KR102587707B1 - Modular education system for refrigeration and heat pump equipment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 냉동 및 히트펌프 설비 모듈형 교육 시스템에 관한 것으로, 실습 테이블과, 액분리기가 연결된 압축기를 압축기 브라켓에 장착한 압축기 모듈과, 댐퍼에 의해 개폐되는 투명한 증발 챔버 내에 팽창밸브를 연결한 증발기와 증발기 팬을 장착한 증발기 모듈과, 투명한 응축 챔버 내에 응축기와 응축기 팬을 장착한 응축기 모듈과, 댐퍼에 의해 개폐되는 투명한 제1 열교환 챔버 내에 제1 팽창밸브를 연결한 제1 열교환기와 제1 열교환 팬을 장착한 제1 열교환기 모듈과, 투명한 제2 열교환 챔버 내에 제2 팽창밸브를 연결한 제2 열교환기와 제2 열교환 팬을 장착한 제2 열교환기 모듈과, 필터 드라이어와 사이트 글라스와 전자밸브가 연결된 수액기를 수액기 브라켓에 장착한 냉동 전용 수액기 모듈과, 필터 드라이어와 사이트 글라스와 전자밸브와 체크밸브들이 연결된 수액기를 수액기 브라켓에 장착한 히트펌프 전용 수액기 모듈과, 사방밸브를 사방밸브 브라켓에 장착한 사방밸브 모듈을 포함한다.The present invention relates to a modular training system for refrigeration and heat pump equipment, which includes a compressor module equipped with a practice table and a compressor connected to a liquid separator mounted on a compressor bracket, and an evaporator connected to an expansion valve in a transparent evaporation chamber opened and closed by a damper. and an evaporator module equipped with an evaporator fan, a condenser module equipped with a condenser and a condenser fan in a transparent condensation chamber, a first heat exchanger connected to a first expansion valve in a transparent first heat exchange chamber opened and closed by a damper, and a first heat exchanger. A first heat exchanger module equipped with a fan, a second heat exchanger connected to a second expansion valve in a transparent second heat exchange chamber, a second heat exchanger module equipped with a second heat exchange fan, a filter drier, a sight glass, and an electromagnetic valve. A receiver module dedicated to refrigeration with a connected receiver mounted on a receiver bracket, a receiver module dedicated to a heat pump with a receiver connected to a filter dryer, sight glass, electromagnetic valve, and check valve mounted on a receiver bracket, and a receiver module dedicated to heat pumps with a four-way valve attached to the receiver bracket. Includes a four-way valve module mounted on the valve bracket.
Description
본 발명은 증기 압축식 냉동 설비, 히트펌프 설비 등과 같은 냉/온 열원 장치의 부품을 모듈화하여, 실습자가 필요에 따라 모듈을 배치 후 설치해 보게 함으로써, 설비 구성 능력을 습득시키는 교육 시스템에 관한 기술이다.The present invention is a technology related to an education system that modularizes parts of cold/hot heat source devices such as vapor compression refrigeration equipment, heat pump equipment, etc., and allows practitioners to arrange and install modules as needed, thereby acquiring equipment configuration capabilities. .
일반적으로, 증기 압축식 냉동 설비, 히트펌프 설비는 산업현장에서 널리 사용된다. 이러한 증기 압축식 냉동 설비, 히트펌프 설비의 구성을 위해서는 냉/온 열원 장치의 원리와 기능을 이해하고 설계할 수 있는 능력이 필수적이다.In general, vapor compression refrigeration equipment and heat pump equipment are widely used in industrial sites. In order to construct such vapor compression refrigeration equipment and heat pump equipment, the ability to understand and design the principles and functions of cold/hot heat source devices is essential.
그런데, 증기 압축식 냉동 설비, 히트펌프 설비의 대부분이 대형이고 은폐되어 있기 때문에, 냉/온 열원 장치의 원리와 기능을 이해하고 설계하기 위한 실습이 어렵고 한계가 있다.However, since most of the vapor compression refrigeration equipment and heat pump equipment are large and concealed, practice to understand and design the principles and functions of cold/hot heat source devices is difficult and has limitations.
본 발명의 과제는 증기 압축식 냉동 사이클을 구성하여 냉동 설비의 설치 실무와 냉동 시퀀스 제어는 물론, 사방밸브의 작동을 통해 난방과 냉방의 전환 작용에 따른 히트펌프 설비의 변화를 쉽게 이해할 수 있게 하는 냉동 및 히트펌프 설비 모듈형 교육 시스템을 제공함에 있다.The object of the present invention is to configure a vapor compression refrigeration cycle to easily understand the installation practice of refrigeration equipment and refrigeration sequence control as well as the changes in heat pump equipment due to the switching between heating and cooling through the operation of the four-way valve. It provides a modular training system for refrigeration and heat pump facilities.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉동 및 히트펌프 설비 모듈형 교육 시스템은 실습 테이블과, 액분리기가 연결된 압축기를 압축기 브라켓에 장착한 압축기 모듈과, 댐퍼에 의해 개폐되는 투명한 증발 챔버 내에 팽창밸브를 연결한 증발기와 증발기 팬을 장착한 증발기 모듈과, 투명한 응축 챔버 내에 응축기와 응축기 팬을 장착한 응축기 모듈과, 댐퍼에 의해 개폐되는 투명한 제1 열교환 챔버 내에 제1 팽창밸브를 연결한 제1 열교환기와 제1 열교환 팬을 장착한 제1 열교환기 모듈과, 투명한 제2 열교환 챔버 내에 제2 팽창밸브를 연결한 제2 열교환기와 제2 열교환 팬을 장착한 제2 열교환기 모듈과, 필터 드라이어와 사이트 글라스와 전자밸브가 연결된 수액기를 수액기 브라켓에 장착한 냉동 전용 수액기 모듈과, 필터 드라이어와 사이트 글라스와 전자밸브와 체크밸브들이 연결된 수액기를 수액기 브라켓에 장착한 히트펌프 전용 수액기 모듈과, 사방밸브를 사방밸브 브라켓에 장착한 사방밸브 모듈을 포함하여,The refrigeration and heat pump equipment modular training system according to the present invention to achieve the above tasks includes a practice table, a compressor module equipped with a compressor connected to a liquid separator mounted on a compressor bracket, and expansion in a transparent evaporation chamber opened and closed by a damper. An evaporator module equipped with an evaporator connected to a valve and an evaporator fan, a condenser module equipped with a condenser and a condenser fan in a transparent condensation chamber, and a first expansion valve connected to a transparent first heat exchange chamber opened and closed by a damper. A first heat exchanger module equipped with a heat exchanger and a first heat exchange fan, a second heat exchanger module equipped with a second heat exchanger and a second heat exchange fan connected to a second expansion valve in a transparent second heat exchange chamber, a filter dryer, and A receiver module dedicated to refrigeration with a receiver connected to a sight glass and an electromagnetic valve mounted on a receiver bracket, a receiver module dedicated to a heat pump with a receiver connected to a filter dryer, sight glass, solenoid valve, and check valve mounted on a receiver bracket, and , including a four-way valve module with the four-way valve mounted on a four-way valve bracket,
실습 테이블 상에 압축기 모듈과 응축기 모듈과 증발기 모듈과 냉동 전용 수액기 모듈을 조합해서 냉동 실습 설비를 구성할 수 있게 하고,It is possible to configure a refrigeration practice facility by combining the compressor module, condenser module, evaporator module, and refrigeration-specific receiver module on the practice table.
