KR102058051B1 - Plate type exchanger for air conditioning system - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 공조시스템의 판형열교환기는 복수개로 구성되고, 내부에 제 1 유체가 유동되는 제 1 유체유로 및 제 2 유체가 유동되는 제 2 유체유로가 각각 형성된 열교환플레이트; 상기 열교환플레이트의 하측을 연결시키고, 상기 제 1 유체유로를 연결하여 상기 제 1 유체를 유동시키는 복수개의 제 1-1 유체연결관; 상기 열교환플레이트의 상측을 연결시키고, 상기 제 1 유체유로를 연결하여 상기 제 1 유체를 유동시키는 복수개의 제 1-2 유체연결관; 상기 열교환플레이트의 하측을 연결시키고, 상기 제 2 유체유로를 연결하여 상기 제 2 유체를 유동시키는 복수개의 제 2-1 유체연결관; 상기 열교환플레이트의 상측을 연결시키고, 상기 제 2 유체유로를 연결하여 상기 제 2 유체를 유동시키는 복수개의 제 2-2 유체연결관;을 포함하고, 상기 복수개의 열교환플레이트들 중 일측의 상기 열교환플레이트들이 제 1 패스를 구성하고, 상기 복수개의 열교환플레이트들 중 타측의 나머지 상기 열교환플레이들이 제 2 패스를 구성하고, 상기 제 1 패스에서 상기 제 2 패스로 상기 제 1 유체를 전달하는 전환관은 상기 제 1-1 유체연결관 또는 제 1-2 유체연결관 중 어느 하나에만 배치되고, 상기 전환관을 기준으로 일측의 상기 열교환플레이트에서 유동되는 제 1 유체의 유동방향과, 타측의 상기 열교환플레이트에서 유동되는 제 1 유체의 유동방향이 반대로 형성된다.
본 발명에 따른 공조시스템의 판형열교환기는 제 1 유체 및 제 2 유체를 열교환시킬 때, 입구 측에 위치된 제 1 패스에서는 제 1 유체 및 제 2 유체가 병행류로 유동되고, 토출 측에 위치된 제 2 패스에서는 제 1 유체 및 제 2 유체가 대향류로 유동되어 열교환성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. The plate heat exchanger of the air conditioning system according to the present invention comprises a plurality of heat exchange plates each having a first fluid passage through which a first fluid flows and a second fluid passage through which a second fluid flows; A plurality of first-first fluid connection pipes connecting the lower side of the heat exchange plate and connecting the first fluid flow paths to flow the first fluids; A plurality of first and second fluid connection pipes connecting upper sides of the heat exchange plate and connecting the first fluid flow paths to flow the first fluids; A plurality of 2-1 fluid connection pipes connecting the lower side of the heat exchange plate and connecting the second fluid flow paths to flow the second fluids; And a plurality of 2-2 fluid connection pipes connecting the upper side of the heat exchange plate and connecting the second fluid flow path to flow the second fluid. The heat exchange plate of one side of the plurality of heat exchange plates. The conversion pipe for constituting the first pass, and the remaining heat exchange plays on the other side of the plurality of heat exchange plates constitute a second pass, and transferring the first fluid from the first pass to the second pass. It is disposed only in any one of the 1-1 fluid connection pipe or the 1-2 fluid connection pipe, the flow direction of the first fluid flowing in the heat exchange plate on one side with respect to the conversion pipe and in the heat exchange plate on the other side The flow direction of the flowing first fluid is reversed.
When the plate heat exchanger of the air conditioning system according to the present invention heat-exchanges the first fluid and the second fluid, the first fluid and the second fluid flow in parallel flow in the first pass located on the inlet side, and are located on the discharge side. In the second pass, the first fluid and the second fluid may flow in opposite flows, thereby improving heat exchange performance.
Description
본 발명은 판형 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물 및 냉매를 열교환시키는 판형열교환기에 관한 것이다. The present invention relates to a plate heat exchanger, and more particularly to a plate heat exchanger for heat exchange between water and refrigerant.
일반적으로 공기조화기는 압축기, 응축기, 증발기, 팽창기로 구성되고, 공기조화 사이클을 이용하여 건물 또는 방에 냉기 또는 온기를 공급한다. 일반적으로 공기조화기는 냉매를 냉동사이클 또는 히트펌프사이클로 작동시킨다. Generally, an air conditioner is composed of a compressor, a condenser, an evaporator, and an expander, and uses an air conditioning cycle to supply cold or warm air to a building or a room. In general, an air conditioner operates a refrigerant in a refrigeration cycle or a heat pump cycle.
공기조화기는 구조적으로 압축기가 실외에 배치된 분리형과, 압축기가 일체로 제작된 일체형으로 구분된다.Air conditioners are structurally divided into a separate type in which the compressor is arranged outdoors and an integrated type in which the compressor is integrally manufactured.
분리형은 실내기에 실내 열교환기를 설치하고, 실외기에 실외 열교환기와 압축기를 설치하여 서로 분리된 두 장치를 냉매 배관으로 연결시킨다. In the separate type, an indoor heat exchanger is installed in an indoor unit, and an outdoor heat exchanger and a compressor are installed in an outdoor unit to connect two separated devices with a refrigerant pipe.
일체형은 실내 열교환기, 실외 열교환기 및 압축기를 하나의 케이스 안에 설치한 것이다. The integrated type is an indoor heat exchanger, outdoor heat exchanger and compressor installed in one case.
일체형 공기조화기로는 창에 장치를 걸어서 직접 설치하는 창문형 공기조화기와, 흡입덕트와 토출덕트를 연결하여 실내 외측에 설치하는 덕트형 공기조화기 등이 있다. An integrated air conditioner includes a window type air conditioner installed directly by hanging a device on a window, and a duct type air conditioner connected to an intake duct and a discharge duct and installed outside the room.
상기 분리형 공기조화기로는 직립으로 설치하는 스탠드형 공기조화기, 벽에 걸어서 설치하는 벽걸이형 공기조화기 등이 있다.The separate type air conditioner includes a stand type air conditioner installed upright and a wall-mounted air conditioner installed on a wall.
특히 공기조화기 중에는 냉매의 순환과정에서 발생되는 열을 이용해, 물을 냉각하거나 가열하여 사용자에게 제공하는 시스템이 있다. In particular, there is a system that provides a user by cooling or heating water by using heat generated in the circulation of the refrigerant.
종래 급탕용 열교환기는 고온의 냉매와 저온의 물을 열교환시켜 저온의 물을 소정온도까지 상승시킨다. The conventional hot water heat exchanger heats the high temperature refrigerant and the low temperature water to raise the low temperature water to a predetermined temperature.
대한민국 등록특허 10-1543750 B1에 기재된 것과 같이, 종래 급탕용 열교환기는 판형 열교환기가 사용되고, 열매체와 순환수가 판형열교환기에서 서로 열교환되는 구조이다. As described in the Republic of Korea Patent Registration 10-1543750 B1, a conventional hot water heat exchanger is a plate heat exchanger is used, the heat medium and the circulating water is a heat exchange structure in the plate heat exchanger.
그런데 물 및 냉매의 열전달계수 및 압력손실에 따른 특성이 다르기 때문에, 동일 볼륨으로 물 및 냉매를 열교환시킬 경우, 열전달효율이 낮은 문제점이 있었다. However, since the characteristics of the heat transfer coefficient and the pressure loss of the water and the refrigerant are different, there is a problem in that the heat transfer efficiency is low when the water and the refrigerant are heat exchanged at the same volume.
