flow path can be switched to the second state.

상기 밸브(420)에는 오일 바이패스 유로(846)가 연결될 수 있다. 상기 오일 바이패스 유로(846)는 상기 제 2 연결 배관(852)에 연결될 수 있다. An oil bypass flow path 846 may be connected to the valve 420. The oil bypass flow path 846 may be connected to the second connection pipe 852.

이때, 상기 과급수단(400)을 지난 오일의 온도가 상기 기준 온도 이상인 경우에는 상기 밸브(420)는 상기 제 1 상태로 전환되어, 오일이 상기 오일 회수 유로(842)를 따라 상기 오일 탱크(810)로 회수될 수 있다. At this time, when the temperature of the oil passing through the charging means 400 is equal to or higher than the reference temperature, the valve 420 is switched to the first state, so that the oil is in the oil tank 810 along the oil recovery flow path 842. ) Can be recovered.

반면, 상기 과급수단(400)을 지난 오일의 온도가 상기 기준 온도 미만인 경우에는 상기 밸브(420)는 상기 제 2 상태로 전환되어, 오일이 상기 오일 바이패스 유로(846)를 따라 상기 제 2 연결 배관(852)으로 유동된 후에 상기 오일 팬(800)으로 공급된다. On the other hand, when the temperature of the oil passing through the charging means 400 is less than the reference temperature, the valve 420 is switched to the second state, so that the oil is connected to the second along the oil bypass flow path 846. After flowing into the pipe 852, it is supplied to the oil pan 800.

본 실시 예의 경우, 상기 과급수단(400)의 회전축의 속도가 고속인 경우, 상기 회전축으로 급유된 오일의 온도가 높아지게 된다. 이렇게 온도가 높아진 오일이 상기 오일 팬(800)으로 바로 공급되면, 온도가 상승한 오일이 상기 엔진(200)으로 공급되어 상기 엔진(200)에서 오일이 산화되어 오일이 윤활유 역할을 하지 못할 수 있다. 또한, 온도가 상승한 온도가 상기 과급수단(400)으로 공급되는 경우에는 상기 과급수단(400)에서 오일이 산화되는 문제가 발생할 수 있다. In the present embodiment, when the speed of the rotary shaft of the supercharging means 400 is a high speed, the temperature of the oil lubricated to the rotary shaft is increased. When the oil having a higher temperature is supplied directly to the oil pan 800, the oil having a higher temperature may be supplied to the engine 200 to oxidize the oil in the engine 200 and thus the oil may not function as a lubricant. In addition, when the temperature at which the temperature rises is supplied to the supercharging means 400, a problem may occur in which oil is oxidized in the supercharging means 400.

본 실시 예에서는 상기 과급수단(400)을 지난 오일의 온도가 기준 온도 미만인 경우에 상기 오일 팬(800)으로 바로 공급되도록 할 수 있다. 이 경우, 상기 오일 탱크(810)에서 상기 오일 팬(800)으로 유동하는 오일의 양이 줄어들 수 있다. In the present embodiment, when the temperature of the oil passing through the charging means 400 is lower than the reference temperature, the oil pan 800 may be directly supplied to the oil pan 800. In this case, the amount of oil flowing from the oil tank 810 to the oil pan 800 may be reduced.

즉, 상기 오일 탱크(810)에서는 오일을 저장한 상태를 유지하고 상기 오일 바이패스 유로(846)를 따라 유동하는 오일이 상기 오일 팬(800)으로 공급될 수 있다. 이렇게 상기 오일 탱크(810)에 오일이 저장된 상태에서는 상기 오일의 온도가 하강할 수 있다. That is, in the oil tank 810, oil may be supplied to the oil pan 800 while maintaining the oil stored state and flowing along the oil bypass flow path 846. In this state in which the oil is stored in the oil tank 810, the temperature of the oil may decrease.

반면, 상기 과급수단(400)을 지난 오일의 온도가 기준 온도 이상인 경우에는 오일이 상기 오일 탱크(810) 내부로 회수된다. On the other hand, when the temperature of the oil passing through the charging means 400 is higher than the reference temperature, the oil is recovered into the oil tank 810.