실습 테이블 상에 압축기 모듈과 제1 열교환기 모듈과 제2 열교환기 모듈과 히트펌프 전용 수액기 모듈과 사방밸브 모듈을 조합해서 히트펌프 실습 설비를 구성할 수 있게 한다.A heat pump practice facility can be constructed by combining the compressor module, first heat exchanger module, second heat exchanger module, heat pump-specific receiver module, and four-way valve module on the practice table.
본 발명에 따르면, 증기 압축식 냉동 설비, 히트펌프 설비 등과 같은 냉/온 열원 장치의 부품을 모듈화하여, 실습자가 필요에 따라 모듈을 배치 후 설치해 보게 함으로써, 냉동 설비의 설치 실무와 냉동 시퀀스 제어는 물론, 난방과 냉방의 전환 작용에 따른 히트펌프 설비의 변화를 쉽게 이해할 수 있게 한다. 그 결과, 실습자가 실전 감각을 익히고 현장 적응력을 높일 수 있다.According to the present invention, the parts of hot/cold heat source devices such as vapor compression refrigeration equipment, heat pump equipment, etc. are modularized and the practitioner arranges and installs the modules as needed, so that the installation practice of refrigeration equipment and refrigeration sequence control can be improved. Of course, it makes it easy to understand changes in heat pump equipment due to the switching between heating and cooling. As a result, practitioners can gain practical experience and increase their ability to adapt to the field.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동 및 히트펌프 설비 모듈형 교육 시스템에 대한 구성도이다.
도 2는 냉동 실습 설비의 예를 나타낸 구성도이다.
도 3은 히트펌프 실습 설비의 예를 나타낸 구성도이다.
도 4는 압축기 모듈에 대한 사시도이다.
도 5는 증발기 모듈에 대한 사시도이다.
도 6은 도 5에 대한 단면도이다.
도 7은 응축기 모듈에 대한 사시도이다.
도 8은 제1 열교환기 모듈에 대한 사시도이다.
도 9는 제2 열교환기 모듈에 대한 사시도이다.
도 10은 냉동 전용 수액기 모듈에 대한 사시도이다.
도 11은 히트펌프 전용 수액기 모듈에 대한 사시도이다.
도 12는 사방밸브 모듈에 대한 사시도이다.
도 13은 냉동 실습 설비의 계통도이다.
도 14는 히트펌프 실습 설비의 냉방시 계통도이다.
도 15는 히트펌프 실습 설비의 난방시 계통도이다.
도 16은 제어 패널의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 17은 냉동 실습 설비의 제어 회로도이다.
도 18은 히트펌프 실습 설비의 제어 회로도이다.Figure 1 is a configuration diagram of a refrigeration and heat pump equipment modular training system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a configuration diagram showing an example of refrigeration training equipment.
Figure 3 is a configuration diagram showing an example of a heat pump training facility.
Figure 4 is a perspective view of the compressor module.
Figure 5 is a perspective view of the evaporator module.
Figure 6 is a cross-sectional view of Figure 5.
Figure 7 is a perspective view of the condenser module.
Figure 8 is a perspective view of the first heat exchanger module.
Figure 9 is a perspective view of the second heat exchanger module.
Figure 10 is a perspective view of a refrigeration-only receiver module.
Figure 11 is a perspective view of a heat pump-specific water receiver module.
Figure 12 is a perspective view of the four-way valve module.
Figure 13 is a schematic diagram of the refrigeration training equipment.
Figure 14 is a schematic diagram of the heat pump training equipment during cooling.
Figure 15 is a schematic diagram of a heat pump training facility during heating.
Figure 16 is a diagram showing an example of a control panel.
Figure 17 is a control circuit diagram of the refrigeration training equipment.