본 발명의 해결하려고 하는 과제는, 열전달계수가 다른 물 및 냉매를 효과적으로 열교환시킬 수 있는 공조시스템을 위한 판형열교환기를 제공하는데 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a plate heat exchanger for an air conditioning system capable of effectively heat-exchanging water and refrigerant having different heat transfer coefficients.
본 발명은 물 및 냉매를 열교환시킬 때 물 및 냉매가 대향류로 형성되는 공조시스템을 위한 판형열교환기를 제공하는데 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a plate heat exchanger for an air conditioning system in which water and a refrigerant are formed in a counter flow when heat and heat exchanges the water and the refrigerant.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 따른 공조시스템의 판형열교환기는 제 1 유체 및 제 2 유체를 열교환시킬 때, 입구 측에서는 제 1 유체 및 제 2 유체를 병행류로 유동시키고, 토출 측에서는 제 1 유체 및 제 2 유체를 대향류로 유동시켜 열교환성능을 향상시킬 수 있다. When the plate heat exchanger of the air conditioning system according to the present invention heat exchanges the first fluid and the second fluid, the inlet side flows the first fluid and the second fluid in parallel flow, and the discharge side the first fluid and the second fluid in the counterflow. It is possible to improve the heat exchange performance by flowing to.
본 발명에 따른 공조시스템의 판형열교환기는 복수개로 구성되고, 내부에 제 1 유체가 유동되는 제 1 유체유로 및 제 2 유체가 유동되는 제 2 유체유로가 각각 형성된 열교환플레이트; 상기 열교환플레이트의 하측을 연결시키고, 상기 제 1 유체유로를 연결하여 상기 제 1 유체를 유동시키는 복수개의 제 1-1 유체연결관; 상기 열교환플레이트의 상측을 연결시키고, 상기 제 1 유체유로를 연결하여 상기 제 1 유체를 유동시키는 복수개의 제 1-2 유체연결관; 상기 열교환플레이트의 하측을 연결시키고, 상기 제 2 유체유로를 연결하여 상기 제 2 유체를 유동시키는 복수개의 제 2-1 유체연결관; 상기 열교환플레이트의 상측을 연결시키고, 상기 제 2 유체유로를 연결하여 상기 제 2 유체를 유동시키는 복수개의 제 2-2 유체연결관;을 포함하고, 상기 복수개의 열교환플레이트들 중 일측의 상기 열교환플레이트들이 제 1 패스를 구성하고, 상기 복수개의 열교환플레이트들 중 타측의 나머지 상기 열교환플레이들이 제 2 패스를 구성하고, 상기 제 1 패스에서 상기 제 2 패스로 상기 제 1 유체를 전달하는 전환관은 상기 제 1-1 유체연결관 또는 제 1-2 유체연결관 중 어느 하나에만 배치되고, 상기 전환관을 기준으로 일측의 상기 열교환플레이트에서 유동되는 제 1 유체의 유동방향과, 타측의 상기 열교환플레이트에서 유동되는 제 1 유체의 유동방향이 반대로 형성된다. The plate heat exchanger of the air conditioning system according to the present invention comprises a plurality of heat exchange plates each having a first fluid passage through which a first fluid flows and a second fluid passage through which a second fluid flows; A plurality of first-first fluid connection pipes connecting the lower side of the heat exchange plate and connecting the first fluid flow paths to flow the first fluids; A plurality of first and second fluid connection pipes connecting upper sides of the heat exchange plate and connecting the first fluid flow paths to flow the first fluids; A plurality of 2-1 fluid connection pipes connecting the lower side of the heat exchange plate and connecting the second fluid flow paths to flow the second fluids; And a plurality of 2-2 fluid connection pipes connecting the upper side of the heat exchange plate and connecting the second fluid flow path to flow the second fluid. The heat exchange plate of one side of the plurality of heat exchange plates. The conversion pipe for constituting the first pass, and the remaining heat exchange plays on the other side of the plurality of heat exchange plates constitute a second pass, and transferring the first fluid from the first pass to the second pass. It is disposed only in any one of the 1-1 fluid connection pipe or the 1-2 fluid connection pipe, the flow direction of the first fluid flowing in the heat exchange plate on one side with respect to the conversion pipe and in the heat exchange plate on the other side The flow direction of the flowing first fluid is reversed.
상기 복수개의 열교환플레이트 중 상기 전환관을 기준으로 일측 가장자리에 위치되어 상기 제 1 유체를 공급하는 제 1 유체공급관; 상기 복수개의 열교환플레이트 중 상기 전환관을 기준으로 타측 가장자리에 위치되어 상기 제 1 유체를 배출시키는 제 1 유체배출관;을 포함할 수 있다. A first fluid supply pipe positioned at one edge of the plurality of heat exchange plates based on the switching pipe to supply the first fluid; And a first fluid discharge pipe positioned at the other edge of the plurality of heat exchange plates based on the switching pipe to discharge the first fluid.
상기 복수개의 열교환플레이트 중 상기 전환관을 기준으로 일측 또는 타측 가장자리에 위치되어 상기 제 2 유체를 공급하는 제 2 유체공급관; 상기 복수개의 열교환플레이트 중 상기 전환관을 기준으로 상기 상기 제 2 유체공급관과 같은 쪽에 배치되어 상기 제 2 유체를 배출시키는 제 2 유체배출관;을 포함할 수 있다. A second fluid supply pipe which is located at one or the other edge of the plurality of heat exchange plates with respect to the conversion pipe and supplies the second fluid; And a second fluid discharge pipe disposed on the same side as the second fluid supply pipe based on the conversion pipe among the plurality of heat exchange plates to discharge the second fluid.
상기 전환관을 기준으로 상기 제 1 패스에 배치된 상기 열교환플레트의 개수는 상기 전체 열교환플레이트들 개수의 25% 내지 30%로 구성될 수 있다. The number of the heat exchange plates disposed in the first pass based on the conversion pipe may be 25% to 30% of the total number of heat exchange plates.
상기 전환관이 상기 제 1-1 유체연결관들 중에 위치되는 경우, 상기 제 1-2 유체연결관들을 연결하는 직선상에 위치되고, 상기 전환관이 상기 제 1-2 유체연결관들 중에 위치되는 경우, 상기 제 1-1 유체연결관들을 연결하는 직선상에 위치될 수 있다. When the diverter tube is located among the first fluid connection tubes, the diverter tube is located on a straight line connecting the first and second fluid connectors, and the diverter tube is located among the first and second fluid connectors. If it is, it can be located on a straight line connecting the 1-1 fluid connection pipe.
상기 제 1 패스는 제 1 유체가 공급되는 제 1 유체공급관 측에 배치되고, 상기 제 2 패스는 상기 제 1 유체가 배출되는 제 1 유체배출관 측에 배치될 수 있다. The first path may be disposed on the side of the first fluid supply pipe to which the first fluid is supplied, and the second path may be disposed on the side of the first fluid discharge pipe from which the first fluid is discharged.
상기 제 1 패스를 형성하는 복수개의 상기 열교환플레이트들에서 상기 제 1 유체의 유동방향과 상기 제 2 유체의 유동방향이 같게 형성되고, 상기 제 2 패스를 형성하는 복수개의 상기 열교환플레이트들에서 상기 제 1 유체의 유동방향과 상기 제 2 유체의 유동방향이 반대로 형성될 수 있다. The flow direction of the first fluid is the same as the flow direction of the second fluid in the plurality of heat exchange plates forming the first pass, and the first in the plurality of heat exchange plates forming the second pass. The flow direction of the first fluid and the flow direction of the second fluid may be opposite to each other.