따라서, 오일의 온도가 기준 온도 이상이 되더라도, 온도가 상승된 오일이 바로 상기 오일 팬(800)으로 공급되지 않고, 상기 오일 탱크(810)에 저장된 오일과 혼합되어 온도가 하강된 후에 상기 오일 팬(800)으로 공급될 수 있다. 따라서, 고온의 오일이 상기 엔진(200)으로 바로 공급되는 것이 방지될 수 있다. Therefore, even when the temperature of the oil is higher than the reference temperature, the oil pan whose temperature is raised is not directly supplied to the oil pan 800, but is mixed with the oil stored in the oil tank 810 and the temperature is lowered. 800 may be supplied. Therefore, hot oil may be prevented from being directly supplied to the engine 200.

도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 가스 히트펌프 시스템의 구성을 보여주는 사이클 도면이고, 도 8은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 엔진 모듈을 보여주는 도면이다. 도 9는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 오일의 순환 유로를 보여주는 도면이다. 7 is a cycle diagram showing the configuration of a gas heat pump system according to a third embodiment of the present invention, Figure 8 is a view showing an engine module according to a third embodiment of the present invention. 9 is a view illustrating a circulation passage of oil according to a third embodiment of the present invention.

본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시 예와 동일하고 다만, 오일을 냉각시키기 위한 오일 쿨러가 추가로 구비되는 것에 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다. This embodiment is the same as the first embodiment in other parts, except that an oil cooler for cooling the oil is further provided. Therefore, hereinafter, only characteristic parts of the embodiment will be described.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 실시 예의 가스 히트펌프 시스템(10)은, 상기 과급수단(400)으로 공급되는 오일을 냉각시키기 위한 오일 쿨러(700)를 더 포함할 수 있다. 7 to 9, the gas heat pump system 10 according to the present embodiment may further include an oil cooler 700 for cooling the oil supplied to the charging means 400.

상기 오일 쿨러(700)는 상기 과급수단(400)으로 유동하는 오일과 상기 냉매 배관(170)을 유동하는 냉매를 열교환시킬 수 있다. The oil cooler 700 may exchange heat between the oil flowing through the charging means 400 and the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 170.

상기 냉매 배관(170)에서 냉매 분기 배관(151a)이 분기되고, 상기 냉매 분기 배관(151a)에 보조 열교환기(150)가 연결될 수 있다. 그리고, 상기 냉매 분기 배관(151a)에서 상기 보조 열교환기(150)의 입구 측 배관에 팽창 밸브(152a)가 구비될 수 있다. The refrigerant branch pipe 151a may branch from the refrigerant pipe 170, and the auxiliary heat exchanger 150 may be connected to the refrigerant branch pipe 151a. In addition, an expansion valve 152a may be provided at an inlet side pipe of the auxiliary heat exchanger 150 in the refrigerant branch pipe 151a.

상기 냉매 분기 배관(151a)은 상기 기액 분리기(160) 또는 상기 기액 분리기(160)의 입구 측 배관에 연결될 수 있다. The refrigerant branch pipe 151a may be connected to the gas-liquid separator 160 or the inlet-side pipe of the gas-liquid separator 160.

상기 냉매 분기 배관(151a) 중 상기 보조 열교환기(150)의 출구 측 배관에서 오일 냉각용 배관(153)이 분기될 수 있다. 상기 오일 냉각용 배관(153)은 상기 오일 쿨러(700)와 연결될 수 있다. The oil cooling pipe 153 may branch from the outlet pipe of the auxiliary heat exchanger 150 among the refrigerant branch pipes 151a. The oil cooling pipe 153 may be connected to the oil cooler 700.

상기 오일 냉각용 배관(153)에는 냉매 유동을 조절하기 위한 유동 조절 밸브(154)가 구비될 수 있다. 상기 유동 조절 밸브(154)는 후술하는 온도 센서(421, 422)에서 감지된 온도에 기초하여 온되거나 오프될 수 있다. The oil cooling pipe 153 may be provided with a flow control valve 154 for controlling the flow of the refrigerant. The flow control valve 154 may be turned on or off based on the temperature sensed by the temperature sensors 421 and 422 described later.

상기 유동 조절 밸브(154)가 온되는 경우, 상기 보조 열교환기(150)에서 냉각수와 열교환된 냉매 중 일부는 상기 오일 쿨러(700)를 유동하지 않고 바로 상기 기액 분리기(160)로 유동하고, 다른 일부는 상기 오일 쿨러(700)를 유동하면서 오일과 열교환된 후에 상기 기액 분리기(160)로 유동할 수 있다. When the flow control valve 154 is turned on, some of the refrigerant exchanged with the coolant in the auxiliary heat exchanger 150 flows directly to the gas-liquid separator 160 without flowing the oil cooler 700, and the other Some may flow into the gas-liquid separator 160 after heat exchange with oil while flowing the oil cooler 700.