Figure 18 is a control circuit diagram of the heat pump training equipment.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will be described in detail with reference to the attached drawings as follows. Here, the same symbols are used for the same components, and repetitive descriptions and detailed descriptions of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention are omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동 및 히트펌프 설비 모듈형 교육 시스템에 대한 구성도이다. 도 2는 냉동 실습 설비의 예를 나타낸 구성도이다. 도 3은 히트펌프 실습 설비의 예를 나타낸 구성도이다. Figure 1 is a configuration diagram of a refrigeration and heat pump equipment modular training system according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a configuration diagram showing an example of refrigeration training equipment. Figure 3 is a configuration diagram showing an example of a heat pump training facility.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉동 및 히트펌프 설비 모듈형 교육 시스템(100)은 실습 테이블(101)과, 압축기 모듈(110)과, 증발기 모듈(120)과, 응축기 모듈(130)과, 제1 열교환기 모듈(140)과, 제2 열교환기 모듈(150)과, 냉동 전용 수액기 모듈(160)과, 히트펌프 전용 수액기 모듈(170), 및 사방밸브 모듈(180)을 포함한다.1 to 3, the refrigeration and heat pump equipment modular training system 100 according to an embodiment of the present invention includes a practice table 101, a compressor module 110, an evaporator module 120, and , condenser module 130, first heat exchanger module 140, second heat exchanger module 150, refrigeration-only receiver module 160, heat pump-only receiver module 170, and four directions. Includes a valve module 180.
실습 테이블(101)은 상부에 냉동 실습 설비 또는 히트펌프 실습 설비를 구성할 수 있게 한다. 실습 테이블(101)은 상면에 알루미늄 프로파일들이 간격을 두고 나란하게 배열된 형태로 이루어질 수 있다.The training table 101 allows a refrigeration training facility or a heat pump training facility to be configured at the top. The training table 101 may have aluminum profiles arranged side by side at intervals on the upper surface.
실습 테이블(101)은 알루미늄 프로파일에 압축기 모듈(110)과, 증발기 모듈(120)과, 응축기 모듈(130)과, 제1 열교환기 모듈(140)과, 제2 열교환기 모듈(150)과, 냉동 전용 수액기 모듈(160)과, 히트펌프 전용 수액기 모듈(170), 및 사방밸브 모듈(180)을 볼팅에 의해 손쉽게 체결할 수 있게 한다.The practice table 101 includes a compressor module 110, an evaporator module 120, a condenser module 130, a first heat exchanger module 140, and a second heat exchanger module 150 on an aluminum profile, The refrigeration-only receiver module 160, the heat pump-only receiver module 170, and the four-way valve module 180 can be easily connected by bolting.
도 4에 도시된 바와 같이, 압축기 모듈(110)은 액분리기(112)가 연결된 압축기(111)를 압축기 브라켓(113)에 장착한다. 압축기(111)는 증발기(121)에서 피 냉각 물체로부터 열을 흡수하여 증발한 저온, 저압의 기체냉매를 흡입 압축하여 압력을 상승시켜 분자간의 거리를 가깝게 하고, 온도를 상승시켜 상온의 응축기(131)에서 쉽게 액화할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 4, the compressor module 110 mounts the
즉, 압축기(111)는 저열원(증발기)에서 냉매가 증발하면서 얻은 열을 고온, 고압으로 하여 고열원(응축기)으로 보내는 역할을 한다. 또한, 압축기(111)는 압축의 힘으로 냉매를 냉동 설비 내에 순환시키는 역할도 한다.In other words, the
액분리기(112)는 임시적으로 오일-액 냉매 혼합물을 수용하는 저장탱크 역할을 해주며, 이 혼합물이 압축기(111)에 안전한 비율로 돌아가도록 해 준다. 액분리기(112)는 압축기(111)에 가까이 배치되되 바이패스 라인이나 흡입(suction) 라인에 설치된다.
압축기(111)에는 압력 스위치와 압력 게이지가 연결될 수 있다. 압력 스위치는 하나의 몸통에 고/저압력 스위치가 같이 부착된 D.P.S(Dual Pressure Switch)일 수 있다. 압력 게이지는 저압/고압 표시하여 실습자가 확인할 수 있게 한다.A pressure switch and pressure gauge may be connected to the
압축기(111)와 액분리기(112)에는 서비스 밸브들이 연결되어 냉매를 충전할 수 있게 한다. 압축기(111)는 냉매 흡입온도와 냉매 토출온도를 측정하기 위한 온도센서들을 포함할 수 있다.Service valves are connected to the
압축기 모듈(110)은 압축기 컨트롤러를 포함할 수 있다. 압축기 브라켓(113)은 실습 테이블(101)에 볼팅되어 압축기 모듈(110)을 손쉽게 설치할 수 있게 한다. 압축기 브라켓(113)은 스테인리스 강 등의 재질로 이루어질 수 있다.Compressor module 110 may include a compressor controller. The compressor bracket 113 is bolted to the training table 101 to enable easy installation of the compressor module 110. The compressor bracket 113 may be made of a material such as stainless steel.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 증발기 모듈(120)은 댐퍼(124)에 의해 개폐되는 투명한 증발 챔버(123) 내에 팽창밸브(126)를 연결한 증발기(121)와 증발기 팬(122)을 장착한다.As shown in Figures 5 and 6, the evaporator module 120 includes an
증발기(121)는 팽창밸브(126)에서 온도와 압력이 떨어진 저온 저압의 액체냉매가 증발잠열을 흡수하여 냉각작용을 한다. 증발기(121)는 핀튜브 공랭식 열교환기로 이루어질 수 있다. 증발기(121)의 코일과 핀 사이에는 전열제상 히터가 배치될 수 있다.The
전열제상 히터는 오랜 시간 냉동 실험 수행시 핀 사이에 끼는 성애를 제거해준다. 증발기(121)는 냉매 출입구에 온도센서와 서비스 밸브가 설치될 수 있다. 증발기(121)에는 충전 니플이 연결될 수 있다. 충전 니플은 냉동 실습시 기밀시험, 진공시험, 냉매충전, 냉매 이송시에 매니폴드 게이지와 사용된다.The electric defrost heater removes frost stuck between pins when performing long-term freezing experiments. The
투명 증발 챔버(123)는 내부에 장착된 증발기(121)와 증발기 팬(122)의 구성을 실습자가 볼 수 있게 한다. 투명 증발 챔버(123)는 투명 플라스틱, 예컨대 투명 아크릴 등으로 이루어질 수 있다.The transparent evaporation chamber 123 allows the practitioner to view the configuration of the
투명 증발 챔버(123)는 공기 토출구가 댐퍼(124)에 의해 개폐된다. 공기 토출구는 냉동 실습 설비 운전시 증발기(121)에 의해 냉각된 공기를 토출한다. 투명 증발 챔버(123)는 메인 챔버(123a)와 후방 커버(123b)로 분리 가능하게 구성됨으로써, 증발기(121) 및 증발기 팬(122)의 수리 교환을 용이하게 할 수 있다.The air outlet of the transparent evaporation chamber 123 is opened and closed by a damper 124. The air outlet discharges air cooled by the
후방 커버(123b)는 후방 개구에 백 도어(125)가 개폐 가능하게 설치될 수 있다. 백 도어(125)는 완전 개폐 동작한 상태로 투명 증발 챔버(123) 내로 외부 공기를 유입시켜 부하변화 실험을 할 수 있게 한다.The rear cover 123b may be installed at the rear opening so that the back door 125 can be opened and closed. The back door 125 is fully opened and closed, allowing external air to flow into the transparent evaporation chamber 123 to conduct a load change experiment.