본 발명에 따른 공조시스템은 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.The air conditioning system according to the present invention has one or more of the following effects.
첫째, 본 발명에 따른 공조시스템의 판형열교환기는 제 1 유체 및 제 2 유체를 열교환시킬 때, 입구 측에 위치된 제 1 패스에서는 제 1 유체 및 제 2 유체가 병행류로 유동되고, 토출 측에 위치된 제 2 패스에서는 제 1 유체 및 제 2 유체가 대향류로 유동되어 열교환성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. First, when the plate heat exchanger of the air conditioning system according to the present invention heat exchanges the first fluid and the second fluid, the first fluid and the second fluid flow in parallel flow in the first pass located at the inlet side, In the second pass located there is an advantage that the first fluid and the second fluid can flow in a counter flow to improve the heat exchange performance.
둘째, 본 발명에 따른 공조시스템의 판형열교환기는 대향류로 열교환되는 제 2 패스의 범위를 지정하여 열전달계수가 다른 제 1 유체 및 제 2 유체의 열교환성능을 최적화시킬 수 있는 장점이 있다. Second, the plate heat exchanger of the air conditioning system according to the present invention has an advantage of optimizing the heat exchange performance of the first fluid and the second fluid having different heat transfer coefficients by designating the range of the second pass exchanged in the counter flow.
셋째, 본 발명에 따른 공조시스템의 판형열교환기는 냉매의 유동방향을 전환시키는 차단공간 및 전환배관을 배치하기 때문에, 냉매의 유로는 제 1 패스 및 제 2 패스로 구성하고, 물의 유로는 하나의 패스로 구성할 수 있는 장점이 있다. Third, since the plate heat exchanger of the air conditioning system according to the present invention arranges the blocking space and the switching pipe for changing the flow direction of the refrigerant, the flow path of the refrigerant consists of a first pass and a second pass, and the water flow path is one pass. There is an advantage that can be configured as.
본 발명에 따른 공조시스템의 판형열교환기는 열전달계수가 다른 제 1 유체 및 제 2 유체의 종류에 따라 제 1 패스의 비율을 조절하여 열교환성능을 극대화할 수 있는 장점이 있다. The plate heat exchanger of the air conditioning system according to the present invention has an advantage of maximizing heat exchange performance by adjusting the ratio of the first pass according to the type of the first fluid and the second fluid having different heat transfer coefficients.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공조시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 판형열교환기의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 판형열교환기의 유체흐름이 도시된 예시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 마트 운영 시 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
도 5는 도 1에서 마트 미운영 및 급탕부하가 없을 때 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
도 6은 도 1에서 마트 미운영 및 급탕부가 있을 때 냉매 흐름이 도시된 구성도이다.
도 7은 도 2에 따른 판형열교환기에서 제 1 패스의 비율에 따른 실험결과가 도시된 그래프이다. 1 is a configuration diagram of an air conditioning system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a plate heat exchanger according to a first embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view illustrating a fluid flow of the plate heat exchanger illustrated in FIG. 2.
4 is a block diagram showing a refrigerant flow when operating the mart shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a refrigerant flow when the mart is not operated and there is no hot water load in FIG. 1.
FIG. 6 is a diagram illustrating a refrigerant flow when there is no mart and hot water supply unit in FIG. 1.
FIG. 7 is a graph showing experimental results according to the ratio of the first pass in the plate heat exchanger according to FIG. 2.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and the present embodiments merely make the disclosure of the present invention complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform the person having the scope of the invention, which is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공조시스템의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of an air conditioning system according to a first embodiment of the present invention.
도면을 참고하면, 본 실시예에 따른 냉장 및 냉동 공조시스템은 실외기(100), 급탕장치(200), 냉각탑장치(300), 축냉장치(400) 및 쇼케이스장치(500)를 포함한다.Referring to the drawings, the refrigeration and refrigeration air conditioning system according to the present embodiment includes an
<실외기의 구성><Configuration of outdoor unit>
상기 실외기(100)는 실외압축기(101), 제 1 실외열교환기(110), 제 2 실외열교환기(120), 제 1 삼방밸브(130), 제 2 삼방밸브(140), 제 2 실외팽창밸브(150), 제 1 실외팽창밸브(160)를 포함한다.The
상기 실외압축기(101)는 제 1 냉매를 압축하고, 상기 압축된 제 1 냉매는 제 1 삼방밸브(130)으로 유동된다. 본 실시예에서 상기 제 1 냉매는 R143a가 사용된다. The
상기 제 1 삼방밸브(130)은 상기 실외압축기(101)에서 압축된 제 1 냉매를 상기 제 1 실외열교환기(110) 또는 급탕장치(200) 중 어느 하나로 선택하여 유동시킬 수 있다. 이를 위해 상기 제 1 삼방밸브(130)은 상기 실외압축기(101), 제 1 실외열교환기(110) 및 급탕장치(200)와 냉매배관으로 연결된다.The first three-
상기 제 2 삼방밸브(140)은 상기 제 1 실외열교환기(110)를 통과한 제 1 냉매를 공급받고, 제 2 실외열교환기(120) 또는 쇼케이스장치(500) 중 어느 하나로 선택하여 유동시킬 수 있다. 이를 위해 상기 제 2 삼방밸브(140)은 제 1 실외열교환기(110), 제 2 실외열교환기(120) 및 쇼케이스장치(500)와 냉매배관으로 연결된다. The second three-
상기 제 1 실외열교환기(110)는 제 1 냉매를 응축시키는 응축기로 작동될 수 있고, 상기 제 2 실외열교환기(120)는 제 1 냉매를 증발시키는 증발기로 작동될 수 있다. The first
상기 제 2 실외팽창밸브(150)는 쇼케이스장치(500)에서 실외압축기(101)에 연결되는 배관에 설치되고, 제 1 실외팽창밸브(160)는 제 2 삼방밸브(140)에서 제 2 실외열교환기(120)로 연결되는 배관에 설치된다. The second
상기 실외기(100)의 배관에는 냉매의 유동방향을 제한하기 위한 체크밸브(103)(104)들이 배치될 수 있다.