한편, 상기 제 2 오일 유로(840)에서 상기 과급수단(400)의 입구 측 유로에는 제 1 오일 센서(421)가 구비되고, 상기 오일 회수 유로(842)에는 제 2 온도 센서(422)가 구비된다. Meanwhile, a first oil sensor 421 is provided at the inlet side flow path of the charging means 400 in the second oil flow path 840, and a second temperature sensor 422 is provided at the oil recovery flow path 842. do.

상기 유동 조절 밸브(154)는, 온 조건을 만족하면 온될 수 있다. The flow control valve 154 may be turned on if the on condition is satisfied.

예를 들어, 상기 제 2 온도 센서(422)에서 감지되는 오일의 온도가 기준 온도 이상이거나 상기 제 2 온도 센서(422)에서 감지되는 온도와 상기 제 1 온도 센서(422)에서 감지되는 온도의 차가 기준 온도차 이상인 경우에 상기 온 조건이 만족되는 것으로 판단될 수 있다. For example, the temperature of the oil detected by the second temperature sensor 422 is greater than or equal to a reference temperature, or the difference between the temperature detected by the second temperature sensor 422 and the temperature detected by the first temperature sensor 422 is different. When the temperature difference is greater than the reference temperature, the on condition may be determined to be satisfied.

본 실시 예에 의하면, 난방 운전 시작 시에는 상기 팽창 밸브(152a)가 온되고, 상기 유동 조절 밸브(154)는 오프될 수 있다. 이 경우에는 상기 중간 열교환기(150)에서 냉각수와 열교환된 냉매는 상기 오일 쿨러(700)를 유동하지 않고 바로 상기 기액 분리기(160)로 유동할 수 있다. According to the present embodiment, the expansion valve 152a may be turned on and the flow control valve 154 may be turned off when the heating operation starts. In this case, the refrigerant heat-exchanged with the cooling water in the intermediate heat exchanger 150 may flow directly to the gas-liquid separator 160 without flowing the oil cooler 700.

그리고, 상기 유동 조절 밸브(154)의 온 조건이 만족되면, 상기 유동 조절 밸브(154)가 온될 수 있다. When the on condition of the flow control valve 154 is satisfied, the flow control valve 154 may be turned on.

상기 유동 조절 밸브(154)가 온되면, 상기 보조 열교환기(150)에 의해서 냉매가 냉각수와 열교환된 후에 상기 오일 쿨러(700) 측으로 유동하여 상기 터보차저로 유동하는 오일과 열교환된다. When the flow control valve 154 is turned on, after the refrigerant is heat-exchanged with the coolant by the auxiliary heat exchanger 150, the refrigerant flows to the oil cooler 700 to exchange heat with the oil flowing to the turbocharger.

상기 보조 열교환기(150)로 유입되는 냉매는 상기 팽창 밸브(152a)에 의해서 감압된 저온의 냉매이므로, 상기 보조 열교환기(150)를 지난 냉매가 상기 오일 쿨러(700)를 유동하면서 오일을 냉각시킬 수 있다. Since the refrigerant flowing into the auxiliary heat exchanger 150 is a refrigerant having a low pressure reduced by the expansion valve 152a, the refrigerant passing through the auxiliary heat exchanger 150 cools the oil while flowing through the oil cooler 700. You can.

본 실시 예에 의하면, 냉각된 오일이 과급수단으로 공급되므로, 과급수단에서 오일이 산화되는 것이 방지되고 이에 따라 과급수단 및 엔진의 성능이나 수명이 저하되는 것이 방지될 수 있다. According to this embodiment, since the cooled oil is supplied to the charging means, the oil is prevented from being oxidized in the charging means, and thus, the performance or the life of the charging means and the engine can be prevented from being lowered.

한편, 상기 컨트롤러는 상기 온도 센서(421, 422)에서 감지된 온도에 기초하여 상기 엔진(200)의 정지 조건 만족 여부를 판단할 수 있다. The controller may determine whether the stop condition of the engine 200 is satisfied based on the temperatures sensed by the temperature sensors 421 and 422.