투명 증발 챔버(123)는 메인 챔버(123a)와 후방 커버(123b)의 경계 부위에 개구가 형성되고, 실습자에 의한 중간 노브(123c) 조작에 따라 회동하여 개구를 통한 공기 흐름 개폐를 조절하는 날개가 설치될 수 있다. 투명 증발 챔버(123)는 브라켓을 매개로 실습 테이블(101)에 볼팅에 의해 체결될 수 있다.The transparent evaporation chamber 123 has an opening formed at the boundary between the main chamber 123a and the rear cover 123b, and rotates according to the operator's manipulation of the middle knob 123c to control the opening and closing of the air flow through the opening. Wings can be installed. The transparent evaporation chamber 123 may be fastened to the practice table 101 via a bracket by bolting.
댐퍼(124)는 공기 토출구 주변에 회동 가능하게 경첩으로 연결되어 공기 토출구를 개폐하는 댐퍼 부재와, 댐퍼 부재를 회동시키는 댐퍼 구동기를 포함할 수 있다. 댐퍼 부재는 투명 플라스틱, 예컨대 투명 아크릴 등으로 이루어질 수 있다.The damper 124 may include a damper member that is rotatably connected around the air outlet with a hinge to open and close the air outlet, and a damper driver that rotates the damper member. The damper member may be made of transparent plastic, such as transparent acrylic.
댐퍼 구동기는 모터의 회전력을 랙과 피니언으로 댐퍼 부재로 전달하도록 구성될 수 있다. 댐퍼(124)는 정밀한 부하 조절을 위해 공기 토출구의 개도율을 0~100% 범위로 여러 단계로 조절하여 부하 변화 실험을 수행할 수 있게 한다.The damper driver may be configured to transmit the rotational force of the motor to the damper member through a rack and pinion. The damper 124 allows a load change experiment to be performed by adjusting the opening rate of the air outlet in several stages in the range of 0 to 100% for precise load control.
증발기 팬(122)은 증발기(121) 주변에 냉각/가열된 공기를 투명 증발 챔버(123)의 공기 토출구로 송출한다. 따라서, 실습자는 냉동 실습 설비 운전시 냉풍 발생을 체험할 수 있다. 증발기 팬(122)은 속도 제어(speed control)로 부하 가감이 가능하다. The evaporator fan 122 blows cooled/heated air around the
팽창밸브(126)는 응축기(131)로부터 나온 고온, 고압의 액 냉매를 증발하기 쉬운 상태로 감압해 증발기(121) 내부의 최적 유량을 확보하고 냉각 부하의 증감에 의해서 변화하는 압축기(111)의 용량에 맞추어 냉매가스의 과열도를 일정 범위 내로 유지한다.The
팽창밸브(126)는 수동식 팽창밸브로 구성될 수 있다. 실습자는 수동식 팽창밸브(126)를 조정해서 냉동 실습 설비의 운정 중 증발압력을 임의로 변화시켜 그에 따른 성능을 검증하고, 비교분석할 수 있도록 한다.The
다른 예로, 팽창밸브(126)는 정압식 팽창밸브로 구성될 수도 있다. 정압식 팽창밸브는 증발압력이 높아지면 닫히고 증발압력이 낮아지면 열려 증발압력을 항상 일정하게 유지한다. 정압식 팽창밸브는 냉동부하의 변동에 관계없이 증발압력에 의해서만 작동되므로, 부하 변동이 적은 용량에 적합하다. 팽창밸브(126)은 출구에 압력센서가 구비되고 입구에 온도센서가 구비될 수 있다.As another example, the
도 7에 도시된 바와 같이, 응축기 모듈(130)은 투명한 응축 챔버(133) 내에 응축기(131)와 응축기 팬(132)을 장착한다.As shown in FIG. 7, the condenser module 130 mounts a
응축기(131)는 압축기(111)에서 토출된 고온, 고압 냉매가스 열을 상온의 공기 중에 방출하여 응축시키는 작용을 한다. 즉, 응축기(131)는 압축기(111)에서 토출된 고온고압의 기체냉매를 주위의 공기나 냉각수에 열 교환시켜 기체냉매의 열을 방출하여 응축 액화하는 장치이다.The
응축기(131)는 핀튜브 공랭식 열교환기로 이루어질 수 있다. 응축기(131)는 냉매 출입구에 온도센서와 서비스 밸브가 설치될 수 있다. 응축기(131)에는 충전 니플이 연결될 수 있다. 응축기 팬(132)은 응축기(131) 주변에 공기를 유동시켜 응축을 촉진한다. 응축기 팬(132)은 속도 제어로 부하 가감이 가능하다.The
투명 응축 챔버(133)는 내부에 장착된 응축기(131)와 응축기 팬(132)의 구성을 실습자가 볼 수 있게 한다. 투명 응축 챔버(133)는 투명 플라스틱, 예컨대 투명 아크릴 등으로 이루어질 수 있다. 투명 응측 챔버(133)는 브라켓을 매개로 실습 테이블(101)에 볼팅에 의해 체결될 수 있다.The transparent condensation chamber 133 allows the practitioner to view the configuration of the
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 열교환기 모듈(140)은 댐퍼에 의해 개폐되는 투명한 제1 열교환 챔버(143) 내에 제1 팽창밸브(146)를 연결한 제1 열교환기(141)와 제1 열교환 팬(142)을 장착한다. 제1 열교환 팬(142)은 속도 제어로 부하 가감이 가능하다. 제1 열교환기 모듈(140)은 매니폴드(147) 구성을 제외한 구성이 전술한 증발기 모듈(120)의 구성과 동일할 수 있다.As shown in FIG. 8, the first heat exchanger module 140 includes a