<급탕장치의 구성><Configuration of hot water supply device>
상기 급탕장치(200)는 급탕압축기(201), 제 1 급탕열교환기(210), 제 2 급탕열교환기(220), 급탕팽창밸브(230), 급탕조(240), 급탕펌프(250)를 포함한다.The hot
상기 급탕장치(200)는 제 2 냉매를 순환시킨다. 본 실시예에서 상기 제 2 냉매는 R143a가 사용된다. 본 실시예와 달리 상기 제 2 냉매는 제 1 냉매와 다른 종류의 냉매가 사용되어도 무방하다. 예를 들어 상기 제 2 냉매는 R134a 또는 R410a 등이 사용될 수 있다. The hot
상기 급탕장치(200)는 사용자에게 온수를 제공하기 위한 것이기 때문에, 응축시 높은 온도를 방출하는 냉매를 사용하는 것이 바람직하다. Since the hot
상기 급탕압축기(201)에서 압축된 제 2 냉매는 상기 제 1 급탕열교환기(210)에서 응축되고, 상기 급탕팽창밸브(230)에서 팽창된 후, 상기 제 2 급탕열교환기(220)에서 증발된다. The second refrigerant compressed in the hot
상기 제 2 급탕열교환기(220)에서 제 1 냉매 및 제 2 냉매가 열교환된다. 상기 제 2 급탕열교환기(220)는 상기 실외기(100)의 응축기로 작동될 뿐만 아니라 상기 급탕장치(200)의 증발기로 작동된다. 그래서 상기 제 1 냉매의 응축열에 의해 상기 제 2 냉매가 증발될 수 있다.The first refrigerant and the second refrigerant are heat-exchanged in the second hot
상기 급탕조(240) 및 제 1 급탕열교환기(210)을 연결시키는 급탕배관(241)(242)이 배치되고, 상기 급탕배관(241)(242) 중 어느 하나에 급탕펌프(250)가 배치된다. 상기 급탕펌프(250)는 급탕조(240)의 물의 순환시키고, 상기 제 1 급탕열교환기(210)는 순환되는 물과 열교환되어 물을 가열한다. Hot
<냉각탑장치의 구성><Configuration of Cooling Tower Unit>
상기 냉각탑장치(300)는 물이 저장되는 냉각탑(340)과, 상기 제 1 실외열교환기(110) 및 상기 냉각탑(340)을 연결하고 물을 순환시키는 냉각탑배관(341)(342)과, 상기 냉각탑배관(341)(342)에 설치되어 물을 순환시키는 냉각탑펌프(350)를 포함한다. The
상기 냉각탑장치(300)를 통해 순환되는 물은 응축기로 작동되는 제 1 실외열교환기(110)와 열교환되고, 상기 제 1 실외열교환기(110)를 냉각시킬 수 있다. Water circulated through the
상기 냉각탑(340)의 물은 상기 제 1 실외열교환기(110)와 열교환될 수 있다. Water in the
<축냉장치의 구성><Configuration of Storage Cooling Device>
상기 축냉장치(400)는 물이 저장되는 축냉조(440)와, 상기 제 2 실외열교환기(120) 및 상기 축냉조(440)를 연결하고 물을 순환시키는 축냉조배관(441)(442)과, 상기 축냉조배관(441)(442)에 설치되어 물을 순환시키는 축냉조펌프(450)를 포함한다.The
상기 축냉장치(400)를 통해 순환되는 물은 증발기로 작동되는 제 2 실외열교환기(120)와 열교환되고, 순환되는 물은 상기 제 2 실외열교환기(120)에 의해 냉각될 수 있다. 냉각된 물은 상기 축냉조(440)에 저장된다. Water circulated through the
<쇼케이스장치의 구성><Configuration of Showcase Device>
상기 쇼케이스장치(500)는 마트 또는 편의점 등에서 냉기를 제공하는 용도로 사용된다. 상기 쇼케이스장치(500)에서 제공되는 냉기는 신선식품의 선도를 유지하거나 진열물품을 차갑게 유지하는 용도로 사용된다. The
상기 쇼케이스장치(500)는 쇼케이스열교환기(510), 쇼케이스팽창밸브(560) 및 송풍팬(520)을 포함한다. 상기 쇼케이스장치(500)는 냉기를 제공할 수 있다.The
상기 쇼케이스열교환기(510)는 증발기로 작동된다. The
상기 쇼케이스열교환기(510)는 제 2 삼방밸브(140)와 연결되어 제 1 냉매를 제공받고, 열교환된 제 1 냉매는 상기 실외압축기(101)에 제공된다.The
이를 위해 상기 제 2 삼방밸브(140) 및 쇼케이스열교환기(510)를 연결하는 고압냉매배관(541)와, 상기 쇼케이스열교환기(510) 및 실외압축기(101)를 연결하는 저압냉매배관(542)이 배치된다.To this end, the high pressure
상기 고압냉매배관(541)에 상기 쇼케이스팽창밸브(560)가 배치된다. 상기 저압냉매배관(542)은 제 2 실외팽창밸브(150)와 연결된다. The
한편, 본 실시예에서 물 및 냉매를 열교환시키는 제 1 실외열교환기(110), 제 1 급탕열교환기(210), 제 2 실외열교환기(120)는 판형열교환기가 배치된다.Meanwhile, in the present embodiment, the plate type heat exchanger is disposed in the first
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 판형열교환기의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 판형열교환기의 유체흐름이 도시된 예시도이다. Figure 2 is a perspective view of a plate heat exchanger according to a first embodiment of the present invention, Figure 3 is an exemplary view showing the fluid flow of the plate heat exchanger shown in FIG.
<판형열교환기의 구성><Configuration of Plate Heat Exchanger>
본 실시예에 따른 제 1 실외열교환기(110), 제 1 급탕열교환기(210), 제 2 실외열교환기(120)는 열전달계수가 다른 물 및 냉매가 열교환되기 때문에 이를 고려하여 설계된다.The first
상기 판형열교환기(600)는, 복수개의 열교환플레이트(610)와, 상기 열교환플레이트(610)를 연결시켜 제 1 유체인 냉매을 유동시키는 복수개의 제 1 유체연결관(620)과, 상기 열교환플레이트(610)를 연결시켜 제 2 유체인 물을 유동시키는 복수개의 제 2 유체연결관(630)과, 상기 복수개의 열교환플레이트(610) 중 일측(도면의 우측) 가장자리에 위치된 열교환플레이트(610)에 배치되어 제 1 유체를 공급하는 제 1 유체공급관(640)과, 상기 복수개의 열교환플레이트(610) 중 타측(도면의 좌측) 가장자리에 위치된 열교환플레이트(610)에 배치되어 상기 제 1 유체를 배출시키는 제 1 유체배출관(650)과, 상기 복수개의 열교환플레이트(610) 중 일측 또는 타측 가장자리에 위치된 열교환플레이트(610)에 배치되어 제 2 유체를 공급하는 제 2 유체공급관(660)과, 상기 복수개의 열교환플레이트(610) 중 상기 제 2 유체공급관(660)이 배치된 열교환플레이트(610)에 배치되어 상기 제 2 유체를 배출시키는 제 2 유체배출관(670)을 포함한다. The
본 실시예에서 상기 열교환플레이트(610) 내부에는 제 1 유체 및 제 2 유체가 유동되는 각각의 유체유로(611)(612)가 형성된다. 상기 열교환플레이트(610)에 형성된 각각의 유로는 구획되어 형성되고, 제 1 유체 및 제 2 유체는 독립적으로 유동된다. In the present embodiment, each of the
상기 제 1 유체연결관(620)은 인접한 2개의 열교환플레이트(610) 사이에 배치되고, 인접한 2개의 열교환플레이트(610)에서 제 1 유체유로(611)를 연결시킨다. 상기 제 2 유체연결관(630)은 인접한 2개의 열교환플레이트(610) 사이에 배치되고, 인접한 2개의 열교환플레이트(610)에서 제 2 유체유로(612)를 연결시킨다. The first fluid connection pipe 620 is disposed between two adjacent
상기 복수개의 열교환플레이트(610)에 각각 형성된 제 1 유체유로(611), 제 1 유체연결관(620)을 통해 제 1 유체가 유동될 수 있다. 마찬가지로, 복수개의 열교환플레이트(610)에 각각 형성된 제 2 유체유로(612), 제 2 유체연결관(630)을 통해 제 2 유체가 유동될 수 있다. 상기 제 1 유체유로(611)에는 냉매가 유동되고, 상기 제 2 유체유로(612)에는 물이 유동된다. A first fluid may flow through the
상기 제 1 유체연결관(620)은 설치되는 위치에 따라 제 1-1 유체연결관(621) 및 1-2 유체연결관(622)로 구분된다. 상기 제 1-1 유체연결관(621)은 하측에 위치되고, 제 1-2 유체연결관(622)은 상측에 위치된다. The first fluid connection pipe 620 is divided into a 1-1