예를 들어, 상기 제 2 온도 센서(422)에서 감지되는 오일의 온도가 정지 기준 온도 이상이거나 상기 제 2 온도 센서(422)에서 감지되는 온도와 상기 제 1 온도 센서(422)에서 감지되는 온도의 차가 정지 기준 온도차 이상인 경우에 상기 정지 조건이 만족되는 것으로 판단될 수 있다. For example, the temperature of the oil sensed by the second temperature sensor 422 is equal to or higher than the stop reference temperature or between the temperature sensed by the second temperature sensor 422 and the temperature sensed by the first temperature sensor 422. When the difference is equal to or greater than the stop reference temperature difference, it may be determined that the stop condition is satisfied.

오일을 오일 쿨러에서 냉각시킨 후에 상기 과급수단으로 공급하더라고 오일이 원활히 순환되지 않거나 공급되지 않는 경우에는 상기 과급수단의 출구 측에서의 온도가 현저히 상승하는 문제가 있다. 이 경우, 엔진(200)을 지속적으로 작동시키는 경우 엔진(200) 및 과급수단(400)이 손상될 수 있으므로, 본 실시 예에서는 상기 엔진(200)의 정지 조건이 만족되는 경우에는 상기 엔진(200)을 정지시킬 수 있다. If the oil is not circulated smoothly or is not supplied even after the oil is cooled in the oil cooler and supplied to the charging means, there is a problem that the temperature at the outlet side of the charging means is significantly increased. In this case, when the engine 200 is continuously operated, the engine 200 and the supercharging means 400 may be damaged. In this embodiment, when the stop condition of the engine 200 is satisfied, the engine 200 is satisfied. ) Can be stopped.

다른 실시 예로서, 상기 과급수단(400)으로 공급되는 오일은 냉각수에 의해서 냉각될 수 있다. In another embodiment, the oil supplied to the charging means 400 may be cooled by cooling water.

예를 들어, 상기 공급 배관(361)에서 오일 냉각용 배관이 바이패스되어 오일 쿨러를 유동한 후에 다시 상기 공급 배관(361)으로 합지되는 것도 가능하다. For example, the oil cooling pipe may be bypassed in the supply pipe 361 to flow the oil cooler and then be laminated to the supply pipe 361.

10: 가스 히트펌프 시스템 110: 압축기
120: 실외 열교환기 140: 실내 열교환기
200: 엔진 400: 과급수단
800: 오일 팬 810: 오일 탱크
820: 오일 펌프 830: 제 1 오일 유로
840: 제 2 오일 유로 842: 오일 회수 유로
851: 제 1 연결 배관 852: 제 2 연결 배관
10: gas heat pump system 110: compressor
120: outdoor heat exchanger 140: indoor heat exchanger
200: engine 400: charging means
800: oil pan 810: oil tank
820: oil pump 830: the first oil flow path
840: second oil flow path 842: oil recovery flow path
851: first connection piping 852: second connection piping

Claims (12)