제1 열교환기 모듈(140)의 매니폴드(147)는 제1 팽창밸브(146)와 히트펌프 전용 수액기 모듈(170)과 연결될 수 있게 구성된다. 제1 열교환기 모듈(140)은 히트펌프 실습 설비의 냉방 운전시 증발기의 역할을 하고, 히트펌프 실습 설비의 난방 운전시 응축기의 역할을 한다. 실습자는 히트펌프 실습 설비의 냉/난방 운전시 냉풍/온풍 발생을 체험할 수 있다.The manifold 147 of the first heat exchanger module 140 is configured to be connected to the
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 열교환기 모듈(150)은 투명한 제2 열교환 챔버(153) 내에 제2 팽창밸브(156)를 연결한 제2 열교환기(151)와 제2 열교환 팬(152)을 장착한다. 제2 열교환 팬(152)은 속도 제어로 부하 가감이 가능하다. 제2 열교환기 모듈(150)은 제2 팽창밸브(156)와 매니폴드(157) 구성을 제외한 구성이 전술한 응축기 모듈(130)의 구성과 동일할 수 있다.As shown in FIG. 9, the second heat exchanger module 150 includes a
제2 팽창밸브(156)는 제1 팽창밸브(146)와 함께 히트펌프 실습 설비의 냉난방 운전시 사용된다. 제2 열교환기 모듈(150)의 매니폴드(157)는 제2 팽창밸브(156)와 히트펌프 전용 수액기 모듈(170)과 연결될 수 있게 구성된다. 제2 열교환기 모듈(150)은 히트펌프 실습 설비의 냉방 운전시 응축기의 역할을 하고, 히트펌프 실습 설비의 난방 운전시 증발기의 역할을 한다.The
도 10에 도시된 바와 같이, 냉동 전용 수액기 모듈(160)은 필터 드라이어(162)와 사이트 글라스(163)와 전자밸브(164)가 연결된 수액기(161)를 수액기 브라켓(165)에 장착한다.As shown in Figure 10, the refrigeration-only receiver module 160 is equipped with a
수액기(161)는 응축기(131)에서 액화한 냉매를 팽창밸브(126)로 보내기 전에 일시 저장하는 용기이다. 수액기(161)는 설비의 운전 상태 변화에 따라 증발기(121) 내의 냉매량이 변화하여도 항상 액이 잔류하게 하여 설비의 운전을 원활하게 한다. 수액기(161)는 설비를 수리하거나 장기간 정지시 설비 내의 냉매를 회수(펌프 다운)하는 역할을 한다.The
필터 드라이어(162)는 설비의 냉매계통 중에 수분과 이물질이 존재하게 되면 냉동 설비에 여러 가지 악영향을 미치게 되므로 이를 예방하기 위해 팽창밸브(126)와 수액기(161) 사이의 액 관에 설치되어 계통 중의 수분과 이물질을 제거한다.The
사이트 글라스(163)는 실습자가 냉매의 흐름을 눈으로 확인할 수 있게 한다. 전자밸브(164)는 냉매 흐름방향을 전환하는 기능을 한다. 전자밸브(164)는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)로 이루어질 수 있다. 수액기 브라켓(165)은 실습 테이블(101)에 볼팅되어 냉동 전용 수액기 모듈(160)을 손쉽게 설치할 수 있게 한다.The
도 11에 도시된 바와 같이, 히트펌프 전용 수액기 모듈(170)은 필터 드라이어(172)와 사이트 글라스(173)와 전자밸브(174)와 체크밸브(175)들이 연결된 수액기(171)를 수액기 브라켓(176)에 장착한다.As shown in FIG. 11, the heat pump-only receiver module 170 uses a
히트펌프 전용 수액기 모듈(170)은 체크밸브(175)들과 매니폴드(177) 구성을 제외한 구성이 전술한 냉동 전용 수액기 모듈(160)의 구성과 동일할 수 있다. 체크밸브(175)는 순방향으로만 유체를 흐리게 하며, 역방향의 흐름은 자동으로 막는 밸브이다. 체크밸브(175)는 설비 가동 중지시 역류를 방지한다.The configuration of the heat pump-only receiver module 170 may be the same as that of the refrigeration-only receiver module 160, except for the
히트펌프 전용 수액기 모듈(170)의 매니폴드(177)는 수액기(171)의 입구로부터 분기되어 제1,2 열교환기(141, 151)와 연결되는 제1 분배관(178)들과, 필터 드라이어(172)의 출구로부터 분기되어 제1,2 팽창밸브(146, 156)와 연결되는 제2 분배관(179)들을 포함할 수 있다. 따라서, 히트펌프 전용 수액기 모듈(170)은 제1 열교환기 모듈(140)과 제2 열교환기 모듈(150)과 배관되어 히트펌프 실습 설비를 구성할 수 있다.The manifold 177 of the heat pump-only receiver module 170 includes first distribution pipes 178 branched from the inlet of the
도 12에 도시된 바와 같이, 사방밸브 모듈(180)은 사방밸브(181)를 사방밸브 브라켓(182)에 장착한다. 사방밸브(181)는 히트펌프 실습 장비에서 전원이 투입되어 전류가 흐르면 냉방운전 싸이클이 되게 하고, 전원이 단절되어 전류가 흐르지 않으면 난방운전 싸이클이 되게 한다.As shown in FIG. 12, the four-way valve module 180 mounts the four-
즉, 사방밸브(181)는 히트펌프 실습 장비에서 전원 투입여부에 따라 냉방과 난방 싸이클이 될 수 있도록 냉매의 흐름방향을 전환하는 기능을 한다. 사방밸브 브라켓(182)은 실습 테이블(101)에 볼팅되어 사방밸브 모듈(180)을 손쉽게 설치할 수 있게 한다. 사방밸브 브라켓(182)은 스테인리스 강 등의 재질로 이루어질 수 있다.In other words, the four-
프로세서(processor)가 구비되어 실습 테이블(101)에 탑재될 수 있다. 프로세서는 설비 성능실험과 진단을 위한 소프트웨어를 탑재한다. 프로세서는 노트북, 컴퓨터 등과 통신하여 설비 성능실험과 진단을 할 수 있게 한다.A processor may be provided and mounted on the practice table 101. The processor is equipped with software for equipment performance testing and diagnosis. The processor communicates with laptops, computers, etc. to enable facility performance testing and diagnosis.
본 실시예의 냉동 및 히트펌프 설비 모듈형 교육 시스템(100)은 실습 테이블(101) 상에 압축기 모듈(110)과 응축기 모듈(130)과 증발기 모듈(120)과 냉동 전용 수액기 모듈(160)을 조합해서 냉동 실습 설비를 구성할 수 있게 한다.The refrigeration and heat pump equipment modular training system 100 of this embodiment includes a compressor module 110, a condenser module 130, an evaporator module 120, and a refrigeration-only receiver module 160 on the practice table 101. By combining them, you can form a refrigeration training facility.
도 2와 함께 도 13을 참조하면, 압축기(111)가 응축기(131)에 배관되고, 응축기(131)가 수액기(161)와 필터 드라이어(162)를 순차적으로 거쳐 팽창밸브(126)에 배관되며, 사이트 글라스(163)와 전자밸브(164)가 필터 드라이어(162)와 팽창밸브(126) 사이에 순차적으로 배관되며, 팽창밸브(126)가 증발기(121)에 배관되며, 증발기(121)가 액분리기(112)를 거쳐 압축기(111)에 배관됨으로써, 냉동 실습 설비를 구성할 수 있다.Referring to FIG. 13 together with FIG. 2, the
여기서, 냉동 실습 설비의 배관에 사용되는 관은 동관으로 이루어질 수 있다. 동관은 절단 작업에 의해 재단되고, 굽힘 작업에 의해 굽혀지며, 플레어 작업에 의해 관 끝에 너트가 장착될 수 있다. 실습자는 냉동 실습 설비 구성을 위해 직접적으로 플레어 너트 체결 방식을 통해 배관해서 실습할 수 있다.Here, the pipe used in the piping of the refrigeration training facility may be made of copper pipe. The copper pipe can be cut by cutting, bent by bending, and fitted with a nut at the end of the pipe by flaring. Practitioners can practice piping directly using the flare nut fastening method to configure refrigeration training equipment.
이러한 냉동 실습 설비는 냉매가 압축기(111), 응축기(131), 수액기(161), 필터 드라이어(162), 사이트 글라스(163), 전자밸브(164), 팽창밸브(126), 증발기(121), 액분리기(112)를 순차적으로 흘러서 압축기(111)로 복귀하는 방식으로 순환하는 표준 냉동 사이클을 형성한다. 여기서, 증발기(121)가 주변에 냉풍을 발생시킨다.In this refrigeration training facility, the refrigerant is compressed into a compressor (111), a condenser (131), a receiver (161), a filter dryer (162), a sight glass (163), an electromagnetic valve (164), an expansion valve (126), and an evaporator (121). ), forming a standard refrigeration cycle that sequentially flows through the
또한, 본 실시예의 냉동 및 히트펌프 설비 모듈형 교육 시스템(100)은 실습 테이블(101) 상에 압축기 모듈(110)과 제1 열교환기 모듈(140)과 제2 열교환기 모듈(150)과 히트펌프 전용 수액기 모듈(170)과 사방밸브 모듈(180)을 조합해서 히트펌프 실습 설비를 구성할 수 있게 한다.In addition, the refrigeration and heat pump equipment modular training system 100 of this embodiment includes a compressor module 110, a first heat exchanger module 140, a second heat exchanger module 150, and a heat exchanger module 100 on the practice table 101. It is possible to configure a heat pump training facility by combining the pump-specific receiver module 170 and the four-way valve module 180.
도 3과 함께 도 14 및 도 15를 참조하면, 압축기(111)가 냉매 출구 쪽에 사방밸브(181)와 배관되고 냉매 입구 쪽에 액분리기(112)와 배관되며, 사방밸브(181)가 제2 열교환기(151)에 연결되며, 제2 열교환기(151)가 제1,2 팽창밸브(146, 156)를 거쳐 제1 열교환기(141)에 배관되며, 수액기(171)가 2개의 체크밸브(175)들에 의해 제1 열교환기(141)와 제2 열교환기(151)에 각각 배관되고 필터 드라이어(172)와 사이트 글라스(173)와 전자밸브(174)를 순차적으로 거쳐 제1,2 팽창밸브(146, 156) 사이에 배관되며, 제1 열교환기(141)가 사방밸브(181)에 연결됨으로써, 히트펌프 실습 설비를 구성할 수 있다.Referring to Figures 14 and 15 along with Figure 3, the
여기서, 히트펌프 실습 설비의 배관에 사용되는 관은 동관으로 이루어질 수 있다. 실습자는 히트펌프 실습 설비 구성을 위해 직접적으로 플레어 너트 체결 방식을 통해 배관해서 실습할 수 있다.Here, the pipe used in the piping of the heat pump training facility may be made of copper pipe. Trainees can practice piping directly using the flare nut fastening method to configure heat pump training equipment.
이러한 히트펌프 실습 설비는 냉방 운전시 냉매가 압축기(111), 사방밸브(181), 제2 열교환기(151), 체크밸브(175)들, 수액기(171), 필터 드라이어(172), 사이트 글라스(173), 전자밸브(174), 제1,2 팽창밸브(146, 156), 제1 열교환기(141), 액분리기(112)를 순차적으로 흘러 압축기(111)로 복귀하는 방식으로 순환하는 냉방 사이클을 형성한다. 여기서, 제1 열교환기(141)가 주변에 냉풍을 발생시킨다.In this heat pump training facility, during cooling operation, the refrigerant flows into the compressor (111), four-way valve (181), second heat exchanger (151), check valves (175), receiver (171), filter dryer (172), site Circulation flows sequentially through the
또한, 히트펌프 실습 설비는 난방 운전시 냉매가 압축기(111), 사방밸브(181), 제1 열교환기(141), 체크밸브(175)들, 수액기(171), 필터 드라이어(172), 사이트 글라스(173), 전자밸브(174), 제1,2 팽창밸브(146, 156), 제2 열교환기(151), 액분리기(112)를 순차적으로 흘러 압축기(111)로 복귀하는 방식으로 순환하는 난방 사이클을 형성한다. 여기서, 제1 열교환기(141)가 응축기로 기능해서 주변에 온풍을 발생시킨다.In addition, in the heat pump training facility, during heating operation, the refrigerant flows through the
한편, 냉동 및 히트펌프 설비 모듈형 교육 시스템(100)은 냉동 실습 설비와 히트펌프 실습 설비를 제어 실습할 수 있게 하는 제어 패널(190)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the refrigeration and heat pump equipment modular training system 100 may include a control panel 190 that allows control and practice of refrigeration training equipment and heat pump training equipment.
도 1과 함께 도 16을 참조하면, 제어 패널(190)은 누름버튼 스위치와 온도 조절 스위치와 토글 스위치를 포함한 스위치 모듈(191)과, 전원램프와 황색램프를 포함한 램프 모듈(192a)과, 부저(192b)와, 과전류차단기(193)와, 전자접촉기(194a)와, 열동계전기(194b)와, 릴레이(195)와, 전류미터(196a)와, 전압미터(196b)와, 압력 스위치(197), 단자대 모듈(198) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16 together with FIG. 1, the control panel 190 includes a switch module 191 including a push button switch, a temperature control switch, and a toggle switch, a lamp module 192a including a power lamp and a yellow lamp, and a buzzer. (192b), overcurrent circuit breaker (193), electromagnetic contactor (194a), thermal relay (194b), relay (195), current meter (196a), voltage meter (196b), and pressure switch ( 197), terminal block module 198, etc.
제어 패널(190)은 도 17에 도시된 바와 같이, 냉동 실습 설비를 바나나 잭 등으로 단자대 모듈에 연결하여 회로를 구성하게 함으로써, 제어 실습할 수 있게 한다.As shown in FIG. 17, the control panel 190 allows control practice by connecting the refrigeration practice equipment to the terminal block module with a banana jack or the like to form a circuit.
여기서, L1, L2은 라인전압, PB는 누름버튼 스위치, MC는 전자접촉기 코일, N.F.B는 과전류차단기, YL은 황색램프, COMP은 압축기용 모터, MC-a는 전자접촉기 "a" 접점, Ry-a 는 릴레이 "a"접점, PL은 전원램프, SV는 전자밸브, Ry-b는 릴레이 "b"접점, CFM은 응축기 팬, EFM은 증발기 팬, Ry는 릴레이 코일, TC는 온도조절 스위치를 나타낸다.Here, L1, L2 are the line voltage, PB is the push button switch, MC is the electromagnetic contactor coil, N.F.B is the overcurrent breaker, YL is the yellow lamp, COMP is the compressor motor, MC-a is the electromagnetic contactor "a" contact, Ry- a stands for relay "a" contact, PL stands for power lamp, SV stands for solenoid valve, Ry-b stands for relay "b" contact, CFM stands for condenser fan, EFM stands for evaporator fan, Ry stands for relay coil, and TC stands for temperature control switch. .
또한, 제어 패널(190)은 도 18에 도시된 바와 같이, 히트펌프 실습 설비를 바나나 잭 등으로 단자대 모듈에 연결하여 회로를 구성하게 함으로써, 제어 실습할 수 있게 한다.In addition, as shown in FIG. 18, the control panel 190 allows control practice by connecting the heat pump practice equipment to the terminal block module with a banana jack or the like to configure a circuit.
여기서, L1, L2은 라인전압, PB는 누름버튼 스위치, B는 부저, N.F.B는 과전류차단기, TC는 온도조절 스위치, TS는 토글 스위치, MC-a는 전자접촉기 "a"접점, Ry-a는 릴레이 "a"접점, 4way valve는 사방밸브, THR는 열동계전기, Ry-b는 릴레이 "b"접점, HE1는 제1 열교환 팬(증발기 팬), COMP은 압축기용 모터, Ry는 릴레이 코일, HE2는 제2 열교환 팬(응축기 팬), SV는 전자밸브, MC는 전자접촉기 코일, PL은 전원램프, YL은 황색램프를 나타낸다.Here, L1, L2 are the line voltage, PB is the push button switch, B is the buzzer, N.F.B is the overcurrent breaker, TC is the temperature control switch, TS is the toggle switch, MC-a is the magnetic contactor "a" contact, and Ry-a is the Relay "a" contact point, 4way valve is four-way valve, THR is thermal relay, Ry-b is relay "b" contact point, HE1 is the first heat exchange fan (evaporator fan), COMP is compressor motor, Ry is relay coil, HE2 represents the second heat exchange fan (condenser fan), SV represents the solenoid valve, MC represents the electromagnetic contactor coil, PL represents the power lamp, and YL represents the yellow lamp.
이 밖에도, 제어 패널(190)은 스위치 회로 구성, 전기 및 전자 기초 회로 구성, 릴레이 회로 구성, 전자접촉기 회로 구성, 릴레이 구성, 온도 스위치 온도 설정 작업, 압력 스위치 압력 설정 작업 등 다양한 회로 구성을 실습할 수 있게 한다.In addition, the control panel 190 allows you to practice various circuit configurations, such as switch circuit configuration, electrical and electronic basic circuit configuration, relay circuit configuration, magnetic contactor circuit configuration, relay configuration, temperature switch temperature setting operation, and pressure switch pressure setting operation. make it possible
이와 같이, 본 실시예의 냉동 및 히트펌프 설비 모듈형 교육 시스템(100)에 의하면, 증기 압축식 냉동 설비, 히트펌프 설비 등과 같은 냉/온 열원 장치의 부품을 모듈화하여, 실습자가 필요에 따라 모듈을 배치 후 설치해 보게 함으로써, 냉동 설비의 설치 실무와 냉동 시퀀스 제어는 물론, 난방과 냉방의 전환 작용에 따른 히트펌프 설비의 변화를 쉽게 이해할 수 있게 한다. 그 결과, 실습자가 실전 감각을 익히고 현장 적응력을 높일 수 있다.In this way, according to the refrigeration and heat pump equipment modular training system 100 of this embodiment, parts of cold/hot heat source devices such as vapor compression refrigeration equipment, heat pump equipment, etc. are modularized, and practitioners can use the modules as needed. By allowing installation after placement, it is possible to easily understand the installation practices and refrigeration sequence control of refrigeration equipment, as well as changes in heat pump equipment due to the switching between heating and cooling. As a result, practitioners can gain practical experience and increase their ability to adapt to the field.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. The present invention has been described with reference to an embodiment shown in the attached drawings, but this is merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. You will be able to. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be determined only by the appended claims.
101..실습 테이블 110..압축기 모듈
120..증발기 모듈 130..응축기 모듈
140..제1 열교환기 모듈 150..제2 열교환기 모듈
160..냉동 전용 수액기 모듈 170..히트펌프 전용 수액기 모듈
180..사방밸브 모듈 190..제어 패널101..Practice table 110..Compressor module
120..Evaporator module 130..Condenser module
140..First heat exchanger module 150..Second heat exchanger module
160..Refrigeration-only receiver module 170..Heat pump-only receiver module
180..Four-way valve module 190..Control panel
Claims (3)
실습 테이블 상에 압축기 모듈과 응축기 모듈과 증발기 모듈과 냉동 전용 수액기 모듈을 조합해서 냉동 실습 설비를 구성할 수 있게 하고,
실습 테이블 상에 압축기 모듈과 제1 열교환기 모듈과 제2 열교환기 모듈과 히트펌프 전용 수액기 모듈과 사방밸브 모듈을 조합해서 히트펌프 실습 설비를 구성할 수 있게 하며;
상기 히트펌프 전용 수액기 모듈은 수액기의 입구로부터 분기되어 제1,2 열교환기와 연결되는 제1 분배관들과 필터 드라이어의 출구로부터 분기되어 제1,2 팽창밸브와 연결되는 제2 분배관들을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동 및 히트펌프 설비 모듈형 교육 시스템.A compressor module equipped with a practice table and a compressor connected to a liquid separator mounted on a compressor bracket, an evaporator module equipped with an evaporator and an evaporator fan connected to an expansion valve in a transparent evaporation chamber opened and closed by a damper, and a condenser and a condenser in a transparent condensation chamber. A condenser module equipped with a condenser fan, a first heat exchanger connected to a first expansion valve in a transparent first heat exchange chamber opened and closed by a damper, and a first heat exchanger module equipped with a first heat exchange fan, and a transparent second heat exchange chamber A second heat exchanger module equipped with a second heat exchanger connected to a second expansion valve and a second heat exchange fan, a refrigeration-only receiver module equipped with a filter dryer, sight glass, and electromagnetic valve connected to the receiver bracket, and , including a heat pump-specific receiver module in which a receiver connected to a filter dryer, sight glass, electronic valve, and check valve is mounted on a receiver bracket, and a four-way valve module in which a four-way valve is mounted on a four-way valve bracket,
It is possible to configure a refrigeration practice facility by combining the compressor module, condenser module, evaporator module, and refrigeration-specific receiver module on the practice table.
A heat pump training facility can be constructed by combining the compressor module, the first heat exchanger module, the second heat exchanger module, the heat pump-specific receiver module, and the four-way valve module on the training table;
The heat pump-only receiver module includes first distribution pipes branched from the inlet of the receiver and connected to the first and second heat exchangers, and second distribution pipes branched from the outlet of the filter dryer and connected to the first and second expansion valves. A refrigeration and heat pump equipment modular training system comprising:
상기 냉동 실습 설비와 히트펌프 실습 설비를 제어 실습할 수 있게 하는 제어 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉동 및 히트펌프 설비 모듈형 교육 시스템.According to paragraph 1,
A refrigeration and heat pump equipment modular training system comprising a control panel that allows control and practice of the refrigeration training equipment and the heat pump training equipment.
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