본 실시예에서 상기 열교환플레이트(610)는 일측면에 4개의 홀이 형성되고, 타측면에 4개의 홀이 형성된다. 일측면에 형성된 홀 중 2개는 제 1 유체를 유동시키기 위한 것이고, 나머지 2개는 제 2 유체를 유동시키기 위한 것이다. 그리고 타측면에 형성된 홀 중 2개는 제 1 유체를 유동시키기 위한 것이고, 나머지 2개는 제 2 유체를 유동시키기 위한 것이다. 이와 같이 열교환플레이트(610)를 모두 동일한 형상으로 제작하여 제작비용을 낮출 수 있다. In this embodiment, the
그리고 열교환플레이트(610)의 홀 중 파이프가 연결되지 않는 홀은 홀커버(626)를 설치하여 폐쇄한다. 본 실시예와 달리 상기 파이프가 연결되지 않는 홀에 홀가공을 하지 않고, 막힌 채로 제작하여도 무방하다. And the holes in which the pipes are not connected among the holes of the
본 실시예에서 상기 판형열교환기(600)는 물 및 냉매를 열교환시키는 바, 물이 유동되는 홀과 냉매가 유동되는 홀의 크기가 다를 수 있다. 예를 들어 냉매가 유동되는 제 1 유로와 연결된 홀들의 직경이 물이 유동되는 제 2 유로와 연결된 홀들의 직경보다 작게 형성된다. 본 실시예에서는 냉매가 유동되는 제 1 유로와 연결된 홀들의 직경과 물이 유동되는 제 2 유로와 연결된 홀들의 직경의 비율이 1 : 2가 되게 제작한다. In the present embodiment, the
본 실시예에서 상기 판형열교환기(600)는 일부 구간에서는 냉매 및 물이 같은 방향으로 유동되는 병행류를 형성하고, 나머지 구간에서는 냉매 및 물이 반대로 유동되는 대향류를 형성하도록 제작된다. In the present embodiment, the
특히, 본 실시예에서는 냉매가 공급되는 상기 제 1 유체공급관(640) 측에서 병행류를 형성시키고, 냉매가 토출되는 제 2 유체공급관(650) 측에서 대향류를 형성시키도록 제작한다. 즉, 냉매가 토출되는 측에서 대향류를 형성시켜 냉매 및 물의 열교환효율을 향상시킨다. In particular, in this embodiment, the parallel flow is formed on the side of the first
이를 위해 상기 판형열교환기(600)는 냉매의 유동방향을 전환시키기 위해 일렬로 연결되는 복수개의 제 1-1 유체연결관(621) 또는 복수개의 1-2 유체연결관(622) 중 하나를 설치하지 않는다. To this end, the
본 실시예에서는 복수개의 제 1-1 유체연결관(621)이 일렬로 배치되되, 중간에 제 1-1 유체연결관(621)이 연결되지 않는 차단공간(625)이 형성된다. 상기 차단공간(625)이 형성된 반대쪽 제 1-2 유체연결관(622)은 정상적으로 배치된다. In the present embodiment, a plurality of first-first
상기 차단공간(625)이 배치된 반대쪽 유체연결관을 특정하여 전환관(627)으로 정의한다. 그리고 상기 차단공간(625)의 일측(우측)을 제 1 패스(611-1)로 정의하고, 타측(좌측)을 제 2 패스(611-2)로 정의한다. The opposite fluid connecting pipe in which the blocking
상기 제 1 패스(611-1)의 냉매는 상기 차단공간(625) 상측에 배치된 제 1-2 유체연결관(622)을 통해 제 2 패스(611-2)로 유동된다. 상기 제 1 패스(611-1)의 냉매 유동방향과 제 2 패스(611-2)의 냉매 유동방향은 반대로 형성된다. The refrigerant of the first pass 611-1 flows to the second pass 611-2 through the first 1-2 fluid connection pipe 622 disposed above the blocking
상기 제 1 패스(611-1) 및 제 2 패스(611-2)는 제 1 유체유로(611)를 형성한다. The first pass 611-1 and the second pass 611-2 form a
본 실시예와 달리 상기 차단공간이 복수개의 제 1-2 유체연결관(622)들을 연결하는 직선상(상측)에 위치되고, 전환관(627)이 제 1-1 유체연결관(621)들을 연결하는 직선상(하측)에 위치되어도 무방하다. Unlike the present embodiment, the blocking space is positioned on a straight line (upper side) connecting the plurality of 1-2 first fluid connecting pipes 622, and the switching
그래서 상기 냉매는 상기 제 1 패스(611-1)를 유동할 때 전체적인 방향이 하측에서 상측으로 유동되고, 제 2 패스(611-2)를 유동할 때 전체적인 방향이 상측에서 하측으로 유동된다. Thus, the refrigerant flows from the lower side to the upper side when the first pass 611-1 flows, and the entire direction flows from the upper side to the lower side when the second pass 611-2 flows.
본 실시예에서 상기 제 2 유체유로(612)에서 물은 전체적인 방향이 하측에서 상측으로 유동된다. In this embodiment, the water in the
그래서 상기 판형열교환기(600)에서 제 1 패스(611-1)를 형성하는 상기 열교환플레이트(610)의 개수는 25% ~ 30%로 형성시키고, 제 2 패스(611-2)를 형성하는 상기 열교환플레이트(610)의 개수는 75% ~ 70%로 형성된다. Thus, the number of the
상기 비율의 하한을 하회할 경우, 냉매의 고건도 영역의 개수가 증가하기 때문에, 분배성능이 낮아지고, 상한을 상회할 경우 고건도 영역의 압력손실이 증가하기 때문에 열교환량이 낮아지게 된다. 이에 관한 실험 결과그래프는 도 7에 도시되어 있다. If the ratio is less than the lower limit, the number of high-drying regions of the refrigerant is increased, so that the distribution performance is lowered. If the upper limit is exceeded, the heat exchange amount is lowered because the pressure loss of the high-drying regions is increased. An experimental result graph regarding this is shown in FIG. 7.
도 7의 (a)를 참조하면, 상기 열교환플레이트(610)의 제 1 패스(611-1)의 비율이 상기 범위를 하회하거나 상회하는 경우, 열교환량이 저감되는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 7A, when the ratio of the first pass 611-1 of the
도 7의 (b)를 참조하면, 상기 열교환플레이트(610)의 제 1 패스(611-1)의 비율이 상기 범위를 하회하거나 상회하는 경우, 압력손실이 증가되는 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 7B, when the ratio of the first pass 611-1 of the
한편, 본 실시예에서 상기 판형열교환기(600)의 일측(우측)에 제 1 유체공급관(640), 제 2 유체공급관(660) 및 제 2 유체배출관(670)이 배치되고, 타측(좌측)에 제 1 유체배출관(650)이 배치된다. Meanwhile, in the present embodiment, the first
제 1 유체공급관(640)과, 제 1 유체배출관(650)은 반대 방향으로 배치되고, 상기 제 2 유체공급관(660) 및 제 2 유체배출관(670)은 같은 방향으로 배치된다. The first
이하 본 실시예에 따른 공조시스템의 제어방법을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, a control method of an air conditioning system according to the present embodiment will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 도 1에 도시된 마트 운영 시 냉매 흐름이 도시된 구성도이고, 도 5는 도 1에서 마트 미운영 및 급탕부하가 없을 때 냉매 흐름이 도시된 구성도이고, 도 6은 도 1에서 마트 미운영 및 급탕부가 있을 때 냉매 흐름이 도시된 구성도이다. 4 is a diagram illustrating a refrigerant flow when operating the mart shown in FIG. 1, FIG. 5 is a diagram illustrating a refrigerant flow when there is no mart and no hot water load in FIG. 1, and FIG. The diagram shows the refrigerant flow when there is no mart and hot water supply.
도 4를 참조하여 일반적인 운전(마트 또는 편의점의 운영시간 대)의 경우를 설명한다. Referring to Figure 4 will be described the case of normal operation (time of operation of a mart or convenience store).
일반운전 시, 실외기(100)의 실외압축기(101)에서 토출된 제 1 냉매는 제 1 삼방밸브(130)에서 급탕장치(200) 측으로 유동되고, 응축된 제 1 냉매는 제 2 삼방밸브(140)에 쇼케이스장치(500) 측으로 유동된다.In normal operation, the first refrigerant discharged from the
상기 제 1 삼방밸브(130)는 제 1 냉매가 제 1 실외열교환기(110)로 유동되는 것을 차단하고, 급탕장치(200)의 제 2 급탕열교환기(220)로 제 1 냉매를 유동시킨다. The first three-
또한, 상기 제 2 삼방밸브(140)는 응축된 냉매가 제 2 실외열교환기(120)로 유동되는 것을 차단하고, 상기 쇼케이스장치(500)의 쇼케이스열교환기(510)로 제 1 냉매를 유동시킨다. In addition, the second three-
그래서 상기 제 1 냉매의 순환 시, 상기 급탕장치(200)의 제 2 급탕열교환기(220)에서 제 1 냉매가 응축되고, 상기 쇼케이스장치(500)의 쇼케이스열교환기(510)에서 제 1 냉매가 증발된다. Thus, when the first refrigerant is circulated, the first refrigerant is condensed in the second hot water
한편, 상기 급탕장치(200)는 제 2 냉매를 순환시켜 제 1 급탕열교환기(210)에서 제 2 냉매를 응축시키고, 상기 제 2 급탕열교환기(220)에서 제 2 냉매를 증발시킨다. Meanwhile, the hot
상기 제 2 급탕열교환기(220)는 이중열교환기로서 제 1 냉매 및 제 2 냉매룰 열교환시킨다. 상기 제 2 급탕열교환기(220)는 제 1 냉매에 대하여 응축기로 작동되고, 제 2 냉매에 대해서는 증발기로 작동된다. The second hot
상기 제 1 급탕열교환기(210)는 이중열교환기로서, 제 2 냉매 및 물을 열교환시킨다. The first hot
급탕조(240)의 물은 상기 제 1 급탕열교환기(210)를 통과하면서 가열되고, 가열된 물은 상기 급탕조(240)에 저장된다. 사용자가 온수를 사용할 경우, 저장된 고온의 물이 토출되고, 새로운 물이 급수된다. 상기 급탕장치(200)는 상기 급탕조(240)의 온도를 적정온수로 유지시킨다. The water in the
한편, 상기 쇼케이스장치(500)는 응축된 제 1 냉매를 상기 쇼케이스팽창밸브(560)에서 팽창시키고, 팽창된 제 1 냉매는 상기 쇼케이스열교환기(510)에서 증발된다. 상기 제 1 냉매의 증발열에 의해 공기가 냉각되고, 송풍팬(520)은 이 냉기를 쇼케이스(미도시)로 토출시킨다. 토출된 냉매는 쇼케이스에 진열된 식품 또는 상품을 냉각시켜 신선도를 유지한다. The
상기 쇼케이스열교환기(510)에서 증발된 냉매는 상기 실외압축기(101)로 회수된 후, 다시 압축되어 토출된다. The refrigerant evaporated in the
본 실시예와 같은 일반운전 시, 상기 쇼케이스장치(500)에서 증발된 제 1 냉매가 상기 실외압축기(101)로 유동되도록, 제 2 실외팽창밸브(150)는 풀 오픈상태로 유지된다.In the normal operation as in the present embodiment, the second
일반운전 시, 상기 냉각탑장치(300) 및 축냉조(400)는 작동되지 않는다. In normal operation, the
다음으로, 도 5를 참조하여 마트 미운영 시 급탕부하가 없을 때의 운전과정을 설명한다. Next, the operation process when there is no hot water load when the mart is not operating will be described with reference to FIG. 5.
마트 폐점 이후라도 상기 쇼케이스(500)는 최소한으로 작동되어야 한다. 그러나 마트 폐점 이후에는 급탕장치(200)의 급탕부하가 없을 수 있다. Even after the closing of the mart, the
이 경우, 급탕부하가 없는 상태에서 급탕장치(200)를 운영하는 경우, 에너지 낭비된다. 이를 방지하기 위해, 축냉장치(400)의 물을 냉각시켜 폐열을 회수한다.In this case, when the hot
이를 위해, 상기 제 1 삼방밸브(130)는 제 1 냉매를 제 1 실외열교환기(110)로 유동시켜 상기 제 1 실외열교환기(110)를 응축기로 작동시킨다. To this end, the first three-
상기 제 1 실외열교환기(110)는 이중열교환기로서, 제 1 냉매 및 냉각탑장치(300)의 물을 열교환시킬 수 있다. 상기 냉각탑장치(300)는 물을 순환시켜 상기 제 1 냉매를 응축시킨다. The first
상기 제 1 실외열교환기(110)에서 응축된 냉매는 상기 제 2 삼방밸브(140)에 의해 상기 제 2 실외열교환기(120) 또는 쇼케이스열교환기(510) 중 어느 하나에 제공될 수 있다. The refrigerant condensed in the first
제 1 냉매가 상기 제 2 실외열교환기(120)에 제공되는 경우, 축냉장치(400)의 물을 냉각시킬 수 있다. 제 1 냉매가 쇼케이스열교환기(510)에 제공되는 경우, 쇼케이스에 냉기를 제공할 수 있다. When the first refrigerant is provided to the second
제 1 냉매가 상기 제 2 실외열교환기(120)에 제공되는 경우, 상기 제 2 실외팽창밸브(150)는 폐쇄되어 제 1 냉매가 쇼케이스장치(500) 측으로 유동되는 것을 차단한다. When the first refrigerant is provided to the second
다음으로, 도 6을 참조하여 마트 미운영 시 급탕부하 또는 쇼케이스부하가 있을 때의 운전과정을 설명한다. Next, the operation process when there is a hot water load or showcase load when the mart is not operating will be described with reference to FIG. 6.
마트 미운영 시, 쇼케이스장치(500)의 작동을 최소화하도록 실외기(100)가 구동된다. 마트 미운영 시라도 사용자에 의해 급탕부하가 발생될 수 있다. When the mart is not operated, the
이 경우, 제어부는 상기 제 1 삼방밸브(130)를 제어하여 제 2 급탕열교환기(220) 및 제 1 실외열교환기(110) 중 적어도 어느 하나에 제 1 냉매를 제공할 수 있다.In this case, the controller may control the first three-
예를 들어 상기 제 2 급탕열교환기(220)에만 제 1 냉매를 제공하여 급탕조(240)의 물을 가열시킬 수 있다. For example, the first refrigerant may be provided only to the second hot water
예를 들어, 상기 제 1 실외열교환기(110)에만 제 1 냉매를 제공하여 축냉장치(400)의 물을 냉각시켜 저장할 수 있다.For example, the first refrigerant may be provided only to the first
예를 들어 상기 제 2 급탕열교환기(220) 및 제 1 실외열교환기(110) 모두에 제 1 냉매를 제공하여, 급탕장치(240)의 물을 가열하고, 축냉장치(400)의 물을 냉각시킬 수 있다. 상기 제 2 급탕열교환기(220) 및 제 1 실외열교환기(110) 모두에 제 1 냉매를 제공하는 경우, 상기 제 1 삼방밸브(130)는 상기 제 2 급탕열교환기(220) 측 및 제 1 실외열교환기(110) 측 배관을 모두 오픈한다. For example, by supplying a first refrigerant to both the second hot water
예를 들어, 상기 제어부는 상기 제 2 급탕열교환기(220) 및 제 1 실외열교환기(110)에 교대로 제 1 냉매를 제공할 수 있다.For example, the controller may alternately provide a first refrigerant to the second hot
제어부는 상기 급탕부하의 크기에 따라 상기 제 1 삼방밸브(130)를 다양한 방식으로 제어할 수 있다. The controller may control the first three-
상기 급탕장치(200)에서 급탕부하가 있더라도 실외기(100)의 남는 에너지는 상기 축냉장치(400)에 저장될 수 있다.Even if there is a hot water load in the hot
제 1 냉매는 상기 제 2 급탕열교환기(220) 및 제 1 실외열교환기(110) 중 적어도 어느 하나를 경유하여 응축되고, 응축된 제 1 냉매는 제 2 실외열교환기(120)에서 축냉장치(400)를 순환하는 물과 열교환되어 증발될 수 있다.The first refrigerant is condensed via at least one of the second hot water
이를 통해 상기 실외기(100)의 폐열은 상기 제 2 실외열교환기(120)를 통해 축냉장치(400)로 회수된다. Through this, the waste heat of the
한편, 상기 쇼케이스장치(500)의 부하가 있는 경우, 상기 응축된 제 1 냉매는 상기 쇼케이스열교환기(510)에서 증발되고, 쇼케이스에 냉기를 제공할 수 있다. On the other hand, when there is a load of the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above embodiments, but may be manufactured in various forms, and having ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
100 : 실외기 200 : 급탕장치
300 : 냉각탑장치 400 : 축냉장치
500 : 쇼케이스장치 600 : 판형열교환기
610 : 열교환플레이트 611 : 제 1 유체유로
611-1 : 제 1 패스 611-2 : 제 2 패스
612 : 제 2 유체유로 620 : 제 1 유체연결관
621 : 제 1-1 유체연결관 622 : 제 1-2 유체연결관
625 : 차단공간 627 : 전환관
630 : 제 2 유체연결관 640 : 제 1 유체공급관
650 : 제 1 유체배출관 660 : 제 2 유체공급관
670 : 제 2 유체배출관100: outdoor unit 200: hot water supply device
300: cooling tower device 400: cold storage device
500: showcase device 600: plate heat exchanger
610: heat exchange plate 611: first fluid passage
611-1: First pass 611-2: Second pass
612: second fluid passage 620: first fluid connection pipe
621: 1-1 fluid connection pipe 622: 1-2 fluid connection pipe
625: blocking space 627: switching tube
630: second fluid connection pipe 640: first fluid supply pipe
650: first fluid discharge pipe 660: second fluid supply pipe
670: second fluid discharge pipe
Claims (7)
상기 실외기는,
상기 제 1 냉매를 압축하는 실외압축기; 압축된 상기 제 1 냉매를 상기 제 1 실외열교환기 또는 상기 제 2 급탕열교환기 중 어느 하나로 선택하여 유동시키는 제 1 삼방밸브; 상기 제 1 삼방밸브에서 공급된 제 1 냉매 및 상기 냉각탑장치의 물을 열교환시키는 상기 제 1 실외열교환기; 상기 제 1 실외열교환기를 통과한 상기 제 1 냉매를 팽창시키는 제 1 실외팽창밸브; 상기 제 1 실외팽창밸브에서 팽창된 상기 제 1 냉매 및 상기 축냉장치의 물을 열교환시키는 제 2 실외열교환기;를 포함하고,
상기 냉각탑장치는,
물이 저장되는 냉각탑; 상기 제 1 실외열교환기 및 상기 냉각탑을 연결하고 물을 순환시키는 냉각탑배관; 상기 냉각탑배관에 설치되어 물을 순환시키는 냉각탑펌프;를 포함하고,
상기 축냉장치는,
물이 저장되는 축냉조; 상기 제 2 실외열교환기 및 상기 축냉조를 연결하고 물을 순환시키는 축냉조배관; 상기 축냉조배관에 설치되어 물을 순환시키는 축냉조펌프;를 포함하고,
상기 급탕장치는,
물이 저장되는 급탕조: 제 2 냉매를 압축하는 급탕압축기;
상기 급탕압축기에서 압축된 상기 제 2 냉매와 상기 급탕조를 순환하는 물을 열교환시키는 제 1 급탕열교환기; 상기 제 1 급탕열교환기에 의해 응축된 냉매를 팽창시키는 급탕팽창밸브; 상기 급탕팽창밸브에 의해 팽창된 냉매를 증발시키고, 상기 실외기의 제 1 삼방밸브에서 공급된 제 1 냉매와 상기 제 2 냉매를 열교환시키는 제 2 급탕열교환기; 상기 급탕조 및 제 1 급탕열교환기을 연결시키는 제 1 급탕배관 및 제 2 급탕배관; 상기 급탕배관에 배치되고, 상기 급탕조 및 제 1 급탕열교환기 사이에서 물을 순환시키는 급탕펌프; 상기 급탕압축기 및 제 1 급탕열교환기를 연결하여 냉매를 유동시키는 제 1 냉매배관; 상기 제 1 급탕열교환기 및 급탕팽창밸브를 연결하여 냉매를 유동시키는 제 2 냉매배관;을 포함하고,
상기 제 1 급탕열교환기 및 급탕조 사이에 배치되고 물을 순환시키는 급탕펌프; 를 포함하고,
상기 제 1 급탕열교환기, 제 1 실외열교환기, 제 2 실외열교환기 중 적어도 어느 하나는,
복수개로 구성되고, 내부에 제 1 유체가 유동되는 제 1 유체유로 및 제 2 유체가 유동되는 제 2 유체유로가 각각 형성된 열교환플레이트;
상기 열교환플레이트의 하측을 연결시키고, 상기 제 1 유체유로를 연결하여 상기 제 1 유체를 유동시키는 복수개의 제 1-1 유체연결관;
상기 열교환플레이트의 상측을 연결시키고, 상기 제 1 유체유로를 연결하여 상기 제 1 유체를 유동시키는 복수개의 제 1-2 유체연결관;
상기 열교환플레이트의 하측을 연결시키고, 상기 제 2 유체유로를 연결하여 상기 제 2 유체를 유동시키는 복수개의 제 2-1 유체연결관;
상기 열교환플레이트의 상측을 연결시키고, 상기 제 2 유체유로를 연결하여 상기 제 2 유체를 유동시키는 복수개의 제 2-2 유체연결관;을 포함하고,
상기 복수개의 열교환플레이트들 중 일측의 상기 열교환플레이트들이 제 1 패스를 구성하고, 상기 복수개의 열교환플레이트들 중 타측의 나머지 상기 열교환플레이들이 제 2 패스를 구성하고,
상기 제 1 패스에서 상기 제 2 패스로 상기 제 1 유체를 전달하는 전환관은 상기 제 1-1 유체연결관 또는 제 1-2 유체연결관 중 어느 하나에만 배치되고,
상기 전환관을 기준으로 일측의 상기 열교환플레이트에서 유동되는 제 1 유체의 유동방향과, 타측의 상기 열교환플레이트에서 유동되는 제 1 유체의 유동방향이 반대로 형성된 공조시스템의 판형열교환기. An outdoor unit circulating the first refrigerant in a cooling cycle and including a first outdoor heat exchanger and a second outdoor heat exchanger through which the first refrigerant is circulated; A hot water supply device circulating a second refrigerant in a cooling cycle and including a second hot water supply heat exchanger in which the first refrigerant and the second refrigerant of the outdoor unit are heat exchanged; A cooling tower device configured to circulate water to pass through the first outdoor heat exchanger; And a cold storage device for circulating water to pass through the second outdoor heat exchanger.
The outdoor unit,
An outdoor compressor for compressing the first refrigerant; A first three-way valve for selecting and flowing the compressed first refrigerant into any one of the first outdoor heat exchanger and the second hot water heat exchanger; A first outdoor heat exchanger configured to exchange heat between the first refrigerant supplied from the first three-way valve and the water of the cooling tower device; A first outdoor expansion valve configured to expand the first refrigerant passing through the first outdoor heat exchanger; And a second outdoor heat exchanger configured to exchange heat between the first refrigerant expanded by the first outdoor expansion valve and the water of the accumulator.
The cooling tower device,
A cooling tower in which water is stored; A cooling tower pipe connecting the first outdoor heat exchanger and the cooling tower and circulating water; Includes; the cooling tower pump is installed in the cooling tower pipe for circulating water,
The cold storage device,
A cold storage tank in which water is stored; A cold storage pipe connecting the second outdoor heat exchanger and the cold storage tank and circulating water; And a storage cooling tank pump installed in the storage cooling pipe to circulate water.
The hot water supply device,
A hot water supply tank in which water is stored: a hot water compressor for compressing the second refrigerant;
A first hot water heat exchanger configured to exchange heat between the second refrigerant compressed by the hot water compressor and the water circulating in the hot water tank; Hot water expansion valve for expanding the refrigerant condensed by the first hot water heat exchanger; A second hot water heat exchanger for evaporating the refrigerant expanded by the hot water expansion valve and heat-exchanging the first and second refrigerants supplied from the first three-way valve of the outdoor unit; A first hot water pipe and a second hot water pipe connecting the hot water tank and the first hot water heat exchanger; A hot water pump disposed in the hot water supply pipe and circulating water between the hot water tank and the first hot water heat exchanger; A first refrigerant pipe connecting the hot water compressor and the first hot water heat exchanger to flow a refrigerant; And a second refrigerant pipe connecting the first hot water heat exchanger and the hot water expansion valve to flow a refrigerant.
A hot water pump disposed between the first hot water heat exchanger and the hot water tank to circulate water; Including,
At least one of the first hot water heat exchanger, the first outdoor heat exchanger, and the second outdoor heat exchanger,
A heat exchange plate comprising a plurality of heat exchange plates each having a first fluid passage through which a first fluid flows and a second fluid passage through which a second fluid flows;
A plurality of first-first fluid connection pipes connecting the lower side of the heat exchange plate and connecting the first fluid flow paths to flow the first fluids;
A plurality of first and second fluid connection pipes connecting upper sides of the heat exchange plate and connecting the first fluid flow paths to flow the first fluids;
A plurality of 2-1 fluid connection pipes connecting the lower side of the heat exchange plate and connecting the second fluid flow paths to flow the second fluids;
And a plurality of 2-2 fluid connection pipes connecting the upper side of the heat exchange plate and connecting the second fluid flow path to flow the second fluid.
The heat exchange plates on one side of the plurality of heat exchange plates constitute a first pass, and the remaining heat exchange plates on the other side of the plurality of heat exchange plates constitute a second pass,
The switching pipe for transferring the first fluid from the first pass to the second pass is disposed only in any one of the 1-1 fluid connection pipe or the 1-2 fluid connection pipe,
And a flow direction of the first fluid flowing in the heat exchange plate on one side and a flow direction of the first fluid flowing in the heat exchange plate on the other side with respect to the switching tube.
상기 복수개의 열교환플레이트 중 상기 전환관을 기준으로 일측 가장자리에 위치되어 상기 제 1 유체를 공급하는 제 1 유체공급관;
상기 복수개의 열교환플레이트 중 상기 전환관을 기준으로 타측 가장자리에 위치되어 상기 제 1 유체를 배출시키는 제 1 유체배출관;을 포함하는 공조시스템의 판형열교환기. The method according to claim 1,
A first fluid supply pipe positioned at one edge of the plurality of heat exchange plates based on the switching pipe to supply the first fluid;
And a first fluid discharge pipe disposed at the other edge of the plurality of heat exchange plates based on the switching pipe to discharge the first fluid.
상기 복수개의 열교환플레이트 중 상기 전환관을 기준으로 일측 또는 타측 가장자리에 위치되어 상기 제 2 유체를 공급하는 제 2 유체공급관;
상기 복수개의 열교환플레이트 중 상기 전환관을 기준으로 상기 상기 제 2 유체공급관과 같은 쪽에 배치되어 상기 제 2 유체를 배출시키는 제 2 유체배출관;을 포함하는 공조시스템의 판형열교환기. The method according to claim 2,
A second fluid supply pipe which is located at one or the other edge of the plurality of heat exchange plates with respect to the conversion pipe and supplies the second fluid;
And a second fluid discharge pipe disposed on the same side as the second fluid supply pipe based on the switching pipe among the plurality of heat exchange plates to discharge the second fluid.
상기 전환관을 기준으로 상기 제 1 패스에 배치된 상기 열교환플레이트의 개수는
상기 전체 열교환플레이트들 개수의 25% 내지 30%로 구성된 공조시스템의 판형열교환기. The method according to claim 1,
The number of heat exchange plates arranged in the first pass based on the conversion pipe is
Plate heat exchanger of the air conditioning system consisting of 25% to 30% of the total number of heat exchange plates.
상기 전환관이 상기 제 1-1 유체연결관들 중에 위치되는 경우, 상기 제 1-2 유체연결관들을 연결하는 직선상에 위치되고, 상기 전환관이 상기 제 1-2 유체연결관들 중에 위치되는 경우, 상기 제 1-1 유체연결관들을 연결하는 직선상에 위치되는 공조시스템의 판형열교환기. The method according to claim 1,
When the diverter tube is located among the first fluid connection tubes, the diverter tube is located on a straight line connecting the first and second fluid connectors, and the diverter tube is located among the first and second fluid connectors. If it is, the plate heat exchanger of the air conditioning system located on a straight line connecting the 1-1 fluid connection pipe.
상기 제 1 패스는 제 1 유체가 공급되는 제 1 유체공급관 측에 배치되고, 상기 제 2 패스는 상기 제 1 유체가 배출되는 제 1 유체배출관 측에 배치되는 공조시스템의 판형열교환기. The method according to claim 2,
And the first pass is disposed on the side of the first fluid supply pipe to which the first fluid is supplied, and the second pass is disposed on the side of the first fluid discharge pipe to discharge the first fluid.
상기 제 1 패스를 형성하는 복수개의 상기 열교환플레이트들에서 상기 제 1 유체의 유동방향과 상기 제 2 유체의 유동방향이 같게 형성되고,
상기 제 2 패스를 형성하는 복수개의 상기 열교환플레이트들에서 상기 제 1 유체의 유동방향과 상기 제 2 유체의 유동방향이 반대로 형성되는 공조시스템의 판형열교환기. The method according to claim 1,
In the plurality of heat exchange plates forming the first path, the flow direction of the first fluid and the flow direction of the second fluid are the same,
And a flow direction of the first fluid and a flow direction of the second fluid are opposite to each other in the plurality of heat exchange plates forming the second pass.
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