압축기, 실외 열교환기, 팽창장치, 실내 열교환기 및 냉매 배관을 포함하는 공기조화 모듈;
연료와 공기가 혼합된 혼합기를 연소하여, 상기 압축기의 운전을 위한 동력을 제공하는 엔진을 포함하는 엔진 모듈; 및
상기 엔진으로 오일을 공급하기 위한 오일 순환 모듈을 포함하고,
상기 엔진 모듈은,
상기 공기와 연료를 혼합하여 상기 엔진 측으로 배출하는 믹서;
상기 믹서와 상기 엔진 사이에 배치되어, 상기 믹서에서 배출된 혼합기를 압축시킨 후, 상기 엔진 측으로 배출하는 과급수단을 포함하고,
상기 오일 순환 모듈은, 상기 오일이 저장되는 오일 팬과,
상기 오일 팬의 오일을 상기 엔진으로 공급하기 위한 제 1 오일 유로와,
상기 오일 팬의 오일을 상기 과급수단으로 공급하고, 상기 과급수단에서 배출된 오일을 회수하기 위한 오일 회수 유로를 포함하는 제 2 오일 유로와,
상기 과급수단을 지난 오일을 회수하고, 회수된 오일을 상기 오일 팬으로 공급하기 위한 오일 탱크를 포함하고,
상기 오일 회수 유로와 상기 제 1 오일 유로에는 상기 오일 팬과 상기 오일 탱크 간의 압력 평형을 위한 균압관이 연결되는 가스 히트펌프 시스템.
An air conditioning module including a compressor, an outdoor heat exchanger, an expansion device, an indoor heat exchanger, and a refrigerant pipe;
An engine module including an engine configured to combust a mixer mixed with fuel and air to provide power for driving the compressor; And
An oil circulation module for supplying oil to the engine,
The engine module,
A mixer which mixes the air and fuel and discharges the air to the engine side;
A charging means disposed between the mixer and the engine and compressing the mixer discharged from the mixer and then discharged to the engine side;
The oil circulation module may include an oil pan in which the oil is stored;
A first oil passage for supplying oil of the oil pan to the engine,
A second oil flow path including an oil recovery flow path for supplying oil of the oil pan to the charging means and recovering oil discharged from the charging means;
An oil tank for recovering the oil past the supercharging means and for supplying the recovered oil to the oil pan,
And a pressure equalizing tube connected to the oil recovery flow path and the first oil flow path to balance the pressure between the oil pan and the oil tank.
제 1 항에 있어서,
상기 오일 순환 모듈은, 상기 오일 팬과 상기 오일 탱크를 연결하기 위한 제 1 연결 배관; 및
상기 제 1 연결 배관 보다 낮은 위치에서 상기 오일 팬과 상기 오일 탱크를 연결하는 제 2 연결 배관을 포함하는 가스 히트펌프 시스템.
The method of claim 1,
The oil circulation module includes: a first connection pipe for connecting the oil pan and the oil tank; And
And a second connection pipe connecting the oil pan and the oil tank at a position lower than the first connection pipe.
제 2 항에 있어서,
상기 오일 팬 내에 구비되어 오일을 펌핑하기 위한 오일 펌프를 더 포함하고,
상기 제 1 연결 배관은 상기 오일 펌프 보다 높은 위치에서 상기 오일 팬에 연결되는 가스 히트펌프 시스템.
The method of claim 2,
It is provided in the oil pan further comprises an oil pump for pumping oil,
And the first connecting pipe is connected to the oil pan at a higher position than the oil pump.
제 2 항에 있어서,
상기 오일 팬은 상기 엔진의 하측에 배치되며,
상기 오일 탱크의 최고 높이가 상기 오일 팬의 최고 높이 보다 높게 위치되도록 상기 오일 탱크가 배치되는 가스 히트펌프 시스템.
The method of claim 2,
The oil pan is disposed below the engine,
And the oil tank is arranged such that the highest height of the oil tank is positioned higher than the highest height of the oil pan.
삭제delete 제 2 항에 있어서,
상기 오일 회수 유로에는 밸브가 구비되고,
상기 밸브와 상기 제 2 연결 배관에는 오일 바이패스 배관이 연결되는 가스 히트펌프 시스템.
The method of claim 2,
The oil return flow path is provided with a valve,
And a gas bypass pump connected to the valve and the second connection pipe.
제 6 항에 있어서,
상기 밸브는, 상기 과급수단을 지난 오일의 온도가 기준 온도 이상이면, 오일이 상기 오일 탱크로 회수되도록 제 1 상태로 유로 전환되고,
상기 과급수단을 지난 오일의 온도가 기준 온도 미만이면, 오일이 상기 오일 바이패스 배관으로 유동하도록 제 2 상태로 유로 전환되는 가스 히트펌프 시스템.
The method of claim 6,
The valve is switched to the flow path to the first state so that the oil is recovered to the oil tank when the temperature of the oil passing the charging means is higher than the reference temperature,
If the temperature of the oil passing through the charging means is less than the reference temperature, the gas heat pump system for converting the flow path to the second state so that the oil flows to the oil bypass pipe.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 오일 유로를 따라 유동하는 오일이 상기 과급수단으로 공급되기 전에 냉각되도록 하기 위한 오일 쿨러를 더 포함하는 가스 히트펌프 시스템.
The method of claim 1,
And an oil cooler for allowing oil flowing along the second oil passage to be cooled before being supplied to the charging means.
제 8 항에 있어서,
상기 오일 쿨러에서 상기 오일은 상기 냉매 배관에서 분기되는 냉매 분기 배관을 유동하는 냉매와 열교환되는 가스 히트펌프 시스템.
The method of claim 8,
The oil heat pump system in the oil cooler is the heat exchange with the refrigerant flowing through the refrigerant branch pipe branching from the refrigerant pipe.
제 9 항에 있어서,
상기 엔진을 냉각하기 위한 냉각수가 유동하는 냉각 모듈과,
상기 냉매 분기 배관으로 분기된 냉매를 상기 냉각수와 열교환시키기 위한 중간 열교환기를 더 포함하고,
상기 냉매 분기 배관에서 상기 중간 열교환기의 출구 측 배관에는 오일 냉각용 배관이 분기되고,
상기 오일 냉각용 배관에는 냉매 유동을 조절하기 위한 유동 조절 밸브가 구비되는 가스 히트펌프 시스템.
The method of claim 9,
A cooling module through which coolant flows to cool the engine;
And an intermediate heat exchanger for exchanging the refrigerant branched into the refrigerant branch pipe with the cooling water.
An oil cooling pipe is branched from the refrigerant branch pipe to an outlet pipe of the intermediate heat exchanger.
The oil cooling pipe is a gas heat pump system having a flow control valve for regulating the flow of the refrigerant.
제 10 항에 있어서,
상기 과급수단의 입구 측 오일 온도를 감지하기 위한 제 1 온도 센서와,
상기 과급수단의 출구 측 오일 온도를 감지하기 위한 제 2 온도 센서를 더 포함하고,
상기 제 1 온도 센서와 상기 제 2 온도 센서에서 감지된 정보에 기초하여 상기 유동 조절 밸브의 온 또는 오프 여부가 결정되는 가스 히트펌프 시스템.
The method of claim 10,
A first temperature sensor for sensing an oil temperature at the inlet side of the charging means;
Further comprising a second temperature sensor for sensing the oil temperature of the outlet side of the charging means,
The gas heat pump system determines whether the flow control valve is on or off based on the information detected by the first temperature sensor and the second temperature sensor.
제 9 항에 있어서,
상기 엔진을 냉각하기 위한 냉각수가 유동하는 냉각 모듈를 더 포함하고,
상기 냉각 모듈은 상기 엔진으로 냉각수를 공급하기 위한 공급 배관을 포함하고,
상기 공급 배관에서 분기된 오일 냉각용 배관의 냉각수와 상기 제 2 오일 유로의 오일이 열교환되는 가스 히트펌프 시스템.
The method of claim 9,
Further comprising a cooling module flowing coolant for cooling the engine,
The cooling module includes a supply pipe for supplying coolant to the engine,
The gas heat pump system in which the cooling water of the oil cooling pipe branched from the supply pipe and the oil of the second oil flow path are heat exchanged.
KR1020180015563A 2018-02-08 2018-02-08 Gas heat-pump system KR102048737B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180015563A KR102048737B1 (en) 2018-02-08 2018-02-08 Gas heat-pump system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180015563A KR102048737B1 (en) 2018-02-08 2018-02-08 Gas heat-pump system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190096067A KR20190096067A (en) 2019-08-19
KR102048737B1 true KR102048737B1 (en) 2019-11-26

Family

ID=67807198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180015563A KR102048737B1 (en) 2018-02-08 2018-02-08 Gas heat-pump system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102048737B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017193977A (en) * 2016-04-19 2017-10-26 スズキ株式会社 Saddle-riding type vehicle

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11247715A (en) * 1998-02-27 1999-09-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas engine device, outdoor unit, and air conditioner
KR20090076400A (en) * 2008-01-08 2009-07-13 엘지전자 주식회사 Co-generation unit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017193977A (en) * 2016-04-19 2017-10-26 スズキ株式会社 Saddle-riding type vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190096067A (en) 2019-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102005093B1 (en) A gas heat-pump system
JP4774171B2 (en) Air conditioner
US11604011B2 (en) Gas heat pump system
US11480368B2 (en) Gas heat pump system
JP2003056931A (en) Air conditioner
JP4570292B2 (en) Air conditioner
WO2021098552A1 (en) Heat pump type air-conditioning system and control method therefor
KR102048737B1 (en) Gas heat-pump system
KR102069160B1 (en) Outdoor unit of gas heat-pump system
KR102042238B1 (en) Gas heat-pump system
KR102004480B1 (en) Gas heat-pump system
KR102216716B1 (en) Gas heat-pump system
JP4585422B2 (en) Gas heat pump type air conditioner
KR20200067125A (en) A gas heat-pump system
KR102645579B1 (en) Gas heat-pump system, and method for controlling the same
US11796231B2 (en) Gas heat-pump system
US11448120B2 (en) Gas heat-pump system
KR101993721B1 (en) A gas heat-pump system
JP5398296B2 (en) Engine driven air conditioner
KR101994475B1 (en) A gas heat-pump system
KR101993724B1 (en) A gas heat-pump system
JP2022173639A (en) air conditioner
JP2006234317A (en) Air conditioning system
KR20210085276A (en) Gas heat-pump system
KR20200044733A (en) A gas heat-pump system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant